Сущность и способы геометрического нивелирования
 Скачать 139.76 Kb.
|
 42. Сущность и способы геометрического нивелирования *геометрическое нивелирование производится для определения превышение одной точки над другой, близкой к ней при помощи горизонтального луча, нивелира и отвесно установленных в этих точках реек. *существует два способа геометрического нивелирования. из середины и вперед. *Для определения превышения h точки В над точкой А (рис. 5.1, а) нивелированием из середины устанавливают нивелир между этими точками на одинаковых расстояниях и приводят визирную ось прибора в горизонтальное положение. В точках А и В устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями, оцифрованными снизу вверх. Зрительную трубу нивелира наводят последовательно на рейки и делают по ним отсчеты и следует, что  *Превышение будет положительным, если a> b , и отрицательным при a < b   *Для определения превышения h точки В над точкой А нивелированием вперед нивелир устанавливают в точке А так, чтобы окуляр зрительной трубы находился по отвесу над этой точкой. Приводят визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение, измеряют высоту нивелира от центра окуляра до точки А и делают отсчет по передней рейке. Превышение получают по формуле  Превышение будет положительным, если i > b , и отрицательным при i < b  т. е. равно сумме отсчетов по задней рейке минус сумма отсчетов по передней при нивелировании из середины. При нивелировании способом вперед  т. е. превышение конечной точки над начальной точкой равно сумме высот нивелира минус сумма отсчетов по передней рейке. Точки 1, 2, 3, ... называются связующими точками. Точки постановки нивелира называются станциями. *Связующие точки на местности намечаются через равные интервалы, обычно через 100 м, и они часто не совпадают с перегибами рельефа, а для составления профиля надо знать отметки этих точек, которые называются промежуточными или плюсовыми. Обозначаются промежуточные точки числом метров, соответствующим расстоянию от задней точки.  При нивелировании крутых скатов определить превышение между двумя точками с одной станции нельзя, так как визирный луч зрительной трубы будет проходить выше рейки или «бить» в землю. В этом случае намечаются дополнительно одна или несколько связующих точек, в зависимости от крутизны ската, которые называются иксовыми точками, они служат для передачи отметки с задней точки на переднюю. Расстояние до иксовых точек не измеряется. Превышение точки 7 над точкой 6, будет  Устройство нивелира Н3, нивелир с компенсатором Н-3КЛ(НК3) *Нивелиры по точности делятся на три типа: высокоточные для нивелирования I и II классов, точные для нивелирования III и IV классов и технические, предназначенные для инженерно-технических работ. По конструкции различают нивелиры, визирная ось которых устанавливается в горизонтальное положение при помощи цилиндрического уровня, и нивелиры с самоустанавливающейся горизонтальной линией визирования. *В настоящее время для технического нивелирования применяются точные нивелиры Н-3 и Н-ЗК, технический нивелир - Н-10КЛ и др. *Нивелир Н-3 (рис. 9.4, а) имеет следующие части: окуляр 1, корпус трубы 2, коробка цилиндрического уровня 3, мушка для приближенного наведения на рейку 4, объектив 5, кремальера для фокусирования трубы 6, закрепительный винт трубы 7, наводящий винт трубы 8, круглый уровень 9, исправительный винт круглого уровня 10 (их три), элевационный винт 11, подставка (трегер) 12, подъемный винт 13, пружинистая пластинка с втулкой 14.  а) нивелир Н-3; б) нивелир Н-10КЛ *Нивелир Н-ЗК точный содержит маятниковый оптико-механический компенсатор, который состоит из подвижной призмы, подвешенной на двух парах скрещенных стальных нитей, и неподвижной призмы. Колебания компенсатора гасятся воздушным поршневым демпфером. Визирная ось нивелира устанавливается в горизонтальное положение автоматически. Зрительная труба с внутренней фокусировкой. Увеличение трубы 30х, поле зрения 1,3°, цена деления круглого уровня 10', коэффициент нитяного дальномера 100. Нивелир Н-ЗК выпускается также в варианте с горизонтальным лимбом под шифром Н-3КЛ. Нивелирные рейки, их устройства и поверки При техническом нивелирова нии применяют двухсторонние цельные рейки РН-З (рис. 41, о) длиной 3000 мм, толщиной 2-3 см, шириной 8- 10 см, а также окладные рейки длиной 3000-4000 мм.   На одной стороне рейки РИ-З нанесены черной краской (черная сторона) шашечные сантиметровые деления, которые чередуются с белыми, также сантиметровыми, делениями; на другой стороне сантиметровые деления нанесены красной краской (красная сторона) . На черной стороне нулевой отсчет совпадает с пяткой, на красной стороне с пятками совпадают отсчеты 4 687 мм или 4 787 мм. Счет делений возрастает от нижнего конца рейки; цифры подписаны через каждый дециметр в перевер ну том виде, а в поле зрения трубы их изображение будет прямым (рис. 41, d). Р азность отсчетов по р азным сторонам рейки должна быть постоянной, что служит контролем нивелиров ания на станции. Во время нивелирования рейки устанавливают на деревянные кольи, металлические костыли или башмаки. Перед началом работы рейки поверяют при помощи контрольного метра или стальной рулетки с миллиметровыми делениями. Дважды измеряют длины метровых отрезков, а затем дециметровых. Ошибка деци метрового деления не должна превышать 1 мм, а всей длины рейки 2 мм. Нивелир и рейки нужно содержать в чистоте и оберегать от сотрясений и ударов. Современные нивелиры цифровые и ротационные Электронные (цифровые) нивелиры — это современные многофункциональные геодезические приборы, совмещающие функции высокоточного оптического нивелира, электронного запоминающего устройства и встроенного программного обеспечения для обработки полученных измерений. * Основная отличительная особенность электронных нивелиров — это встроенное электронное устройство для снятия отсчета по специальной рейке с высокой точностью. * Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Ротационные формируют лазер в одну яркую точку, которая за счет его вращательного движения превращается в нечто, похожее на линию. Такие приборы чаще всего используют вне помещений на стройках, потому что дальность их действия значительно выше, чем у позиционных. Но, разумеется, такие лазеры и стоят значительно дороже. * Работа с лазерным нивелиром быстрее и нагляднее. * Применение этого класса приборов позволяет выполнять операции в разы быстрее и проще. Составление плана местности *По результатам теодолитной или тахеометрической съемки составляют план местности. План характеризуется точностью, детальностью и полнотой. *Детальность плана - это степень подобия изображенных на плане контуров и объектов местности. На плане допускается спрямление контуров с ошибкой 0.5 мм в масштабе плана. *Полнота плана определяется конкретными условиями участка местности и его назначением. В зависимости от назначения крупномасштабные планы делятся на топографические и специализированные. * На топографические планы наносят все объекты и контуры, перечисленные в книге "Условные знаки для планов масштабов 1 : 5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500" [16], а рельеф изображается с точностью, предусмотренной Инструкцией [16]. При создании специализированных планов можно изображать не всю ситуацию, а только необходимую заказчику, применять нестандартную высоту сечения рельефа и т.п. *Точность плана - это средняя ошибка положения объекта или четкого контура относительно ближайших пунктов съемочного обоснования. Согласно Инструкции эта ошибка не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана; в горной местности этот допуск увеличивается до 0.7 мм. *Нужный масштаб съемки рассчитывается по допуску 0.5 мм на плане. Если заданная ошибка взаимного положения объектов в натуре равна, например, 1 м, то масштаб съемки должен быть: 1/М = 0.5 мм /1 м = 1/2 000. План строится в два этапа соответственно двум этапам выполнения съемки: наносится геодезическая основа, т.е. пункты государственной геодезической сети, пункты сетей сгущения и пункты съемочного обоснования по их известным прямоугольным координатам; наносится ситуация, т.е. наносятся пикеты относительно пунктов съемочного обоснования в местных полярных системах координат, и рисуются контуры и рельеф. Сначала на листе ватмана строят координатную сетку квадратов со стороной 10 см при помощи специальной линейки Дробышева; координаты углов квадратов подписывают. Затем по координатам, выбранным из специальных таблиц по номенклатуре листа, строят углы рамок трапеций. Иногда планы строятся не в шестиградусных, а в трехградусных зонах. Ошибка положения вершин квадратов координатной сетки должна быть порядка графической точности - 0.1 мм. При размерах сетки 50 * 50 см величина 0.1 мм соответствует углу 0.7'. Ни один транспортир не обеспечит такой точности построения углов, поэтому применяют косвенный способ построения прямого угла. По линейке Дробышева с точностью 0.1 мм откладывают катеты длиной 50.00 см и гипотенузу длиной 70.71 см; построенный таким образом прямой угол в треугольнике будет иметь требуемую точность. Все пункты съемочного обоснования, с которых выполнялась съемка, и пункты опорных сетей, попадающие на данный лист плана, наносят на планы по их координатам. Пикеты наносят в местных полярных системах координат при помощи транспортира и поперечного масштаба или с помощью тахеографа (кругового транспортира с линейкой на прозрачной основе). Около каждого пикета подписывают его номер и отметку. *Затем, используя абрис, вычерчивают ситуацию в условных знаках и проводят горизонтали. Составленный план выносят на участок местности и выполняют его контроль либо на глаз, либо инструментально. После проверки план вычерчивают в туши в один или несколько цветов, наносят все подписи, оформляют рамки и зарамочное пространство, заполняют формуляр. |