INFRAESTRUTURA TOPOGRAFIA 2. Profº Jerffesson Lucas

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1 INFRAESTRUTURA TOPOGRAFIA 2 Profº Jerffesson Lucas

2 2 DISCIPLINA: INFRAESTRUTURA Topografia Prof: Jerffson Lucas Santos Engº Agrônomo Barra da Estiva-BA 2012

3 3 1. Topografia 1.1. Conceitos Definição: a palavra "Topografia" deriva das palavras gregas "topos" (lugar) e "graphen" (descrever), o que significa, a descrição exata e minuciosa de um lugar. (DOMINGUES, 1979). Finalidade: determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, do fundo dos mares ou do interior de minas, desconsiderando a curvatura resultante da esfericidade da Terra. Compete ainda à Topografia, a locação, no terreno, de projetos elaborados de Engenharia. (DOMINGUES, 1979). Importância: ela é a base de qualquer projeto e de qualquer obra realizada por engenheiros ou arquitetos. Por exemplo, os trabalhos de obras viárias, núcleos habitacionais, edifícios, aeroportos, hidrografia, usinas hidrelétricas, telecomunicações, sistemas de água e esgoto, planejamento, urbanismo, paisagismo, irrigação, drenagem, cultura, reflorestamento etc., se desenvolvem em função do terreno sobre o qual se assentam. (DOMINGUES, 1979). Portanto, é fundamental o conhecimento pormenorizado deste terreno, tanto na etapa do projeto, quanto da sua construção ou execução; e, a Topografia, fornece os métodos e os instrumentos que permitem este conhecimento do terreno e asseguram uma correta implantação da obra ou serviço. Diferença entre Geodésia e Topografia: a Topografia é muitas vezes confundida com a Geodésia, pois se utilizam dos mesmos equipamentos e praticamente dos mesmos métodos para o mapeamento da superfície terrestre. Porém, enquanto a Topografia tem por finalidade mapear uma pequena porção daquela superfície (área de raio até 30km), a Geodésia, tem por finalidade, mapear grandes porções desta mesma superfície, levando em consideração as deformações devido à sua esfericidade. Portanto, pode-se afirmar que a Topografia, menos complexa e restrita, é apenas um capítulo da Geodésia, ciência muito mais abrangente Representação A porção da superfície terrestre, levantada topograficamente, é representada através de uma Projeção Ortogonal Cotada e denomina-se Superfície Topográfica. Isto eqüivale dizer que, não só os limites desta superfície, bem como todas as suas particularidades naturais ou artificiais, serão projetadas sobre um plano considerado horizontal. A esta projeção ou imagem figurada do terreno dá-se o nome de Planta ou Plano Topográfico. (ESPARTEL, 1987). A figura abaixo (ESPARTEL, 1987) representa exatamente a relação da superfície terrestre e de sua projeção sobre o papel.

4 4 SUPERFÍCIE TOPOGRÁFICA - PLANTA TOPOGRÁFICA 1.3. Divisão O levantamento topográfico pode ser dividido em: - Levantamento topográfico PLANIMÉTRICO, compreendendo o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que serão projetados sobre um plano horizontal de referência através de suas coordenadas X e Y (representação bidimensional), e, - Levantamento topográfico ALTIMÉTRICO, compreendendo o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que, além de serem projetados sobre um plano horizontal de referência, terão sua representação em relação a um plano de referência vertical ou de nível através de suas coordenadas X, Y e Z (representação tridimensional). Ao conjunto de métodos abrangidos pela planimetria e pela altimetria dá-se o nome de TOPOMETRIA (mais conhecida como Planialtimetria). É conveniente ressaltar que os levantamentos planimétricos e/ou altimétricos são definidos e executados em função das especificações dos projetos. Assim, um projeto poderá exigir somente levantamentos planimétricos, ou, somente levantamentos altimétricos, ou ainda, ambos os levantamentos. 2. Erros em Topografia Por melhores que sejam os equipamentos e por mais cuidado que se tome ao proceder um levantamento topográfico, as medidas obtidas jamais estarão isentas de erros. Assim, os erros pertinentes às medições topográficas podem ser classificados como: a)naturais: são aqueles ocasionados por fatores ambientais, ou seja, temperatura, vento, refração e pressão atmosféricas, ação da gravidade, etc.. Alguns destes erros são classificados como erros sistemáticos e dificilmente podem ser evitados. São passíveis de correção desde que sejam tomadas as devidas precauções durante a medição. b)instrumentais: são aqueles ocasionados por defeitos ou imperfeições dos instrumentos ou aparelhos utilizados nas medições. Alguns destes erros são classificados como erros acidentais e ocorrem ocasionalmente, podendo ser evitados e/ou corrigidos com a aferição e calibragem constante dos aparelhos.

5 c)pessoais: são aqueles ocasionados pela falta de cuidado do operador. Os mais comuns são: erro na leitura dos ângulos, erro na leitura da régua graduada, na contagem do número de trenadas, ponto visado errado, aparelho fora de prumo, aparelho fora de nível, etc.. São classificados como erros grosseiros e não devem ocorrer jamais pois não são passíveis de correção. É importante ressaltar que alguns erros se anulam durante a medição ou durante o processo de cálculo. Portanto, um levantamento que aparentemente não apresenta erros, não significa estar necessariamente correto Grandezas Medidas num Levantamento Topográfico Segundo GARCIA e PIEDADE (1984) as grandezas medidas em um levantamento topográfico podem ser de dois tipos: angulares e lineares. 3.1 Grandezas Angulares - Ângulo Horizontal (Hz): é medido entre as projeções de dois alinhamentos do terreno, no plano horizontal. A figura a seguir exemplifica um ângulo horizontal medido entre as arestas (1 e 2) de duas paredes de uma edificação. O ângulo horizontal é o mesmo para os três planos horizontais mostrados. - Ângulo Vertical (α): é medido entre um alinhamento do terreno e o plano do horizonte. Pode ser ascendente (+) ou descendente (-), conforme se encontre acima (aclive) ou abaixo (declive) deste plano. A figura a seguir exemplifica ângulos verticais medidos entre a aresta superior (Parede 1) e inferior (Parede 2) das paredes de uma edificação e o plano do horizonte. Os ângulos medidos não são iguais e dependem da posição (altura) do plano do horizonte em relação às arestas em questão.

6 O ângulo vertical, nos equipamentos topográficos modernos (teodolito e estação total), pode também ser medido a partir da vertical do lugar (com origem no Zênite ou Nadir), daí o ângulo denominar-se Ângulo Zenital ou Nadiral. A figura abaixo (RODRIGUES, 1979) mostra a relação entre ângulos verticais e zenitais. Os processos de transformação entre eles serão estudados mais adiante Grandezas Lineares São elas: - Distância Horizontal (DH): é a distância medida entre dois pontos, no plano horizontal. Este plano pode, conforme indicado na figura a seguir (GARCIA, 1984), passar tanto pelo ponto A, quanto pelo ponto B em questão. - Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ou DN): é a distância medida entre dois pontos, num plano vertical que é perpendicular ao plano horizontal. Este plano vertical pode passar por qualquer um dos pontos A/A ou B/B já mencionados. - Distância Inclinada (DI): é a distância medida entre dois pontos, em planos que seguem a inclinação da superfície do terreno. É importante relembrar que as grandezas representadas pela planimetria são: distância e ângulo horizontais (planta); enquanto as grandezas representadas pela altimetria são: distância e ângulo verticais, representados em planta através das curvas de nível, ou, através de um perfil. 4. Unidades de Medida Em Topografia, são medidas duas espécies de grandezas, as lineares e as angulares, mas, na verdade, outras duas espécies de grandezas são também trabalhadas, as de superfície e as de volume.

7 A seguir encontram-se as unidades mais comumente utilizadas para expressar cada uma das grandezas mencionadas. O sistema de unidades utilizado no Brasil é o Métrico Decimal, porém, em função dos equipamentos e da bibliografia utilizada, na sua grande maioria importada, algumas unidades relacionadas abaixo apresentarão seus valores correspondentes no sistema Americano, ou seja, em Pés/Polegadas Unidades de Medida Linear polegada = 2,75 cm = 0,0275 m polegada inglesa = 2,54 cm = 0,0254 m pé = 30,48cm = 0,3048 m jarda = 91,44cm = 0,9144m milha brasileira = 2200 m milha terrestre/inglesa = 1609,31 m 4.2. Unidades de Medida Angular Para as medidas angulares têm-se a seguinte relação: 1º = 60 (60 minutos) = (3600 segundos) 4.3. Unidades de Medida de Superfície Centiare= 1 m 2 are = 100 m 2 acre = 4.046,86 m 2 hectare (ha) = m 2 alqueire paulista= 2,42 ha = m 2 alqueire mineiro= 4,84 ha = m 2 alqueire baiano= 9,68 ha = m Unidades de Medida de Volume m 3 litro = 0,001 m 3 5. Escala 5.1 Escala Numérica De forma simples, podemos definir escala com sendo a relação entre o valor de uma distância medida no desenho e sua correspondente no terreno.

8 A NBR 8196 (Emprego de escalas em desenho técnico: procedimentos) define escala como sendo a relação da dimensão linear de um elemento e/ou um objeto apresentado no desenho original para a dimensão real do mesmo e/ou do próprio objeto. Normalmente são empregados três tipos de notação para a representação da escala (E): 8 Por exemplo, se uma feição é representada no desenho com um centímetro de comprimento e sabe-se que seu comprimento no terreno é de 100 metros, então a escala de representação utilizada é de 1: Ao utilizar as fórmulas propostas para o cálculo da escala deve-se ter o cuidado de transformar as distâncias para a mesma unidade. Topografia as escalas empregadas normalmente são: 1:250, 1:200, 1:500 e 1:1000. Logicamente que não é algo rígido e estes valores dependerão do objetivo do desenho. Uma escala é dita grande quando apresenta o denominador pequeno (por exemplo 1:100, 1:200, 1:50, etc.). Já uma escala pequena possui o denominador grande (1:10.000, 1: , etc.). O valor da escala é adimensional, ou seja, não tem dimensão (unidade). Escrever 1:200 significa que uma unidade no desenho equivale a 200 unidades no terreno. Assim, 1 cm no desenho corresponde a 200 cm no terreno ou 1 milímetro do desenho corresponde a 200 milímetros do terreno Escala Gráfica Para a construção de uma escala gráfica a primeira coisa a fazer é conhecer a escala do mapa. Por exemplo, seja um mapa na escala 1:4000. Deseja-se desenhar um retângulo no mapa que corresponda a 100 metros no terreno. Aplicando os conhecimentos mostrados anteriormente deve-se desenhar um retângulo com 2,5 centímetros de comprimento:

9 9 Isto já seria uma escala gráfica, embora bastante simples. É comum desenhar-se mais que um segmento (retângulo), bem como indicar qual o comprimento no terreno que este segmento representa, conforme mostra a figura a seguir. No caso anterior determinou-se que a escala gráfica seria graduada de 100 em 100 metros. Também é possível definir o tamanho do retângulo no desenho, como por exemplo, 1 centímetro. Uma forma para apresentação final da escala gráfica é apresentada a seguir: 6. Medida de distâncias Medidas Direta de distâncias A medida de distâncias de forma direta ocorre quando a mesma é determinada a partir da comparação com uma grandeza padrão, previamente estabelecida, através de trenas ou diastímetros.

10 Trena de fibra de vidro A trena de fibra de vidro é feita de material resistente (produto inorgânico obtido do próprio vidro por processos especiais). A Figura 12 ilustra alguns modelos de trenas. Estes equipamentos podem ser encontrados com ou sem invólucro, os quais podem ter o formato de uma cruzeta, ou forma circular e sempre apresentam distensores (manoplas) nas suas extremidades. Seu comprimento varia de 20 a 50m (com invólucro) e de 20 a 100m (sem invólucro). Comparada à trena de lona, deforma menos com a temperatura e a tensão, não se deteriora facilmente e é resistente à umidade e a produtos químicos, sendo também bastante prática e segura. 10 Figura 12. Modelos de trenas. Durante a medição de uma distância utilizando uma trena, é comum o uso de alguns acessórios como: piquetes, estacas testemunhas, balizas e níveis de cantoneira. Piquetes Os piquetes são necessários para marcar convenientemente os extremos do alinhamento a ser medido. Estes apresentam as seguintes características: - Fabricados de madeira roliça ou de seção quadrada com a superfície no topo plana; - Assinalados (marcados) na sua parte superior com tachinhas de cobre, pregos ou outras formas de marcações que sejam permanentes; - Comprimento variável de 15 a 30 cm (depende do tipo de terreno em que será realizada a medição); - Diâmetro variando de 3 a 5cm; - E cravado no solo, porem, parte dele (cerca de 3 a 5 cm) deve permanecer visível, sendo que sua principal função e a materialização de um ponto topográfico no terreno. Estacas testemunhas São utilizadas para facilitar a localização dos piquetes, indicando a sua posição aproximada. Estas normalmente obedecem as seguintes características: - Cravadas próximas ao piquete, cerca de 30 a 50 cm; - Comprimento variável de 15 a 40cm; - Diâmetro variável de 3 a 5 cm;

11 - Chanfradas na parte superior para permitir uma inscrição, indicando o nome ou numero do piquete. Normalmente a parte chanfrada e cravada voltada para o piquete, Figura Balizas São utilizadas para manter o alinhamento, na medição entre pontos, quando há necessidade de se executar vários lances. Características: - Construídas em madeira ou ferro, arredondado, sextavado ou oitavado; - Terminadas em ponta guarnecida de ferro; - Comprimento de 2 metros; - Diâmetro variável de 16 a 20 mm; - Pintadas em cores contrastantes (branco e vermelho ou branco e preto) para permitir que sejam facilmente visualizadas à distância; - Devem ser mantidas na posição vertical, sobre o ponto marcado no piquete, com auxílio de um nível de cantoneira. Nível de cantoneira Equipamento em forma de cantoneira e dotado de bolha circular que permite ao auxiliar segurar a baliza na posição vertical sobre o piquete ou sobre o alinhamento a medir Cuidados nas Medidas Diretas A qualidade com que as distâncias são obtidas depende, principalmente de: - Acessórios; - Cuidados tomados durante a operação, tais como:

12 12 - Manutenção do alinhamento a medir; - Horizontalidade da trena; -Tensão uniforme nas extremidades Metodos de Medidas com Trena Lance único Na medição da distância horizontal entre os pontos A e B, procura-se, na realidade, medir a projeção de AB no plano horizontal, resultando na medição de A B, Figura 16. Figura 16. Medida de distância em lance único. Na Figura 17 é possível identificar a medição de uma distância horizontal utilizando uma trena, bem como a distância inclinada e o desnível entre os mesmos pontos. Vários lances Quando não é possível medir a distância entre dois pontos utilizando somente uma medição com a trena (quando a distância entre os dois pontos é maior que o comprimento da trena), costumam-se dividir a distância a ser medida em partes, chamadas de lances. A distância final entre os dois pontos será a somatória das distâncias de cada lance. A execução da medição utilizando lances é descrita a seguir. Analisando a Figura 18, o balizeiro de ré (posicionado em A) orienta o balizeiro intermediário, cuja posição coincide com o final da trena, para que este se mantenha no alinhamento AB.

13 13 Depois de executado o lance, o balizeiro intermediário marca o final da trena com uma ficha (haste metálica com uma das extremidades em forma de cunha e a outra em forma circular). O balizeiro de ré, então, ocupa a posição do balizeiro intermediário, e este, por sua vez, ocupará nova posição ao final do diastímetros. Repete-se o processo de deslocamento das balizas (ré e intermediária) e de marcação dos lances até que se chegue ao ponto B. É de máxima importância que, durante a medição, os balizeiros se mantenham sobre o alinhamento AB Erros na Medida Direta de Distância Dentre os erros que podem ser cometidos na medida direta de distância, destacam-se: - Erro relativo ao comprimento nominal da trena; - Erro de catenária. - Falta de verticalidade da baliza Figura 19 quando posicionada sobre o ponto do alinhamento a ser medido, o que provoca encurtamento ou alongamento deste alinhamento. Este erro é evitado utilizando-se um nível de cantoneira. 7. Medidas indiretas de distâncias 7.1 Taqueometria ou Estadimetria As observações de campo são realizadas com o auxílio de teodolitos. Os teodolitos serão descritos com mais propriedade no capítulo Medidas de Ângulos. Com o teodolito realiza-se a medição do ângulo vertical ou ângulo zenital (Figura 20), o qual, em conjunto com as leituras efetuadas, será utilizado no cálculo da distância.

14 14 Figura 20. Exemplo de um teodolito. As estádias, ou miras estadimétricas são réguas graduadas centimetricamente, ou seja, cada espaço branco ou preto (Figura 21) corresponde a um centímetro. Os decímetros são indicados ao lado da escala centimétrica (no caso do exemplo a seguir o número 1 corresponde a 1 decímetro, ou 10 cm), localizados próximo ao meio do decímetro correspondente (5 cm). A escala métrica é indicada com pequenos círculos localizados acima da escala decimétrica, sendo que o número de círculos corresponde ao número de metros (utilizando a Figura 22 como exemplo, acima do número 1 são representados três círculos, então, esta parte da mira está aproximadamente a três metros do chão). Na estádia são efetuadas as leituras dos fios estadimétricos (superior e inferior). Figura 21. Mira estandimétrica.

15 15 Figura 22. Medição de distância utilizando estadimetria. O resultado da distância horizontal pode, então, ser calculado através da fórmula abaixo: DH = S. K. cos2 α Onde; (DH) é a distância horizontal (metros). (S) é o valor da estádia e obtido através da diferença entre o fio superior e o fio inferior. (α) é o valor do ângulo vertical. 8. Medida de direção de ângulos Ângulos Horizontais e Verticais Uma das operações básicas em Topografia e a medição de ângulos horizontais e verticais. Na realidade, no caso dos ângulos horizontais, direções são medidas em campo, e a partir destas direções são calculados os ângulos (figura 24). Para a realização destas medições empregam-se equipamentos como o teodolito e a estação total. Figura 24. Leitura de direção e ângulos.

16 Algumas definições importantes: Ângulo horizontal: ângulo formado por dois planos verticais que contém as direções formadas pelo ponto ocupado e os pontos visados (Figura 25). É medido sempre na horizontal, razão pela qual o teodolito deve estar devidamente nivelado. 16 Figura 25. Ângulos horizontais. Sempre que possível à pontaria deve ser realizada o mais próximo possível do ponto(figura 26), para evitar erros na leitura, principalmente quando se está utilizando uma baliza, a qual deve estar perfeitamente na vertical. Angulo vertical (V): e o angulo formado entre a linha do horizonte (plano horizontal) e a linha de visada, medido no plano vertical que contem os pontos (Figura 27). Varia de 0o a +90o (acima do horizonte) e 0 o a -90 o (abaixo do horizonte). Figura 27. Ângulo vertical.

17 Ângulo zenital (Z): ângulo formado entre a vertical do lugar (zênite) e a linha de visada (figura 28). Varia de 0º a 180º, sendo a origem da contagem o zênite. 17 A relação entre o ângulo zenital e vertical é dada pela equação: Z + v = 90º Onde: (Z) é o ângulo zenital. (V) é o ângulo vertical. 9. Procedimento de medida em campo utilizando teodolito Instalação do Equipamento Diversos procedimentos de campo em Topografia são realizados com o auxílio de equipamentos como estações totais e teodolitos. Para que estes equipamentos possam ser utilizados, os mesmos devem estar corretamente estacionados sobre um determinado ponto. Estacionar um equipamento significa que o mesmo deverá estar nivelado e centrado sobre o ponto topográfico. As medições somente poderão iniciar após estas condições serem verificadas. É muito comum diferentes profissionais terem a sua forma própria de estacionar o equipamento, porém, seguindo algumas regras simples, este procedimento pode ser efetuado de forma rápida e precisa. Instalando o tripé e retirando o aparelho da caixa Para estacionar o equipamento de medida sobre um determinado ponto topográfico, o primeiro passo é instalar o tripé sobre o ponto. Um ponto topográfico pode ser materializado de diversas maneiras, como por piquetes, pregos ou chapas metálicas, entre outros. A figura 33 ilustra um exemplo de ponto materializado através de uma chapa metálica engastada em um marco de concreto de forma tronco de pirâmide. Figura 33. Marco de concreto. Enquanto os equipamentos não estiverem sendo utilizados, deve-se evitar deixá-los apoiados em pé, pois estes podem cair e sofrer alguma avaria. O ideal é deixar os equipamentos sempre deitados no chão, conforme ilustra a figura 35. Escolhido o ponto onde será estacionado o equipamento, é hora de instalar o tripé.

18 18 Figura 35. Disposição dos equipamentos enquanto não utilizados. O tripé possui parafusos ou travas que permitem o ajuste das alturas das pernas (Figura 36). Figura 36. Movimento de extensão das pernas do tripé. Inicialmente o tripé deve ser aberto e posicionado sobre o ponto. Deve-se procurar deixar a base do tripé numa altura que posteriormente, com a instalação do instrumento de medida, o observador fique em uma posição confortável para manuseio e leitura do equipamento. E fundamental cravar bem as pontas das pernas do tripé para evitar que o mesmo se mova posteriormente durante as medições (figura 37). Figura 37. Gravando o tripé no solo.

19 Dois pontos devem ser observados nesta etapa, para facilitar a posterior instalação do equipamento: o primeiro é que a base do tripé deve estar o mais horizontal possível (figura 38-a) e que através do orifício existente na base do tripé deve-se enxergar o ponto topográfico. (fig. 38 b). 19 Figura 38. Cuidados a serem tomados na instalação do tripé. Terminada esta etapa o equipamento já pode ser colocado sobre o tripé. O mesmo deve ser retirado com cuidado do seu estojo. É importante deixar o estojo fechado em campo para evitar problemas com umidade e sujeira, além de dificultar a perda de acessórios que ficam guardados no estojo. A figura 39 ilustra esta questão. Figura 39. Retirando o instrumento da caixa. Depois de posicionado sobre a base do tripé, o equipamento deve ser fixo à base com o auxílio do parafuso de fixação (Figura 40). Enquanto o equipamento não estiver preso ao tripé, o mesmo deve sempre estar sendo segurado com uma das mãos para evitar que caia. Figura 40. Fixando o aparelho no tripé.

20 20 Item Centragem e Nivelamento Após o equipamento estar fixo sobre o tripé é necessário realizar a centragem e o nivelamento do mesmo. Centrar um equipamento sobre um ponto significa que, uma vez nivelado, o prolongamento do seu eixo vertical (também chamado principal) está passando exatamente sobre o ponto (Figura 41). Para fins práticos, este eixo é materializado pelo fio de prumo, prumo ótico ou prumo laser. Figura 41. Eixo principal do equipamento passando pelo ponto. Nivelar o equipamento é um dos procedimentos fundamentais antes da realização de qualquer medição. O nivelamento pode ser dividido em duas etapas, uma inicial ou grosseira, utilizando-se o nível esférico, que em alguns equipamentos está associado à base dos mesmos, e a outra de precisão ou "fina", utilizando-se níveis tubulares, ou mais recentemente, níveis digitais (figura 42). Figura 42. Níveis esféricos, tubulares e digitais. Realiza-se então o nivelamento grosseiro utilizando o movimento de extensão das pernas do tripé (Figura 43). Este nivelamento é realizado utilizando o nível esférico. Observa-se o deslocamento da bolha no nível esférico e realiza-se a calagem do mesmo (Figura 44).

21 21 Figura 43e 44. Ajustando o nível de bolha utilizando os movimentos de extensão do tripé. O nivelamento "fino" ou de precisão é realizado com auxílio dos parafusos calantes e níveis tubulares ou digitais. Inicialmente alinha-se o nível tubular a dois dos parafusos calantes (Figura 45). Figura 45. Nível alinhado a dois calantes. Atuando nestes dois parafusos alinhados ao nível tubular, faz-se com que a bolha se desloque até a posição central do nível. Cabe salientar que os parafusos devem ser girados em sentidos opostos, a fim de calar a bolha do nível (Figura 46). Figura 46. Movimentação dos dois calantes ao mesmo tempo, em sentidos opostos. Após a bolha estar calada, gira-se o equipamento de 90º, de forma que o nível tubular esteja agora ortogonal à linha definida anteriormente (Figura 47).

22 22 Figura 47. Alinhamento do nível ortogonalmente à linha inicial. Atuando-se somente no parafuso que está alinhado com o nível (figura 48), realiza-se a calagem da bolha. Figura 48. Calagem da bolha atuando no parafuso ortogonal a linha inicial. Para equipamentos com níveis digitais não é necessário rotacionar o equipamento, basta atuar diretamente no parafuso que está ortogonal a linha definida pelos outros dois. Repete-se o procedimento até que, ao girar o equipamento, este esteja sempre calado em qualquer posição. Caso isto não ocorra, deve-se verificar a condição de verticalidade do eixo principal e se necessário, retificar o equipamento. Ao terminar este procedimento, verifica-se a posição do prumo. Se o mesmo não está sobre o ponto, solta-se o parafuso de fixação do equipamento e desloca-se o mesmo com cuidado até que o prumo esteja coincidindo com o ponto. Deve-se tomar o cuidado de não rotacionar o equipamento durante este procedimento, realizando somente uma translação do mesmo. Feito isto, deve-se verificar se o instrumento está calado e caso isto não seja verificado, realiza-se novamente o nivelamento fino. Este procedimento deve ser repetido até que o equipamento esteja perfeitamente calado e centrado. Ao final desta etapa, o equipamento estará pronto para a realização das medições. As etapas para instalação do equipamento podem ser resumidas em: - Posicionar o tripé sobre o ponto tomando o cuidado de deixar o prato o mais horizontal possível sendo possível enxergar o ponto através do orifício existente na base do tripé; - Fixar o equipamento sobre o tripé; - Com o auxílio dos parafusos calantes, posicionar o prumo sobre o ponto; - Nivelar a bolha esférica com o auxílio do movimento de extensão das pernas do tripé;

23 - Realizar o nivelamento fino utilizando o nível tubular ou digital; - Verificar se o prumo sai do ponto. Caso isto ocorra, soltar o equipamento e deslocar o mesmo até que o prumo esteja posicionado sobre o ponto; - Repetir os dois últimos procedimentos até que o equipamento esteja perfeitamente nivelado e centrado. 23 O procedimento de focalização inicia-se pela focalização dos retículos e depois do objeto. Deve-se sempre checar se a luneta está bem focalizada, para evitar o problema denominado de paralaxe de observação, o qual acarretará em visadas incorretas. Para verificar se está ocorrendo este fenômeno deve-se mover a cabeça para cima e para baixo, para a direita e esquerda, sempre observando pela ocular. Quando destes movimentos, verificando-se que os fios do retículo se movem em relação a imagem, então existe uma paralaxe de observação e, neste caso, a pontaria dependerá da posição do observador. Para evitar este problema deve-se proceder da seguinte forma: a) Focalização dos retículos: os retículos devem estar focalizados de forma que estejam sendo vistos com nitidez e bem definidos. Para facilitar este procedimento, pode-se observar uma superfície clara, como uma parede branca ou mesmo o céu, tomando o cuidado de não apontar para o Sol, para evitar danos irreversíveis à visão. b) Focalização do objeto: feita a focalização dos retículos, faz-se a pontaria ao objeto desejado e realiza-se a focalização do mesmo. Testa-se para ver se há o problema de paralaxe (deslocamento aparente de um objeto em relação a um referencial causado pelo deslocamento do observador), caso seja verificado a ocorrência da mesma, devesse realizar nova focalização ao objeto. c) Durante a pontaria, os fios do retículo devem estar posicionados exatamente sobre o ponto onde se deseja realizar a pontaria. 10. Medição indireta de diferença de nível Cálculo da diferença de nível utilizando teodolito A diferença de nível (DN) a ser avaliada e aquela compreendida desde a ponta do prumo do teodolito (materializada no solo por um piquete) ate a ponta inferior da mira (ou estadia). Também nesta medição, o teodolito deve se encontrar perfeitamente nivelado sobre a base do tripé, bem como a mira deve se encontrar aprumada (na vertical). Calcula-se o valor da DIFERENA DE NIVEL (DN) entre o teodolito e a mira, através da formula:

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26 Cálculo da diferença de nível utilizando o nível de mangueira O nível de mangueira e um instrumento simples. São necessárias três pessoas para trabalhar com ele. Serão usados os seguintes materiais: mangueira plástica de 14 metros, balizas de ferro (ou estacas de madeira ou bambu com aproximadamente 2 metros de comprimento), grampo C (ou linha de pesca), metro de pedreiro, piquetes de madeira (com aproximadamente 80 centímetros de comprimento), trena ou fita do agrimensor, corda com um pouco mais de 10 metros e vasilha com água.. Algumas considerações sobre a utilização do nível de mangueira: - Providenciar rolhas para as duas extremidades da mangueira para impedir que, durante o transporte para o campo, ocorra derramamento excessivo de água. Durante a utilização do nível nas medições, estas rolhas devem ser retiradas. - Verificar sempre se as duas travas da mangueira nas estacas, estão firmes e, não devem impedir entrada do ar na mangueira. 1 o passo: PREPARO DO INSTRUMENTO A primeira pessoa deve segurar uma baliza e uma ponta da mangueira, com a mesma Mao. Outra pessoa segura a outra ponta da mangueira e outra baliza, também com a mesma mão. Nas balizas, as pontas da mangueira devem ficar a aproximadamente 1,70 metros de altura do chão. Com o grampo C (ou amarras com linha de pesca e percevejos), deve-se fixar a mangueira as balizas. Tome cuidado para não apertar demais pois, deve haver espaço para entrada de água e ar na mangueira (Figura 01).

27 27 Apoie as duas balizas, já presas a mangueira, num piso plano. Coloque a água na mangueira, sem deixar bolhas de ar. Quando a água (menisco) estiver a uns 40 centímetros das pontas da mangueira, pare. O nível da água deve estar igual nos dois extremos da mangueira. E deve ficar bem na direção de uma marca que e feita então em cada estaca porque, esta indicação (marca) será a referencia para as medidas (Figura 02). Amarre a corda no alto das balizas. A corda vai servir para manter sempre a distancia de 10 metros entre as balizas, facilitando as medidas. ** Nota: Esta corda pode ser substituída pela medição com trena. Verifique, utilizando a trena, se a corda esticada tem 10 metros. O nível de mangueira esta pronto para se usar. 2 o passo: Medir o desnível do terreno (ou queda do terreno) Comece determinando a linha de maior inclinação do terreno. Marque o alto do terreno com uma baliza (ou estaca). Marque a direção de maior declividade (inclinação) com outra baliza no fim do terreno para servir como orientação. Comece então, a medir o desnível (ou diferença de nível DN) do terreno. Um dos trabalhadores deve ficar no ponto mais alto do terreno, segurando uma das balizas do nível. Outro trabalhador, com a outra baliza do nível, desce pela maior inclinação do terreno, até esticar a corda. O terceiro trabalhador finca uma estaca nesse ponto (Figura 03).

28 28 A baliza mais baixa deve ser levantada para que o nível da água fique na mesma altura nas duas balizas. Depois disso, o terceiro trabalhador pega a escala articulada (metro de pedreiro) e mede a distancia entre o solo e a baliza levantada. Esta distancia vertical (DN = diferença de nível) e o desnível do terreno em 10 metros (Figura 04). Este valor deve ser anotado na planilha (ou caderneta de campo) de determinação de declividade. ** Nota: Pode-se também, ao invés de levantar a baliza, que se encontra na parte mais baixa do terreno (baliza de vante), manter esta baliza apoiada no solo e, utilizando o metro de pedreiro, efetuar a medição entre a marca da baliza (que foi efetuada quando as balizas se encontravam niveladas) e o nível da água (menisco) e então esta medição será multiplicada por 2, sendo este resultado o valor da diferença de nível (DN) entre a baliza de re (A) e a baliza de vante (B) distanciadas 10 metros (determinados pelo comprimento da corda). Na Figura 04, o desnível medido, e anotado, será a distancia vertical desde a ponta inferior da estaca e a superfície do terreno.

29 Faca anotação da medida, na planilha (ou caderneta de campo), lembrando que a distância entre uma baliza e outra e de 10 metros (comprimento da corda). 29 onde: DH = Distancia Horizontal (em metros); DN = Diferença de Nível (em metros); Σ = Símbolo somatório (indica soma ou total). Continue medindo os desníveis. Um dos trabalhadores continua segurando a baliza de baixo, no lugar em que esta, apoiada no chão. O outro trabalhador que estava no alto do terreno, desce com a outra baliza na direção da maior declividade, que foi marcada antes (pode-se estabelecer também, uma direção baseando-se na localização de moirões de cerca situados no topo e no sopé da área). Quando a corda do nível estiver esticada, esse trabalhador levanta a baliza ate nivelar a água com a baliza que ficou mais em cima no terreno. O terceiro trabalhador mede a distância entre o chão e a baliza, e anota na planilha de declividade. Repita os passos descritos anteriormente, ate medir todo o terreno.

30 30 Para localizar as curvas de níveis adequadas a declividade do terreno, consulte as tabelas a seguir. Mas, antes de escolher qualquer pratica mecânica de conservação de solo para seu terreno, não deixe de consultar um agrônomo / engenheiro florestal. NOTAS IMPORTANTES: As tabelas dão a distancia horizontal entre os terraços e faixas, dependendo da declividade da encosta, do tipo de cultura a ser executado e, do tipo de solo do terreno. Portanto, antes de usar as tabelas a seguir, e preciso: - Conhecer a porcentagem da declividade do terreno onde vão ser marcados os terraços ou as faixas de retenção em nível; - Saber qual e o tipo de solo do terreno. Mas antes de fazer qualquer movimento de terra para construir terraços, consulte um agrônomo.

31 31 3º passo: Marcar as curvas de nível Apoie uma baliza na parte mais alta do terreno. Em seguida, veja qual e a direção de maior declividade do terreno. A partir da baliza, na direção da maior declividade, meça a metade da distância em que deve ficar a primeira curva de nível. Finque uma estaca neste lugar, que vai ser o primeiro ponto da curva de nível. Pegue o nível de mangueira e encoste uma das balizas nessa estaca. Apoie a baliza no chão, enquanto o outro trabalhador procura o outro ponto da curva de nível. Um lugar esta no mesmo nível que outro quando a altura da água for à mesma nas duas balizas. Encontrando este lugar, marque-o com uma estaca. Este será o segundo ponto da curva de nível (Figura 05).

32 32 Continue marcando os pontos da curva. Terrenos com declividades diferentes (ou muito declividades muito variáveis) devem ser divididos, como se fossem áreas diferentes (chamadas aqui no desenho abaixo, de parcelas). Em cada parte (ou parcela), deve-se fazer as curvas no sentido da maior declividade e, com uma distancia determinada (figura 06). REFERÊNCIA FREITAS, R. Desenho técnico E topografia. Instituto Federal de educação, ciência e tecnologia. Setor de Ensino a Distância Barbacena-MG, Apostila: 84p