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Objetivos

Conocer y aprender el uso y manejo adecuado del nivel.

Aprender los procedimientos mediante los cuales se determina la diferencia de alturas.

Adquirir un criterio de comparación entre los diferentes métodos de nivelación.

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Introducción

El levantamiento topográfico llevado a cabo en la práctica número dos titulada,

“Uso y manejo del nivel, nivelación simple y nivelación compuesta, método del

circuito cerrado” consistió en llevar a cabo una serie de actividades con la

intención de aprender a usar un nuevo equipo topográfico además aprender los

procedimientos mediante los cuales se determina la diferencia de alturas.

Durante la práctica realizada se hizo uso del nivel, el cual es utilizado para

garantizar la horizontalidad de las visuales y poder determinar diferencias de

alturas o cotas entre los diferentes puntos de un terreno por otra parte

manipulamos otro complemento como equipo auxiliar el cual fue la estadia.

En el siguiente informe damos a conocer el procedimiento paso a paso para

realizar el levantamiento topográfico antes mencionado utilizando nivel.

Además se hará énfasis en los cálculos y resultados obtenidos en esta práctica

con el objetivo de afianzar nuestros conocimientos en la materia y corregir los

errores cometidos en esta.

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Antecedentes Históricos

La instrumentación topográfica ha variado y avanzado a la par de la electrónica.

Podemos recordar las cadenas y las cuerdas que los babilonios y egipcios usaban

en el año 3000 a. de c., el lento y costoso perfeccionamiento de los anteojos y de

la medición angular han dado su fruto y resultado.

El corobates o primer aproximación de un nivel, era una regla horizontal con patas

en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se

vertía agua para usarla como nivel.

Se hicieron estudios e intentos para obtener el primer nivel automático, teniendo

que esperar hasta 1946, año en el que el ruso Stodolkjewich puso en práctica

estos principios. En el año 1950, Carl Zeiss fabrico el Ni2, instrumento que poseía

un compensador mecánico en lugar de burbuja tubular, precursor de los actuales

sistemas de compensación por gravedad.

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Importancia y Aplicación de la Práctica

Las practicas pre-profesionales nos ayudan a aclarar y consolidar nuestra

vocación profesional además nos damos a conocer y creamos relaciones con las

empresas abriendo así posibilidades de trabajo como futuros ingenieros.

Es a través de la aplicación de los métodos estudiados en la práctica que se

adquieren habilidades del uso y manejo de los instrumentos utilizados en la

nivelación, lo cual nos brindara una mayor eficiencia en las futuras prácticas de

campo y levantamientos topográficos.

Los instrucciones obtenidas en las prácticas será de vital importancia en

levantamientos topográficos en terrenos propuestos para la construcción de una

obra civil, de igual manera en muchas ocasiones será necesario replantear

levantamientos.

A través de la práctica tendremos la capacidad de sugerir o establecer nuevos

métodos para la solución de problemas, tomando en cuenta los errores cometidos,

así mismo, aplicando los conocimientos y métodos adquiridos obtenemos

habilidades sobre el uso y manejo de los instrumentos utilizados en la nivelación y

a partir de esto logramos resultados precisos en futuros levantamientos

topográficos.

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Aspectos Generales

Un levantamiento en altimetría es a lo que se llama nivelación. Como la

mencionamos anteriormente la nivelación no es más que un proceso por medio

del cual se van a determinar las alturas de puntos y por ende los de niveles, todo

esto con respecto a un nivel de referencia. Es la forma de expresar las alturas

relativas de puntos situados por debajo o por encima de un cierto plano de

referencia.

El instrumento más importante en la materia es el nivel fijo, instrumento empleado

en la nivelación por alturas o geométricas.

Este es un instrumento topográfico destinado a garantizar la horizontalidad de las

visuales y a poder determinar diferencias de alturas o cotas entre los diferentes

puntos de un terreno.

Existen varios tipos de niveles topográficos pero de ellos los niveles de línea

automáticos ópticos son los más usados hoy en día por su sencillez, rapidez y

relación costo beneficio con aplicaciones que van desde la edificación de

viviendas, jardinería y nivelación de terrazas hasta excavaciones, construcciones

de cimientos y paisajismo.

Otro complemento del equipo auxiliar para realizar una nivelación en el estadal,

que consiste de una regla graduada de 5 metros de longitud que puede ser

abatible a 2 o 1 metro. El estadal esta graduado en metros, decímetros,

centímetros y milímetros.

Nivelación Simple: siendo esta una posición instrumental, y así determinar todos

los puntos de interés,

Nivelación Compuesta: se considera así al enlace entre varias nivelaciones

simples que consideran más de una posición instrumental.

Lectura de Espalda (LE): es una lectura del hilo central efectuada en la mira sobre

un punto de elevación conocida, como BM a partir del cual se van a nivelar los

puntos restantes.

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Punto de Cambio (PC): llamado así al punto donde se ejecutan las lecturas de

frente y de espalda para calcular la nueva altura del instrumento y a la vez el

enlace entre dos nivelaciones simples.

Lectura de Frente (LF): es la lectura del hilo central efectuada en la mira sobre un

punto cuya elevación se desea conocer o bien un punto de cambio.

Error de Cierre: el error de cierre de una nivelación depende de la precisión de los

instrumentos utilizados, el número de estaciones y de puntos de cambio y del

cuidado puesto en las lecturas y colocación de la mira.

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Desarrollo de Campo

Composición de la cuadrilla1. Observador

2. Estadalero

3. Anotador

4. Cadenero

Equipo Empleado Teodolito

Nivel

Estadia

Cinta métrica

Clavos

Martillo

Libreta de campo

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Proceso de levantamiento paso a paso

1. Para la nivelación compuesta, primero estacionamos el nivel entre los dos puntos del lado que iniciamos medir (lado BM1-PC1).

2. Procedimos a realizar la lectura de LE en dirección al BM, y el LF hacia PC1 con ayuda de la estadía.

3. El mismo procedimiento utilizamos para encontrar todas las lecturas LE y LF alrededor del edificio del comedor.

4. Se midieron los LI en cada esquina del edificio asignándoles nombres a cada una de ellas (A,B y C)

5. Para la nivelación simple, ubicamos el nivel en un punto ubicado detrás del edificio, se encontró el LE en dirección al BM y se empezaron a medir LI en cualquier punto del muro perimetral.

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Resumen de Datos Levantados en el Campo

Nivelación Compuesta

Nivelación Simple

Est. LE LIBM 1.457A 1.852B 2.299C 2.089D 2.501E 1.609F 1.500G 1.338

Est. LE LF LI Cota BM 1.022 100

A 0.829 100.193

PC1 2.790 2.539 98.483

B 0.882 100.391

PC2 1.710 1.160 100.113

PC3 1.052 1.165 100.658

C 1.271 100.439

BM 1.678 100.032

∑ 6.574 6.542

Distancia (Km)

BM – PC1 0.049

PC1 – PC2 0.033

PC2 – PC3 0.053

PC3 - BM 0.031

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Cálculos

Fórmulas utilizadas

ΔH = LE – LF

AI = cota + LE

Cota= AI - LF

∑Hobs = ∑LE - ∑LF

ΔHfijo = Elv.BM2 – Elv.BM1

Para determinar que tipo de nivelación se hizo, se emplea:

0 .08√K ¿ } 0.02√K ¿ }0 .01√K ¿ }¿¿ ¿ Donde K es la longitud total medida en kilómetro.

NIVELACIÓN COMPUESTA

-Cálculos de alturas de instrumentos y elevaciones:

AI BM=100+1.02

AI BM=101.022m

Elv .A=101.022−0.829

Elv .A=100.193m

Elv .PC−1=101.022−2.539

Elv .PC−1=98.483m

AI PC−1=98.483+2.790

AI PC−1=101.273m

Elv .B=101.273−0.882

Elv .B=100.391m

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Elv .PC−2=101.273−1.160

Elv .PC−2=100.113m

AI PC−2=100.113+1.710

AI PC−2=101.823m

Elv .pc−3=101.823−1.165

Elv .pc−3=100.658m

AI PC−3=100.658+1.052

AI PC−3=101.710m

Elv .C=101.710−1.271

Elv .C=100.439m

Elv .BM=101.710−1.678

Elv .BM=100.032m

-Factor de precisión:

LT=0.049+0.033+0.053+0.031

LT=0.166 km=K (En kilómetros).

Ep=0.08√0.166=0.033 Nivelación Aproximada.

Ep=0.02√0.166=0.008 Nivelación Ordinaria.

Ep=0.01√0.166=0.004 Nivelación de Precisión.

Ep=0.04√0.166=0.016 Nivelación de Alta Precisión.

-Error de cierre:

∈C≤∈P

∑ ¿−∑ LF=¿∈C ¿

6.574−6.542=∈C

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∈C=0.032=∆ H

0.032≤0.033→Corregir cota

Por tener un error de cierre de 0.032 (al restar la cota final menos la cota inicial) se

usó la nivelación aproximada.

Se corrigen las cotas:

Factor de corrección:

C1 = −0.0320.166

∗0.049 = -0.009C2 =

−0.0320.166

∗0.082 = -0.016C3 =

−0.0320.166

∗0.135 = -0.026C4 =

−0.0320.166

∗0.166 = -0.032Cota Corregida:

Elv .PC−1=98.483−0.009m

Elv .PC−1=98.474m

Elv .PC−2=100.113−0.016m

Elv .PC−2=100.097m

Elv .pc−3=100.658−0.026m

Elv .pc−3=100.632m

Elv .BM=100.032−0.032m

Elv .BM=100m

NIVELACIÓN SIMPLE

AI BM=100+1.457

AI BM=101.457m

Elv .A=101.457−1.852

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Elv .A=99.605m

Elv .B=101.457−2.299

Elv .B=99.158m

Elv .C=101.457−2.089

Elv .C=99.368m

Elv .D=101.457−2.501

Elv .D=98.956m

Elv .E=101.457−1.609

Elv .E=99.848m

Elv .F=101.457−1.500

Elv .F=99.957m

Elv .G=101.457−1.338

Elv .G=100.119m

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TABLA DE RESULTADOS

NIVELACIÓN COMPUESTA

NIVELACIÓN SIMPLE

Est. LE LI LF ∆H Cota calculadas

Cotas corregidas

BM 1.022 101.022 100 100

A 0.829 100.193 100.193

PC-1 2.790 2.539 101.273 98.483 98.474

B 0.882 100.391 100.391

PC-2 1.710 1.160 101.823 100.113 100.097

PC-3 1.052 1.165 101.710 100.658 100.632

C 1.271 100.439 100.439

BM 1.678 100.032 100

∑ 6.574 6.542

Est. LE LI ∆H Cota calculadas

BM 1.022 101.457 100

A 1.852 99.605

B 2.299 99.158

C 2.089 99.368

D 2.501 98.956

E 1.609 99.848

F 1.500 99.957

G 1.338 100.119

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Conclusiones Se realizó con éxito la nivelación aplicando los conocimientos teóricos y

haciendo uso adecuado de los instrumentos de trabajo.

Se captó de manera efectiva el uso y manejo del nuevo instrumento conocido, el nivel.

Se analizaron los datos recogidos en campo y se efectuaron satisfactoriamente los cálculos matemáticos.

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Recomendaciones

Se recomienda para un mejor desempeño de la práctica empezar las actividades correspondientes en tiempo y forma de manera que no se atrasen los procesos y se puedan efectuar con tranquilidad, precisión en el tiempo establecido.

Se recomienda a los estudiantes guardar el orden al efectuar la práctica de campo para así poder escuchar correcta y atentamente las indicaciones que el docente orienta, a fin de efectuar correctamente las actividades de la práctica.

Se recomienda seguir todas y cada una de las indicaciones del docente para garantizar el orden y la armonía al realizar la práctica.

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Anexos

Instrumentos utilizados

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Bibliografía

http://www.buenastareas.com/ensayos/Informe-Levantamiento-De-Una-Poligonal-

http://www.academia.edu/6398094/Informe_de_la_Practica_de_Topografia_3

https://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/unidad-iv-planimetria-con-teodolito.pdf