USO DEL NIVEL DE INGENIERO
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA NIVELACION
GEOMETRICA
I. INTRODUCCION
La nivelacin ha contribuido en forma muy importante al
desarrollo de la civilizacin, ya que las construcciones de caminos,
conductos de agua o canales, las grandes obras de arquitectura,
entre otras, tanto de la era moderna como de la antigedad, son una
prueba palpable de ste, sorprendente descubrimiento. No se sabe con
exactitud el origen de esta rama de la topografa, pero se piensa
que desde que el hombre quiso ponerse a cubierto, tanto del clima
como de las bestias, se tuvo una idea de la nivelacin; desde apilar
materiales y dar cierta estabilidad a sta, como el hecho de cursar
las aguas para los cultivos, pensando incluso ya en las pendientes.
Lo cual condujo a la fabricacin de ingeniosos instrumentos,
desarrollndose las tcnicas, los estudio, lo que origin las nuevas
teoras, desarrollo tecnolgico y cientfico, originando los nombres
que utilizamos cotidianamente en estos das. Siendo muestras de
belleza y admiracin lo logrado en las pirmides de Egipto, los
caminos y canales hechos por los Griegos y Romanos, el Canal de
Suez, los tneles del Mont-Cenis en Panam, y tantas otras obras que
sin la nivelacin, jams estaran de pie para admirarlas en estos aos,
quedando muy en nuestra mentes la existencia de las prcticas de la
nivelacin, desarrollndose diversos tipos, de entre los que se
encuentra la Nivelacin Directa, Topogrfica o Geomtrica, mtodo que
nos permite encontrar directamente la elevacin de los terrenos,
mediante la referencia de puntos o cotas, en relacin a superficies
cuya altura ya se conoce referencialmente.El objetivo de esta
prctica es identificar los desniveles de un terreno por medio de la
nivelacin geomtrica simple y nivelacin compuesta, adems de las
cotas, y aplicando algunos clculos podremos determinar las alturas
o diferencias de la zona de trabajo en relacin a un punto BM (base
medida), con esto ser posible realizar un levantamiento topogrfico
del lugar elegido y poder hacer con detalles un mapa del lugar
establecido.Adems de definir diferencias de altura, podemos
identificar diferentes mtodos denivelacin como la nivelacin
baromtrica, nivelacin taquimtrica y nivelacin trigonomtrica
II. OBJETIVOS
Ampliar el conocimiento en el manejo del Nivel ptico Obtener
niveles en los diferentes puntos del circuito Obtener datos en una
libreta topogrfica para posteriormente calcularla variacin de
cotas. Saber calcular, clasificar y corregir la nivelacin si lo
amerita
III. MARCO TEORICO
Elnivel topogrfico, tambin llamado nivel ptico o equialtmetro es
un instrumento que tiene como finalidad la medicin
dedesnivelesentre puntos que se hallan a distintas alturas o el
traslado decotasde un punto conocido a otro desconocido.
CARACTERSTICAS:Pueden ser manuales o automticos, segn se deba
calibrar horizontalmente el nivel principal en cada lectura, o esto
se haga automticamente al poner el instrumento "en estacin"El nivel
ptico consta de un anteojo similar al del teodolito con unretculo
estadimtrico, para apuntar y unnivel de burbujamuy sensible (o un
compensador de gravedad o magntico en el caso de los niveles
automticos), que permita mantener la horizontalidad del eje ptico
del anteojo, ambos estn unidos solidariamente de manera que cuando
el nivel est desnivelado, el eje del anteojo no mantiene una
perfecta horizontalidad, pero al nivelar el nivel tambin se
horizontaliza eleje ptico.En los ltimos treinta aos se ha producido
un cambio tal en estos instrumentos, que por aquella poca,
principios de la dcada del 80 casi todos los instrumentos que se
utilizaban eran del tipo "manual" pero en este momento es raro
encontrar uno de aquellos instrumentos, incluso son raras la marcas
que aun los fabriquen ya que las tcnicas de fabricacin se han
perfeccionado tanto que los automticos son tan precisos y
confiables como los manuales, a pesar de la desconfianza que
despertaban en los viejos topgrafoslos primeros modelos
automticos.Este instrumento debe tener unas caractersticas tcnicas
especiales para poder realizar su funcin, tales comoburbujapara
poder nivelar el instrumento,anteojocon los suficientes aumentos
para poder ver las divisiones de la mira, y unretculocon hilos para
poder hacer la puntera y tomar las lecturas, as como la posibilidad
de un compensador para asegurar su perfecta nivelacin
yhorizontalidaddel plano de comparacin.
Obtencin de desniveles
Traslado de cotas
PRECISIN:Laprecisinde un nivel depende del tipo de nivelacin
para el que se lo utilice. Lo normal es un nivel de entre 20 y 25
aumentos y miras centimetradas o de doble milmetro. Con este nivel
y la metodologa apropiada se pueden hacernivelacionescon unerrorde
aproximadamente 1.5 cm por kilmetro de nivelada.Para trabajos ms
exigentes existen niveles con nivel de burbuja partida, retculo de
cua, placas planoparalelas con micrmetro y miras de INVAR
milimetradas, con los cuales se pueden alcanzar precisiones de unos
7 mm por kilmetro de nivelada con la metodologa apropiada..
Nivelacin 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. Los elementos bsicos en una nivelacin geomtrica son: Nivel
topogrfico La mira o estada
Casos generales en una nivelacin geomtrica
a) Nivelacin relativa.- cuando solo sea necesario conocer el
desnivel entre los 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 la nivelacin cotas negativas, o bien
al punto ms bajo se le da cota cero.
b) Nivelacin absoluta.- cuando sea preciso trabajar con cotas
absolutas en este caso se ubica el B.M. de un punto cercano a la
zona de trabajo; en el peru, el IGN nos puede proporcionar dicho
dato. Elementos importantes de una nivelacin geomtrica
Puntos de nivel primario: Son los correspondientes a los puntos
de control; estas deben de estar documentadas.
Puntos de nivel secundario: 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. Vista atrs: Es la lectura de la mira
correspondiente al punto de cota conocida
Vista adelante: Es la lectura de la mira correspondiente al
punto de cota conocida. Nivel instrumental: Es el nivel
correspondiente al eje de colimacin del instrumento
Tipos de nivelacin Geomtrica:
a) Nivelacin geomtrica simple Sirve para encontrar la cota de
uno o ms puntos de terreno por medio de una sola estacin
instrumental.
b) Nivelacin reciproca Este mtodo se utiliza cuando: o Se desea
comprobar que el eje ptico del anteojo del nivel es paralelo a la
directriz del nivel tubular. o No es posible colocar el instrumento
en un lugar intermedio entre dos puntos de mira, ya sea porque se
interponga un rio, un pantano o cualquier obstculo.
c) Nivelacin compuesta Es una nivelacin de niveles simples
relacionados entre si; dr utiliza cuando se requiere la diferencia
de nivel entre dos puntos muy distanciados o cuando la visibilidad
desde una estacin no lo permite.
Comprobacin de una nivelacin geomtrica
Una vez realizado el clculo de la libreta de campo, se debe
efectuar la comprobacin de dicha nivelacin, para ello se utiliza la
actividad:
A) Comprobacin de clculo matemtico de libreta Muchas veces el
clculo de la 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 Comprobacin de
la libreta de campo, no indica si la nivelacin es correcta, para
ello es necesario verificar que el error accidental total sea menor
que el mximo tolerable, el cual depender de la precisin buscada.
Generalmente se utiliza cuando el objetivo es determinar la cota de
uno o varios puntos especficos, partiendo de una cota conocida.
Para ello es necesario realizar la nivelacin tanto de ida cono de
regreso. Tericamente la cota inicial debe ser exactamente igual a
la cota 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 la
precisin que se busca.
IV. PARTE EXPERIMENTAL
El nivel, a su vez, es un instrumento que sirve para medir
diferencias de altura entre dos puntos, para determinar estas
diferencias, este instrumento se basa en la determinacin de planos
horizontales a travs de una burbuja que sirve para fijar
correctamente este plano y un anteojo que tiene la funcin de
incrementar la visual del observador. Adems de esto, el nivel
topogrfico sirve para medir distancias horizontales, basndose en el
mismo principio del taqumetro. Existen tambin algunos niveles que
constan de un disco acimutal para medir ngulos horizontales, sin
embargo, este hecho no es de inters en la prctica ya que dicho
instrumento no ser utilizado para medir ngulos.
El trpodees 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.
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.
La huinchaque se utilizar ser de fibra, de cincuenta metros de
largo y graduada en milmetros.
Trabajo de campo Se procedi a armar el trpode, para luego
asentar el nivel topogrfico para despus armado dicho sistema se
proceder a nivelar el nivel topogrfico mediante el centrado de ojo
de pollo Luego de armar dicho sistema se proceder a medir una
distancia X Entonces haciendo esto comprobamos la eficiencia del
nivel topogrfico observando por la mira anotaremos los datos
observadas en la regla graduada
DATOS OBTENIDOS Est.PvVATVADHcota
E1
A
0.9411.386-0.44510099.555
E2
B0.5630.378100.378
E3
C
08650.076100.076
E4
D
0.4320.509100.509
E5E1.321-0.3899.62
Hallando la pendiente
1.
2.
3.
4.
5.
V. RECOMENDACIONES
Realizando la prctica se recomienda aplicar todos los
conocimientos adquiridos hasta el momento para as obtener una mayor
precisin en los datos a presentar Verificar que el equipo este en
perfectas condiciones Al momento de observar por la mira del nivel
topogrfico anotar los datos (medidas) con la mayor aproximacin
posible Anotar todos los datos obtenidos en la prctica o cambios ya
que estos nos servirn para el informe
CONCLUSIONES
Cada persona observa diferentes medidas (pero de poco variacin)
El nivel topogrfico nos da la medidas exactas por lo cual hay una
confianza este instrumento de alta precisin
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