La nivelación es el procedimiento que se aplica para determinar la elevación de puntos situados sobre la superficie terrestre, o más estrictamente, la comparación entre ellas. Este concepto es necesario, puesto que la elevación de un punto solo puede establecerse con relación a otro punto o a un plano de referencia.
Si se tiene una serie completa de elevaciones relacionadas a un plano en particular, a este se le llama “datum”. Para la nivelación, el datum adoptado universalmente es el nivel medio del mar, ya que hace posible comparar elevaciones a nivel internacional, aunque en trabajos pequeños se puede seleccionar un datum arbitrario propio del proyecto.
Equipo
El equipo básico que se requiere en nivelación es:
- Un instrumento que dé una línea realmente horizontal (nivel)
- Una regla graduada útil para lecturas verticales (mira o estadia)
Adicionalmente se requiere equipo para efectuar mediciones que permitan la ubicación relativa de los puntos nivelados sobre un mapa, plano o sección — puede ser una cinta o incluso una estación total.
Superficie de nivel: aquella cuya elevación con respecto al nivel medio del mar es constante, y puesto que sigue la superficie curva de la Tierra, debe ser una línea curva.
Línea horizontal: es la tangente a la superficie de nivel en un punto en particular, y es perpendicular a la dirección de la gravedad en ese punto.
En distancias cortas, la superficie de nivel y la línea horizontal se consideran coincidentes, pero en distancias largas debe hacerse una corrección por la divergencia que presentan. El instrumento de nivelación debe ser tal que su eje longitudinal forme un ángulo recto con la dirección de la gravedad (la línea de plomada), siendo entonces horizontal la línea de vista si el instrumento está ajustado correctamente.
Volúmenes: cálculos de terracerías
La excavación, remoción o amontonamiento de tierra es una operación frecuente en trabajos de construcción o ingeniería civil. En la construcción de drenajes, por ejemplo, se tiene que excavar una zanja de ancho suficiente para darle profundidad y pendiente; la tierra debe almacenarse en un lugar conveniente (usualmente al lado de la zanja) y luego regresarla una vez tendida la tubería. Cualquier material sobrante debe acarrearse. En excavaciones con basamento rocoso, probablemente todo el material extraído deba ser acarreado, mientras que para el relleno se requerirá traer tierra de algún otro lugar.
En cada caso se tendrá que hacer pagos por el trabajo y el acarreo del material, por lo que es esencial que el ingeniero topógrafo esté capacitado para hacer buenas estimaciones de los volúmenes de terracerías. Hay tres métodos generales para estos cálculos:
- Por secciones transversales
- Por curvas de nivel
- Por alturas de puntos
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