Marco Teorico

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    MARCO TEORICO

    1. NIVELACION GEOMETRICA

    1.1 Concepto

    Conocida tambin como nivelacin directa o nivelacin diferencial. Es el procedimiento

    mediante el cual se determinan las diferencias de nivel entre puntos, por medio de la medicin

    o la lectura de distancias verticales de forma directa.

    Si los puntos a nivelar estn alineados se llama nivelacin longitudinal, en caso contrario se

    define como nivelacin radial. Esta nivelacin es la ms precisa para realizar levantamientos

    altimtricos y controles topogrficos en la construccin de obras civiles. El objetivo del

    procedimiento es determinar las cotas o alturas de cada uno de los puntos referenciados como

    base, o necesarios, para el desarrollo de un proyecto.

    1.2 Equipos utilizados

    Niveles de precisin: pueden ser de colimacin, automticos, electrnicos o laser.Estos equipos estn montados sobre un trpode y su mayor propiedad es lanzar

    visuales horizontales.

    Miras: son reglillas graduadas con precisin al centmetro o al milmetro. Las lecturasse deben realizar al milmetro sin importar el tipo de mira utilizada; es decir, que si la

    mira esta graduada al centmetro, los milmetros se determinan por apreciacin del

    observador en el equipo.

    Para garantizar una buena o acertada lectura en cada punto se recomienda tomar las tres

    lecturas: hilo superior (Ls), hilo medio (Lm) e hilo inferior (Li), para luego comprobar que:

    Clases de errores en la nivelacin

    Instrumentales: divisiones inexactas de la mira, desgaste del fondo de la mira,inestabilidad del trpode, desgaste de la base nivelante y descalibracin del nivel.

    Naturales: curvatura terrestre, refraccin, variacin de la temperatura (dilatacin deinstrumentos, reverberacin del aire), viento (vibracin del nivel y de la mira) y suelos

    inestables (asentamiento del nivel).

    Personales: burbuja desnivelada, paralaje (enfoque incorrecto), lecturas defectuosas,desplome de la mira, mala comunicacin entre la colisin, colocar la mira en puntos

    diferentes V+ y V-, mover el trpode mientras se lee, entre otros.

    Recomendaciones para la reduccin de errores

    Verificar burbuja antes y despus de cada lectura. Utilizar ojo de pollo para la mira. Familiarizarse muy bien con la mira.

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    Realizar (V+) y (V-) a distancias equidistantes. Verificar los tres hilos en campo. Realizar chequeo en la cartera de campo.

    1.3 Nivelacin geomtrica simple

    Para realizar esta nivelacin se utiliza una sola posicin del nivel desde donde se debe observar

    la mira ubicada en cada punto a nivelar. De lo anterior se deduce que este mtodo es aplicable

    a terrenos pequeos con una topografa suave.

    El procedimiento consiste en armar y nivelar el equipo en un punto desde donde se hace la

    lectura a la mira ubicada sobre el BM (punto materializado en campo con cota conocida). Esta

    lectura se denomina vista atrs o (V+), luego se gira el anteojo del nivel para tomar las lecturas

    de cada punto ubicando la mira en estos; estas lecturas se denominan vista intermedio (Vi). La

    lectura instrumental (Ai) se determina mediante la frmula:

    Ahora, la cota de cada punto ser:

    1.4 Nivelacin geomtrica compuesta

    Este tipo de nivelacin es utilizado cuando se hace necesario realizar el trabajo colocando el

    nivel en diferentes posiciones; esto se debe principalmente a las siguientes circunstancias:

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    Un terreno muy quebrado. Las miras tienen una altura de cuatro o cinco metros,probablemente las diferencias de nivel entre los puntos por nivelar es mayor a estos

    valores.

    No existe visibilidad entre los puntos que se requieren nivelar. Las visuales son muy largas; se presenta gran posibilidad de cometer errores en las

    lecturas y apreciaciones de estas en la mira.

    Procedimiento

    1. Se ubica el nivel en un sitio desde donde se pueda tomar la lectura de mira ubicada enel BM, se realiza la lectura respectiva (V+). La altura instrumental ser la cota del BM

    ms la lectura de vista atrs (V+).

    2. Desde ah, se leen o toman los puntos o detalles que se puedan visualizar, estaslecturas se denominan vistas intermedias (Vi). Las cotas de cada punto se calculan con

    la altura instrumental menos la vista intermedia correspondiente.

    3. Se materializa un punto de cambio (C1) al cual se le toma la lectura de mira, vistaadelante o vista menos (V-). La cota del cambio ser igual a la altura instrumental

    menos la vista adelante (V-).

    4. Se traslada el equipo a un lugar adecuado desde donde se pueda realizar la vista atrsal C1 y pueda avanzar en la nivelacin. Se toma la lectura al cambio 1 vista ms (V+). La

    nueva altura instrumental ser la cota del cambio ms la lectura de (V+).

    5. Se toman lecturas, vistas intermedias (Vi), a los puntos por nivelar que se puedanvisualizar desde esta posicin. La cota de cada punto ser la nueva altura instrumental

    menos la vista intermedia (Vi).

    6. De ser necesario se materializa otro u otros cambios repitiendo el procedimientoescrito para el cambio1 (C1), hasta finalizar la nivelacin.

    Frmulas de clculo:

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    2. NIVELACION DE PERFILES

    2.1 Concepto

    Una de las aplicaciones ms usuales e importantes de la nivelacin geomtrica es la obtencin

    de perfiles del terreno a lo largo de una obra de ingeniera o en una direccin dada. El perfil

    topogrfico es una representacin de tipo lineal que permite establecer las diferencias de nivel

    que se presentan sobre un eje materializado en campo. De acuerdo con la direccin de su

    recorrido se les clasifica como longitudinales y transversales.

    2.2 Perfiles longitudinales

    Los proyectos de carcter lineal como vas, redes, etc., se desarrollan a partir de ejes

    longitudinales, geo referenciados y abscisados. Un perfil longitudinal, en topografa, es una

    serie de informacin tomada sobre y en la misma direccin de un eje abscisado.

    2.2.1 Mtodos de materializacin de ejes

    Existen tres mtodos para la materializacin de los ejes de apoyo y la elaboracin de perfiles

    longitudinales y transversales.

    1. Con distancias fijas2. Con puntos de quiebre3. Mixto

    2.2.1.1 Distancias fijas

    Se basa en materializar puntos en una misma direccin a una distancia determinada,

    procedimiento apoyado con equipo topogrfico. Para proyectos de infraestructura

    generalmente se utilizan 5, 10 o 20 metros, y la distancia depender de la precisin que se

    requiera del perfil. No importaran los cambios de pendiente, ya que solo se nivelaran los

    puntos que se materializan.

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    2.2.1.2 Puntos de quiebre

    Este mtodo consiste en nivelar sobre el eje nicamente los cambios de pendiente del terreno.

    Este procedimiento la precisin del perfil depender de cuantos puntos se tomen sobre dicho

    eje y de la apreciacin de la persona que vaya colocando estos puntos de quiebre.

    2.2.1.3 Mixto

    Este es el mtodo ms utilizado. Es una combinacin de la materializacin por distancias fijas

    complementando con los puntos de quiebre que presenta el terreno, con el fin de que el perfil

    quede ms aproximado a la forma real del terreno.

    El problema de las distancias fijas es que en medio de dos estacas puede cambiar el perfil, y si

    no se complementa la informacin se obviaran detalles necesarios en este tipo de

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    levantamiento. Para complementar el perfil se toman los puntos de quiebre del canal y los

    puntos de cambio de pendiente entre los puntos materializados.

    2.2.2 Nivelacin del perfil longitudinal

    Para la nivelacin del perfil longitudinal se deben nivelar todos los puntos del abscisado del

    eje, regularmente con nivelacin geomtrica, la cual brinda mayor precisin con respecto a los

    dems mtodos descritos anteriormente.

    La nivelacin puede ser simple o compuesta y esto depender de la longitud del eje y de las

    diferencias de nivel que se presenten en el itinerario. Si el eje tiene una distancia considerable

    se recomiendan realizar un traslado o circuito de nivelacin bordeando el eje desde estos

    puntos hacer nivelaciones simples a los puntos del eje.

    Con las distancias y las cotas calculadas del eje se dibuja el perfil; en el eje X, las distancias o

    abscisas y en el eje Y, las alturas o cotas. Estos perfiles suelen dibujarse exagerando la escala

    vertical, que comnmente se denomina escala decupla. Esta exageracin se realiza

    principalmente cuando las diferencias de nivel del eje son pequeas, lo cual permitir observar

    de mejor manera esta representacin.

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    2.3 Perfiles transversales

    Un perfil transversal es una serie de informacin tomada de forma perpendicular al eje

    longitudinal materializado.

    2.3.1 Nivelacin de perfiles transversales

    Con base en los puntos (abscisas) del eje longitudinal se trazan perpendiculares a izquierda y

    derecha de cada punto, para tomar la informacin correspondiente a los puntos de quiebre del

    terreno y conformar as los perfiles o secciones transversales.

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    3. CURVAS DE NIVEL

    3.1 Concepto

    Se usan para representar el relieve de un terreno y estn definidas como lneas que unen en

    un plano los puntos que tengan la misma cota o altura; tambin se pueden definir como lascurvas que se forman de la interseccin de un terreno con un plano horizontal. Para dibujar las

    curvas de nivel se deb

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