Теодолитный ход – определение, назначение, основные виды и схемы

Назначение и виды теодолитных ходов

Пункты Государственной геодезической сети расположены сравнительно далеко друг от друга. Так, например, пункты 4 класса находятся на удалении 2 – 5 км. Для выполнения топографических и других геодезических и маркшейдерских работ геодезическую сеть сгущают, т.е. увеличивают число опорных пунктов на единицу площади. Как уже указывалось выше (гл. 4), сети сгущения 1 и 2 разрядов строят в виде цепочек треугольников триангуляции или трилатерации либо в виде одиночных полигонометрических ходов или их систем. При использовании электронных тахеометров часто выполняют линейно-угловые построения. В частности, одним из таких построений является вставка в угол (рис. 7.1). В таком построении измеряют все горизонтальные углы в треугольниках либо все горизонтальные углы и все стороны (или только часть сторон), кроме исходных. Вставка в угол часто используется и при построении сетей 3 и 4 классов.

Съёмочная геодезическая сеть создается с целью сгущения геодезической плановой и высотной основы до плотности, которая обеспечивает выполнение топографиических съемок. Пункты съёмочной сети определяются построением триангуляционных сетей, проложением теодолитных ходов, а также различными видами засечек. При развитии съёмочной сети одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте. Высоты точек получают геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

Рис. 7.1. Вставка в угол.

Точки съёмочного обоснования намечаются и закрепляются на местности с таким расчётом, чтобы обеспечивалась их сохранность на весь период работ, обеспечивался также хороший обзор при проведении съёмки местности и удобство установки прибора и проведения линейных измерений. Для закрепления на местности теодолитного хода можно использовать пни деревьев, деревянные колья, столбы или железные трубы, штыри и т.п. При работе в городских условиях по твердому основанию (асфальту, бетону) часто используют металлические дюбели, забиваемые в покрытие. В любом случае точка теодолитного хода на несущем основании должна определяться точно и однозначно. На деревянном основании точки можно зафиксировать гвоздями, на металлическом – наносением насечек керном или зубилом.

Предельная погрешность (mS) положения пунктов плановой съёмочной сети относительно пунктов ГГС или ГСС не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана.

В зависимости от сложности снимаемого участка местности и условий измерений съёмочные сети, проложенные в виде разомкнутого или замкнутого теодолитных ходов (рис. 7.2), могут служить основанием для построения других (дополнительных) ходов.

Разомкутый теодолитный ход (рис. 7.2 а) представляет собой вытянутую ломаную линию, опирающуюся на её концах на исходные пункты и исходные направления. По своей форме, измерениям в нём и обработке результатов измерений он подобен полигонометрическому ходу, и к нему часто применяют такое же название.

Разомкнутые теодолитные ходы используют при топографической съёмке вытянутых участков местности, при съёмках рек, съёмках под строительство линейных инженерных сооружений и т.п..

Замкнутый теодолитный ход (рис. 7.2 б и в) представляет собой многоугольник G – 4 – 5 – 6 – 7 – G или 10 – 11 – 12 – 13. В первом случае многоугольник включает в себя исходный пункт G . Часто не представляется возможным непосредственно включить в ход исходный пункт. В таких случаях к замкнутому ходу прокладывают подходной ход К – 9 – 10.

Рис. 7.2. Виды теодолитных ходов.

Замкнутые теодолитные ходы используют при съёмках площадных объектов примерно округлой формы. Полигонометрические ходы также могут быть построены в виде замкнутых полигонов.

Диагональный теодолитный ход (рис. 7.2 б, г) 7 – 8 – 5 прокладывают обычно в замкнутых ходах в тех случаях, когда с точек основного хода невозможно обеспечить съёмку всего участка. Такое положение весьма часто встречается при съёмках плотно застроенных участков местности. По принципу построения диагональный ход подобен разомкнутому ходу, но опирающемуся на точки и линии основного теодолитного хода. Требования к точности построения диагонального хода ниже, чем основного, примерно в 1,5 раза.

На рис. 7.2 в, д показан висячий теодолитный ход (13 – 14 – 15), опирающийся только одним своим концом на основной ход. Такие построения часто используют на застроенных территориях при съёмках глухих дворов, тупиков и т.п. Висячий ход полностью является бесконтрольным для окончательных результатов (координат и высот). В связи с этим при измерениях необходимо быть весьма внимательным. Инструкцией по топографической съёмке установлено, что на застроенных территориях висячие ходы могут иметь не более трёх линий, на незастроенных – не более двух линий. Но на практике следует стремиться избегать использования висячих теодолитных ходов, особенно в каких-то сложных или ответственных ситуациях. При необходимости с конечной точки висячего хода всегда можно возвратиться по другому ходу к исходной точке. Таким образом висячий ход превратится в замкнутый или разомкнутый ход, обеспеченные контролем определения координат.

Читайте также:
Поверки теодолита - устройство и классификация приборов

Если в техническом задании на съёмку местности не предусматривается определение координат точек в общегосударственной или местной системе координат (специальные работы), то съёмка выполняется в условной системе координат и высот с построением съёмочного обоснования в виде разомкнутого (рис. 7.2 е) или замкнутого (рис. 7.2 ж) свободных теодолитных ходов либо построением свободной сети или цепочек треугольников триангуляции с измерением двух линий на её концах, а также сети или цепочки треугольников трилатерации (рис. 7.2 з). Предпочтение следует отдавать построению свободной сети треугольников либо свободному замкнутому теодолитному ходу, поскольку в таких построениях имеется возможность внутреннего контроля. Например, по сумме измеренных углов (внутренних или внешних) многоугольника.

Свободный ход часто ориентируют по магнитному азимуту (рис. 7.2 е), для этого измеряют горизонтальный угол между направлением магнитного меридиана и направлением линии теодолитного хода в данной точке. При этом магнитное ориентирование рекомендуется выполнять на всех вершинах теодолитного хода. В принадлежности к оптическому теодолиту входит буссоль (компас) особой конструкции. Буссоль устанавливают при измерениях магнитного азимута на колонку теодолита.

Ориентирование по магнитному азимуту разрешается выполнять и на участках съёмок масштаба 1:5000 и 1:2000 площадью 5 км 2 .

В теодолитных ходах измеряют горизонтальные углы в их вершинах между направлениями на соседние точки хода, а также между исходными направлениями и направлениями линий теодолитного хода при выполнении азимутальных привязок (при определении дирекционных углов линии теодолитного хода). Кроме того, измеряют наклонные расстояния линий теодолитного хода и углы наклона этих линий с целью приведения наклонных расстояний к горизонту, а также определения превышений и высот точек хода. Горизонтальные углы и углы наклона измеряют теодолитом, а расстояния – мерной лентой, рулеткой оптическим дальномером или светодальномером. При использовании электронных тахеометров указанные работы выполняются одновременно с автоматическим вычислением полных координат точек хода.

Для определения высот точек теодолитных ходов при использовании оптических геодезических приборов применяют метод геометрического нивелирования (гл. 6).

Теодолитные ходы прокладываются с предельными относительными погрешностями 1:3000, 1:2000, 1:1000 в зависимости от условий съёмки (см. табл. 7.1). При построении съёмочного обоснования в виде теодолитных ходов следует обеспечивать установленные специальными инструкциями рекомендации:

– длины сторон в теодолитных ходах не должны быть более 350 м и менее 20 м на застроенных территориях и от 40 м до 350 м – на незастроенных территориях;

– на застроенной территории максимальная длина теодолитного хода должна быть примерно в 1,5 раза меньше, чем на незастроенной территории;

– висячие ходы должны являться исключением, могут иметь одну-две точки поворота и иметь длину не более 0,1 максимальной длины хода; длины висячих ходов на застроенной территории устанавливаются для ряда масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 соответственно в пределах 350, 200, 150 и 100 м, а на незастроенных территориях – 500, 300, 200 и 150 м;

Характеристики теодолитных ходов

Масштаб плана mS = 0,2 мм в масштабе плана mS = 0,3 мм в масштабе плана
1/3000 1/2000 1/1000 1/2000 1/1000
Допустимые длины ходов между исходными пунктами, км
1 : 5000 6,0 4,0 2,0 6,0 3,0
1 : 2000 3,0 2,0 1,0 3,6 1,5
1 : 1000 1,8 1,2 0,6 1,5 1,5
1 : 500 0,9 0,6 0,3

– длина диагонального хода не должна превышать 0,5 максимальной длины хода; относительная погрешность диагонального хода не должна быть больше 1:1000;

– углы в теодолитных ходах измеряют теодолитом не менее 30-секундной точности одним полным приёмом с перестановкой лимба между полуприёмами примерно на 90 о ; при измерении углов теодолитами типа Т15 лимб между полуприёмами переставляют примерно на 1 о – 2 о ; разница значений углов, полученных в полуприёмах не должна превышать 45″;

– центрирование в вершине измеряемого угла выполняется с помощью отвеса или оптического центрира с погрешностью не более 3 мм;

– линии в ходах измеряют стальными лентами или рулетками в прямом и обратном направлениях с установленной относительной погрешностью либо в прямом направлении при использовании оптических дальномеров и светодальномеров.

Виды теодолитных ходов

Назначение теодолитных ходов

Тема 3.2 Назначение и виды теодолитных ходов

1.Назначение теодолитных ходов

2.Виды теодолитных ходов

3.Состав полевых работ при проложении теодолитных ходов

4.Камеральная обработка теодолитного хода

Для выноса проекта в натуру на строительной площадке создают геодезическую разбивочную опорную сеть (которая относится к специальным геодезическим сетям). Пункты опорной сети закрепляют постоянными знаками, сохраняют на весь период строительства и располагают таким образом, чтобы с них было удобно производить разбивочные работы. В строительной практике определение координат точек часто производится с помощью полигонометрии. Самый распространённый вид съёмочного планового обоснования – теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных пункта.

Читайте также:
Обозначение резьбы на чертежах по ГОСТу - основные типы и размеры

Теодолитный ход – это система ломаных линий, углы между которыми измерены на местности теодолитом, а стороны мерным прибором.

Для ориентирования полигонов на местности и передачи координат на точки теодолитного хода производят его привязку к геодезическим пунктам более высокого класса. Привязка состоит в том, что определяется положение хотя бы одной точки относительно точек более высокого класса; измеряется между ними расстояние и примычный угол.

Плановая привязка – это передача координат и дирекционных углов с пунктов привязки на точки теодолитного хода.

Если теодолитный ход (полигон) опирается на один исходный пункт, он считается замкнутым; на два – разомкнутым. Разомкнутые теодолитные ходы используют в основном при строительстве сооружений линейного типа (ж/д., автодорог, трубопроводов, ЛЭП и т.д.). Замкнутые – при строительстве гражданских, общественных и производственных зданий.

Замкнутые теодолитные ходы создаются в виде многоугольников, в которых измеряются все внутренние углы и расстояния между точками (рис. 50). Разомкнутые теодолитные ходы создаются в виде ломаных линий (вдоль сооружений линейного типа), где измеряются правые или левые по ходу углы и расстояния между точками (рис. 49).

Рис. 49 Разомкнутый теодолитный ход

I; II; Х; ХI – пункты государственной геодезической сети (твёрдые пункты);

1; 2; 3, n – точки теодолитного хода;

β2 – βn – измеренные углы (правые);

Рис. 50 Замкнутый теодолитный ход

II, III – пункты государственной геодезической сети (твёрдые пункты);

1,2,3,4, 5,6 – точки теодолитного хода;

Для получения координат точек теодолитных ходов в общегосударственной системе координат и для осуществления контроля измерений, теодолитные ходы необходимо привязывать к пунктам государственной геодезической сети или сети местного значения.

При строительстве зданий чаще используются замкнутые теодолитные ходы, поэтому будем рассматривать измерения и вычисления в этих ходах.

В замкнутых теодолитных ходах дирекционные углы сторон полигона вычисляются по формуле:

а) при внутренних измеренных углах вправо по ходу лежащих

α = αn-1 + 180º – βисп.

Дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180º и минус, исправленный горизонтальный угол вправо по ходу лежащий.

б) при внутренних измеренных углах влево по ходу лежащих

α = αn-1 + βисп. – 180º

Дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс, исправленный горизонтальный угол влево по ходу лежащий и минус 180º .

Если при вычислении уменьшаемый угол окажется меньше вычитаемого, то к уменьшаемому прибавляется 360º. Если вычисленный дирекционный угол окажется больше 360º, то из него вычитают полный круг (360º).

В задачу теодолитной съёмки входит съёмка предметов местности (зданий, сооружений, отдельно стоящих деревьев и т.д.); контуров сельскохозяйственных и лесных угодий; путей сообщения; гидрографии (рек, озёр, болот).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Теодолитный и тахеометрический ходы

Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости

Теодолитным ходом (см. рис. 1.11) называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии.

Тахеометрическим ходом называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны, горизонтальные углы между ними и вертикальные углы с каждой точки хода на смежные с ней точки.

По измеренным сторонам и углам определяют прямоугольные координаты вершин теодолитного или тахеометрического хода, а по измеренным вертикальным углам и длинам сторон — превышения между точками тахеометрического хода, т. е. теодолитным ходом определяют плановое положение вершин хода, а тахеометрическим ходом — плановое и высотное их положение. На рисунке 1.14 изображена часть теодолитного хода. Для точки 1 координаты

(1.7)

Рис. 1.14 . Схема разомкнутого теодолитного хода

Формулы ( 1.7 ) решают прямую геодезическую задачу на плоскости, в которой при известных прямоугольных координатах х H ,у H , горизонтальном проложении d и дирекционном угле а требуется определить координаты х 1 , у 1 , точки 1.

В обратной задаче по известным координатам х 1 ,у 1 ; х 2 ,у 2 , точек 1 и 2 ( рис. 1.15 ) требуется определить дирекционный угол α и горизонтальное проложение d.

Читайте также:
Нивелирование - определение, основные виды и способы, схема

Рис.1.15 Решение обратной задачи на плоскости

На рисунке 1.15 из прямоугольного треугольника 122′

(1.8)

откуда находят дирекционный угол α. Горизонтальное проложение

(1.9)

Измерив горизонтальный угол β 0 между исходной и определяемой сторонами, на pисунке 1.14 имеем

(1.10)

если измерены левые по направлению теодолитного хода углы.

Если измерены правые углы β’ 0′ β’ 1 и т.д., то, учитывая β 0 = 360° – β’ 0 , вместо формулы (1.10) находим

(1.11)

Следовательно, для определения координат точек теодолитного хода необходимо начинать ход с опорной точки, имеющей координаты х H ,у H , и в этой начальной опорной точке измерить примычный угол β 0 и β’ 0 между линией с известным дирекционным углом и линией d1 хода.

Определение координат точек теодолитного хода

Разомкнутый теодолитный ход должен начинаться и заканчиваться на опорных точках H и К с известными координатами, и на этих точках должны быть измерены примычные углы β 0 и β n между опорными линиями с известными дирекционными углами и первой и последней линиями хода. Только в этом случае имеется возможность не только определить координаты всех точек теодолитного хода, но и проконтролировать правильность измерения углов и сторон хода и оценить точность выполненной работы. Если разомкнутый теодот литный ход имеет исходные данные только с одной стороны (в начале или конце хода), то его называют висячим теодолитным ходом.

Вычисление отметок точек тахеометрического хода

Если расстояния D в тахеометрическом ходе измеряли нитяным дальномером, то по полученным углам наклона v и расстояниям D вычисляют превышения

(1.20)

где i — высота прибора; l — высота визирной цепи; ƒ — поправка за кривизну Земли и рефракцию. Из прямых h пp. и h o6p. превышений определяют среднее значение, если расхождение между h np. не превышает 4 см на каждые 100 м расстояния между точками. Пример вычисления отметок точек тахеометрического хода приведен в таблице 7 .

Способы геометрического нивелирования

ТЕМА 6. НИВЕЛИРОВАНИЕ

Лекция 8:

Задачи и методы нивелирования

Одним из основных видов геодезических работ является нивелирование, имеющий целью определение относительных отметок точек земной поверхности, элементов конструкций, а также их высоты относительно принятой уровенной поверхности.

Нивелирование производится для изучения форм рельефа и определения превышений отдельных точек конструкций и сооружения в целом при проектировании, строительстве и эксплуатации. Результаты этого вида геодезических работ используются при решении различных инженерных и научных задач в целом ряде отраслей, в том числе и оборонного значения.

По видам нивелирование подразделяется на:

Геометрическое нивелирование основано на горизонтальном положении визирного луча, которое задается с помощью инструментов, называемых нивелирами.

Тригонометрическое нивелирование производится наклонным лучом с использованием теодолитов либо тахеометров. В этом случае измеряются углы наклона и расстояния между определяемыми точками.

Физическое нивелирование разделяется на барометрическое, гидростатическое и аэронивелирование.

При барометрическом нивелировании используют барометры, с помощью которых по разности давлений в различных точках определяются превышения между ними.

Гидростатическое нивелирование основано на свойстве поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находится на одинаковом уровне.

Аэронивелирование производится с самолета при помощи радио-высотометра и статоскопа, позволяющих определять высоты самолета над земной поверхностью и изменение его высоты в полете; совместное использование этих данных определяет превышения между точками поверхности Земли.

Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется путем измерений модели местности, основанное на стереоэффекте при рассматривании двух снимков одной и той же местности (стереопар).

Автоматическое нивелирование производится при помощи приборов, автоматически вычерчивающих профиль местности.

Наиболее точным и употребительным в инженерной практике является геометрическое нивелирование.

Способы геометрического нивелирования

Геометрическое нивелирование является наиболее распространенным и точным видом. С помощью геометрического нивелирования выполняются следующие виды работ:

– создание высотной государственной геодезической сети;

– передача отметок от пунктов высотной опорной сети на строительные площадки;

– при трассировании линейных сооружений;

– передача отметок на монтажные горизонты и дно глубокого котлована;


– наблюдение за вертикальными деформациями зданий и сооружений.

Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При выполнении первого способа нивелир устанавливают посередине между точками А и В и приводят визирную ось инструмента в горизонтальное положение (рис. 6.1). На точки А и В Вертикально устанавливают рейки с нанесенными делениями. Отсчет делений ведется от нижнего конца (пятки) рейки вверх. Превышение между точками определяют

h = а – b, (6.1)

где а и b – отсчеты по рейкам.

Если нивелирование производится от точки А к точке В, то рейка в точке А будет задней, а в точке В – передней. Следовательно, превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам.

Читайте также:
Нивелирование - определение, основные виды и способы, схема

Второй способ заключается в следующем: нивелир устанавливают над точкой таким образом, чтобы вертикальная линия от окуляра с точкой А (рис. 6.2). Визирную ось приводят в горизонтальное положение, измеряют высоту i инструмента и берут отсчет b по рейке. В этом случае

h = i – b, (6.2)

т.е. превышение равно высоте инструмента минус отсчет по передней рейке.

Если известна отметка точки А и определено превышение точки В над точкой А,то из рис. 6.1 следует

Очень часто возникает необходимость вычислять отметки точек через горизонт инструмента ГИ. Горизонтом инструмента называется расстояние по вертикали от уровенной поверхности до визирного луча и согласно рис 6.1

. (6.4)

Для схемы на рис. 6.2 горизонт инструмента определится

. (6.5)

Отметка точки В получается

, (6.6)

т.е. отметка точки равна горизонту инструмента минус отсчет на данную точку.

Для передачи отметок на значительные расстояния, а также для составления профиля местности нивелируемая линия АС (рис. 6.3) разбивается на отрезки, каждый из которых нивелируется с одной постановки инструмента, которая называется станцией. Установив нивелир в точке К1,получают превышение точки 1относительно точки А:

Далее последовательно определяют h2, h3 . между точками 2и 1, 3и 2и т.д. Таким образом, превышение конечной точки над первой равно сумме отсчетов по задней рейке минус сумма отсчетов по передней

. (6.8)

Отметка точки С будет

. (6.9)

Точки нивелирного хода, через которые происходит последовательная передача отметок, называются связующими. В том случае, если последовательное нивелирование производится для составления профиля, возникает необходимость определять отметки характерных точек местности. Такие точки, расположенные между связующими, называются промежуточными или плюсовыми, и не участвуют в передаче отметок. Они обозначаются числом метров, соответствующим расстоянию от задней точки до промежуточной, (+71 на станции К2 и +66на последней станции).

Нивелирование в геодезии

Современное строительство похоже на масштабное производство какого – ни будь завода автогиганта, где существует масса отдельных производственных конвейеров, готовящих узлы будущего автомобиля. Кто-то собирает двигатель, а другие специалисты, к примеру, управляют процессом автоматической сварки кузова. Но и там и здесь четкое взаимодействие групп специалистов направлено на достижение конечного результата – производство технически сложного изделия, к примеру, машины, здания или сооружения.

От их слаженной подконтрольной работы зависит не только качественный результат, но и в первую очередь безопасность людей, которым впоследствии предстоит эксплуатация объекта. Применительно конкретно к строительству это означает точность заранее выверенных точек, горизонтали и вертикальных плоскостей. Да, профессия геодезиста высококвалифицированный труд, поскольку подразумевает владение точными, дорогими и технически сложными приборами, такими как электронный теодолит и т.д.

Но все же, для большинства строителей, хорошей практикой контроля качества работ, послужит регулярное применение более простого в обращении устройства, получившего название нивелир. К примеру, разметить высоты на строительном участке, согласно плану, будет основной частью геодезических работ. Изучив рельеф местности, строители получат необходимую информацию для оптимального выбора места под котлован и расчета точек сброса (вывода) сточных вод.

Таким образом, основной задачей нивелирования можно назвать определение разницы точек будущего здания по отношению к земле по высоте. Получив данные о отметке цоколя здания, легко рассчитать точку вывода сточной воды или же привязать по месту врезку стока канализации.

Для осуществления контроля над ходом строительных работ, у мастера прораба, могут быть разные приборы локального значения, но они не дадут общей информации по всему объекту. Так, к примеру, для определения влажности строительных материалов существуют так называемые гигрометры. Но с его помощью невозможно определить степень критического увеличения всего здания.

С помощью нивелира реально точно снять значения высот по периметру здания и затем сравнить их с контрольными точками. На фасады здания по всему периметру устанавливаются специальные маркеры, затем высчитывают превышение между ними. Таким образом, допустимым показателем можно считать нахождение всех маркеров в одной плоскости с учетом допустимых отклонений. Если это так, значит, здание можно эксплуатировать дальше, в противном случае обнаруживается просадка и возможно потребуется эвакуация.

Нивелировка и ее методы

В целом все виды превышений можно сгруппировать на основные (преимущественные) и дополнительные. Основные подразумевают:

  • Использование горизонтального визира луча зрительной трубы нивелира (геометрическое нивелирование)
  • Принцип наклона визира луча зрительной трубки теодолита (тригонометрическое нивелирование)
  • Выравнивание жидкости в сообщающихся емкостях водяного уровня (гидростатическое нивелирование)

В качестве дополнительных методов нивелирования используют:

  • Барометрическое нивелирование, которое применяют в горах и основано на разнице показателей атмосферного давления по отметкам высоты
  • Автоматическое нивелирование, применяемое при производстве строительно-дорожных работ, принцип действия которых основан на считывание показаний с датчиков, установленных на автомобиле. Они в свою очередь высчитывают наклонный вектор при перемещении
  • Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется на сложной аппаратуре в комплексе. Основано на паре снимков с космоса или самолета, которые потом частично перекрывают и загружают в цифровое устройство. Это самый догорай и современный метод, в результате которого выводится эффект трехмерного изображения
Читайте также:
Поверки теодолита - устройство и классификация приборов

В качестве примера можно привести аэрофотосъемку современного микрорайона. Осуществив привязку четких контуров снятой местности к системе координат, можно получить трехмерную модель, с определением точек высот с использованием метода интерполяции.

Инструментарий геометрической нивелировки

Как было указано данный тип работ проводиться с помощью нивелира. Он представляет классический прибор с оптико-механической начинкой, обеспечивающий горизонт для визирного луча. Прибор монтируется на штативе и выставляется в точку стояния, затем при помощи специальных винтов выводиться в горизонтальную плоскость. Трубка нивелира бывает двух видов, прямого и обратного изображения. Трубкой прямого изображения оснащаются в основном нивелиры современного типа.

Приборы старого образца, хоть и имеют систему обратного изображения, но имеют отличную видимость. К тому же при работе с трубками обратного изображения применяется измерительная линейка в перевернутом виде и система поворотных линз. Стоимость таких приборов высока, да к тому же система линз для поворота изображения страдает одним недостатком. В условии рефракции наблюдаются незначительные искажения объектов, при использовании в жаркий период года.

И все же качество советских приборов цениться, по причине высокой четкости по сравнению с современными аналогами. В качестве примера возьмем советский теодолит и сравним его с электронным геодезическим тахеометром имеющий оптическую систему Carl Zeiss . Результат будет не в пользу последнего, так как советский хорошо подходит для локальной выверки с адекватным изображением. Если нужна глобальная картинка, необходимо использовать метод спутниковой геодезии.

Существует три типа конструкций нивелиров: цилиндрического уровня зрительной трубы, с компенсатором автоматом и электронные. Нивелиры так же принято делить по классу точности: технические (H -10), точные (Н-3, Н-3К, Н-3КЛ) и приборы высокой точности (Н-05, Н-1, Н-2).

Как можно наблюдать все нивелиры имеют маркировку буквами, основная из которых Н. Она собственно означает слово нивелир. Цифры означают погрешность (среднеквадратическую) в миллиметрах, на километр расстояния. Буквы Л и К означают лимб, а так же компенсатор, указывающие на конструктивную особенность нивелиров.

Компенсаторы предназначены для устранения погрешности при установке нивелиров, и бывают ручного и автоматического типа. То есть, вывод в горизонтальную плоскость при ручном компенсаторе выполняется непосредственно человеком, а при автоматическом соответственно самовыравниванием.

Принципиальные основы геометрического нивелирования

При работе с нивелиром существует ряд методов позволяющих эффективно добиваться точного результата:

  • Методом нивелирования из середины
  • Методом нивелирования вперед

В основе каждого из них лежит свой принцип работы. Так первый способ подразумевает отсчет показаний по геодезическим рейкам, которые устанавливаются в точках стояния, сзади и спереди нивелира. Затем снимаются данные разницы превышения и записываются в журнал. Способ расположения нивелира по отношению к рейкам получил название «метод нивелирования из середины», который является основным методом при строительстве.

Данный метод основан на принципе отсчета, по аналогии с теодолитным ходом, ведущимся с заранее известных высот, называемых реперами. Принцип хорошо иллюстрирует картинка, где есть точки А и Б. Естественно разница между точками по рекам составляет превышение, которое может быть как отрицательным, так и положительным. Данные одного превышения на местности, на практике нельзя считать окончательным, поскольку для объективной картины ее рельефа, необходимо снять как можно больше таких превышений.

Система сравнивания высот, применяемая в топографических планах, носит название «Балтийская». Она имеет начальную точку нуля Кронштадтского футштока, который в свою очередь находится на балтийском побережье. В данном случае на картинке, абсолютная высота (точка Б) рассчитывается, как h = А + а – б. Точка А – это отметка государственной системы высот, а считывание с реек ведется по отрезкам а, б.

Нивелирование методом «вперед» основано на использовании прибора и одной рейки, устанавливаемой перед ним. Сам нивелир устанавливается на заранее известную точку, а формула, по которой рассчитывается превышение, имеет вид:

h = А + i – б, где i — высота нивелира, измеряемая рулеткой. Такой способ применяется реже, так как имеет сложности в установки прибора на вертикальной поверхности стен. К тому же работа дистанционным способом намного легче и позволяет не приближаться к объектам.

Читайте также:
Обозначение резьбы на чертежах по ГОСТу - основные типы и размеры

Здесь за начальную точку отсчета, условно принято брать урез воды водоемов сообщающихся с любым мировым океаном. Но в таком случае мы будем иметь дело с условной системой высот, точности которой будет не хватать для проведения масштабных строительных работ. И все-таки, данный принцип геометрического нивелирования, отлично подойдет для локальных строительных площадок, где не требуется увязка высот здания с региональными системами.

Тригонометрическая нивелировка

Она построена на принципе использования одного из двух измерительных приборов, тахеометра или теодолита. Для считывания превышения используют угол от горизонта до верхнего края измерительной рейки, а в случае большой удаленности объекта его вершины. К примеру, этим способом измеряют высоты опор линий электропередач. Он хоть и дает незначительную погрешность расчета, но зато позволяет производить расчеты превышений на больших расстояниях и углах рельефа местности.

Формула высоты тригонометрического измерения выглядит так: h = s * tg ν + i – б или h = S * sin ν + i – б. Значения величин подставляются в нее с учетом того, что:

  1. ν — это угол луча по отношению к горизонту
  2. s — горизонт линии
  3. S — длина отрезка визирной линии
  4. i — высота измерительного прибора
  5. б — высота визировки

Принцип гидростатического нивелирования

Гироскопы (гидроуровня) хороши для использования в любых условиях, доступны по цене, а главное позволяют определять превышения в ускоренном автоматизированном режиме. Обычно их принято использовать:

  • при монтаже оборудования крупных габаритов
  • в отделочных и в архитектурных работах
  • для выверки горизонта фундамента
  • при укладке труб и монтаже сантехнических узлов
  • для выставления горизонтальных направляющих
  • для передач отметок высоты через преграды (перегородки, барьеры, водоемы)
  • для отслеживания просадок зданий и деформации сооружений

Работа гидроуровня демонстрируется рисунком ниже, и как было указано ранее, основана на выравнивании уровня воды (любой другой жидкости, к примеру, антифриз) в сообщающихся емкостях (сосудах). Здесь для нахождения превышения h, используют разницу в отметках, со специальных шкал, нанесенных на сосуды (отметки а, б). Принцип, положенный в основу этого измерения допускает считывание превышения в условиях малых пространств. Пользование приборами такого типа, не потребуют специальных знаний, но не даст точного результата. При измерении гидроуровнем погрешность может составлять до 1 см, как в минус, так и в плюс. Еще одним недостатком применения, можно считать неудобное перемещение прибора, а точнее его соединительного шланга.

Принцип работы лазерных уровней

Современные электронные нивелиры построены на визуализации отметок проецируемых самим прибором с помощью лазера. При этом разметка может производиться лучом сразу в нескольких плоскостях предметов и помещений. В качестве примера рассмотрим работу ротационного уровня, скорость вращения луча которого, достигает 400 -550 об/мин.

Преимущество использования такого нивелира в том, что им можно производить разметку, высчитывать превышение в условиях закрытых узких пространств помещений и на открытой местности, с минимальной погрешностью и под любым углом. Работать можно, как при дневном освещении, так и в темное время суток. Его удобно использовать при поклейки плитки на стену, оклейки обоев и выставления иных конструкций. С его помощью выполняют:

  • нивелировку
  • превышение точек
  • размечать угол наклона конструкций

Лазерные уровни особенно незаменимы, там, где необходимо производить разметку на больших и удаленных плоскостях, так как они более удобны в отличие от веревочных отвесов, угольников и реечных уровней. Они безопасны в применении и относятся к 2 классу излучения. Сам луч прибора так же не представляет угрозы для человека, за исключением длительного воздействия на глаза. Все лазерные уровни ударопрочны и влагонепроницаемы, поскольку такие факторы влияют на работу и защита от них изначально заложена в разработку приборов. Для большего удобства, при интенсивном солнечном свете, рекомендовано использовать специализированные очки.

Все приборы необходимо подвергать проверке на точность периодично (раз в год). Желательно приобретать приборы известных марок и производителей. Использование непроверенного инструмента, может стоить вам больших ошибок, особенно при строительстве многоэтажных или многоярусных конструкций. Ошибки в сантиметрах на начальных этапах строительства, могут привести к невозможности его завершения, по причине не соответствия размеров верхних помещений или консолей, типовым завершающим конструкциям (фермам, плитам перекрытий и т.д.). Помните о том, что от кропотливой работы геодезистов, зависит весь ход строительного процесса, где задействовано множество ресурсов, как людских, так и машин (механизмов). А переделывать всю работу порой невозможно и дорого.

Нивелирование, способы, методы и допуски

Нивелирование – это измерения по определению превышений между точками на земной поверхности и вычисление их высот относительно начальной высотной точки отсчета с применением различных геометрических, физических методов и приборов.

Читайте также:
Нивелирование - определение, основные виды и способы, схема

Самые первые упоминания об уровневых построениях были известны еще в Древнем Риме и Греции. Связаны они с водяным уровнем, то есть с первым гидростатическим способом нивелирования. Все последующие методы получали с развитием технического прогресса, конкретными изобретениями и их практическим применением. Изобретения зрительной трубы и сетки нитей (Пикар) в XVI и XVII веке, барометра в XVII (Торричелли), цилиндрического уровня в XVIII (Рамсден) позволили развивать способы барометрического, геометрического и тригонометрического нивелирования. Построение стереокомпаратора и стереофотоаппарата создало предпосылки для стереофотограмметрического нивелирования. На основе физических принципов лазерных излучений и новых цифровых технологий появляются современные лазерные и цифровые нивелиры.

Ставить в уровень вот что означает с французского нивелир. Именно благодаря прибору с таким наименованием получили распространение геодезические способы точного нивелирования. Наиболее точным, популярным и востребованным в современном приборостроении, строительстве, геологической разведке и других отраслях считается способ геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование

Заключается в использовании инструментальной способности построения горизонтального луча (оси) конструкцией нивелиров для выполнения высотных измерений. Характерным способом геометрического нивелирования является так называемый метод «из середины» с использованием нивелирных реек со специально нанесенными на них шкалами. Типовая схема его показана на рис.1.

Рис.1. Схема геометрического нивелирования.

Суть способа состоит в установлении нивелиров ориентировочно посередине между точками, на которых необходимо измерить высотные отметки. Именно на них устанавливаются в вертикальное (отвесное) положение рейки, по которым снимаются отсчеты в миллиметрах (0123). Сначала измерения осуществляют с задней (З) рейки после этого нивелир разворачивается в направлении передней точки (П). Изначально задней точкой выступает исходный репер с известным значением абсолютной отметки.

Превышение (h) между точками, на которых устанавливались рейки, вычисляют по формуле:

З – задний отсчет по рейке;

П – передний отсчет.

Точность снятия отсчетов по рейкам колеблется в пределах 1-2 мм при техническом нивелировании и 0,1 мм при нивелировании I класса.

Определение превышений между точками с однократной установкой инструмента именуется станцией стояния. Многократное число станций на значительном удалении друг от друга на протяжении многих сотен метров и даже километров называют нивелирным ходом. Методики нивелировок регламентируются выполнением измерений в прямом и обратном направлении, при различных горизонтах инструментов и требуют соблюдения предельных значений среднеквадратических и допустимых погрешностей.

Другие виды нивелирования

Могут использоваться в условиях, в которых они более предпочтительны к применению. Так тригонометрическое нивелирование за счет возможности изменения наклона зрительной трубы и соответственно визирного луча в теодолитах (тахеометрах) производится на местности с характерным гористым рельефом, на возвышенностях и поверхностях где использование геометрического нивелирования просто имеет значительные физические и экономические затраты. Современные электронные приборы (тахеометры) позволяют применять тригонометрический способ в прикладных задачах передачи и определения высотных отметок на значительно удаленные и возвышающиеся предметы, сооружения, при топографических съемках.

В последние годы с появлением новых методов съемок и построений плановых сетей возникли технологические и технические возможности измерений превышений между пунктами по спутниковым наблюдениям и измерениям через ГЛОНАСС и GPS. Точные их вычисления (до 1-2 см) с одновременным получением всех трех пространственных координат делают такой способ одним из ведущих в современной геодезии.

Особым интересом именно для геодезических работ высокой точности пользуются новейшие приборы цифровой технологии, высокоточные цифровые нивелиры и лазерные ротационные для прикладных работ.

Методы построения и типы высотных нивелирных сетей

Можно рассматривать в ракурсе распространения единой и однозначной высотной системы координат по всей территории страны. Она имеет название Балтийская. Известно, что за ее начальную точку отсчета принят уровень Кронштадтского футштока. Все построения происходят «от общего к частному» и соединения нивелирных ходов между собой представляют высотные сети. По точности результатов измерений они подразделяются на пять типов нивелирования:

  • I-го класса;
  • II-го класса;
  • III-го класса;
  • IV-го класса;
  • технического нивелирования.

Сети I и II класса создаются как основа всей высотной системы страны. С их помощью решаются крупные научные задачи по отслеживанию вертикальных перемещений физической поверхности Земли, исследований земной поверхности, измерения уровней всех морей окружающих нашу страну.

Сети III, IV класса развиваются от пунктов более высоких классов и выступают высотной основой для топосъемок, изыскательских и прикладных геодезических работ. Ориентировочная схема по развитию нивелирных сетей показана на рис.2.

Рис.2. Схема высотных сетей.

Сети I класса формируются из нивелирных ходов, полигонов с общей протяженностью порядка 1200 км в освоенных районах страны и 2000 км в малоосвоенных. При построении полигонов II класса их периметры составляют 400 и 1000 км соответственно. Они выстраиваются внутри полигонов I класса системой линий и ходов. Периодически в сетях I и II класса производятся повторные измерения через 25 и 35 лет соответственно. Это дает возможность поддерживать их на соответствующем современном уровне.

Читайте также:
Поверки теодолита - устройство и классификация приборов

Построение сетей III, IV класса опирается на пункты государственного высотного обоснования высших классов и осуществляется внутри этих полигонов. При создании высотной съемочной основы для топосъемок возможно прокладывание сетей с применением технического нивелирования.

Каждый класс нивелирования исполняется с наилучшей точностью с соблюдением соответствующих требований по допустимым значениям среднеквадратических погрешностей нивелировок и предельных погрешностей в полигонах и отдельных линиях ходов. Параметры и формулы допустимых значений отображены таблице ниже, где L – длина линии хода, полигона в км.

Сущность, виды и назначение нивелирования.

Нивелирование – вид геодезических измерений (вертикальная съемка), в процессе которых определяют превышения одних точек местности над другими, а также сами высоты этих точек относительно принятой исходной (отсчетной) уровенной поверхности (как уже отмечалось, в России высоты точек местности определяются в Балтийской системе высот – от нуля Кронштадского футштока).

По методам измерений и применяемым приборам нивелирование делится на геометрическое, тригонометрическое (геодезическое), физическое, стереофотограмметрическое и механическое.

Геометрическое нивелирование – определение превышения между двумя смежными точками с помощью горизонтально установленного визирного луча, относительно которого производятся отсчеты на отвесно стоящих рейках с делениями. Горизонтальное положение визирного луча может быть задано приборами: нивелирами, теодолитами с уровнем при трубе и кипрегелями. Из всех видов нивелирования геометрическое самое точное. Его недостаток – небольшая длина визирного луча от прибора до рейки.

Тригонометрическое нивелирование основано на использовании тригонометрической зависимости между превышением, углом наклона визирного луча и расстоянием между нивелируемыми точками. По сравнению с геометрическим оно удобно при больших расстояниях и превышениях между точками, но уступает ему в точности. Оно является основным видом определения высот реечных (пикетных) точек при топографических съемках местности.

Физическое нивелирование бывает барометрическим, гидростатическим и радиолокационным (аэрорадионивелирование).

Барометрическое нивелирование выполняется с помощью барометров. При этом нивелировании по величинам атмосферного давления в двух точках определяется превышение между ними с учетом температуры воздуха, а иногда и влажности. По точности барометрическое нивелирование ниже геометрического и тригонометрического. Погрешности могут достигать 1- 2 м. Однако на небольших территориях при определенной методике работ точность может быть повышена до ±0,5 м.

Гидростатическое нивелирование базируется на фиксации разности уровней жидкости в двух сообщающихся сосудах. Оно позволяет устанавливать превышения с погрешностями порядка ± 0,5 мм, а с использованием высокоточных приборов – до 0,1 мм. Применяется при монтаже технологического оборудования, определении осадок зданий и сооружений.

Радиолокационное нивелирование основано на получении абсолютных высот с самолета при помощи специальных высотомеров. Погрешности определения высот от десятых долей до нескольких метров в зависимости от рельефа местности и используемого оборудования.

По результатам спутниковых измерений можно определить пространственные координаты точек местности в автономном режиме с точностью около 1м и в дифференциальном, т.е. относительно точек с известными координатами, с точностью до сантиметров и точнее. Для этого используются спутниковые системы ГЛОНАСС (ГЛОбальная Нави-гационная Спутниковая Система, Россия) и NAVSTAR (NAVigation Sattelite providing Time and Range – навигационная спутниковая система, США).

Стереофотограмметричеокое нивелирование базируется на определении высотного положения точек местности с летательных аппаратов и последующей обработки стереомоделей местности. Оно является основным методом съемки выраженного рельефа при составлении планов и карт обширных территорий. Точность измерений может достигать нескольких сантиметров.

Механическое нивелирование производится приборами, установленными на движущихся по земной поверхности механизмах (велосипедах, автомашинах и т. д.). При этом профиль местности вычерчивается автоматически для линии движения механизма. Точность этого нивелирования 0,2-0,3 м на 1 км расстояния, что достаточно при изысканиях дорог, линий электропередач и т. д.

Основным видом нивелирования является геометрическое, которое производится при помощи геодезических приборов – нивелиров.

Геометрическое нивелирование по технологии и точности работ разделяется на I, II, III и IV классы и техническое нивелирование.

Нивелирование I, II, III и IV классов составляет государственную нивелирную сеть, которая является высотной основой топографических съемок всех масштабов и геодезических измерений, проводимых для удовлетворения потребностей народного хозяйства и обороны страны.

Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая система высот на всей территории России. Она также предназначается для научных целей, связанных с изучением колебаний земной коры. Периметры полигонов нивелирования I и II классов на европейской территории страны составляют в среднем соответственно 2800 и 600 км.

Читайте также:
Обозначение резьбы на чертежах по ГОСТу - основные типы и размеры

Нивелирные сети III и IV классов и технического нивелирования служат высотной основой топографических съемок и предназначаются для решения различных инженерных задач (планировка, застройка и благоустройство населенных пунктов; проектирование и строительство дорог, оросительных и осушительных систем; водоснабжение, канализация и т. п.).

Нивелирные ходы закрепляют на местности постоянными знаками (реперами, марками) и временными знаками – точками съемочной сети.

На застроенной территории распространенным типом постоянного нивелирного знака является стенной репер из чугуна, который закладывают в стене (фундаменте) каменного здания (сооружения) на цементном растворе так, чтобы его торцевая часть выступала от поверхности стены примерно на 5 см. Рядом с репером к стене здания прикрепляют охранную металлическую табличку с надписью: «Геодезический пункт охраняется государством». На торцевой стороне репера указаны номер и учреждение, заложившее репер.

На незастроенной территории в землю закладываются грунтовые реперы – железобетонные столбы, металлические трубы с якорем в виде усеченной пирамиды из бетона или используют пункты плановой геодезической сети. Рядом с репером устанавливают железобетонный опознавательный знак с охранной табличкой.

Для закрепления результатов технического нивелирования в качестве грунтового репера применяют металлические трубы или железобетонные пилоны с приваренной или вделанной в бетон маркой. В качестве временных нивелирных знаков также используют отмеченные масляной краской характерные выступы железобетонных опор ЛЭП, мостов, фундаментов зданий, больших камней (валунов) и др., а также костыли или гвозди, забиваемые в деревянные строения, опоры линий связи и др., а также вкопанные в землю отрезки железобетонных или деревянных столбов, асбестоцементных и металлических труб, рельсов, уголкового железа, на которые устанавливают рейки при выполнении нивелирных работ.

5.12.2. Способы определения превышений и высот точек при геометрическом нивелировании

Геометрическое нивелирование выполняют при помощи нивелира и нивелирных реек.

Нивелир – геодезический прибор, обеспечивающий при работе горизонтальную линию визирования. Он представляет собой сочетание зрительной трубы с цилиндрическим уровнем или с компенсатором. Уровень и компенсатор служат для приведения визирной оси в горизонтальное положение.

Нивелирные рейки – это деревянные или металлические бруски длиной 1,5; 3; 4 или 5 м (рис.5.37).

По конструкции они бывают: цельные, складные и раздвижные. На нижнем конце рейки закреплена стальная пластина (пятка); деления реек – сантиметровые. На одной из сторон рейки (черной) деления нанесены черным цветом на белом фоне, на другой (красной) – красным. Нуль делений черной стороны рейки совпадает с нижней плоскостью пятки. Деления красной стороны нанесены и подписаны так, что с нижней плоскостью пятки совпадает отсчет, равный 4687 или 4787.

Рис. 5.37. Нивелирные рейки

а – цельная, черная сторона; б – складная.

Для удобства и быстроты установки в рабочее положение рейки иногда снабжают круглыми уровнями и ручками. Нивелирные рейки различают по точности нивелирования. Например, шифр РН-10П-3000С означает, что это рейка нивелирная, со шкалой деления 10 мм, подписью цифр «прямо», длиной 3000 мм, складная.

Нивелирным отсчетом по рейке называют отрезок отвесной линии от точки, на которой стоит рейка, до горизонтальной визирной оси. Отсчеты и превышения выражают в миллиметрах и записывают их с округлением до миллиметра.

Геометрическое нивелирование заключается в определении превышения hАВ (рис. 5.38) точки В над точкой А.

Рис. 5.38. Схема геометрического нивелирования

а) – из середины; б) – вперед

Точки закрепляют на местности забитыми в землю деревянными кольями, металлическими костылями и др., обеспечивающими прочное, без осадок положение их по высоте.

Существуют два способа геометрического нивелирования: вперед и из середины.

Нивелирование из середины. Если в процессе измерения превышения между двумя точкамиА и В посередине между ними расположить нивелир, задающий горизонтальный визирный луч, а на точках установить отвесно рейки (рис.5.39,а), то такой способ называется нивелированием «из середины».

Место установки нивелира для работы называют станцией. Если нивелирование производят в направлении от точки А к точке В, то рейка, стоящая на точке А, называется задней, а на точке В – передней. Высота горизонтального визирного луча над точкой А определяется отсчетом «а» по задней рейке, полученным по средней горизонтальной нити сетки, видимой в поле зрения зрительной трубы нивелира. Высота горизонтального визирного луча над точкой В определяется отсчетом вперед «в» по передней рейке.

Читайте также:
Нивелирование - определение, основные виды и способы, схема

На рис.5.38 видно, что превышение между точками

т.е. при нивелировании из середины превышение равно отсчету по задней рейке «а» минус отсчет по передней рейке «в».

Нивелирование вперед. Если же нивелир установить над точкой А на одной отвесной линии с ней (рис.5.38, б), а в точке В – отвесно рейку, то превышение определим способом „вперед”, тогда

т.е. при нивелировании вперед превышение равно высоте нивелира «i» минус отсчет по передней рейке «в».

В обоих случаях при известной высоте НА точки А и измеренном превышении между определяемой точкой В будем иметь

НВ = НА + hАВ (5.30)

т.е. высота последующей точки равна высоте предыдущей точки плюс превышение между ними.

Высоты точек можно вычислять и через горизонт нивелира (ГН). На рис. 5.38,б видно, что

НВ = ГН – в, (5.31)

где ГН = НА + а и ГН = НА + i.

Численно горизонт нивелира (ГН) равен высоте визирного луча над исходной уровенной поверхностью.

Определение высот точек через горизонт нивелира находит широкое применение в инженерно-строительной практике для определения высот нескольких точек с одной установки нивелира.

Нивелирование «из середины» обладает следующими преимуществами перед нивелированием«вперед»:

· при одном и том же числе установок прибора скорость выполнения работ увеличивается примерно в два раза.

· погрешности прибора, отклоняющие визирный луч от горизонтального положения, примерно одинаковы по знаку и размеру в заднем и переднем отсчетах и почти не входят в превышение hАВ.

Нивелирный ход. Нивелирование, как правило, начинают с исходного репера (марки) или с точки, высота которой известна. Указанное выше нивелирование производится с одной постановки прибора в пределах одной станции. Если требуется определить превышение между точками А и К (рис. 5.39), значительно удаленными одна от другой, то нивелирование производят с нескольких станций, последовательно связывая каждую станцию со смежной. Таким образом составляется нивелирный ход.

В процессе такого последовательного нивелирования точки, общие для двух смежных станций, например, точки В, С и D, называются связующими (рис.5.39).

В случае когда нивелирование производится с целью составления профиля местности по линии А, В, С, D, К (рис.5.39), определяют высоты этих точек (при условии, что НА известно):

Рис. 5.39. Схема последовательного (сложного) нивелирования.

т.е. происходит последовательная передача высоты через связующие точки по нивелирному ходу. Между этими точками на местности измеряются расстояния, и они должны быть закреплены, чтобы на них можно было ставить нивелирные рейки.

Если нивелирование производится с целью определения высоты НК конечной точки при заданной высоте НА начальной точки, то искомая высота будет равна

НК= НА + (h1+ h2 – h3 – h4) = НА ±∑ h, (5.32)

т.е. высота конечной точки равна высоте исходной точки плюс сумма превышений по нивелирному ходу. В этом случае в качестве связующих точек используют временные точки, обозначаемые переносными металлическими костылями или башмаками (рис. 5.40).

При нивелировании особое внимание должно быть уделено связующим точкам, так как погрешность, допущенная в высоте связующей точки, передается на все остальные.

При производстве технического нивелирования вместо башмаков и костылей разрешается пользоваться простыми железными костылями или деревянными кольями длиной не менее 20 см. При неустойчивых грунтах, особенно в болотистых местах, рейки и нивелир ставят на более длинные колья, вбиваемые в грунт до отказа.

Рис. 5.40. Переносные опоры для реек:

а – костыль; б – башмак.

Если нивелирный ход прокладывают для передачи высоты с исходного репера на определяемую точку так называемым висячим ходом, то для контроля ход должен быть двойным, проложенным в прямом и обратном направлениях.

При изысканиях дорог и других линейных сооружений в результате последовательного нивелирования получают высоты всех характерных точек рельефа по оси будущего сооружения, по которым затем можно составить продольный профиль. Попутно производят определение высот точек (промежуточных), расположенных в характерных местах вдоль перпендикуляров к оси будущего сооружения. Такие определения относят к поперечному нивелированию.

Для планировки местности при возведении различных инженерных сооружений, городских и поселковых улиц требуется нивелирный план участка в горизонталях; он получается в результате нивелирования поверхности.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: