Fundamentos de Nivelación Topográfica: Métodos y Equipos Esenciales

Nivelación Topográfica: Conceptos Fundamentales y Procedimientos

La altimetría se encarga de medir las diferencias de nivel o de elevación entre los puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano de referencia.

Las alturas pueden calcularse también a partir de la pendiente o grados de inclinación entre dos puntos y de la distancia inclinada entre los mismos.

1. Objeto de la Nivelación

La nivelación tiene como principales objetivos:

• Determinar la diferencia de alturas entre dos o más puntos.
• Determinar la cota de una serie de puntos sobre un plano de comparación para representar una sección del terreno o bien un plano acotado.
• Replantear puntos de superficies horizontales (como forjados, cimentaciones, etc.) o puntos con una pendiente específica (en viales o saneamientos).

Esto se realiza con la finalidad de:

• Nivelar un terreno.
• Calcular el movimiento de tierras a partir de perfiles transversales.

2. Equipo Necesario para la Nivelación

El equipo básico para realizar una nivelación incluye:

• Nivel óptico: Instrumento fundamental para establecer una visual horizontal precisa.
• Mira topográfica: Regla graduada que se utiliza para medir las diferencias de altura.
• Croquis del levantamiento: Esquema o plano del área a nivelar.
• Libreta de campo o libreta de nivelación: Para registrar las lecturas y cálculos.
• Cinta métrica: Como herramienta de apoyo para medir distancias horizontales si es necesario.

3. Recomendaciones para el Posicionamiento del Equipo

3.1. Trípode

• Antes de abrir las patas del trípode, extiéndalas de tal forma que la plataforma nivelante quede aproximadamente a la altura de la barbilla del operario y, a continuación, fije las pestañas de las patas.
• Al colocar el trípode, no extienda por completo las patas. Se deben abrir hasta formar aproximadamente un triángulo equilátero, con una separación adecuada para estabilizar posteriormente el nivel. Se trata de conseguir una base estable, dificultando así el vuelco por ráfagas fuertes de viento.
• Para fijar las patas del trípode en el terreno, ejerza fuerza con el pie sobre los estribos de este. Antes, hay que cerciorarse de que las mordazas y articulaciones estén bien sujetas, para evitar cabeceo y juego.
• En superficies y terrenos duros, se utilizará un elemento adicional (como una estrella de apoyo o araña) para inmovilizar el trípode.
• La base del nivel y la plataforma del trípode deben estar limpias para asegurar un correcto asiento.
• La base nivelante del trípode se posicionará, visualmente, lo más horizontal posible. Para ello, se jugará con las pestañas de fijación, encogiendo o extendiendo la pata que se quiera regular.

3.2. Nivel Óptico

• El aparato debe transportarse siempre en su estuche hasta el lugar donde se vaya a realizar el trabajo, protegiéndolo así de posibles golpes.
• Mantenga la caja del nivel cerrada y cerca del operario durante el trabajo.
• El nivel se monta sobre el trípode una vez que este último esté estable y su plataforma aproximadamente horizontal.
• El nivel debe quedar firmemente sujeto al trípode mediante el tornillo central; nunca debe estar suelto.
• Una vez montado, el nivel se manipulará con cuidado hasta calar el nivel esférico (ojo de pollo) para asegurar su horizontalidad.

4. Tipos de Nivelación

La nivelación se puede clasificar según diferentes criterios:

4.1. Según el Posicionamiento del Aparato

• Nivelación Simple: Realizada desde una sola posición del aparato.

  Condiciones:

  • La diferencia de nivel entre los puntos nivelados no será superior a la longitud de la mira (generalmente 4 m).
  • Se debe limitar la distancia entre el nivel y los puntos de lectura según las especificaciones del modelo de nivel utilizado para mantener la precisión.

• Nivelación Compuesta: Se realiza desde más de una posición del aparato, estableciendo puntos de cambio intermedios. Es necesaria cuando los puntos a nivelar están muy distantes, presentan grandes desniveles o hay obstáculos que impiden la visibilidad directa.

4.2. Según el Tipo de Visual

• Visual Horizontal (Nivelación Geométrica o por Alturas): Se utiliza una visual completamente horizontal generada por el nivel óptico. Es el método más comúnmente usado en trabajos de construcción y topografía para la determinación directa de desniveles.
• Visual Inclinada (Nivelación Trigonométrica, Taquimétrica o con Ángulos de Pendiente): Se utilizan visuales inclinadas y se miden ángulos verticales y distancias para calcular los desniveles. Este método es empleado por estaciones totales y teodolitos.

5. Itinerarios de Nivelación

Un itinerario de nivelación es el camino o recorrido que se sigue para realizar una nivelación compuesta. Está determinado por la poligonal (serie de líneas rectas) que resulta de unir los puntos estacionados y los puntos nivelados.