Нивелирование трассы. Нивелирование трассы начинают от репера государственной нивелирной сети или от начального репера трассы

Нивелирование трассы начинают от репера государственной нивелирной сети или от начального репера трассы, которому придают условную отметку.

При благоприятных условиях расстояние от нивелира до связующих точек можно принимать до 150 м, т.е. с одной станции пронивелировать все пикетные и плюсовые точки, расположенные на участке трассы протяженностью порядка 300 м (рис.77). На таком участке, кроме точек связующих, появляются плюсовые точки (1,2,3,4). Для точек связующих обязателен контроль превышения, плюсовые точки нивелируются без такого контроля (взятием на них одного отсчета по черной стороне рейки).

Последовательность взятия отсчетов при работе с двусторонними рейками следующая:

1) отсчет по черной стороне задней рейки (а_ч);

2) отсчет по черной стороне передней рейки (в_ч);

3) отсчет по красной стороне передней рейки (в_кр);

4) отсчет по красной стороне задней рейки (а_кр).

Далее вычисляются оба превышения, их расхождение не должно быть более ± 5 мм. После такого контроля берут отсчеты по рейкам промежуточных точек только по черным сторонам.

Абсолютные высоты плюсовых точек удобно вычислять через абсолютную высоту горизонта прибора (рис. 1.80). Эта высотная отметка при известной отметке задней связующей точки будет

, (79)

где – отсчет по черной стороне задней рейки.

Отметки плюсовых точек будут

и т.д. (80)

где – отсчеты по черной стороне рейки на плюсовых точках.

Нивелирование поперечников осуществляют попутно с нивелированием трассы, при этом точки поперечников нивелируются как плюсовые точки.

На участках трассы с большими уклонами, когда нивелирование двух соседних пикетов с одной станции оказывается невозможным вследствие ограниченной длины реек, получают на местности необходимое количество дополнительных точек, которые называются иксовыми (рис. 80, X-точки). Они являются связующими точками и нивелируются так же, как и пикетажные, по двум сторонам рейки.

Рис. 80. Иксовые точки

Итак, при техническом нивелировании трасс имеют место пять различных по назначению точек. При разбивке трассы:

· пикетные, ограничивающие 100-метровые участки;

· плюсовые в характерных точках излома рельефа трассы между пикетами и на всех пересечениях оси трассы с наземными и подземными объектами.

При нивелировании трассы:

· связующие, служащие для передачи абсолютных отметок (пикеты);

· промежуточные, между связующими в пределах станции (плюсовые);

· иксовые (в необходимых случаях), которые всегда являются связующими.

Все данные нивелирования заносят в журнал технического нивелирования (табл. 8).

Для исключения ошибок при вычислениях каждая страница журнала заканчивается постраничным контролем: сумма задних отсчетов (графа 3) минус сумма передних отсчетов (графа 4) должна равняться сумме вычисленных превышений и удвоенной сумме превышений средних (здесь возможно отклонение, т.к. средние превышения вычисляются с округлением до I мм).

. (81)

 

Таблица 8

Журнал технического нивелирования

№ станции

Нивелирная реечная точка

Отсчёты по сторонам рейки, мм

Превышения, мм

Средние превышения, мм

Отметка горизонта прибора, м

Абсолютные высоты, м

Примечание

чёрной и красной

чёрной

вычисленные

исправленные

задние

передние

промежуточные (плюсовые)

+

-

+

-

+

-

Постраничный контроль возможен только в том случае, когда на странице записаны отсчеты целого числа станций. Следовательно, при ведении журнала нельзя переносить часть записи отсчетов для конкретной станции с одной страницы на другую.

Контроль при нивелировании трассы осуществляется следующими способами.

1. Нивелирование в два нивелира: первый нивелирует связующие и промежуточные точки, второй - только связующие.

2. Нивелирование по замкнутому ходу, теоретическая сумма превышений в котором должна равняться нулю.

3. Нивелирование двойным ходом, в прямом и обратном направлениях.

4. Нивелирование между реперами или марками, отметки которых известны.

5. Нивелирование при двух горизонтах прибора на станциях.

12. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ

12.1. Тахеометрическая съемка

Тахеометрия означает скороизмерение (быстрая съемка). Эта съемка обеспечивает получение топографического плана в короткие сроки с точностью, которая оказывается достаточной при решении многих геологических и инженерно-геодезических и строительных задач.

Быстрота съёмки обеспечивается тем, что все измерения производятся одним прибором – тахеометром, в результате одного визирования получают все необходимые данные для определения планового положения точки и ее высотной отметки (рис. 81 а).

12.1.1. Приборы, применяемые при тахеометрической съёмке

В основном используют тахеометры, реже теодолиты.

Виды тахеометров:

· тахеометр электрооптический ТЭ;

· тахеометр с авторедукционным дальномером двойного изображения – ТД;

· тахеометр номогамный – ТН;

· тахеометр внутрибазовый – ТВ.

Наиболее удобным является ТЭ с автоматической регистрацией угловых и линейных измерений на табло в цифрах и на магнитном носителе в коде. Им можно измерять расстояния до 2-х км с точностью 2 см на 100 м, а горизонтальные и вертикальные углы измеряются со среднеквадратичными погрешностями в 3˝ и 5˝, соответственно. Информация с носителя вводится в ЭВМ и автоматически строится топографический план с использованием программ ГИС.

12.1.2. Общая характеристика тахеометрической съёмки

Этапы производства работ те же, что и при теодолитной съёмке.

При тахеометрической съёмке планово-высотное обоснование создается прокладкой тахеометрических ходов, которые в сравнении с ходами теодолитными имеют два основных отличия:

1) измерения производятся не только для определения координат, но и для определения высотных отметок точек хода;

2) допустимая длина стороны тахеометрического хода между точками съемочной сети меньше допустимой длины теодолитного хода.

При тахеометрической съемке расстояния определяют по нитяному дальномеру. В сравнении с измерениями лентой здесь скорость измерения выше, точность – ниже. Однако современные тахеометры (например, тахеометр электрооптический ТЭ) обеспечивают высокую точность.

Превышения определяются тригонометрическим нивелирова-нием. В сравнении с геометрическим нивелированием скорость измерения здесь выше, точность – ниже.

При тригонометрическом нивелировании измеряют расстояние и угол наклона линии и затем по формулам тригонометрии вычисляют превышение (рис. 81б). Для определения превышения (h) точки В над точкой А устанавливают теодолит в точке А, в точке В - рейку, измеряют высоту прибора (i), визируют на некоторую высоту рейки (ℓ;), определяют дальномерное расстояние (D ), измеряют угол наклона (γ;). Превышение (h) получим из соотношения

, (82)

откуда . (83)

Если визировать на высоту инструмента i, тоν = γ, i= ,

отсюда .

Величины и известны, при измеренных D и γ;можно вычислить по формуле тригонометрии, но для ускорения работы пользуются специальными (тахеометрическими) таблицами. Из этих таблиц берут превышения , которые называются табличными. Из тахеометрических таблиц берут и проложение линии d.

Точки, с которых производят съемку, называются станциями, а точки контуров и рельефа местности, снимаемые со станции, – реечными.

 

Рис.81. Тригонометрическое нивелирование

 

Примечания.

Если необходимо учесть кривизну Земли и рефракцию, то вводят поправку

, (84)

и тогда расчетная формула примет вид

. (85)

Горизонтальное проложение d определяют при углах наклона , при меньших углах наклона принимают d = D.

12.1.3. Создание съёмочного обоснования

Съемочное обоснование создаётся прокладкой тахеометрических ходов, при этом горизонтальные углы измеряются полным приемом, расстояния между точками хода – по нитяному дальномеру в прямом и обратном направлениях, расхождение в измеренных расстояниях не должно превосходить 1/400.

Превышения точек хода определяются тригонометрическим нивелированием, углы наклона измеряют при двух положениях вертикального круга в прямом и обратном направлениях. Расхождения при двойных измерениях горизонтальных углов и углов наклона линии не должны превосходить 2 t.

В необходимых случаях точность тахеометрической съемки повышают за счет повышения точности измерений съемочного обоснования. Плановое положение точек получают при измерении расстояний между точками хода лентой, а превышения определяют геометрическим нивелированием. При этом допустимая высотная невязка рассчитывается по формуле

, (86)

где ℓ; - длина хода в км.

Такой ход называют теодолитно-высотным.

12.1.4. Съёмка контуров и рельефа

Съёмку контуров и рельефа местности производят со станций полярным способом, для чего теодолит (тахеометр) центрируют, горизонтируют и ориентируют. Ориентирование заключается в том, что ноль лимба располагают по направлению на заднюю или переднюю точку хода, т.е. выбирают соответствующее направление полярной оси. Затем составляется абрис, по которому в выбранных характерных в отношении ситуации (рис. 82 а) и рельефа (рис. 82 б) точках последовательно устанавливают рейку – такие точки (1, 2…5, 6) называются реечными. Расстояние от теодолита до реечной точки ограничены инструкцией и зависят от масштаба съемки, высоты сечения рельефа, характера контуров. Во всех возможных случаях реечные точки рельефа и ситуации совмещают. Для последующего нанесения на план точек ситуации и рельефа измеряют полярный угол, дальномерное расстояние и вертикальный угол.

Рис. 82. Реечные точки