Геометрическое нивелирование

СПОСОБЫ НИВЕЛИРОВАНИЯ

нивелирование вперед

нивелирование из середины

(для выравнивания строительных площадок) (для работы на трассе)

Нивелирование вперед предполагает нивелирование нескольких точек с одной станции. Для вычисления искомой отметки необходимо определить горизонт инструмента по формуле:

ГИ = Н_Rp+ I, где Н_{Rp –} абсолютная высота нивелирной станции, I – высота инструмента.

Нивелирование из середины не требует определения горизонта инструмента. Превышения между точками определяются как разность отсчетов по рейке по формуле (см. рис.)

Рейку а устанавливают на репере Н_А, рейку В – на искомой точке. Абсолютная отметка точки В равна алгебраической сумме абсолютной высоты Н_А и превышения h. Превышение h находится как разность отметок по рейкам h =а –b.

Нивелирование по трассе сводится к установке визирной оси прибора в горизонтальное положение и взятия отсчетов по рейкам. Нивелирование начинают с репера. Трассу разбивают на пикеты (смотри рисунок), станции размещают посередине пикетов.

Данные полевых измерений заносим в журнал нивелирования, который в нашем примере состоит из двух страниц.

Страница 1

Последовательность заполнения журнала:

1. В графу 1 заносят номера стаций нивелирования (места установки нивелира называют станциями). В нашем примере их 12.

2. В графу 2 заносят номера пикетов (пикет – место установки геодезической рейки). В нашем примере начальная точка нивелирного хода репер 227, конечная – репер 11. Разомкнутый нивелирный ход.

3. В графу 3 записывают задние отчеты по рейкам, в графу 4 – передние, в графу 5 - промежуточные.

4. В графах 6 и 7 записываем превышения, вычисленные по формуле h = З-П, в зависимости от знака полученной величины (6 графа – знак +, 7 графа – знак -).

Правильность отсчетов по рейкам контролируют, вычисляя разность два раза (смотри журнал нивелирования, стр. 1, колонки 6,7). Разность отсчетов должна отличаться не более чем на 5 мм и не должна отличаться по знаку.

5. В графах 8 и 9 записываем среднее арифметическое граф 6 и 7.

6.Производство постраничного контроля в журнале нивелирования (смотри формулы постраничного контроля в журнале нивелирования, стр.1) и контроля по ходу

Таким образом, графы 1-5 содержат полевые измерения, а графы с 6 по 14 – их камеральную обработку.

7. Горизонт инструмента вычисляется для промежуточных точек по формуле ГИ= Н_RP +З.

Высота промежуточной точки находится по формуле ГИ- с (высота промежуточной точки, находящейся на расстоянии 70 м от пикета 2, будет равна: 1) 169,944 +2,811 =172,755,

2) 172,755 – 2,003 = 170,752

8. Исправленные превышения в графах 10 и 11 получаются как алгебраическая сумма между превышениями и распределенной невязкой из граф 8 и 9.

9. Высота точек (графа 14) является алгебраической суммой между высотой репера и превышением.

Страница 2.

По окончании заполнения журнала производят контроль по всему разомкнутому нивелирному ходу (стр. 2). Т.К. разомкнутый нивелирный ход опирается на два репера (Н R_p227 = 170,006 м и Н R_p11= 169,811). Сумма превышений по всему ходу 0,170 м, она должна быть равна разности конечного и начального репера_.

∑h =H _к- H _н = 169,811 - 170,006 = -0, 195(м) = 195 мм

Невязка Δh_ф⁼∑h-(H _к- H _н) = -0, 170 м – (-0,195 м) = + 0,025 м = +25 мм

распределяется с обратным знаком по средним превышениям в графах 8 и 9. По полученным данным графы 14 строим профиль, который оформляется в цвете: черным – всё существующее, красным – все проектируемое, синим – промежуточные точки (смотри рис.).

До начала строительства необходимо выровнять территорию – произвести вертикальную планировку участка строительства. Для решения этой задачи производится нивелирование по квадратам способом вперед. Участок строительства разбивается на квадраты со сторонами 10 – 20 метров (в зависимости от рельефа). Вершины квадратов нивелируются с одной станции.

Данные нивелирования заносим в таблицу, вычисляем абсолютные высоты через горизонт инструмента.

По абсолютным отметкам строим план участка в горизонталях методом интерполяции.

Метод интерполяции заключается в нахождении точек с заданными отметками между точками с известными отметками.

Заданные отметки определяются высотой сечения рельефа – 0,1 м.

Нам известны абсолютные отметки вершин квадратов. Через вершины необходимо провести горизонтали (непересекающиеся линии, соединяющие точки с одинаковыми отметками) через 10 см высоты сечения рельефа.

На рис. Н_{2 –}Н₁ =223,884 – 223,562 = 0,322 (м) – 32,2 см. Следовательно через отрезок 1 – 2 должно проходить три горизонтали.

Построив топографический план участка, определяем объем земляных работ, необходимых для выравнивания площадки.

Находим среднюю отметку высот площадки по формуле

Н_ср= где а - 6 и 7 вершины, каждая из которых принадлежит четырем квадратам, b – 2,3, 5,8,10,11 вершины, каждая из которых принадлежит двум квадратам с - 1,4,9,12 вершины. 6 - количество квадратов, n=4 (4 вершины у каждого квадрата).

На рисунке определены рабочие отметки всех вершин. Границы выемки и насыпи х находятся между положительными и отрицательными рабочими отметками, и определяются, как показано на рисунке. При положительном значении разницы между средней (проектной) и абсолютной отметкой каждой точки грунт перемещается от минусового к плюсовому значению.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Зачем нивелируют поверхность и как подготовить площадку?

2.Как определить проектную отметку?

3.Как определить положение точек нулевых работ?

4.Для чего нивелируют трассу и как подготовить трассу к нивелированию?

5.Алгоритм заполнения журнала нивелирования и построения профиля?