NIVELACION CON NIVEL LOCKE

Topografía

PRESENTADO A:

Ing. Esp. Luis Carlos Unigarro S.

PRESENTADO POR

Yudy Alexandra Díaz TapiaHéctor Andrés Collazos Rojas

Carlos Alejandro Fraga Díaz Javier Alejandro Solarte HidalgoJonathan David Ahumada Caicedo

UNIVERSIDAD DE NARIÑOFACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILSan Juan de Pasto

6 de Diciembre de 2012

INTRODUCCION

La medición de distancias verticales para conocer las diferentes alturas de un terreno se denomina nivelación y es uno de los trabajos que con mayor frecuencia se presenta en el desarrollo de la Ingeniería civil.

Lograr conocer con exactitud las alturas de cada punto se cuenta con varios métodos: desde la medición directa en el terreno hasta el uso de instrumentos ya conocidos o con los modernos desarrollados por la industria electrónica y ambos brindan excelentes resultados.

Para este trabajo se escogió el nivel Locke, conocido como nivel de mano, un instrumento tradicional para el ingeniero y cuyo uso es relativamente sencillo ya que es un tubo de 13 a 15 cm de longitud usado a manera de anteojo que contiene una burbuja para hacer la visual horizontal.

Mirando al interior del nivel se observa que la burbuja es reflejada y en el momento en que biseca un hilo horizontal se debe hacer la lectura correspondiente en la mira.

El nivel de Locke se convirtió en el principal instrumento para desarrollar todo el trabajo de nivelación sobre el terreno escogido adjunto al bloque de Ingeniería de la UDENAR, sede Torobajo.

OBJETIVOS

De acuerdo con lo mencionado anteriormente se realizó una práctica en la cual se espera llegar a lo siguiente:

Objetivo general

Efectuar la nivelación de un terreno usando un nivel de mano, específicamente el nivel Locke.

Objetivos específicos

Conocer las características del nivel Locke para aprovecharlas al máximo posible.

Tomar las medidas con el instrumento seleccionado dentro del terreno.

Realizar los cálculos necesarios y dibujar las curvas de nivel en el plano correspondiente.

PROCEDIMIENTO

Los instrumentos necesarios fueron los siguientes:

Nivel Locke de mano. Cinta métrica Jalones Mira Escuadra de agrimensor

La nivelación con el instrumento mencionado es muy similar a la realizada con uno de precisión; sin embargo, aquí se buscarán las cotas redondas directamente en el terreno, proceso descrito a continuación:

a) Se toma como punto de partida cada estación elegida anteriormente para trazar perpendiculares a un alineamiento de referencia. Recordando que deben ser alineados con ayuda de la escuadra de agrimensor (Figura 1).

Figura 1. Puntos seleccionados de alineamiento

b) Se toma la vista más atrás posible, de tal forma que los números leídos en la mira sean exactos y lo más altos, para obtener varias mediciones desde un punto antes de hacer un cambio. En la Figura 2, si tenemos una cota de 2400,15 entonces la vista atrás leída en la mira será 3,85 y la vista instrumental será 2404,oo.

Figura 2. Vista atrás y vista instrumental.

c) Se continúa tomando las medidas. Para esto, se mueve la mira lo largo del alineamiento hasta que la persona situada en el nivel mire un número exacto. En la Figura 3, la vista intermedia leída es 3, que restada a la altura instrumental nos dará como resultado 2401, siento ésta la cota redonda buscada.

Figura 3. Ejemplo de cota redonda

d) Con ayuda de la cinta métrica tomamos la distancia que hay desde el punto de inicio hasta el lugar donde se ha leído la cota redonda (Figura 4).

Figura 4. Medición con cinta métrica.

e) Se continúa tomando todas las vistas intermedias que sean posibles desde ese punto; en el momento en que no se puedan leer más vistas, se realiza un cambio. En la Figura 5, la última cota tomada desde la primera estación es 2402, para hacer el cambio, se toma como vista atrás el mayor número posible y se lee la vista adelante. Sumando la vista atrás a la última cota calculada obtenemos la segunda altura instrumental y, restando a ésta la vista adelante, obtenemos la cota del cambio; para seguir midiendo, simplemente bastará con mover la mira hasta que haya un nuevo número exacto y éste restarlo de la segunda altura instrumental para obtener su cota.

Figura 5. Ejemplo de cuando se presenta un cambio.

f) Por último, se continúa midiendo todas las cotas y sus distancias de todas las perpendiculares realizadas.

Cálculos

La nivelación realizada para encontrar las cotas redondas se la muestra en las siguientes carteras de campo calculadas de acuerdo con lo visto en anteriores prácticas:

Tabla 1: Perpendicular 1⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaC 4,605 240

52400,395

1 4 24012 3 24023 2 24034 1 2404

C#1 3 0 2408

0 2404

5 24056 2 24067 1 24078 0 2408

Tabla 2: Perpendicular 2⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaB1 3,85 240

42400,150

1 3 24012 2 24023 1 24034 0 2404

C#2 5 0 2409

2404

5 4 24056 3 24067 2 24078 1 2408

Tabla 3: Perpendicular 3⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaB2 3,67 240

42400,330

1 3 24012 2 24023 1 24034 0 2404

C#3 5 0 2409

2404

5 4 2405

6 3 24067 2 24078 1 2408

Tabla 4: Perpendicular A1⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaA1 4 240

42400,000

1 3 24012 2 24023 1 24034 0 2404

C#4 5 0 2409

2404

5 4 24056 3 24067 2 24078 1 2408

Tabla 5: Perpendicular A2⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaA2 3,015 240

32399,985

1 3 24002 2 24013 1 24024 0 2403

C#5 5 0 2408

2403

5 4 24046 3 24057 2 24068 1 24079 0 2408

C#6 2 0 2410

2408

10 1 2409

Tabla 6: Perpendicular A3⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaA1 3,055 240

32399,945

1 3 24002 2 24013 1 24024 0 2403

C#7 5 0 2408

2403

5 4 24046 3 24057 2 2406

8 1 24079 0 2408

C#8 2 0 2410

2408

10 1 2409

Tabla 7: Alineamiento AE⨀ Vista Atrás Vista Adelante Hi Vista Intermedia CotaA1

3,585 2404

2400,415

1 3 24012 2 24023 1 2403

Tabla 8: Perpendicular 4⨀ Vista Atrás

Vista Adelante Hi Vista Intermedia Cota

B3 3,49 2404 2400.5101 3 24012 2 24023 1 24034 0 2404

C#9 5 0 2409 24045 4 24056 3 24067 2 24078 1 24089 0 2409

C#10 2 0 2411 240910 1 2410

Tabla 9: Alineamiento CD⨀ Vista Atrás

Vista Adelante Hi Vista Intermedia Cota

C1 4,535 2405 2400,4651 4 24012 3 24023 2 24034 1 24045 0 2405

C#11 4 0 2409 24056 24067 24078 2408

Tabla 10: Alineamiento ED⨀ Vista Atrás

Vista Adelante Hi Vista Intermedia Cota

C1 2,41 2405 2402,5901 4 24012 3 24023 2 2403

4 1 24045 0 2405

C#12 4 0 2409 24056 3 24067 2 24078 1 2408

Por cada cota redonda medida, se debe medir también la distancia que hay entre ellas, como lo muestra la figura 6:

Figura 6. Distancias entre cotas redondas

Al unir los puntos de igual altura se generan las curvas de nivel, representando la configuración del terreno

Figura 7. Curvas de nivel

CONCLUSIONES

Esta forma de trabajo, lograda usando los llamados niveles de mano, en comparación con otras formas de nivelación, se encontró que es mucho más dispendiosa y necesita que sean varias las personas que colaboren en sus distintas fases de realización.

Una de las diferencias fundamentales es que disminuye considerablemente el trabajo de oficina ya que la mayoría de los resultados se encuentran directamente en el trabajo de campo, razón por la cual se deben tomar los datos con el mayor cuidado posible.

En cuanto a los cálculos se refiere se encuentra que no es necesario el uso de las interpolaciones matemáticas ya que los datos son tomados directamente en cada punto y no se necesita de las aproximaciones numéricas.

RECOMENDACIONES

Se debe tener mucho cuidado en el manejo del nivel Locke ya que por su pequeño tamaño es muy fácil que se resbale de las manos y pueda sufrir daños irreparables con la consiguiente pérdida de tiempo y dinero. Se debe protegerlo en el transporte y resguardarlo de las condiciones atmosféricas adversas como la humedad que causa oxidación en el material y opacidad en los cristales.

Se debe iniciar el trabajo desde los puntos más atrás posibles y desde los cuales se pueda tomar la mayor cantidad de medidas, con el fin de que los cambios de sitio con el aparato sean mínimos.

Como sucede en todo trabajo de campo el equipo de práctica debe estar listo para afrontar el tiempo cambiante en los actuales momentos, donde tenemos mañanas con altas temperaturas y tardes lluviosas.

ANEXOS

Panorámicas del terreno

Vista atrás (más alta posible) Forma de ubicar el nivel

Búsqueda de la vista intermedia