- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Глава 1. Общие сведения по геодезии
- •1.2. Роль геодезии в народном хозяйстве и обороне страны
- •1.3. Связь геодезии с другими научными дисциплинами
- •Глава 2. Сведения о фигуре земли и системах координат, применяемых в геодезии
- •2.2. Основная уровенная поверхность. Геоид. Эллипсоид.
- •2.3. Расчёт размеров участка сферической (уровенной) поверхности Земли для обобщения её до горизонтальной плоскости
- •2.4. Определение положения точек земной поверхности и применяемые для этого в геодезии системы координат
- •2.4.1. Метод проекций в геодезии. Величины, подлежащие измерению
- •2.4.2. Понятия о плане, карте, профиле линии местности
- •2.4.3. Астрономические и геодезические координаты.
- •2.4.4. Влияние кривизны Земли на определение высот точек
- •2.4.5. Проекция Гаусса – Крюгера*. Зональная и условная
- •2.4.6. Зональная система плоских прямоугольных координат
- •2.4.7. Условная система прямоугольных координат на плоскости
- •Глава 3. Ориентирование линий
- •3.5. Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости
- •Глава 4. Элементы теории погрешностей геодезических измерений
- •4.1. Общие сведения об измерениях
- •4.2. Погрешности результатов измерений
- •4.3. Задачи теории погрешностей измерений
- •4.4. Равноточные измерения
- •4.4.1. Вычисление наиболее точного по вероятности значения
- •4.4.2. Оценка точности результатов ряда равноточных измерений.
- •4.4.3. Оценка точности функций измеренных величин
- •4.4.4. Оценка точности результатов ряда двойных равноточных измерений
- •4.4.5. Примеры оценки точности результатов равноточных измерений одной величины и функций независимо измеренных величин
- •4.5. Неравноточные измерения
- •4.5.1. Общая арифметическая середина. Веса результатов измерений
- •4.5.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •4.5.3. Средняя квадратическая погрешность и вес общей арифметической середины
- •4.5.4. Вычисление весов функций независимых аргументов
- •4.5.5. Порядок математической обработки результатов неравноточных измерений
- •Глава 5. Измерения в геодезии
- •5.1.1. Принцип измерения горизонтального угла
- •Основные оси теодолита:
- •Основные плоскости теодолита:
- •5.1.2. Эксцентриситет алидады, исключение его влияния на отсчёт по лимбу
- •5.1.3 Уровни геодезических приборов
- •5.1.4. Зрительные трубы геодезических приборов
- •Основные характеристики зрительных труб
- •Параллакс сетки нитей, его устранение
- •5.1.5. Отсчетные устройства
- •5.1.6 Вертикальный круг.
- •Теория вертикального круга
- •5.1.7. Поверки и юстировка теодолита
- •5.1.8. Измерение горизонтальных углов
- •Измерение одиночного горизонтального угла способом приёмов
- •Собственно измерение горизонтального угла
- •Программа наблюдения направлений
- •Журнал измерения горизонтальных углов
- •Проложение теодолитных ходов
- •Глава 6. Нивелирование
- •6.1. Геометрическое нивелирование
- •Способ геометрического нивелирования - "из середины"
- •Способ геометрического нивелирования - "вперёд"
- •6.2. Поверки и юстировка нивелира с уровнем при трубе
- •6.3. Определение разности пяток нивелирных реек.
- •Глава 7. Линейные измерения
- •7.1. Измерение расстояний нитяным дальномером
- •7.2.1. Компарирование землемерной ленты (рулетки)
- •7.2.2. Обозначение отрезков линий на местности
- •7.2.3. Собственно измерение длин линий.
- •Глава 8. Геодезические работы при изыскании и строительстве автомобильных дорог
- •8.1. Понятие о трассе
- •8.2. Круговые и переходные кривые на трассе
- •8.3. Трассирование
- •8.4. Детальная разбивка кривых
- •8.5. Составление профилей
- •Литература
- •Оглавление
Способ геометрического нивелирования - "вперёд"
Нивелир устанавливают в точке А так, чтобы окуляр зрительной трубы располагался на отвесной линии в этой точке (см. рис. 6.4).
Измеряют высоту i прибора - расстояние по отвесной линии визирного луча (центра окуляра зрительной трубы) до центра геодезического знака в данной точке (Рис. 6.5). Для измерения высоты нивелира на центр геодезического знака устанавливают
отвесно нивелирную рейку 5, чёрная сторона которой должна быть обращена к окуляру зрительной трубы нивелира, и располагаться от него не далее 1 - 2 см.
Рис. 6.4. Нивелирование способом "вперёд"
- 97 -
Рис. 6.5. Измерение высоты i Рис. 6.6. Крышка на объектив
нивелира D - внутренний диаметр оправы
объектива, d - диаметр отверстия
На объектив зрительной трубы надевают крышку 3, в центре которой имеется отверстие диаметром d = 2 мм.
Её можно сделать из картона (см. рис. 6.6). Наблюдая через отверстие в крышке, перемещением заострённого предмета (им может быть заточенный карандаш, лезвие перочинного ножа, спичка) определяют отсчёт по рейке, который и будет высотой нивелира. Рейку переносят в точку В, где отвесно устанавливают на центр геодезического знака в этой точке.
Высота точки В определится по формулам (6.1) и (6.2). Превышение находят из выражения
, (6.4)
а горизонт инструмента по формуле
. (6.5)
При невозможности передачи высоты от точки А к точке В с одной станции, прокладывают нивелирный ход, т.е. выполняют последовательное нивелирование. При этом линию АВ делят на отрезки, превышения концов которых определяют методом геометрического нивелирования "из середины". Точки установки рейки, участвующие в передачи высоты по ходу, называютсясвязующими точками нивелирного хода, точки между ними, высоты
- 98 -
которых определяют для отображения отдельных форм рельефа и которые не участвуют в передаче высоты, - промежуточными.
Проложение нивелирных ходов и их обработка рассмотрены в работе [4], стр. 232-235 и 255-284.
6.2. Поверки и юстировка нивелира с уровнем при трубе
Перед началом полевых работ тщательно проверяют исправность всех деталей прибора, штатива и рейки.
Поверка № 1
Условие поверки. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
Порядок действий.
1. Закрепляют нивелир на штативе. Ножки штатива вдавливают в землю, площадка головки штатива должна занимать на глаз горизонтальное положение.
Внимание ! Нивелир закрепляют становым винтом, завинчивая его умеренно без перетяжки во избежание износа резьбы подъёмных винтов подставки и деформации пружинящей пластины (трегера).
2. Располагают зрительную трубу параллельно двум подъёмным винтам подставки нивелира.
3. Вращением подъёмных винтов приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт.
4. Поворачивают зрительную трубу вокруг оси вращения нивелира на 180°. Если пузырёк уровня не пересекает внешнюю окружность ампулы, - условие поверки выполнено.
Юстировка. Исправительными винтами уровня перемещают пузырёк к нуль-пункту на половину величины его отклонения.
Поверка № 2
Условие поверки. Средняя горизонтальная нить сетки нитей зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.
Порядок действий.
Приводят ось вращения нивелира в отвесное положение.
Устанавливают отвесно нивелирную рейку на башмаке на расстоянии 15…20 метров от нивелира.
Берут отсчеты по рейке правым () и левым () концами средней горизонтальной нити сетки нитей зрительной трубы.
- 99 -
Внимание ! Перед отсчитыванием по рейке вращением элевационного винта совместить изображения концов пузырька цилиндрического контактного уровня.
Условие поверки выполнено, если
Юстировка.
Порядок действий.
Вывинчивают крепежные винты 1, 2, 3 окуляра (см. рис. 6.7). Снимают окуляр.
Рис. 6.7. К поверке № 2 нивелира
Ослабляют винты А,В,С. Поворачивают оправу сетки нитей вокруг винта В.
Надевают окуляр и, не завинчивая винты 1,2,3, повторяют поверку.
При выполнении условия, завинчивают винты А,В,С, надевают окуляр и закрепляют его винтами 1, 2, 3.
Поверка № 3 (основная)
Условие поверки. Ось цилиндрического контактного уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.
Порядок действий.
1. На приблизительно горизонтальной площадке на рас- стоянии 50….75 метров друг от друга закрепляют колышками
точки А и В (см. рис. 6.8 и 6.9), в торец которых следует забить гвозди или дюбели со сферическими головками. Вместо кольев можно воспользоваться нивелирными башмаками.
2. Между точками А и В, на одинаковых расстояниях от них устанавливают на штативе нивелир (станция № 1).
3. Приводят ось вращения нивелира в отвесное положение.
- 100 -
Рис. 6.8. Положение станции № 1
4. В точках А и В на колышках (башмаках) устанавливают отвесно нивелирные рейки.
5. Берут отсчеты a1 и b1 по чёрным сторонам реек, установленным в точках А и В.
6. Вычисляют превышение .
7. Переносят нивелир к точке В и устанавливают его (станция № 2) на расстоянии d (3…5 метров) от неё (см. рис. 6.9).
Рис. 6.9. Положение станции № 2
8. Берут отсчеты b2 и a2 по чёрным сторонам реек, установленным в точках B и A. Пример отсчитывания дан на рис. 6.1 и 6.2.
9. Отсчеты записывают в журнал (табл. 6.1), где вычисляют:
- превышение точки В над точкой А (прямое превышение);
- 101
- превышение точки А над точкой В (обратное превышение);
- погрешность Y2 в отсчете a2, вызванную непараллельностью визирной оси зрительной трубы с осью цилиндрического контактного уровня.
Условие поверки выполнено, если
Юстировка.
Порядок действий.
Открывают крышку 4 (рис. 6.10).
Ослабляют один из исправительных винтов 2.
Вращением элевационного винта 5 устанавливают отсчёт по рейке в точкеА.
4. Вращением исправительных винтов 1 совмещают изображения концов пузырька цилиндрического контактного уровня.
Рис. 6.10. Юстировка цилиндрического контактного уровня:
1 - вертикальные исправительные винты; 2 - горизонтальные исправительные винты; 3 - конец оправы цилиндрического контактного уровня; 4 - крышка; 5 - элевационный винт; 6 - окуляр зрительной трубы.
- 102 -
Таблица 6.1
Журнал наблюдений и вычисления погрешности Y2
№ Ст. |
№ то- чек |
Отсчеты по рейкам |
Превы- шения
|
Вычисления
| ||
1 |
A |
|
| |||
|
B |
|
| |||
2 |
В |
| ||||
|
А |
|
| |||
|
|
|
| |||
Нивелирование после юстировки | ||||||
2 |
В |
| ||||
|
А |
|
| |||
|
|
|
|
5. Завинчивают горизонтальные исправительные винты 2 оправы уровня.
6. Повторяют измерения на станции № 2. Если условие поверки выполнено, крышку 4 закрывают.