Техническое нивелирование

При техническом нивелировании отсчеты по рейке выполняются по средней нити по черной стороне и по средней нити по красной стороне. Неравенство плеч контролируется нитяным дальномером либо шагами.

Обязательно следует различать направление нивелирования, то есть определять положение заднего и переднего пунктов нивелирования.

При нивелировании группы точек прокладывается нивелирный ход, который должен включать не менее двух реперов. Как исключение допускается замкнутый нивелирный ход с опорой на один репер. При производстве работ требуется обеспечить необходимый контроль на каждой станции и в целом по ходу.

Рис.2. Производство отсчётов по рейкам

Рис.3. Схема поверки по главному условию

3.1. Измерение превышений на станции

Пункты нивелирования обязательно до начала работ должны быть закреплены на местности и на сооружениях специальными знаками. Могут использоваться переносные пункты – башмаки. Для опознания пунктов на местности рядом с ними устраивают сторожки.

Прибор устанавливается на равном удалении от пунктов нивелирования. Возможное отклонение от равенства визирных лучей не более 3…5 м для расстояний между пунктами 100 м. Равенство визирных лучей или, как говорят, плеч рекомендуется для исключения погрешностей главного условия и перефокусировки трубы.

Штатив устанавливается таким образом, чтобы расстояния между концами ножек были не менее половины длины ножек. Ножки штатива следует вдавливать в грунт до упора. Нивелир устанавливается на штативе таким образом, чтобы наконечники подъемных винтов входили в пазы на головке штатива.

Нивелирование желательно выполнять двумя рейками с различным неравенством высот нулей черной и красной сторон. Возможно нивелирование с одной рейкой.

После приведения нивелира в рабочее положение производят отсчеты по задней рейке соответственно по черной (aч) и красной (aк) шкалам. Затем изменяют направление визирного луча и производят отсчеты по передней рейке по двум шкалам (bч) и (bк).

Не изменяя положения прибора, производят контроль на станции. Для этого вычисляются превышения по черным и красным отсчетам соответственно

h _ч = a _ч - b _ч, (2)

h _к = a _к - b _к +или- Рвн, (3)

где Рвн – разность высот нулей, при использовании одной рейки равна нулю.

Расхождение превышений на станции, определенных по формуле (3) и (4) не должно превышать 5 мм. Если это условие не выполняется, то все наблюдения, произведенные на станции, повторяют. Ошибочные отсчеты зачеркивают, а ниже записывают новые. Полезным на станции может быть контроль пятки рейки, то есть вычисление в журнале значений соответствующих красных и черных отсчетов.

При удовлетворительных результатах контроля вычисляется среднее арифметическое значение измеренного на станции превышения с округлением до целого четного (правило Гаусса).

3.2. Нивелирный ход

С целью оптимизации работ измерения организуют в виде нивелирного хода.

В нивелирном ходе различают три группы точек.

1. Связующие точки – такие геодезические пункты, которые нивелируются с двух станций по двум сторонам рейки. Их отметки вычисляются через увязанные превышения.

2. Промежуточные точки – закрепленные пункты или опознаваемые фрагменты местности, сооружений, которые нивелируются с одной станции по одной стороне рейки. Их отметки вычисляются через горизонт прибора. При крупномасштабных съемках к числу промежуточных точек обычно относят – буровые скважины, колодцы, вершины курганов, естественные выходы ископаемых, урезы воды в водохранилищах, выходы родников, устои мостов, головки рельсов железных дорог на перегонах и против станций, межевые и километровые столбы, опорные башмаки светофоров, опоры ЛЭП, линий связи и осветительной сети …

3. «Х» точки – это вспомогательные связующие точки, определяемые условиями видимости либо значительным перепадом высот. В качестве «Х» точек могут использоваться переносные башмаки.

До начала измерений должна быть проведена рекогносцировка местности, намечен маршрут и установлены все точки нивелирного хода. Ход обязательно должен начинаться с репера и заканчиваться на репере.

Результаты измерений записываются в журнал (см. таблицу 1). Журнал обязательно дополняется схемой нивелирного хода (см. Рис.6), где указываются все реперы с отметками их высот.

После замыкания нивелирного хода, в полевых условиях, производится контроль по всему ходу. Для этого вычисляется полученная невязка по ходу в виде

f _h^п = [ h _ср ] - [ h _теор ] мм, (4)

[ h _ср ] - сумма средних превышений по всем станциям для связующих точек,

[ h _теор ] - теоретическая сумма превышений конца хода над началом, равна разности отметок конечного и начального пунктов нивелирования. Для замкнутого хода эта сумма равна нулю.

Допускаемая невязка по ходу для технического нивелирования при длине хода до 1 км при числе станций n находится в виде

f _h^доп = 10 (n) ^1/2, мм. (5)