PRESENTACIN

Desde que el hombre quiso ponerse al tanto de todo sobre la tierra, ya se tena idea de la nivelacin, desde la forma como apilaban ciertos materiales y les daban estabilidad, hasta para la creacin de cursores de agua, pensando incluso en las pendientes.Con el paso del tiempo y con la misma necesidad y curiosidad, el hombre empez a crear magnficos instrumentos, desarrollando tcnicas de estudios, teoras, y gracias a ello podemos ahora utilizar trminos que utilizamos cotidianamente como por ejemplo la nivelacin.La nivelacin es un proceso muy importante el da de hoy, puesto que es imprescindible para grandes obras ingenieriles tales como la construccin de edificios, carreteas, puentes, etc En el informe se explicar caractersticas, tipos, mtodos e instrumentos que se utilizan en la nivelacin. Se espera ser de ayuda y de aporte a sus conocimientos.

LA NIVELACIN

1. CONCEPTOEs el proceso mediante el cual se mide la altitud o elevacin de un terreno, a dicha altitud o elevacin se le denomina cota.La nivelacin nos permite conocer las diferencias de nivel que existe en el terreno, dado que lo representa en forma vertical. Se conoce dicha cota o altitud al medir la distancia vertical desde el nivel de referencia o tambin llamado superficie de referencia hasta el punto que se ha considerado(A).

Los datos de la nivelacin son de vital importancia para los planos o mapas en proyectos de ingeniera. Por ejemplo en la construccin de carreteras, canales, vas frreas; para situar las obras de ingeniera de acuerdo a las elevaciones planeadas en el proyecto; para calcular el volumen de movimientos de tierra, donde se requiere conocer los perfiles longitudinales y las secciones transversales; para la elaboracin de planos a curvas de nivel, que presentan las estructura general del terreno.

2. TERMINOS QUE SIRVEN PARA EL DOMINIO DE LA NIVELACIN:

Vista Atrs o Espalda: Es la lectura del hilo central sobre el punto de la cota que ya se conoce, este punto puede ser un BM, tambin se le conoce como lectura aditiva porque siempre se suma.Vista Adelante o Frente: Es la lectura del hilo central sobre el punto del cual se desea conocer la cota. A esta se le conoce como lectura deductiva pues siempre se resta.Altura de Instrumento: Es la cota de un punto conocido ms la vista atrs. Lectura intermedia: Es la lectura del hilo central sobre los puntos de cuales se desea saber su cota. Cota: La altitud de Perfiles longitudinales: Esla interseccin grafica de un plano vertical, siguiendo laruta en cuestin, con la superficie terrestre. Secciones transversales: son lneas de niveles operfiles cortos quese realizan de forma perpendicular al eje del terreno.Curvas de Nivel: Una curva de nivel es una lnea cerrada que une puntos de igual elevacin. Posee el mejor mtodo para representar grfica y cuantitativamente prominencias, depresiones y ondulaciones de la superficie del terreno en una hoja bidimensional.El perfil del terreno: Se representa en unos ejes cartesiano: en el eje X, las distancias reducidas y en el eje Y, lascotas.

3. CLASES DE NIVELACIONES

3.1 NIVELACIN TRIGONOMTRICAEs un tipo de nivelacin preciso, sobre todo si se mide con un distancimetro. Utiliza ngulos verticales y distancias horizontales. Este mtodo determina el desnivel de dos punto de manera indirecta y basndose en las leyes trigonomtricas.En todos los casos en la nivelacin trigonomtrica se procede de la misma manera a medir el ngulo vertical.

Por ejemplo:-Para la obtencin de DV se calcula el sen de por la distancia D.-Para la obtencin de DH se calcula el cos de por la distancia D.

La obtencin del ngulo vertical se puede realizar con el eclmetro, brjula, teodolito o estacin total. Aqu la definicin de algunos de ellos:

Es un instrumento manual que tiene un transportador graduado y un pequeo nivel tubular, el cual nos permite hacer mediciones de inclinacin y no solo de nivel.

La brjula es un instrumento que nos permite determinar direcciones de la superficie terrestre debido a que posee unaaguja imantadaque gira sobre unejey seala el norte magntico.

Es un instrumento mecnico- ptico que sirve para tomar ngulos verticales, horizontales y con herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.

3.2 NIVELACIN SATELITAL

Este tipo de nivelacin trabaja con el GPS ( Global Positioning System) , este instrumento no tiene una medicin precisa para tomar las cotas en las nivelaciones de topometra, pero aun as los datos que proporciona les es muy til a otros profesionistas.Puede proporcionar una altitud con una precisin de 50 m. El satlite, para realizar el clculo, toma como base una figura geomtrica, el elipsoide, y no al geoide que es una figura que se idealiz de la tierra. Los datos que nos proporciona el navegador nos sirve para realizar el perfil, puesto que se puede calcular las distancias de un punto a otro gracias a las coordenadas UTM.

3.3 NIVELACIN BAROMTRICA

En este tipo de nivelacin se trabaja con el barmetro, no es un tipo de nivelacin muy preciso. Este mtodo se basa en la medicin mediante los cambios de la presin atmosfrica segn las alturas de los terrenos.

3.4 NIVELACIN GEOMTRICA

Tambin llamada Nivelacin diferencial o Directa. Es el tipo de nivelacin que permite medir los desniveles mediante el uso del nivel automtico y la mira.

3.4.1 Mtodos de Nivelacin geomtrica Simple 3.4.1.1 Mtodo del punto medio.- Este mtodo consiste en estacionar el nivel entre los puntos A y B, que son los puntos de los cuales se quiere determinar su desnivel. De modo que las distancias van a ser iguales, EA=EB. El desnivel se da por la diferencia de las sumas centrales y el punto de la estacin no est materializada, pero los puntos de las miras s.Este es el mtodo ms usado debido a que se determina el desnivel desde una sola estacin y adems tiene una precisin del orden del mm.A la mira situada en A se le denomina mira de espalda y a la mira situada en B mira de frente

3.4.1.2 Mtodo del punto extremo.- Si queremos determinar el desnivel de los puntos A y B, estacionamos en el punto A, a una altura iA sobre el suelo y se divisa el punto B con una lectura mB. En este mtodo la medida del desnivel se obtiene con la diferencia lectura de mira y de la altura de aparato.

3.4.1.3 Mtodo de Estaciones Equidistantes.- El desnivel que queremos determinar es A Y B. En primer lugar se estaciona el instrumento en E y se hacen lecturas a las miras situadas en A y B. Despus de sita el aparato en E, de modo que EB sea igual a EA. Si el equipo esta corregido correctamente los dos desniveles ser correctos.El desnivel sera igual a:

3.4.1.4 Mtodo de Estaciones Exteriores.- Este mtodo se elimina la condicin de equidistancia de la estacin entre las miras y a cambio se estaciona en el exterior de estas. Este mtodo se aplica para salvar obstculos como pueden ser ros, barrancos, etc La diferencia entre EA y EB deber ser siempre pequea.

3.4.1 Nivelacin Geomtrica CompuestaTambin llamada Lnea de Nivelacin es el mtodo por el que se obtiene el desnivel entre dos puntos encadenando el mtodo de nivelacin simple de punto medio. En este mtodo se realiza ms de una estacin para determinar el desnivel entre puntos.Se utiliza este mtodo cuando se requiere saber los niveles entre los puntos que estn muy separados entre s.

Si se quiere determinar el desnivel entre los puntos A y E. Situamos la mira en el punto de salida A y la segunda mira en B, a una distancia que permita aplicar el mtodo del punto medio. Se efectan las lecturas de frente y de espalda. A continuacin la mira en B se gira, sin moverla de su emplazamiento queda mirando hacia C, donde se instala la mira que estaba en A. El instrumento se sita equidistante a B y C y se efectan las lecturas y as sucesivamente hasta llegar al punto E. Finalmente el desnivel total es el resultado de restar la suma de todas las miras de espalda a la de todas las de frente.

4. COMO REALIZAR UNA NIVELACIN GEOMETRICA SIMPLE

4.1 Qu se va a utilizar para esta Nivelacin? Lo que se necesitan para esta nivelacin es:

Nivel de anteojo: A este instrumento tambin se le llama Nivel ptico o Equialtmetro, sirve para tomar las cotas o diferencias entre dos puntos, para eso se basa en la determinacin de planos horizontales a travs de una burbuja que sirve para fijar correctamente este plano y un anteojo que tiene la funcin de incrementar la visual del observador. Este instrumento no solo hace mediciones de desnivel sino tambin de inclinacin.

Mira: En Latinoamrica tambin se le llama Estadal. Es una regla graduada, la cual permite medir desniveles as tambin permite medir distancias.

Trpode: Este aparato funciona como soporte. Tiene tres patas extensibles o telescpicas y una meseta plana, donde est la sujecin del aparato que normalmente un tornillo que se desliza sobre una gua metlica para permitir los desplazamientos del aparato y en su parte inferior de este tornillo estara la sujecin o plomada manual.

Cinta mtrica: Es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea ms fcil. Tambin se puede medirlneas y superficies curvases una herramienta indispensable cuando trabajas en proyectos en los que las medidas con precisin son necesarias.

Libreta de campo: Las libretas de campo son un instrumento de recoleccin de informacin por ejemplo: donde quedan registradas las obras, fecha de ejecucin, cdigos de identificacin, personal, equipos, mtodos, las magnitudes u observaciones realizadas, las condiciones, etc.

4.2 Estacionamiento del nivel:

Desajustar los tornillos de sujecin del trpode, luego se extiende las patas del trpode hasta que quede a la altura del mentn del operador.

Se ajusta nuevamente los tornillos de sujecin, luego se coloca el trpode en posicin de trabajo, tratando en lo posible que la parte superior quede horizontal.

Se saca el instrumento (en este caso el nivel automtico) y se ajusta a la plataforma del trpode. Y se ajusta las dos patas cercanas de trpode al suelo dejando la tercera libre.

Se coloca el nivel circular hacia el operador, luego se mover la tercera pata con el objetivo de que la burbuja esfrica quede casi en el centro.

Se nivelar el equipo con los tornillos nivelantes, escogiendo los dos primeros ms cercanos y luego con el tercero afinaremos la nivelacin, de modo que la burbuja esfrica quede centrada.

Finalmente el equipo est estacionado y nivelado, listo para realizar el trabajo de campo.

4.3 Pasos para realizar las lecturas en las miras:

Se coloca la mira en el punto de la cota conocida (BM)

Se ubica el punto de cota por conocer y se instala el nivel entre el BM y el punto de cota que se quiere conocer.

La distancia Nivel mira debe tener como mximo 50 m.

Con ayuda del nivel se visa el punto de la cota conocida y se anota las lecturas en la libreta de campo.

Se coloca la mira en el punto de la cota por conocer.

Con ayuda del nivel se visa en el punto de cota por conocer y se anota las lecturas en la libreta de campo. Luego se repiten los pasos en cada estacin.

4.4. Clculos con los datos obtenidos en el campo.

Los datos obtenidos en el campo. El punto BM posee una cota preestablecida y confiable, a partir de la cual se calcular las cotas de los dems puntos.

El primer paso es obtener la altura del instrumento que se calcula sumando la cota del punto de apoyo con la vista atrs. A partir de ese dato se calcularan las dems cotas.

Restaremos las vistas delante de cada punto con la altura del instrumento, hasta encontrar un punto de cambio.

La ltima cota obtenida ser la cota del siguiente punto de apoyo. En cada cada cambio se debe realizar esta misma operacin.

Se realiza el mismo procedimiento hasta hallar todas las cotas y la altura de instrumento de cada estacin. Y se debe recordar que para obtener una altura se requiere una suma y para hablar una cota se requiere una resta.

5. CONCLUSIONES

La nivelacin tiene por objetivo determinar las cotas del terreno.

Las cotas son los desniveles que se determinar al realizar la Nivelacin.

La nivelacin es muy importante en los planos o mapas de los proyectos ingenieriles.

Existen cuatro clases de Nivelacin: Nivelacin baromtrica, Nivelacin Trigonomtrica, Nivelacin Satelital, Nivelacin Geomtrica.

La nivelacin Baromtrica mide mediante los cambios de presin atmosfrica.

La Nivelacin Trigonomtrica se basa en las leyes de la trigonometra para hallar el desnivel (cota) de un terreno y que mide de manera indirecta.

La Nivelacin Satelital hace la medicin con el GPS y el satlite que realiza el clculo utiliza el elipsoide, que es una figura geomtrica, y no el geoide que es una figura idealizada de como se ve la tierra.

La nivelacin Geomtrica se divide en dos tipos de Nivelacin: Nivelacin Geomtrica simple y la Nivelacin Geomtrica Compuesta.

Los mtodos de la Nivelacin Geomtrica Simple son: Punto medio, punto extremo, estaciones equidistantes y estaciones exteriores.

La Nivelacin geomtrica se utiliza cuando se quiere medir los desniveles de dos puntos que se encuentran muy separados y para esto utiliza el mtodo de punto medio pero de manera encadenada.

Lo que se utilizan en la Nivelacin Geomtrica Simple son: el nivel, la mira, trpode y la cinta mtrica.

LA NIVELACIN6