C06 nivelacion topografica(metodos)

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Pontificia Universidad Católica del PerúTOPOGRAFÍA Profesor: José L. Reyes

NIVELACION

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NIVELACION

La nivelación es un procedimiento a través del cual se determinan elevaciones

(cotas) de diferentes puntos relativos a un nivel de referencia. Sus valores son

utilizados en todo proyecto de ingeniería (carreteras, sistemas de suministro de

agua, trazo de construcciones, etc.)

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NIVELACION – EQUIPO BASICO

NIVEL

MIRA

NIVEL ESFERICO

(OJO DE POLLO)

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NIVELACION - DEFINICIONES

a) Línea Vertical: es una línea que apunta al centro de la Tierra (sigue la

dirección de la gravedad), también se le conoce como línea de plomada.

B

A

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b) Superficie Nivelada: es una superficie curva que en cada punto

es perpendicular a una línea vertical o de plomada.

B

A

PLANO DE REFERENCIA

NIVEL MEDIO DEL MAR

(NMM)

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d) Elevación o Altura: es la distancia vertical desde un plano de

referencia hasta un punto. El plano de referencia puede ser el Nivel

Medio del Mar (N.M.M.) u otro plano arbitrario.

PLANO DE REFERENCIA

NIVEL MEDIO DEL MAR

N.M.M: es el nivel medio del mar, adoptado

convencionalmente como el nivel 0.000 m.

Este dato es proporcionado por un mareógrafo

el cual promedia la marea alta, media y baja de

un lugar.

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NIVELACION - METODOS

A) Nivelación Diferencial: Es el método más preciso para la

determinación de elevaciones. Consiste en leer directamente en una

mira las diferencias de altura, utilizando un trípode y un nivel para

determinar la línea de visual horizontal

MIRA

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LINEA DE VISUAL

TRIPODE

MIRA

NIVEL

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Nivelación Diferencial

h = cota de "A" + hAi

H =

cota de "B" = h - hi B

cota de "B" - cota de "A"

NIVEL DE REFERENCIA

ALTURA DEL INSTRUMENTOA

BhA

COTA DE "A"

( h )i

H

hB

MIRA

MIRA

NIVEL

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B) Nivelacion Trigonométrica:

Método en la cual se miden

distancias inclinadas u horizontales y

el ángulo vertical o cenital entre los

puntos, y con ellos se calculan las

diferencias de altura. Es un método

apropiado para puntos inaccesibles,

propósitos de mapas, nivelación de

orden inferior a la diferencial o

levantamientos preliminares.

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Nivelacion Trigonométrica

NIVEL DE REFERENCIA

A

B

COTA DE "A"

h iH

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C) Nivelación Barométrica: utiliza un barómetro para estimar de

manera aproximada las diferentes altitudes, utilizando diferencia de

presiones. Ofrece la ventaja de obtener rápidamente elevaciones

aproximadas en una gran área.

http://www.altimetros.net/FOTOS ALTIMETROS/Classic Blue grande gif.gif

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NIVELACION

NIVELES

Son instrumentos que se utilizan en la determinación de elevaciones

(cotas) de puntos, relativos a un nivel de referencia.

Consisten en un telescopio de alto poder unidos a unas burbujas, que

según el modelo pueden ser circulares o parabólicas, o pueden tener

ambas. Cuando las burbujas están niveladas la línea de vista es

horizontal.

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CENTRADO DE LAS BURBUJAS

BURBUJA TUBULAR

BURBUJA CIRCULAR

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NIVEL MECANICO

BASE CON TORNILLOS NIVELANTES

OCULAR OBJETIVOBURBUJA TUBULAR

TORNILLO NIVELANTE BURBUJA CIRCULAR

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NIVEL MECANICO - BASE TIPO ROTULA

Burbuja parabólica de coincidencia

(no centrada)

Burbuja parabólica centrada

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NIVEL AUTOMATICO

BASE CON TORNILLOS NIVELANTES

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NIVEL AUTOMATICO

BASE TIPO ROTULA

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NIVELACION DIFERENCIAL

La nivelación geométrica o diferencial es el método más utilizado en los

trabajos de ingeniería. Permite calcular diferencias de nivel por medio de

lecturas directas en una mira. Puede ser simple o compuesta.

Nivelación simple: cuando desde una sola ubicación del nivel se hallan las

cotas de los puntos requeridos.

A B C D E F G

NIVEL

VISTA EN PLANTA

NIVEL DE REFERENCIA

ALTURA DEL INSTRUMENTOA

BhA

COTA DE "A"

( h )i

H

hB

MIRA

MIRA

NIVEL

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Nivelación compuesta: se utiza cuando el terreno es muy accidentado. El

nivel se va trasladando a diferentes puntos, desde cada uno de los cuales

se van realizando nivelaciones simples que se ligan entre sí por medio de

los llamados puntos de cambio (o puntos de liga).

EJE DEL PERFIL

(VISTA EN PLANTA)

PUNTO DE LIGA

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Cota Absoluta: Es la cota de un punto cuando la superficie de

referencia es el nivel medio del mar. Es indispensable su utilización en

proyectos grandes de ingeniería como: carreteras, tendido de tuberías

locales etc. No es indispensable en obras de edificaciones.

Para conocer la cota de un punto se necesita iniciar la nivelación desde

otro punto de cota conocida . A este punto se le denomina BM.

Bench Mark (BM): son marcas de cotas conocidas que se utilizan como

referencia para medir otras alturas. Usualmente son placas de bronce.

BM absoluto: son discos de bronce con altura relativa al nivel

medio del mar y son colocados por el IGN.

BM relativo: es cualquier marca de referencia utilizada para

realizar otras mediciones de altura.

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FORMA DE INDICAR UN BM

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FORMA DE INDICAR UN BM

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BM - DISCOS DE BRONCE

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INFORMACIÓN DE UN BM

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Vista Atrás: es la lectura en la mira que se encuentra sobre un punto

de cota conocida. Usualmente esta cota conocida es un BM.

Vista Adelante: es la lectura en la mira que se realiza sobre un punto

al cual queremos hallarle su cota, además es la ultima lectura tomada

antes de mover el instrumento.

Vista Intermedia: cualquier otra lectura que no sea vista atrás o vista

adelante.

El cero de la mira siempre se ubica en el punto que se quiere

hallar la cota, si es en el piso: abajo, si es en el techo: arriba.

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BM

h1VA

h2VI VD

h3

Vista Atrás Vista Intermedia Vista Adelante

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NIVELACIÓN DE PRECISIÓN

SAPO

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- INSTRUMENTO MUY BAJO

- SE APOYA EN EL TRIPODE

- INSTRUMENTO BAJO SOMBRA

- SIN APOYARSE EN EL TRIPODE

RECOMENDACIONES

MAL

BIEN

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LECTURA EN LA MIRA

Cuando se observa por el ocular

del nivel se notan tres hilos

estadimétricos o reticulares. El

hilo medio sirve para determinar

las cotas de los puntos.

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NIVELACION

metros5HORIZONTALDISTANCIA

s)(decímetro0.512.5513.05

(metros)0.051.2551.305INTERCEPTO

100xINTERCEPTOHORIZONTALDISTANCIA

LA DIFERENCIA DE LECTURAS ENTRE LOS

HILOS SUPERIOR E INFERIOR SE DENOMINA

INTERCEPTO.

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VERTICALIDAD DE LA MIRA

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TABLA DE NIVELACION

PUNTO VA VI VD AI COTA OBSERVAC.

A 1.220 200.000 BM

B 1.000

C 1.825 1.455

D 2.355

E 2.160 MIRA INVERTIDA

VA: VISTA ATRÁS

VI: VISTA INTERMEDIA

VD: VISTA ADELANTE

AI: ALTURA DEL NIVEL

- Elaborar un croquis del perfil con ubicaciones

del nivel y mira.

- Calcular las cotas de los puntos B, C, D y E.

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A 1.220 200.000 BM

B 1.000

C 1.825 1.455

D 2.355

E 2.160 MIRA INVERTIDA

CROQUIS DEL PERFIL

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TABLA DE NIVELACION


A 1.220 201.220 200.000 BM

B 1.000 201.220 200.220

C 1.825 1.455201.220

199.765201.590

D 2.355 201.590 199.235

E 2.160 201.590 203.750 MIRA INVERTIDA

VA: VISTA ATRÁS

VI: VISTA INTERMEDIA

VD: VISTA ADELANTE

AI: ALTURA DEL NIVEL

-

=

+

=

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EQUIVOCACIONES COMUNES EN NIVELACION:

1. Notas de campo mal tomadas, cambiar un 6 por un 9 o anotar mal una

distancia.

2. Lecturas mal tomadas debidas a desconocimiento o falta de experiencia en el

manejo de los instrumentos.

3. Mira en el lugar incorrecto: para reproducir un terreno se debe colocar la mira

sobre la superficie del mismo y en los puntos de cambio de pendiente.

ERRORES COMUNES EN NIVELACION:

1. Posición de la mira no vertical, Si hay demasiado viento tomar la menor de las

lecturas.

2. Hundimiento de la mira o del nivel. Para estabilizar el nivel puede colocar

estacas en el terreno y sobre ellas colocar las patas del nivel. Si hay mucho

viento se puede colocar el trípode mas bajo.

3. Error debido a curvatura y refracción el cual se contrarresta ubicando el nivel

equidistante de las miras.

4. Instrumento descalibrado. Podemos verificarlo de la siguiente manera:

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d d

A B

Dh

AB

Si el error en la cota de B es nulo, entonces el equipo está calibrado.

Calibración del nivel

d'

A B

dist . pequeña

Dh

AB

d'

A B

dist . pequeña

Dh

ABAB

hA hB

Engineering

C06 nivelacion topografica(metodos)