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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO INGENIERÍA DE MINAS “Año de la lucha contra la corrupción y la impunidad” UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD: ING. GEOLOGICA, METALURGICA Y MINASE ESCUELA PROFESIONAL: ING. DE MINAS TEMA: Nivelación geométrica CURSO: TOPOGRA...

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO INGENIERÍA DE MINAS

“Año de la lucha contra la corrupción y la impunidad” UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD: ING. GEOLOGICA, METALURGICA Y MINASE

ESCUELA PROFESIONAL: ING. DE MINAS

TEMA:

Nivelación geométrica CURSO:

TOPOGRAFIA MINERA I

DOCENTE:

JORGE BUSTINZA

ALUMNOS:  HUACAC HUALLPAMAYTA RAUL RAFAEL 161815  HANCCO CCOHUA LUCILA 151720  FLORES TUNQUI DAVID 113525  VALENCIA VALENCIA MARCELO LENIN CUSCO – PERU

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151319

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PRESENTACION Docente encargado de la parte práctica Ing. Jorge Bustinza de “Topografía Minera I” de la gloriosa Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, escuela profesional de Ingeniería Minas, con la debida consideración que se merece, le presentamos el siguiente informe de NIVELACION GEOMETRICA, que tiene como fin conocer, investigar y practicar la nivelación tema que se nos hará de suma importancia para la formación de nuestra carrera profesional. Esperando que cumpla con las expectativas dadas y posterior agrado. Sin más que decir y esperando una buena crítica, entregamos este informe que fue realizado con el mayor esmero posible por parte de todo el grupo.

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INTRODUCCION El presente informe contiene el desarrollo detallado de las actividades realizadas durante la práctica de campo, dicha práctica fue realizada en la “UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO” considerando como lugar de inicio el Pabellón B y siendo el lugar de llegada el patio de la Escuela Profesional de Ingeniería de Minas. La nivelación geométrica es un método de obtención de desniveles entre dos puntos, que utiliza visuales horizontales. Los equipos que se emplean son los niveles o equialtimetros, los métodos de nivelación los clasificamos en simples cuando el desnivel a medir se determina con única observación. Aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadenamiento de observaciones las denominamos nivelación compuesta. La nivelación geométrica, que es muy importante en la topografía y sobre todo en la ingeniería, ya que nos ayuda a realizar nivelaciones de acuerdo a las diferencias de nivel que hay en un determinado área o terreno con el fin de realizar un proyecto.

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I.

II.

III.

UBICACIÓN: Lugar: Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco Lugar de partida: “Pabellón B” (Ex caja central) Lugar de llegada: “Patio de la Escuela Profesional de Ing. De Minas” Distrito: Cusco Provincia: Cusco Departamento: Cusco

OBJETIVOS: Aprender el procedimiento de una nivelación geométrica. Adquirir la habilidad en el manejo de un nivel de precisión para realizar una nivelación geométrica correcta. Determinar elevaciones y desniveles de diferentes puntos del terreno aplicando los distintos Métodos de Nivelación. Obtener un alto grado de precisión en los datos tomados. MARCO TEORICO: NIVELACIÓN Consiste en medir las diferencias de altura entre dos o varios puntos. Es la forma de expresar las alturas relativas de puntos situados por debajo o encima de un cierto plano de referencia. NIVEL MEDIO DEL MAR (N.M.M): 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.

NIVELACIÓN GEOMETRICA: 4

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Es el procedimiento altimétrico que consiste en determinar la diferencia de cotas de los puntos observados, mediante la comparación directa de las diferencias de sus alturas medidas en una mira colocada en ellos con el plano de comparación que establece la visual horizontal de un nivel topográfico, instalado normalmente el método del punto medio. Las nivelaciones geométricas pueden ser simples o compuestas  son simples si la medida puede efectuarse directamente, dado que la distancia ente los puntos es pequeña y por tanto puede despreciarse la curvatura de la tierra  se denomina compuesta cuando las distancias son grandes y por tanto es necesario tomar medidas intermedias auxiliares para minimizar el error debido a la curvatura de la superficie terrestre Nivelación relativa: Cuando solo sea necesario conocer el desnivel entre los puntos de la zona de trabajo. Para ello se asume una cota arbitraria a uno de los puntos lo suficientemente grande para no tener en el curso de la nivelación cotas negativas, o bien al punto más bajo se le da cota cero. Nivelación absoluta: En este caso, se ubica el “BM” de un punto cercano a la zona de trabajo; en el Perú, el Instituto Geográfico Nacional nos puede proporcionar dicho dato. NIVEL DE INGENIERO: El nivel es el aparato topográfico que permite determinar una línea o un plano horizontal de comparación y se usa en topografía para determinar el desnivel entre puntos. El nivel dispone de un anteojo para efectuar la puntería y de un nivel montado sobre la plataforma, gobernado por los tornillos nivelantes. Esta caracterizado por los aumentos del anteojo y por la sensibilidad del nivel de aire. Con la ayuda de las miras de nivelación podemos conocer el desnivel entre dos puntos. Lo primero que debemos hacer para calcular el desnivel entre dos puntos es estacionar el nivel.

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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.

Una mira plegable de 05 m: Se puede describir como una regla de cinco metros de largo, graduada en centímetros y que se pliega en la mitad para mayor comodidad en el transporte. Además de esto, la mira consta de una burbuja o nivel que se usa para asegurar la verticalidad de ésta en los puntos del terreno donde se desea efectuar mediciones, lo que es trascendental para la exactitud en las medidas. También consta de dos manillas, generalmente metálicas, que son de gran utilidad para sostenerla.

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

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PUNTOS DE NIVEL PRIMARIO: Son aquellos puntos que se van a nivelar y que se hallan sus cotas, deben ser monumentados. PUNTOS DE NIVEL SECUNDARIO: Son los puntos de cambio que sirven para enlazar dos puntos de control, sobre dicho punto cambio se coloca la mira para efectuar las lecturas correspondientes. VISTA ATRÁS (+): La primera lectura atrás se realiza desde la primera posición instrumental y poniendo la mira sobre el primer punto, así, sumándole a la cota de este 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 realizan de la misma forma que la primera lectura hacia atrás, es decir, poniendo la mira sobre el punto y leyendo el valor desde el nivel sin cambiarlo de la última posición instrumental. VISTA DELANTE (-): La lectura adelante se realiza 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 sirve para hacer el cambio de posición instrumental, estos untos de cambio deberán situarse en lugares adecuados y estables. ALTURA INSTRUMENTAL: Es la altura con respecto al nivel del suelo (nivel ingeniero).

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CALCULO DE UNA NIVELACIÓN: Para el cálculo de una nivelación tenemos dos procedimientos igualmente válidos, que serán utilizados alternativamente según el criterio del operador, el más sencillo es el de las sumatorias para este caso debemos agrupar todas las lecturas ¨hacia atrás¨ (es decir hacia el punto de partida) por un lado y todas las lecturas hacia adelante (es decir hacia el punto de llegada) por otro; luego efectuamos el cálculo que se va a la derecha. El otro caso es el cálculo del plano visual más sencillo y rápido, no es más que ir realizando sucesivas nivelaciones simples, las cuales con una calculadora se realizan en el momento y se pueden comprobar y controlar en el lugar sin pérdida de tiempo.

EQUIPO Y MATERIALES:       

Nivel ingeniero Mira Trípode Cuaderno de anotes Calculadora Pintura Útiles para toma de datos

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IV.

DESARROLLO DE CAMPO: Para la realización de la práctica de nivelación PROCEDIMIENTOS: 1. PRIMERO: Ubicamos el nivel ingeniero en un punto a una distancia de 20m aproximadamente de la cota conocida colocando la mira en el BENCH MARK que está ubicado en una esquina del pabellón A (UNSAAC), para poder realizar las lecturas correspondientes. Primero se tiene que instalar el nivel ingeniero sobre el trípode y tiene que estar bien nivelado el instrumento para así minimizar los errores en las lecturas ya mencionadas, para lo cual el instrumento tiene que estar a una altura adecuada para observar sin ninguna dificultad. 2. SEGUNDO: Una vez instalado el instrumento procedimos a realizar las lecturas correspondientes (hilo superior, hilo intermedio e hilo inferior), terminando las lecturas giramos horizontalmente el instrumento un ángulo de 180° luego continuamos con la lectura (vista adelante), para determinar la distancia entre la mira y el instrumento, se hace una diferencia entre el hilo superior con el hilo inferior y al resultado multiplicamos por 100 de esa forma determinamos dicha distancia existente. Este mismo procedimiento se realizó en todo el trascurso hasta llegar al patio de la escuela (ING. DE MINAS), marcando con pintura los puntos de cambio del instrumento y los puntos donde se colocaron las miras en todo el transcurso. 3. TERCERO: Concluido el trabajo con los datos de ida, nuevamente instalamos el instrumento en los puntos de cambio. Así realizamos las lecturas en cada intercambio hasta llegar al punto donde se había comenzado el trabajo, a estos datos lo llamaríamos datos de vuelta¨ todo ello con el fin de comparar los datos de ida y vuelta para poder determinar el error. 9

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V.

CALCULOS DE CAMPO: a) Nivelacion de Ida

ESTACION BM(IDA)

VISTA ATRÁS

ALTURA INSTRUMENTAL

0.125

VISTA INTERMEDIA

3200.125

0+06

0.762

0+26

1.163

PC1

1.167

3199.647

1.645

0+66

2.14

0+86

1.369

PC2

1.335

3200.177

0.805

0+126

1.616

0+146

1.229

PC3

0.247

3199.238

1.186

0+186

1.048

0+190

1.178

0+210

1.712

0+230

2.269

PC4

0.657

3197.06

2.835

0+270

1.291

0+290

1.817

PC5

1.746

3196.51

2.296

0+330

2.154

0+336

1.818

0+340

1.448

PC6

1.992

3196.454

2.048

0+370

1.738

0+380

1.52

0+396 PC7

VISTA ADELANTE

1.511 1.385

3196.328

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COTA

COTA COMP

COMP.

3200 3199.363 3198.962 3198.48 3197.507 3198.278 3198.842 3198.561 3198.948 3198.991 3198.19 3198.06 3197.526 3196.969 3196.403 3195.769 3195.243 3194.764 3194.356 3194.692 3195.062 3194.462 3194.716 3194.934 3194.943 3194.943

0

ALT. PENDIENTE 3200 3199.363 3198.962 3198.546 3197.573 3198.344 3198.994 3198.713 3199.100 3199.229 3198.428 3198.298 3197.764 3197.207 3196.755 3196.121 3195.595 3195.201 3194.793 3195.129 3195.499 3194.971 3195.225 3195.443 3195.452 3195.509

0.065

0.151

0.237

0.351

0.437

0.509

0.566

COT. RAZANTE

0.069 0.299 0.528 0.758 0.988 1.217 1.447 1.677 1.906 2.090 2.136 2.366 2.595 2.825 3.055 3.284 3.514 3.744 3.813 3.859 4.088 4.203 4.318 4.502 4.548

3200 3199.931 3199.701 3199.472 3199.242 3199.012 3198.783 3198.553 3198.323 3198.094 3197.910 3197.864 3197.634 3197.405 3197.175 3196.945 3196.716 3196.486 3196.256 3196.187 3196.141 3195.912 3195.797 3195.682 3195.498 3195.452

0.502 3195.826 0.5952154 1.227 3196.281 0.60236943 3195.47 3195.454 3195.589 1.112 3195.726 0.65960168

3196.421215 3196.883369 3196.072369 3196.056369 3196.191369 3196.385602

b) nivelación de regreso PC8 (VUELTA) PC9 0+430 0+438 0+450 PC10

1.682 0.557

3197.508 3196.838 1.368 1.384 1.249

2.948

3198.674 11

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0+485 0+505 PC11 0+545 PC12 0+570 PC13 0+610 0+630 PC14 0+670 PC15 0+710 PC16 PC17 0+772 0+792 0+812 0+822 0+825 BM

1.757 1.392 1.778

3199.4

1.052 1.352

1.838

3199.976

1.968

3200.857

1.262 1.543 1.087 1.542 1.571

1.117

3200.527

0.976

3200.008

1.447 1.498 1.495 1.333

2.212 1.151

3200.952 3200.676

1.268 1.427 0.996 0.965 0.755 0.555 0.125 1.865

3196.917 3197.282 3197.622 3198.048 3198.138 3198.433 3198.889 3199.315 3199.286 3199.41 3199.029 3199.032 3198.675 3198.74 3199.525 3199.68 3199.711 3199.921 3200.121 3200.551 3198.811

0.74545006 0.78837425 0.83845247

0.92430084 0.98153309 1.03876534 1.07024308

1.189

3197.576602 3197.941602 3198.36745 3198.79345 3198.926374 3199.221374 3199.727452 3200.153452 3200.124452 3200.334301 3199.953301 3200.013533 3199.656533 3199.778765 3200.595243 3200.750243 3200.781243 3200.991243 3201.191243 3201.621243 3200

ERROR DE CIERRE. DISTANCIA TOTAL: ∑DISTANCIAS PARCIALES= 831 COMPROBACION: ∑(V+)- ∑(V-) = BM salida – BM llegada 26.07-24.881=3200-3198.811 1.189=1.189 EL ERROR DE CIERRE ES E=1.189m CORRECCION : C = {E(a+b)} over {P} llamando C= {E} over {P} ENTONCES C= {1.189} over {831} =0.0014308

PARA HALLAR LA CORRECCION SE MULTIPLICA LAS DISTANCIAS PARCIALES ACUMULADAS POR C . Con los PC corregidos nuevamente se calcula las cotas intermedias, anotando en la columna de “COTAS CORREGIDAS”; o sea cada PC calculamos la nueva Altura Instrumental (A.I.) VI.

FOTOGRAFIA SATELITAL DEL LUGAR DE TRABAJO:

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VII.

ANEXOS:

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VIII. OBSERVACIONES

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 





Saber posicionar el trípode es muy importante ya que dé el depende que de los cálculos observados por el nivel. Al sacar de gabinete los instrumentos topográficos es importante verificar que estén con las mejores condiciones teniendo en cuenta alguna falla ya que este equipo es muy costoso y al devolver con estas fallas sería negativo para el trabajo. Saber posicionarse en un punto específico con el nivel a una cierta distancia es importante ya que si es una corta distancia por ejemplo una distancia de 20 en 20 m por ejemplo tendíamos aproximadamente 4 puntos de referencia y si tendíamos de 10 en 10m obviamente tendríamos más punto. En todo calculo como ya lo tendríamos antes tiene errores y lo único que procederíamos es minimizar lo visto con anterioridad.

RECOMENDACIONES

IX .





  X

Para este tipo de tipo trabajo lo más importante y querer como primer dato es estabilizar el trípode para evitar errores al momento incluso para evitar la caída del nivel El trípode tiene que estar a nivel de nuestro mentón para que, al momento de sobreponerle nivel, no tengamos problemas con la altura así evitar una mala toma de datos. Saber que la base cd trípode tiene que formar un triángulo equilátero Verificar que las miras estén fijas y estables, para que el margen de error no sea tan notable

CONCLUSIÓN: 



 

El Nivel Topográfico es el instrumento adecuado para realizar este tipo de trabajos, siempre y cuando se cuente con los recursos adecuados y el personal esté capacitado. Durante la nivelación se tuvo algunos inconvenientes, debido al flujo vehicular, puesto que el área de trabajo estuvo en una zona urbana universitaria. En conclusión, es muy importante el manejo y utilización del Nivel Topográfico, para podernos desenvolver en campo de trabajo. Gracias al manejo del nivel podemos determinar cotas absolutas en diferentes puntos a partir de una cota conocida y al mismo tiempo podemos medir distancias ente dos puntos.

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