MANEJO Y RECONOCIMIENTO DEL NIVEL DE INGENIERO

7/25/2019 MANEJO Y RECONOCIMIENTO DEL NIVEL DE INGENIERO

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TOPOGRAFIA I

I. INTRODUCCIN:

Los niveles son instrumentos constituidos bsicamente por un

telescopio y un nivel de burbuja, dispuestos en forma tal ue lavisual !o l"nea de colimaci#n de$nida por la intercepci#n de los%ilos de la ret"cula& puedan $jarse %ori'ontalmente(

Los niveles automticos ue utili'aremos en las prcticas cuentancon una caracter"stica de auto nivelaci#n( )" se nivela en formaapro*imada al instrumento por medio de un nivel circular!esf+rico&, un compensador nivela automticamente la visual y lamantiene a nivel con toda precisi#n(

Por la facilidad y rapide' con ue puede manipularse los niveles

automticosse emplean muc%o en trabajos de tipo eneral(

II. OBJETIVOS

familiari'arnos con en el manejo del -ivel de ineniero(

Obtener los desniveles en los diferentes puntos del terreno( calcular la pendiente de un terreno con la variaci#n de cotas y la

lonitud %ori'ontal medida(

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III. MARCO TERICO

NIVELAR:.s la operaci#n de medir o determinar distancias verticales, yasea directa oIndirectamente con el objeto de tener desniveles(

COTA:.s la altura de un punto con respecto una super$cie o nivel dereferencia(

a) COTA RELATIVA: /uando la super$cie, plano o nivel dereferencia es tomado arbitrariamente(b) COTA ABSOLUTA:/uando la super$cie, plano o nivel de

referencia es el nivel medio del mar(

BENCH MARK (B.M.):.s un punto topor$co natural o arti$cial permanente, se0aladoy $jo sobre el terreno, cuya cota o altura es conocida y estreferida al nivel medio del mar(

TIPOS DE NIVELES

NIVELES DE TUBO ABIERTO.s el instrumento basado en el principio de varioscomunicantes(

NIVELES DE TUBO CERRADO

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)e los denomina a los niveles ue se encuentran compuestospor una cpsula eneralmente de vidrio cerrado, la ue %a sidoparcialmente llenada con un l"uido poco viscoso de alco%ol o+ter()u misi#n es conseuir ue el instrumento ue los contiene est+en un plano %ori'ontal( .*isten 1 tipos fundamentales, el nivelesf+rico y el nivel tubular(

a) Nivel i!"la! # e$%&!i#:)e utili'a cuando no se reuiere unaperfecta nivelaci#n( .s una peue0a caja metlica cil"ndricatrunca con un l"uido poco viscoso en el interior dejando unaburbuja de aire( La parte superior, es de cristal, conve*a, con unc"rculo rabado en el centro donde debe colocarse la burbuja()on rpidos y prcticos, tienen poca sensibilidad, para medidasapro*imadas en mm !Tolerancias2 apro*( 34,5 mm&

b) Nivel '"b"la!:.s ms preciso ue el anterior, es un tubode vidriode forma te#rica de escasa curvatura, normalmente montadosobre un arma'#n metlico, con un l"uido poco viscoso,dejando una burbuja de aire( Lleva unos tra'os o divisiones,separadas 1 mm frecuentemente( A mayor radio de curvaturamayor sensibilidad y por consiuiente mayor precisi#n(.l l"uido adems debe rendir otras condiciones, como lo son2no conelarse a temperaturas bajas, debe ser inalterable en eltranscurso del tiempo y ue no ataue al vidrio del tubo( .stascondiciones las re6nen el alco%ol, el +ter y la bencina(

NIVELACIN:.s el procedimiento para %allar la diferencia de nivel o altura entre

dos puntos( Tambi+n se de$ne como el procedimiento ue sirve para%allar la diferencia de alturas de puntos de la super$cie terrestre con

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respecto a un plano %ori'ontal de comparaci#n o super$cie dereferencia(

Nivelai *e#+&'!ia # ,i!e'a (-#! al'"!a$):.s el m+todo ue consiste en medir distancias verticales o

alturas, utili'ando un nivel ptico fjo o nivel del ingeniero oequialtmetro, instrumento ue consta de un nivel tubular deburbuja y un anteojo telesc#pico iratorio, montado sobre untr"pode, el cual permite leer distancias verticales sobre relasraduadas llamadas mira o estad"a7 es el m+todo ms preciso yel ms indicado para la determinaci#n de alturas(

Altura del instrumento 8 %A 9 /ota de A/ota de : 8 Altura del instrumento ; %:

Nivelai '!i*##+&'!ia:Llamada tambi+n -ivelaci#n Tauim+trica( .s el m+todo ue sefundamenta en la medici#n de nulos verticales y distancias%ori'ontales o inclinadas para lo cual es necesario utili'ar unT.O


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Nivelai i,i!e'a # -#! -e,ie'e:.n este tipo de nivelaci#n se utili'a el .cl"metro para la

obtenci#n de nulos verticales o pendientes, as" como se midela distancia inclinada y por medio de f#rmulas trionom+tricasse determina la distancia %ori'ontal y diferencia de altura y porconsiuiente la cota, este m+todo es utili'ado en la obtenci#nde las secciones transversales en el tra'o de carretera(

Nivelai ba!#+&'!ia:

)e determina por medio de un :ar#metro, puesto ue ladiferencia de altura entre dos puntos se puede medirapro*imadamente de acuerdo con sus posiciones relativasbajo la super$cie de la atm#sfera, con relaci#n al peso delaire, ue se determina por el bar#metro(

Nivelai $a'eli'al:.s la nivelaci#n ue se obtiene mediante el uso de se0ales desat+lite, como es el caso del GP)( .l uso de este instrumento sepresentar ms adelante(

MTODOS DE NIVELACIN /EOMTRICA

Nivelai $i+-le:

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La nivelaci#n directa o nivelaci#n simple o diferencial consisteen la ubicaci#n del instrumento entre dos puntos tratando en loposible de ser euidistante de ellos, con lo ue se lora anularerrores de calibra miento del instrumento ue se encuentra

alineado con estos puntos( /on este m+todo se mantienealternadamente la vista atrs y la vista adelante(

a. VISTA ATR0S: es la visual ue se efect6a %acia un punto cuyacota es conocida(

b. VISTA ADELANTE: es la visual ue se efect6a %acia un puntocuya cota se desea conocer(

. ALTURA DE INSTRUMENTO:es la altura calculada desde elnivel o super$cie de referencia y el eje de la visual u %ori'ontal

del nivel o euialt"metro(

Nivelai #+-"e$'a:/uando no es posible llevar una nivelaci#n simple o diferencial,debido a la con$uraci#n del terreno o a la presencia deobstculos, lo ue no permite $jar puntos de cambiodistanciados entre si, se tiene ue recurrir a una nivelaci#n


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eom+trica compuesta, la ue consiste en tomar para cadavista atrs, varias vistas adelante(

Nivelai Re1-!#a:La con$uraci#n del terreno, o accidentes topor$cos, talescomo r"os, laos, %acen dif"cil reali'ar las visuales de la

nivelaci#n a distancias cortas e iuales entre el nivel deineniero o euialt"metro y la ubicaci#n de la mira7 por lo ue esnecesario utili'ar una nivelaci#n R./=PRO/A(.sta nivelaci#n se emplea para atravesar corrientes, laos,ca0ones y otras barreras topor$cas ue evitan ue sebalanceen las visuales %acia atrs o de referencia y las visuales%acia adelante( .l m+todo consiste bsicamente2 en cada ladodel obstculo ue se va a cru'ar, se %ace una medici#n sobre lamira %acia el punto ms cercano y lueo varias mediciones

sobre la mira o estad"a ms alejada7 este procedimiento sereali'a en cada lado del obstculo !rio, canal, etc(&(

CALCULO DE PENDIENTES:.l concepto de pendiente en s", es la relaci#n ue e*iste entre eldesnivel !>& yla distancia en %ori'ontal !?& ue debemos recorrer( )e e*presanormalmente en @ o en rados(

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)u aplicaci#n al terreno se basa en el control del desnivel e*istenteen una ladera !>& mediante las cotas, y su variaci#n en el espacio!*&(

IV. INSTRUMENTOS 2 MATERIALES

NIVEL DE IN/ENIERO O E3UIALT4METRO

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Instrumento compuesto principalmente de un anteojo ue llevaun nivel tubular( /on el conjunto !anteojo y nivel tubular& sepuede visar a cualuier objeto, a un nivel cualesuiera, con elcual se puede propaar al resto de objetos, el anteojo y nivel

tubular, puede irar alrededor de un eje vertical, llamado eje derotaci#n del nivel7 en la parte interior del ocular se tiene unamarca o %ilos %ori'ontales y verticales ue se les conoce con elnombre de %ilos del ret"culo # cru' polar, los ue son visibles ensuperposiciones con la imaen u objeto, sirven para efectuar laslecturas en la mira o estad"a( Tiene como $nalidad la medici#nde desniveles entre distintos puntos ue se %allan a distintasalturas y en distintos luares, o tambi+n el traslado de cotas(

NIVEL:

n nivel es un instrumento de medici#n utili'ado paradeterminar la %ori'ontalidad o verticalidad de un elemento(.*isten distintos tipos y son utili'ados por arimensores,carpinteros, alba0iles, %erreros, trabajadores del aluminio, etc(n nivel es un instrumento muy 6til para la construcci#n en

eneral e incluso para colocar un cuadro ya ue la perspectivaenera errores( > en el caso de la Toporaf"a es auelinstrumento ue podemos usar para la determinaci#n de unal"nea o de un plano %ori'ontal( .ste aparato ayuda a determinarla diferencia de elevaci#n entre dos puntos con la ayuda de unestadal(

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Pa!'e$ ,el ivel:

A. Ba$e Nivela'e: .s la parte del instrumento ue seencuentra en contacto o sirve uni#n entre el tr"pode y el nivelo euialt"metro, las partes ms importantes son2

5. T#!ill#$ Nivela'e$: sirven para reali'ar la nivelaci#ndel instrumento, son irados por el operador, de acuerdo areuerimientos de nivelaci#n(

B. C"e!-#:.s la parte del instrumento, compuesta bsicamentepor un anteojo telesc#pico iratorio, es la parte ue iraalrededor del eje de rotaci#n del instrumento y da ladirecci#n7 y sirve para la toma de datos de nivelaci#n( Tienelas siuientes partes y tornillos principales2

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6. Nivel i!"la!:es un nivel de forma circular, ue contieneen su parte central una se0al o marca tambi+n circular, uecuando la burbuja de aire es introducida dentro de estamarca se a$rma la nivelaci#n del nivel( Tambi+n se ledenomina Bojo de polloC(

7. O"la!:es la parte ue se encuentra cerca del ojo deloperador y sirve para ue, de acuerdo a la dioptr"a deloperador, sea oscurecido o aclarado los %ilos del ret"culo oret"cula(

8. T#!ill# ,e e%#9"e: es el tornillo ue sirve paraBaclararC la imaen de instrumento ue se est visando!mira&(

. T#!ill# ,e +#vi+ie'# +ili+&'!i# ;#!ib#la: tambi+n denominado Dicroscopiode la parbola, sirve para visar la parbola formada por elnivel tubular, esta parbola deber ser nivelada antes deefectuar las lecturas o mediciones(

?. T#!ill# ,e a@a+ie'# # ba$"la+ie'# ,e la-a!>b#la:es el tornillo ue a$na o nivela el nivel tubular ypor consiuiente la parbola(

. Nivel '"b"la!: es el nivel ue a$rma la nivelaci#nobtenida con el nivel circular7 es el nivel ue por medio deespejos ocultos forma la parbola( .ste nivel desaparececuando el instrumento es BAutomticoC

EJES DE TODO NIVEL DE IN/ENIERO:

5( .je de Rotaci#n del Instrumento

1( .je de /olimaci#n o de la visual

E( .je del nivel tubular

ECL4METRO O NIVEL ABNE2)e caracteri'a por su manejo sencillo y la rapide' con ue sepueden determinar los nulos de elevaci#n y de depresi#n( .l

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instrumento se utili'a especialmente para medicionespreliminares, construcciones de carreteras y l"neas ferrocarriles,secciones transversales, radientes e e*ploraciones dependientes(

CINTAS MTRICAS 2 ACCESORIOS:

na cinta m+trica es la reproducci#n de un n6merodeterminado de veces !E, , E4, 4,544& de la unidad patr#n(Las cintas m+tricas empleadas en trabajos topor$cos debenser de acero, resistentes a esfuer'os de tensi#n y a la corrosi#n(/om6nmente, las cintas m+tricas vienen en lonitudes de E4,

4 y 544 m, con una secci#n transversal de mm * 4,H mmpara trabajos fuertes en condiciones severas o de mm * 4,E4mm para trabajos en condiciones normales(

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JALONES:

)on tubos de madera o aluminio, con un dimetro de 1( cm yuna lonitud ue var"a de 1 a E m( Los jalones vienen pintadoscon franjas alternas rojas y blancas de unos E4 cm y en su parte$nal poseen una punta de acero( .l jal#n se usa como

instrumento au*iliar en la medida de distancias, locali'andopuntos y tra'ando alineaciones(

MIRAS VERTICALES:

)on relas raduadas en metros y dec"metros, eneralmentefabricadas de madera, metal o $bra de vidrio( sualmente, para

trabajos normales, vienen raduadas con precisi#n de 5 cm yapreciaci#n de 5 mm(/om6nmente, se fabrican con lonitud de H m divididas en Htramos pleables para facilidad de transporte yalmacenamiento(.*isten tambi+n miras telesc#picas de aluminio ue facilitan elalmacenamiento de las mismas( A $n de evitar los erroresinstrumentales ue se eneran en los puntos de uni#n de lasmiras pleables y los errores por dilataci#n del material, sefabrican miras continuas de una sola pie'a, con raduacionessobre una cinta de material constituido por una aleaci#n de

acero y n"uel, denominado I-JAR por su bajo coe$ciente devariaci#n lonitudinal, sujeta la cinta a un resorte de tensi#n

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ue compensa las deformaciones por variaci#n de latemperatura( .stas miras continuas se apoyan sobre un soportemetlico para evitar el deterioro por corrosi#n producido por elcontacto con el terreno y evitar, tambi+n, el asentamiento de lamira en las operaciones de nivelaci#n(

TR4PODE:

.s un aparato de tres patas y parte superior circular o trianular,ue permite estabili'ar un objeto !nivel, teodolito, estaci#n total& y

evitar el movimiento propio de este(

V. PROCEDIMIENTO DE CAMPO

Cal"l# ,e ,e$ivele$:

bicamos un punto arbitrario con una cota arbitraria !:D& para podertomar como referencia y calcular los desniveles de puntoscualesuiera con respecto al :D(

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.stacionamos el nivel y procedemos a dar lectura en el :D !vistaatrs&(

Precedemos a dar lectura en cada uno de los puntos eleidos !vistaadelante&

/on los datos obtenidos procedemos a reali'ar los clculosrespectivos de las cotas de cada punto(

L#$ ,e$ivele$ #b'ei,#$ $#:

PUNTO DESNIVEL(+)

DISTANCIA(+)

BMP5 4(HH 51(EBMP6 5(4K 5E(BMP7 5(15 5BMP8 1(15 5(HBMP 1(K1 14(

.n la tabla anterior podemos observar los desniveles de cada puntocon respecto al punto de referencia !:D&(

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PT

O

VIST.

ATRAS

ALT.

INSTRUM.

VIST.

ADELANTE

COTA(+)

BM 1.061 101.061 100.000

P1 1.525 99.536

P2 2.130 98.931

P3 2.682 98.379

P4 3.342 97.719

P5 4.023 97.038


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Adems, las distancias %ori'ontales del :D a cada punto se %anmedido con la %uinc%a de lona obteniendo los resultados ue se

aprecian en la tabla anterior(

Cal"l# ,e la$ -e,ie'e$:

/on los datos ue se tienen en la tabla anterior procederemos acalcular las pendientes del :D( A cada punto eleido aplicando la

siuiente formula2

Y=desniveldelterreno

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X=distanciahorizontal del terreno

La$ -e,ie'e$ #b'ei,a$ $#:

PUNTO DESNIVEL(+)

DISTANCIA(+)

PENDIENTE ()

BMP5 4(HH 51(E E(1BMP6 5(4K 5E( (HBMP7 5(15 5 54(4BMP8 1(15 5(H 5E(54KBMP 1(K1 14( 5H(HHK

VI. CONCLUSIONES

)e lle# a conocer el nivel de ineniero, sus aplicaciones sucorrecto uso para poder reali'ar trabajos de nivelaci#n(

)e concluye ue el nivel de ineniero es un instrumentoimprescindible en los trabajos de campo en obras civiles( .l nivel de ineniero en el instrumento adecuado para poder

reali'ar el clculo de desniveles y pendientes de terrenos(

VII. BIBLIO/RAIA

MORG. D.-

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