Nivelacion Simple Y Compuesta Cerrada

PRACTICA N° 4

NIVELACION SIMPLE Y COMPUESTA CERRADA

INTRODUCCION:

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 perfiles transversales del mismo. Este relieve se determina mediante la nivelación, que es la operación mediante la cual se estima la diferencia del nivel entre dos o más puntos del terreno. La exactitud de estas mediciones depende del objetivo que se persigue y de los medios disponibles (instrumentos).

El objetivo de esta práctica es identificar los desniveles de un terreno por medio de la nivelación geométrica simple y nivelación compuesta, además de las cotas, y aplicando algunos cálculos podremos determinar las alturas o diferencias de la zona de trabajo, con esto será posible realizar un levantamiento topográfico del lugar elegido y poder hacer con detalles un mapa del lugar establecido. Además de definir diferencias de altura, podemos identificar diferentes métodos de nivelación como la nivelación barométrica, nivelación taquimétrica y nivelación trigonométrica.

2.- OBJETIVOS:

2.1 Objetivos generales:

Aprender e identificar el procedimiento de una nivelación geométrica.

Adquirir la habilidad en el manejo de un nivel de precisión para una nivelación geométrica correcta.

Obtener por medio de unas mediciones, las diferencias de altura de los respectivos puntos de un terreno.

2.2 Objetivos específicos:

Lograr un alto grado de precisión en el proceso para así tener certeza de los datos tomados en campo.

Establecer las aplicaciones prácticas, de esta actividad, en el desarrollo o ejercicio profesional.

3.-REVISION DE INFORMACION BIBLIOGRAFICA:

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO.

La nivelación geométrica es un método de obtención de desniveles entre dos puntos, que utiliza visuales horizontales. Los equipos que se emplean son los niveles o equialtimétros. Los métodos de nivelación los clasificamos en simples cuando el desnivel a medir se determina con única observación. Aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadenamiento de observaciones las denominamos nivelaciones compuestas. Antes de realizar una observación topográfica es necesario efectuar la comprobación del estado del equipo correspondiente. Tras describir brevemente los métodos de nivelación geométrica simple, analizaremos el procedimiento de verificación de un nivel. Los métodos de nivelación nos dan diferencias de nivel. Para obtener altitudes, cotas absolutas, habría que referir aquellos resultados al nivel medio del mar en un punto, que en España es Alicante.

MÉTODOS DE NIVELACIÓN GEOMÉTRICA SIMPLE.

MÉTODO DEL PUNTO MEDIO.

Sean A y B dos puntos cuyo desnivel se quiere determinar. El método denominado del punto medio, consiste en estacionar el nivel entre A y B, de tal forma que la distancia existente a ambos puntos sea la misma, es decir EA = EB.

En A y B se sitúan miras verticales, sobre las que se efectúan las visuales horizontales con el nivel, registrando las lecturas mA, mB. A la mira situada en A se le denomina mira de espalday a la mira situada en B mira de frente.

El punto de estación no está materializado por ningún tipo de señal, pero los puntos sobre los que se sitúan las miras sí lo están.La igualdad de distancias entre el punto de estación y las miras, que caracteriza a este método de nivelación, podrá realizarse midiendo a pasos las distancias, siempre que previamente se haya verificado el equipo.

Se deduce que el desnivel de B respecto de A, ΔHBA, vendrá dado por la diferencia de lecturas, lectura de espalda menos lectura de frente:

ΔHBA = mA –mB

El desnivel vendrá dado por la diferencia de los hilos centrales de las lecturas sobre las miras. Siempre se efectúan las lecturas de los tres hilos: inferior, central y superior.

Se comprueba en el momento de realizar la observación que la semisuma de las lecturas de los hilos extremos es igual a la lectura del hilo central ± 1 mm, y se da por válida la observación. Se dan por válidas las lecturas, pero no se modifican. El hilo central ha de ser el observado.

Si la semisuma no fuese igual a la lectura del hilo central ± 1 mm, se repetirán las tres lecturas. Supongamos que el instrumento tiene un error residual de corrección (e). En este caso las visuales no serán exactamente horizontales. La influencia de este error en las alturas de mira (t) será igual en ambas miras, al cumplirse la equidistancia de E respecto de A y B.

Al ser iguales los errores que afectan a mA y mB, su diferencia, que es el desnivel, será correcto. El desnivel está exento de errores sistemáticos y de la influencia de la esfericidad y refracción atmosférica, debido a la igualdad de distancias entre miras. Este método es el más utilizado ya que se determina el desnivel con una sola estación de instrumento y el desnivel observado tiene una precisión del orden del mm.

Las lecturas sobre las miras se realizan apreciando los milímetros. Para conseguirlo las visuales han de hacerse a distancias cortas. La apreciación del mm en la mira depende también de los aumentos que tenga el anteojo del nivel. En la práctica se demuestra que el límite de distancias para conseguir lecturas en las que se asegure el mm, es de 80 a 100 m. Esto conlleva una posible distancia de 160 a 200 m, entre los puntos cuyo desnivel se desea obtener.

MÉTODO DEL PUNTO EXTREMO.

Sean A y B los dos puntos cuyo desnivel queremos determinar. Para ello, utilizando el método del punto extremo, se estaciona el nivel en el punto A, a una altura sobre el suelo iAy se visa a la mira situada en B, efectuándose la lectura mB.

El desnivel ΔHBA vendrá dado por:

ΔHBA = iA –mB

Analizando la expresión observamos que la precisión del método es inferior a la que se obtiene con el método del punto medio. En este caso, la medida del desnivel procede de la diferencia de una lectura de mira y de la altura de aparato.

Esto supone una precisión del orden del cm o del medio centímetro.

Por otra parte, en este método, el error residual (e) del instrumento produce un error t, en la lectura de mira mB que no queda compensado. Tampoco se elimina el error de esfericidad y refracción.

A pesar de las desventajas anteriores es un método útil para nivelar un conjunto de puntos alrededor del punto de estación, procedimiento que se denomina nivelación radial.

MÉTODO DE ESTACIONES RECIPROCAS.

Para eliminar los efectos del error residual (e) y los efectos de la esfericidad y la refracción, se aplica el método de estaciones recíprocas, igual al anterior pero duplicando el número de estaciones. Con ello se mejora también la precisión.

Es un método de poca aplicación ya que se siguen teniendo magnitudes (i, m) de distinta precisión.

Sean A y B los puntos cuyo desnivel se quiere determinar.

Se efectúa en primer lugar la observación desde A a B, situación (a), por el método del punto extremo. Suponemos una visual que corta a la mira en B’, con un error residual del nivel (e), que causa un error t en la lectura mB.

En este caso el desnivel ΔHBA, vendrá dado por:

ΔHBA = iA – (mB – t)

A continuación se realiza otra observación invirtiendo las posiciones relativas del aparato y mira (situación b) y el desnivel en esta ocasión, ΔHABvendrá dado por:

ΔHBA = iB – (mA – t)

Los desniveles corresponden a las direcciones directa y recíproca, por lo que tendrán signos contrarios. Para promediarlos los restamos. El desnivel final, promedio de ambos valores, será:

ΔHBA − ΔHAB = 2ΔHBA = (iA− iB) + (mA – mB)

ΔHBA = (iA - iB)/2 + (mA – mB)/2

Comprobamos que en este desnivel queda eliminado el termino t, es decir el error en las lecturas como consecuencia del error residual que exista en el equipo.

Este método se aplica en pocas ocasiones, ya que se requieren dos observaciones de campo, además de que los desniveles finales se obtienen con magnitudes, i y m de distinta precisión.

MÉTODO DE ESTACIONES EQUIDISTANTES.

Sean A y B los puntos cuyo desnivel queremos determinar. El método de estaciones equidistantes consiste en efectuar la observación del modo siguiente:

En primer lugar se estaciona el instrumento en E y se hacen lecturas a las miras situadas en A y B. Después se sitúa el aparato en E’, de modo que E’B sea igual a EA, y se vuelve a leer sobre las miras.

Si el aparato tiene un error residual (e) se producirán, unos errores t y t’ sobre las miras cercana y lejana, y como EA y E’B son iguales entre sí, también lo serán EB y E’A. El desnivel ΔHBA, resultará:

ΔHBA =(mA - t) - (mB -t')

ΔHAB = (mB - t') - (mA - t)

Si el instrumento está perfectamente corregido, los dos desniveles serán iguales, lo que servirá de comprobación de las medidas.

El valor definitivo del desnivel ΔHBA, se obtiene a partir del promedio de ambos valores:

ΔHBA = (mA - mB)/2 + (m'A - m'B)/2

Los resultados obtenidos con este método son más homogéneos que con el método

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