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 antigua, son una prueba palpable de este, sorprendente descubrimiento. La fabricación de nuevos instrumentos, permitió que se desarrollaran técnicas, lo que origino las nuevas teorías. Siendo muestras de belleza y admiración lo logrado en las pirámides de Egipto, los caminos y canales construidos por los griegos y romanos, el canal de Suez, los túneles de Mont-Cenis, y tantas obras que sin la nivelación, jamás estarían de pie para admirarlas en estos años, quedando muy en nuestras mentes la existencia de las prácticas de 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.

Por otra parte cuando el terreno a nivelar posee una cota conocida y se arriba a otro punto cuya cota es conocida de igual manera, se aplica el concepto de nivelación cerrada, que se entiende como la manera de nivelar de la que se parte de un punto conocido retornando al mismo punto de partido efectuándose un polígono cerrado, tema que se tratara en el siguiente informe.

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1. LOCALIZACIÓN:

El terreno que se eligió para realizar la Practica Topográfica fue el parque de Manchay que forma parte del distrito de Pachacamac, provincia de Lima y está ubicado en el límite entre los distritos de Cieneguilla y La Molina, a 17.28 Km. del Océano Pacifico y 18.43 Km. al Este de la ciudad de Lima, entre las coordenadas longitud oeste 76º53’33.1” W – 76º51’22.7” W y latitud sur 12º4’11.8” S - 12º8’33” S; y a una altitud promedio de 383 m.s.n.m.

2. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Utilizar el nivel y la mira correctamente para realizar una adecuada nivelación compuesta y nivelación cerrada, haciendo un reconocimiento de todo el terreno a nivelar para establecer las rutas a seguir en dicha nivelación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

- Calcular, con la ayuda del nivel y de la mira las alturas de los diferentes puntos asignados a lo largo del terreno a nivelar.

- Desarrollar de manera correcta la anotación de datos obtenidos en una tabla de nivelación, así como también aprender cómo debemos corregir los errores producidos durante la nivelación cerrada, además de hacer uso de elementos en el apunte de datos como en la libreta de campo.

3. MARCO TEORICO

3.1 NIVELACIONES COMPUESTA Y CERRADAS:

a.  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.

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b- Nivelaciones abiertas y cerradas: Cabe 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 nivelación abierta será cuando no tiene comprobación; consiste en partir de una cota conocida para llegar posteriormente a un punto de cota desconocida. Por el contrario, una nivelación cerrada es aquella en que se puede comprobar el error de cierre, ya que se parte de un punto con una cota conocida y posteriormente, luego de seguir un itinerario topográfico determinado, se llegará a otra cota conocida, pudiendo tratarse, incluso, del mismo punto de partida.

Nivelación cerrada -Se llama nivelación cerrada a la que, habiendo partido de un punto dado (cota conocida), termina en el mismo punto, después de recorrer todos los puntos que se desean nivelar. Por consiguiente, es también nivelación cerrada la que resulta al nivelar desde un punto “A” a un punto “B” y en seguida desde “B” hasta “A”, por vía de comprobación. Cuando esto se realiza, conviene hacer el cierre del circuito por otro camino. La comprobación global de la nivelación cerrada, se obtiene verificando si la suma de todas las lecturas de atrás es igual a la suma de todas las lecturas de adelante.

Por la clase de figura que se sigue al realizar la nivelación cerrada tenemos los siguientes conceptos:

.Poligonal envolvente, cuando los obstáculos o la forma del terreno es tal que no podemos medir sobre el lindero del mismo, ni desde punto alguno del interior.

.Poligonal interior o inscrita, cuando no es posible medir los linderos directamente y podemos formar un polígono desde cuyos vértices se puede definir el contorno del terreno que nos interesa representar

.Poligonales mixtas, cuando por necesidades específicas se recurre a poligonales que cruzan de afuera hacia adentro y viceversa.

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.Poligonales coincidentes con el terreno, cuando desde las propias esquinas del terreno podemos medir una poligonal. Esto significa que tenemos visibilidad desde todos los vértices con los lados anterior y siguiente, además de no haber obstáculos para realizar las medidas lineales. Esto es muy ventajoso pues no tiene menos trabajo de campo, de gabinete, de cálculo y de dibujo, además de

que hay menos probabilidad de errores.

3.2 PRECISIÓN DE LA NIVELACION GEOMETRICADepende, tal vez, de un mayor número de factores que cualquier otra operación de levantamientos. Depende, entre otras cosas, del instrumento empleado, del cuidado del nivelador y del grado de refinamiento con que se ejecuta el trabajo. Para una longitud determinada de nivelación, el error resultante depende del número de instalaciones, por lo tanto, debe esperarse un mayor error en una nivelación en terreno quebrado en que las visuales son cortas, que en terreno plano, donde el número de instalaciones será menor y podrán balancearse las distancias de atrás y de adelante, manteniéndolas siempre dentro de ciertos límites.

Sin embargo, el error de lectura en la mira crece rápidamente con la distancia, de manera que para visuales demasiado largas, la precisión será menor que para visuales normales. Por otro lado, debido a los errores en la longitud de la mira, desigual refracción y otras causas, la precisión de nivelación entre dos puntos de gran diferencia de nivel, es menor que la precisión entre dos puntos a igual distancia que las anteriores, más o menos a la misma cota.

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NIVELACIÓN CERRADA

Como las condiciones son tan variables, no es posible dar reglas tendientes a obtener una determinada precisión. Sin embrago, la práctica indica que bajo condiciones medias, con un nivel corregido, los errores máximos pueden mantenerse dentro de los límites indicados a continuación:

a. Nivelación Grosera: se emplea en reconocimientos rápidos o levantamientos preliminares, visuales hasta 300 metros de longitud. Lecturas aproximadas de mira al medio decímetro. No se toman precauciones para igualar las distancias. Error máximo por Km. en metros.

Error máximo (m) = 0,1√L (L = distancia en Km.)

b. Nivelación corriente: empleada en conexión con la construcción de obras de ingeniería. Visuales de hasta 150 metros, lecturas estimando fracciones de centímetros. Distancias atrás y adelante balanceadas groseramente. Puntos de apoyo en objetos sólidos.

Error máximo (m) = 0 ,02√L

c. Nivelación precisa: para puntos de referencia principales de un levantamiento extenso o para ligar en cotas las bocas de un túnel en construcción. Visuales hasta 100 metros. Lecturas al milímetro. Distancias atrás y adelante medidas a pasos y balanceadas aproximadamente entre puntos de referencia. Se bascula la mira para las lecturas. Se centra cuidadosamente la burbuja para cada visual. Puntos de apoyo metálicos o puntos bien definidos en objetos sólidos. Trípode instalado en suelo firme.

Error máximo (m) = 0 ,01√L

d. Nivelación de gran precisión: para establecer puntos de referencia con gran exactitud en puntos apartados y distribuidos. Nivel de precisión equipado con estadía y ampolleta muy sensible. Correcciones verificadas diariamente. Visuales hasta 70 metros. Mira aplomada con nivel esférico y con soportes metálicos. Lecturas en los tres hilos horizontales al milímetro o menos. Puntos de apoyo metálicos. Visuales tomadas atrás y adelante en rápida sucesión. Nivel protegido del sol. Burbuja centrada cuidadosamente y bajo observaciones en el momento

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de hacer la lectura. Distancias atrás y adelante balanceadas entre puntos de referencia por medio de la estadía o huincha, nivel enterrado en terreno firme. Evite operar con viento

Error máximo (m) = 0 ,005√L

Se debe tener presente que los errores límites dados más arriba representan los errores máximos para condiciones medias. Los errores más probables serán usualmente menores.

3.3 FALTAS EN LA NIVELACIONAlgunas de las faltas que se cometen regularmente en la nivelación son:

- Confusión de números en las lecturas: como por ejemplo leer y anotar 3,85 metros por 2,85 mtrs.

- Anotar las lecturas de atrás en la columna de adelante o viceversa.- Punto de apoyo errado: cuando el punto de cambio no es bien definido

el alarife puede cambiar la posición de apoyo en la mira entre la lectura de adelante y la de atrás.

- Error de cálculo: sumar las lecturas de adelante y restar las lecturas de atrás, omisión de sumas o rectas, etc. Estas faltas serán descubiertas haciendo las sumas de las lecturas de atrás y la suma de las de adelante y rectándolas.

3.2 CONCEPTOS BÁSICOSPara el dominio de la nivelación es indispensable el dominio de los siguientes términos:

a. 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.

b. 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.

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c. 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.

4. INSTRUMENTOS

Nivel:NIVEL AUTOMÁTICO: En la realización de la práctica utilizamos el nivel automáticoPara 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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TrípodeDESCRIPCIÓN: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.

MiraDESCRIPCIÓN: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 estirarlaLongitud: 4 metros de altura.

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Se encuentra dentro de la clasificación de miras parlantes, ya que contiene numeración y se puede medir en cualquier parte.

5. METODOLOGIA

Para realizar el siguiente trabajo de nivelación topográfica se tomaron en cuenta varios pasos que se mencionaran a continuación:

5.1 RECONOCIMIENTO DEL TERRENO

Para iniciar cualquier trabajo de campo determinando que procedimientos seguir y que equipos se utilizaran, estrictamente se debe hacer el reconocimiento de terreno en el que se realizara el trabajo.

Preguntar a las personas que viven cerca al lugar, si hubo trabajos que se realizaron anteriormente para que nos faciliten los datos necesarios para hacer el levantamiento topográfico.

5.2 RECOLECCION DE DATOS

En esta ocasión los datos a adquirir son respectivamente a la nivelación cerrada a realizar, tener especial consideración en las condiciones del terreno ya observado anteriormente. Los respectivos hilos son lo primordial en esta situación, sabiendo que estos son equidistantes desde el punto medio.

5.3PUESTA EN ESTACION DEL NIVEL ELECTRONICO

Para la puesta en estación del equipo se siguen los siguientes pasos:

Desajustar y levantar el trípode verticalmente a la altura de la barbilla aproximada del operador del equipo, procurando asegurar las patas del trípode aplicando presión con el pie la parte posterior.

Tratar de poner lo más horizontal posible la plataforma del trípode para que el equipo no tenga dificultad para asentarse.

Extraer con sumo cuidado el nivel automático de la caja protectora y colocarlo sobre la plataforma.

Se jira el tornillo de sujeción en dicho orificio del instrumento para mantenerlo pleno para el trabajo a realizar.

La burbuja del nivel circular debe estar cerca del límite sugerido, para esto se utilizan las patas del trípode que se balancean conforme se requiera.

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Una vez aproximado la burbuja se procede a darle fin a este proceso con los tronillos nivelantes ya que estos determinan con mayor exactitud la posición de dicha burbuja.

5.4DISTANCIA HORIZONTAL CON NIVEL AUTOMATICO

Para obtener una distancia cualquiera con el nivel sabiendo que esta predomina en la horizontalidad. Se visa la mira a través del cañón del nivel, en el punto a determinar.

Al realizar esta acción se procede a anotar dichos hilos estadimétricos con los que se trabajaran de manera indirecta el resultado a obtener, en este caso será la distancia horizontal.

Hilo superior

Hilo inferior

La forma matemática para calcular la distancia horizontal es:

DH= (Hs -Hi) x 100

5.5MEDICION DE DESNIVELES ENTRE PUNTOS

Para hallar el desnivel entre dos puntos se procede de la siguiente manera:

Tener presente que las mediciones que se obtendrán al visar el prisma serán los hilos medios.

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Existen dos principales mediciones a anotar en la libreta de campo estas son la vista atrás y adelante, que se les conoce así generalmente como se muestra en la imagen contigua:

5.6PROCESOS DE MEDICION

El lugar donde se logró la recolección de datos se siguió un conjunto de procedimientos determinados por la teoría adquirida:

Tener presente que en esta ocasión se propuso la nivelación compuesta cerrada, que consiste en iniciar con una cota conocida o arbitraria que sea favorable al proceso; pues se parte de este punto conocido y se debe llegar al mismo punto después de haber recorrido un cierto itinerario que en esta ocasión fueron 15 estaciones incluyendo os 15 puntos incluyendo al punto inicial teniendo en cuenta las distancias parciales.

E1

1 E2

BM

2

E15

14

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D= V. Ats. – V. Adt. + Hp1

5.7CAMBIOS DE ESTACION

Los cambios de estación pueden parecer fáciles pero en realidad la situación amerita a que estas se den manteniendo la horizontalidad en cada uno de sus cambios, por ello la nivelación con el nivel circular es indispensable en cada uno de estos casos.

Procura de que estas sean lo más equidistantes posibles a los puntos a medir, esto es para un mayor desempeño en el contexto que se tenga.

E2

E1

6. CÁLCULO DE DATOS

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[Nombre del autor] 13

7. RESULTADOS

El error de cierre que presenta la nivelacion compuesta es de 0.007, ademas se clasifica en un nivelacion corriente debido su error es menor al maximo permitido que es 0.012 para clasificar en este tipo de nivelacion y este ya no puede clasificar como una nivelacion precisa debido a que su error es mayor al maximo permitido que es 0.006 para clasificar como una nivelacion precisa.

1. Nivelación groseraError maximo=0.1√0.4164m

Error maximo=0.06m

2. Nivelación corriente

Error maximo=0.02√0.4164m

Error maximo=0.012m

3. Nivelación precisa

Error maximo=0.01√0.4164m

Error maximo=0.006m

4. Nivelación de gran precisión

Error maximo=0.005√0.4164m

Error maximo=0.003m

8. CONCLUSIONES- Se aprendió a realizar una nivelación compuesta.- Se halló correctamente los cálculos del dicho levantamiento topográfico

por nivelación compuesta en la Plaza de Armas de Manchay- Se realizó la corrección de las cotas.

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9. BIBLIOGRAFÍA- Prácticas de Topografía I- León Robles Carlos- Fundamentos de la Topografía- Belda Fuero Miguel / Dominguez

Somonte Manuel- Geodesia y Topografía- Martínez Marín, Rubén

9.1 ENLACES WEB:

- https://www.google.com.pe/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCEQFjABahUKEwizk8-hlZTGAhXFKYgKHXaCBBo&url=http%3A%2F%2Fnavidengenier.bligoo.cl%2Fmedia%2Fusers%2F25%2F1264920%2Ffiles%2F382471%2FAPUNTES_TOPOGRAFIA.doc&ei=ARCAVfOOAsXToAT2hJLQAQ&usg=AFQjCNF-aGQBOY8OffoMCjxV0JgQwUVNag&bvm=bv.96041959,d.cGU

- https://www.google.com.pe/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&cad=rja&uact=8&ved=0CCwQFjADahUKEwizk8-hlZTGAhXFKYgKHXaCBBo&url=http%3A%2F%2Ftopografia2012uv.weebly.com%2Fuploads%2F1%2F1%2F6%2F6%2F11669795%2Fapuntes-nivelacion.doc&ei=ARCAVfOOAsXToAT2hJLQAQ&usg=AFQjCNE6_tMesJzvq8RzjNaHKG8zxqIFOQ&bvm=bv.96041959,d.cGU

10.ANEXOS- Croquis de la Plaza de Armas de Manchay

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