NIVELACION










CAPITULO 5: NIVELACION
5.1 Introducción.
5.2 Forma de la Tierra.
5.3 Curvatura y refracción.
5.4 Tipos de nivelación.
5.5 Equipo de nivelación.
5.6 Componentes de un nivel topográfico.
5.7 Bench Mark.
5.8 Nivelación geométrica.
5.8.1 Nivelación geométrica simple desde el extremo.
5.8.2 Nivelación geométrica simple desde el medio.
5.8.3 Nivelación geométricacompuesta desde el medio.
5.9 Calibración de niveles.
5.10 Errores comunes en la nivelación geométrica.
5.11 Control de nivelaciones.
5.11.1 Error de cierre.
5.11.2 Tolerancia del error de cierre.
5.11.3 Compensación del error de cierre.
5.11.3.1 Compensación proporcional a la distancia.
5.11.3.2 Compensación sobre los puntos de cambio.
5.12 Nivelación de perfiles longitudinales.
5.13Secciones transversales. Movimiento de tierras.
5.14 Configuración del terreno. Curvas de nivel.













5.1 Introducción.
La nivelación es el proceso de medición de elevaciones o altitudes de puntos sobre la superficie de la tierra. La elevación o altitud es la distancia vertical medida desde la superficie de referencia hasta el punto considerado. La distancia vertical debe sermedida a lo largo de una línea vertical definida como la línea que sigue la dirección de la gravedad o dirección de la plomada (figura 5.1).
Figura 5.1 Elevación o altitud de un punto

5.2 Forma de la Tierra.
Para el estudio de la nivelación es necesario definir o determinar la forma de la tierra, problema extremadamente complejo si no imposible para una solución matemática.

Fue costumbredefinir la superficie de la tierra como la superficie del geoide o superficie de nivel, que coincide con la superficie del agua en reposo de los océanos, idealmente extendido bajo los continentes, de modo que la dirección de las líneas verticales crucen perpendicularmente esta superficie en todos sus puntos.

En realidad, la superficie del geoide es indeterminada, ya que depende de la gravedad yesta a su vez de la distribución de las masas, de la uniformidad de las mismas y de la deformación de la superficie terrestre. Se ha demostrado que la tierra no sólo es achatada en los polos, sino también en el Ecuador aunque en mucha menor cantidad. Debido a la complejidad del problema, se ha reemplazado la superficie del geoide por la superficie de un elipsoide que se ajusta lo suficiente a laforma real de la tierra. Con esta aproximación podemos asumir que una superficie de nivel es perpendicular en cualquier punto a la vertical del lugar o dirección de la plomada, tal y como semuestra en la figura 5.2.

Un plano horizontal en un punto sobre la superficie terrestre es perpendicular a la línea vertical que pasa por el punto, es decir, es un plano tangente a la superficie denivel solamente en dicho punto (figura 5.3).

La cota absoluta de un punto es la distancia vertical entre la superficie equipotencial que pasa por dicho punto y la superficie equipotencial de referencia o superficie del elipsoide (QA y QB en la figura 5.3).
















Figura 5.2 Representación de las superficies del geoide y el elipsoide.Figura 5.3 Plano horizontal de un punto sobre la superficie de la tierra
El desnivel entre dos puntos (ΔAB) es la distancia vertical entre las superficies equipotenciales que pasan por dichos puntos. El desnivel también se puede definir como la diferencia de elevación o cota entre ambos puntos.

ΔAB = QB - QA (5.1)

Para la solución de los problemas prácticos de ingeniería, debemos estimarhasta que punto se puede asumir, sin apreciable error, que el plano horizontal coincide en toda su extensión con la superficie de nivel; es decir, hasta que punto podríamos considerar la tierra como plana.
5.3 Curvatura y Refracción

Aceptando la simplificación sobre la forma de la tierra, debemos estimar el efecto que la misma tiene en el proceso de nivelación. Como se puede observar en la...