Topografia - Altimetria

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL

ALTIMETRIA

NIVELAMENTO TRIGONOMÉTRICO, NIVELAMENTO GEOMÉTRICO E CURVAS DE NÍVEL

Alunos: 

2016

MATERIAIS

        Para a realização do trabalho de campo, foram utilizados:

• Estação Total: equipamentos destinados à medição de ângulos verticais ou direções horizontais objetivando a determinação dos ângulos internos ou externos de uma poligonal, assim como determinados detalhes necessários ao levantamento.
• Prisma: instrumento colocado no local a ser medido, funcionando como ponto de referência para medição.
• Nível: equipamento que permite definir com precisão um plano horizontal ortogonal à vertical definida pelo eixo principal do equipamento.
• Mira: réguas graduadas que são colocadas verticalmente nos pontos que serão nivelados e nas quais se mede a intersecção do plano horizontal traçado pelo nível.
• Piquetes: pedaços de madeira cravados no solo para marcar locais medidos ou a serem medidos.
• Tripé: base de apoio para instrumentos como a estação total e o nível.
• Trena

MÉTODOS

Nivelamento Trigonométrico

Para o exercício da representação da superfície terrestre em planta, vale-se dos conhecimentos matemáticos de geometria e trigonometria. Nesse contexto, apresenta-se a técnica do Nivelamento Trigonométrico, uma alternativa para a medição de áreas e levantamentos topográficos, usando trigonometria.

          Uma das características que melhor define a técnica é o fato de trabalhar primordialmente com ângulos verticais, especificamente o ângulo zenital. Caracteriza-se, também, pela utilização de visadas inclinadas através das quais pode-se obter as diferenças de níveis valendo-se de triângulos retângulos, cujas bases e ângulos são conhecidos/medidos. O método direciona os cálculos a trigonometria, onde constrói-se imaginariamente triângulo retângulo, onde pode-se determinar um dos catetos que é a distância horizontal entre o instrumento de medição e o ponto determinado, um ângulo interno através do ângulo zenital e por fim calcular-se o outro cateto que corresponde à diferença de nível.

[pic 1]

Figura 1 - Explicação esquemática do nivelamento trigonométrico

Resumidamente, o procedimento adotado pode ser explicado nos seguintes passos:

• Através de uma trena mediu-se a altura do instrumento, no caso da estação total;

• Em seguida, seguindo os pontos esquematizados na figura 4 que ilustra a área a ser trabalhada, mediu-se as distâncias verticais assim como os ângulos verticais referentes a cada ponto;

• Concomitantemente ao passo anterior, deu-se a medida da altura dos anteparos em cada ponto;

• Com os dados obtidos com os passou anteriores, calculou-se as diferenças de nível e finalmente as cotas de cada ponto;

• Depois, com base nos resultados obtidos, foram desenhadas as curvas de nível referentes ao nivelamento.

Os dados obtidos através desse procedimento e cálculo pode ser evidenciado na próxima seção deste relatório que por sua vez trata da análise e comparação dos resultados.

[pic 2]

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Nivelamento Geométrico

O nivelamento geométrico é utilizado para determinação das diferenças de cotas dos pontos de um terreno, em que se realiza a medida da diferença de nível entre pontos do terreno por intermédio de leituras correspondentes a visadas horizontais, obtidas com um nível, em miras colocadas verticalmente nos referidos pontos. São utilizadas as leituras de ré e vante de um Nível Ótico Automático, Nível Digital ou Nível a Laser. No caso aqui mostrado, utilizou-se um Nível Ótico (Figura 1), com obtenção de precisão milimétrica.

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Figura 3 – Representação do Nível Ótico

Legenda: 1 – Espelho metálico; 2 – Luneta; 3 – Nível cilíndrico; 4 – Parafusos de ajuste de nível, 5 – Parafuso de ajuste dos calantes; 6 a 8 – Parafusos de retificação dos fios do retículo; 9 – Nível esférico; 10 – Limbo horizontal; 11 – Parafusos dos calantes; 12 – Índice de leitura; 13 – Parafuso de enfoque; 14 – Parafuso de chamada horizontal.

Devido aos desníveis acentuados e extensão dos pontos a nivelar na área em questão, se tornou necessário estacionar o aparelho em mais de uma posição, para se nivelar o local em estudo. Então decompôs-se o trecho a nivelar em trechos menores e realizou-se uma sucessão de nivelamentos geométricos simples, caracterizando o nivelamento realizado como composto.

[pic 5]

Figura 4 – Representação de dois nivelamentos simples em sequência (nivelamento composto)

O procedimento, então, foi o de nivelamento geométrico composto, realizado da seguinte forma:

• Seguindo o croqui representativo da área a ser levantada (Figura 3), escolheu-se um local inicial para o tripé com o nível ser posicionado e para começar determinação dos níveis do ponto de visada a ré e os de visada a vante adequados;
• Depois de realizadas essas medidas, mudou-se o tripé com o nível para um segundo local (Figura 4), para que se determinasse o nível dos demais pontos. Isso foi feito utilizando a última visada a vante, do primeiro local da estação, como segunda visada a ré;
• Com as anotações dos níveis, o próximo passo foi calcular as cotas, que é basicamente o objetivo do nivelamento geométrico. Usando uma cota padrão dada, calcularam-se as demais;
• Por fim, desenharam-se as curvas de nível, de acordo com  os resultados obtidos.

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Figura 3 – Representação do croqui com os pontos a serem nivelados e os locais em que foi colocado o tripé com o nível.

RESULTADOS

Para o nivelamento trigonométrico, foram encontradas as coordenadas X e Y para cada ponto analisado, área e cotas obtidas através desse método. Os resultados estão contidos nas tabelas a seguir.

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