TOPOGRAFÍA II (ALTIMETRÍA) 

PRIMERA UNIDAD

1.  MÉTODOS DE NIVELACIÓN.

1.1 CONCEPTOS Y GENERALIDADES.

La ALTIMETRÍA es el conjunto de trabajos que suministran los elementos para determinar las alturas o diferencias de elevaciones entre puntos del terreno, con el propósito de obtener la representación de los accidentes o configuración del mismo.

Las ALTURAS de un trabajo de Topografía, están referidas a un plano común de referencia. Este plano llamado de comparación es una superficie plana imaginaria, cuyos puntos se asumen con una elevación o altura cero.

DEFINICIONES

COTA, ELEVACIÓN O ALTURA. Distancia vertical de un punto determinado de la superficie terrestre que existe desde el plano de comparación a dicho punto.

BANCO DE NIVEL. Es un punto fijo, de carácter más o menos permanente cuya elevación con respecto a algún otro punto, es conocida. Se usa como punto de partida para un trabajo de nivelación o como punto de comprobación  de cierre. Los BN se emplean como puntos de referencia y de control para obtener las cotas de los puntos del terreno. Se establecen sobre elementos fijos, tales como: roca fija, troncos de árboles u otros sitios notables e invariables y también por medio de monumentos de concreto, con una varilla que defina el punto.

LÍNEA VERTICAL. Línea que sigue la dirección de la gravedad, indicada por el hilo de una plomada.

SUPERFICIE DE NIVEL. Superficie curva que en cada punto es perpendicular a la línea de una plomada. 

                     entre A y B. hAB : Diferencia de elevación (Desnivel)

LÍNEA DE NIVEL. Línea contenida en una superficie de nivel y que es, por lo tanto, curva.

PLANO HORIZONTAL. Plano perpendicular a la dirección de la gravedad. En Topografía Plana, es un plano perpendicular a la línea de una plomada.

NIVEL MEDIO DEL MAR (NMM). Altura promedio de la superficie del mar según todas las etapas de la marea en un determinado periodo (19 años). Se determina por lecturas tomadas generalmente a intervalos de una hora.

1.2 NIVELACIÓN.

Es un término genérico que se aplica a cualquiera de los diversos procedimientos a través de los cuales se determinan elevaciones  o diferencias entre las mismas. Es una operación fundamental en la cual se obtienen los datos necesarios para la elaboración de los distintos planos de configuración y el control vertical en los  proyectos de Ingeniería y Construcción. 

1.2.1 NIVELACIÓN INDIRECTA.

Las NIVELACIONES INDIRECTAS son las que se valen de la medición de otros elementos auxiliares para obtener las cotas o elevaciones y desniveles entre puntos.

Este tipo de nivelación, los desniveles se obtienen mediante la Trigonometría, con los datos medidos de ángulos y distancias.

Cuando se miden el ángulo vertical (α) y la distancia inclinada o real (DI), el desnivel (h), se obtiene: 

h = DI sen α

h

                                                                      sen α =          :      

DI

 

y, cuando se toma la distancia horizontal (DH), el desnivel (h), se obtiene:

h

                                                                      tanα =          :       h = Dh tan α

DH

¾ NIVELACIÓN BAROMÉTRICA

Esta se lleva a cabo por medio del uso del Barómetro. El barómetro, es un instrumento que mide la presión del aire atmosférico, puede usarse para determinar alturas relativas de puntos situados sobre la superficie de la Tierra.

La Nivelación Barométrica se emplea principalmente en los reconocimientos y en los trabajos de exploración, cuando las diferencias de elevación son grandes, como en las zonas de montañosas.  

1.2.2 NIVELACIÓN DIRECTA O TOPOGRÁFICA.

La NIVELACÓN DIRECTA O TOPOGRÁFICA es la que se realiza por medio de los aparatos llamados NIVELES y se llama directa porque al mismo tiempo que se va ejecutando, se va conociendo los desniveles del terreno.

1.2.3 NIVEL FIJO O TOPOGRÁFICO.

Estos aparatos se llaman fijos o “montados” porque se fijan en un tripie. Constan esencialmente de un anteojo y un nivel de burbuja circular, para nivelarlo empleando tornillos niveladores. Los niveles fijos o topográficos, tienen un tornillo de presión, que fija el movimiento general del anteojo y otro tangencial; para movimientos pequeños. 

La instalación  del nivel es fácil porque se hace en el lugar que convenga al operador y no sobre un determinado punto, por lo tanto, es inexcusable que el plato este completamente fuera de nivel antes de usar los tornillos niveladores.

EQUIPO COMPLEMENTARIO

ESTADAL. Es una regla graduada de madera, aluminio, metal, fibra de vidrio, de 4, 5 y 6 metros de largo, y de 4, 5 y 6 centímetros de ancho, por 2 centímetros de espesor. Sobre este se toman las lecturas verticales, al milímetro.

NIVEL DE MANO. Consiste en un tubo de 12 a 15 centímetros de largo que lleva en su parte superior un nivel de burbuja, sin poder amplificador, su uso se ajusta en todo a la técnica del nivel fijo. Es de gran utilidad en los trabajos de nivelación y configuración que no requieren gran precisión.

1.3 ERRORES EN LA NIVELACIÓN.

Los errores que  más comúnmente ocurren en los trabajos de una nivelación son:

1.    Error por no estar vertical el estadal

Para evitar este error se imprime al estadal un movimiento de vaivén, hacia delante y hacia atrás; (“bombeo”), para que el aparatero tome la mínima lectura, que corresponde al paso del estadal por la vertical, o en su defecto, se utiliza un nivel especial para estadal. 

2.    Error por reverberación.

Es debido a que el suelo al estar más caliente  que el aire, produce corrientes de abajo hacia  arriba, que  hacen que  el  estadal parezca estar ondulando. Para reducir este efecto,  conviene no tomar lecturas menores de 10 cm. en el estadal.

3.    Error por no estar centrada la burbuja del nivel.

Para evitarlo conviene llevar la burbuja al centro, después de haber apuntado el anteojo al estadal, antes de tomar la lectura. En niveles de precisión, esto se logra mediante un tornillo que permite ajustar la burbuja del nivel.

4.    Error de apreciación de fracciones en las lecturas del estadal.

En un principio este se reduce, tomando la lectura el aparatero y que un auxiliar verifique dicha lectura. Es conveniente familiarizarnos con el tipo de estadal a utilizar; como por ejemplo: Como viene graduado, los tonos de color, etc.