CENTRO DE CIENCIAS DEL DISEÑO Y DE LA CONSTRUCCIÓNDPTO. DE GEOTECNIA E HIDRÁULICA

ÁREA: VÍAS TERRRESTRES

PRÁCTICA No. 9

NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA Y DIFERENCIAL

Brigada: Roja

Alumno: Frausto Pérez Jairo Ricardo

Ingeniería Civil

3er semestre

Profesor: Ing. José de Jesús Orenday Carrillo

Materia: Topografía I

Fecha de realización: 13 de octubre de 2014 Fecha de entrega: 27 de octubre de 2014

OBJETIVO

El alumno obtuvo el desnivel y pendiente existente entre dos puntos, establecidos por el maestro, aplicando el método trigonométrico y por nivelación diferencial.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día es posible realizar cualquier tipo de levantamiento con una estación total, esto incluye todos los aspectos que se deben considerar, como por ejemplo la medición de ángulos horizontales, la medición de distancias y la obtención de los niveles del terreno; esto sin necesitar la ayuda de un tránsito, una cinta métrica o un nivel fijo.Sin embargo para el conocimiento correcto de la topografía es necesario aprender a usar este tipo de aparatos que hasta hace unos años eran aún indispensables para realizar el levantamiento de un terreno.Un concepto importante es el de la altimetría, el cual considera los desniveles existentes entre dos o más puntos de un terreno o construcción, para entenderlo mejor en nuestra práctica conoceremos y utilizaremos un nivel fijo, también llamado nivel óptico o equialtímetro, el cual es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido; éstos pueden ser manuales o automáticos y en nuestra caso utilizaremos un nivel fijo de tipo manual.Para utilizarlo, el procedimiento es muy sencillo, y basta con trasladar un estadal a el punto del cual se necesite saber el nivel del terreno y compararlo con un punto anterior ya conocido o medido.Además de lo mencionado anteriormente también es posible conocer la pendiente de el terreno y el ángulo vertical de dicha pendiente, para esto basta con conocer el desnivel entre dos puntos y la distancia que se encuentra entre ellos.Cuando no hay visibilidad entre los puntos de los cuales se desea conocer el nivel, se pueden usar puntos de liga, estos son puntos intermedios auxiliares y se usan colocando un estadal para trasladar las cotas y así obtener el desnivel total.

MATERIAL NECESARIO

1 nivel fijo 1 tripie2 estadales 2 varillas 1 marro 1 libreta de tránsito.

Figura 1: Nivel fijo.

PROCEDIMIENTO DE CAMPO

a).- PARA NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA:

1. Se fijan dos puntos donde exista un desnivel considerable entre ellos.2. Se procede a obtener el ángulo vertical y la distancia horizontal entre

ellos.

b).- PARA LA NIVELACIÓN DIFERENCIAL:

1. Se establecen dos puntos rígidos (bancos de nivel) a una distancia mínima uno de otro de 100 metros. (punto A y punto B).

2. Se coloca el nivel fijo a una distancia del primer punto que se pueda observar por el desnivel existente, tomando la lectura de atrás y luego se colocará el primer punto de liga antes de llegar al punto final, tomando también la lectura y registrándola; si existe mucho desnivel, deberá quedar mas cerca el nivel del punto de atrás; si existe poco desnivel se podrá colocar a mayor longitud y por lo tanto se avanza mas.

3. A continuación se cambia el nivel mas adelante y se vuelve a observar el primer punto de liga ya colocado pero como lectura atrás y se colocará el segundo punto de liga, obteniéndose su lectura como adelante.

4. Si todavía no se llega al punto final, se colocará el tercer punto de liga y así sucesivamente, si ya se llegó al punto final se toma la última lectura como adelante, para terminar el trabajo.

5. Para comprobar el trabajo, se tiene que regresar ahora del punto B, o final al punto A inicial tomando lecturas en los puntos de liga que pueden ser los mismos o diferentes.

TRABAJO DE GABINETE

1. Se calcula el desnivel por el primer método, aplicando la función tangente, calculando también la pendiente expresada en porcentaje.

2. Se calculan cotas de la nivelación diferencial en base a lo explicado en clase por el maestro, procurando comprobar el resultado con el trabajo que se hizo de regresar con la nivelación hasta el punto A; también se deberá tomar en cuenta que al sumar las lecturas de atrás y luego las de adelante, la diferencia nos arroja el desnivel existente entre los puntos nivelados.

3. Se suma las lecturas positivas por un lado y las negativas por otro, haciendo una suma algebraicamente ellas. Si la diferencia es positiva el banco de nivel B estará por encima del banco de nivel A, si es negativa estará por debajo.

4. Se calculará también la pendiente por el segundo método expresada en porcentaje.

EJEMPLO DE REGISTRO DE CÁLCULO.

Punto Visado

Lectura Atrás(+)

Altura de Aparato

Lectura Adelante( - ) Cota

APL1PL1

B

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

Para nuestra práctica debíamos medir los niveles entre dos puntos, a una distancia aproximada a los 100 metros, dicha distancia no debía ser medida con cinta porque no era necesario calcular la pendiente ni el ángulo vertical de la pendiente.Así que solamente colocamos dos varillas aproximadamente a unos 100 metros de distancia entre ellas, las cuales serían nuestros bancos de nivel; además el desnivel debía ser medido de ida y vuelta utilizando tres puntos de liga y dos puntos de liga respectivamente, el propósito de realizar la medición dos veces era para verificar nuestros resultados.Luego procedimos a posicionar nuestro primer punto de liga y también nivelamos y centramos nuestro nivel fijo, apoyándonos en los tornillos niveladores; una vez realizad esto se colocaron los estadales, el primero en nuestro punto anterior o punto A y el siguiente en nuestro primer punto de liga.

Figura 2: Nivelación del aparato. Figura 3: Estadal en el punto A.

Cuando todo el equipo esta en posición procedimos a tomar el la lectura de atrás y la lectura de adelante y las registramos, en seguida tomamos el nivel fijo y procedimos a colocar nuestro segundo punto de liga sin mover el primero, volvimos a colocar el nivel fijo y nuevamente tomamos la lectura de atrás y la lectura de adelante.Para la primera parte de la medición utilizamos tres puntos de liga, la última lectura era el nivel de punto de liga de 3 y el punto B.Al finalizar la medición pudimos comprobar que el desnivel entre A y B era de casi un metro de diferencia.

Una vez finalizado lo anterior procedimos a realizar las lecturas de regreso, ahora solamente utilizaríamos dos puntos de liga y realizaríamos el mismo procedimiento que en la medición de ida.

Figura 4: Estadal en el punto de liga. Figura 5: Traslado del aparato para tomar la siguiente lectura.

Figura 6: Lectura de atrás. Figura 7: Lectura de adelante.

Finalmente registramos los resultados en la tabla siguiente.

Punto Visado

Lectura Atrás(+)

Altura de Aparato

Lectura Adelante( - ) Cota

A 1.445 101.445 100PL1 1.525 99.92PL1 1.05 100.97PL2 1.570 99.4PL2 1.234 100.634PL3 1.578 99.056PL3 1.494 100.55

B 1.51 99.04B 1.51 100.55

PL4 1.15 99.4PL4 1.669 101.069PL5 1.11 99.959PL5 1.475 101.434

A 1.435 99.999

Como se puede observar el error en las mediciones resulto de 1 milímetro

CONCLUSIÓN

Una parte muy importante de la topografía es la altimetría, ya que nos ayuda a conocer un aspecto muy importante del terreno como lo es el desnivel y la pendiente, lo cual es indispensable en cualquier tipo de obra, en esta práctica aprendimos a calcular dichos aspectos y además conocimos el nivel fijo, que a pesar de ya no ser un herramienta necesaria debido a la existencia de las estaciones totales es de mucha ayuda su conocimiento para entender de la mejor manera los conceptos que se manejan cada vez que se realiza un levantamiento topográfico.

BIBLIOGRAFÍA

cursotopografia.blogspot.com/

www.canalconstruccion.com/levantamiento-topografico.html

www.alfatopografia.com/manuales/Nociones_de_Topografia

http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_topográfico

http://es.wikipedia.org/wiki/Nivelación