NIVELACIN GEOMTRICA SIMPLE O DIFERENCIAL
NIVELACIN GEOMTRICA SIMPLE O DIFERENCIAL
I. PRESENTACIN
El presente trabajo tiene como objetivo comprender la
importancia de la nivelacin en el rea de la topografa, para lo cual
es necesario conocer en su complejidad a un instrumento llamado
nivel de ingeniero o nivel topogrfico.
La prctica est constituida de dos fases: la primera fase trata
sobre como nivelar el nivel de ingeniero y; en la segunda fase se
realiz una nivelacin simple o diferencial.El lugar en el que se
llev a cabo esta prctica fue el campus de la UNIVERSIDAD NACIONAL
DE MOQUEGUA; cerca a la Escuela de Ingenieria de Minas.
II. OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL En esta ocasin el objetivo es
saber utilizar el nivel de ingeniero y hacer lecturas en la mira.
Realizar una nivelacin simple o diferencial.III. FUNDAMENTO TERICO:
GENERALIDADES:A. LA NIVELACIONLa nivelacin como todos los trabajos
topogrficos, se puede efectuar por diversos procedimientos y de
distintos grados de precisin, dependiendo del instrumental que se
use y los mtodos que se apliquen.1. Clases de Nivelacin: Nivelacin
Geomtrica. Nivelacin Baromtrica. Nivelacin Trigonomtrica. Nivelacin
Taquimtrica.En esta parte del informe se analizar el mtodo de
nivelacin: Directa o Geomtrica.
2. NIVELACIN DIRECTA O GEOMTRICA Este mtodo determina
directamente el desnivel entre dos puntos con la obtencin de un
plano horizontal, es el ms preciso y el ms usado.
En esta figura es fcil entender que con la ayuda del
equialtmetro o nivel de ingeniero se puede obtener la cota de B.Los
instrumentos bsicos de una nivelacin geomtrica son: El nivel del
ingeniero (equialtmetro). La mira.2.1 Casos generales en una
nivelacin geomtrica a) Nivelacin relativa: Cuando solo sea
necesario conocer el desnivel entre dos puntos de la zona de
trabajo. Para ello se asume una cota arbitraria a uno de los puntos
lo suficientemente grande para no tener en el curso de nivelacin
cotas negativas, o bien al punto ms bajo se le da cota cero.b)
Nivelacin absoluta:Cuando sea preciso trabajar con cotas absolutas.
Este caso se ubica el B.M. de un punto cercano a la zona de
trabajo, en el Per, el Instituto Geogrfico Nacional nos puede
proporcionar dicho dato. A continuacin se lleva a cabo una
nivelacin de circuito cerrado entre dicho B.M. y el punto ms
cercano a la zona por nivelar.Por ltimo se realiza la nivelacin en
la zona establecida. E
Nivelacin previa entre el B.M. y el punto ms cercano a la zona
de trabajo AZona de trabajo
B.M D D
B C B C
2.2 Elementos Importantes de Una Nivelacin Geomtrica
Puntos de nivel primario (bancos de nivel)Son los
correspondientes a los puntos de control; stas deben estar
monumentadas Puntos de nivel secundario (puntos de cambio) Son
aquellos puntos que sirven de apoyo para poder enlazar dos puntos
de control, sobre dicho punto de cambio se coloca la mira para
efectuar las lecturas correspondientes. Se recomienda que los
puntos secundarios sean pintados si se tratase de pavimentos o
estacados provisionalmente en los jardines o tierra si fuese el
caso; generalmente estos puntos deben desaparecer al concluir el
trabajo de gabinete. Vista atrs L (+)Es la lectura de la mira
correspondiente al punto de cota conocida.
Vista adelante L (-)Es la lectura de la mira correspondiente al
punto de cota no conocida.
Nivel instrumental ( )Es el nivel correspondiente al eje de
colimacin del instrumento.Tipos de nivelacin geomtrica.
3. TIPOS DE NIVELACION GEOMETRICA
A. NIVELACIN GEOMTRICA SIMPLE
Sirve para encontrar la cota de uno o ms puntos del terreno por
medio de una sola estacin instrumental.
B. NIVELACION GEOMETRICA COMPUESTA
Es el ms usado ya que generalmente los puntos a nivelar se
encuentran a ms de la distancia mxima en que se puede colocar la
mira, y por lo tanto se deben realizar tantas nivelaciones simples
como sean necesarias para unirlos, para realizar una nivelacin se
debe tener en cuenta una distancia para cada tramo de entre 120 a
180my luego dividir la longitud total por esta distancia para
hallar la cantidad de tramos a realizar; los puntos intermedios
entre los dos (o ms) puntos objetos del trabajo, se llamarn puntos
de paso o V-.
C. NIVELACION GEOMETRICA RECIPOROCA Este mtodo se utiliza
cuando: Se desea comprobar si el eje ptico del anteojo del nivel es
paralelo a la directriz del nivel tubular. No es posible colocar el
instrumento en un lugar intermedio entre dos puntos de mira, ya sea
porque se interponga un ro, un pantano o cualquier otro
obstculo.
Pasos a seguir: Se coloca el instrumento en la zona de cota
conocida, mientras se instala las miras en los puntos A y B, para
luego calcular la cota del punto B.La distancia PA debe ser lo
suficiente, tal que permita al operador visualizar sin dificultad
la lectura de la mira en A.
Se traslada el nivel al punto Q, tal que aproximadamente PA=QB;
para luego calcular nuevamente la cota de B.
4. COMPROBACIN DE UNA NI VELACIN GEOMTRICA
Una vez realizado el clculo en la libreta de campo se debe
efectuar la comprobacin de dicha nivelacin para ello se utilizara
lo siguiente:
a) Comprobacin del clculo matemtico de la libreta Muchas veces
el clculo dela libreta se realiza en campo, por ende est sujeto a
posibles errores, el cual se puede detectar con la siguiente
expresin:
b) Comprobacin de la nivelacin propiamente dicha La comprobacin
de la libreta de campo, no indica si la nivelacin es correcta para
ello es necesario verificar que el error accidental debe sea menor
que el mximo tolerable, el cual depender de la precisin buscada.
Existen dos casos: Cuando solo sea conocido un banco de
nivelGeneralmente se utiliza cuando le objetivo es determinar la
cota de uno o varios puntos especficos, partiendo de una cota
conocida.
Cota conocida cota por conocer
A BPara ello es necesario realizar una nivelacin tanto de ida
como de regreso. Tericamente la cota inicial debe ser exactamente
igual a la final, dado que es el mismo punto, en la prctica;
siempre existe una diferencia entre dichas lecturas; a esta
diferencia se le llama error de cierre altimtrico, su aceptacin
depender de la precisin que se busca.IDA
A B
REGRESO
Cuando se conozcan dos bancos de nivelGeneralmente se utiliza
cuando el objetivo es determinar la configuracin altimtrica del
terreno a lo largo de una lnea definida planimtricamente y que
enlaza los puntos dados.Para ello es necesario realizar la
nivelacin de realizar la nivelacin de ida solamente.Tericamente la
cota final calculada, debe ser exactamente igual a la cota final
conocida, dado que es el mismo punto; en la prctica, siempre existe
una diferencia entre dichas lecturas; a esta diferencia se le llama
error de cierre altimtrico, su aceptacin depender de la precisin q
se busca. COTA POR CONOCER
Cota conocida Cota conocidaA 2 4 B a
1 3 5IV .INSTRUMENTOSY MATERIALES UTILIZADOS:
A. NIVEL DE INGENIERO
El nivel de ingeniero, es un instrumento que tiene como
finalidad la medicin de desniveles entre distintos puntos que se
hallan a distintas alturas y en distintos lugares, o tambin el
traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido.El nivel
dispone de un anteojo, para efectuar la puntera, y de un nivel
montado sobre la plataforma, manipulado por los tornillos
nivelantes. El nivel de ingeniero es complementado por la mira,
mediante la cual se puede medir la diferencia de alturas o el
desnivel entre dos puntos.Se calcula que el nivel de ingeniero
tiene una precisin de +20cm o -20cm por cada 100m.
CARACTERISTICAS DEL NIVEL DE INGENIERO:
Pueden ser manuales o automticos, segn se deba colocar
horizontalmente el nivel principal en cada lectura, o esto se haga
automticamente al poner el instrumento "en estacin". Posee una
burbuja para poder nivelar el instrumento. Tiene un anteojo con los
suficientes aumentos para poder ver las divisiones de la mira o
estadal.Adems, posee de un retculo conformado por 3 pelos (a, b,
c), para poder hacer la puntera y tomar las lecturas, as como la
posibilidad de un compensador para asegurar su perfecta nivelacin y
horizontalidad del plano de comparacin.
PARTES DEL NIVEL:
PARTES CONSTITUTIVAS DEL NIVEL: 1. Plato de la base2. Crculo
Horizontal3. Control del compensador4. Ocular5. Cubierta del
ocular6. Nivel esfrico7. Punto marcado el centro del instrumento8.
Visor9. Objetivo10. Botn de enfoque11. Tornillo tangencial
horizontal12. Tornillos nivelantes
Dependiendo del tipo y de la marca, el nivel de ingeniero podr
presentar distintos elementos que lo caracterizan y, a la vez,
diferenciarse de otros modelos. En tal sentido, es la tecnologa la
que ha sido marcando tendencias en funcin de los avances y de las
necesidades del usuario. Al margen del tipo, marca o modelo de
nivel, todos poseen dos elementos para su total nivelacin y que a
su vez, determinan la perfecta instalacin de este, siendo el
primero el nivel esfrico, que corresponde a una esfera con su parte
alta transparente de cristal de vidrio, en la cual existe una
graduacin circular con una burbuja de aire en su interior, la que a
una vez centrada permite que el instrumento defina planos
horizontales. Sirve como una aproximacin debido a su insuficiente
sensibilidad.El segundo elemento, siendo de mayor sensibilidad
variando segn la marca y el ao de fabricacin, pudiendo presentar
nivel tubular, tornillo de trabajo o los ms modernos un pndulo
compensador, con lo cual el instrumento pasa a denominarse
automtico.USO DEL NIVEL
Es aplicable en asimetra, principalmente en lo referente a
nivelacin en proyectos de: carreteras, vas frreas, canales para
riego, calcular elevaciones para movimiento en terracera, para
elaborar mapas y planos que muestren la configuracin.
B. LA MIRASe puede describir como una regla de cuatro metros de
largo, graduada en centmetros y que se pliega en la mitad para
mayor comodidad en el transporte. Adems de esto, la mira consta de
una burbuja que se usa para asegurar la verticalidad de sta en los
puntos del terreno donde se desea efectuar mediciones, lo que es
trascendental para la exactitud en las medidas. Tambin consta de
dos manillas, generalmente metlicas, que son de gran utilidad para
sostenerla.
C. EL TRPODE.Es un instrumento que tiene la particularidad de
soportar un equipo de medicin como un taqumetro o nivel, su manejo
es sencillo, pues consta de tres patas que pueden ser de madera o
de aluminio, las que son regulables para as poder tener un mejor
manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el
terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que
se va a utilizar para hacer las mediciones.
V .DESARROLLO DE LA PRIMERA FASE:NIVELACION DEL EQUIALTMETRO Y
HACER LECTURAS EN LA MIRAComenzamos la prctica con las pautas y
explicaciones que el profesor a cargo nos brind acerca del nivel de
ingeniero, sobre sus partes, su uso y sus aplicaciones. Luego nos
hizo una demostracin de cmo nivelar este instrumento, despus de
esto, cada uno de nosotros realiz la nivelacin de este instrumento
siguiendo los siguientes pasos:1. Se sueltan los tornillos de las
patas del trpode, se colocan las patas juntas tal como hasta que el
nivel de la plataforma coincida aproximadamente con el de la
quijada del operador. En esta posicin se ajustan los tornillos
antes mencionados.
2. Se instala el equipo en la plataforma del trpode con ayuda
del tornillo de sujecin, este proceso debe realizarse con mucho
cuidado para evitar que el nivel del ingeniero caiga al suelo.Se
extienden las patas del trpode, teniendo en cuenta las siguientes
condiciones: La base de las patas del trpode deben formar
aproximadamente un tringulo equiltero. La plataforma del trpode
deben estar a la vista del operador en posicin horizontal.
3. Se realiza el calado del nivel esfrico. para este proceso Se
ubica el telescopio paralelo a la lnea recta que une los dos
tornillos nivelantes cualesquiera, luego se giran simultneamente
los dos tornillos, ya sea hacia fuera o hacia dentro segn el
caso.
4. Se dirige la vista hacia el alineamiento elegido.
5. Se realiza el centrado definitivo, para calar la burbuja, se
hace del tornillo nivelante que ms se acerque al eje directriz del
nivel tubular.LECTURAS EN LA MIRA
VI.-DESARROLLO DE LA SEGUNDA FASE:REALIZAR UNA NIVELACIN
GEOMTRICA SIMPLE Se llev a cabo gracias a la presencia del docente
quien nos guio y nos brind las pautas que debamos seguir. Adems en
esta prctica nuestro BM fue un punto arbitrario; del cual todos
partimos hasta llegar a un punto ubicado en una vereda cerca de la
Facultad de ingeniera de Minas. El lugar para su realizacin fue en
el campus de la Universidad Nacional de Moquegua, a un costado de
la Escuela de Posgrado.En esta nivelacin tuvimos que seguir los
siguientes pasos: Se coloca la mira en el punto de cota conocida
(BM) Se ubica el punto de cota por conocer (B) Se instala el nivel
en un punto equidistante a los antes mencionados. VIII DATOS DE
CAMPO
DH(+)(-)COTAD. PARCIALCOMPENS.ALT. CORR.
A22.21.1171401.117140001400
B45.81.5091399.60868-0.03593131681399.57207
B38.20.6271400.235
C51.802.4351397.890-0.047556141581397.71651
C27.41.9761399.7760
D13.601.21398.57641-0.021664461991398.47085
D261.8631400.4390
E29.800.7491399.6955.8-0.02948481254.81399.55536
E151.4761401.1660
F9.601.1151400.05124.6-0.01299868279.41399.90336
F12.81.3831401.4340
A10.61.2741400.1623.4-0.0123646302.81400
IX CONCLUSIONES Como nos podemos dar cuenta, el nivel de
ingeniero es un instrumento fundamental en la topografa igual que
la mira, ambas son fundamentales y bsicas en lo que es la
nivelacin. Gracias a la nivelacin simple o diferencial podemos
trasladar un BM a una zona de trabajo.
Gracias al nivel topogrfico, es posible determinar la diferencia
de alturas de diferentes puntos.
La mira debe estar vertical para evitar errores por la
inclinacin de esta.
X. BIBLIOGRFICAS Topografa Tcnicas Modernas- Jorge Mendoza
Dueas- 2012 Alcntara G., Dante, Topografa y sus aplicaciones. Grupo
editorial Patria primera edicin, Mxico, 2007
Geodesia/METODOS_TOPOGRAFICOS.PDF
http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_topogr%C3%A1ficoPgina 17
