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NIVEL DE INGENIERO

INTRODUCCIÓN

La nivelación topográfica, es un método altimétrico, que tiene como objetivo obtener la cota de uno o
varios puntos, a través de observaciones topográficas como ángulos, desniveles, distancias y un conjunto
de mediciones y cálculos para dotar a un punto de cota, con relación a un plano de referencia determinado.
Se podría definir entonces, como un proceso de mediciones y cálculos de elevaciones, considerando éstas
como la distancia vertical medida desde una superficie de referencia hasta un punto determinado sobre
una superficie. Esta distancia vertical se mide a lo largo de una línea que sigue la dirección de la gravedad o
de la plomada.

Cuando el plano de referencia coincide con el nivel del mar, las distancias verticales medidas se denominan
alturas.

Dicho de otra manera, la nivelación en topografía consiste en determinar las diferencias de elevación entre
los diversos puntos de un terreno. A diferencia de la topografía en sí, que su representación es plana, en la
nivelación se debe tener mayor cuidado de cometer errores, puesto que en altimetría existen diferentes
superficies de referencia siendo el más usado la referencia del nivel medio del mar.

Más allá de variaciones adicionales, se puede decir que hay tres tipos principales de nivelación topográfica.
Estos son la nivelación trigonométrica, la nivelación geométrica y la nivelación por GNSS.

En el presente informe monográfico se ampliará más sobre este importante tema en el mundo de las
construcciones.
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NIVELACIÓN
Llamado también altimetría, consiste en procedimientos por medio de los cuales se determina la altitud de
un punto, respecto a un plano horizontal de referencia.

Nivel medio del mar:

Es el nivel promedio de la máxima elevación del mar (pleamar) y su máximo descenso (bajamar), estos
datos son registrados y publicados por la dirección de Hidrología y Navegación de la Marina de Guerra del
Perú. Es el nivel + 0.00 adoptado convenientemente y viene a ser el promedio de la máxima elevación del
mar (PLEAMAR) y su máximo descenso (BAJAMAR) en un lugar.

Cota:
Es la altitud de un punto respecto a un plano horizontal de referencia, por lo que se tiene las cotas relativas
y las cotas absolutas.

Angulo Vertical:
Un ángulo vertical es el ángulo formado por dos rectas situadas en el plano vertical*, o sea entre un
punto bajo y dos puntos más elevados. Dado que estos ángulos están situados en el plano vertical, las
líneas rectas que constituyen sus lados generalmente son líneas visuales. El ángulo vertical BAC puede estar
formado, por ejemplo, por la visual AB que comienza en la estación A, en la orilla del río, y se dirige hacia
una instalación de bombeo ubicada en un sitio más elevado, y la visual AC que partiendo de la estación A
mira hacia un tanque de almacenamiento de agua que está mucho más alto.
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Banco de nivel (BM)

Conocida como cota absoluta, es la altitud de un punto respecto al plano correspondiente al nivel medio
del mar y es proporcionado por el Instituto Geográfico Nacional (IGN).

Plano horizontal:
Plano perpendicular a la dirección de la gravedad. En topografía plana, es un plano perpendicular a la línea
de plomada, es un plano tangente a una superficie de nivel. Se le llama a veces Plano de referencia vertical
o plano de comparación, aunque en realidad no sea un plano.

NIVEL DE INGENIERO

El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro, es un instrumento que tiene como
finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el trasladode cotas de un
punto conocido a otro desconocido.
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ELEMENTOS DE NIVELACION

 Vista atrás:
La primera lectura atrás se realizará desde la primera posición instrumental y poniendo la mira sobre el
P.R.1., así, sumándole a la cota de éste la lectura en la mira, obtendremos la primera cota instrumental que
es la altura a la que se encuentra el hilo medio del retículo del nivel. Tanto la lectura atrás como la cota
instrumental serán llevadas al registro.
 Vista intermedia:
Las lecturas intermedias se realizarán de la misma forma que la primera lectura atrás, es decir, poniendo la
mira sobre el punto y leyendo el valor desde el nivel sin cambiarlo de la última posicióninstrumental.
 Vista adelante:
La lectura adelante se realizará sobre un punto antes de que la lectura en la mira ya no se pueda hacer de
forma clara, o sea cuando ésta ya se encuentre bastante alejada del nivel. También se efectuará cuando el
relieve lo exija debido a que no sea posible ver la mira por el anteojo del nivel. Los puntos donde se realiza
la lectura adelante se denominan puntos de cambio y sirven para hacer el cambio de posición
instrumental. Estos puntos de cambio deberán situarse en lugares adecuados y estables. Tras la lectura
adelante se realizará un cambio de posición instrumental, ubicando el nivel en un nuevo lugar y
corrigiéndolo; luego se hará una lectura atrás sobre el mismo punto donde se hizo la lectura adelante para
así determinar la nueva cota instrumental.
 Lectura de la mira:
Lectura de la mira que corresponde al punto de cota por conocer.
 Altura de instrumento:
Es la altura con respecto al nivel del suelo (Nivel de Ingeniero).

CLASES DE NIVELACION

1. Nivelación geométrica o directa:

Es para determina directamente el desnivel entre dos puntos con referencia a un plano horizontal de
referencia o al nivel medio del mar. Es la que se efectúa instalando el nivel en un punto situado entre otros
dos cuyo desnivel se quiere determinar. Para llevar a cabo el procedimiento podemos usar los siguientes
métodos:

 Método del punto medio: el aparato se estaciona en un punto equidistante entre los dos cuyo desnivel
se desea conocer, estableciéndose lecturas de miras en ambos puntos.
 Método del punto extremo: para calcular el desnivel entre dos puntos, el aparato se estaciona en un
punto y la mira en otro.
 Método de estaciones equidistantes: el aparato se sitúa entre los puntos cuyos desniveles deseamos
conocer, haciendo dos estaciones en puntos cuyas distancias al primero y al segundo son iguales.
 Método de estaciones exteriores: el nivel se sitúa en dos estaciones exteriores a la alineación de los
puntos cuyo desnivel se desea conocer.

2. Nivelación geométrica o directa:

 Es la que se efectúa cuando hay necesidad de hacer varias nivelaciones simples producto a que los
puntos se encuentran a mucha distancia o existen muchos accidentes en el terreno y no se puede
determinar de una sola nivelada.
 Cuando las mediciones se llevan a cabo con una serie de observaciones, es decir, será necesario situar el
nivel varias veces entre los puntos cuyo desnivel se quiere calcular.
 El uso de este método es válido para poligonales geodésicas, poligonales secundarias, enlaces con
puntos IGM y todo trabajo que requiera de precisión en el traslado de la cota.
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TRABAJO DE GABINETE
Con los datos en la libreta de campo haremos los cálculos respectivos calculando el error de cierre yla
compensación correspondiente.
Procederemos a plasmar nuestros datos en un pliego de 1mx0.7m de papel milimetrado opaco.

Papel milimetrado color verdoso.

Elegiremos una escala adecuada en la cual se pueda observar el comportamiento real de las altitudes de los
puntos del perímetro y de las distancias entre estos, se aconseja una relación de 1a 10 entre las escalas de
altura y distancia de los puntos.

Ejemplo de escalas:
Horizontal: 1/500 Vertical: 1/50
Horizontal: 1/1000 Vertical: 1/100

Tomaremos como altura de referencia el punto más bajo y el más alto en la recta de alturas.
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ESTACION TOTAL

INTRODUCCION

Cuando de topografía se trata, la toma de datos resulta ser un factor fundamental para poder realizar
cualquier proyecto, y más si ésta contiene un bajo error, y eso es lo que se busca con el uso de la
estación total.

Al transcurso de los años, su uso se ha dimensionado, puesto que cada vez se necesitan menos
operadores para poder realizar un levantamiento topográfico, reduciendo tiempo y dinero, que es lo
que siempre se quiere.

La particularidad de este equipo técnico en muchos casos, tiende a tener varias formas de medición,
de ahí es que deriva el nombre de estación total, como un distanciómetro, GPS (en el caso de los más
sofisticados), entre otros tipos de tecnologías, ya sean electrónicas o robóticas.

Y así mismo debemos entender que este equipo cuenta con diferentes partes que definen su
funcionalidad en el campo de la topografía. Y que debemos conocer para poder realizar un adecuado
trabajo.
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OBJETIVOS

 Reconocer cada parte de la estación total

 Conocer la funcionalidad de cada componente de la estación total

 Familiarizarnos con este equipo que sirve para levantamientos topográficos

ESTACIÓN TOTAL

La incorporación de microprocesadores y distancio metros electrónicos en todos los teodolitos

electrónicos, ha dado paso a la construcción de la Estaciones Totales.
Con una estación total electrónico, se puede medir las distancias verticales y horizontales, ángulo
verticales y horizontales, e internamente, con el microprocesador programado, calculas las
coordenadas topográficas (norte [y], este[x], elevación [z]) de los puntos visados.
Estos instrumentos poseen también tarjetas magnéticas para almacenar datos, los cuales pueden ser
cargados en una computadora y utilizados con el programa de aplicación seleccionado.
Una de las características importantes tanto de los teodolitos electrónicos como de las estaciones
totales, es que pueden medir ángulos horizontales en ambos sentidos y ángulos verticales con el cero
en horizonte o en el zenit.
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PARTES DE LA ESTACIÓN TOTAL

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1. Pantalla:

La Pantalla utilizada una matriz de puntos LCD con 4 líneas y 20 caracteres por línea.
En general, las tres líneas superiores muestran los datos medidos y la última línea
muestra la función de cada tecla que varía según el modo de medición.

El contraste e iluminación de la pantalla puede ser ajustado, con el “Modo Especial”o

“Modo Estrella”.

1.1. Símbolos de la Pantalla:

La tabla es referencial, lo que implica que no todo lo expuesto se encuentra dentro de la

estación total que ha sido utilizada, como el Bluetooth (con el cual no cuenta la estación
total).

2. Teclado de Operación:
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3. Telescopio:

Donde tenemos el ocular, por donde observaremos los puntos que tomaremos y
el enfoque, que nos servirá para mover los lentes interiores que aclararan nuestra
visualización.
.

4. Tornillos:

Son los que controlan el conjunto de giros y movimientos de la estación total, los
tornillos de precisión se utilizan para unir rígidamente o liberar los elementos móviles
de una estación.
4.1. Tornillos de coincidencia permite un movimiento lento y preciso del anteojo,
independiente de la alidada cuando el conjunto está bloqueado.
4.2. Tornillo de precisión libera o bloquea el movimiento particular del anteojo.
4.3. Tornillo 2do de coincidencias que permite un movimiento lento de la
alidada independientemente del circulo azimutal, cuando ambos están bloqueados
solidariamente.
4.4. Tornillo 2do de precisión bloquea o libera la alidada.
4.5. Los tornillos de precisión se utilizan para unir rígidamente o liberar los elementos
móviles es de una estación, los tornillos de coincidencia o de movimiento lento nos
permite imprimir movimientos suaves y lentos, provocando pequeños
desplazamientos de un elemento con respecto al otro, hasta hacerlo ocupar la
posición deseada Limbos.

5. Los limbos:

Son los instrumentos de medida de los ángulos y están constituidos por círculos
graduados dispuestos uno horizontalmente, para la medida de ángulos
acimutales, llamado por ello limbo acimutal, y otro vertical o eclímetro, o limbo
cenital, para la medida de estos ángulos. Están divididos de 0g a 400g (graduación
centesimal) o de 0º a360º (graduación sexagesimal).

6. Lente del objetivo: Parte del telescopio que apuntaremos hacia los prismas al tomar los
puntos.

7. Visor de la plomada óptica: Para estacionar nuestro equipo sobre un punto con
coordenadas establecidas.

8. El colimador: Que nos ayudara a encontrar más rápidamente los puntos a levantar o a
replantear.

9. Niveles tubular y circular: Para nivelar y estacionar el equipo.

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10. Tornillos nivelantes: Se usan para mover la base del equipo y nivelarlo.

11. Base: Que sirve para atornillar la estación total en el trípode.

12. Puerto para la carga o descarga de datos: En los modelos más antiguos se utilizaba
un cable para poder conectar la estación total a un computador. En modelos más
actuales, se puede hacer estos procesos mediante una memoria USB, bluetooth o
mediante una conexión a una red inalámbrica.
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CONCLUSIONES

 El nivel topográfico es el instrumento adecuado para realizar este tipo de trabajo. A pesar de que existen
mejores y avanzados instrumentos, se realiza este procedimiento convencional ya que es usual en el
ambiente de trabajo universitario. Podemos usar otros métodos más avanzados siempre y cuando se
cuente con los recursos adecuados ypersonal capacitado.

 Esta práctica fue de gran apoyo y alimentó nuestra experiencia ya que nos permitió conocer y
aprender a manipular de la manera adecuada los instrumentos como el nivel topográfico y el trípode.

 El trípode es de gran utilidad para encontrar la horizontalidad porque se le puede posicionar casi en
cualquier terreno, puesto que su geometría de tres extremidades permite una adecuada posición estática.

 También nos es grato y necesario mencionar que esta práctica fue una oportunidad más de trabajar en
equipo en el campo, puesto que en la actividad de nuestras carreras nos encontraremos en situaciones
semejantes, es decir trabajando en sociedad. Esto nos sirve de experiencia para futuros trabajos.

 Nosotros como futuros ingenieros debemos conocer sobre los procesos topográficos, porque en el
futuro tendremos que discernir entre las posibilidades que tendremos al realizar un trabajo buscando
siempre optimizar tiempo y recursos.

 Los errores cometidos por el operador se deben en parte imprecisiones humanas, también influye el
momento del día. Aquí tuvimos problemas a trabajar durante el momento en el que el sol irradiaba con
mayor fuerza y cuando se hacía más tarde, porque los operadores eran dominados por el cansancio.

RECOMENDACIONES

 Al momento de posicionar el trípode en la superficie se debe colocar de tal manera que no tome una
posición demasiado inestable (cuando las extremidades estén muy juntas) y que no estorbe al observador
(cuando las extremidades están muy separadas), así como ponerloa la altura del mentón de cada integrante
del grupo.

 Cuando se realice las mediciones a la mira a través del nivel topográfico en cada tramo, no es
recomendable que una sola persona haga las cinco mediciones debido a que esfuerza su vista generándole
cansancio visual influyendo en la precisión de las medidas, lo mejor sería turnarse.

 Cuando se eligen los puntos de la poligonal, puede que en un tramo la distancia a medir no sea fácil debido
por ejemplo a una estructura, en todo caso sería mejor coger un tramo en el cual se más sencilla la
medición.