TOPOGRAFIAALTIMETRA Y NIVELACIN

1.00GENERALIDADES.La nivelacin, es un trmino que se aplica a los diversos procedimientos altimtricos, por medio de los cuales se determinan elevaciones o niveles de puntos ubicados sobre la superficie terrestre, o diferencia de niveles o alturas o desniveles; todos estos datos son de vital importancia para la elaboracin de planos y mapas, los que son parte de los proyectos de ingeniera; los datos y resultados de la "nivelacin", se utilizan en:a.En proyectos de carreteras, vas frreas y canales, para determinar pendientes que se adapten a la configuracin del terreno.b.En ubicar obras de ingeniera, de acuerdo a la elevacin prevista en los proyectos.c.En el clculo de volmenesd.En la elaboracin de planos, que demuestren la configuracin vertical del terreno, ya sea para el estudio de drenaje u otros.

1.01.SUPERFICIE DE REFERENCIA o NIVEL DE REFERENCIA. Es la superficie de nivel a la cual se refieren las elevaciones, por ejemplo el Nivel Medio del Mar.

1.02.NIVEL MEDIO DEL MAR. Es una superficie imaginaria que resulta de eliminar todas la perturbaciones del equilibrio del agua tales como mareas efectos de la luna el sol, lo que se obtiene mediante observaciones, por medio de un Maregrafo a lo largo de 20 aos, considerando el nivel medio del mar como una superficie de aguas tranquilas.

1.03.ALTURA DE UN PUNTO. Es la altura que tiene cualquier punto ubicado sobre la superficie de la tierra, con respecto a una superficie a referencia. En otras palabras es la distancia vertical desde el punto a un plano Horizontal tomando arbitrariamente o superficie o nivel de referencia

1.04.DESNIVEL (h). Es la diferencia de alturas entre dos lneas de nivel puntos topogrficos

1.05.NIVELAR. Es la operacin de medir o determinar distancias verticales, ya sea directa o indirectamente con el objeto de tener desniveles.1.06.COTA. Es la altura de un punto con respecto una superficie o nivel de referencia. a.COTA RELATIVA. Cuando la superficie, plano o nivel de referencia es tomado arbitrariamente. b.COTA ABSOLUTA. Cuando la superficie, plano o nivel de referencia es el nivel medio del mar.1.07.BENCH MARK (B.M.). Es un punto topogrfico natural o artificial permanente, sealado y fijo sobre el terreno, cuya cota o altura es conocida y est referida al nivel medio del mar y sirve para iniciar requerir una nivelacin.

2.00NIVELES. 1. NIVELES DE TUBO ABIERTO. Es el instrumento basado en el principio de vasos comunicantes. (h1-h2) = h1 h2

NIVELES DE TUBO CERRADO. Se los denomina a los niveles que se encuentran compuestos por una cpsula generalmente de vidrio cerrada, la que ha sido parcialmente llena con un liquido poco viscoso de alcohol o ter.Su misin es conseguir que el instrumento que los contiene est en un plano horizontal.Existe 2 tipos fundamentales, el nivel esfrico y el nivel tubular (o trico, o nivel de aire).En este principio se basan los niveles de carpintero, el eclmetro y es utilizado por todo equipo de topografa.

Nivel circular o esfrico o de aproximacin: - Se utiliza cuando no se requiere una perfecta nivelacin. Es una pequea caja metlica cilndrica trunca con un lquido poco viscoso en el interior dejando una burbuja de aire. La parte superior, es de cristal, convexa, con un crculo grabado en el centro donde debe colocarse la burbuja.Son rpidos y prcticos, tienen poca sensibilidad, para medidas aproximadas en mm (Tolerancias: aprox. 0,1 mm)

Nivel tubular: Es ms preciso que el anterior, es un tubo de vidrio de forma trica de escasa curvatura, normalmente montado sobre un armazn metlico, con un liquido poco viscoso, dejando una burbuja de aire. Lleva unos trazos o divisiones, separadas 2 mm frecuentemente.A mayor radio de curvatura mayor sensibilidad y por consiguiente mayor precisin.El lquido adems debe rendir otras condiciones, como lo son: no congelarse a temperaturas bajas, debe ser inalterable en el transcurso del tiempo y que no ataque al vidrio del tubo. Estas condiciones las renen el alcohol, el ter y la bencina.

b. Eclmetro o Nivel AbneySe caracteriza por su manejo sencillo y la rapidez con que se pueden determinar los ngulos de elevacin y de depresin. El instrumento se utiliza especialmente para mediciones preliminares, construcciones de carreteras y lneas ferrocarriles, secciones transversales, gradientes e exploraciones de pendientes.Nivel de CarpinteroInstrumento que sirve para determinar la horizontalidad y la verticalidad en base a niveles tubulares

horizontales y verticales que se les conoce con el nombre de hilos del retculo cruz polar, los que son visibles en superposiciones con la imagen u objeto, sirven para efectuar las lecturas en la mira o estadia.c.NIVEL DE INGENIERO O EQUIALTMETRO. Instrumento compuesto principalmente de un anteojo que lleva un nivel tubular. Con el conjunto (anteojo y nivel tubular) se puede visar a cualquier objeto, a un nivel cualesquiera, con el cual se puede propagar al resto de objetos, el anteojo y nivel tubular, puede girar alrededor de un eje vertical, llamado eje de rotacin del nivel; en la parte interior del ocular se tiene una marca o hilos

NIVEL AUTOMTICO

PARTES DEL NIVEL DE INGENIERO

PARTES DE UN EQUIALTMETRO O NIVEL DE INGENIEROA. Base Nivelante.B. Cuerpo.A.Base Nivelante. Es la parte del instrumento que se encuentra en contacto o sirve unin entre el trpode y el nivel o equialtmetro, las partes ms importantes son: 1. Tornillos Nivelantes. B.Cuerpo. Es la parte del instrumento, compuesta bsicamente por un anteojo telescpico giratorio, es la parte que gira al rededor del eje de rotacin del instrumento y da la direccin y sirve para la toma de datos de nivelacin. Tiene los siguientes partes y tornillo principales: 1. Ocular. 2. Nivel Circular o Esfrico 3. Tornillo de Enfoque. 4. Tornillo de movimiento milimtrico horizontal. (mecnico) 5. Ocular de la Parbola. (mecnico) 6. Tornillo de afinamiento o basculamiento de la parbola. (mecnico) 7. Nivel Tubular. (Mecnico)

EJES DE TODO NIVEL DE INGENIERO O EQUIALTMETRO.MECNICO 1. Eje de Rotacin del Instrumento2. Eje de Colimacin o de la visual: 3. Eje del Nivel Tubular

EJES DE TODO NIVEL DE INGENIERO O EQUIALTMETRO,AUTOMTICO 1. Eje de Rotacin del Instrumento2. Eje de Colimacin o de la visual 12

3.00NIVELACIN Es el procedimiento para hallar la diferencia de nivel o altura entre dos puntos. Tambin se define como el procedimiento que sirve para hallar la diferencia de alturas de puntos de la superficie terrestre con respecto a un plano horizontal de comparacin superficie de referencia.

3.MTODOS DE NIVELACIN.

3.1.NIVELACIN GEOMTRICA DIRECTA POR ALTURAS. Es el mtodo que consiste en medir distancias verticales alturas, utilizando un Nivel ptico Fijo o Nivel de Ingeniero o Equialtmetro

3.2.NIVELACIN TRIGONOMTRICA. Tambin llamada Nivelacin Taquimtrica. Es el mtodo que se fundamenta en la medicin de ngulos verticales y distancias horizontales inclinadas para lo cul es necesario utilizar un Teodolito y una mira estadia, para la determinacin de distancias y ngulos verticales.

Luego con la ayuda de clculos trigonomtricos se puede calcular la diferencia de cota entre los puntos visados.

4.00MTODOS DE NIVELACIN GEOMTRICA 4.1. NIVELACIN SIMPLE.

a. VISTA ATRS. Es la visual que se efecta hacia un punto cuya cota es conocida.b.VISTA ADELANTE. Es la visual que se efecta hacia un punto cuya cota de desea conocer.c. ALTURA DE INSTRUMENTO. Es la altura calculada desde el nivel o superficie de referencia y el eje de la visual u horizontal del nivel o equialtmetro.

Altura del Instrumento = Cota del punto + Vista Atrs en el mismo punto.

Cota P = Altura del Instrumento - Vista Adelante en P.

Punto P: Cualesquier punto

Altura del Instrumento = Cota del punto + Vista Atrs en el mismo punto.Donde: Vista Atrs = hACota B = Altura del Instrumento - Vista Adelante en BDonde: Vista Adelante = hB

LECTURA EN LA MIRA:Para leer la altura donde seala el hilo del retculo, se debe tener en cuenta lo siguiente:Los dos primeros nmeros se llenen. En el ejemplo 1.3El siguiente numero se cuenta. En el ejemplo 3El ultimo se aproxima. En el ejemplo 5Quedando de esta manera la lectura como:1.335 metros

4.2. NIVELACIN COMPUESTA

5.00COMPENSACIN DE LA NIVELACIN GEOMTRICA COMPUESTALa compensacin de un trabajo de nivelacin teniendo en cuenta lo siguiente:Para determinar el error que se ha cometido al realizar cualquier nivelacin, se debe aplicar que la sumatoria de las vistas atrs menos la sumatoria de vistas adelante que tengan vista atrs mas la ltima, debe ser igual acero, de no ser as existe un error que debe ser igual al resultado obtenido a la diferencia que exista entre la cota de regreso se compara con la cota de partida; de no ser iguales: Los clculos de estn mal.A este error se lo denomina error de cierre de la nivelacin, y debe ser comparado con el error mximo permisible de acuerdo al tipo de nivelacin, si este error es menor que el mximo permisible entonces se procede con la compensacin y si fuera mayor se regresa a campo a nivelar nuevamente.Para compensar o corregir el error, se debe tener en cuenta el error de cierre (e), d1. d2...., las distancias parciales o distancias entre puntos nivelados y (DT) la distancia total del circuito cerrado (ida y vuelta).El error (e) de cierre puede ser positivo o negativo.

Error mximo permisible = 0.04 0.910 = 0.038e = (Vistas Atrs) - (Vistas Adelante(*))(*) Que tengan vista atrs mas la ltima

FINALMENTE:

6.00NIVELACIN DE PERFILES LONGITUDINALESTiene por objeto determinar las cotas a distancias conocidas sobre un trazo determinado o lneas establecidas, que generalmente es el eje, ya sea de una calle, de una carretera, de un canal etc. del que se pretende obtener una seccin vertical de la superficie del terreno segn una lnea fija, al que se le denomina "PERFIL LONGITUDINAL". Se toma el perfil a lo largo de la lnea de centros, esto quiere decir por la lnea central o eje, lnea que ha sido "estacada" a cada 20.00 metros lineales en zonas de tangencia y en zonas de curva a 10.00 5.00 metros.El trazo del PERFIL LONGITUDINAL sobre el terreno y las distancias entre puntos se marcan separadamente de antemano, colocando estacas, motivo por lo cual a esta accin se la llama ESTACADO.El procedimiento es enteramente semejante a de nivelacin diferencial simple y en algunos caso se puede utilizar nivelacin compuesta. La nivelacin deber ser en un circuito, esto quiere decir que ser de IDA Y VUELTA o en todo caso de CIRCUITO CERRADO, ya que el punto inicial debe ser el punto final.

Comprobacin error =(V.Atras) (V.Adel.)Error =9.560 - 9.578=0.018Error =Cota Final Cota InicialError =1016.762 - 1016.318= 0.018 //OK

La escala usada en la vertical (Cotas), deber ser 10 veces mayor que la escala utilizada en el eje horizontal (Longitud), de tal manera que se pueda visualizar mejor los accidentes topogrficos; Ejemplo, si se usa en la escala vertical (cotas) 1/200, en la escala horizontal (longitudes) se usar 1/2000.

7.00SECCIONES TRANSVERSALES. Es el corte que se hace al terreno en sentido perpendicular al eje del perfil longitudinal en el caso de tramos en tangente y en el caso de forma circular sigue la direccin del radio. Se dibuja a la escala que se ha optado para las cotas del perfil ongitudinal

MTODOS PARA DETERMINAR LAS SECCIONES TRANSVERSALES.UTILIZANDO EL ECLMETRO O NIVEL ABNEY

UTILIZANDO EL NIVEL DE INGENIERO O EQUIALTIMETRO Y WINCHA

PENDIENTEPendiente. Es la inclinacin del terreno respecto a la horizontal. Puede estar dada en porcentaje o con el valor del ngulo que tiene dicho terreno con la horizontal.La Pendiente puede determinarse con un eclmetro o mediante el valor de las cotas del tramo: Cota final y cota inicial, as como la distancia horizontal que existe entre los puntos cuya pendiente se desea conocer.

CURVAS DE NIVELSe denomina curvas de nivel, a la lnea que une a todos los puntos que tienen la misma cota o altura con respecto a un plano horizontal de referencia. Es por lo que si se toma un conjunto de planos horizontales separados a una misma distancia (uno sobre de otro), y luego proyectndolos a un mismo plano se obtiene las curvas de nivel de la zona en estudio.