8TOPOGRAFIA I

INDICE

Pág.

1. INTRODUCCIÓN 2

2. MARCO TEÓRICO 3

A. El Eclímetro 3B. Eclímetros de Plano 3C. Eclímetros de Línea 3D. Nivel de Mano 4

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INTRODUCCIÓN

En topografía, es primordial la medición de todo tipo de ángulos. Los horizontales para los levantamientos topográficos, por ejemplo, y ángulos verticales para obtención de niveles, o para la construcción de carreteras.

Es muy importante el manejo pleno de este tipo de medidas, eso evitaría muchos problemas en la edificación de las obras propuestas. Si, por ejemplo, se comete un error al medir la pendiente de una carretera, y no se corrige a tiempo, los autos que recorran dicha carretera, sufrirán muchos desperfectos o desgaste de sus motores.

Además debemos tener en cuenta que se corre mucho riesgo de generar accidentes de tránsito, principalmente en las bajadas; pues a medida que son mayores las pendientes, se producen resbalamientos de los vehículos al aplicar bruscamente los frenos, sobre todo cuando la calzada es suave y pulida y está resbalosa por efecto de la lluvia o neblinas, muy frecuentes en las partes altas de nuestro territorio.

El nivel de pendiente máxima en el Perú depende del tipo de pavimento y para las condiciones convenientes y tolerantes. En pavimentos asfálticos con pendientes máximas de 5 a 6% hay seguridad en el tránsito con superficie mojada, en calles de ciudad se han usado hasta de 7%. La Sociedad Americana de Ingenieros Civiles recomienda como máximo 5%.

El instrumento que es usado para fijación de pendientes y medición de ángulos verticales, se llama eclímetro o clinómetro y el interés u objetivo de este informe es el conocimiento pleno y excelente manejo del eclímetro o nivel de mano,

OBJETIVOS

Conocer el funcionamiento, tipos y usos de los eclímetros y no cometer errores en su aplicación en el campo.

Analizar los beneficios de la utilización de los eclímetros en la lectura de desniveles.

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MARCO TEORICO

Los instrumentos usados para medir ángulos reciben el nombre genérico de goniómetros.

Los goniómetros que miden ángulos acimutales (horizontales), se llaman

acimutales y los que miden ángulos cenitales (verticales), eclímetros.

EL ECLÍMETRO

Es un goniómetro que se utiliza para medir ángulos cenitales. Podemos distinguir dos

tipos de eclímetros como son:

Instrumento de tamaño pequeño y liviano, de fuerte construcción y fácil utilización.

Éste posee un orificio por el que se lee la inclinación del suelo en grados (al lado

izquierdo) y el equivalente a por ciento al lado derecho. El clinómetro tiene una pesa

calibrada y giratoria en su interior. Aunque el clinómetro tiene varios usos como medir

la altura de árboles o edificios, su mayor uso en la agricultura es para medir la

inclinación o pendiente del terreno.

• Eclímetros de Plano: cuando el limbo del aparato va fijo.

• Eclímetros de Línea: son aquellos que permiten efectuar la lectura cenital ya

corregida, van provistos de un nivel de gran sensibilidad que calamos en cada visual

girando el limbo, para hacer coincidir el cero de la graduación en la posición en

coincidencia con el cenit.

Actualmente se utilizan eclímetros automáticos que dan la lectura corregida

directamente mediante un sistema compensador. Por ejemplo:

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El Eclímetro Óptico de Mano : está apropiado para mediciones rápidas y cómodas de

ángulos de inclinación, permitiendo, la determinación de alturas por ejemplo de árboles

o edificios, para la determinación de inclinaciones necesarias para el montaje del control

de antenas directivas y móviles, para la determinación de alturas de paredes e

inclinación de perforaciones en canteras, estudios agrícolas, levantamientos de perfiles

longitudinales y transversales para la reducción de distancias inclinadas, etc.

Fig. 1: Eclímetro óptico de Mano

Este instrumento nos permite, además, obtener una lectura rápida y segura de las escalas

con un error mínimo en la medición y se puede utilizar como nivel automático o a mano

para nivelaciones, porque la línea cero oscila automáticamente a la posición horizontal.

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NIVEL DE MANO

Nivel: Es un instrumento de medición utilizado para determinar la horizontalidad o

verticalidad de un elemento. Existen distintos tipos y son utilizados por agrimensores,

carpinteros, albañiles, herreros, trabajadores del aluminio, etc.

Nivel de Mano: Es un pequeño nivel tórico, sujeto a un ocular de unos 12 cm de longitud, a

través del cual se puede observar simultáneamente el reflejo de la imagen de la burbuja del nivel

y la señal que se esté colimando.

El nivel de mano se utiliza para horizontalizar la cinta métrica y para medir desniveles.

Fig.2: Nivel de Mano

Nivel Abney: el nivel Abney consta de un nivel tórico de doble curvatura (A) sujeto a

un nonio (B) el cual puede girar alrededor del centro de un semicírculo graduado (C) fijo al

ocular. La imagen de la burbuja del nivel tórico se refleja mediante un prisma sobre el campo

visual del ocular (D).

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Fig. 3: Nivel Abney

MARCO CONCEPTUAL

NONIO: O vernier, es una segunda escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de

medición, que permite apreciar una medición con mayor precisión al complementar las

divisiones de la regla o escala principal del instrumento de medida.

GONIÓMETRO: instrumento que sirve para medir ángulos; desde un transportador hasta un

eclímetro.

ANEXOS

NIVELACIÓN

La nivelación es el proceso de medición de

elevaciones o altitudes de puntos sobre la

superficie de la tierra. La elevación o altitud es

la distancia vertical medida desde la superficie

de referencia hasta el punto considerado. La

distancia vertical debe ser medida a lo largo de

una línea vertical definida como la línea que

sigue la dirección de la gravedad o dirección de la

plomada (figura 4).

FORMA DE LA TIERRA

Para el estudio de la nivelación es necesario definir o determinar la forma de la tierra, problema

extremadamente complejo si no imposible para una solución matemática.

Fue costumbre definir la superficie de la tierra como la superficie del geoide o superficie de

nivel, que coincide con la superficie del agua en reposo de los océanos, idealmente extendido

bajo los continentes, de modo que la dirección de las líneas verticales crucen

perpendicularmente esta superficie en todos sus puntos.

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Fig. 4 Elevación o altitud de un punto

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En realidad, la superficie del geoide es indeterminada, ya que depende de la gravedad y esta a su

vez de la distribución de las masas, de la uniformidad de las mismas y de la deformación de la

superficie terrestre. Se ha demostrado que la tierra no sólo es achatada en los polos, sino

también en el Ecuador aunque en mucha menor cantidad. Debido a la complejidad del

problema, se ha reemplazado la superficie del geoide por la superficie de un elipsoide que se

ajusta lo suficiente a la forma real de la tierra. Con esta aproximación podemos asumir que una

superficie de nivel es perpendicular en cualquier punto a la vertical del lugar o dirección de la

plomada, tal y como se muestra en la figura 5.

Un plano horizontal en un punto sobre la superficie terrestre es perpendicular a la línea vertical

que pasa por el punto, es decir, es un plano tangente a la superficie de nivel solamente en dicho

punto (figura 6).

La cota absoluta de un punto es la distancia vertical entre la superficie equipotencial que pasa

por dicho punto y la superficie equipotencial de referencia o superficie del elipsoide (QA y QB

en la figura 6).

Fig. 5 Representación de las superficies del geoide y el elipsoide

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Fig. 6 plano horizontal de un punto sobre la superficie de la tierra

El desnivel entre dos puntos (ΔAB) es la distancia vertical entre las superficies

equipotenciales que pasan por dichos puntos. El desnivel también se puede definir como la

diferencia de elevación o cota entre ambos puntos.

ΔAB = QB - QA

Para la solución de los problemas prácticos de ingeniería, debemos estimar hasta qué punto se

puede asumir, sin apreciable error, que el plano horizontal coincide en toda su extensión con la

superficie de nivel; es decir, hasta qué punto podríamos considerar la tierra como plana.

CONCLUSIONES

Se logró conocer el funcionamiento, tipos y usos de los eclímetros, niveles de mano para su posterior uso en el campo.

El uso de los eclímetros es muy sencillo por su facilidad de manejo y su manipulación, ahorrando nos trabajo y esfuerzo en el replanteo de carreteras y muchos otros trabajos.

BIBLIOGRAFÍA

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o http://ladamitacris.blogspot.com/2010/06/nivel-locke-y-nivel-abney.html

o http://www.colegioinmaculada.es/laboratorio/aliada.htm

o http://viasunefa.blogspot.com/2009/10/nociones-sobre-trazado-de-carreteras-

en.html

o Leonardo Casanova M, Topografia Plana, Primera Edición, Lima – Perú, 2007

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