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Practica 2 nivelacion (altimetria)

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Practica 2 nivelacion (altimetria)

  1. 1. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADPRACTICA 2: NIVELACIÓN.PROFESORES FACILITADORES:PROF. JEISER GUTIERREZ (COORDINADOR)PROF. LEONARDO MEDINAPROF. RAFAEL QUINTEROPROF. ISAUL DIAZPROF. MARYBEL RAMIREZPROF. LUIS OLLARVES LAPSO I-2011 (MARZO-JULIO) http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  2. 2. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD OBJETIVOSGENERAL: Aplicación de los métodos de nivelación geométrica en la determinación de alturas, desniveles y curvas de nivel en el terreno.ESPECÍFICOS: Manejo y uso del nivel. Aplicación de la nivelación geométrica: simple y compuesta. Aplicación de la nivelación geométrica: compuesta por el método de radiación. Nivelación por cuadriculas Trazado de las curvas de nivel en el terreno. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  3. 3. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD MATERIALES UTILIZADOS ESTADÍA. NIVEL GEOMÉTRICO. TRÍPODE. CINTA MÉTRICA. ESTACAS DE MADERA. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  4. 4. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD METODOLOGÍA: En la nivelación son aplicados distintos procedimientos mediante los cuales se puedenobtener distancias verticales de puntos sobre un terreno y de esta manera poder observar eldesnivel entre ellos y utilizar la información para un propósito determinado. La nivelación es muy utilizada dentro del campo de la ingeniería en innumerablespropósitos, como en vías ferroviarias, construcción de carreteras, hidráulica, urbanismos,edificaciones en cada una de las actividades que se realizan en estas ramas de laingeniería. Existen diferentes tipos de nivelación como la nivelación: Barométrica es la que se hace en función de la presión atmosférica para obtenerniveles a través de barómetros, pero son de poca precisión ya que todo esto depende de lascondiciones climáticas. Trigonométrica es la que se realiza con teodolito, midiendo ángulos verticales ydistancias de diferentes puntos respecto al desconocido y aplicando procedimientostrigonométricos se pueden obtener alturas. Taquimétrica es también realizado con teodolito y estadía, en este procedimiento seutilizan los ángulos verticales y los hilos taquimétricos para determinar los desniveles, tal ycomo se vio en la practica 4. La nivelación de geometría de línea, es la más utilizada en trabajos de ingeniería yes la que veremos en esta práctica por su gran precisión, se realiza con niveles geométricosque, con visuales horizontales dirigidos a miras verticales (estadías) pueden proyectar laaltitud de un punto hacia otros puntos. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  5. 5. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD El estacionamiento del nivel es mucho más sencillo que el teodolito, solo se necesitacolocar el trípode como se vio en la practica 2 y colocar el nivel sobre la mesilla del trípode,sujetar con el tornillo de fijación, luego se centra el nivel de burbuja y estará listo para usarlo. La nivelación de geométrica de línea la podemos clasificar de dos, la simple y lacompuesta. La nivelación simple consiste en realizar las mediciones de todos los puntos sobreel terreno desde un mismo punto de estación con el nivel sin necesidad de hacer otroscambios. En la figura 6.1 se muestra la vista de planta del eje de una Vialidad a la cual se ledesea realizar una nivelación. En la figura 6.2 se muestra la vista de perfil de una nivelación simple, como elpropósito de la nivelación simple es levantar todos los puntos desde una misma estación, sedebe estacionar el nivel de tal manera que se tenga visión clara para todos los puntos. Unode los puntos debe tener una altitud o cota conocida de donde generalmente se parte con lamedición que para este caso es el punto 1, con una altitud de 50 M.S.N.M. y en función deeste se calcularán las alturas y desniveles de los otros puntos. Como el punto con altitud conocida es el 1 se coloca la estadía en ese punto, seenfoca desde el nivel y se toma la lectura, como aparece en la figura 6.2 De esta manera se va colocando la estadía en cada punto y se van tomando laslecturas con el nivel (ver figura 6.2). Las lecturas serán clasificadas como vista atrás, vista intermedia y vista adelante. La vista atrás será la primera lectura que se realice desde la estación que para estecaso es el punto 1 este será nuestra vista atrás. Las vista intermedias son todas las siguientes antes de llegar a la ultima que paraeste caso son los puntos 2,3,4. La vista adelante es la última lectura que se tome desde una estación que para estecaso es el punto 5. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  6. 6. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADFigura 6.1 Estación 1 P5 P2 P3 P1 P4Figura 6.2 Se organiza la información de la figura y queda como sigue: VISTA VISTA VISTA COTA PUNTO ATRÁS INTERMEDIA ADELANTE COTA OJO TERRENO (+) (-) (-) 1 1.799 50 2 0.930 3 1.759 4 0.702 5 0.200 http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  7. 7. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD Como el punto con cota conocida es en 1 con 50 m.s.n.m. se debe calcular la cota de ojo, quees el nivel de la línea roja que permanece constante desde el punto 1 hasta el 5, y se obtiene de: Cota de ojo = Cota (1)+ vista atrás en (1) Cota de ojo = 50 M + 1.799 = 51.799 M Como la cota de ojo es constante desde el punto 1 hasta el 5, se resta la cota de ojo menos lalectura en cada punto y se obtiene la altura en cada punto. Cota terreno (2) = cota de ojo – vista intermedia en (2) Cota terreno (3) = cota de ojo – vista intermedia en (3) Cota terreno (4) = cota de ojo – vista intermedia en (4) Cota terreno (5) = cota de ojo – vista adelante en (5) VISTA VISTA VISTA COTA PUNTO ATRÁS INTERMEDIA ADELANTE COTA OJO TERRENO (+) (-) (-) 1 1.799 50 51.799 2 0.930 50.869 ´´ 3 1.759 50.040 ´´ 4 0.702 51.097 ´´ 5 0.200 51.599 ´´ Nivelación compuesta: Cuando se necesita aplicar el método de nivelación a unterreno y este es tan extenso o accidentado que no permite levantar toda la extensión desdeun mismo punto de estación con el nivel, se hace necesario hacer otros cambios de estaciónpara tener visión de todos los puntos, entonces la nivelación no es simple sino que pasa aser una nivelación compuesta, debido a que la compuesta son series de nivelacionessimples enlazadas entre sí a través de puntos de cambio o también llamados puntos de liga. En la figura 6.3 se presenta la nivelación del eje de una carretera, la cual fueseccionada en distancias parciales con cinta métrica (progresivas), para determinar las altituden los puntos de esas progresivas. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  8. 8. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADVista en planta (Figura 6.3)Vista de perfil (Figura 6.3)En la figura se observa una nivelación compuesta, que muestra tres nivelaciones simples enlazadasentre si en dos puntos de cambio, en los puntos de progresiva 0+020 y 0+080. El propósito del punto de cambio es el de determinar la cota de terreno en ese punto, debidoa que ya, no se puede avanzar por falta de visibilidad. En el avance de la medición los puntos de http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  9. 9. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADcambio pueden ser colocados fuera del eje de medición, la cota calculada en ese punto servirá comoapoyo para continuar. Para la primera estación se tiene una vista atrás en el punto de progresiva 0+000, no existenvistas intermedias y la vista adelante es en el punto 0+020, luego se produce el primer cambio. En el punto donde se produjo la vista adelante desde la primera estación, es donde se tomarala vista atrás de la estación siguiente, las mediciones de los puntos 0+040 y 0+060 son intermedias ycomo la última lectura se hace en 0+080 esa será la vista adelante. Se realiza el cambio para la tercera estación y la vista atrás será en 0+080 que es donde serealizo la vista adelante en el cambio anterior, se toman las lecturas intermedias en 0+100 y 0+120 yla vista adelante en 0+140. Si se desea continuar con la medición entonces en la última vista adelante será la vista atrásdel otro cambio y así cuantos cambios se hagan. Las mediciones quedan ordenadas en la tabla como se muestra: VISTA VISTA VISTA COTA PROGRESIVA COTA OJO ATRÁS INTERMEDIA ADELANTE TERRENO 0+000 1,460 35 0+020 1,799 2,350 0+040 2.420 0+060 2,474 0+080 0,385 2,790 0+100 2,483 0+120 2,945 0+140 3,505 Para establecer el cálculo de las cotas del terreno se debe partir del punto con cota conocidasiendo este el punto de progresiva 0+000, lo primero que se debe hacer es calcular la cota de ojo parael primer punto de estación, se obtiene: Cota de ojo = Cota (0+000) + vista atrás en (0+000) Cota de ojo = 35M + 1,460m = 36,460M Con esta se calcula la cota de terreno en el punto de progresiva 0+020, Cota en (0+020) = cota de ojo – vista adelante (0+020) http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  10. 10. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD Cota en (0+020) = 36.460m – 2.350m= 34.110 mYa tenemos entonces la cota en 0+020, ahora esta cota nos servirá de apoyo para arrancar en elsegundo cambio, donde se necesita calcular la nueva cota de instrumento con la cota en 0+020. Cota de ojo = cota en (0+020) + vista atrás en (0+020) Cota de ojo = 34.110m + 1.799m = 35.909 m Esta cota de ojo será igual desde 0+020 hasta 0+080, y con esta se calculan las cotas deterreno en 0+040, 0+060 y 0+080. Cota en (0+040) = cota de ojo – vista intermedia en (0+040) Cota en (0+040) = 35,909m – 2.420m = 33.489m Cota en (0+060) = cota de ojo – vista intermedia en (0+060) Cota en (0+060) = 35.909m – 2.474m =33.435m Cota en (0+080) = cota de ojo – vista adelante en (0+080) Cota en (0+080) = 35.909m – 2.790m= 33.119m Ahora con la cota en 0+080 se calcula la cota de ojo para el siguiente cambio, Cota de ojo = Cota en (0+080) + vista atrás en (0+080) Cota de ojo = 33.119m + 0.385m =33.504m. Con la cota de ojo se calcula las cotas de terreno en los puntos de progresiva 0+100, 0+120,0+140. Cota en (0+100) = cota de ojo – vista intermedia en (0+0100) Cota en (0+100) = 33.504m – 2,483m = 31.021m Cota en (0+120) = cota de ojo – vista intermedia en (0+120) Cota en (0+120) = 33.504m – 2,945m = 30.559m Cota en (0+140) = cota de ojo – vista adelante en (0+140) Cota en (0+140) = 33,504m – 3.505m = 29,999mSi en la nivelación se hubiese más puntos de cambio el procedimiento de cálculo se sigue de la mismamanera. La tabla de cálculo queda de la siguiente manera: http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  11. 11. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD VISTA VISTA VISTA COTA PROGRESIVA COTA OJO ATRÁS INTERMEDIA ADELANTE TERRENO 0+000 1,460 35m 36.460 0+020 1,799 2,350 34.110 35.909 0+040 2.420 33.489 ´´ 0+060 2,474 33.435 ´´ 0+080 0,385 2,790 33.119 33.504 0+100 2,483 31.021 ´´ 0+120 2,945 30.559 ´´ 0+140 3,505 29.999 ´´ 3.644 8.645 ´´ Una forma de chequear que la operación este correcta es determinar el desnivel existenteentre la sumatoria de vista atrás y la sumatoria de vista adelante, y la diferencia entre los dos valoresdebe ser igual a la diferencia entre el primer y el último punto de cota de terreno, como sigue: vistaAtras victaAdelante 8.645m 3.644m 5.001m Debe ser igual a: Cota del primer punto (0+000)- cota del último punto (0+140) 29.999m 35m 5.001m Como se observa el chequeo se cumple, de no cumplirse se debe rectificar los cálculos de lascotas del terreno. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  12. 12. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADNivelación geométrica por el método de radiación: La nivelación por el método deradiación, no es más que una nivelación compuesta, solo que desde un mismo punto deEstación (Nivel) se puede visar varios puntos (Estadía) en una circunferencia de 360° ohasta donde alcance la visual del Nivel. Es necesario resaltar, la correcta codificación onumeración de los puntos a levantar para ello es necesario llevar una planilla de registro,para no cometer errores o confusión de puntos. A continuación se presenta un ejemplo de una Nivelación por el método de radiaciónde una Vialidad. En la figura # 1 se muestra el Topógrafo visando a la siete (7) estadías una por vez,las misma deben ser colocadas transversalmente en la Vía y en dirección de las progresivaspreviamente establecidas, una vez realizada la nivelación en una progresiva se pasa a lasiguiente y así para el resto de las progresivas.Figura # 1NIVELACIÓN GEOMÉTRICA MÉTODO DE RADICIÓN 0+0 00 http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  13. 13. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADEn la vista de planta se puede observar la manera correcta de levantar los puntos en unaVialidad. VISTA DE PLANTA P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 0+000 0+010 0+020 0+030 0+040 0+050 VISTA DE PERFIL NIVEL 0+000 0+010 0+020 0+030 0+040 0+050A continuación se presenta un corte transversal de una Vía donde se pueden apreciarclaramente los desniveles entre los puntos. C LP1 P2 P6 P7 P4 P3 P5 0+000 SECCIÓN TRANSVERSAL http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  14. 14. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADPlanilla de Registro de datos de Campo.Perfil longitudinal: Es la representación gráfica de la intersección del terreno con un planovertical que contiene al eje longitudinal de nivelación, con esto se obtiene la forma altimétricadel terreno a la largo de la mencionada línea. Escalas más usadas: vertical 1/10, 1/100.Horizontal 1/100, 1/1000 respectivamente. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  15. 15. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDADSiguiendo el ejemplo anterior el perfil longitudinal se realiza usando las cotas de terreno deleje de la Vía (centro CL) de cada progresiva. Ver figura 4.Figura 4 19,771 m 19.771 19.890 19.871 19.953 Cota Terreno Dist. Parciales 10.00 m 10.00 m 10.00 m 0+000 0+010 0+020 Progresivas 0+030 Escala: V: 1/10 H: 1/100Perfil transversal: Es la representación gráfica de la intersección del terreno con un planovertical perpendicular al eje longitudinal, este se realiza en cada uno de los puntos quedefinen al perfil longitudinal, es decir, se realiza en todos los puntos de cambio o deprogresivas. Estos perfiles se dibujan usando la misma escala para el eje vertical comohorizontal. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/
  16. 16. UNEFMUniversidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” Universidad Nacional Experimental Francisco de MirandaÁrea de Tecnología-Programa de Ing. Civil-Departamento de VialidadPracticas Topografía en Campo. Departamento de VIALIDAD Nivelación por el método de la cuadricula La nivelación por el método de la cuadricula es muy utilizado en grandes y pequeñasextensiones de terreno. Consiste en configurar sobre el terreno una malla formada por cuadriculas de líneas paralelas yperpendiculares de lados conocidos y constantes con el propósito de medir las altitudes de cadapunto que se forme en la cuadricula. La configuración de la cuadricula se puede hacer con cinta métrica y materializar los puntos enel terreno con estacas de madera o piquete, cada punto de la cuadricula se debe identificar connúmeros o letras, la cuadricula debe cubrir toda la extensión del terreno. En la figura se muestra la cuadricula de un terreno, una vez materializados los puntos decuadricula el próximo paso es determinar las altura de cada punto de la cuadricula aplicando unanivelación simple o compuesta como se vio anteriormente. http://catedradetopografiaunefm.blogspot.com/

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