Геометричне нівелювання

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 4678

8.1. Приведення нівеліра в робоче положення.

8.2. Технічне нівелювання зв’язуючих і проміжних точок.

8.3. Обчислення перевищень і висот точок.

Прилади і обладнання: нівелір Н-3, штатив, комплект рейок.

8.1. Для визначення висот точок місцевості необхідно виконати комплекс геодезичних вимірювань, який називають нівелюванням. В процесі нівелювання визначають перевищення одних точок земної поверхні над іншими, а потім за відомими висотами вихідних точок і відомими перевищеннями між точками визначають висотне положення інших точок над прийнятою рівневою поверхнею.

В залежності від приладів, які застосовують для нівелювання, його поділяють на геометричне – нівелювання горизонтальним променем візування за допомогою нівеліра; тригонометричне – нівелювання похилим променем візування за допомогою теодоліта; гідростатичне – виконується за принципом, що рідина в сполучених посудинах завжди знаходиться на однаковому рівні; барометричне – при якому перевищення між точками визначають за різницею атмосферного тиску в точках; механічне – виконується за допомогою приладів, які автоматично записують профіль місцевості.

Відомі такі способи геометричного нівелювання: нівелювання із середини та нівелювання вперед (рис. 8.1). При нівелюванні із середини в точках 1 і 2 встановлюють нівелірні рейки, а посередині між точками – нівелір. Коли нівелювання виконують в напрямку від першої точки до другої, то першу точку називають задньою, а другу – передньою. При нівелюванні вперед нівелір встановлюється або біля однієї з точок або на одній з точок. При прокладанні нівелірних ходів більш поширеним є нівелювання зсередини, оскільки в ньому компенсується похибка за невиконання головної умови нівеліра.

Рис. 8.1. Способи геометричного нівелювання:

а) нівелювання зсередини; б) нівелювання вперед

Для визначення висот точок 1 та 2 нівелюванням зсередини (рис. 8.1, а) необхідно:

1) встановити нівелір посередині між точками 1 та 2;

2) на точках 1 та 2 встановити нівелірні рейки;

3) привести нівелір в робоче положення:

· бульбашку круглого рівня необхідно вивести в нуль-пункт за допомогою піднімальних гвинтів;

· навести зорову трубу на задню рейку і добитися чіткого зображення поділок на рейці (за допомогою кремальєри) та сітки ниток (за допомогою окуляра);

· привести бульбашку циліндричного рівня в нуль-пункт при допомозі елеваційного гвинта;

4) зняти відліки за рейками.

Детальніше послідовність приведення нівеліра в робоче положення та знімання відліків описана в питанні 2 лабораторної роботи 5.

8.2. Геометричне нівелювання за точністю поділяють на нівелювання I, II, III, IV класів і технічне нівелювання. Технічне нівелювання застосовується для визначення висот точок знімального обґрунтування при виконанні топографічних знімань, виконанні трасування лінійних споруд а також при вирішенні різних задач в процесі будівництва і експлуатації інженерних споруд.

Хід технічного нівелювання починають з передачі висоти від репера державної геодезичної мережі на початковий пункт ходу. Таку операцію називають прив’язкою ходу до репера. В кінці хід також повинен бути прив’язаний до репера державної геодезичної мережі. Розрізняють замкнені та розімкнені нівелірні ходи (рис. 8.2). Замкнений нівелірний хід розпочинається і закінчується на одному репері. Розімкнений нівелірний хід розпочинається на одному репері, а закінчується на іншому. Репер – це пункт з відомою висотою.

Рис. 8.2. Схема нівелірного ходу:

а) розімкненого; б) замкненого

Нівелювання виконують на станціях. Станцією називають одноразове встановлення нівеліра з наступним зніманням відліків за рейками, які називають задніми, передніми і проміжними. Технічне нівелювання виконується способом із середини. Довжина візирного променя від нівеліра до рейки (плече нівелювання) не повинна перевищувати 120 м. Розбіжність перевищень, визначених за відліками з чорного та червоного боків задньої і передньої рейок допускається ±5 мм. Відліки знімають тільки з середньої нитки. Точки, які являються спільними для двох суміжних станцій і через які передають висоти на наступні точки, називають зв’язуючими, решта точок називаються проміжними.

Спостереження на станції виконують в такій послідовності:

а) встановлюють нівелір в робоче положення на визначеному місці;

б) наводять зорову трубу на задню рейку і знімають відлік з чорного боку рейки;

в) наводять зорову трубу на передню рейку і знімають відліки з чорного та червоного боків рейки;

г) наводять зорову трубу на задню рейку і знімають відлік з червоного боку рейки;

д) якщо на станції є проміжні точки, то задню рейку послідовно встановлюють на ці точки і знімають відліки лише з чорного боку.

Така послідовність знімання відліків дозволяє контролювати стійкість штатива на станції. Перед зніманням відліків необхідно щоразу приводити кінці бульбашки циліндричного рівня в контакт.

Всі результати спостережень записують у журналі технічного нівелювання (табл.8.1) і відразу на станції для контролю правильності знімання відліків обчислюють перевищення та п’ятки. Схема нівелірного ходу до табл. 8.1 показана на рис. 8.3.

Таблиця 8.1

Журнал технічного нівелювання

Нівелір Н-3 №4675

Позначеннями (1)-(9) показана послідовність запису відліків та обчислень.

Рис. 8.3. Схема нівелірного ходу до табл. 8.1

8.3. Записавши в журналі відліки (1), (2), (3), (4), обчислюють („п’ятки”) (5) і (6), для чого від відліку з червоного боку рейки віднімають відлік з чорного боку цієї ж рейки:

(5)=(4)-(1) і (6)=(3)-(2). (8.1)

Значення „п’ятки” повинне залишатись постійним і коливатись в межах до 5 мм, що контролює правильність зняття відліків з рейок.

Значення перевищень h між зв’язуючими точками обчислюють як різницю відліків за задньою і передньою рейками з чорних і червоних боків, тобто:

(7)=(1)-(2) і (8)=(4)-(3). (8.2)

Якщо розбіжність між перевищеннями не перевищує ±5 мм, то обчислюють їх середнє значення, яке заокруглюють до цілого числа міліметрів (9). Якщо значення перевищень або п’яток відрізняються більше як на ±5 мм, то всі записи в журналі закреслюють, а вимірювання повторюють. На наступній станції вимірювання, записи і їх контроль виконують в такій самій послідовності.

Після цього виконують посторінковий контроль та врівноважування нівелірного ходу як описано в питанні 1 лабораторної роботи 6.

Приклади типових завдань: