1 Геометрическое нивелирование

Геометрическое нивелирование выполняется специальным геодезическим прибором – нивелиром. Отличительная особенность нивелира состоит в том, что визирная ось трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.

Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из средины и нивелирование вперед. При нивелировании из средины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, на которых устанавливаются рейки с делениями. При движении из точки А к точке В рейка, стоящая на точке А, называется задней, а на точке В – передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет а, затем трубу наводят на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки В над точкой А получают по формуле

h = a – b

Если a›b, то превышение – положительное, при a‹b – отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле

Hв = HА + h

А

Отметка визирного луча на станции называется горизонтом нивелира и при нивелировании из средины равна

Hг = HA + a = HB + b,

где НА и НВ – отметки точек А и В.

Последовательное нивелирование всех станций линии АВ составляет нивелирный ход.

Для выполнения работ по геометрическому нивелированию необходимо иметь в наличии такие инструменты и принадлежности, как:

1. нивелир;

2. мерная лента;

3. деревянные колышки (15 штук);

4. молоток;

5. нивелирные рейки (2 штуки);

6. журнал нивелирования;

7. пикетажная книжка.

Работу по нивелированию трассы необходимо начинать с осмотра прибора и произведения поверок, основными из которых являются:

1. параллельность оси круглого уровня к оси вращения нивелира;

2. перпендикулярность горизонтальной нити сетки к вертикальной оси вращения прибора. Для этого трубу наводят на рейку так, чтобы изображение её было на краю поля зрения и делают отсчёт. Затем поворачивают трубу до перемещения изображения рейки к противоположному краю поля зрения трубы и берут отсчет. Полученные отсчеты должны быть равны.

Следующий этап – рекогносцировка. Она включает в себя уточнения направления трассы на местности.

Затем производят разбивку трассы на пикеты. Порядок работы на этом этапе сводится к следующему:

1. выбор на местности точки, которая будет являться началом будущей трассы и закрепление её колышком (ПК0);

2. осуществление планово-высотной привязки к реперу;

3. разбивка трассы на пикеты.

Для начала проведения измерений прибор устанавливают на штативе с учетом роста наблюдателя. Наконечники подъемных винтов поставки нивелира помещают в пазы головки штатива и становым винтом крепят к нему прибор. Затягивать винт надо не очень сильно, чтобы не затруднять ход подъёмных винтов. Перед работой проверяют плавность вращения трубы наводящего и элевационного винтов, которые регулируют расположенными на них регулировочным гайками. Если ход подъемных винтов свободен или затруднён, их необходимо вывинчивать из втулки до тех пор, пока не станут видны регулировочные гайки, которые должны быть подтянуты, либо опущены.

Нивелирование производим методом из середины. Для этого нивелир устанавливают посередине между пикетами (не обязательно), на которые ставят нулями вниз нивелирные рейки черной стороной к нивелиру. Нивелир приводят в рабочее положение, зрительную трубу направляют сначала на заднюю по ходу измерения рейку, а затем на переднюю, производя по средней нити визирования отсчеты на рейках предварительно приводя пузырек уровня в положение «нуль-пункт». Так как работы по нивелированию трассы в районе практики будут проводится двусторонними рейками, то следующей операцией нивелирования является взятие отсчетов на эти же пикеты по красной стороне рейки. Визируют и снимают отсчеты сначала по задней рейке (ПК0), а затем по передней рейке (ПК1), записывают результаты в журнал нивелирования. При этом допустима разность отсчетов (задний минус передний) по чёрной стороне рейки и разность отсчетов (задний минус передний) по красной стороне рейки, которая не должна превышать 4 мм. Пронивелировав трассу в одном направлении, приступают к нивелированию в обратном направлении, которое необходимо для контроля прямого хода и получения невязки нивелирования.

Обработка материала нивелирного хода состояла из проверки полевых журналов, вычисления превышений между связующими точками, определения и распределение невязки, установление её допустимости, вычисление высот точек и построение профиля.

При проведении измерений, как правило, возникают погрешности или невязки. В ходе, проложенном между двумя реперами или другими точками, отметки которых известны, сумма превышений должна равняться разности между отметками этих точек. Невязку определяют по формуле

fh = - (Hn - Ho ),

где Hn – отметка конечной точки;

Ho – отметка начальной точки.

Полученная невязка не должна превышать допустимую. Определение допустимости невязки зависит прежде всего то класса нивелирования. В нашем случае делалось нивелирование IV класса, пи котором допустимость невязки определяется по формуле

fhдоп ,

где L – длина нивелирного хода, км.

Если полученная невязка меньше допустимой, следовательно, нивелирование сделано удовлетворительно. Если же после проверки всех вычислений получается невязка, превышающая допустимую, тогда ошибку следует искать в полевых измерениях.

Полученная невязка распределяется с обратным знаком между любыми превышениями. Поправки вводятся в первую очередь в те превышения, где имеются дробные доли миллиметра, округляя их до целых. Поправки записываются над средними превышениями. Сумма всех поправок должна равняться невязке с обратным знаком. Определение высоты точки равна отметке предыдущей точки плюс среднее превышение между ними.

В результате проведения камеральных работ было рассчитано превышение точек, а так же построен профиль трассы, в котором изложена ситуация и рельеф местности. Все вычисления находятся в журнале нивелирования, который вместе с профилем трассы сведен в приложение.