NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
ÍNDICE OBJETIVOS ............................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ....................... 2
INTRODUCCIÓN....................................................................... ........................................................................................................................ ........................................................................ ....................... 2
IMPORTANCIA Y APLICACIÓN DE LA PRÁCTICA ................................................................................................ ................................................................................................ 3
ASPECTOS GENERALES ........................................... ............................................................................................. ......................................................................................... ....................................... 3
DESARROLLO DE CAMPO ................................................. .................................................................................................... ................................................................................ ............................. 6 COMPOSICIÓN DE LA CUADRILLA ................................................. .................................................................................................... ................................................................ ............. 6 EQUIPO EMPLEADO .............................................................................. ............................................................................................................................... ....................................................... ...... 6 PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO DEL LEVANTAMIENTO DE CAMPO .............................................. ..................................................................................... ....................................... 6
TABLA DE DATOS OBTENIDOS EN CAMPO Y CÁLCULOS ....................................................................... .................................................................................... ............. 8
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES ............................................ ............................................................................................ .............................................................. ..............21
ANEXOS ............................................... ................................................................................................... ...................................................................................................... ...................................................... ....22
TOPOGRAFÍA II 1
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
1. OBJETIVOS
A. Adquirir conocimientos teóricos y prácticos acerca de la nivelación trigonométrica en el cálculo de desniveles o alturas. B. Adquirir un criterio de comparación entre los diferentes métodos de nivelación. C. Desarrollar habilidades en la aplicación de los diferentes métodos para la determinación de alturas y desniveles. D. Formular un criterio a partir de las posibilidades reales que puedan presentarse en el terreno y seleccionar el método más adecuado para cada situación. E. Determinar de manera práctica y analítica las diferencias de niveles de varios puntos con respecto a un BM.
2. INTRODUCCIÓN
La práctica de campo se realizó el domingo 10 de octubre de 2015 en las instalaciones de la Universidad Nacional de Ingeniería UNI-RUPAP alrededor de las 9 am. Dicha práctica se llevó a cabo en las proximidades del campo de fútbol, al sur del recinto y entre las canchas de baloncesto y la de fútbol. En esta práctica se trazó una poligonal de cuatro vértices. Haciendo estación en un punto, desde donde se divisan los vértices y otros puntos de detalles, y asumiendo un norte magnético, se registraron ángulos horizontales, ángulos verticales, hilos estadimétricos; los que servirán luego para realizar los correspondientes cálculos.
TOPOGRAFÍA II 2
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
3. IMPORTANCIA Y APLICACIÓN DE LA PRÁCTICA 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. No se sabe con exactitud el origen de esta rama de la topografía, 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 nivelación; desde apilar materiales y dar cierta estabilidad a ésta, como el hecho de cursar las aguas para los cultivos, pensando incluso ya en las pendientes. Lo cual condujo a la fabricación de ingeniosos instrumentos, desarrollándose las técnicas, los estudio, lo que originó las nuevas teorías, desarrollo tecnológico y científico, originando los nombres que utilizamos cotidianamente en estos días. Siendo muestras de belleza y admiración lo logrado en las pirámides de Egipto, los caminos y canales hechos por los Griegos y Romanos, el Canal de Suez, los túneles del Mont-Cenis en Panamá, y tantas otras obras que sin la nivelación, jamás estarían de pie para admirarlas en estos años, quedando muy en nuestra mentes la existencia de las prácticas de la nivelación, desarrollándose diversos tipos, de entre los que se encuentra la Nivelación Directa, Topográfica o Geométrica, método que nos permite encontrar directamente la elevación de los terrenos, mediante la referencia de puntos o cotas, en relación a superficies cuya altura ya se conoce referencialmente.
4. ASPECTOS GENERALES
La Altimetría tiene por objetivo principal tener en cuenta las diferencias de niveles existentes en el terreno, procedimiento conocido como Nivelación. 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. La precisión de las observaciones es función del destino del trabajo y de los medios de que se disponga.
TOPOGRAFÍA II 3
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
MÉTODOS PARA LA DETERMMINACIÓN DE LA ALTURA DEL PUNTO: Estos dependen del instrumento utilizado y se clasifican en DIRECTOS e INDIRECTOS. MÉTODOS DIRECTOS: Nivelación Barométrica (Altímetro) Nivelación Trigonométrica (Teodolito) MÉTODOS INDIRECTOS: Nivelación Geométrica (Nivel) NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA Este tipo de nivelación es la que se emplea en los levantamientos topográficos de terrenos sumamente accidentados donde el desnivel se puede apreciar a simple vista. 1) CONOCIENDO DIRECTAMENTE LA DISTANCIA HORIZONTAL La distancia horizontal se puede determinar en forma directa usando la cinta. 2) DESCONOCIENDO LA DISTANCIA HORIZONTAL En este caso tenemos dos alternativas: a) Que los hilos estadimétricos tengan visual sobre la mira. Este procedimiento es el más fácil de aplicar.
b) Que los hilos estadimétricos no coincidan en la mira. Ese procedimiento se emplea cuando el espacio estadimétrico es mayor a la longitud de la mira y por lo tanto no se puede determinar el intercepto “s”.
TOPOGRAFÍA II 4
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
Este problema se resuelve tomando dos lecturas del hilo central (hc1 y hc2) con sus respectivos ángulos verticales
Nivelación Barométrica. Se determina por medio de un Barómetro, puesto que la diferencia de altura entre dos puntos se puede medir aproximadamente de acuerdo con sus posiciones relativas bajo la superficie de la atmósfera, con relación al peso del aire, que se determina por el barómetro.
Medidas de distancias verticales: Siendo, la diferencia de elevación entre dos puntos la distancia entre dos planos horizontales, ya sean reales o imaginarios, en los cuales están 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 éste conjunto de procedimientos realizados para tomar las medidas citadas, toma el nombre de nivelación. Considerando al nivel medio del mar al plano de referencia más empleado; Sin embargo para realizar una nivelación no es necesario relacionarse con esta consideración, puesto que un levantamiento, se hace referenciando a un plano cualquiera, con respecto a las cotas referenciadas. Si solo se desea la nivelación relativa de los puntos entre sí.
TOPOGRAFÍA II 5
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
5. DESARROLLO DE CAMPO 5.1. COMPOSICIÓN
-
Observador Estadalero Anotador Cadenero
5.2. EQUIPO
-
DE LA CUADRILLA
EMPLEADO
Teodolito Trípode Libreta Estadia Clavos
5.3. PROCEDIMIENTO
DEL LEVANTAMIENTO DE CAMPO
A. Se Materializa una poligonal de cuatro lados con vértices 1-2-3-4 y puntos de detalles dentro de la misma 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y también un BM con cota conocida. B. Se ubica un punto dentro de la poligonal para radiar los vértices restantes, desde donde podamos visar al BM. C. Se planta el teodolito en un punto 0 y se enrasa al Norte magnético con un ángulo horizontal de cero grados. D. Una vez plantado el teodolito, se procede a medir la altura de instrumento.
TOPOGRAFÍA II 6
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
E. Desde ese punto, barremos ángulos Azimutales y verticales; así como las respectivas lecturas de hilos estadimétricos a los puntos BM, 1, 5, 4, 6, 7, 8, 9 y 10. F. Plantamos el teodolito en el punto 10 y amarramos hacia el punto 0 con cero grados; desde aquí visaremos al resto de los puntos por línea base. G. Levantar los datos correspondientes (ángulos horizontales, verticales y lectura de hilos estadimétricos) hacia los puntos 2, 3, 11, 12, 13 y 14. H. Los datos adquiridos en nuestro levantamiento, servirán para el posterior trabajo de gabinete.
TOPOGRAFÍA II 7
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
6. TABLA DE DATOS OBTENIDOS EN CAMPO
EST. P.O. BM 1 5 4 O 6 7 8 9 10 O 11 2 10
12 13 3 14
S 0.179 0.192 0.152 0.192 0.138 0.065 0.139 0.162 0.268
Hc 1.09 1.096 1.076 1.097 1.069 1.032 1.069 1.081 1.136
Áng. Z
Áng. Vert.
1.375
1.553
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
HI
TOPOGRAFÍA II 8
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En la práctica de campo que realizamos, Se lograron los objetivos principales, los que se basan en la aplicación de los conocimientos adquiridos en la clase de forma práctica en el campo de trabajo. Se ha logrado determinar las diferencias de elevaciones entre puntos de detalles y un BM de cota conocida o asumida. Ejercitando de esta forma la adecuada manipulación de los instrumentos de trabajo. Se debe comparar este procedimiento con el tipo de nivelación simple; en donde se utiliza el nivel en vez del teodolito, y así determinar que método es más conveniente de acuerdo a las condiciones del terreno Recomendamos utilizar la nivelación trigonométrica en terrenos que sean muy accidentados y con distancias horizontales no muy grandes, esto conlleva a mayor exactitud en los resultados
TOPOGRAFÍA II 21
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
10.ANEXOS
TOPOGRAFÍA II 22
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE LA TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE VÍAS DE TRANSPORTE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA II PRÁCTICA NO 1: DETERM I NACI ÓN DE LA AL TURA DE PUNTOS POR NI VEL ACI ÓN TRI GONOM ÉTRI CA
INTEGRANTES: 1. German Antonio Silva Soto
#2014-0514U
2. Jonathan Alejandro Pineda Medina
#2014-0610U
GRUPO DE TEORÍA: IC-21-N
PROF. DE TEORÍA: Ing. Oscar Zamora
GRUPO DE PRÁCTICA: IC-21-N6
PROF. DE PRÁCTICA: Ing. Oscar Zamora
FECHA DE REALIZACIÓN: 10/10/2015
FECHA DE ENTREGA: 07/11/2015
