маркшейдерское дело. Реферат на тему Сущность и виды нивелирования. Геометрическое нивелирование. Способы нивелирования. Продольное техническое нивелирование по трассе. Площадное нивелирование (нивелирование по квадратам). Камеральная обработка журнала нивелирования
 Скачать 152.99 Kb.
|
|
Реферат на тему: «Сущность и виды нивелирования. Геометрическое нивелирование. Способы нивелирования. Продольное техническое нивелирование по трассе. Площадное нивелирование (нивелирование по квадратам). Камеральная обработка журнала нивелирования» Содержание
1. Сущность и виды нивелирования Нивелирование – это такой вид геодезических работ, при котором определяют абсолютные или условные высоты точек, либо превышения между точками. Если высоты точек определяют относительно уровня Балтийского моря (нуля Кронштадского футштока – рейки с делениями на водомерном посту), высоты называют абсолютными (рис. 1), а систему высот Балтийской. В случае, когда за уровенную принимают какую – либо произвольную поверхность, высоты называют условными.  Рисунок 1 – Уровенная поверхность (уровень Балтийского моря): НА, НВ – абсолютные отметки точек А и В Абсолютной отметкой точки называется численное значение ее высоты. h – превышение точки В над точкой А: h = НВ – НА. Превышение может быть со знаком «+» (В выше А) и «-» (В ниже А). Существует несколько видов нивелирования: геометрическое (при помощи горизонтального луча визирования); тригонометрическое (при помощи наклонного луча визирования); физическое: барометрическое, гидростатическое; механическое; азрорадиогеодезическое; стереофотограмметрическое. Барометрическое нивелирование выполняется путем измерения барометрами – анероидами давления в точках на физической поверхности Земли, между которыми измеряют превышение. Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах (в сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаков). 2. Геометрическое нивелирование. Способы нивелирования Геометрическое нивелирование – это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования. Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:  Рисунок 2 – Способы нивелирования При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рис. 2, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю, и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле: h = З – П, где З – отсчет назад на заднюю точку А; П – отсчет вперед на переднюю точку B. При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рис. 2, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П: h = V– П. Высоту передней точки В вычисляется по формуле:  .Высоту визирного луча на уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента HГИ (рис. 2) и вычисляют: НГИ = НА + З = НА + V. Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием. Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называют сложным или последовательным (рис. 3).  Рисунок 3 – Последовательное нивелирование В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:  ; ; ; ;h = ∑З– ∑П. Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом. 3. Продольное техническое нивелирование по трассе Выполняется с целью составления продольного профиля земной поверхности по заданному направлению (оси) для проектирования и строительства сооружений вытянутой формы – дороги, каналы, линии связи, траншеи и др. Обозначенная на карте или на местности ось проектируемого сооружения называется трассой. По трассе на местности прокладывают спроектированный на карте теодолитный ход, вычислительная обработка которого позволяет определить положение трассы в плане. Одновременно он служит основой для съемки узкой полосы местности вдоль трассы при составлении плана этой полосы. При рекогносцировке производят визуальный осмотр местности, намечают места закрепления начальной и конечной точек трассы, а также места поворота трассы. Одновременно выясняют места расположения реперов высотной сети для дальнейшей привязки нивелирного хода. От начальной точки трассы по заданному в плане направлению с помощью теодолита закрепляют ось трассы в начальной, конечной точках и в местах поворота трассы. В этих точках теодолитом измеряют углы поворота . Трассу в плане привязывают к пунктам ГГС способами плановой привязки. Одновременно с закреплением трассы производят ее разбивку на равные отрезки горизонтальным проложением 100 м, которые называются пикетами. Концы пикетов закрепляют временными знаками и сторожками. Расстояния откладывают стальной 20-метровой лентой или с помощью дальномера. При углах наклона ската больше 2 вводят поправку за наклон, т.е. откладывают расстояние  . Пикеты обозначают порядковыми номерами, придав началу трассы номер 0. Между пикетными точками в характерных местах перегиба скатов рельефа закрепляют плюсовые точки, которые обозначают номером заднего пикета плюс расстояние до точки (например, ПК 0+78).Для характеристики местности в перпендикулярном трассе направлении разбивают поперечники длиной 20-200 метров с помощью экера и ленты. На них также закрепляют плюсовые точки с обозначением их влево (Л) или вправо (П) от оси трассы. В точках поворота трассы в плане могут разбиваться закругления в виде дуги окружности радиуса R. Кривую разбивают и закрепляют тремя главными точками: начало кривой (НК), конец кривой (КК) и середина кривой (СК).  Для определения их положения через исходные параметры R и вычисляют основные элементы кривой: тангенс  ,кривая  ,биссектриса  ,домер  .Одновременно с закреплением пикетных и плюсовых точек, точек поперечников и главных точек кривых производят съемку полосы шириной от 20 до 200 метров вдоль трассы способами перпендикуляров, засечек и промеров в обе стороны. Результаты разбивки трассы и съемки полосы заносят в пикетажный журнал. По закрепленной трассе прокладывают нивелирный ход (последовательное нивелирование). В зависимости от возможности привязки к пунктам высотной опорной сети ход прокладывают как: опирающийся на несколько реперов – чаще всего привязываются начальная и конечная пикетные точки; висячий ход – привязка осуществляется в одной пикетной точке, чаще начальной.   Для каждой станции нивелирования выбирают две связующие точки, закрепленные на трассе, с максимальным расстоянием между ними 300 м (по 150 метров от нивелира). Точки, расположенные между связующими, нивелируют как промежуточные. Связующие точки на каждой станции нивелируют из середины (разность плеч не более  10м на глаз) с контролем:по двум сторонам двусторонних реек; при двух горизонтах инструмента при односторонних рейках. Промежуточные точки нивелируют только по черной стороне (без контроля). 4. Площадное нивелирование (нивелирование по квадратам) Нивелирование по квадратам применяется в открытой местности со спокойным рельефом. На участке с помощью теодолита и мерного прибора разбивают сеть квадратов и закрепляют их вершины временными знаками. Квадраты могут быть до 50м (малые) и более 50м (большие). Одновременно производят плановую съемку ситуации. При больших квадратах каждый из них нивелируют с отдельной станции. Внешний контур увязывают как замкнутый нивелирный ход, т.е. вычисляют невязку хода как  , где h – превышения между соседними точками на внешнем контуре. Невязка теоретически равна нулю, а практически не должна превышать  . Дальнейшие вычисления аналогичны вычислениям при продольном нивелировании. Через отметки точек внешнего контура вычисляют отметки вершин внутренних квадратов. При малых квадратах с одной станции нивелируют несколько квадратов. При этом для каждой станции выбирают две связующие точки, а остальные нивелируют как промежуточные. В результате получают замкнутый нивелирный ход, который уравнивают по тем же требованиям. Через отметки связующих точек вычисляют горизонт инструмента на каждой станции, а через горизонт инструмента – отметки промежуточных точек, нивелировавшихся с данной станции.  5. Камеральная обработка журнала нивелирования Порядок работы на станции с двусторонними рейками: отсчет по черной стороне назад – ач; отсчет по красной стороне назад – bч; отсчет по черной стороне вперед – ак; отсчет по красной стороне вперед – bк; отсчеты по черной стороне на все промежуточные точки – сч. Все отсчеты записывают в полевой журнал, в котором производят контрольные вычисления: 1-й контроль – постоянство разностей пяток реек  ;2-й контроль – сходимость превышений по двум сторонам реек  ,  ,  .При нивелировании крутых скатов выбирают иксовые точки, которые нивелируют как связующие. При использовании односторонних реек контролем служит сходимость превышения между связующими точками при двух горизонтах инструмента. Камеральные работыВычисляют средние значения превышений между связующими точками  .Вычисляют невязку нивелирного хода: для опирающегося хода  ;для висячего хода, нивелируемого в прямом обратном направлениях  .Сравнивают полученные значения с допустимой величиной  (L – длина хода в километрах). Если практическая невязка не превышает допустимой величины, то в превышения  вводят поправки  с контролем  , т.е.  .Вычисляют высотные отметки точек нивелирования: связующих точек  ;промежуточных точек  .По результатам разбивки и нивелирования трассы строят фактический (черный) профиль, при этом вертикальный масштаб чертежа крупнее горизонтального обычно в 10 раз. Выполненные графические построения являются основой для проектирования линейных сооружений: строят проектный (красный) профиль будущего сооружения; вычисляют проектные уклоны участков этой линии; вычисляют проектные (красные) отметки в закрепленных точках трассы; вычисляют рабочие отметки в этих точках (высоту насыпи или глубину выемки грунта). При пересечении фактической линии профиля с проектной определяют положение и отметки точек нулевых работ. Список используемой литературы 1. Нивелирование поверхности по квадратам: метод. указ. / сост. : Г.В. Зеленин, Н.М. Снятков. – Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2011. – 16 с. 2. Нивелирование и его виды [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://studfiles.net/preview/2855809/page 3. Обработка результатов нивелирования линейного сооружения. Построение продольного и поперечного профилей трассы: учебное пособие по выполнению курсовой работы / И.А. Казачков, А.М. Бондаренко, Б.Н. Строгий, А.В. Щербина. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ, 2015. – 47 с. |