Informe de Nivelacion Compuesta

UNIVERCIDAD NACIONAL UNSA-FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INFORME

A: Ing. Percy Rucano Paucar De: Marcos Bejar Acrota Asunto: “Nivelacion compuesta” Fecha: 9 de junio del 2014

INFORME DE TOPOGRAFIA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN

AGUSTÍN

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO

: PRACTICAS DE

TOPOGRAFIA I

ALUMNO : BEJAR ACROTA MARCOS C.U.I

: 20080489

TEMA : “NIVELACION COMPUESTA” PROFESOR :ING. PERCY RUCANO PAUCAR FECHA : 9 DE JUNIO DEL 2014


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OBJETIVOS Objetivo General  Conocer el Nivel e identificar cada una de sus partes principales.  Conocer y utilizar el método por Nivelación Simple.

 Aplicar el método de Nivelación Compuesta. Objetivo Especifico  Adquirir los conocimientos y habilidades necesarias para el uso y manejo del nivel.  Determinar elevaciones y desniveles de diferentes puntos del terreno aplicando el Método de Nivelación Simple.

 Adquirir habilidades para realizar una nivelación usando el método de Circuito Cerrado. Calcular, clasificar y corregir la nivelación si lo amerita.


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INTRODUCCIÓN El documento actual fue realizado a partir de la información brindada de la práctica anterior de Topografía I (Nivelación Simple y Nivelación Compuesta), dicha práctica fue efectuada el día 2de junio del 2014 en la ciudad de Arequipa, Recinto Universitario Pedro SAN AGUSTIN, en un tiempo estipulado de 2 horas, de14:00pm a 16:00pm. Dentro del instrumental utilizado en la topografía se encuentra El Nivel, aparato aplicable a la altimetría y del que se hará mención y aplicación en dicha práctica. Cabe mencionar que fueron aplicados dos tipos de métodos propios de la nivelación. El primero fue el de Nivelación Simple, la cual es aquella nivelación en la que por estar dos puntos relativamente cerca uno del otro, su diferencia de nivel puede ser determinada con solo una puesta en estación del instrumento, colocando una mira sucesivamente en cada uno de los puntos. La posición del instrumento puede ser cualquiera, solamente tomando en cuenta que se puedan observar todos los puntos del cual se quiere conocer su elevación. El segundo método fue el de Nivelación Compuesta, podría decirse que es el método más corriente y de frecuente uso en la práctica diaria y no es más que una sucesión de varias nivelaciones simples. En esta nivelación el aparato no permanece en el mismo sitio sino que va trasladándose a diversos puntos desde cada uno de los cual se toman nivelaciones simples que van ligándose entre sí por los llamados puntos de cambio o puntos de liga (PL). Es de vital importancia escoger los puntos llamados PC, ya que de esto depende en gran parte la precisión del trabajo. INFORME DE TOPOGRAFIA

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IMPORTANCIA Y APLICACIONES DE LA PRÁCTICA

Los levantamientos se ejecutan en la primera etapa de obra donde se busca tener conocimiento de las dimensiones y formas del terreno donde se va a ejecutar la obra.

Las nivelaciones forman parte fundamental también en los trabajos topográficos, siendo casi en su totalidad nivelaciones del tipo geométricas.

Las nivelaciones geométricas, son el método más exacto de medición de desniveles, se observan mediante un nivel (sea analógico o digital) y mira reglada, con visuales perfectamente horizontales. Los trabajos de nivelación van encaminados a una perfecta definición altimétrica, tanto en arrastre de cotas como en la medición de desniveles. Cuando sea necesaria precisión en cotas ortométricas (caso de redes de bases observadas por técnicas GNSS), se realiza una línea de doble nivelación desde el punto de la Red de Nivelación de Alta Precisión más cercano hasta la zona de trabajo. Desde una cota de referencia, se lleva a cabo una perfecta conexión altimétrica de los distintos elementos de una obra, ya sean obras de carretera, de ferrocarril, hidráulicas o instalaciones industriales. Cabe destacar la importancia de la nivelación geométrica que está vinculada a la dirección de las aguas (desagüe y evacuación de aguas, canalizaciones, etc.).


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MARCO TEORICO “Nivelación Compuesta” Son aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadenamiento de observaciones. La nivelación compuesta consiste en estacionar en varios puntos intermedios, arrastrando la nivelación. La nivelación compuesta se utiliza cuando la distancia de dos puntos a nivelar es grande, cuando los puntos extremos no son visibles entre sí, o la diferencia de nivel es superior a la que se puede leer de una sola estación. Ejemplo:


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NIVELACIÓN Consiste en medir las diferencias de altura entre dos o varios puntos. Es la forma de expresar las alturas relativas de puntos situados por debajo o encima de un cierto plano de referencia y es utilizada en la construcción de drenajes, riesgos, perfiles longitudinales y transversales para el estudio de diseño de carreteras, canales, instalaciones de tuberías, etc. MÉTODOS PAR A LA DETERMINACIÓN DE LA ALTURADEL PUNTO Estos dependen del instrumento utilizado y se clasifican en: MÉTODOS DIRECTOS : Nivelación Barométrica (Altímetro) Nivelación Trigonométrica (Teodolito) MÉTODOS INDIRECTOS : Nivelación Geométrica (Nivel)


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PRECISIÓN DE LA NIVELACIÓN COMPUESTA Esta precisión depende probablemente de más factores que ningún otro trabajo topográfico y aunque influye mucho el instrumento empleado, es decisivo el grado de exactitud con que opera y la experiencia del observador, las condiciones atmosféricas también ejercen gran influencia sobre la precisión deseada. Las prácticas nos dicen que en circunstancias normales con un nivel bien corregido, el máximo de precisión se puede mantener dentro delos siguientes límites: NIVELACIÓN APRÓXIMADA: Se lleva a cabo en reconocimiento o anteproyectos con visuales hasta de 300 mts. ERROR MÁX. PERMISIBLE: k *08.0 NIVELACIÓN ORDINARIA: Se requiere en construcción de carreteras, vías férreas u otras construcciones civiles con visuales hasta de 190 mts. ERROR MÁX. PERMISIBLE:

K *02.0 INFORME DE TOPOGRAFIA

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NIVELACIÓN DE PRECISIÓN: Para planos de población o para establecer puntos de referencia principal los levantamientos de cierta extensión. Visuales hasta de 90 mts. ERROR MÁX. PERMISIBLE: K *01.0 NIVELACIÓN DE ALTA PRECISIÓN: Para determinar puntos permanentes de cota bien exacta que requiera una Red de Apoyo. Se emplean niveles de gran precisión previstos de retículas con hilos estos dimétricos y con nivel de aire de gran sensibilidad. Visuales máximas de 90 mts. o

LE=LF.ERROR MÁX. PERMISIBLE: K *04.0 Donde K = Distancia Total del recorrido de la Nivelación (Kmts.) *li Le +-Ci=c


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Donde:Ci = Corrección de una distancia li del origen Li = Distancia acumulada desde el origen L = Longitud total del itinerario c= Error de Cierre obtenido en la Nivelación NIVEL AUTOMÁTICO CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS Aprender cómo podemos corregir los errores producidos durante la respectiva nivelación. MÉTODO DE CIRCUITO CERRADO Este tipo de nivelación comienza y termina en un mismo punto dándole la vuelta a una determinada área. En este tipo de nivelación debe cumplirse que: O LE - Õ LF=0COTA INICIAL = COTA FINAL El objetivo de este tipo de nivelación es dejar toda una serie de puntos de cota conocida alrededor de un área determinada. Sí se cumple: ERROR DE CIERRE < ERROR MÁX.PERMISIBLE Se ajustan las cotas de los puntos de lo contrario se hace de nuevo el trabajo. La corrección aplicada es la siguiente: MÉTODOS DE NIVELACIÓN. Dependiendo del instrumento utilizado para obtener el desnivel entre dos puntos, existen tres métodos de nivelación diferentes: nivelación por visuales horizontales o inclinadas y nivelación barométrica. INFORME DE TOPOGRAFIA

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NIVELACIÓN POR VISUALES HORIZONTALES. También denominada nivelación geométrica. En éste caso la diferencia de la altura entre dos puntos se obtiene a partir de la distancia vertical de cada punto a una visual horizontal que, normalmente, pasa por el eje óptico del anteojo de un nivel. Es el método típico de los trabajos de construcción. NIVELACIÓN POR VISUALES INCLINADAS. También denominada nivelación trigonométrica. El desnivel entre dos puntos se obtiene observando el ángulo cenital de la visual que va de un punto al otro y midiendo la distancia geométrica existente entre ellos. El desnivel o distancia vertical entre los dos puntos es el producto de la distancia geométrica por el coseno del ángulo cenital. Si se conoce la distancia reducida entre puntos, el desnivel es el producto de la distancia reducida por la cotangente del ángulo cenital. Este método se utiliza, normalmente, para nivelación a grandes distancias. Actualmente se suelen utilizar taquímetros o estaciones totales. NIVELACIÓN BAROMÉTRICA. Es el menos preciso de los tres métodos. El desnivel se obtiene midiendo la diferencia de presión atmosférica entre puntos.


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SUPERFICIES DE NIVEL. DEFINICIONES: SUPERFICIE DE REFERENCIA, ALTITUD, COTA, PUNTOS GEODÉSICOS PERMANENTES Y PUNTOS TEMPORALES DE REFERENCIA. Recordemos que en planimetría podemos considerar plana la superficie terrestre, sin cometer grandes errores. En altimetría o nivelación, esto no es posible, dado que la esfericidad terrestre puede llegar a tener una gran importancia. Se denomina superficie de nivel a una superficie equipotencial y concéntrica a la de la tierra, a la que se considera como esférica. La intersección del plano vertical que pasa por dos puntos de la superficie terrestre, con una superficie de nivel da lugar al concepto, mucho más utilizado en nivelación, de línea de nivel. Superficie de referencia es aquella superficie de nivel con altitud igual a cero. En España esta superficie de nivel pasa por el punto altimétrico fundamental o Datum cuya altitud coincide con el nivel medio del mar en Alicante. Se llama superficie de comparación a la superficie de nivel arbitraria que pasa por el punto que consideramos origen de nuestro levantamiento. Altitud es la altura de un punto sobre la superficie del nivel del mar. Cota es la altura de un punto sobre una superficie de comparación cualquiera.


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El desnivel entre dos puntos es la diferencia entre sus cotas o altitudes respectivas. También podemos definirlo como la distancia vertical entre las dos líneas de nivel que pasan por ellos. Se denominan puntos geodésicos permanentes a una serie de señales situadas en el terreno mediante clavos de bronce recibidos en obra y de los cuales el Instituto Geográfico Español suministra su altitud, y croquis para su identificación. Son puntos temporales de referencia, aquellos puntos replanteados mediante estacas, pintura o que utilizan elementos constructivos y que sirven para comprobación, para puntos de partida de una nueva nivelación o para referencia de replanteo. DESNIVEL. ERRORES DE ESFERICIDAD Y REFRACCIÓN: CORRECCIÓN CONJUNTA. Hemos definido anteriormente el desnivel como la distancia entre dos líneas de nivel, que como ya sabemos son esféricas y concéntricas a la tierra. Pero para calcular el desnivel entre dos puntos utilizamos la visual horizontal que pasa por el eje óptico de un instrumento topográfico. Por tanto, tenemos dos conceptos que debemos unir para poder calcular el desnivel.

 La línea de nivel que tiene altura constante respecto al nivel del mar y que por tanto es una línea curva.


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 La línea horizontal que aparentemente coincide con la visual del instrumento y que es tangente a la línea de nivel por ser normal a la vertical del punto. Esta última coincide con dirección de vector aceleración de la gravedad en dicho punto. Ambas líneas pueden observarse en la figura


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CONCEPTOS BÁSICOS

Para el dominio de la nivelación es indispensable el dominio de los siguientes términos:

Lectura de espalda o vista atrás (LE o VA): es una lectura de hilo central efectuada sobre la estadia situada sobre el punto inicial de cota conocida el cual puede ser un BM o un punto de liga. También es conocida como lectura aditiva pues siempre se suma.

Altura de instrumento (HI o AI): es la elevación de la línea de colimación del telescopio cuando el equipo esta nivelado medido a partir de una superficie de referencia. La elevación de un punto conocido más la vista atrás es la altura de instrumento buscada.

Lectura de frente o vista al frente (LF 0 VF): es una lectura de hilo central efectuada sobre la estadia situada sobre el punto siguiente de avanzada en el estudio es decir sobre el punto sobre el cual queremos conocer la elevación.

Esta lectura es necesaria para calcular las elevaciones de los puntos siguientes simplemente restando la altura del instrumento a la vista de frente. También es conocida como lectura deductiva pues siempre se resta. INFORME DE TOPOGRAFIA

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Lectura intermedia (LI): es una lectura de hilo central sobre la estadia en puntos de detalle cuyas elevaciones deseemos saber.

Las lecturas intermedias son muy usadas para dejar referencias en el desarrollo del trabajo de campo. Toda lectura entre LE y LF es intermedia. Las lecturas intermedias son deductivas y con lecturas de mira sobre puntos de elevación desconocidos.

Puntos de liga o cambio:es un punto intermedio entre dos referencias en el cual se hacen dos lecturas de enlace, una de frente y una hacia atrás. En resumen HI = cota + LE. Cota = HI -


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DESCRIPCIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS TOPOGRÁFICOS USADOS

Nivel: NIVEL AUTOMATICO: en la realización de la práctica utilizamos el nivel automático Para este nivel solo basta con nivelar el nivel de aire circular, pues como su mismo nombre lo dice, el nivel de aire anular (cilíndrico) se nivela de forma automática con solo presionar un botón antes de tomar la medida. A diferencia del nivel basculante, la nivelación del nivel anular, se da de manera automática con solo presionar un botón antes de realizar la medida. En la practica el equipo presentaba en su parte superior un ocular de forma triangular, que permite hacer puntería cuando no podemos ubicar lo que estamos observando, debido al zoom que presenta.


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NIVEL ESFERICO Nivel esférico: Caja cilíndrica tapada por un casquete esférico. Cuanto menor sea el radio de curvatura menos sensibles serán; sirven para obtener de forma rápida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un círculo, hay que colocar la burbuja dentro del círculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Tienen menor precisión que los niveles tóricos, su precisión está en 1´ como máximo aunque lo normal es 10´ o 12´


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Trípode DESCRIPCIÓN: Es el soporte del instrumento de topografía, con patas extensibles o telescópicas que terminan en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operador 1.40 – 1.50 m. Este instrumento cuenta con una base y en la parte central lleva un tornillo para poder enroscarse en el hilo del instrumento al cual dará soporte.


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Mira DESCRIPCIÓN: Sirve para el estudio de las alturas con precisión, que permiten actualmente un trabajo rápido y con suficiente exactitud para la mayoría de levantamientos topográficos. Se podría afirmar que es una especie de wincha pintada sobre una superficie, que generalmente es de plastico, con el fin de hacer lecturas verticales. CARACTERÍSTICAS DE LA MIRA PARA ESTA PRÁCTICA: La mira utilizada durante la práctica fue de material de plástico con un botón para poder estirarla Elaborada por una fábrica no muy conocida, esto se hizo notar debido a que no tenía sello de fábrica. Longitud: 4 metros de altura. Se encuentra dentro de la clasificación de miras parlantes, ya que contiene numeración y se puede medir en cualquier parte.


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DESARROLLO DEL TRABAJO EN EL CAMPO En base a puntos topográficos, se hará una nivelación compuesta del terreno, la cual nos permitirá hacer el estudio altimétrico de un terreno determinado. UBICACIÓN DEL PUNTO A:Este punto estuvo ubicado a 2360.199 metros de la acera que se encuentra al frente de la FIC en un buzon UBICACIÓN DEL PUNTO B:Este punto fue ubicado en un buzon de electrónica en la parte posterios Punto Vista Estacion Vista Cota vizado atrás adelante V:AT V:AD BM 0.778 2360.199 1 0.879 3.587 2 1.407 1.828 3 0.866 2.96 4 2.471 Punto vizado 5 6 7 8 BM

Vista atrás V:AT 2.588 2.831 2.583 2.107

Estación Vista adelante V:AD

Cota

0.259 0.170 1.360 1.166


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CALCULOS DATOS Y RESULTADOS PUNTO VISADO

V:AT

ESTACION

BM 1 2 3 4

0.778 0.879 1.407 0.866

2360.977 2357.999 2357.578 2355.484

PUNTO VISADO

V:AT

ESTACION

7 8 9 10 BM

2.588 2.831 2.583 2.107

2355.601 2358.173 2360.586 2361.333

V:AD

3.857 1.828 2.96 2.471

V:AD

0.259 0.17 1.36 1.166

DIFERENCIA DE ALTURA -3.079 -0.949 -1.553 -1.605

DIFERENCIA DE ALTURA 2.329 2.661 1.223 0.941

COTA 2360.199 2357.12 2356.171 2354.618 2353.013

COTA 2353.013 2355.342 2358.003 2359.226 2360.167

Error de cierre e=Cota del final- cota de inicio e=2360.167-2360.199=-0.032


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CONCLUSIÓN

 Se halló correctamente los cálculos del dicho levantamiento topográfico por nivelación compuesta al frente de la FIC

 Se logró conocer las funciones importantes que desarrollan las partes de un nivel.

 Se aprendió a realizar una nivelación compuesta.

 Se realizó la corrección del error de nivel.


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RECOMENDACIÓN

 Se requiere darle el uso adecuado a los equipos existentes en el gabinete, a fin de no ser deteriorados.

BIBLIOGRAFIA  http://es.wikipedia.org/wiki/Nivelaci%C3%B3n  http://www.buenastareas.com/ensayos/Nivelacion-CompuestaTopografia/972052.html

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Informe de Nivelacion Compuesta

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