EXPLANACIÓN Y NIVELACIÓN DEL TERRENO

1. CONCEPTO

Las nivelaciones consisten en la operación de determinar una cota taquimétrica del terreno u obra, conociendo previamente una cota inicial o de salida. Dichas nivelaciones reflejarán el desnivel que existe entre los diferentes puntos de la parcela o solar estudiado. Las nivelaciones servirán para resolver las incógnitas de diferencias altimétricas, para definir cotas de obra de plataformas, pendientes de evacuación de aguas en vías públicas, desniveles de tuberías, nivelación de explanaciones tales como autovías, campos de fútbol, campos de cultivo, diques, jardines, escolleras, pistas aeroportuarias, soleras, etc. Podríamos entender la explanación como la operación de movimiento de tierras a efectuar con el objetivo de convertir la superficie de un terreno natural en un plano horizontal o inclinado.

En general, estos trabajos consisten en la ejecución de todas las obras de tierra necesarias para la correcta nivelación de las áreas destinadas a la construcción, la excavación de préstamos cuando estos sean necesarios, la evacuación de materiales inadecuados que se encuentran en las áreas sobre las cuales se va a construir, la disposición final de los materiales excavados y la conformación y compactación de las áreas donde se realizará la obra. Dichos trabajos se ejecutarán de conformidad con los detalles mostrados en los planos o por el Director de Obra, utilizando siempre el equipo más apropiado para ello.

La nivelación ha contribuido en forma muy importante al desarrollo de la civilización, ya que las construcciones de caminos, conductos de agua o canales y las grandes obras de arquitectura e ingeniería, entre otras, tanto de la era moderna como de la antigüedad, son una prueba palpable de este 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 salvajes, se tuvo una idea más o menos precisa de la nivelación; desde apilar materiales y dar cierta estabilidad a éstos, como el hecho de cursar las aguas para los cultivos, pensando incluso ya en las pendientes. Todo ello condujo a la fabricación de ingeniosos instrumentos, desarrollándose paralelamente las técnicas y estudios pertinentes, lo que originó la aparición de nuevas teorías basadas en el desarrollo tecnológico y científico, dando lugar, en fin, a las denominaciones que utilizamos cotidianamente en la actualidad. Son muestras de belleza dignas de admiración lo logrado en las pirámides de Egipto, los caminos y canales hechos por los antiguos griegos y romanos, el canal de Suez o el de Panamá, la Gran Muralla china, los túneles del Mont-Cenis en Panamá o bajo el canal de la Mancha, y tantas otras obras que sin las técnicas propias de la nivelación, jamás estarían de pie para poderlas admirar en estos años.

La utilidad de la nivelación del terreno resulta innegable. Su fin principal es el cálculo de las pendientes y de los desmontes o terraplenes que hay que realizar en la ejecución de los distintos trabajos. Las instrucciones oficiales obligan a los constructores a tomar, como plano horizontal de referencia, el nivel medio del mar; este nivel se considera como de cota cero. Por consiguiente, el punto de partida de toda nivelación, ha de referirse al nivel del mar. Para ello debe buscarse, en las inmediaciones del lugar que se trata de nivelar, un punto cuya altura sobre el nivel del mar sea conocida. En todos los países occidentales, al realizar la nivelación general por el cuerpo de Topógrafos e Ingenieros geógrafos, se dejan señalados puntos de cota conocida, que sirven de referencia en las operaciones ulteriores. En España, tradicionalmente, estos puntos los fijaba el Instituto Geográfico Nacional, señalándolos con un disco de metal que lleva las letras N.P. (nivelación de precisión) y el número de orden de la cota correspondiente. Esta placa o redondel de metal, se coloca generalmente al pie de algún edificio o muro, y en éste se instala, a poca altura del suelo, una placa mucho mayor en la que consta la altura en metros y milímetros que corresponde al punto señalado. Ordinariamente, hay un punto de cota determinada en casi todas las estaciones de ferrocarril de nuestro país.

Una vez conocida la altura del punto de referencia, se le toma como origen para determinar la cota de todos los puntos cuya altura sobre el nivel del mar se quiere conocer. Basta, para esto, con hallar la diferencia entre las alturas de estos puntos y la del punto de referencia, y sumarla o restarla de la de éste, según esté situado más bajo o más alto que los demás.

La Altimetría es la parte de la topografía que tiene por objeto el estudio de los métodos y procedimientos que sirven para la representación del relieve del terreno mediante el levantamiento de los perfiles longitudinales y transversales del mismo. La exactitud de estas mediciones depende del objetivo que se persigue y también de los medios disponibles (instrumentos topográficos e informáticos). Los instrumentos topográficos empleados en la práctica de la nivelación son, básicamente, los siguientes:

- Niveles para dirigir visuales

- Miras para medir distancias

- Estaciones totales

- Instrumentos GPS

Los niveles pueden ser de precisión y de mano. Aunque el teodolito y el barómetro no son aparatos propiamente diseñados para la práctica de la nivelación, también se emplean para calcular las diferencias de nivel existentes entre los puntos del terreno. En cualquier caso, para determinar las alturas de puntos sobre la superficie terrestre es necesario utilizar algún punto o superficie como referencia o datum.

2. ALGUNAS DEFINICIONES O CONCEPTOS DE INTERÉS EN LA NIVELACIÓN DE TERRENOS

Veamos las más relevantes (algunas de ellas ya han sido definidas en el capítulo anterior).

Topógrafo: El topógrafo es el profesional especialista que describe o hace mapas de la topografía de un lugar o región; son los encargados de plasmar, en un plano topográfico, la realidad vista en el ámbito rural o natural de la superficie terrestre y en el campo urbano la descripción de los hechos o elementos existentes, como muros, edificios, calles y puentes, entre otros. El topógrafo no se limita a realizar levantamientos topográficos sino que posee el conocimiento suficiente para editar y redactar mapas cartográficos. Las principales facultades de un topógrafo son las siguientes:

Calcular las superficies y volúmenes.

Representar

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