Nivelacion topografica-figmmg-eap ing civil

7/26/2019 Nivelacion topografica-figmmg-eap ing civil

http://slidepdf.com/reader/full/nivelacion-topografica-figmmg-eap-ing-civil 1/36

NIVELACION TOPOGRAFICA

Determina las cotas de los puntos del terreno y/o

sus diferencias de nivel.Luego, tanto los levantamientos altimétricos comolos replanteos altimétricos se llevan a cabo por medio de la nivelación.

Se debe tener presente que el levantamiento

altimétrico de una superficie es posterior a sulevantamiento planimétrico, y que antes decomenzar a nivelar se elige la superficie o planohorizontal de referencia.

En los levantamientos se determinan las cotas que

realmente tienen los puntos del terreno.Los replanteos altimétricos consisten en poner lospuntos del terreno al nivel o cota que indica el planode la obra de ingeniería.



BENCH MARK (BM)

• Significa banco marca o banco de nivel;

• Es todo punto cuya cota se ha determinadocon gran exactitud.

• La finalidad es ser utilizados como puntos

de control en los levantamientos y en losreplanteos altimétricos.

• Los Bench Marks (BM) constituyen los

puntos de partida para las nivelaciones.

• Los Bench Marks (BM) son de dos tipos:- BMs Permanentes

- BMs Temporales



LOS BMs PERMANENTES

• Generalmente tienen cotas absolutas y deben

permanecer en el terreno a través del tiempo, esdecir que no deben destruirse.

• En el Perú los pone el Instituto Geográfico Nacional (IGN).

• Estos BMs se materializan en el

terreno por medio de dados deconcreto.

• En la cara superior se empotra undisco de bronce en el cual seinscribe el nombre de lainstitución que los puso, el códigodel BM, etc.



RED DENIVELACION

GEODESICA

Los BMs estándistribuidos en

la superficie detodo el territorionacional yformando redes

de nivelación.





LOS BMs TEMPORALES

• Los pone la empresa que tiene a cargo el estudio

topográfico de la superficie destinada al proyectode una obra de ingeniería.

Los BMs Temporales pueden tener:

• Cota absoluta.- relacionada a un BM del IGN o,

• Cota relativa según el tipo de obra a realizarse.



BM DE COTA RELATIVA

• Cuando en las cercanías de la zona del proyecto

de ingeniería no existe un BM oficial opermanente para iniciar la nivelación de la

superficie, se puede elegir un BM particular o

temporal al cual se le asigna una cota relativa

arbitraria.• Comúnmente a estos BMs particulares elegidos

se les asigna una cota 100m; automáticamente

se estaría eligiendo el plano de referencia a

100m debajo del BM particular, y las cotas de lospuntos obtenidos por nivelación serían cotas

relativas.



BM DE COTA RELATIVA = 100

BM

A

BC

D

E

FP

Particular

Cota=100m PLANTA

BM

P

A

B

C

D

E

F

Cota=100m

ELEVACION

O

PERFIL

Croquis:

Plano de Referencia



CLASIFICACION DE LA NIVELACION

1. NIVELACION GEOMÉTRICA.- Permite obtener

mayor precisión en la determinación de las elevaciones.

Se le utiliza para nivelar:

• Redes de nivelación,• Para nivelar todo tipo de ejes, (carreteras, canales, etc.)

• Para nivelar superficies llanas o ligeramente onduladas y

• Para el replanteo altimétrico de todas las obras de la

ingeniería.

El instrumento utilizado es el Nivel del Ingeniero y la mirao estadia.

1. Nivelación Geométrica 3. Nivelación Taquimétrica

2. Nivelación Trigonométrica 4. Nivelación Barométrica



NIVEL TOPOGRAFICO TOPCON



2.NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA.-• Es menos precisa que la geométrica.

Se le utiliza para determinar:• Las cotas de puntos aislados ubicados en

superficies accidentadas o inaccesibles;

por ejemplo: torres, chimeneas, antenas, etc.

• Determinar las cotas de los vértices de lastriangulaciones y de poligonales electrónicas.

El instrumento utilizado es el teodolito con unaseñal que puede ser un jalón el cual se colocaverticalmente en el punto visado, obteniéndose

el desnivel entre dos puntos a partir de losángulos verticales observados y de lasdistancias horizontales o inclinadas entre los dospuntos.



3. NIVELACIÓN TAQUIMÉTRICA.-• Es menos precisa que las anteriores.

• Se le utiliza para nivelar superficies

accidentadas.

El instrumento utilizado es el teodolito con la

mira o estadía.



4. NIVELACIÓN BAROMÉTRICA.-• Es la menos precisa de todas las clases de

nivelación.

• Se le utiliza en los trabajos de reconocimiento en

zonas muy accidentadas.

• El instrumento utilizado es el barómetro o el

altímetro.• La nivelación barométrica se apoya en el fenómeno de

que las diferencias de elevación son proporcionales a

las diferencias en la presión atmosférica.

• Por consiguiente, las lecturas de un barómetro envarios puntos de la superficie terrestre proporcionan

una medida de las elevaciones relativas de tales

puntos.



NIVELACIÓN GEOMÉTRICA• Es aquella que se realiza por medio

de visuales horizontales.• El instrumento utilizado es el nivel de

anteojo o nivel del ingeniero,

utilizando como complemento la mira

o estadia.



CLASES DE NIVELACION GEOMETRICA

• Longitudinal Simple

• Longitudinal Compuesta

• Nivelación Geométrica Radial Simple

• Nivelación Geométrica Radial Compuesta



1) LONGITUDINAL.- Cuando todos los puntospor nivelar pertenecen a poligonales o a ejes.

Se le utiliza para determinar el relieve o perfillongitudinal de tales ejes.

• La nivelación geométrica longitudinal puede ser:

• a) SIMPLE.- Cuando con una sola estación del

nivel se pueden determinar las cotas de todoslos puntos requeridos del eje.



b) COMPUESTA.- Cuando se requieren

dos o más estaciones del nivel paradeterminar todas las cotas requeridas del

eje.



2) NIVELACIÓN GEOMÉTRICA RADIAL

• Cuando los puntos por nivelar están diseminados en la

superficie en diferentes direcciones.• La nivelación geométrica radial también puede ser:

Simple y Compuesta según se requiera de una o demás estaciones, respectivamente, para determinar lascotas de los puntos requeridos.

• La nivelación Geométrica Radial se aplica en lanivelación de superficies.

BM

PC

BM

Nivelación geométrica radial simple

Nivelación geométricaradial compuesta



CROQUIS GENERAL Y ELEMENTOSFUNDAMENTALES DE LA NIVELACION GEOMETRICA



EJEMPLO DE NIVELACIÓN GEOMÉTRICA LONGITUDINALEfectuar la nivelación geométrica longitudinal de los puntos A, B,C y D de la poligonal que se muestra en planta y en perfil.

PL A NO D E R E F E R E NCI A

PE R F I LCota= 1 0 0 mA

C

D

2 = 1 0 2 . 0 0

BM

1 . 1 02 . 8 01 . 2 0

0 . 6 02 . 6 01 . 4 0

1 = 1 0 1 . 4 0B

N 3

N 4

BM

A

B

C

D

N1

N2

PL A NT A

7 3 m 8 6 m

5 3 mI D A

R E G R

E S O

V .A t

3 8 m

V .A t

C o ta 1 0 0 m

V .A d

V .A d

N1N2



REGISTRO DE CAMPO

Punto

Visado

Distancia

Parcial

V.At V.Ad COTA

BM --- 1.40 101.40 100.00

A 38.00 2.60 98.80

B 53.00 1.20 102.00 0.60 100.80

C 86.00 2.80 99.20D 73.00 1.10 100.90

NIVELACION DE REGRESO

D 0.93 101.83 100.90A 2.22 101.30 3.02 98.81

BM 1.02 100.01

V.At=2.60 V.Ad=1.70



REGISTRO DE CAMPO (Rellenado de Datos)

Punto

Visado

Distancia

Parcial

V.At V.Ad COTA

BM --- 1.40 101.40 100.00

A 38.00 2.60 98.80

B 53.00 1.20 102.00 0.60 100.80C 86.00 2.80 99.20

D 73.00 1.10 100.90


D 0.93 101.83 100.90

A 2.22 101.30 3.02 98.81

BM 1.02 100.01



CALCULOS ANALITICOS

1) LONGITUD MEDIDA (DT):IDA: 250

REGRESO: 250

LONG.TOT.: 500 → DT= 0.500 Km

2) ERROR ADMISIBLE (Ea):Ea= ±0.02K = ±0.02 0.500 =±0.014

3) ERROR DE CIERRE (Ec):Ec= Cota(LL) – Cota(P)

Ec= 100.01 - 100.00 = +0.01 (Error por Exceso)



4) CALIFICACION DEL TRABAJO:

Ec < Ea

0.01 < 0.014 → TRABAJO ACEPTABLE.COMPENSACION OPCIONAL

5) COMPROBACION DE LA LIBRETA DE NIVELACION:

ΔN = ∑V.AT – ∑V.AD = H BM y D

a) NIVELACION DE IDA:

∑V.AT. = 1.40 ∑V.AD = 0.60

1.20 1.10

2.60 1.70

ΔN = ∑V.AT – ∑V.AD = 2.60 – 1.70 = +0.90



• Diferencia de Nivel entre el primer punto (BM) y el

último punto (D): H BM y D

H BM y D = Cota(LL) – Cota(P)

H BM y D = 100.90 – 100.00 = +0.90

∴ ΔN = H BM y D

+0.90 = +0.90→NO HAY ERROR EN LOS CALCULOS

EN LA NIVELACION DE IDA.

b) NIVELACION DE IDA Y REGRESO:

∑V.AT – ∑V.AD = Cota(LL) – Cota(P)5.54 – 5.74 = 100.01 – 100.00

0.01 = 0.01→ERROR DE CIERRE POR EXCESO



6) COMPENSACION DEL ERROR DE CIERRE

Ec = fc fc = -(Ec) . da ; Donde: fc= factor de compensación

DT da DT Ec = Error de cierre de la nivelación

da = distancia acumulada

DT = distancia total

33 53 86 73 212 38 Dist. Parcial

0 38 91 177 250 462 500 Dist. Acumulada

IDA REGRESO

Cota 100.00

BM(P)

AB

CD

A

Cota 100.01BM(LL)

Ec= +0.01

d.a.

DT = 500m



CALCULO DE fc (FACTORES DE COMPENSACION)

• fcA = -( +0,01 ) x 38.00 = -0.00076 = -0.001m

500• fcB = -( +0,01 ) x 91.00 = -0.00182 = -0.002

500

• fcC = -( +0,01 ) x 177.00= -0.00354 = -0.004

500

• fcD = -( +0,01 ) x 250.00= -0.005500

• fcA = -( +0,01 ) x 462.00= -0.00924 = -0.009

500

• fcBM = -( +0,01 ) x 500.00= -0.01500



7) COTA COMPENSADA (CC):

• CC(A) = 98.80 – 0.001 = 98.799msnm

• CC(B) = 100.80 – 0.002 = 100.798

• CC(C) = 99.20 – 0.004 = 99.196• CC(D) = 100.90 – 0.005 = 100.895

• CC(A) = 98.81 – 0.009 = 98.801

• CCBM(LL)=100.01 – 0.010 = 100.000

• CC = COTA(calculada) + fc



REGISTRO DE CAMPO (Rellenado de Datos)

NIVELACION DE IDA:

Punto

Visado

Distancia

Parcial

V.At V.Ad COTA DIST.ACUM.

FACTOR

COMPENS.COTA

COMPENSADA

BM --- 1.40 101.40 -.- 100.00 0.00 0.000 100.000

A 38.00 2.60 98.80 38.00 -0.001 98.799

B 53.00 1.20 102.00 0.60 100.80 91.00 -0.002 100.798

C 86.00 2.80 99.20 177.00 -0.004 99.196

D 73.00 1.10 100.90 250.00 -0.005 100.895

∑DP= 250.00

∑V.AT.= 2.60 ∑V.AT.= 1.70

NIVELACION DE REGRESO:

D 0.93 101.83 -.- 100.90 250.00 -0.005 100.895

A 2.22 101.30 3.02 98.81 462.00 -0.009 98.801

BM 1.02 100.01 500.00 -0.010 100.000

∑DP= 500.00∑V.AT.= 3.15 ∑V.AT.= 4.04∑V.AT.= 5.75 ∑V.AT.= 5.74

NIVELACION DE IDA:

Punto

Visado

Distancia

Parcial

V.At V.Ad COTA DIST.ACUM.

FACTOR

COMPENS.COTA

COMPENSADA

BM --- 1.40 101.40 -.- 100.00 0.00 0.000 100.000

A 38.00 2.60 98.80 38.00 -0.001 98.799

B 53.00 1.20 102.00 0.60 100.80 91.00 -0.002 100.798

C 86.00 2.80 99.20 177.00 -0.004 99.196

D 73.00 1.10 100.90 250.00 -0.005 100.895

∑DP= 250.00

∑V.AT.= 2.60 ∑V.AT.= 1.70

NIVELACION DE REGRESO:

D 0.93 101.83 -.- 100.90 250.00 -0.005 100.895

A 2.22 101.30 3.02 98.81 462.00 -0.009 98.801

BM 1.02 100.01 500.00 -0.010 100.000

∑DP= 500.00∑V.AT.= 3.15 ∑V.AT.= 4.04∑V.AT.= 5.75 ∑V.AT.= 5.74



MODELO DE LIBRETA DE NIVELACION DE B.M.

NIVELACION DE IDA

P.V. V.AT.

V.AD. COTA

BM1 2.435 347.585 -.- 345.150

1 1.152 348.390 0.347 347.238

2 2.153 347.785 2.758 345.632

3 2.246 349.780 0.251 347.534

BM2 0.205 349.575

V.AT= 7.986 V.AD= 3.561


P.V. V.AT.

V.AD. COTA

BM2 0.358 349.933 -.- 349.575

3 0.411 347.948 2.396 347.537

2 2.556 348.191 2.313 345.6351 0.505 347.745 0.951 347.240

BM1 2.584 345.161

V.AT= 3.830 V.AD= 8.244

V.AT= 11.616 V.AD= 11.605

NIVELACION DE BM

V.AT= 11.816 V.AD= 11.805



CALCULOS ANALITICOS

1) LONGITUD MEDIDA (DT):

IDA: 600m

REGRESO: 600

LONG.TOTAL: 1200; DT= 1.2 Km

2) ERROR ADMISIBLE (Ea):Ea= ±0.02K

Ea= ±0.021.2 = ±0.022

3) ERROR DE CIERRE (Ec):Ec= Cota(LL) – Cota(P)

Ec= 345.151 - 345.150 = +0.011



4) CALIFICACION DEL TRABAJO:

• Ec < Ea

0.011 < 0.022 → TRABAJO ACEPTABLE.• COMPENSA LA NIVELACION

5) COMPROBACION DE LA LIBRETA DE NIVELACION:

• ∑V.AT – ∑V.AD = H A y B

a) DE IDA NIVELACION:

• ∑V.AT. = 2.435 ∑V.AD = 0.347

1.152 2.758

2.153 0.251

2.246 0.205

7.986 3.561

∑V.AT – ∑V.AD = 7.986 – 3.561 = 4.425



• H A y B = Cota(LL) – Cota(P)

• H A y B = 349.575 – 345.150 = 4.425

∴∑V.AT – ∑V.AD = H A y B

7.986 - 3.561 = 349.575 - 345.150

4.425 = 4.425 →NO HAY ERROR EN CALCULOS

b) NIVELACION: DE IDA Y REGRESO:

• ∑V.AT – ∑V.AD = Cota(LL) – Cota(P)

11.816 – 11.805 = 345.161 – 345.150

0.011 = 0.011→ERROR DE CIERRE POR EXCESO



6) COMPENSACION DEL ERROR DE CIERRE

BM2(LL)

BM2

Ec= +0.011

BM1(P) IDA REGRESO

600m 600m

DT = 1200m

Ec = fc fc = -(Ec) . da ; Donde: fc= factor de compensación

DT da DT Ec = Error de cierre de la nivelación

da = distancia acumulada

DT = distancia total



CALCULO DE LOS FACTORES DE COMPENSACION (fc):

• fcBM2 = -( 0,011 ) x 600 = -0.0055 = -0.006

• 1200• fcBM1 = -( 0,011 ) x 1200 = -0.011

• 1200

• 7) COTA COMPENSADA (CC):

• CCBM2 = 349.575 + (-0.006) = 349.569

msnm

• CCBM1 = 345.161 + (-0.011) = 345.150



• LA PROXIMA SEMANA…

• LUNES 11, 9:00am: EXAMEN PARCIAL

Documents

Nivelacion topografica-figmmg-eap ing civil