ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ
НИВЕЛИРОВАНИЕ
1. Нивелирование. Виды
нивелирования
Метод определения превышений, высот точек местности называется
нивелированием. Различают геометрическое, тригонометрическое, барометрическое,
механическое и гидростатическое нивелирование.
Геометрическое нивелирование - это нивелирование горизонтальным лучом
визирования.
Тригонометрическое нивелирование - нивелирование наклонным лучом, когда
превышение определяют из решения прямоугольного треугольника.
Барометрическое нивелирование основано на изменении атмосферного
давления с высотой.
В механическом нивелировании применяются датчики маятник-колесо.
В гидростатическом нивелировании используют свойство жидкости в
сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне.
2.Сущность и
способы геометрического нивелирования
Сущность геометрического нивелирования сводится к определению превышения
точки В над точкой А (рис.2.1)горизонтальным лучом
визирования, используя нивелир и рейки. Нивелир - геодезический прибор, у
которого в момент отсчета по рейке визирная ось устанавливается в
горизонтальное положение. Визирная ось зрительной трубы - это мнимая линия,
соединяющая перекрестие нитей сетки и оптический центр объектива. Таким
образом, в нивелире должна быть зрительная труба для точного визирования на
рейку и уровень, обеспечивающий горизонтальное положение визирной оси.
Пусть при наведении зрительной трубы на рейку, установленную в точке А,
получим отсчет а, а при визировании на
рейку в точке В - отсчет в ; тогда искомое превышение
равно
h =а-в. (2.1)
Hв = HА + h, (2.2)
т.е. высота
последующей точки хода равна высоте предыдущей точки плюс превышение.
Высота
горизонта прибора (НГ)
определяется по формулам
Нг=НА+а (2.3)
или
Нг=НВ+в (2.4)
т.е. равна высоте точки плюс отсчет по рейке, установленной в
этой точке. Из формул (2.3) и (2.4)
очевидно, что по известной высоте горизонта прибора можно определять отметки
точек или, как принято говорить, выносить высоты точек в натуру,
например
НА= НГ
- а (2.5)
Основным способом геометрического нивелирования является
нивелирование “из середины" (рис. 2.1), где превышение определяют по
формуле (2.1).
На
рис.2.2 показан способ нивелирования "вперед". В этом случае
превышение определяется по формуле
|
|
где i - высота прибора (высота визирного луча над точкой стояния прибора); в- отсчет по рейке„
Когда требуется определить hАВ - разность высот между удаленными
друг от друга точками, применяют последовательное (сложное) нивелирование
(рис.2.3)
где ∑h=h1+h2+…+hn,
H=HA+∑h (2.8)
На рис.
2.3 показан нивелирный ход методу точками А и В. Точки
стояния реек (1,2 ... n-1), общие для двух смежных станций прибора, называются
связующими точками. В этих точках рейка сначала является передней, затем -
задней.
При изысканиях дорог, каналов и других линейных сооружений прокладывают
трассу - ход, как правило, по оси линейного сооружения. Получают серию высот
точек (обязательно определяют высоты точек -перегибов),
по которым строят профиль оси будущего сооружения. Такое нивелирование вдоль
трассы называется продольным нивелированием.
Чтобы характеризовать рельеф местности по обе стороны от оси трассы, в
характерных местах строят поперечники, их тоже нивелируют и строят профили
поперечников, необходимые для подсчета объемов земляных работ и проведения
вертикальной планировки.
При
изысканиях аэродромов, строительных площадок, стадионов и т.п. применяют
нивелирование поверхности по квадратам.
3. Типы
нивелиров, схема и устройство нивелира
с уровнем и элевационным винтом
Геометрическое нивелирование производится нивелирами с уровнями и
нивелирами с компенсаторами.
Рис. 4
4. Зрительная труба с
внутренней фокусировкой, основные
характеристики трубы, их
определение
Зрительная
труба предназначена для точного визирования на рейку или другой предмет. В
геодезических приборах, как правило, применяются зрительные трубы с внутренней
фокусировкой, так как они по сравнению с
трубами с внешней фокусировкой имеют ряд
преимуществ: меньшую длину, лучшую герметичность и практически сохраняют неизменным положение визирной оси ww (рис.4). Зрительные трубы с наружной
фокусировкой, в которых при наведении на равноудаленные предметы вдвигается или
выдвигается окулярная часть (окулярное колено), в современных геодезических
приборах не находят применения. Ход лучей в зрительной трубе с внутренней
фокусировкой показан на рис.5.
Увеличение зрительной трубы равно отношению углов, под которыми предмет
виден в трубу и невооруженным глазом.
Г=А”В”/АВ=tgβ/tgα≈β/α, (2.9)
Г= β/α (2.9а)
В геодезических приборах увеличение равно 20 - 60х
(20х - в технических, 60х - в высокоточных приборах).
Система линз L1 и L2
(рис.2.5) в зрительной трубе с внутренней фокусировкой оптически действует как
эквивалентная этой системе линза L (рис.2.6), фокусное расстояние которой определяется по
формуле
где f’1 ,f’2 - задние фокусные
расстояния линз L1 и L2, ℓ - расстояние
между линзами L1 и L2.
ось в фокусе системы F’экв.
Продолжим отрезок луча F’экв
А2 до пересечения с первоначальным лучом, получим точку А, расположенную в
главной плоскости линзы L, которая эквивалентна двум данным линзам (L1 и L2).
На рис. 2.6 имеем две пары подобных
прямоугольных треугольников DА1О1F’1~DА2О2F’1 и DАОF’экв~DА2О2F’экв,
откуда
Но в полученном уравнении два
неизвестных х и f’экв;
чтобы его решить, воспользуемся уравнением тонкой линзы для отрицательной линзы
L2,
фокусное расстояние которой f`2 известно:
Подставляя х из (2.11) в уравнение (2.12), получим (2.10), что и требовалось.
По аналогии можно получить эквивалентное
фокусное расстояние
системы из З, 4 и более линз. Таким образом, линзы L1 и L2 (рис.2.5) для простоты рассуждений можно заменить одной
линзой, тогда ход лучей
в трубе сводится к ходу лучей в трубе Кеплера. Примем a @ a¢(рис.2.5), так как
длина трубы незначительна по сравнению с расстояниями до
предметов, тогда из рис. 2.7, а
|
увеличение зрительной трубы определяется по формуле
или, из рис. 2.7, б по формуле
где fоб и fок – фокусные расстояния объектива и
окуляра,
Dвх и dвых – диаметры входного и выходного
отверстия трубы.
Практически, в соответствии с формулой (2.9), увеличение
трубы определяется по рейке (рис. 2.8) и вычисляется по формуле:
где n - число делений рейки, видимых
невооруженным глазом, соответствующих N - делениям, видимым в трубу другим
глазом, а также по формуле (2.14) ,
где Dвх
измеряется до 0,1 мм,
dвых - до
0,01 мм (динаметром
- измерительной лупой). Более четко диаметр выходного зрачка можно получить,
если трубу объективом направить в небо или на светлый фон.
|
В зрительной трубе определяют угол поля - телесный угол, охватывающий
пространство, которое можно обозревать в трубу при неподвижном её положении. На
рис.2.9 угол поля ( 2w ) ограничен диафрагмой сеточного кольца (q ).
|
где ρ=57,3°;
q – диаметр
сетчатого кольца в массовых технических приборах, равный 2/3 fок. Следовательно,
или
Угол поля
можно определить по рейке. На рис.2.9
где
S
- расстояние
от объектива трубы до рейки.
В нивелирах, имеющих горизонтальный круг,
Величина угла поля может быть 0,8 -
0,9° - высокоточных; 1,3 -1,5° в точных и около 2° в технических приборах.
|
Из формулы (2.17) следует, что в приборе величина угла поля
зрения обратно пропорциональна увеличению трубы, т.е. стремление иметь большее
увеличение неизбежно ведет к уменьшению угла поля, что затрудняет поиск цели и
ведет к потере рабочего времени. Указанные выше величины 2
Характеристики зрительных труб: предел разрешения, яркость и
др. определяются при специальных или целевых исследованиях приборов. Перед
началом полевых работ, кроме Г и 2
Коэффициент дальномера в трубе нивелира достаточно определить
по приближенной формуле (2.19)
где S - расстояние от точки стояния нивелира до рейки, измеренное
лентой или рулеткой;
Качество изображения зрительной трубы считается удовлетворительным,
если правильные геометрические фигуры при рассматривании их в трубу имеют правильную
форму и отчетливые очертания по всему полю зрения.
Исследование неизменности положения визирной оси выполняется
после выполнения поверок нивелира.
5. Уровни,
показатели качества уровней, их определение. Контактный уровень
|
Уровни служат для приведения осей и плоскостей геодезических приборов в
отвесное или горизонтальное положение. Уровни бывают круглые и цилиндрические.
Рис. 10
Круглые или
сферические уровни предназначены для предварительной установки прибора в
рабочее положение .На рис.10 представлен разрез стеклянной
ампулы 1 и оправы 3 круглого уровня. Ампула в горячем виде наполняется серным
эфиром или этиловым спиртом и запаивается. После охлаждения пары наполнителя
образуют пузырек уровня 2,
Внутренняя поверхность ампулы тщательно шлифуется и полируется под
заданным радиусом кривизны. На сфере
ампулы наносятся две концентрические окружности на расстоянии 2 мм одна от
другой. Центральный угол, опирающийся на дугу в 2 мм (одно деление), называется
ценой деления уровня. На рис.10 цена деления (
где R - радиус сферы;
Обычно цена деления
круглых уровней равна 1-20’. Прямая, совпадающая с нормалью в центре сферы
(центр окружностей -нуль-пункт), называется осью
круглого уровня ( UU , рис.10).
Цилиндрические
уровни обеспечивают более точную установку осей и плоскостей в требуемое
положение. Они имеют ампулы бочонкообразного вида.
Как и в круглом уровне, ампула загипсована в металлической оправе. Касательная
к внутренней поверхности ампулы в нуль - пункте называется осью цилиндрического уровня. На рис 11 показаны ось уровня ( U U ) и цена деления уровня (
|
уровня должна быть одинакова по всей
шкале ампулы.
Рис. 11
Из
формулы (20) следует, что чем больше R , тем точнее уровень, тем выше его
чувствительность, т.е. от цены деления уровня зависит другой показатель его
качества – чувствительность - способность уровня реагировать на самый
незначительный его наклон. Практически чувствительность уровня близка к 0,1
Считается нормальным, если длина пузырька составляет не менее 1/3 длины
ампулы.
Чувствительность уровня повышается примерно в два раза, если уровень является контактным. На
рис.12 показана схема контактного
уровня. Изображение концов
пузырька уровня находится в положении контакта (12,в), если пузырек
будет в нуль - пункте.
|
|
На рис. 12,а пузырек уровня не находится на
середине ампулы. Цена деления уровня может быть определена по рейке.
Рис. 12
Рис 13.
На рис. 13
приведена схема определения
в |
где S
- расстояние от нивелира до рейки. Следовательно,
где n=II – I ;
В полевых условиях вполне удовлетворительные результаты можно получить по
рейке с 1-см делениями, если расстояние S=70-80 м. В лаборатории при S=3-7 м в качестве рейки необходимо
использовать I мм-шкалу, например логарифмической линейки. В технических
приборах применяются цилиндрические уровни с ценой деления 30-45” , в точных
–10 – 30” , в высокоточных – 5-10” .
6. Исследования и поверки
нивелира с уровнем
и элевационным
винтом
Как полевой
геодезический прибор нивелир должен удовлетворять ряду
конструктивно-технологических и эксплуатационных требований: действовать при
температуре от +50 до -40°С и относительной влажности до 98%;
быть малогабаритным, легким и жестким по конструкции, устойчивым,
удобным и надежным в работе. Перед
началом работ выполняют следующие исследования нивелира. Определяют:
увеличение, угол поля и качество изображения
зрительной трубы; цену деления и чувствительность уровня. Выполняют
также исследование хода фокусирующей линзы. На ровной местности строят
полуокружность радиусом около 50 м (рис. 14) .
|
Рис. 14.
В точках 1,2,3,4 на колья
устанавливают вертикально рейку, на которую визируют вначале из центра окружности
(А), т.е. выполняют нивелирование при равенстве плеч. Вычисляют
превышения h1, h2…hn;
а1-а2=h1 в1-в2=h1’ h1-h1’=∆1
а1-аn+1=hn в1-вn+1=hn’ hn-hn’=∆n.
Переносят нивелир в точку В (в 5-10м от точки I) и производят нивелирование в том же
порядке, но при неравных длинах плеч. Вычисляют h1’, h2’…hn’
и ∆i. В исправных технических
нивелирах ∆i не более 2–3 мм.
Иначе визирная ось в нивелире не
сохраняет свое положение при перефокусировке неизменным, такой нивелир не пригоден для нивелирования. Кроме того, в нивелире должно иметь место соответствие между
увеличением зрительной трубы и ценой деления цилиндрического уровня, т.е.
уровень не должен быть излишне чувствительным, чтобы исполнитель не тратил
лишнее время на приведение пузырька уровня в нуль-пункт перед каждым отсчетом
по рейке, но он не должен быть и грубым или недостаточно чувствительным.
В современных нивелирах с контактными - уровнями
должно выполняться условие
что для технического нивелира 2Н-10КЛ при Г = 22´ ,
В нивелирах устаревших конструкций с неконтактными уровнями условие
(2.24) можно записать в виде
В нивелире должны соблюдаться следующие
геометрические условия:
1) ось
круглого уровня ОО должна быть параллельна оси вращения ZZ нивелира (в исправном приборе
положение осей показано на рис.15,а), т.е. при повороте алидадой (подвижной
части) нивелира вокруг ZZ на 180° параллельное положение осей
сохраняется. В приборе неисправном (рис.15,б) между осями имеется угол
Рис. 15
2) одна из нитей сетки должна быть
перпендикулярна оси вращения нивелира, другая - ей параллельна. В исправном
приборе положение нитей показано на рис.16,а. При азимутальном вращении
зрительной трубы нивелира точка А будет перемещаться
по горизонтальной нити V2 V2.
В
неисправном нивелире положение нитей сетки показано на рис.2.16,б . Исправление достигается поворотом сеточного кольца после
ослабления соответствующих винтов. Отклонение точки в исправном приборе не
должно превышать три толщины нити;
Рис.16
3) ось
цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы
нивелира. Это главное условие в нивелире. Если оно выполнено, то превышение при
нивелировании определяется по
формуле
при
нивелировании обратно
Когда
ось уровня и визирная ось трубы непараллельны, то ось
трубы
Рис. 17
Вычитая из уравнения (26а) уравнение
(26), имеем для исправного прибора нуль, т.е.
в2+в1=i2+i1. В случае, когда условие не выполнено,
получим:
При S = 70 - 100 м в исправных технических
нивелирах Х≤4 мм. В лабораторных условиях ( S=3 - 7 м) Х≤1,0 мм при
наблюдениях по миллиметровой шкале линейки.
Если X превышает допустимое значение, необходимо выполнить юстировку,
которая достигается исправительными (вертикальными) винтами цилиндрического
уровня. Для этого в нивелире, стоящем в точке В, устанавливают по рейке правильный отсчет
вращением
элевационного
винта, пузырек цилиндрического
уровня сместится из контактного положения. Контактного положения добиваются юстировочными винтами уровня. Поверку повторяют.
Исследованиям и поверкам предшествует внешний осмотр прибора
и комплекта в целом. Проверяется комплектность по паспорту, сохранность
оптических и металлических деталей, ампул уровней, плавность вращения
подъемных, наводящего и элевационного винтов,
фокусирующего устройства, надёжность крепления зажимного винта, чистота
оптических деталей.
7.Нивелирные
рейки, их исследования и поверки
В комплект нивелира
входят две рейки, шашечные с 1-см делениями ,3-или 4-метровые,
двухсторонние, цельные или складные. Рейки изготавливается из выдержанного
хвойного дерева и не должны подвергаться короблению. Черная сторона реек имеет шкалу от 0 до 3000
мм, красная, например
у рейки №1,- от 4784 до 7784 мм, у рейки №2 - от 4884 до 7884 мм,
разность нулей красных сторон реек будет равна 100 мм. Каждое дециметровое
деление на рейках оцифровано. При нивелировании рейку устанавливают на кол,
костыль или башмак (рис.18). Перед началом работ выполняют исследования и
поверки реек:
|
Рис.18
1) определяют случайную ошибку 1-дм
деления рейки (для
технического нивелирования величина случайной ошибки не должна превышать 1,5 мм);
2) определяют длину одного метра пары реек в начале и в конце полевого сезона. В необходимых случаях
(при нивелировании затяжных спусков или
подъёмов) вводятся соответствующие поправки.
При
поверках определяют прогиб реек. Стрелка прогиба рейки не должна быть более I см. Поверяют круглые уровни на
рейках, если таковые имеются.
8. Нивелиры с
компенсаторами
2.8.1.Принцип действия
компенсатора. Схемы нивелиров с компенсаторами
Пусть визирная линяя (визирная ось) нивелира
на рис.2.19 соединяет оптический центр объектива - точку 0 и перекрестие сетки
нитей – точку К.
|
Когда в нивелире отсутствует цилиндрический
уровень, прибор устанавливается в рабочее положение по круглому уровню с
ошибкой
откуда
где к - коэффициент
компенсации. .;
Первый нивелир с уровенным компенсатором был предложен и изготовлен Г.Ю. Стодолкевичем в СССР в 1940-1942 гг. Оптико-механический
компенсатор был установлен в 1950 г. в
нивелире Ni2 фирмой "Оптон" (ФРГ), оптическая схема представлена на
рис.2.20. В качестве маятника служила прямоугольная призма, подвешенная к
корпусу зрительной трубы на тонких (около 0,1 мм) металлических упругих нитях. При незначительных наклонах
|
|
К настоящему времени известно около
150 типов компенсаторов в нивелирах.
У нас
широко распространены технические нивелиры с маятником на подшипниках с
шариками Æ 1,8 мм - нивелиры Н-10КЛ и 2H-10KЛ. Схема нивелира 2Н-10КЛ приведена
на рис. 2.21.
|
1 - объектив;
2 -
круглый уровень;
3 -
входная пентапризма;
4 - выходная пентапризма;
5 -
сетка нитей;
6 -
окуляр;
7 - призма в рамке перемещается при перефокусировке, в другой рамке качается на оси подшипника
11; 8 - демпфер; 9 - лимб металлический; 10- подъемный винт;
11 - подшипник
9. Особенности исследований и поверок
нивелиров с компенсаторами
Исследования зрительной трубы нивелира с компенсатором не отличаются от
исследований нивелира с уровнем. Вместо уровня выполняются исследования
компенсатора: определение диапазона действия компенсатора и его
чувствительности.
В нивелирах 2Н-10КЛ и Н-10КЛ диапазон действия компенсатора
равен 15-20 ' , что при цене деления
круглого уровня 10-20’ можно считать вполне нормальным.
Определение диапазона действия компенсатора производят с помощью
экзаменатора - прибора, точно определяющего угол наклона, или с помощью
подъемного винта нивелира после предварительного установления шага винта.
Чувствительность компенсатора с
подшипниками 1-2”, она определяется лишь в случае острой
необходимости. Практически в технических нивелирах с компенсаторами достаточно
убедиться в том, что компенсатор действует, а прибор обеспечивает необходимую
точность определения превышений. Для этого определяют одно и то же превышение
при положениях пузырька круглого уровня
1,2 ,3,4, 5,1, указанных на рис. 2. 22.
|
также не отличаются от поверок нивелира с уровнем.
Лишь исправление при поверке главного условия
выполняется перемещением сетки нитей в вертикальной плоскости юстировочными винтами сетки.
2. 9.
Основные источники ошибок при геометрическом
нивелировании
Принимая при техническом
нивелировании S =150 м, Г=20Х,
1) ошибка
визирования трубой
В отсчёте по
рейке возникает погрешность mвиз (рис.2.23):
2) ошибка установки
пузырька уровня в нуль-пункт (m”ур):
откуда
Если уровень не контактный, ошибка
возрастет вдвое;
3) ошибка в делениях рейки mд=1,5мм;
4) ошибка за наклон рейки -
Влияние ошибки можно уменьшить, если на рейках
установить круглые уровни и не допускать отсчетов по верхней части рейки;
5) ошибка за установку рейки на кол – mк (рис.2.25):
При нивелировании повышенной точности рейку
устанавливают на сферу;
При
Влияние значительно
уменьшится, если соблюдать равенство плеч.
времени программа взятия отсчетов
ЗППЗ или ПЗЗП существенно ослабляет ошибку в
Рис.2.27
превышении за счет оседания прибора, её можно
принять равной 2мм.
Поэтому не следует растягивать во
времени работу на станции;
направлении всегда нежелательно;
Превышение точки В над точкой А
определяется
как расстояние между уровенными поверхностями точек А и В. Нивелирование
ведется горизонтальным
лучом, т.е. с ошибками qa и qв в отсчетах за кривизну Земли и rа и rв за рефракцию. Поэтому
фактические отсчёты а и в по задней и передней рейкам будут в точках M и N. На рис. 2.29 имеем
откуда
Обозначим совместное
влияние кривизны Земли и рефракции через
При нивелировании из середины Sз≈Sп,
следовательно,
Радиус
кривизны рефракционной кривой
Значит
или
При Sз≈Sп имеем
нивелировании из середины,
т.е. влияние кривизны Земли и
рефракции можно не учитывать.
При нивелировании вперед влиянием q и r нельзя пренебрегать, так как
или
Принимаем R = 6371 км, имеем
где S в сотых метров.
Для разных длин визирных лучей получим
S (м) |
50 |
100 |
150 |
200 |
f (мм) |
0.17 |
0.68 |
1.53 |
2.72 |
10. Производство технического нивелирования
Техническое нивелирование
является методом сгущения государственной высотной сети I, II, III и IV классов, непосредственной основой крупномасштабных
съемок и широко применяется в инженерно-геодезических работах. Выполняется
техническое нивелирование в одном направлении по 3-и 4 — метровым рейкам с 1-и 2-см делениями по костылям, башмакам и
кольям с использованием технических или точных нивелиров типов 2Н-10КЛ, Н-10КЛ, НЗ, Н-ЗК с увеличением не
менее 20х и
Длина
хода технического нивелирования L
зависит от высоты селения рельефа
h и составляет 1км при h= 0,25м, 4 км при h=0,5 м и 16 км при h=1 м
Из расчета, что высотная невязка хода не должна превышать
Расстояние от нивелира до
рейки не должно превышать 200 м в благоприятных
условиях, в среднем - 120 м.
Порядок
и контроль работы на станции понятны из анализа основных источников ошибок
геометрического нивелирования (подразд.9).
В
журнале технического нивелирования и ведомости вычислений (табл. 2.1 и 2.2)
приведен пример проложения и увязки хода из двух секций
между исходными реперами Рп 41
и Рп44 (рис. 30).
Рис.30
При
нивелировании необходимо соблюдать следующие практические рекомендации.
1. Не увлекаться большими расстояниями
от нивелира до рейки. При малом увеличении зрительной трубы
2. При отсутствии уровней на рейках,
когда отсчет производится по верхней части рейки, ее необходимо покачивать в плоскости линии
визирования и брать минимальный отсчет.
I секция Таблица 2.1
Дата
23 июня 1992 г. Погода ясно, тихо
Наблюдатель
Сидоров И. В.
№ станций, пикетов |
Дальномерные расстояния до задней и
передней реек |
Отсчёты по рейке |
Превышения |
Среднее превышение, мм |
|
Задняя |
Передняя |
||||
Рп41 |
407 (7) 409 (8) -2/-2 |
0748 (2) 0341 (1) 5004 (6) 4665 (9) |
2053 (4) 1644 (3) 6406 (5) 4762 (10) |
-1303 (11) -1402 (12) +99 (13) |
-1302 (14) |
|
455 453 +2/0 |
0896 0441 5202 4761 |
2294 1841 6499 4658 |
-1400 -1297 -103 |
-1398 |
|
474 470 +4/+4 |
1716 1242 5904 4662 |
1574 1104 5866 4762 |
+138 +38 +100 |
+138 |
Рп80 |
230 233 -3/+1 |
1544 1314 6076 4762 |
2254 2021 6682 4661 |
-707 -606 -101 |
-706 |
контроль |
25524 32063 -6539 |
32063 |
-6539 -3270 |
-3268 |
II секция Продолжение таблицы 2.1
Дата
23 июня 1992 г. Погода ясно, тихо
Наблюдатель Сидоров И.
В.
№ станций, пикетов |
Дальномерные расстояния до задней и
передней реек |
Отсчёты по рейке |
Превышения |
Среднее превышение, мм |
|
Задняя |
Передняя |
||||
Рп80 |
320 322 -2/-1 |
1532 1212 5871 4659 |
1433 1111 5872 4761 |
+101 -1 +102 |
+100 |
Рп44 |
467 464 +3/+2 |
0885 0418 5179 4761 |
2010 1546 6207 4661 |
-1128 -1028 -100 |
-1128 |
|
474 470 +4/+4 |
1716 1242 5904 4662 |
1574 1104 5866 4762 |
+138 +38 +100 |
+138 |
контроль |
12680 14736 -2056 |
14736 |
-2056 -1028 |
-1028 |
№ точек |
№ секции |
Длина, км |
Превышение, мм |
Поправка, мм |
Исправленное превышение,мм |
Отметка, м |
Рп41 |
I II |
0.63 0.31 |
-3268 -1028 |
+10 +5 |
-3258 -1023 |
419.864 416.606 415.583 |
Рп80 |
||||||
Ст.рп.44 |
3. Начинать и заканчивать
ход и секцию одной и той же рейкой, а на странице журнала лучше записывать четыре станции
(чётное число), чтобы не учитывать разность нулей реек при постраничном
контроле.
4. В журнале делать зарисовку установки
рейки на закладные и временные знаки (реперы) во избежание грубых промахов.
11 Увязка хода, вычисление отметок
11. 1. Порядок обработки
результатов в нивелирном ходе
1)
тщательная проверка вычислений в журнале ''во вторую руку";
2) постраничный
контроль (таблица 2.1)
25524 – 32063 = - 6539 = 2∙(-3268)*
3) вычисление
невязки хода
и оценка её допустимости
4)
вычисление поправок в измеренные превышения
контроль
5)
вычисление исправленных превышений и отметок точек хода
11.2. Оценка
точности в геометрическом нивелировании
а) средняя квадратическая
ошибка превышения
или принимая m=1,5мм, согласно (2.31) – (2.35)
(без учёта влияния кривизны Земли и
рефракции и оседания башмаков);
б) средняя квадратическая ошибка суммы превышений и предельная невязка
хода
где
так как
Принимая,
без учета влияния систематических
ошибок. Считая это влияние равным влиянию случайных ошибок,
имеем
Пo инструкции для технического нивелирования
12. Особые случаи нивелирования (нивелирование через реки и
овраги)
Узкие овраги и реки
шириной до 200 м нивелируются обычным
способом.
реечником и
закрепляется по сигналу наблюдателя, когда светлая полоса совмещается со
средней нитью нивелира. Поперечник
Реки
шириной более 400 м могут нивелироваться через мост или с использованием
связующих точек (например на островах), а также по льду.
2.14.Понятие о техническом нивелировании
нивелирами-автоматами
по числу оборотов,
или
Обозначим
В
1948-56 гг. в МИИГАиК сконструирован Л.Л.
Малкиным и В.И. Шилингером высотомер-автомат ВА-56.
Установленный на автомашине ГАЗ-69 высотомер обеспечивал нивелирование около 100 км за 7
рабочих часов ( Vcp
= 30 км/ч, mкм = 10-25
см).
2.13. Нивелирование поверхности
На строительных
площадках, аэродромах, стадионах и т.п. возникает необходимость подсчета
объемов земляных работ или выполнения вертикальной планировки. В таких случаях
требуется густая сеть точек, высоты
которых определяются техническим нивелированием поверхности.
На местности строят сетку
квадратов (при сечении (h) 0,25м сторона квадрата (а) 10-40м, при h=0,5м, а
=50-100м и более). Обычная нумерация квадратов приведена на рис.2.33.
Порядок нивелирования
квадратов зависит от размера их сторон. При S = 100 м и более нивелируется каждый
квадрат с одной постановки прибора.
При меньших
а с одной станции нивелируется несколько квадратов.
Камеральная обработка
сходится к следующему:
1) вычисляются разности высот
горизонтов смежных квадратов (станций):
2) контроль наблюдений в ходе (если ход
замкнутый, то
3) увязка хода. Невязка распределяется с обратным знаком
поровну на каждую
4) вычисляются отметки вершин квадратов
по формуле
5) завершается работа составлением и
вычерчиванием плана. Строится схема квадратов в заданном масштабе на чертежной
бумаге. Кроме полученных вершин квадратов, наносятся
все промежуточные точки (характерные точки
рельефа и контуров). Выписываются из журнала-схемы отметки всех
точек (до 1 см). Выполняются
интерполирование горизонталей и рисовка рельефа с учетом направлений скатов и
скелетных линий рельефа. Вычерчивается план тушью в соответствии с условными
знаками.