INTRODUCCIONLa nivelacin ha contribuido en forma muy importante al desarrollo de la civilizacin, ya que las construcciones de caminos, conductos de agua o canales, las grandes obras de arquitectura, entre otras, tanto de la era moderna como de la antigedad,son una prueba palpable de ste, sorprendente descubrimiento. No se sabe con exactitud el origen de esta rama de la topografa, pero se piensa que desde que el hombre quiso ponerse a cubierto, tanto del clima como de las bestias, se tuvo una idea de la nivelacin; desde apilar materiales y dar cierta estabilidad a sta, como el hecho de cursar las aguas para los cultivos, pensando incluso ya en las pendientes. Lo cual condujo a la fabricacin de ingeniosos instrumentos, desarrollandose las tcnicas, los estudio, lo que origin las nuevas teoras, desarrollo tecnolgico y cientfico, originando los nombres que utilizamos cotidianamente en estos das. Siendo muestras de belleza y admiracin lo logrado en las pirmides de Egipto, los caminos y canales hechos por los Griegos y Romanos, el Canal de Suez, los tuneles del Mont-Cenis en Panam, y tantas otras obras que sin la nivelacin, jams estaran de pie para admirarlas en estos aos, quedando muy en nuestra mentes la existencia de las practicas de la nivelacin, desarrollandose diversos tipos, de entre los que se encuentra la Nivelacin Directa, Topogrfica o Geomtrica, mtodo que nos permite encontrar directamente la elevacin de los terrenos, mediante la referencia de puntos o cotas, en relacin a superficies cuya altura ya se conoce referencialmente.OBJETIVOSEl objetivo del presente laboratorio es hacer y ejecutar una nivelacin del terreno aledao al Planetario, y obtener as su nivel o desnivel en referencia a un punto determinado en una posicin alternativa a los puntos ya nivelados o stos mismos; observando as la realidad del terreno que circunda al Planetario. A dems se aprendern algunas formas de trabajo que van unidas a la nivelacin misma, siendo la comprobacin de la nivelacin, los errores de los niveles, la compensacin de stos, entre otros.MARCO TEORICOMedidas de distancias verticales:Siendo, la diferencia de elevacin entre dos puntos la distancia entre dos planos horizontales, ya sean reales o imaginarios, en los cuales estn dichos puntos. Se observa, que las medidas de diferencias de nivel tienen mucho que ver, ya sea directa o indirectamente con las medidas de distancias verticales, debido a que ste conjunto de procedimientos realizados para tomar las medidas citadas, toma el nombre de nivelacin. Considerando al nivel medio del mar al plano de referencia ms empleado; Sin embargo para realizar una nivelacin no es necesario relacionarse con esta consideracin, puesto que un levantamiento, se hace referenciando a un plano cualquiera, con respecto a las cotas referenciadas. Si solo se desea la nivelacin relativa de los puntos entre s.Las diferencias de elevacin se pueden medir por varios mtodos, siendo observados como tipos de nivelacin, dentro de los cuales tenemos:Nivelacin Baromtrica;se determina por medio de un Barmetro, puesto que la diferencia de altura entre dos puntos se puede medir aproximadamente de acuerdo con sus posiciones relativas bajo la superficie de la atmosfera, con relacin al peso del aire, que se determina por el barmetro.Nivelacin Trigonomtrica o Indirecta ( por pendientes );se puede determinar con una cinta y un clismetro o bien, un teodolito, al basar sus resoluciones en un triangulo rectngulo situado en un plano vertical, por lo que se toman medidas de distancias horizontales y angulos verticales.Nivelacin Geomtrica o Directa ( por alturas );permitiendo la determinacin directa de las alturas de diversos puntos, al medir las distancias verticales con referencia a una superficie de nivel, cuya altura ya es conocida.Instrumentos para la nivelacinLos instrumentos que se empleen para dichas actividades, deben ser capaces de dirigir visuales horizontales; Siendo el Nivel de Ingeniero, el instrumento principalmente usado; a pesar que no fue creado para esto, frecuentemente se utiliza el teodolito para nivelaciones geomtricas. a la par con el nivel se deben utilizar las miras graduadas, mejor llamadas como miras de nivelacin.Estructuras de un Nivel:Se observar a continuacin las partes de un nivel sencillo, el cual esta formado por un anteojo, provisto de una retcula que indica la direccin del eje o linea de colimacin y del eje ptico, los cuales deben coincidir; a dems un nivel tubular unido al anteojo por medio de tuercas agujearadas, las que sirven para ajustar el instrumento, de modo que el eje de colimacin sea paralelo al la linea de fe; un eje vertical, al rededor del cual gira libremente el anteojo en un plano horizontal; a su vez otro eje en el cual gira el eje vertical, estando unido a una placa elstica, en la que se han perforado para la posicin de los tornillos nivelantes, los que estn sostenidos o descansan en la placa base, donde el agujero mayor y vertical con rosca sirve para introducir el tornillo de sujecin al trpode. a dems cebe destacar que en la actualidad los niveles ms sencillos, estn provistos de un limbo para permitir la lectura de angulos horizontales; los que son de metal o de vidrio.Requisitos del Nivel:Como anteriormente se expuso, el nivel est dotado de una serie de instrumentos geomtricos, los cuales deben guardar ciertas condiciones para su efectividad y su fcil correccin, con la finalidad principal de medir y/o visualizar horizontalidades; por tanto consideraremos el eje ptico, el de figura y el eje vertical de rotacin , adems, la linea de fe y el hilo horizontal del retculo; los cuales debern presentar las siguientes caractersticas en general:El eje ptico debe ser paralelo al eje de figura.El eje vertical de rotacin del anteojo, debe ser perpendicular a la linea de fe.La linea de fe de la ampolleta de nivel, debe ser paralela al eje ptico.El hilo horizontal de la retcula debe ser perpendicular al eje vertical de rotacin.Tipos de Nivelaciones DirectasBsicamente existen dos tipos de nivelaciones directas; que son las nivelaciones simples, siendo aquellas que consideran una posicin instrumental, y las nivelaciones compuestas, que consideran mas de una posicin instrumental.Nivelaciones SimplesNivelacion Simple Longitudinal:Los puntos se definen a lo largo de una recta, sin necesidad que dichos puntos pasen por esta linea, como en la figura.1 3 4 2Nivelacin Simple Radial:Es muy parecida a la anterior, pero la diferencia es que los puntos en este caso estn distribuidos en un rea y no en una linea recta, tal como lo indica la figura.1 25 34Composision de Nivelaciones simplesNivelacion Compuesta Longitudinal:Esta nivelacin. esta compuesta por dos o mas posiciones instrumentales; pero los puntos estn distribuidos a lo largo de una recta, o dicho de otra manera, seria unir dos o mas nivelaciones longitudinales; tal como se indica en el recuadro.13 4 62 5Nivelacin Compuesta Radial:esta nivelacin al igual que la anterior, la constituyen dos o mas posiciones instrumentale, pero con la diferencia, que los puntos estn distribuidos en un rea, en otras palabras seria como tener unidas dos o mas nivelaciones radiales, como a continuacin se observa.5 101 4 672 1193 8Nivelaciones CompuestasCabe destacar, que hay dos tipos de nivelaciones, al margen del tipo a emplear, que son tanto las nivelaciones abiertas, como las nivelaciones cerradas, especificando, que una nivelacin abierta, sera cuando no tiene comprobacin, en otras palabras, consiste en partir de una cota conocida, para llegar a un punto de cota desconocida. Por el contrario, una nivelacin cerrada, es aquella que se puede comprobar, ya que se parte de un punto con una cota conocida y posteriormente, luego de seguir un itinerario topogrfico,se llagar a otra cota conocida, pudiendo ser el mismo punto.Nivelacin por Doble Posicin Instrumental:Consiste en hacer dos registros por diferencia, ya que para una serie de puntos, se llevaran dos series de posiciones instrumentales; tato una por la derecha, como otra por la izquierda, segn el sentido de avance. De modo que cuando ambos desniveles estn dentro de los rangos de tolerancia,se tomara el promedio de ellos como desnivel, de lo contrario habr que realizar nuevamente las tomas de las cotas.IZ 31 24DRPlantaNivelacin por Miras Dobles:dicha nivelacin consiste en usar dos miras; dnde dichas miras se ubican en el mismo punto, de tal forma que una de ellas se coloque invertida a la posicin de la otra. De esa forma una vez realizada la lectura de ambas miras en el mismo punto, la suma de ambas lecturas, deber ser la longitud de la mira; de lo contrario se deber repetir dicha medicin.L1 L2 LA BNivelacin Reciproca:Esta nivelacin se utiliza cuando se estn tomando lectura de lugares inaccesible, debiendo extremar la posicin del nivel con respecto a las miras ya que se esta muy lejos de una y muy cerca de la otra, estas extremos pueden ser interiormente a las miras o exteriormente a estas, pero siempre conservando una linea recta.Errores en una NivelacinInstrumento descorregidoHundimiento del trpode o de los puntosPuntos de cambio mal ubicadosError al no tener centrada la burbuja en el momento de leer, cosa que ocurre generalmente con instrumentos que tienen tornillo de trabajo.Error por lectura en miraAl golpear el trpode.Faltar de los NiveladoresPor malas anotaciones en el registroPor lecturas en la mira y dictar mal un valorpor equivocaciones al leer numero enterospor errores de calculoDependencias de los logros del trabajo:Instrumento empleadoEscalaPrecisinMtodo empleadoRefinamiento empleadoLongitud de las visualesTerrenoMedio ambiente.Clasificacion de la Nivelacin GeomtricaNivelacion Grosera:Visual hasta 250 metrosLecturas a los 5 centmetro.Error mximo tolerable ==> T = 0.1rL( L en kilmetros )Se emplea en reconocimientos y estudios preliminaresNivelacion corriente:Visual hasta 150 metrosLecturas estimadas al centmetro.Distancia atrs y adelante mas o menos igualesApoyo de la mira en un punto solido y estableError mximo tolerable ==> T = 0.02rL mts.( L en kilmetros )Se emplea en estudios y ejecucin de obras ingeneriles.Nivelacin Precisa:Visual hasta 80 metrosLecturas estimadas al milmetro.Distancia atrs y adelante iguale a pasosApoyo de la mira en un punto solido y estableError mximo tolerable ==> T = 0.01rL mts.( L en kilmetros )Se emplea en mltiples obras ingeneriles.Nivelacin de gran Precisin:Visual hasta 50 metrosLecturas estimadas al milmetro y decimas de milmetro.Distancia atrs y adelante iguale al medir con huinchaMira con niveleta y milimtricaCondiciones ambientales ptimasError mximo tolerable ==> T = 0.005rL mts.( L en kilmetros )Se leer rpidamente adelante y atrs, de manera que el tiempo ni influya en el cambio ambientalInstrumento perfectamente corregidoSe emplea en geodesia y en trabajos montables.Error de cierreEs la diferencia entre la lectura inicial del punto de partida, considerando la cota en terreno, menos la cota de terreno del mismo punto al llegar y hacer el cierre; implicando un Ec positivo o negativo.Si este error de cierre escapa a la tolerancia, la nivelacin se debe realizar nuevamente, de lo contrario, se deberan compensar esta mismas.Compensacion de cotasProporcuonalidad al camino recorrido:Considerando exclusivamente las distancias entre los puntos de cambio, conforme a:C =Ec * Distancia AcumuladaDistancia Totalroporcionalidad a las posiciones instrumentales:Al momento de no poder tomar las distancias entre los puntos de cambio, este mtodo es el apropiado; a pesar que de no tener las distancias, estas se obtienen de la mira y una contante K = 100 metros, siendo la distancia D, la siguiente:D = ( Hilo Inferior Hilo Superior ) * KPero e todos modos, la compensacin se har conforme a:C =Ec * N Parcial Acumulado de Posiciones InstrumentalesN Total de Posiciones InstrumentalesDESARROLLOLa experiencia tiene su inicio el da jueves 30 de mes anterior Octubre, aproximadamente como a las 14:30 hrs, con la ida en busca de los instrumentos a utilizar, consistiendo en dos miras y un nivel, por su puesto deba venir acompaado de un trpode.La travesa de esta semana consista en Nivelar el desnivel que circunda el Planetario, escogiendo un PR de cota 500.000 metros., inicialmente, mas tres puntos de referencia, sobre los cuales se nivelaria el terreno; siendo estos: PR = A mas B,C y D. Observandose por el profesor, el cierre de cada tramo, siendo stos los tramos AB, BC, CD y DA, respectivamente. Para dichas nivelaciones un algunos tramos fue necesario agrega unos puntos de cambio, determinados por nmeros, como lo fueron los puntos 1,2 y 3, utilizados tanto en el tramo AB y BC.Por tanto los datos obtenido fuero:Eje Punto Mtodo del Punto Medio Error deH. Sup. H.Central H. Inf Desnivel CierreA1 A 1.480 1.532 1.5901 1.310 1.427 1.550 0.1051B 1 1.445 1.525 1.610B 0.550 0.677 0..810 0.848B2 B 1.340 1.425 1.5152 1.370 1.517 1.662 -0.0922A 2 0.655 0.710 0.750A 1.537 1.583 1.631 -0.873 0.012B3 B 0.549 0.652 0.7603 1.591 1.708 1.820 -1.0563C 3 1.274 1.388 1.500C 1.950 2.158 2.365 -0.770CB C 2.020 2.250 2.485B 0.102 0.402 0.707 1.848 -0.022CD C 1.280 1.421 1.565D 1.125 1.428 1.730 -0.007DC D 1.280 1.581 1.885C 1.430 1.578 1.723 0.003 0.004DA D 1.620 1.839 2.059A 0.770 1.015 1.260 0.824AD A 0.885 1.130 1.380D 1.731 1.950 2.170 -0.82 -0.004ANALISISConsiderando la poca experiencia en el presente laboratorio, al utilizar los niveles y al no tener presente que hacer y que no en caso de alguna sospecha de desperfecto del nivel , considero que de acuerdo a lo aprendido en cuanto a las tolerancias, las medidas de dicho laboratorio estan entre la tolerancia grosera y corriente; por lo que para este laboratorio se procedio a compensar las cotas por los errores de cierre; pero en la realidad, habria que haver medido nuevamente , para poder precisar con mayor rigor la tolerancia requerida en dicho trabajo, considerando una tolerancia corriente como minimo.CONCLUCIONSe han logrado los objetivos y mas aun se ha aprendido mucho mas de lo requerido, considerando las tolerancias nombradas, los errores que no se debe cometer, las faltas comunes al nivelar, las compensaciones, entre otras.RECOMENDACIONESPara el metodo de Nivelacion reciproca o punto extremo, se recomienda que el instrumento est perfectamente corregido, de lo contrario saber el error constante de inclinacion, para poder aplicar la debida correccion a las tomas.Las patas de tripode, deben quedar lo suficientemente abiertas, para la estabilidad de ste, y los objetivos y/o objetos, deben observarse desde una posicion conveniente y facil.Para obtener una posicion firme en el suelo, se debe hacer presion con el pie a una pata del tripode.Cuando el terreno es una pendiente, se debe poner una pata hacia arriba, y las otras hacia abajo.La manera mas rapido de llevar la burbuja a su posicion central, deberia ser cuando se ha horietado el anteojo hacia dos tornillos de nivelacion.Para observar las miras se deben poner en un punto bien demarcado y definido, de un lugar estable.BIBLIOGRAFIAEDUGAL TOPOGRAFIA ARTURO QUINTANAUSACH TOPOGRAFIA I VICTOR AGUILERA H.GUSTAVO GILI TRATADO DE CLAUDIO PASINI.TOPOGRAFIA Mc GRUW HILL TOPOGRAFIA DANTE ALCANTARA

1. INTRODUCCIONUn levantamiento topogrfico es una representacin grfica que cumple con todoslos requerimientos que necesita un constructor para ubicar un proyecto ymaterializar una obra en terreno, ya que ste da una representacin completa,tanto del terreno en su relieve como en las obras existentes. De sta manera, elconstructor tiene en sus manos una importante herramienta que le ser til parabuscar la forma ms funcional y econmica de ubicar el proyecto.En el presente informe se da a conocer las principales generalidades de losinstrumentos que utilizamos para desarrollar el levantamiento topogrfico(Nivelacin Geomtrica) en la prctica de topografa y su desarrollo hecho encampo. OBJETIVOSEl objetivo ms importante en la prctica est en la realizacin del levantamientode nivelacin geomtrica con nivel ptico y estada, con una precisin establecidams un plano a escala de dicha nivelacin geomtrica.La demostracin de las habilidades aprendidas en el curso prctico y terico detopografa y la correcta utilizacin de los instrumentos topogrficos.Apreciar la ciencia topogrfica la cual tiene gran uso en la ingeniera civil. 2.MARCO TEORICO Nivel topogrficoEl nivel topogrfico, tambin llamado nivel ptico o equialtmetro es un instrumentoque tiene como finalidad la medicin de desniveles entre puntos que se hallan adistintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido..CaractersticasPueden ser manuales o automticos, segn se deba calibrar horizontalmente elnivel principal en cada lectura, o esto se haga automticamente al poner elinstrumento "en estacin"El nivel ptico consta de un anteojo similar al del teodolito con un retculoestadimtrico, para apuntar y un nivel de burbuja muy sensible (o un compensadorde gravedad o magntico en el caso de los niveles automticos), que permitamantener la horizontalidad del eje ptico del anteojo, ambos estn unidossolidariamente de manera que cuando el nivel est desnivelado, el eje del anteojono mantiene una perfecta horizontalidad, pero al nivelar el nivel tambin sehorizontaliza el eje ptico.En los ltimos treinta aos se ha producido un cambio tal en estos instrumentos,que por aquella poca, principios de la dcada del 80 casi todos los instrumentosque se utilizaban eran del tipo "manual" pero en este momento es raro encontraruno de aquellos instrumentos, incluso son raras la marcas que aun los fabriquenya que las tcnicas de fabricacin se han perfeccionado tanto que los automticosson tan precisos y confiables como los manuales, a pesar de la desconfianza quedespertaban en los viejos topgrafos los primeros modelos automticos.Este instrumento debe tener unas caractersticas tcnicas especiales para poderrealizar su funcin, tales como burbuja para poder nivelar el instrumento, anteojocon los suficientes aumentos para poder ver las divisiones de la mira, y un retculocon hilos para poder hacer la puntera y tomar las lecturas, as como la posibilidadde un compensador para asegurar su perfecta nivelacin y horizontalidad delplano de comparacin.PrecisinLa precisin de un nivel depende del tipo de nivelacin para el que se lo utilice. Lonormal es un nivel de entre 20 y 25 aumentos y miras centimetradas o de doblemilmetro. Con este nivel y la metodologa apropiada se pueden hacernivelaciones con un error de aproximadamente 1.5 cm por kilmetro de nivelada. 3.Para trabajos ms exigentes existen niveles con nivel de burbuja partida, retculode cua, placas planoparalelas con micrmetro y miras de INVAR milimetradas,con los cuales se pueden alcanzar precisiones de unos 7 mm por kilmetro denivelada con la metodologa apropiada.Obtencin de desniveles.Traslado de cotas. Mira (Estada)En topografa, una estada o mira estadimtrica es una regla graduada quepermite mediante un nivel topogrfico, medir desniveles, es decir, diferencias dealtura.Con una mira, tambin se pueden medir distancias con mtodos trigonomtricos, omediante un telmetro estadimtrico integrado dentro de un nivel topogrfico, unteodolito o bien un taqumetroHay diferentes modelos de mira: 4.Los ms comunes son de aluminio, telescpicas, de 4 o 5 metros; Son ms flexibles de madera vieja, pintada; Para obtener medidas ms precisas, hay miras en fibra de vidrio con piezas desmontables y el nido, para minimizar las diferencias debido a la Juegos inevitable; Para una mayor precisin, hay miras de Invar, para ser utilizadas con los niveles de precisin con micrmetro placa paralela: son de una sola pieza, disponible en diferentes longitudes, por ejemplo, 3 metros para usos corrientes, o de un metro para medir bajo tierra. Los niveles empleados hasta 1970 invertan la imagen, por este motivo las miras se pintaban entonces en simetra especular para que las cifras se pudieran leer, pero hoy da ya no es el caso. Las miras estn graduadas en metros, decmetros y centmetros, la lectura se realiza precisando hasta el milmetro. En las miras destinadas a ser usadas con niveles electrnicos, las graduaciones son reemplazadas por un cdigo de barras Suelen llevar un nivel de burbuja para comprobar su verticalidad durante la medida. Nivelacin GeomtricaEste mtodo determina directamente el desnivel entre dos puntos con la optencionde un plano horizontal; es el ms preciso y el ms usado.Los elementos bsicos en una nivelacin geomtrica son: Nivel topogrfico La mira o stadiaCasos generales en una nivelacin geomtrica a) Nivelacin relativa.- cuando solo sea necesario conocer el desnivel entre los puntos de la zona de trabajo. Para ello se asume una cota arbitraria a uno de los puntos lo suficientemente grande para no tener en el curso de la nivelacin cotas negativas, o bien al punto ms bajo se le da cota cero. 5.b) Nivelacin absoluta.- cuando sea preciso trabajar con cotas absolutas en este caso se ubica el B.M. de un punto cercano a la zona de trabajo; en el peru, el IGN nos puede proporcionar dicho dato.Elementos importantes de una nivelacin geomtrica Puntos de nivel primario: Son los correspondientes a los puntos de control; estas deben de estar monumentadas. Puntos de nivel secundario : Son aquellos puntos que sirven de apoyo para poder enlazar dos puntos de control; sobre dicho punto de cambio se coloca la mira para efectuar las lecturas correspondientes. Vista atrs: Es la lectura de la mira correspondiente al punto de cota conocida vista adelante: Es la lectura de la mira correspondiente al punto de cota conocida. Nivel instrumental: Es el nivel correspondiente al eje de colimacin del instrumentoTipos de nivelacin Geomtrica: a) Nivelacin geomtrica simple Sirve para encontrar la cota de uno o ms puntos de terreno por medio de una sola estacin instrumental. b) Nivelacin reciproca Este mtodo se utiliza cuando: o Se desea comprobar que el eje ptico del anteojo del nivel es paralelo a la directriz del nivel tubular. o No es posible colocar el instrumento en un lugar intermedio entre dos puntos de mira, ya sea porque se interponga un rio, un pantano o cualquier obstculo. c) Nivelacin compuesta Es una nivelacin de niveles simples relacionados entre si; dr utiliza cuando se requiere la diferencia de nivel entre dos puntos muy distanciados o cuando la visibilidad desde una estacin no lo permite.Comprobacin de una nivelacin geomtricaUna vez realizado el clculo de la libreta de campo, se debe efectuar lacomprobacin de dicha nivelacin, para ello se utiliza la actividad: 6.A) Comprobacin de clculo matemtico de libreta Muchas veces el clculo de la libreta se realiza en campo, por ende est sujeto a posibles errores, el cual se puede detectar con la siguiente expresin: B) Comprobacin de la nivelacin propiamente dicha La comprobacin de la libreta de campo, no indica si la nivelacin es correcta, para ello es necesario verificar que el error accidental total sea menor que el mximo tolerable, el cual depender de la precisin buscada. Generalmente se utiliza cuando el objetivo es determinar la cota de uno o varios puntos especficos, partiendo de una cota conocida. Para ello es necesario realizar la nivelacin tanto de ida cono de regreso. Tericamente la cota inicial debe ser exactamente igual a la cota final, dado que es el mismo punto, en la prctica, siempre existe una diferencia entre dichas lecturas, a esta diferencia se le llama error de cierre altimtrico, su aceptacin depender la precisin que se busca. DESARROLLOLa prctica se desarroll a las 14:30 horas del da mircoles 06 de Junio, unatarde soleada con viento. Pedimos prestados los instrumentos del gabinete detopografa y comenzamos la prctica con la supervisin del ing. Juan MamaniHuanca.Posteriormente comenzamos con el estacionamiento del nivel topogrfico.Luegocomenzamos a realizar la nivelacin geomtrica del terreno con la ayuda de unamira, es lo que desarrollamos en la prctica de ese da para luego hacer uninforme topogrfico.