UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC
CARRERA PROFESIONA DE INGENIERIA DE MINAS
USO Y MANEJO MANEJO DEL NIVEL OBTICO
TOPOMETRIA ING. IGNACIO ZEGARRA A. :
Luis Miguel Pinto Apa za ………………
INDICE INTRODUC INTRODUCCION CION............................... ................................................ .................................. .................................. .................................. ...................... ..... 4 I.- ASPECTOS GENERALES ..................................................................................... 4 1.1.- DESCRIPCIÓN EN FORMA RESUMIDA RESUMIDA ................... .......... ................... ................... ................... .................. ........ 4 1.2.- OBJETIVOS OBJETIVOS .................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. .................... .. 5 1.2.1.- OBJETIVOS GENERALES .......................................................................... 5 1.2.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 5 1.3.- UBICACIÓN................... .......... ................... ................... .................. .................. ................... ................... ................... ................... .................. ........... 5 1.4.- ACCESIBILIDAD ................................................................................................ 5 1.5.- POBLACIÓN POBLACIÓN........................... ............................................. .................................. ................................. ................................. ......................... ......... 6 1.6.- CLIMA CLIMA ............................... ................................................ .................................. ................................. .................................. ............................... .............6 1.7.- FLORA Y FAUNA ............................................................................................... 6 1.8.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS UTILIZADOS ............. .... .................. ........... 6 EL NIVEL INGENIERO ........................................................................................... 6 EL TRIPODE TRIPODE ............................... ................................................. .................................. ................................. .................................. ......................... ........ 7 LAS MIRAS MIRAS .................................. ................................................... ................................. ................................. .................................. ......................... ........ 7 EL GPS(SISTEMA DE POSICIONAMIENTO) POSICIONAMIENTO) ................... ......... ................... ................... ................... .................. ........... 7 LA BRUJULA BRUJULA .................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. ...................... ..... 8 3.11 LOS INSTRUMENTOS ....................................................................................... 8 LOS JALONES JALONES............................ .............................................. .................................. ................................. ................................. ......................... ......... 8 LA LIBRETA DE CAMPO ........................................................................................ 8 CORRECTOR CORRECTOR ................................. ................................................. ................................. .................................. .................................. ...................... ..... 9 II.- CONTENIDOS TEÓRICOS ................................................................................... 9 NIVEL DE INGENIERO Y SUS PARTES (SEGÚN EL TIPO Y MODELO) .............. 9 2.1.-NIVEL DE INGENIERO Y SUS PARTES .................. ......... ................... ................... .................. ................... ............. ... 10 PARTES DE UN NIVEL INGENIERO (OPTICO) .................. ........ ................... ................... ................... .............. ..... 10 OBJETIVO: OBJETIVO: .................................. ................................................... ................................. ................................. .................................. ....................... ...... 10 BOTON DE ENFOQUE ......................................................................................... 10 Error! Bookmark not defined. OCULAR.OCULAR.-................................. .................................................. ............................... ..............Error!
NIVEL CIRCULAR ............................................................................................. 10 TORNILLOS DE NIVELACION.............................................................................. 10 CIRCULO HORIZONTAL .........................................Error! Bookmark not defined. TORNILLOS DE AJUSTE HORIZONTAL.................. ......... .................. ................... ................... ................... ................ ...... 10 PLACA PLACA BASE.BASE.-............................... ................................................ .................................. .................................. .................................. .................... ... 10 COMPENSADOR.- ...................................................Error! Bookmark not defined. 2.2.- LOS MÉTODOS DE NIVELACIÓN ................................................................... 10
Existen dos métodos: ............................................................................................ 10 Nivelación trigonométrica ...................................................................................... 10 Nivelación Barométrica ......................................................................................... 11 Nivelación diferencial o geométrica ....................................................................... 11 Nivelación compuesta .................................................................................... 11 2.3.- FORMULAS Y PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO PARA LA NIVELACIÓN ... 11 III.- REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA DE LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON NIVEL DE INGENIERO ............................................................................................ 11 3.1.- PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA EN CAMPO .................. ......... ................... ................... .............. ..... 11 3.2.- LOS MÉTODOS DE NIVELACIÓN REALIZADA................... ......... ................... .................. .................. ........... 12 3.3.- DETERMINACIÓN DE LA CORTADA DEL TERRENO ..... Error! Bookmark not defined.
3.4.- CÁLCULOS MATEMÁTICOS ........................................................................... 13 3.5.-PROSESAMIENTO DE DATOS ........................................................................ 13 3.6.-TRABAJO EN GABINETE ................................................................................. 14 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 15 CONCLUSION ONCLUSIONES ES ................................ ................................................. .................................. ................................. ............................... ............... 15
RECOMENDACION .............................................................................................. 15 ANEXO .................. .................. ......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ................... ............ .. 16
INTRODUCCION Los niveles son instrumentos constituidos básicamente por un telescopio y un nivel de burbuja, dispuestos en forma tal que la visual (o línea de colimación definido por la intercepción de los hilos de la retícula) puedan fijarse horizontalmente. Los niveles automáticos que utilizaremos en las prácticas cuentan con una característica de auto nivelación. Sí se nivela en forma aproximada al instrumento por medio de un nivel circular (esférico), un compensador nivela automáticamente la visual y la mantiene a nivel con toda precisión. Por la facilidad y rapidez con que puede manipularse los niveles automáticos se emplean mucho en trabajos de tipo general.
I.- ASPECTOS GENERALES 1.1.- DESCRIPCIÓN EN FORMA RESUMIDA
Al llegar al sector de práctica puca puca nos agrupamos para el desarrollo de la práctica a realizar. Al estar en el lugar hicimos un reconocimiento reconocimient o del terreno. .- Hicimos la fijación de un punto, considerándolo considerándolo como BM de partida. Procedimos a designar a cada integrante del grupo la tarea que iba a realizar. Se instaló el Equipo (Nivel Topográfico). Se hizo la nivelación correspondiente, correspondie nte, con sus respectivos puntos de cambio, vistas adelante y vistas atrás, anotando cada lectura en la libreta de campo .- Al concluido la la práctica guardamos guardamos los equipos. equipos.
1.2.- OBJETIVOS 1.2.1.- OBJETIVOS GENERALES
Nivelación compuesta compuest a
1.2.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aplicación de los conocimientos conocimient os adquiridos en las prácticas anteriores. Familiarizar al estudiante con el uso del teodolito y el nivel de ingeniero, para así permitir al estudiante su mejor desenvolvimiento en este campo. Facilitar al estudiante estudiante a experimentar experimentar prácticas prácticas en el campo y poder resolver resolver problemas que se les presente. Capacitar al estudiante en el manejo del teodolito. Aplicar el uso del teodolito en medición de áreas. Conocer la aplicación de coordenadas en el dibujo de planos y en el cálculo de áreas. Realizar levantamientos levantamient os con el teodolito. Conocimiento y empleo del nivel de ingeniero para levantamientos levantamient os
1.3.- UBICACIÓN El Distrito de Haquira se sitúa en la provincia de Cotabambas, Departamento de Apurímac cuya altitud oscila entre los 3671 m.s.n.m. sus coordenadas coordenadas geográficas son:Latitud sur: 14°13´24´´ 14°13´24´´ IMAGEN Nº :1
Longitud oeste: 72°11´41´´ Superficie: 475.46 km2 Altitud: 3671 m.s.n.m.
FUENTE: wikipedia
1.4.- ACCESIBILIDAD La zona es accesible por tierra desde la ciudad de Cusco y Arequipa. La topografía de la región en general es abrupta, la superficie ha tenido como agente modelador eventos tectónicos, de esta manera se formaron profundos valles que alternan con elevaciones elevaciones de fuertes pendientes.
1.5.- POBLACIÓN El distrito de Haquira cuenta con una Población: 10437 habitantes
1.6.- CLIMA Las temperaturas máximas registradas registrada s el día sábado 01 de julio día de la practica están entre 20º y 25º C, que se producen entre los meses de enero y marzo y las mínimas entre 9º y 7º C, en los meses mayo agosto. Durante el día la temperatura es siempre mayor a 200 C y bajan a 100 C en las noches, que representa la variación térmica. Las lluvias se manifiestan entre los meses diciembre a marzo de las cuales no se tienen registro. Ellas al caer, después de una estación seca, sobre las laderas que está constituida por lutitas y areniscas fracturadas así como sobre el material suelto originan huaycos y deslizamientos que modifican la morfología. El clima esta entre los 3892m.s.n.m, que se caracteriza por su presión, altitud y latitud.
1.7.- FLORA Y FAUNA La flora y la fauna en términos generales es la diversidad baja en cuanto a riquezas de especies, existiendo dominancia de algunas de ellas. La vegetación es característica de pastos típicos de la región y su distribución distribució n permite clasificar clasifica r las formaciones formac iones vegetales como el área de bofetales, pastizales y plantas. La diversidad de la fauna es relativamente baja comparada con otros tipos de habitad, la fauna está representada principalmente por especie de mamíferos y aves asociadas al ambiente terrestre.
1.8.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS UTILIZADOS EL NIVEL INGENIERO El nivel de ingeniero es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre distintos puntos que se hallan a distintas alturas y en distintos lugares o también el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido. El nivel dispone de un anteojo para efectuar la puntería y de un nivel montado sobre la plataforma, manipulado por los tornillos nivelantes y completando por la mira mediante la cual se puede medir la diferencia de alturas o el desnivel entre dos puntos
IMAGEN Nº: 2
FUENTE: buscador GOOGLE
EL TRIPODE Es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, consta de tres patas que son reguladas para poder tener un mejor manejo y fijar el trípode a la superficie terrestre. Imagen Nº: 3
FUENTE: wzbest.en.alibaba.com
LAS MIRAS Las miras topográficas son perdigas de colores que se utilizan para marcar líneas sobre el suelo. Sirven para tomar los niveles de una superficie terrestre observándolas desde un nivel ingeniero. Ima Ima en Nº:4 Nº:4
Fuente: wzbest.en.alibaba.com
EL GPS(SISTEMA DE POSICIONAMIENTO) Es un sistema que permite determinar en toda la Tierra la posición de un objeto (una persona, un vehículo) con una precisión de hasta centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de Defensa de los Estados
Unidos, para determinar las posiciones en el globo, el sistema GPS se sirve de 24 satélites. Imagen Nº:4
LA BRUJULA
Fuente: wzbest.en.alibaba.com
La brújula es un instrumento instrument o de orientación de orientación que utiliza una aguja una aguja imantada imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por terrestre, por lo que señala el sur magnético que corresponde con el norte geográfico geográfico y es inútil en las zonas polares norte polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo del campo magnético terrestre. Ima Ima en Nº:5 Nº:5
Fuente: wzbest.en.alibaba.com
3.11 LOS INSTRUMENTOS JALON Los jalones son de balizas de metal, madera o fibra de vidrio, son de sección circular, tienen una longitud de 2.5 m y están pintadas de rojo y blanco, en tramos alternos de medio metro. Las balizas se emplean cuando el extremo al que se tiene que llegar con la medida no es visible desde el extremo inicial. Imagen Nº: 6
FUENTE: wzbest.en.alibaba.com
LA LIBRETA DE CAMPO Este material es es de gran utilidad por qué sirve sirve para registrar registrar los puntos puntos geométricos, ya que después de tomados t omados los puntos tanto con el nivel ingeniero, brújula y G PS se apuntan en la libreta de campo para luego trabajarlos en gabinete, todo lo que se ha realizado en el campo. Ima Ima en Nº: Nº: 7
FUENTE: propia
CORRECTOR Este material de escritori escritorio o sirve para poder marcar los puntos que tomamos al momento de realizar la práctica. Ima Ima en Nº: Nº: 8
FUENTE: propia
II.- CONTENIDOS TEÓRICOS 2.1 NIVEL DE INGENIERO Y El nivel de ingeniero es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre distintos puntos que se hallan a distintas alturas y en distintos lugares o también el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido. El nivel dispone de un anteojo para efectuar la puntería y de un nivel montado sobre la plataforma, manipulado por los tornillos nivelantes y completando por la mira mediante la cual se puede medir la diferencia de alturas o el desnivel entre dos puntos.
2.2 PARTES (SEGÚN (SEGÚN EL TIPO Y MODELO) MODELO)
2.1.-NIVEL DE INGENIERO Y SUS PARTES Imagen Nº: 9
FUENTE: wzbetst.en.alibaba.com
PARTES DE UN NIVEL INGENIERO I NGENIERO (OPTICO) MARCA TOPCON
NIVEL CIRCULAR.- asegura que el instrumento se encuentre en un punto de
nivel verdadero. COLIMADOR INTEGRADO: Sirve para una alineación aproximada. TORNILLOS DE AJUSTE HORIZONTAL.- se pueden ajustar para que el
instrumento se desplace hacia la izquierda o derecha en la placa base. PLACA BASE.- pieza por lo cual in nivel óptico se conecta a un trípode. TORNILLOS DE NIVELACION.- permiten efectuar ajustes para asegurar la nivelación del instrumento. BOTON DE ENFOQUE: permite visualizar los objetos con claridad y nitidez. OBJETIVO: contiene las lentes que magnifican los objetos enfocados.
CIRCULO HORIZONTAL: Marcado en grados se usa para el ajuste y la lectura de
ángulos horizontales. horizontales.
2.2.- TIPOS DE NIVELACIÓN Existen dos métodos:
Indirectos: Nivelación Nivelación trigonométrica y Nivelación Nivelación Barométrica
Directos : Nivelación Nivelación diferencial o geométrico
Nivelación trigonométrica Es la determinación de desniveles por medio de la medición de ángulos verticales y distancias horizontales. Su precisión es del orden del dm por km.
Nivelación Barométrica Es la determinación de desniveles utilizando barómetros del tipo aneroide. Se fundamenta en el principio que relaciona las diferencias de altura con la presión que ejerce la atmosfera sobre la superficie terrestre (a mayor altura, menor presión). Su precisión es de ± 1
Nivelación diferencial o geométrica Este método determina directamente el desnivel entre dos puntos con la obtención de un plano horizontal; es el más preciso y el más usado. La nivelación geométrica se clasifica en en simple y compuesta. compuesta.
Nivelación simple: es aquella en la cual desde desde un punto se puede conocer las cotas o elevacione elevacioness de los diferentes puntos que deseamos deseamos nivelar. nivelar.
diferenc ia que el Nivelación compuesta: es igual a la simple con la única diferencia aparato se plantara más de una vez y por consiguiente consiguient e la altura de instrumento instrume nto será diferente cada vez que se cambie (esta nivelación se realiza cuando los terrenos son bastantes accidentados accidentados y exceden exceden visuales a 200m)
2.3.- FORMULAS Y PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO PARA LA NIVELACIÓN
= (hs-hi)x100 =(hs-hi)x100 = + = + . (+) − . (+) (+) = cota + v. atrás (+)
III.REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA DE LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON NIVEL DE INGENIERO 3.1.- PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA EN CAMPO
Los estudiantes estudiantes de la asignatura asignatura de topometría, realizamos realizamos una salida al campo campo el día sábado 01 de julio del presente año iniciando a horas 9:00 am. El tema a tratarse fue altimetría (nivelación geométrica), donde el docente nos entregó los equipos topográficos necesarios tales como: GPS, nivel, trípode, mira, jalón y brújula a cada grupo en el aula de equipos topográficos.
Después nos dirigimos dirigimos a lugar de práctica Puca Puca Puca Puca a 300m en dirección sur del reservorio, llegando al lugar el docente dio las indicaciones indicaciones necesarias para realizar la nivelación compuesta ya que nuestra área de nivelación es un tramo de la carretera que va Haquira – patán en el sector de Puca Puca.
Luego en grupos nos dirigimos dirigimos hacer hacer la nivelación, nivelación, para lo lo cual estacionamos el nivel de ingeniero y con la ayuda de la brújula orientamos el nivel de ingenieros con el norte magnético ahora en esa posición centramos la graduación del nivel en cero grados, seguidamente seguidamente con el GPS fijamos la cota del primer punto (vista atrás).
Al estar ya ya estacionado estacionado el nivel nivel de ingeniero comenzamos con con la primera primera lectura de la vista atrás (BM o punto de cambio), empezamos a tomar los puntos cada 20m de distancia colocando la mira y anotando en cada uno de ellos la lectura del hilo superior, medio e inferior para luego visar las Vistas Atrás en un punto 00 + 00 y las vistas adelante en los puntos 00 + 02,0 02,00 0+ nivelación se realizó realizó en en línea recta. recta. 04 . esta nivelación
La práctica práctica se realizó satisfactoriamente satisfactoriamente con las indicaciones indicaciones necesarias necesarias y adecuadas en un tiempo de 4 horas, finalmente finalment e concluyendo dicha práctica siendo horas 12:00 pm.
3.2.- LOS MÉTODOS DE NIVELACIÓN REALIZADA El método de nivelación que se utilizó en el campo fue: 1 NIVELACION SIMPLE: es el proceso de determinar determinar la diferencia de elevación entre dos puntos, en la que el instrumento se coloca al medio entre estos dos puntos, indicando vista atrás y vista adelante. adelante. 2 NIVELACION COMPUESTA: se efectúa cuando la configuración de terreno no lo permite hacer una nivelación simple, entonces el instrumento se estaciona fuera del alineamiento del eje de la via y desde ahí tomar los puntos de vista atrás, vista vist a intermedia y visto adelante. Imagen Nº: 10
FUENTE: wzbetst.en.alibaba.com
3.4.- CÁLCULOS MATEMÁTICOS Hallando la altura instrumental: Cota del punto B.M. + 0.538(vista atrás )= 3892.598(altura instrumento) cota 3982.000
+
Vista atrás (+) 0.538
=
Altura instrumental 3982.538
3888.878
0.811
3889.689
3884.951
0.628
3885.579
3874.658
0.225
3874.883
3867.889
0.15
3868.039
3865.787
1.602
3.5.-procesamiento de datos
TABLA N° 01: datos obtenidos en campo.
PUNTO VISADO BM 00+00 00+02 00+04 00+06 00+08 00+10 00+12 00+14 00+16 00+18
ESTACION A B C
D E F
ESTACION A
PUNTO VISADO BM 00+00 00+02
B
C
00+04 00+06 00+08 00+10 00+12
D
00+14
E
00+16
F
00+18
V(+) 0.538 0.811 0.628 0.225 0.15 1.602 -
ALTURA INSTRUMENTO. 3892.538 3889.689 3887.524 3883.327 3876.483 3877.133
V(+) 0.538 0.811 0.628 0.225 0.15 1.602 -
ALTURA INST. -
3.6.-TRABAJO EN GABINETE
V(-) 3.660 1.945 2.793 2.953 3.546 4.422 2.784 4.210 2.252 1.337
COTA(m.s.n.m.) 3892.000 3888.878 3887.744 3889.896 3884.571 3883.978 3883.102 3880.543 3876.333 3878.735 3866.052
V(-)
COTA(m.s.n.m)
3.660 1.945 2.793 2.953 3.546 4.422 2.784 4.210 2.252 1.337
3892.000 -
Distancia Distancia PARCIAL acumulada(m) 40.800 40.800 28.800 69.600 13.600 83.200 28.100 111.300 15.500 126.800 13.600 140.400 44.500 184.900 20.000 204.900 34.000 238.900 28.100 267.000 HILO HILO SUPERIOR INFERIOR 0.580 0.470 3.810 3.512 0.870 0.752 2.030 1.860 2.948 2.642 0.685 0.571 3.037 2.870 3.704 3.382 4.668 4.210 0.352 0.095 2.880 2.692 4.407 4.019 2.150 2.083 2.359 2.151 1.654 1.550 1.425 1.248
TABLA N° 02: datos obtenidos en gabinete
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 1. La nivelación es importante en el trabajo de obras de ingeniería puesto que es necesaria para el trazado de carreteras, obras de irrigación y secciones longitudinales y transversales. El nivel topográfico topográf ico es uno de los instrumentos instrument os más importantes para este tipo de trabajos, siendo así muy relevante su buen manejo y manipulación en nuestra carrera y vida profesional.
2.
La realización de este tipo de prácticas es muy importante, para nosotros como como futuros profesionales, es necesario aprender a manejar y utilizar los diferentes equipos, instrumentos y herramientas topográficas de forma óptima, además de la realización de los cálculos y procedimientos que se deben seguir en una salida de campo.
3.
RECOMENDACION Explicar de una forma más detallada los procedimientos a seguir para la realización de la práctica.
ANEXO Explicar de una forma más detallada los procedimientos a seguir para la realización de la práctica.
FOTO N° 01: reunión del grupo (previamente seleccionado por el docente) Para definir la forma de realización de la práctica.
FOTO N°02: Ubicación del punto B.M. y estacionamiento del nivel topográfico Inicio de la ruta de práctica
FOTO N°03: Visado y toma de datos del primer punto en la primera estación
(estación A).
FOTO N°04: estacionamiento del nivel topográfico en la segunda estación (Estación B) Y visado del primer punto (vista atrás).
FOTO N°05y N°06: Visado de los puntos tres, cuatro y cinco en la tercera estación (estación C).
FOTO N°06: Reunión final con el docente y breve explicación de la realización de la práctica
