Informe de Nivelacion de Un Perfil-Topografia i

“Año del Buen Servicio al Ciudadano”

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO

ANTÚNEZ DE MAYOLO ”

FACULTAD:

FIC

ESCUELA:

Ingeniería Civil

CURSO:

TOPOGRAFIA I

DOCENTE:

JAVIER CABANA Luis T.

ALUMNO:

FLORES APARICIO Britzing

CODIGO:

161.0904.798

SEMESTRE:

2017 - I

INFORME:

NIVELACION DE UN PERFIL

HUARAZ – ÁNCASH - PERÚ

TOPOGRAFIA I – ING. CIVIL

NIVELACION DE UN PERFIL JAVIER CABANA Luis T.


1. INTRODUCCION: La nivelación ha contribuido en forma muy importante al desarrollo de la civilización, 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 antigüedad, son una prueba palpable de éste, sorprendente descubrimiento. La altimetría es la rama de la topografía que comprende los métodos y procedimientos para representar la altura o cota de cada uno de los puntos respecto a un plano de referencia. Con ellos se consigue representar el relieve del terreno. Nivelación es un término genérico que se aplica a cualquiera de los diversos procedimientos a través de los cuales se determinan elevaciones o diferencias entre las mismas. En el siguiente práctica se efectuar la nivelación de un terreno de una pequeña área utilizando los instrumentos de nivel de ingeniero, mira, estacas y wincha .Aquí se aprenderá a nivelar el terreno por puntos con las vistas atrás y adelante con respecto al punto BM. Este tipo de trabajo es importante debido a que es muy probable que en un futuro se necesite de estos conocimientos para el desarrollo de un proyecto topográfico. La eficacia de la nivelación: 

  





En el proyecto de carreteras, vías férreas, canales, obras de drenaje y sistemas de suministro de agua cuyas pendientes se adapten en forma óptica a la topografía existente. En el trazo construcciones de acuerdo con elevaciones planeadas. En el cálculo de volúmenes de terracerías y otros materiales. En la investigación de las características de escurrimiento o drenaje de una región. En la elaboración de mapas y planos que muestren la configuración general del terreno. En el estudio de los movimientos de las placas de la corteza terrestre y el asentamiento de las mismas.



2. OBJETIVOS: 1. Objetivo Generales: 

Aprender la mecánica del método de la nivelación diferencial y/o compuesta.



Establecer mediante una nivelación de ese tipo, el perfil longitudinal de un camino, a fin de trazar una rasante, que determine los puntos de corte y relleno, a lo largo del mismo.

2. Objetivos Específicos: 

Aprender hallar las vistas atrás y adelante de los puntos tomados.



Realizar los cálculos para para determinar el error del cierre.



Determinar el perfil longitudinal de un terreno.



Utilizar las herramientas necesarias para la nivelación.



Poner en práctica los cálculos realizados en la teoría.



Aprender la mecánica del método de nivelación diferencial y/o compuesta.



Establecer mediante una nivelación de este tipo, el perfil longitudinal de un camino; A fin de trazar una rasante que determine los puntos de corte y relleno, a lo largo del mismo.



Reconocimiento y manejo adecuado de los instrumentos.



El alumno una vez de establecido el perfil longitudinal deberá de trazar una rasante, para que determine los puntos de corte y relleno, a lo largo del mismo.



3. INSTRUMENTOS: 

1 Nivel de ingeniero



1 Trípode



1 Mira



1 Wincha


TOPOGRAFIA I – ING. CIVIL 

6 Jalones



6 Estacas de 15 a 20 cm



1 Eclímetro



4. FUNDAMENTO TEORICO: La Nivelación: Consiste en medir la diferencial de altura entre dos puntos o varios puntos, o también se puede definir como proceso de altimetría que se sigue para determinar elevaciones o cotas.

Clases de nivelación: a. Nivelación geométrica: Es el más preciso y utilizado de todos, se realiza con el nivel de ingeniero

y es aquella en la que las diferencias de altura entre dos puntos, se determina por medio de instrumentos llamados niveles que permita determinar un plano horizontal.

Nivelación diferencial: Se halla la diferencia de nivel entre dos puntos, colocando el instrumento entre dos puntos, de manera que la distancia a ellos sean más o menos iguales, no necesariamente en línea recta entre los puntos.



Nivelación diferencial simple: La nivelación diferencial simple es aquella que ayuda a encontrar el desnivel entre dos puntos a la elevación de un punto con respecto a otro con una sola puesta de aparato, considerando que la distancia entre los puntos no sea mayor a 200 metros y el desnivel entre ellos no sea mayor a la longitud del estadal.

Nivelación diferencial compuesta: Es el más usado ya que generalmente los puntos a nivelar se encuentran a más de la distancia máxima en que se puede colocar la mira, y por lo tanto se deben realizar tantas nivelaciones simples como sean necesarias para unirlos.



b. Nivelación trigonométrica: Es la nivelación que se realiza a partir de la medición de ángulos cenitales, de altura o depresión, y de distancias que luego se usarán para la resolución de triángulos rectángulos, donde la incógnita será el cateto opuesto del ángulo a resolver, que en estos casos son el desnivel existente entre el punto estación y un, otro, punto cualquiera.

SECCIONES TRANSVERSALES: Hay que considerara a los perfiles transversales, que son la intersección del terreno, con un plano vertical normal al eje longitudinal del terreno, o sea los perfiles transversales son perpendiculares al perfil longitudinal; por lo general estos perfiles transversales se toman frente a cada una de las estacas que indican el trazado y se levantan a escala mayor que los longitudinales, ya que el objetivo principal de estos perfiles es obtener frente a cada estaca la forma más exacta posible de la sección transversal de la obra y especial importancia en el estudio de caminos y canales. Los perfiles se señalan primero con jalones y después con miras o cinta métrica, y con un nivel se hace su levantamiento.



COTA O ELEVACION: Es la distancia vertical de un plano de referencia hasta un punto u objeto dado



BANCO DE NIVEL (BM): Punto de referencia sobre un objeto fijo cuya elevación es conocida y desde la cual se pueden determinar otras elevaciones. También llamado cota fija,

punto topográfico de referencia.

5. PROCEDIMIENTOS: 5.1. PROCEDIMIENTO DE CAMPO: Nivelación: 





El trabajo de campo consistía en encontrar la cota de un punto estacado en el terreno mediante una nivelación diferencial compuesta, a partir de la cota conocida de un BM. A lo largo del camino que se señala en el campo, efectuemos una nivelación diferencial compuesta hasta un recorrido de 500m con el número de cambios necesarios, hasta cubrir el recorrido. Previamente, se determinó el alineamiento al tramo a nivelar y realicemos los estacados cada 20 o 25cm para fijar puntos intermedios para la nivelación: a) La mira se colocó en BM. de partida, de la estación A (primera estación), se visa con el nivel el BM. Y se lee una vista atrás y determinemos la lectura del instrumento. b) La mira se trasladaba a los puntos siguientes de la estación A, se lee la vista adelante de cada punto respectivamente. El punto (4) era un punto de cambio (PC1), donde se realizaba con cuidado las lecturas correspondientes. c) Cambiemos el instrumento a la estación B (segunda estación), elegida también con la finalidad de realizar la mayor cantidad de lecturas de cada punto. Desde este punto se visa el (PC1), y se lee una vista atrás y se determinaba la nueva altura del instrumento, luego se realizaban las lecturas de la vista adelante de cada punto respectivamente.


TOPOGRAFIA I – ING. CIVIL d) Luego se cambiaba el instrumento a la segunda estación, donde también se realizó la lectura correspondiente a cada punto y así sucesivamente, hasta llegar al último punto. e) Desde el último punto se regresó realizando las mismas operaciones (anteriormente mencionadas), hasta llegar al punto BM. Donde se comprobaba el error de cierre de la nivelación.

Secciones transversales: a. Sobre un punto del eje, que se encuentra en el eje del camino, b. c. d. e. f. g.

tracemos una perpendicular de 20 m. a ambos lados. Apoyemos el jalón sobre el terreno. Apoyemos el eclímetro sobre el jalón con el objetivo en la dirección donde se desea hallar la pendiente. Nivelemos con el nivel tubular para hacer la lectura correspondiente. Medimos con la wincha hasta donde hay cambio de pendiente, es decir la distancia entre los puntos. Realicemos los pasos a, b, c, d, e, donde haya cambio de pendiente, hasta llegar a medir los 20m del eje. Los pasos que aviamos mencionado se realizaron para ambos lados del eje (derecha e izquierda).



6. RESULTADOS: Cálculos de cotas de los puntos nivelados Cálculos de cotas: (IDA) Cota (BM) + Vatr.(BM) = 3100 + 0.835 =

3100.835 =

(E1)

(E1) (E1)

…………..

→

altura del instrumento 1 (E1)

(E1) – Vade. (1) Cota (1) = Cota (1 )= 3100.835 – 1.352

Cota (1) = 3099.483 Cota (2) = (E1) – Vade. (2) Cota (2) = 3100.835 – 1.693


Cota (3) = 3098.801

Cota (3) + Vatr.(3) =

(E2)

3098.801 + 0.268 =

(E2)

3099.069 =

…………..

(E2)

altura del instrumento 2 (E2)

→

Cota (4) = (E2) – Vade. (4) Cota (4) = 3099.069 – 0.945

Cota (4) = 3098.124 JAVIER CABANA Luis T.

TOPOGRAFIA I – ING. CIVIL (E2) – Vade. (5) Cota (5) = Cota (5) = 3099.069 – 1.717

Cota (5) = 3097.352 Cota (6) = (E2) – Vade. (6) Cota (6) = 3099.069 – 2.362 Cota (6) = 3096.707

Cálculos de cotas: (VUELTA) Cota (6) + Vatr.(6) =

(E3)

3096.707 + 2.902=

(E3)

3099.609 =

(E3)

…………..

→

altura del instrumento 3

(E3)

Cota (5) = (E3) – Vade. (5) Cota (5) = 3099.609 – 2.253


Cota (4) = 3098.144 (E3) – Vade. (3) Cota (3) = Cota (3) = 3099.609 – 0.816 Cota (3) = 3098.793

Cota (3) + Vatr.() =

3098.793 + 1.814 =

(E4) (E4)



3100.607 =

(E4)

…………..

altura del instrumento

→

4 (E4)

Cota (2) = (E3) – Vade. (2) Cota (2) = 3100.607 - 1.483

Cota (2) = 3099.124 (E3) – Vade. (1) Cota (1) = Cota (1) = 3100.607 – 1.152

Cota (1) = 3099.455 Cota (BM) = (E3) – Vade. (BM) Cota (BM) = 3100.607 – 0.625

Cota (BM) = 3099.982

Comprobación de los cálculos de la libreta Estación Punto V.atras E1

E2

BM 1

0.835

2 3(PC) 0.268

V. adel. Cota 3100

3100.835

1.352

3099.06 9

1.693 2.034

4 5

0.945 1.717

6

2.362

3099.48 3 3099.142 3098.801 3098.124 3097.35 2 3096.70 7

Distancia Distancia Acumulada 10 0 10 10 1010 10

20 30

10 10

40 50

10

60



Cota de llegada - cota inicial = 3096.707 - 3100 4.396

∑ Vat.

-

∑ Vad.

= 3.293

1.103 =

–

3.293

………………………………OK

Estación Punto V. atras E3

E4

6 2.902 5 4 3(PC) 1.814 2 1 BM

V. adel.

Cota

3099.609

2.253 1.465 3100.607 0.816 1.483 1.152 0.625

Cota de llegada - cota inicial 3099.982 – 3096.707

Distancia

3096.707 10 3097.356 10 3098.144 10 3098.793 10 3099.124 10 3099.455 10 3099.982 10

=

∑ Vat.

-

60 70 80 90 100 110 120 ∑ Vad.

= 3.275

Distancia Acumulada

4.716 – 1.441 =

3.275

………………………………OK

Calculo de error de cierre EC = cota de llegada - cota inicial EC = 3099.982 - 3100



EC = - 0.018

Tipo de nivelación (Según el error de cierre) EC = ±0.10 √  …………….NIVELACION RAPIDA EC = ±0.02 √  …………….NIVELACION ORDINARIA EC = ±0.01 √  …………….NIVELACION PRECISA EC = ±0.004 √  …………….NIVELACION DE ALTA PRECISION

K = 12 m

→

K = 0.12 km

EC = ±0.0346 …………….NIVELACION RAPIDA EC = ±0.0069 …………….NIVELACION ORDINARIA EC = ±0.0034 …………….NIVELACION PRECISA EC = ±0.0013 …………….NIVELACION DE ALTA PRECISION

Compensación de las cotas 

Corrección en cada cota:  =

 . 

Donde:

EC………… error de cierre = - 0.018 di…………. distancia acumulada


TOPOGRAFIA I – ING. CIVIL DT……….. Distancia total = 120 m Ci……….. Corrección (i=1, 2, 3, ….n) 

Cota definida o cota corregida: (CD) CD = cota calculada + corrección (Ci)

Cotas de (IDA): Punto

Cota

Distancia

Distancia Corrección Cota acumulada corregida

BM

3100

-

0

-

3100

1

3099.483 10

10

0.001

3099.484

2

3099.142 10

20

0.003

3099.145

3

3098.801 10

30

0.004

3098.805

4

3098.124 10

40

0.006

3098.13

5

3097.352 10

50

0.007

3097.359

6

3096.707 10

60

0.009

3096.716

Cotas de (VUELTA): Punto

Cota

Distancia

Distancia Corrección Cota acumulada corregida

6

3096.707 -

60

0.009

3096.716

5

3097.356 10

70

0.010

3098.368

4

3098.144 10

80

0.012

3098.158



3

3098.793 10

90

0.013

3099.806

2

3099.124 10

100

0.015

3099.139

1

3099.455 10

110

0.016

3099.471

BM

3099.982 10

120

0.018

3100

7. CONCLUSIONES 













El uso del nivel del ingeniero y el proceso de nivelación es una parte fundamental en todo levantamiento topográfico de cualquier tipo de proyecto a realizarse. Los cálculos realizados fueron tomados con un margen de error del operador y/o instrumentales y para ello se tomó los decimales requeridos para poder tratar de estar más próximo al valor real de cada cálculo de nuestro trabajo. Las lecturas de la sección transversal nos indican la cantidad de volumen de tierra a rellenar o quitar (corte y relleno), para así obtener una buena nivelación. Los desniveles o diferencias de elevación se determinan directamente por longimetría vertical o por nivelación diferencial, e indirectamente por nivelación barométrica o por nivelación trigonométrica. En una nivelación se reducen los errores (pero nunca se eliminan) mediante el ajuste y la manipulación cuidadosos tanto del nivel y el establecimiento de métodos y técnicas estándares de campo. Cuando una línea de nivelación comienza en un punto topográfico de cota conocida y termina sobre el mismo punto o sobre otro punto topográfico de elevación conocida también, es seguro que se encontrará alguna diferencia entre las cotas registradas previamente y las determinadas luego. Esta discrepancia es el error de cierre. Finalmente una vez realizada la nivelación del perfil se debe graficar el perfil longitudinal y la sección transversal para una mayor precisión del trabajo que se esté realizando.



El trazado de las rasantes se realiza para poder determinar cuanto es el área y volúmenes de corte y relleno.

8. RECOMENDACIONES 

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









Estacionar adecuadamente el nivel de ingeniero y no apoyarse en el trípode al momento de trabajar, ya que puede originar una variación en la lectura del instrumento. Leer la mira y anotar correctamente el valor en su casillero correspondiente, ya que de esa manera evitamos los errores de graduación en la mira que se puede ocasionar una dilatación por cambios climáticos. Durante las mediciones de campo, Ese debe elegir el método que dará los mejores resultados, tomando en cuenta las condiciones de edición. El operador debe siempre recordarse que hay que medir en función de la elaboración del plano, cuya realización debe ser fácil y eficaz. En el cálculo de datos tomar en cuenta los errores que se presentan en la anotación de datos. Tener mucho cuidado al tomar los apuntes de las vistas Estudiar detalladamente la hoja de teoría antes de hacer la práctica para así realizar una práctica más sencilla y rápida. El desarrollo de la práctica se debería realizar dentro de horario adecuado, debido a esto se tuvo inconveniencias en el gabinete al momento de entregar los materiales. La UNASAM debería contar con terrenos propios y amplios para el desarrollo de las diferentes prácticas topográficas.







Se recomienda así mismo a los alumnos a dar un previa lectura a la guía de la práctica, de esta manera no tener inconvenientes al realizar la práctica. Es recomendable realizar las lecturas lo más preciso posible, también anotar correctamente en la libreta de campo. Realizar la práctica cuidadosamente, así evitar errores e inconveniencias a la hora de realizar los cálculos y el trabajo de gabinete en general.

BIBLIOGRAFIA 1.- Barbosa W. Carlos............Topografía BásicaEd. UNA Lima-Perú. 1972 2.- Basadre, Carlos..............Topografía General I y II.Ed. UNI Lima-Perú. 1964 3.- Conde, Domingo...............Método y Cálculo Topográfico. Ed. Nelvi Lima-Perú 1977. 4.- Davis, Raymond...............Tratado de TopografíaEd. Mc Graw Hill Book New York 5.- Ledesma, Alvaro..............Topografía Prácticas. 6.- Olarte H, Walter.............Topografía I Copia Mimeografiada FAZ- UNSAAC. 7.- Passini, Claudio.............Topografía. Ed. Gili. Barcelona- Barcelona 1977



ANEXOS 1. Ubicación de la práctica



CIUDAD UNIVERSITARIA, HUARAZ-ANCASH-PERU


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