Medición de diferencias de altura - Parte 2
6.0. Introducción: métodos de trazado de curvas de nivel
1. En el capítulo anterior, hemos visto cómo se construyen varios tipos de niveles simples. También hemos visto como se utilizan en el terreno, para llevar a cabo nivelaciones.
2. Dichos niveles también se pueden emplear para determinar y marcar sobre el terreno todos los puntos que tienen la misma altura, por ejemplo los puntos a lo largo del eje de un futuro canal de alimentación de agua. En ese caso la diferencia de altura entre los varios puntos de la línea es igual a cero y los puntos constituyen una curva de nivel. Este tipo especial de levantamiento se llama trazado de curvas de nivel. Existen algunos niveles simples que se pueden usar para el trazado de curvas de nivel, que se describen en las siguientes secciones 6.1-6.5. Las secciones 6.6-6.8 indican cómo utilizar otros niveles y utensilios de medición de pendientes para el trazado de curvas de nivel.
3. En este capítulo se explica también cómo usar los dispositivos de nivelación ya descritos para trazar líneas de pendiente con un gradiente dado (ver sección 6.9).
4. Existen varios métodos apropiados para trazar curvas de nivel. Cada uno de ellos se explica detalladamente en las secciones siguientes. El Cuadro 8 puede ayudar a decidir cuál es el método más apropiado a cada necesidad. Más adelante, en la sección 8.3, se explica cómo trazar curvas de nivel, en el terreno, y en la sección 9.4, cómo transportar a un plano los resultados del levantamiento en el terreno.
Curvas de nivel
5. Prácticamente todos los instrumentos de nivelación indican la horizontal mediante un nivel de burbuja. Se trata de un nivel pequeño, generalmente constituido por un tubo de vidrio alargado o circular; casi completamente lleno de líquido (en general alcohol) pero en el cual queda suficiente espacio como para que se forme una burbuja de aire.
El nivel de tubo alargado lleva una marca en el medio que corresponde al punto cero, y es posible agregar otras graduaciones a cada lado del punto. En el nivel circular, el punto cero está en el medio del círculo, claramente marcado con un círculo más pequeño. Cuando la burbuja de aire está en el punto cero, el nivel está horizontal.
Cuadro 8. Métodos de trazado de curvas de nivel
Ver Cuadro 6
¹*Simple **más difícil *** muy difícil
² En cursiva, equipo que usted mismo puede hacer
6.1. Cómo usar el nivel de albañil
El nivel de albañil es una herramienta simple que se usa habitualmente en la construcción. Ya se ha explicado cómo se usa el nivel de albañil para trazar líneas horizontales cuando se miden distancias cortas en un terreno en pendiente (ver Sección 2.1) y para determinar diferencias de altura (ver Secciones 5.1-5.2).
¿Cómo es un nivel de albañil?
1. El nivel de albañil en general consta de una pieza rectangular de madera y de un pequeño nivel de burbuja montado en uno de los lados estrechos.
El nivel de albañil también puede ser de metal. Los niveles de burbuja de vidrio en general son frágiles y deben ser manipulados con mucho cuidado.
2. La longitud de la pieza que constituye el soporte del nivel puede variar. La precisión del instrumento aumenta en función de su longitud. Los más económicos son relativamente cortos, miden alrededor de 25 cm y se consiguen en las ferreterías.
Utilización del nivel de albañil para verificar la horizontalidad
3. Cuando el nivel de albañil está horizontal, la burbuja del nivel está exactamente en el punto cero.
Nivel de burbuja
4. Cuando la burbuja se aleja del punto cero quiere decir que el nivel ya no está horizontal, está en pendiente ascendente o descendente.
Nota: la dirección en la cual se mueve la burbuja indica siempre dónde se encuentra el punto más alto de la pendiente.
6.2. Cómo usar el nivel de bastidor en A
Se puede construir un dispositivo simple para trazar curvas de nivel con tres piezas de madera y un nivel de albañil. Funciona obedeciendo los mismos principios que el nivel de regla (ver Sección 5.1), pero su utilización es más fácil y rápida.
Construcción artesanal de un nivel de bastidor en A
1. Consiga tres trozos de madera blanda con una sección de al menos 2 x 6 cm; dos de los trozos deben medir alrededor de 2,80 m y el tercero unos 2 m. El bastidor construido con estos trozos tiene 1,70 de alto por 4 m de largo, bastante pequeño como para manejarlo fácilmente.
2. Una provisionalmente los dos pies del bastidor de 2,80 m mediante un hueco practicado a unos 30 cm del extremo superior, en el centro de cada listón y tornillos no demasiado ajustados. Mueva los pies del bastidor hasta que, en la parte inferior, queden separados unos 4 m.
3. Mida 1,60 m a partir de la base de cada pie y fije en cruz provisionalmente el travesaño de 2 m mediante tornillos, luego de haber practicado los huecos necesarios. El travesaño debe quedar aproximadamente a 1 m del suelo.
4. Corte la base de los pies de manera tal que apoyen completamente en el suelo cuando el bastidor se coloca en posición vertical. A tal efecto, sostenga el bastidor en posición vertical y coloque una pieza rectilínea larga de manera tal que toque la base de ambos pies. Trace una marca en cada pie, a la altura de la parte superior del trozo de madera en cuestión y corte ambos pies siguiendo la marca.
Ajuste del nivel de bastidor en A
5. Coloque verticalmente el bastidor, apoyado sobre sus pies. Verifique que ambos pies se encuentren en dos puntos que tengan exactamente la misma altura.
Coloque el nivel de albañil (ver Sección 6.1) en el centro del travesaño y verifique si está horizontal. Si no está, corrija su posición desplazando ligeramente el travesaño, o recortando un poco uno de los pies. Cuando el travesaño está horizontal, ajuste todos los tornillos del bastidor en A.
6. Para verificar la horizontalidad, mueva el bastidor y mediante el nivel de albañil, compruebe que el travesaño esté siempre horizontal.
7. Fije firmemente el nivel de albañil en la mitad del travesaño, mediante una cuerdita delgada.
Utilización del nivel de bastidor en A para el trazado de curvas de nivel
8. Marque con una estaca el punto A, donde inicia el trazado de curvas de nivel. Coloque uno de los pies del bastidor en ese punto.
Compruebe el nivel
Luego al contrario y compruebe de nuevo
Mueva el otro pie a algún punto más alto o más bajo hasta que el nivel de albañil señale una posición horizontal. Señale con una estaca ese punto B.
9. Mueva el bastidor en A hacia el segundo punto B, determine el nuevo punto C situado en la horizontal y marque el sitio con otra estaca.
10. Repita la operación apenas descrita hasta completar el trazado de la curva de nivel AE.
6.3. Cómo utilizar el nivel de bastidor en A con plomada
El nivel de bastidor en A con plomada es un dispositivo simple, muy parecido al nivel de
Repítalo en cada estación
Trazado AE
Ajuste el pie de adelante hasta que el nivel esta horizontal
bastidor en A, excepto porque en lugar del nivel de albañil se usa una plomada. Este dispositivo se utiliza para trazar curvas de nivel del mismo modo que el bastidor en A (ver Sección 6.2).
Construcción de un nivel de bastidor en A de plomada
1. Construya un bastidor en A como se ha explicado más arriba (ver Sección 6.2, puntos 1-4).
2. Atornille un gancho pequeño o clave un clavo en el bastidor, cerca del ángulo superior.
3. Cuelgue una plomada (ver Sección 4.8) del gancho o clavo. El hilo debe ser suficientemente largo como para que el peso de la plomada quede por debajo del travesaño.
Bastidor en A
Nota: cuanto más alto es el bastidor, más sensible es el nivel a las diferencias de altura. Las dimensiones sugeridas en la Sección 62 ofrecen una buena precisión promedio, en general superior a los 32 cm en 100 m.
Ajuste del nivel de bastidor en A con plomada
4. Coloque el bastidor en A en posición vertical sobre ambos pies, cuidando que se apoyen en dos puntos que estén exactamente al mismo nivel.
5. Cuando la plomada se detenga, haga una marca provisional señalando la posición del hilo en el lado superior del travesaño.
6. Gire el bastidor de manera tal que los pies apoyen, siempre en los dos mismos puntos, pero invertidos. Cuando la plomada se detenga, haga otra marca provisional señalando la posición del hilo en el travesaño.
7. Haga una marca permanente en el lado frontal del travesaño, en el punto exacto intermedio entre ambas marcas provisionales. Este punto corresponde a la posición en la cual los pies del bastidor están perfectamente nivelados.
Nota: para mejorar la precisión en caso de tiempo ventoso, frene el movimiento de la plomada permitiéndole rozar suavemente contra el travesaño.
Travesaño
6.4. Cómo utilizar el nivel de bastidor en H con nivel de agua
El nivel de bastidor en H con nivel de agua es un dispositivo simple que consta de un bastidor de madera blanda y de un trozo de tubo plástico transparente, parcialmente lleno de agua. Al igual que el nivel de agua de tubo flexible (ver Sección 5.3), el uso de este dispositivo se basa en el principio según el cual en condiciones de presión atmosférica, la superficie libre de columnas de agua comunicantes, se estabiliza a la misma altura, sobre la misma línea horizontal.
Construcción de un nivel de bastidor en H con nivel de agua
1. Consiga dos piezas delgadas de madera blanda que midan 1 m de largo y tengan una sección de 5 x 5 cm, y otra que tenga una sección de 5 x 5 cm y 2,5 m de longitud. Una las tres piezas de madera formando una <<H>>, con clavos resistentes o tuercas. La pieza horizontal del bastidor debe quedar unos 20 cm por encima del nivel del suelo. Los dos pies verticales deben formar ángulos rectos de 90° con la pieza horizontal. Verifique que así sea.
2. Consiga 3,90 m de tubo plástico transparente, no reforzado, con un diámetro interior de alrededor de 1,2 cm. Fíjelo en el lado superior de la pieza horizontal y en las dos caras interiores de las dos piezas verticales. Use para ello un alambre blando o una cuerdita. El tubo debe quedar bien firme, pero no aplastado.
Nota: si no dispone de suficiente tubo plástico transparente, utilice alrededor de 1,90 m de tubo de caucho o de tubería plástica o metálica para agua y dos trozos de 1 m de tubo plástico transparente. Conecte cada trozo de tubo transparente a los extremos del tubo opaco mediante abrazaderas. A continuación fije el tubo opaco en la pieza horizontal del bastidor y los segmentos transparentes a las dos piezas verticales.
3. Vierta agua en el tubo hasta que el nivel llegue más o menos a la mitad de cada sección vertical, asegurando que no queden burbujas de aire en el líquido. Tape los extremos del tubo con un tapón de corcho para que no salga agua durante el transporte.
Ajuste del nivel de bastidor en H con nivel de agua
4. Con la ayuda de un asistente coloque el bastidor derecho cuidando que ambos pies del mismo se apoyen en dos puntos que estén exactamente al mismo nivel.
5. Destape los extremos del tubo y vea cuál es el nivel de agua. Marquen suavemente sobre la madera vertical, usted y el asistente, la altura del nivel de agua en los tubos.
Marque el nivel del agua
Después haga girar el bastidor y márquelo de nuevo
6. Gire el bastidor en H e invierta la posición de los pies.
7. Otra vez, marquen suavemente la altura alcanzada por la columna de agua, en las cada pie vertical.
8. Trace una marca permanente en cada pie, exactamente en el medio de las dos marcas anteriores. Cuando el agua alcanza ese nivel en los tubos, quiere decir que el bastidor está horizontal.
9. Coloque nuevamente los tapones para transportar el bastidor.
Nota: es preferible proceder al ajuste apenas descrito, cada vez que se trazan curvas de nivel. Si el tubo pierde algo de agua, es necesario ajustar el dispositivo agregando el agua que haga falta.
Utilización del nivel de bastidor en H con nivel de agua para el trazado de curvas de nivel
10. Coloque el pie trasero del bastidor en H en el punto inicial A.
11. Destape los extremos del tubo.
12. Mueva el pie delantero del bastidor hacia abajo o hacia arriba de la pendiente hasta que la columna de agua alcance la marca permanente trazada en el pie.
13. Con una estaca marque la posición del pie delantero, B, y tape nuevamente los extremos del tubo.
14. Mueva el bastidor hacia adelante, colocando el pie trasero del bastidor en B y repitiendo la operación anterior. Continúe de la misma manera hasta llegar al final de la curva de nivel AE.
Nota: resulta más fácil trabajar con un ayudante, pues mientras uno desplaza el pie del bastidor hacia adelante, el otro observa cuándo se ha alcanzado el nivel horizontal.
A continuación, se puede verifica si el nivel de agua en el pie trasero también se encuentra a la altura de la marca permanente.
Fabricación artesanal de un nivel de agua semicircular
1. Consiga una pieza de madera que tenga una sección de 1 x 10 cm y de 60 cm de largo. Perfore un hueco en cada extremo, en la cara que mide 10 x 60 cm. Los huecos deben ser lo suficientemente grandes como para que pase el tubo plástico (ver punto 5).
2. Perfore un hueco pequeño en el centro de la pieza de madera.
3. Prepare dos discos de madera de 10 cm de diámetro y perfore un hueco pequeño en el centro de cada uno.
4. Clave o atornille uno de estos discos bajo el centro de la pieza de madera, haciendo coincidir el hueco en el centro de esa pieza con el hueco en el disco. No tape el hueco.
5. Consiga un trozo de tubo plástico transparente de unos 80 cm de largo y de un diámetro de 1 a 1,5 cm. Pase los extremos del tubo desde abajo, por los huecos practicados en la pieza de madera, de manera tal que forme un semicírculo en el lado en el que se encuentra el disco. Ambos extremos del tubo deben sobresalir por encima de la pieza de madera alrededor de 10 cm. Mantenga el tubo en su sitio con dos abrazaderas, justo en el sitio donde el tubo pasa a través del hueco en la madera. Ajuste la abrazadera lo suficiente como para que el tubo no se deslice, pero teniendo cuidado de no aplastarlo. La abrazadera mantendrá el tubo en su lugar dado que es mayor que el hueco.
6.5. Cómo utilizar el nivel de agua semicircular
El nivel de agua semicircular es un dispositivo simple basado en el mismo principio que el nivel de bastidor en H con nivel de agua. Su ventaja principal es que se puede usar para largas distancias sin moverlo.
Para su construcción se requieren solo varios trozos pequeños de madera y un tubo de plástico transparente, pero es un poco más difícil de fabricar que el nivel de bastidor en H con nivel de agua.
Saque los tapones
Ajuste el pie de adelante
Lea el nivel del agua
Trazado AE
7. Fije el nivel semicircular construido en el punto 5 al soporte. Use un tornillo fuerte y haga coincidir cuidadosamente los huecos centrales de ambos discos de madera. No ajuste demasiado el tornillo pues el nivel semicircular debe poder girar. El tubo flexible queda a un costado del soporte.
6. A continuación construya el soporte. Consiga un listón de 5 cm de diámetro y de 1,40 m de largo. Determine el punto central de cada extremo. Tome el segundo disco que ha preparado y fíjelo provisionalmente al soporte de manera tal que el hueco del disco quede sobre el punto central del mismo.
8. Coloque el dispositivo con el tubo sobre el soporte y llene el tubo plástico con agua. El nivel del agua debe llegar a unos 4 ó 5 cm de cada extremo del tubo. Coloque un tapón en cada extremo del tubo para evitar que el agua se vierta durante el transporte.
Utilización del nivel de agua semicircular para el trazado de curvas de nivel
9. Pida al ayudante que coloque una mira graduada en posición vertical, en el punto inicial A de la curva de nivel que se quiere trazar. Dado que usted está trazando una curva de nivel con un dispositivo que no incluye un telescopio, es preferible utilizar una mira graduada de tablilla. Es fácil construir una.
Consiga un listón rectilíneo de madera, un trozo de bambú o el tallo de una planta de maíz de 2 m de largo. Consiga otro listón de 50 cm de largo y únalo a la varilla larga con una cuerdita, formando una cruz. La ubicación del punto en el cual se fija la estaca de 50 cm, llamada <<blanco>>, depende de la curva de nivel que se está trazando.
10. Para colocar el nivel de agua semicircular, clave el soporte en el suelo verticalmente, en un punto central desde el cual se puedan trazar unos 100 m de curvas de nivel. Quite los tapones de los extremos del tubo.
11. De pie, a 1 m del nivel de agua semicircular, haga girar la parte superior del nivel y mire a lo largo de la línea que une la parte superior de las dos columnas de agua del tubo transparente. Pida al asistente que mueva la tablilla de la mira graduada hacia arriba y hacia abajo hasta que quede exactamente en la línea de mira. A continuación pida al asistente que ate firmemente la tablilla a esa altura.
12. El asistente debe a continuación marcar el punto inicial A con una estaca, caminar alejándose unos 10 m y en este punto colocar la mira graduada en posición vertical.
13. Gire la parte superior del nivel de agua hasta enfocar otra vez el <<blanco>> de la mira. Pida al asistente que mueva la mira hacia abajo o hacia arriba hasta que la tablilla coincida con la línea visual y, en ese sitio, que marque con una estaca el punto B.
Ajuste la altura de la tablilla
Haga girar el nivel hasta ver el punto B
Ajuste la tablilla sin mover la mira
Continúe la nivelación
Mueva la mira hasta que la tablilla esta en la línea de mira
14. Proceda de la misma manera, nivelando los puntos de la curva de nivel AG desde la estación central X hasta unos 100m. Para continuar el trazado de la misma curva de nivel, deje la mira graduada de tablilla en el punto G y desplace el nivel de agua semicircular a la nueva estación central Y. Ajuste la altura de la tablilla o <<blanco>> y prosiga el trazado de la curva GM desde la estación Y.
Nota: a veces hay que trazar curvas de nivel con una diferencia de altura fija, por ejemplo de 0,20 m. Para hacer esto se sigue trabajando en la misma estación, pero se cambia la altura de la tablilla en la mira graduada.
Cuando se llega al punto G, se le pide al asistente que baje la tablilla 20 cm. A continuación, el asistente camina pendiente arriba, a lo largo de la línea XGH hasta que la tablilla se alinea con la línea de mira, lugar en el cual marca el punto H de la próxima curva de nivel. Continúe el trazado de la segunda curva de nivel HN determinando el punto I sobre la línea XFI, el punto J sobre la línea EXJ y prosiga de la misma manera. Si la distancia es lo suficientemente corta como para ver la mira con claridad, se puede bajar otra vez la tablilla y trazar una tercera curva de nivel desde la misma estación.
Baje la tablilla
Continúe el trazado
Halle el punto H
6.6. Cómo trazar curvas de nivel utilizando niveles sin visor
1. Las secciones 5.1 a 5.3 enseñan cómo usar niveles sin visor para medir diferencias de altura. Estos dispositivos también se pueden usar para trazar curvas de nivel.
Utilización del nivel de regla para trazar curvas de nivel
En la Sección 5.1, se ha visto qué es un nivel de regla. Para el contorneo, el empleo esto de manera siguiente (pasos 2 a 7).
2. Marque el punto A, donde inicia el trazado, con una estaca. Coloque uno de los extremos del nivel de regla en este punto y mueva el otro hacia arriba y abajo de la pendiente hasta que el nivel de albañil indique la horizontal. Marque este punto B con otra estaca.
Ponga el nivel horizontal
Marque el punto B
Continúe el trazado de la línea
3. Desplace la regla para colocarla en el punto B. Determine el lugar del próximo punto C situado en la horizontal, como se ha indicado más arriba, y márquelo con una estaca.
4. Seguir este proceso hasta que usted haya marcado la longitud de la curva de nivel.
5. Marque el trazado de la curva de nivel así determinada, señalando con una estaca o piquete cada 10 m. Si la curva de nivel cambia de dirección, es necesario emplear más estacas.
6. Si la superficie del terreno es irregular (por ejemplo está cubierta de montículos de tierra, piedras o hierba), es conveniente usar dos ladrillos o dos tacos de madera de la misma altura para sostener los extremos de la regla mientras se está nivelando.
Marque la línea con estacas
Use ladrillos
...o estacas para levantar el nivel por encima de los obstáculos
7. Si la superficie del terreno es muy irregular o está cubierta por una densa vegetación, coloque dos estacas por debajo de los extremos de la regla, para levantarla por encima del nivel del suelo. Asegúrese de que las dos estacas tengan la misma longitud y que queden clavadas a la misma altura. De este modo es posible transferir al nivel del suelo y sin error, la horizontal determinada a la altura del borde superior de las estacas.
Utilización del nivel de cuerda para el trazado de curvas de nivel
En la Sección 5.2 se ha explicado cómo fabricar un nivel de cuerda. Este dispositivo es muy práctico para trazar curvas de nivel porque permite proceder rápidamente, aun en terrenos con vegetación densa, con resultados razonablemente precisos (el error máximo es inferior a 6 cm en 20 m de distancia). Recuerde que para usar el nivel de cuerda se necesitan tres personas.
8. La persona que está atrás coloca una mira graduada en el punto de partida marcado A y sostiene la cuerda en la graduación que corresponde a 1 m de altura, por ejemplo. El operador que está adelante también sostiene la cuerda en la misma graduación y mueve la segunda mira graduada hacia arriba o hacia abajo de la pendiente hasta que la persona que está en el centro señala que el nivel de albañil está horizontal. El operador que está adelante marca entonces el punto B donde la mira toca el suelo.
9. El operador de atrás camina hacia el punto marcado B mientras las otras dos personas van hacia adelante hasta que la cuerda está bien estirada. Las operaciones apenas descritas se repiten para señalar la ubicación del punto C de la curva de nivel.
10. El procedimiento se repite hasta que se marca toda la longitud de la curva de nivel.
Utilización del nivel de agua de tubo flexible para el trazado de curvas de nivel
En la Sección 5.3 se ha explicado cómo fabricar un nivel de agua de tubo flexible. Tal dispositivo permite trazar curvas de nivel muy rápidamente, aun en terrenos irregulares, y ofrece buena precisión (el error máximo es de alrededor de 1 cm en 10 m de distancia). Se debe ser muy cuidadoso y evitar la pérdida de agua durante el transporte. Para emplear este método se requiere de un ayudante.
11. Coloque en posición vertical los dos extremos del tubo, uno al lado del otro, en el punto inicial A de la curva de nivel. Quite los tapones y marque la altura de la columna de agua en cada escala graduada. Las alturas deben ser iguales.
12. Tape nuevamente los extremos del tubo.
13. Coloque la escala graduada en el punto inicial A de la curva de nivel. Pida al asistente que se aleje hasta que el tubo esté totalmente extendido. Quiten ambos tapones. El asistente mueve la escala graduada hacia arriba y hacia abajo en la pendiente hasta que el nivel de agua esté a la altura marcada. Verifique que la columna de agua esté también al mismo nivel en la primera escala. Cuando así sea, pida al asistente que marque la posición B con una estaca. Coloquen nuevamente los dos tapones.
14. Las dos personas se desplazan hacia adelante hasta que la primera alcanza el punto B marcado con una estaca, donde antes estaba el ayudante. Éste a su vez camina hacia adelante hasta extender el tubo de nuevo totalmente.
Se repite el procedimiento descrito en el punto 13, y se continúa de la misma manera hasta el final de la curva de nivel.
6.7. Cómo trazar curvas de nivel con niveles con visor
1. En las Secciones 5.6 a 5.9 se ha explicado cómo utilizar niveles con visor para medir diferencias de altura. Estos dispositivos también se pueden usar para trazar curvas de nivel.
Ponga las dos mangueras en posición vertical en el punto A y saque los tapones
Marque el nivel del agua en ambas escalas
Cuando el nivel del agua esta en la marca de la manguera vertical, se ha determinado el punto B
Comience la siguiente medición en el punto B
Utilización del nivel con visor de bambú para el trazado de curvas de nivel
2. En la sección 5.6 se ha explicado cómo fabricar y ajustar un nivel con visor de bambú. Contando con un ayudante, se puede usar este nivel para trazar curvas de nivel, como se explica a continuación.
3. Coloque el nivel de bambú cerca de la mira graduada y lea la altura en la escala a través del tubo.
4. Marque dicha altura en la escala con pintura, atando un pedazo de cuerda o un trozo de tela coloreada. También es posible usar la nivel objetivo del personal descrito en la sección 6.5, y fijar la tablilla a dicha altura.
5. Coloque el nivel de bambú en posición vertical en A, el inicio de la curva de nivel que se quiere trazar.
6. El asistente, llevando la mira graduada, se aleja de 15 a 20 m describiendo un trayecto aproximadamente horizontal y coloca la mira graduada en posición vertical. Pídale que suba y baje por la pendiente hasta que usted vea que la marca está alineada con la línea visual o de mira del tubo de bambú.
Marque el nivel de mira en un palo
Dígale a su ayudante que se aleje
Y que se mueva hasta que usted vea la marca
A lo mejor tendrá que girar el nivel para verlo
Continúe desde el punto B
7. Tendrá que girar el nivel de bambú de izquierda a derecha para ver la marca en la escala graduada. Verifique con frecuencia para estar seguro de que el nivel de bambú sigue estando horizontal.
8. Cuando usted señala que ha visto la marca, el asistente procede a marcar la posición B de la mira graduada con una estaca.
9. Camine hacia la estaca B y coloque el nivel de bambú en posición vertical, en ese punto.
10. Pídale al asistente que se aleje otros 15 a 20 m con la mira graduada y repita los puntos 7-9.
11. Repita estas operaciones hasta que toda la curva de nivel haya quedado marcada.
Utilización del nivel de mano para el trazado de curvas de nivel
12. Es posible trazar rápidamente una curva de nivel usando un nivel de mano (ver sección 5.7), aunque tal procedimiento no ofrece gran precisión. El método empleado es igual al apenas descrito para el nivel de bambú, excepto que se debe marcar la mira graduada a la altura de la línea visual.
La altura de la línea visual puede ser la de los ojos del observador, o la altura del soporte del nivel de mano (cuando se usa para mejorar la precisión). La distancia de un punto al otro no debe exceder los 15 m.
Use el nivel de mano sin soporte
o con soporte
Utilización del nivel de anteojo o del teodolito para el trazado de curvas de nivel
13. El uso de un nivel de anteojo o de un teodolito, junto con una mira graduada de precisión, permite trazar curvas de nivel con gran rapidez y mucha precisión.
14. El telescopio incorporado en estos instrumentos tiene un alcance de varios cientos de metros, lo que permite reducir el número de estaciones. Tal como ocurre con el nivel de agua semicircular (ver Sección 6.5), es posible medir varios puntos desde una sola estación. En terrenos descubiertos se cubren grandes distancias con este método. En áreas boscosas, en cambio, es necesario medir distancias más cortas y quitar la vegetación a lo largo de las líneas visuales.
Use el teodolito con una mira graduada
Puede levantar varios puntos desde la misma estación
6.8. Cómo trazar curvas de nivel con instrumentos de medición de pendientes
1. En las Secciones 4.1 a 4.6 se ha explicado cómo utilizar varios tipos de clinómetros para medir pendientes Estos instrumentos también se pueden usar para trazar curvas de nivel, porque una curva de nivel se define como una línea a lo largo de la cual el gradiente de la pendiente es igual a cero, ver sección 8.3 en el Volumen 2.
2. Cuando se trazan curvas de nivel con instrumentos de medición de pendientes, es preferible usar una mira graduada de tablilla , tal como la descrita en la Sección 6.5, con forma de cruz. Si usa una mira como esa, la tablilla debe estar atada firmemente a la mira a nivel de los ojos.
Nota: si no se dispone de una mira graduada, se puede en su lugar usar la altura del ayudante como nivel de referencia*.
3. El ayudante sostiene la mira graduada en posición vertical y se coloca a unos 10 a 15 m del punto A, que indica el inicio de la curva de nivel que se quiere trazar. A partir de este punto de partida, mire hacia la mira graduada utilizando el clinómetro. Pida al ayudante que mueva la mira hacia arriba y hacia abajo de la pendiente, hasta que la tablilla o <<blanco>> coincida con la graduación cero del clinómetro. Diga al ayudante que marque el punto B en el suelo y repita la misma operación a partir de allí.
Mire hacia una mira de tablilla
... o hacia su ayudante
Dígale a su ayudante que se aleje
Y que se mueva hasta que usted vea la marca
Continúe desde el punto B
Nota: si usa un clinómetro, recuerde que debe utilizar la escala de la izquierda y hacer coincidir con la marca del cero la línea de referencia de la mira (ver Sección 4.5).
6.9 Cómo trazar líneas de pendiente constante
1. Las líneas de pendiente constante se usan a menudo en las granjas piscícolas para facilitar la circulación del agua por gravedad. Los canales de alimentación de agua, las tuberías y los canales de drenaje se construyen con pendiente constante. Los estanques de peces deben tener un fondo con una pendiente adecuada para que puedan drenar completamente. Saber cómo trazar una línea de pendiente constante es entonces muy importante cuando se está construyendo una granja de peces.
2. Es posible trazar líneas de pendiente constante de varias maneras, usando tres tipos de métodos utilizando los dispositivos descritos en los capítulos 4, 5 y 6.
Utilización de dispositivos de medida de pendientes para el trazado de líneas de pendiente constante
3. Se puede usar cualquiera de los dispositivos de medida de pendientes descritos en las Secciones 4.1 a 4.6 para trazar líneas de pendiente constante. El clinómetro en particular (ver Sección 4.5) , se usa comúnmente con este propósito, pero también puede ser adecuado cualquier otro tipo de clinómetro.
4. Es preferible usar una mira graduada de tablilla tal como la descrita en la Sección 6.5, con la tablilla firmemente sujeta a nivel de los ojos del operador. Recuerde que en su lugar es posible usar la altura del asistente como nivel de referencia.
5. A partir del punto A, comienzo de la línea de pendiente, mire hacia la tablilla de la mira graduada. La graduación del clinómetro debe corresponder a la pendiente que se ha escogido. Pida al asistente que mueva la mira graduada hacia arriba y hacia abajo por la pendiente hasta que la línea visual del clinómetro coincida con la marca de referencia de la mira graduada. Marque el punto B en el suelo con una estaca y repita el procedimiento a partir de ese punto.
Mire con el clinómetro hacia la graduación deseada
Use una mira de tablilla
Utilización de niveles con visor para el trazado de líneas de pendiente constante
6. Los diferentes tipos de niveles con visor han sido descritos en las Secciones 5.4 a 5.9 y en Sección 6.5.Tales dispositivos se pueden usar para trazar líneas de pendiente, pero con excepción del nivel de anteojo y el teodolito, su limitada precisión los hace inadecuados para el trazado de pendientes con un gradiente inferior al 1 por ciento. Para gradientes mas pequeños es preferible usar niveles sin visor (ver a partir del punto 12, más adelante).
7. Antes de usar el nivel con visor, calcule la diferencia de altura (H metros) entre dos puntos consecutivos de acuerdo a su distancia horizontal (D metros) para hallar el gradiente de la pendiente requerido (S porcentaje) de la siguiente manera: H = (S ÷ 100) x D
Mida la distancia horizontal
.... y la pendiente
... para calcular la diferencia de altura
Ejemplo
-
Se quiere medir el nivel cada a intervalos de 10 m de distancia horizontal;
-
El valor de la pendiente que se quiere trazar es igual a 1 por ciento, o sea 1 m por 100 m;
-
La diferencia de altura necesaria H en una distancia horizontal de 10 m es igual a (1 ÷ 100) x 10 m = 0,10 m.
8. En el punto más alto A de la pendiente que se quiere trazar, coloque el instrumento de nivelación y mida la altura de la línea visual o de mira (H') por encima del suelo. Añada este valor a H (calculada en el punto 7) para obtener la altura (R) que se debe leer en el siguiente punto de la mira graduada como: R = H + H'
9. Mida una distancia horizontal de 10 m a partir del punto inicial, siguiendo lo más cerca posible la curva de nivel. Coloque verticalmente una mira graduada en ese punto.
Nota: para esta parte del procedimiento se puede usar:
-
una mira graduada en la cual se marque claramente la altura calculada R (ver punto 8);
-
una mira graduada de tablilla, con la tablilla firmemente atada a la altura calculada R.
Disponga el nivel de tablilla para que se vea la diferencia de altura
10. Mire hacia la mira graduada con el instrumento de nivelación. Pida al ayudante que mueva la mira hacia arriba y hacia abajo de la pendiente, hasta que la marca R señalada en la mira coincida con la línea visual. En ese punto B, pida al asistente que coloque una marca en el suelo. El punto B está 10 cm por debajo del punto A.
11. Coloque el instrumento de nivelación en el punto B apenas marcado mientras que el asistente recorre otros 10 m hacia adelante, llevando la mira graduada. Repita el procedimiento.
Ponga la mira a 10 m del nivel
Mueva el nivel hasta que la tablilla esta en la línea de mira
Proceda desde el punto B
Utilización de niveles sin visor para el trazado de líneas de pendiente constante
12. Los niveles sin visor son mucho más precisos que los simples niveles con visor, para el trazado de líneas de pendiente con gradientes inferiores al 1 por ciento. Generalmente los niveles sin visor se pueden usar para trazar líneas de pendiente cuyo gradiente no supere el 0,3 por ciento. El nivel de agua de tubo flexible permite el trazado de pendientes de 0,1 por ciento de gradiente.
13. En las secciones 6.2 a 6.4 y la sección 6.6 se ha explicado cómo se usan distintos tipos de niveles sin visor para el trazado de curvas de nivel, lo cual significa trazar líneas de pendiente con gradiente cero.
14. Para trazar líneas de pendiente con un gradiente diferente (S%), se sigue el mismo procedimiento descrito para el trazado de curvas de nivel. La única diferencia es que se debe mantener el extremo delantero del dispositivo de nivelación por encima del suelo a una altura H (calculada como se ha indicado arriba, en el punto 7), para una distancia horizontal de D metros, como en: H = (S ÷ 100) x D
La distancia D varía de acuerdo al tipo de instrumento de nivelación usado.
Nota: es preferible llevar a cabo la nivelación descendiendo la pendiente, tal como se indica más adelante. Si en cambio resulta indispensable trabajar subiendo la pendiente, entonces la parte trasera del dispositivo de nivelación debe ser levantada a una altura de H metros.
15. La mejor manera de proceder es preparar un trozo de madera con un espesor igual a H. Mientras nivela, coloque (o mejor clave) la pieza de madera debajo del extremo delantero del nivel, si es que está nivelando pendiente abajo.
Ejemplo: Si S = 0,5 por ciento y usted está nivelando cuesta abajo:
-
usando un nivel de bastidor en A para trazar la línea de pendiente: D = 4 m; H = 2 cm
-
usando un nivel de bastidor en H: D = 2,5 m; H = 1,25 cm
-
usando un nivel de regla: D = 3 m; H = 1,5 cm
-
usando un nivel de agua de tubo flexible: D = 10 m; H = 5 cm
El tamaño del taco de madera depende de la pendiente y del tipo de nivel utilizado
16. Cuando se usa el nivel de cuerda, se debe sumar la altura H a la altura de la cuerda que sostiene la persona de adelante, en lugar de colocar un trozo de madera debajo de la mira delantera.
Ejemplo
Si S = 0,5 por ciento y usted está nivelando cuesta abajo con un nivel de cuerda: D = 20 m y H = 10 cm.
Mantenga el extremo delantero de la cuerda 10 m por encima del extremo trasero de la misma.
Topografía