REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD
DE INGENIERAPROGRAMA DE INGENIERA GEODSICAMARACAIBO-ZULIACTEDRA:
TOPOGRAFA I
NIVELACION
REALIZADO POR:
Contreras, YdauraHernndez, JessLara, RosanaSanchez,
LilianaSolorzano, RoldanProfesora: Yvonne Lopez
Maracaibo, septiembre de 2009
NDICE
INTRODUCCIN
1- DEFINIR Nivelacin Lnea vertical Superficie de nivel Lnea de
nivel Plano horizontal Lnea horizontal Superficie de referencia
Nivel medio del mar
2- Qu es datum geodsico?3- Qu es convergencia de las superficies
de nivel?4- Qu se entiende por elevacin o cota?5- Qu son bancos de
nivel?6- Explique para que sirve el control vertical7- Explique los
tipos de nivelacin8- Qu es un nivel y explique sus partes? Utilice
grficos explicativos9- Qu es un estadal o mira? Explique como se
hacen las lecturas10- Qu se entiende por nivelacin diferencial?11-
Qu se entiende por nivelacin reciproca?12- Qu es un circuito de
nivelacin? Explique los ajustes13- Diga cuales son las clases de
errores en nivelacin14- Explique como se pueden reducir los errores
y eliminar las equivocacionesCONCLUSIONESBIBLIOGRAFA
INTRODUCCINLa 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 practicas 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.Altimetra es la parte de la topografa que tiene
por objeto el estudio de los mtodos y procedimientos que sirven
para la representacin del relieve del terreno mediante perfiles
transversales del mismo. Este relieve se determina mediante la
nivelacin, que es la operacin mediante la cual se estima la
diferencia del nivel entre dos o ms puntos del terreno.
1- DEFINIR
NivelacinEs un trmino genrico que se aplica a cualquiera de los
diversos procedimientos a travs de los cuales se determinan
elevaciones o diferencias entre las mismas.
Los resultados de la nivelacin se utilizan para: Diseo de vas de
comunicacin El trazo de construcciones de acuerdo con elevaciones
planeadas La elaboracin de mapas y planos que muestren la
configuracin general del terreno El estudio de los movimientos de
las placas de la corteza terrestre y el asentimiento de las
mismas
Lnea verticalEs la lnea que sigue la direccin local de la
gravedad, indica por el hilo de una plomada.
Superficie de nivelEs la superficie curva que en cada punto es
perpendicular a la lnea de una plomada (la direccin en que acta la
gravedad) las superficies de nivel son de forma esferoidal.
Lnea de nivelLnea contenida en una superficie de nivel y que es
por tanto curva
Plano horizontalPlano perpendicular a la direccin local de la
gravedad. En topografa plana, es un plano perpendicular a la lnea
de una plomada.
Lnea horizontalEs una lnea en un plano horizontal. En topografa
plana, es una lnea perpendicular a la vertical total.
Superficie de referenciaPunto o nivel que se toma como base para
realizar una medicin constituyendo el nivel cero a partir del cual
se determina la altura de las tierras y las profundidades del
mar.
Nivel medio del marAltura promedio de la superficie del mar segn
todas las etapas de la marea en un promedio de 19 aos. Se determina
mediante lecturas tomadas generalmente a intervalos de unas
horas.
2- Qu es datum geodsico?Es un punto de la superficie terrestre
en donde el geoide y elipsoide son coincidentes.
3- Qu es convergencia de las superficies de nivel?
Fenmeno debido al achatamiento de la Tierra en direccin polar y
que hace que las superficies de nivel no sean paralelas. Esta
condicin requiere una correccin ortomtrica para circuitos largos de
nivelacin en direccin norte-sur en trabajos de precisin.
Correccin orto mtrica Correccin que se aplica a la diferencia de
altitudes medidas en un itinerario de nivelacin geomtrica para
convertirla en diferencia de altitudes ortomtricas. Es negativa en
ambos hemisferios para itinerarios de nivelacin en que aumenta la
latitud a lo largo del recorrido y positiva en caso contrario.
4- Qu se entiende por elevacin o cota?La altitud de un punto es
la distancia vertical medida desde el nivel medio del mar. Si la
distancia vertical se mide desde cualquier otro plano tomado como
referencia usualmente se le denomina cota. Se lo llama tambin Banco
de Nivel Punto Topogrfico de Referencia. Se denomina cota, elevacin
o altura de un punto determinado de la superficie terrestre a la
distancia vertical que existe desde el plano de comparacin a dicho
punto. Comnmente se usa como plano de comparacin el del nivel medio
del mar, que se establece por medio de un gran numero de
observaciones en un aparato llamado maregrafo a travs de un largo
periodo de aos.
5- Qu son bancos de nivel?
Un banco de nivel es un punto relativamente permanente de
elevacin conocida. Debe ser fcilmente identificable y estar
colocado e un punto bajo respecto del terreno circundante. Puede
ser una mojonera de concreto colada en el terreno, un clavo,
hincado en un rbol, una marca X en un cimiento de concreto, un
perno en un hidratante, o un objeto similar que no se mueva. Los
bancos de nivel que han de ser permanentes deben estar apoyados
sobre estructuras que estn completamente asentadas y que se
desplanten por debajo de las lneas de penetracin de las heladas.
Por lo genera, la cimentacin de un edificio antiguo cumple muy bien
estos requisitos. Las partes de estructuras que deben resistir
fuerzas laterales significativas, como los muros de contencin, no
son bancos de nivel adecuados. Estas estructuras pueden desplazarse
con los aos por la accin de la presin lateral de la tierra. De la
misma forma, se tienen estos problemas en e caso de las
cimentaciones de postes y torres. Es necesario llevar registros
cuidadosos de los bancos de nivel, ya que pueden reutilizarse en
diversas etapas de la construccin de una obra o apoyar la
realizacin de trabajos futuros en las cercanas de mismo. Por ello,
los bancos de nivel deben describirse de manera completa y
cuidadosa para que cualquier topgrafo que no este familiarizado con
el rea pueda encontrarlos y utilizarlos con facilidad incluso aos
despus de su instalacin.
6- Explique para que sirve el control vertical
El control vertical es una serie de bancos de nivel u otros
puntos de cota conocida que se colocan para un trabajo de topografa
o geodesia; tambin se llama control bsico o control de nivel. El
control bsico vertical para levantamientos topogrficos en estados
unidos se logro a partir d nivelaciones de primer y segundo orden,
la nivelacin mas precisa es la de de tercer orden es satisfactoria
para llenar intervalos entre bancos de nivel de segundo orden y
para muchos otros trabajos.
El control vertical se obtiene empleando bancos de nivel
situados dentro o cerca del rea que se va a configurar y se usa
como base para producir con exactitud el relieve en un plano. Se
tiende una red de control vertical mediante las lneas de nivelacin
que parten de una banco de nivel y cierran en bancos de nivel, as
mismo se determinan las elevaciones o cotas de las estaciones de la
poligonal fijando, en algunos casos, marcas situadas en las
cercanas y fuera de las reas de construccin. La superficie de una
lago es una banco de nivel continuo y puede utilizarse algunas
veces hasta un curso de agua con corriente tranquila puede servir
de control complementario. La nivelacin trigonomtrica y baromtrica
puede emplearse para extender el control vertical en terrenos
quebrados, sin embargo la nivelacin baromtrica es menos precisa.
Con la creciente popularidad de los instrumentos de estacin total,
la nivelacin trigonomtrica se ha vuelto prctica, se usa con
frecuencia para establecer control vertical cartogrfico,
especialmente en terrenos accidentados, mtodos mejorados en los
levantamientos, GPS con satlites han hecho este proceso apropiado
para establecer control vertical en los levantamientos topogrficos
modernos.
Los errores de cierre mximos permisibles especificados tanto
para el control horizontal como para el vertical deben determinarse
previamente al trabajo de campo y usarse como gua de este.
7- Explique los tipos de nivelacin
Una parte fundamental de los trabajos topogrficos es la medicin
de de diferencia de elevacin entre dos puntos en la superficie
terrestre .Estas diferencias de elevacin pueden determinarse usando
diversos mtodos de nivelacin los cuales se especifican segn su
precisin: 1 y 2 orden (utilizados en geodesia), 3 y 4 orden
(utilizados en topografa), el procedimiento es igual en todos
ellos, solo cambian los elementos utilizados para medir. La
nivelacin tiene por objeto determinar diferencias de cota entre
puntos del terreno. Se denomina cota a la distancia entre las
superficies de nivel de referencia y la superficie de nivel que
contienen al punto. Se llama altitud cuando est referida al nivel
del mar.
Para distancias pequeas las superficies de nivel se consideran
horizontales y paralelas.Nivelacin directa o Geomtrica: conocida
frecuentemente como nivelacin diferencial. En este mtodo se
utilizan niveles precisos o semipreciosos y estadales para medir
las distancias verticales y obtener la diferencia de elevacin
conocida y la atura del aparato y, luego, la diferenciad e elevacin
del aparato con respecto a un punto cualquiera, Este es el nico
mtodo que proporciona resultados con precisin de un tercer o ms
alto orden. Es el mtodo 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 como sean necesarias para unirlos, para realizar una
nivelacin se debe tener en cuenta una distancia para cada tramo de
entre 120 a 180 m y 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 PP. Para el clculo de una nivelacin
tenemos dos procedimientos igualmente vlidos, que sern utilizados
alternativamente segn el criterio del operador, el ms sencillo es
el de las sumatorias para este caso debemos agrupar todas la
lecturas "hacia atrs" (es decir hacia el punto de partida) por un
lado y todas las lecturas hacia "adelante" (es decir hacia el punto
de llegada) .El otro caso es el clculo del plano visual ms sencillo
y rpido, no es mas que ir realizando sucesivas nivelaciones
simples, las cuales con una calculadora se realizan en el momento y
se pueden comprobar y controlar en el lugar sin prdida de
tiempo.
MA MB B A ZAB
Si situamos dos reglas verticales en los puntos entre los que se
quiere medir el desnivel, y hacemos una visual horizontal, tenemos
la siguiente relacin:
MA = MB + ZABPor tanto: ZAB = MA - MB
El desnivel es la diferencia entre la altura a la que queda la
visual horizontal en el punto de partida y en el punto final. A la
lectura tomada en el punto de partida se le llama de espalda, y a
la del punto al que se quiere medir el desnivel, de frente.
Esas alturas se miden fcilmente si la regla es una mira
(graduada en metros y fracciones de metro)El instrumento topogrfico
que se utiliza en este mtodo es el nivel o equialtmetro.
En la nivelacin geomtrica, distinguimos entre nivelacin simple y
compuesta.
En la nivelacin simple: se determina el desnivel entre los
puntos mediante una nica posicin del instrumento. Para ello deben
darse dos condiciones:
Que la diferencia de nivel entre los puntos sea tal que la
longitud de la miras permita determinarla. Si se utilizan miras
convencionales, de 4 m, ese es el mximo desnivel que se puede
determinar mediante una medida: correspondera a tener en una
lectura 0 en un punto y 4 en el otro.
Que la distancia que los separa sea tal que las lecturas a las
miras pueda realizarse.
La nivelacin compuesta: se hace cuando es necesario situar el
nivel en varias posiciones porque alguna de las dos condiciones
anteriores no se cumplen. Por ejemplo, para medir el desnivel entre
A y B, se necesita medir desniveles a puntos intermedios
P1 ZAP1(+) ZP1P2 (-) A P2 ZP2B (-) B
El desnivel entre A y B es: ZAB = ZAP1 + ZP1P2 + ZP2B
Cada tramo se mide por nivelacin simple. El desnivel final es la
suma de lecturas de espalda menos la suma de las de frente:ZAB = E
- FLa nivelacin de puntos puede ser de dos maneras: nivelacin
longitudinal o itinerario altimtrico y nivelacin radial.
En el primer caso los puntos nivelados se van sucediendo y en el
segundo estn agrupados alrededor de uno que se toma como
referencia: una nica lectura de espalda sirve para calcular
desniveles a varios puntos en los que se lee el frente.
La nivelacin geomtrica es ms precisa que la trigonomtrica. Se
utiliza por tanto en cuando se requieren cotas con precisin. Por
ejemplo, puede utilizarse para dar cotas a las bases de poligonal,
para nivelar piezas de industria, para pruebas de carga en
puentes
Nivelacin trigonomtrica: El desnivel entre dos puntos se obtiene
observando el ngulo cenital de la visual que va de un punto al otro
y midiendo la distancia geomtrica existente entre ellos. El
desnivel o distancia vertical entre los dos puntos es el producto
de la distancia geomtrica por el coseno del ngulo cenital. Si se
conoce la distancia reducida entre puntos, el desnivel es el
producto de la distancia reducida por la cotangente del ngulo
cenital. Este mtodo se utiliza, normalmente, para nivelacin a
grandes distancias, y para efectuar nivelacin de baja precisin, en
aquellos terrenos en donde est prohibido ejecutar la nivelacin
directa.La precisin de este tipo de nivelacin viene limitada
por:
La precisin de angular del aparato La medida de m (altura de
mira), pero sobre todo de i (altura de instrumento). El efecto de
la esfericidad, y sobre todo de la refraccin por ello se utilizaron
mtodos especiales de observacin, como el de nivelacin trigonomtrica
por observaciones recprocas y simultneas. Para medir el desnivel
entre un punto A y otro B, se estaciona un instrumento en A y se
mide el ngulo vertical y la distancia reducida a B P.V CENIT T V DR
MB B iA ZAB AEl desnivel entre A y B es la distancia entre la
horizontal que pasa por A y la que pasa por B. Observamos en la
figura que:mB+ Z AB = iA + T
ZB = ZA + ZAB
Cuando la visual es de depresin (el ngulo V es mayor De 100g),
el trmino t es negativo.
Los instrumentos utilizados en la nivelacin trigonomtrica deben
permitir la medida de distancias y de ngulos verticales.En la
nivelacin trigonomtrica, distinguimos entre la nivelacin simple y
compuesta.
En la nivelacin simple: se determina el desnivel mediante una
nica observacin.
Para ello deben darse dos condiciones:
Que haya visibilidad entre los puntos Que la distancia que los
separa sea tal que pueda ser medida con el instrumento. Si se trata
de un taqumetro y estada, la distancia ser una limitacin
importante.
En la nivelacin compuesta, la medida de desniveles entre puntos
se hace ayudndose de puntos intermedios, necesarios porque alguna
de las dos condiciones anteriores no se cumple. En el siguiente
ejemplo vemos los pasos que se seguiran para determinar el desnivel
entre A y B:
PV P1 ZAP1 ZP1P2 A P2 ZP2B B El desnivel entre A y B es:ZAB =
ZAP1 + ZP1P2 + ZP2B
La nivelacin trigonomtrica va generalmente asociada a trabajos
planimtricos: en pocas ocasiones se requieren cotas de puntos sin
necesidad de conocer adems su posicin planimtrica.Puede servir para
dar cotas a las bases de la poligonal, que sera hacer un itinerario
altimtrico.
Especialmente se utiliza para hallar las cotas de los puntos que
se levantan por radiacin.
Nivelacin baromtrica: el barmetro es un instrumento utilizado
para medir la presin del aire atmosfrico; en este mtodo se
determinan las diferencias utilizando las observadas en la presin
atmosfrica medida con el barmetro.Un cambio de mil pies en las
alturas relativas de puntos situados en la superficie de la tierra
corresponde a una pulgada de mercurio en la presin atmosfrica. Este
mtodo debe usarse solo en levantamientos que no permitan el uso de
otro mtodo de otro mtodo de nivelacin, por lo que actualmente no es
muy utilizado y ha dejado su el camino para mtodos ms exactos.
8- Qu es un nivel y explique sus partes? . Utilize graficos
explicativos
Un nivel es un instrumento de medicin utilizado para determinar
la horizontalidad o verticalidad de un elemento. Existen distintos
tipos y son utilizados por agrimensores, carpinteros, albailes,
herreros, trabajadores del aluminio, etc. Un nivel es un
instrumento muy til para la construccin en general e incluso para
colocar un cuadro ya que la perspectiva genera errores.
El nivel, tambin llamado nivel ptico o equialtmetro es un
instrumento que tiene como finalidad la medicin de desniveles entre
puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de
un punto conocido a otro desconocido.
Las partes de un nivel son:
Botn para el enfoque: es una perilla de ajuste que enfoca
internamente el nivel en el objeto deseado. Ocular del telescopio:
es el lente ajustable a travs del que mira el observador. El ocular
se rota para enfocar los hilos cruzados. Plomada: Se utiliza para
que el nivel est en la misma vertical que el punto del suelo. Nivel
esfrico: Caja cilndrica tapada por un casquete esfrico. Cuanto
menor sea el radio de curvatura menos sensible sern; sirven para
obtener de forma rpida el plano horizontal. Estos niveles tienen en
el centro un crculo, hay que colocar la burbuja dentro del crculo
para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Mira: que se
ubica sobre el lente de alta magnificacin. Se utiliza durante los
primeros minutos de lanzamiento hasta que el globo ha sido ubicado
precisamente mirando por el objetivo. Telescopio o anteojo: es un
tubo que sostiene a todos los lentes y mecanismos de enfocado en su
posicin correcta. Proteccin para el sol: extensin de metal o
plstico que puede colocarse sobre el lente del objetivo para
protegerlo de cualquier dao y reducir el deslumbramiento cuando el
nivel cuando el nivel esta en uso. Tornillos niveladores: son
tornillos ajustables para nivelar el aparato. Base: se trata de una
base de rosca que se encarga de de asegurar el aparato al trpode
Limbo: los modelos ms recientes constan de un limbo que permite la
lectura de ngulos horizontales.
9- Qu es un estadal o mira?. Explique como se hacen las
lecturas
Un estadal es en esencia una cinta que se sostiene en forma
vertical y que sirve para medir una distancia vertical (diferencia
de elevacin o desnivel) entre una visual y un punto especfico que
este debajo de o arriba de ella. El punto puede ser una estacin
permanente, como un banco de nivel o superficie natural o
artificial.
Existen diferentes tipos de estadales. El estadal florida, el
estadal california y el estadal tipo Detroit son algunos de ellos,
pero el tipo filadelfia es, con mucho el mas utilizado; este
consiste en una vara de madera graduada que consta de dos secciones
puede extenderse de 2,2 a 4,0 metros. Las graduaciones de la regla
son en metros, centsimas del metro y milsimas del metro. En lugar
de utilizar lneas pequeas o seales para marcar los centsimos, los
espacios entre pares alternos de graduacin se pintan de negro sobre
un fondo blanco. En esta forma, la marca para cada centsima es la
lnea entre los colores, correspondiendo los valores pares para la
parte superior del negro y valores impares en la parte inferior.
Los dcimos de metros y los metros estn numerados en negro y rojo,
respectivamente. Por lo regular el observador lee directamente el
estadal mientras mira a travs del el telescopio. Este estadal puede
usarse junto al nivel, el transito, el teodolito y ocasionalmente
con un nivel de mano, para medir la diferencia en elevaciones. Para
hacer las lecturas en un estadal se procede en primer lugar a
apuntar el numero que est en rojo que serian los metro, despus el
numero negro (decmetros). A continuacin contamos los centmetros y
milmetros al margen de la derecha de la mira dos en dos.
10- Qu se entiende por nivelacin diferencial?
Un levantamiento en altimetrita es a lo que se llama
nivelacin.
La nivelacin diferencial es aquella que tiene por objeto
determinar el desnivel entre dos o mas puntos o encontrar la
elevacin o cota de un punto a partir de otro de elevacin conocida
sin considerar la distancia que los separa.
La nivelacin diferencial puede ser simple o compuesta
Diferencial Simple
La nivelacin diferencial simple es aquella que ayuda a encontrar
el desnivel entre dos puntos a la elevacin de un punto con respecto
a otro con una sola puesta de aparato, considerando que la
distancia entre los puntos no sea mayor a 200 metros y el desnivel
entre ellos no sea mayor a la longitud del estadal.
Altura de instrumento: es la elevacin de la lnea de colimacin
del nivel con respecto al plano de comparacin se obtiene sumando a
la elevacin del banco de nivel la lectura del estadal colocado el
este, la lnea colimacin es le hilo horizontal de la retcula.
Lecturas atrs: es la lectura que se realiza en un estadal
colocado en un punto de elevacin conocida.
Lectura adelante: es la lectura que se realiza en un estadal
colocado sobre un punto de elevacin desconocida y se indica con el
signo negativo.
El desnivel entre dos puntos se calcula restando las lecturas de
los estadales colocados en los puntos, sin importar su
elevacin.
La elevacin o cota de un punto se puede conocer o calcular,
restando la lectura del estadal colocado en el punto de elevacin
desconocido a la altura del instrumento.
Diferencial CompuestaCuando no se cumplen las condiciones para
una nivelacin diferencial simple, se tiene que realizar una
nivelacin diferencial compuesta que consiste, en realizar mas de
dos puestas de instrumento, para encontrar el desnivel entre dos
puntos o la altura de un punto determinado, la nivelacin
diferencial compuesta como su nombre lo indica son dos o mas
nivelaciones simples ligadas entre si por un punto llamado puntos
de liga o puntos de cambio como se ve en la figura a
continuacin
11- Qu se entiende por nivelacin reciproca?
Este es un caso especial de nivelacin por doble posicin
instrumental, que se aplica sobre dos puntos intervisibles entre
si, pero existe un obstculo entre ellos que no hace posible llegar
caminando, o cuando la distancia que separa estos puntos es
considerable. Por ejemplo cuando se tiene que traspasar la cota de
un lado a otro en un ro o quebrada
El Nivel se sita en uno de los mrgenes de la corriente (X),
cerca de A y se toman las lecturas del estadal en los puntos A y B
(XB es muy larga se hacen varias lecturas) Se repite el
procedimiento con el instrumento trasladado a Y donde se toma
lectura de B y de A Las diferencias de cota entre A y B en X y en Y
pueden no concordar y el promedio ser el valor correcto
12- Qu es un circuito de nivelacin?. Explique los ajustes
El circuito de nivelacin se utiliza en cualquier zona donde se
vaya a ubicar una determinada obra de cierta magnitud. Dicho
circuito de nivelacin necesita ser apoyada en una nivelacin de gran
exactitud que se compensa simultneamente. La nivelacin de precisin
se clasifica en cuatro grados diferentes segn exactitud que se
toman en cuenta para esa clasificacin son los siguientes
Nivelacin clase I de primer orden Nivelacin clase II de primer
orden Nivelacin clase I de segundo orden Nivelacin clase II de
segundo orden Nivelacin de tercer orden
La precisin que se nombro anteriormente viene dada por la
formula que se muestra a continuacin recomendada por el Subcomit de
Control Geodsico Federal (FGCS)
C= error de cierre permisible en milmetrosm= una constante (La
FGCS especifica como constantes 4,5,6,8,12 mm para las 5 clases de
nivelacin nombradas anteriormente)K= longitud total del circuito
(Km)
AJUSTES DE UN CIRCUITO DE NIVELACION
En base a la longitud de las lneas
l= longitudes de las lneasd= diferencia de elevacin
d1=10.60ftL1=1.0mid2=5.42ftL2=0.7mid3=-8.47ftL3=0.8mid4=-7.31ftL4=0.5mi=
0.24 ft=3.0mi Los ajustes de elevacin son entonces iguales al
producto de (0.24pies/3.0mi) por las longitudes correspondientes en
millas
CorreccionesDiferencias de cotas (corregidasC1=
-0.8ftd1=10.52ftC2=-0.6ftd2=5.36ftC3=-0.6ftd3=-8.53ftC4=-0.4ft
d4=-7.35ft
En base al nmero de estaciones
En un circuito de nivelacin se denomina circuito cerrado cuando
la nivelacin regresa al punto de partida o cuando va de un punto de
cota conocida a otro punto tambin de cota conocida. Siempre haba
necesidad de repartir el error de cierre ya que se cometern errores
durante la nivelacin que pueden ser instrumentales u operacionales
que harn que la cota calculada del punto final no concuerde
exactamente con el valor conocido, como los principales errores en
nivelacin son accidentales, el error probable tiende a variar
proporcionalmente con la raz cuadrada del nmero de oportunidades de
cambio. Suponiendo igual nmero por k, entonces el error probable
vara con la raz cuadrada del nmero de km. Como la correccin es
proporcional al cuadrado del error probable la correccin para cada
punto intermedio es proporcional a la distancia de ese punto desde
el punto de partida.
Error de cierre permisible
Error de Cierre = Elevacin observada Elevacin ConocidaAjuste=
Error de cierre/kComo los errores de nivelacin se acumulan, la
primera estacin recibe una correccin de 1*(ajuste), la segunda de
2*(ajuste) y as sucesivamente El error de cierre siempre debe ser
menor al error de cierre permisible13- Diga cuales son las clases
de errores en nivelacin
El estadal no se coloca en posicin vertical
Cuando se toma una visual hacia el estadal, el operador del
instrumento puede observar si ste se encuentra inclinado hacia algn
la do utilizando el hilo vertical del telescopio y de ser necesario
puede hacerle seales al estadalero para que coloque el estadal en
posicin vertical. Sion embargo el operador no puede saber si el
estadal se inclina un poco hacia el instrumento o se aleja del
mismo. Es fcil deducir que la lectura ms pequea ocurre cuando el
estadal est en posicin vertical. Por lo tanto muchos topgrafos
bombean lentamente el estadal, es decir, lo acercan y lo alejan del
instrumento y registran entonces la lectura menor que se observa a
travs del telescopio. En levantamientos ordinarios, algunos
topgrafos emplean un mtodo que consiste en hacer que el estadalero
sostenga el estadal de manera que toque su nariz y su cinturn, pero
esta prctica no es tan adecuada como balancear o bombear el
estadal.Algunos estadales de nivelacin, en particular aquellos que
se usan para trabajos de precisin, estn equipados con niveles
circulares individuales que permiten al estadalero poner a plomo el
estadal al centrar la burbuja. Otros estadales estn equipados con
niveles de burbuja comunes.Es mas conveniente usar niveles en los
estadales u otros mtodos para colocar a plomo el estadal que
balancearlo. El balanceo del estadal comn que tiene la parte
inferior plana, puede causar errores de pequea magnitud, debido a
la rotacin del estadal con respecto a sus aristas en lugar de
hacerlo con respecto al centro de su cara frontal. El balanceo
funciona mejor cuando el estadal se coloca sobre un punto de
superficie curva.
Instalacin del estadal.Es esencial que el estadal se coloque
sobre un punto firme y definido que no se pueda asentar y que sea
fcilmente identificable, de manera que si el estadalero debe ir a
realizar otra actividad pueda despus regresar al mismo punto. Si
esto no es posible, es necesario colocar puntos de liga sobre el
terreno aun con la posibilidad de que se produzcan
asentamientos.Para minimizar esta posibilidad, el estadalero debe
sujetar el estadal sobre una estaca clavada en el terreno, la
cabeza de una varilla, una ficha de metal para punto de liga o
alguna otra base de este tipo.
Lodo, nieve o acumulacin de hielo en la base del estadal.Esto
provoca graves errores en la nivelacin. Nunca debe arrastrarse el
estadal sobre el terreno y se debe limpiar cuidadosamente la base
del estadal cuando se trabaja en presencia de nieve, hielo o
lodo.
Extensin incompleta en estadales altos.Cuando se extiende la
parte posterior de un estadal Filadelfia, se dice que se tiene un
estadal alto. Esta extensin es necesaria para tomar lecturas de 7 a
13 ft. Frecuentemente se daan los estadales al dejar que la parte
superior del estadal se deslice hacia abajo con rapidez, lo que
provoca que se daen las dos secciones. Como resultado, se tiene
errores en las lecturas del estadal altos y el estadalero debe
revisar cuidadosamente la extensin. Si la extensin se maneja sin el
debido cuidado, esto se considera ms una equivocacin que un
error.
Longitud incorrecta del estadal.Si un estadal tiene longitud
incorrecta (ningn estadal tiene longitud exacta), se incurre un
error en las lecturas. Si los errores de longitud se producen en la
parte inferior del estadal, en teora se cancelaran durante el
proceso de nivelacin diferencial. Sin embargo, los errores por
extensin del estadal no se anulan si alguna de las lecturas se toma
por arriba de la articulacin y otras por debajo. Esto ocurre por lo
general cuando el topgrafo ejecuta una nivelacin por arriba o por
debajo de una pendiente. En estos casos se tiende a leer en la
parte alta del estadal si se realizan lecturas pendientes abajo y
en la parte baja del mismo para trabajos pendiente arriba. La
longitud del estadal debe revisarse peridicamente con una cinta de
acero.
Las distancias de lectura atrs (LA) y la lectura adelante (LF)
no son iguales.Si las longitudes de las lecturas atrs y al frente
se mantienen iguales en una colocacin del instrumento en
particular, en teora no existe error ocasionado por la curvatura
terrestre ni por la refraccin atmosfrica. En los trabajos comunes
es suficiente ignorar o simplemente aproximar al ojo las distancias
iguales. En el caso de trabajos que requieren de mayor precisin, es
necesario contar a pasos la distancia o incluso utilizar la estada
para mantener iguales las distancias de las lecturas atrs y al
frente.
Los errores debidos a desajustes del aparato son por lo general
mucho ms importantes que los que se deben a la refraccin atmosfrica
y a la curvatura terrestre. De particular importancia es el error
que se produce si el eje del tubo de burbuja no es paralelo a la
lnea de visual del telescopio. Sin embargo, si las distancias de
las lecturas atrs y al frente se mantienen iguales, estos errores
se reducen de manera significativa.
La burbuja no est centrada en el nivel.El operador se puede
recargar en el instrumento, las patas del tripie pueden asentarse
en terrenos suaves o quiz el instrumento no est bien nivelado o
ajustado, lo que da como resultado que cuando se gire el telescopio
la burbuja no permanece centrada. Estos errores se reducen
sustancialmente si se revisa que la burbuja esta centrada antes y
despus de las lecturas.
Colocacin del nivelEn caso de instalar el nivel en terreno suave
o fangoso o sobre asfalto, definitivamente se producir cierto
asentamiento del tripie. En el intervalo comprendido entre las
lecturas atrs y al frente habr un cierto asentamiento, lo que
provoca que la lectura al frente tenga un valor muy pequeo. Por lo
mismo, debe prestarse especial atencin para seleccionar los sitios
ms firmes para instalar los instrumentos. Asimismo, es recomendable
emplear el tiempo ms corto posible entre las lecturas (apoyndose de
dos estadaleros, de ser posible). Una precaucin adicional es tomar
primero la lectura al frente en colocaciones alternadas del
aparato.
Desajuste del instrumentoEl topgrafo aprender a travs de la
experiencia a hacer revisiones sencillas constantemente para ver
que los instrumentos estn ajustados de forma correcta.
Enfoque inadecuado del telescopio (paralaje) En ocasiones cuando
se visa a travs del telescopio se encuentra que si el ojo se mueve
en una distancia corta de un lado a otro, existe un movimiento
aparente de la retcula de hilos sobre la imagen o bien parece que
el objeto se mueve. Esto es llamado paralaje. El topgrafo debe
enfocar con cuidado la lente del objetivo hasta que se observe que
la imagen y los hilos de la retcula estn exactamente en el mismo
sitio, hasta que no se muevan uno respecto al otro cuando se mueve
un ojo de un lado al otro. Se evitara as el efecto de paralaje.
Ondas de calorEn das calurosos y soleados se puede reducir
sustancialmente la precisin del trabajo debido a las ondas de calor
que emanan del terreno, pavimento, edificios, tuberas etc.Su efecto
puede ser tan severo a medio da que sea necesario suspender el
trabajo hasta que cambien las condiciones y las ondas desaparezcan.
Los errores debido a las ondas de calor se reducen al mnimo
haciendo ms cortas las longitudes de las visuales. Adems ya que las
ondas son ms intensas cerca del terreno, deben seleccionarse puntos
que permitan dirigir la visual a alturas mayores de 3 o 4 ft por
encima del terreno.
VientoEstos producen errores accidentales ya que pueden sacudir
el instrumento hasta tal punto que sea difcil mantener centrada la
burbuja. Estos errores se pueden reducir utilizando distancias de
visual ms cortas, enterrando el trpode a mayor profundidad y
abriendo ms las patas del mismo.
14- Explique como se pueden reducir los errores y eliminar las
equivocacionesa) Anclar firmemente las patas del trpodeb) Revisar
que este centrada la burbuja antes y despus de las lecturas del
estadalc) Tomar el menor tiempo posible entre las lecturas atrs y
al frented) Para cada punto en que se instala el nivel, usar
distancias aproximadamente iguales en las lecturas atrs y al
frentee) Contar con estadales que tengas tubos de nivel que
permitan poner a plomo el estadal o balancearlo lentamente hacia
atrs y hacia adelante.f) Usar trpode de patas fijas, no
ajustablesg) En terreno inclinado, dos de las patas del trpode
deben colocarse en el terreno pendiente abajo.
CONCLUSIONES
La topografa se define como el conjunto de operaciones
destinadas a efectuar la representacin grfica de una parte de la
superficie terrestre, con la indicacin de todos los accidentes
naturales y artificiales. Tambin se dice que es una ciencia
matemtica usada para determinar y delinear la forma, extensin, y
posicin de los detalles por encima y por debajo de la superficie de
la Tierra para propsitos de control.
Despus de haber realizado el trabajo acerca de la nivelacin y
los posibles errores a la hora de ejecutarla se puede decir que el
trabajo cumpli con las expectativas trazadas ya que el conocimiento
adquirido en la realizacin de mismo fue el necesario para tener la
definicin de la realizacin de una nivelacin bien trazada
BIBLIOGRAFA WOLF-BRINKER, 1997. Topografa. 9 Edicin, Editorial
Alfaomega. IRVINE, W., 1975. Topografa, Mc Graw-Hill. BANMISTER,
A., 1991. Problemas Resueltos de topografa. Raymond Baker. Ed.
Bellisco Madrid. Fuentes de internet
http://html.rincondelvago.com/nivelacion-trigonometrica.html
http://todoconstruccion.galeon.com/aficiones1223849.html
http://146.83.190.52/docpublic/ApuntesCC/Geoinformaci%C3%B3n/Primer%20Semestre%202007/M%C3%B3dulo%20III%20Medicion%20de%20Distancias%20Verticales%20(A).pdf
