Cómo usar el nivel óptico (aunque nunca lo hayas usado)

Te prestaron un nivel óptico, o lo compraste, y tenés que saber cuánto desnivel tiene el terreno antes de presupuestar el relleno. El aparato da miedo, pero la cuenta es una resta. Esta guía te lleva desde el trípode hasta el resultado, con el mismo método que enseñan los apuntes de topografía de la universidad y el mismo ejemplo que podés repetir en la app.

Qué mide un nivel óptico

El nivel óptico marca una línea perfectamente horizontal a la altura del anteojo. Mirando a través de él, leés en una regla graduada (la mira) cuánto hay desde esa línea hasta el piso en cada punto. Comparando esas lecturas sabés cuánto más alto o más bajo está cada punto respecto de uno de referencia: el punto de partida.

La regla que tenés que grabarte: número más grande en la mira = punto más bajo. Si en el umbral leés 1,425 y en el fondo del terreno 1,850, el fondo está 42,5 cm más abajo que el umbral.

Paso 1: armar y nivelar el aparato

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   Abrí el trípode a la altura del pecho y clavá bien las tres patas con el pie. La plataforma de arriba tiene que quedar más o menos horizontal a ojo. Elegí un lugar desde donde veas la mayor cantidad de puntos.
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   Atornillá el nivel a la plataforma con el tornillo central de abajo.
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   Girá el anteojo hasta que quede paralelo a dos de los tres tornillos de la base. Girá esos dos al mismo tiempo y en sentidos opuestos hasta que la burbuja quede alineada con el tercero.
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   Ahora mové solo el tercer tornillo hasta que la burbuja quede en el centro del círculo.
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   Comprobá: girá el anteojo media vuelta (180°). La burbuja tiene que seguir en el centro; si se corre, el nivelito del aparato está descalibrado y conviene llevarlo a revisar.
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   Listo: desde acá no toques el trípode. Un golpe en una pata cambia la altura del aparato y todo lo que midas después queda mal.

Paso 2: enfocar y sacar el paralaje

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   Apuntá a algo claro (el cielo o una pared blanca) y girá el anillo del ocular hasta ver la cruz bien negra y nítida.
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   Apuntá a la mira con la mirilla de arriba del anteojo y girá la perilla de enfoque del costado hasta ver los números nítidos.
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   Mové un poco la cabeza arriba y abajo mientras mirás. Si la cruz "camina" sobre la mira, hay paralaje: reajustá el ocular y el enfoque hasta que la cruz quede quieta sobre los números.

Paso 3: cómo leer la mira

La mira está pintada con figuras en forma de E. Leés siempre con el hilo horizontal del medio de la cruz:

Ejemplo: el hilo del medio cruza el decímetro 14, ocho centímetros más arriba y a mitad de un palito. Se anota 1,485 m. En la app podés cargarlo así o en milímetros: 1485.

Paso 4: el punto de partida y la altura del aparato

Elegí un punto que no se mueva y contra el que vas a comparar todo: el umbral de la puerta, el cordón, una tapa, un clavo en un muro. Ponele una cota: si no sabés ninguna, 0,000. Parás la mira ahí y leés. Esa es la lectura atrás.

Con eso sacás la altura del aparato, la altura de la línea del nivel: cota del punto de partida + lectura atrás. Con el umbral en 0,000 y una lectura de 1,425, la altura del aparato es 1,425.

Paso 5: la altura de cada punto

Llevás la mira a cada punto que querés conocer y leés. La cota de cada uno es altura del aparato − lectura. Si en la esquina del frente leés 1,580: 1,425 − 1,580 = −0,155, o sea, 15,5 cm más bajo que el umbral.

Podés medir todos los puntos que quieras desde la misma posición, siempre que veas la mira y no esté a más de 50 o 60 metros: más lejos ya no se aprecia el milímetro.

De paso, la distancia: los hilos de arriba y abajo

Arriba y abajo de la cruz hay dos hilos cortos (hilos estadimétricos). Si los leés, tenés la distancia del nivel a la mira: (hilo de arriba − hilo de abajo) × 100. Con 1,812 y 1,612: 0,200 × 100 = 20 m.

Leer los tres hilos tiene una ventaja extra: el del medio tiene que ser el promedio de los otros dos, con no más de 1 mm de diferencia. (1,812 + 1,612) ÷ 2 = 1,712: si anotaste otra cosa, leíste un hilo equivocado o anotaste mal un número, y te enterás en el momento. Lo que no detecta es leer los tres corridos igual (por ejemplo, un decímetro de más en los tres): ante la duda, volvé a leer. La distancia así medida es aproximada: con lecturas al milímetro, del orden de 10 a 20 cm. Sirve para saber dónde está la mira, no para replantear.

Cuando no ves el próximo punto: mover el nivel

Si un punto queda tapado o muy lejos, hay que mover el nivel. Al moverlo cambia la altura del aparato, así que hay que "pasar" la altura de una posición a la otra con un punto de cambio. Es el paso donde más se equivoca la gente:

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   Apoyá la mira en un punto firme: una estaca bien clavada, un cordón, una piedra o un sapo (la placa de hierro pesada que se usa para eso). Nunca sobre barro o tierra suelta: si la mira se hunde entre una lectura y la otra, todo lo que sigue queda mal.
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   Todavía sin mover el nivel, leé la mira en ese punto (lectura adelante).
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   Mové el trípode al lugar nuevo y nivelá la burbuja otra vez. Lo ideal: que quede a la misma distancia del punto de cambio que el lugar anterior; así un nivel apenas descalibrado comete el mismo error en las dos lecturas y se cancela.
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   La mira no se mueve del punto de cambio: el que la sostiene solo la gira hacia el nivel. Leela de nuevo (lectura atrás). La altura del aparato nueva es la cota del punto de cambio + esa lectura.

El cierre: cómo saber si mediste bien

Al terminar, volvé a parar la mira en el punto de partida y leela. Recalculás su cota: tendría que darte la misma que al principio. La diferencia es el error de cierre.

En topografía la tolerancia crece con el recorrido: T = k·√K, con K en kilómetros. Los apuntes la dan desde 3 mm·√K en trabajos de precisión hasta 100 mm·√K en movimientos de suelo; en libretas de campo es común 20 mm·√K. En una obra el recorrido es de 100 a 250 m, y eso da del orden de 5 a 10 mm. Ese es el criterio de obra que usa AppMaestro:

Un ejemplo completo

Terreno de una casa, partiendo del umbral de la puerta en 0,000. Se midieron tres puntos, se movió el nivel una vez sobre una estaca y se cerró en el umbral:

La estaca de cambio queda marcada como "no es terreno": tiene cota, pero no cuenta para el desnivel del terreno. El desnivel máximo va de la esquina del frente (−0,155) al fondo (−0,620): 46,5 cm. El cierre dio 3 mm, dentro de la tolerancia.

Errores de principiante

¿Mi nivel está descalibrado? La prueba de las dos posiciones

Si el nivel recibió un golpe o viajó mucho, la visual puede quedar apenas torcida (error de colimación). Se comprueba en diez minutos:

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   Clavá dos estacas A y B a unos 60 m una de otra.
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   Poné el nivel justo en el medio (30 m de cada una) y leé las dos. La diferencia entre las lecturas es el desnivel verdadero, porque desde el medio el error se cancela.
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   Llevá el nivel cerca de una de las estacas (a unos 10 m de B) y volvé a leer las dos.
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   Compará las dos diferencias. Unos pocos milímetros de más o de menos son normales (las lecturas se estiman a ojo): repetí las lecturas para descartar un error tuyo. Si la diferencia se mantiene en más de un par de milímetros, el nivel está descalibrado. Se corrige con los tornillos del retículo, pero eso conviene dejárselo a un servicio técnico.

Hacé la prueba antes de una obra importante, después de un viaje largo por camino de tierra o si el nivel se cayó.

Del desnivel a la tierra

Con las cotas del terreno podés estimar cuánta tierra mover para dejarlo a un nivel. Se usa el promedio de las alturas: por cada punto calculás cuánto sobra o falta respecto de la cota que querés y multiplicás el promedio por la superficie, separando lo que hay que sacar de lo que hay que rellenar. En el ejemplo, dejar 120 m² en −0,30 lleva 6,3 m³ de desmonte y 12,8 m³ de relleno. Es una estimación de obra que supone los puntos repartidos parejo, no un relevamiento topográfico. El paso siguiente está en la guía de movimiento de tierra y excavación.

Cómo lo hace AppMaestro

En la app está en Calculadora → Replanteo → Nivel óptico, dentro de cada obra. Tiene dos modos: Paso a paso, que te va diciendo qué hacer (nivelar, punto de partida, cada punto, cómo mover el nivel, el cierre), y Libreta, con todas las lecturas a la vista para el que ya sabe o para corregir una.

Cargás lo que leés (en metros o milímetros) y la app calcula la cota de cada punto, la diferencia en centímetros, la distancia si cargás los hilos, el desnivel máximo y el error de cierre. Te avisa si el hilo del medio no coincide o si la mira quedó a más de 60 m. Cada punto que cargás queda guardado en el teléfono aunque no haya señal (si el navegador no lo permite, por ejemplo en modo privado, la app te avisa), y después la guardás en la obra para que la vea tu equipo. Sale en PDF o la copiás para mandar por WhatsApp. Y si cargás la cota final y la superficie, te da los m³ y abre Movimiento de tierra con el volumen listo para pasarlo al presupuesto. También lo hace la manguera de nivel, pero el óptico llega más lejos y te da los números.

Fuentes

Escuela Industrial Superior (UNL), Apuntes de topografía 1, Unidad 5: Métodos de nivelación geométrica (2022) · UNLP, Verificación de un nivel óptico (SEDICI) · Biblioteca Digital CPA, Niveles ópticos · Estadimetría (Wikipedia).

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