Cómo realizar controles de nivelación exactos en los proyectos de excavación

Cómo realizar controles de nivelación exactos en los proyectos de excavación

Nivelación precisa es uno de los procedimientos de control de calidad más fundamentales en la excavación y el trabajo terrestre. Cada actividad de construcción posterior ronda#8212; de vertido de pie a tuberías de colocación, formas de ajuste, y acabados de losas angular#8212; depende del terreno siendo en la elevación correcta. Un par de centímetros de error en la etapa de excavación puede multiplicarse en el trabajo de medida costosa, falla estructural más adelante.

Por qué la precisión de nivelación importa

La nivelación no es simplemente sobre hacer que el suelo parezca plano. Se establece una relación consistente entre la superficie de excavación y un datum de referencia conocido. Nivelación adecuada asegura que:

• Los elementos de la Fundación se colocan en la elevación correcta según lo especificado por el ingeniero estructural.
• El drenaje del sitio funciona como se pretende, evitando el estanque de agua que puede socavar subgrados o crear wet curva#8209; retrasos de trabajo.
• Las utilidades, como las líneas de alcantarillado y los desagües de tormenta, mantienen la pendiente necesaria para el flujo.
• Los pavimentos y losas se pueden verter al espesor especificado sin desperdicios excesivos o debilidades de hormigón.
• El proyecto cumple con los códigos locales de construcción y las normas de ingeniería, reduciendo la responsabilidad y el riesgo de que se realicen inspecciones fallidas.

En resumen, los controles de nivelación precisos son el fundamento de la calidad de la excavación. Sin ellos, incluso un bien denominado#8209; proyecto diseñado puede sufrir de un asentamiento desigual, cracking y costoso trabajo correctivo en la línea.

Herramientas esenciales para los controles de nivelación

Tener el equipo adecuado es el primer paso hacia mediciones confiables. Mientras que la lista original cubrió los fundamentos, cada herramienta merece una mirada más cercana.

Nivel de láser vs. Nivel de masa

Los niveles de las últimas] son ampliamente preferidos en la mayoría de los sitios de trabajo modernos porque proyectan un rayo giratorio visible que puede ser recogido por un detector montado en una varilla de nivelación. Permiten que una persona sola tome lecturas rápidamente sobre grandes áreas. Para la excavación, un ] nivel de láser giratorio con capacidad de auto-0;

Los niveles de humedad] (nivel óptico) todavía se utilizan para el trabajo de alta densidad#8209; el trabajo de precisión, especialmente en situaciones en las que el equipo electrónico podría ser comprometido por polvo o temperaturas extremas. Requieren un doble contacto#8209; tripulación persona cerrada#8212; una en el instrumento y una sujeta la varilla. Mientras más lento, son extremadamente confiables y no confían en baterías.

Cualquier herramienta es aceptable; la elección depende de las condiciones del sitio, la experiencia de la tripulación y el presupuesto. Para la mayoría de los proyectos de excavación, un nivel láser con un sensor de barra digital ofrece el mejor equilibrio de velocidad y precisión.

Vara de Nivel (Staff)

Una varilla de nivelación de fibra de vidrio telescópica o aluminio marcada en pies, décimas y centésimas (o equivalentes métricos) es estándar. Para los sistemas láser, un detector láser que se aferra a la varilla y proporciona cues son esenciales audibles y visuales. Asegúrese de que la varilla se mantiene vertical durante las lecturas < 8211; use un nivel de varilla vial o un error de tin;

Tripod

Un trípode robusto con un rápido borde#8209; cabeza de liberación y una base de nivelación proporciona una plataforma estable. Evite los trípodes de fotos ligeros; construcción reducida#8209; trípodes de grado] con piernas pesadas y una cabeza plana grande son necesarios para prevenir el movimiento durante las mediciones.

Otros elementos esenciales

• cinta de medición] – cinta de acero de 100 unidades#8209; cinta de acero para medir los offsets y distancias entre los puntos de control.
• Marcadores y estacas] – Banderas de marca de colores brillantes para identificar puntos de control, estacas de grado y líneas de referencia.
• Notabook and lápiz] – Las tabletas digitales están bien, pero un libro de campo impermeable con pre-ciendo#8209; las formas impresas reducen los errores de transcripción.
• Plumb bob – Útil para transferir elevaciones desde un punto conocido hacia abajo una cara vertical.

Procedimiento de Nivelación de Paso a Paso

Realizar un control de nivelación preciso implica una secuencia metódica. El roce o los pasos de escaneo es la fuente más común de error.

1. Establecer un parámetro de referencia estable

Cada trabajo de nivelación necesita un punto fijo de elevación conocida#8212; el punto de referencia (BM). Idealmente, esta es una característica permanente como un monumento de la encuesta, un toque de hormigón, o un pasador de acero con una tapa. Si no existe, crear un BM conduciendo un 3 punto de referencia de 3 unidades#8209; varilla de acero de la marcha y vertiendo un collar de hormigón alrededor de él.

Una vez que se establece el BM, utilice su instrumento de nivelación para determinar la altura del instrumento (HI).Para un nivel láser, coloque el detector en la varilla en el BM, y ponga el receptor láser a cero en esa lectura. Para un nivel óptico, vea la varilla BM y agréguelo a la elevación BM para conseguir HI. Recordar tanto la lectura de BM como HI en su libro de campo.

2. Planifique sus puntos de control

Antes de caminar el sitio, marca la cuadrícula de puntos donde se necesitan lecturas de elevación.

• ] Patrón árido] – Para grandes áreas planas como almohadillas de construcción, utilice un 10 manzana#8217; x 10 manzana#8217; o 20 curva#8217; x 20 curva#8217; rejilla.
• Secciones de corroses – Para excavaciones lineales como trincheras o caminos, tome lecturas a intervalos regulares a lo largo de la línea central y a distancias offset a cada lado.
• Puntos perímetro] – A lo largo de las paredes o los pies de la fundación, tomas en cada esquina y en puntos intermedios como se especifica en los planos.

Marca cada punto con una bandera o estaca y etiqueta en tu boceto. Este paso ahorra tiempo y evita las áreas perdidas.

3. Configurar el Instrumento

Coloca el trípode sobre un punto de nivel firme que proporciona una línea de visión sin obstáculos a tantos puntos de control como sea posible. Para sitios grandes, es posible que necesite mover el instrumento varias veces; siempre recíproco#8209; establece el HI después de cada configuración por recorrer#8209; leer el punto de referencia o un punto de giro conocido.

• Extender las piernas trípodas, presionarlas firmemente en el suelo, y ajustar la cabeza a un nivel aproximado.
• Montar el instrumento de nivelación y utilizar su construcción numera#8209; en viales o auto-compacto electrónico#8209; nivelación para obtener un nivel preciso.
• Si se utiliza un nivel de dumpy óptico, nivele cuidadosamente la burbuja usando los tornillos de pie.
• Para un nivel de láser, active auto-conciliar#8209; nivelar y esperar a la luz verde (o mostrar) indicando que es nivel.

4. Tomar medidas de campo

Con el conjunto de instrumentos y nivelado, proceder a cada punto de comprobación marcado. La técnica difiere ligeramente por tipo de instrumento:

Usando un nivel láser

Tenga un asistente (o usted mismo si utiliza una varilla con una pantalla remota) mantener la varilla de nivelación verticalmente en el punto. Deslice el detector láser arriba o abajo hasta que señale que ha encontrado el rayo. Lea la elevación directamente desde la varilla en el indicador del detector. Recorde esta lectura. Muchos detectores digitales muestran la elevación relativa al instrumento; algunos pueden referenciar el parámetro de referencia automáticamente.

Usando un nivel de dumpy

El operador de instrumentos ve la varilla, centra el trazador, y lee el valor donde el cruce horizontal interseca la varilla. El asistente sostiene la varilla plomada y puede utilizar un nivel de varilla. El operador llama a la lectura, y el asistente la registra. Para la precisión, toma dos lecturas en cada punto y las promedio.

Repita por cada punto marcado. Si no puede ver un punto desde su configuración, o bien mueva el instrumento y re crecer#8209; establezca un punto de inflexión, o utilice un método llamado "disparación en" con previsión intermedia y retrovisores (más avanzado).

5. Calcular las Elevaciones Sobre el límite#8209;Site

Para cada punto, calcula la elevación del suelo utilizando la fórmula:

Laevación alrededor = HI > 8211; Lectura de la varilla

Donde HI = Elevación de Benchmark + Lectura de retrovisor (la lectura en la barra de referencia).

Compare cada elevación calculada a la elevación del diseño lista en el plano de clasificación o los dibujos de construcción. Marcar directamente en su campo señala si el punto es "cortado" (necesidades a ser bajado) o "fill" (necesidades a ser levantados), y por cuánto. Use marcado coloreado para indicar corte vs. relleno en el sitio.

6. Verificar puntos críticos

Después de completar la rejilla, recíproco ±1/10 ft para excavación general, o ±1/100 pies para alto rendimiento#8209; trabajo de precisión). También recíbelo a#8209; compruebe el parámetro para asegurar que el instrumento no se haya movido o noqueado de nivel durante la sesión. Si el error de cierre supera los límites aceptables, repita todo el circuito.

Errores de nivelación común y cómo evitarlos

Incluso los operadores experimentados cometen errores. Los más frecuentes incluyen:

• La instrument no nivel] – Siempre confirma que la burbuja vial se centra antes y después de una serie de lecturas. Para los niveles de láser, compruebe la pantalla para el estado de nivel.
• Rod not held plumb – Una vara inclinada sólo unos pocos grados puede introducir errores de varios cientos deths. Use un nivel de varilla o asigne un miembro de la tripulación adicional para mantenerlo estable.
• Sortura de banco perturbada – Si el BM se mueve o daña, todas las lecturas posteriores son inválidas. Protégelo con barricadas y utiliza un punto de referencia secundario para la verificación.
• Error paralaje (nivel óptico)] – El no enfocar los pelítores en la barra puede causar un malérito.
• Temperatura y refracción – En días calurosos, el brillo del calor cerca del suelo puede distorsionar las lecturas. Tome lecturas en la madrugada o tarde, y mantenga el instrumento sombreado.
• Misreading the rod] – Un error común al usar varillas imperiales es confuso décimas y centésimas. Siempre lea los números cuidadosamente; considere usar una varilla métrica para la simplicidad.

Técnicas de nivelación avanzada para sitios complejos

Para proyectos más grandes o más exigentes, la nivelación básica de la red puede no ser suficiente. Las siguientes técnicas proporcionan mayor precisión o cobertura.

Niveles diferenciales

Este método utiliza una serie de configuraciones para transferir la elevación a través de largas distancias o sobre obstáculos. Usted toma una retrospectiva (BS) en un punto conocido, luego una previsión (FS) en un punto de inflexión, mover el instrumento, y repetir. Es el estándar para establecer el control de elevación a través de un sitio y es preciso a dentro de 0.01 pies sobre varias millas.

Nivel de perfil

Se utiliza para proyectos lineales como carreteras, tuberías y canales. Se toma lecturas a lo largo de una línea central en estaciones regulares (por ejemplo, cada 50 pies) y en cambios críticos en grado. Los datos del perfil se trazan para diseñar pendientes cortadas/fill y asegurar el drenaje adecuado.

Cross#8209;Section Leveling

En cada estación, las elevaciones se registran en una serie de puntos perpendiculares a la línea central (por ejemplo, 10 pies izquierda, 20 pies izquierda, centro, 10 pies derecho, 20 pies derecho). Esto crea una imagen 3D detallada del suelo existente y es esencial para estimar volúmenes de la tierra y para diseñar pistas laterales.

Uso de los recopiladores de datos digitales

Las estaciones totales robóticas modernas y los receptores de GNSS pueden automatizar gran parte del proceso de nivelación, pero un operador cualificado todavía necesita entender principios. Para el trabajo de excavación, muchos contratistas ahora utilizan sistemas de control de máquinas que guían a los dozers y los graduadores directamente de un modelo de terreno digital. Sin embargo, los controles de nivelación manual siguen siendo necesarios para la verificación y para pequeños sitios donde los sistemas automatizados no son costos.

Control de calidad y documentación

El nivelado exacto no vale la pena si los datos no se registran y comunican correctamente. Implementar estos procedimientos de control de calidad:

• Mantener un libro de campo encuadernado] > Número de páginas, fechar cada entrada y nunca borrar datos. Desatacar a través de errores y inicializarlos.
• Incluya un boceto] – Muestra la ubicación del parámetro, las configuraciones de instrumentos y los puntos de control.
• Recordar lecturas crudas y elevaciones calculadas] > Esto permite una comprobación de errores posterior.
• Error de cierre de cierre] – Para cualquier bucle o circuito, la diferencia entre iniciar y terminar lecturas de BM debe estar dentro de la tolerancia (típicamente 0,01 ft × √(distancia en millas)).
• Compartir resultados rápidamente] – Proporcione un plan marcado o una hoja de cálculo digital al capataz de excavación e ingeniero de proyecto para que los ajustes puedan hacerse antes de la próxima operación.

Consejos para asegurar la larga duración#8209; Precisión de plazo

La precisión no es un evento de tiempo limitado#8209. Use estas prácticas para mantener la fiabilidad en todo el proyecto:

• Calibrar su nivel de láser o nivel de dumpy al menos una vez por trimestre, o después de cualquier manipulación áspera. La mayoría de los fabricantes ofrecen servicios de calibración o auto-conciliar#8209; ver procedimientos.
• Almacene equipos en casos acolchados lejos de temperaturas extremas y humedad.
• Al mover el instrumento, siempre haga una nueva retrospectiva a un punto de giro conocido. No confíe en la memoria interna del instrumento para largos movimientos.
• Use altas#8209; marcaciones de varillas contrastadas para leer en baja luz o contra suelo oscuro.
• Entrena a todos los miembros de la tripulación en técnicas adecuadas de manipulación y lectura de varillas. Un único ayudante sin entrenamiento puede introducir errores sistemáticos que afectan a todo el trabajo.

Conclusión

Realizar controles de nivelación precisos es una habilidad crítica en cualquier proyecto de excavación. Al entender la importancia de un punto de referencia estable, utilizando las herramientas adecuadas (por ser un nivel láser, nivel de dumpy o sistema automatizado), siguiendo un procedimiento sistemático, y evitando errores comunes, puede asegurarse de que su excavación cumple con las especificaciones de diseño. Técnicas avanzadas como diferencial, perfil y cross borde#8209; nivel de sección mejorar aún más precisión para los sitios de control de calidad.

Para mayor lectura sobre estándares de encuesta y mejores prácticas, consulte las [Las directrices de la Agencia de Encuesta , las normas de seguridad de la expansión [FLT] [FLT manual:7]], y los estándares de seguridad de la expansión [FLT [14] [FLT [ ]