Урівнювання розімкнутого нівелірного ходу технічного нівелювання

Розімкнутим ходом називають хід, який опирається на дві точки з відомими висотами (рис.81).

Рис.81. Розімкнутий нівелірний хід

 

Результати польових вимірювань представлені в журналі технічного нівелювання (табл.16).

Приступають до урівнювання виміряних результатів. Знаходять суму виміряних перевищень, суму теоретичних перевищень і нев'язку перевищень. Нев'язка перевищень розраховується наступним чином: від суми виміряних перевищень віднімають суму теоретичних перевищень, тобто за формулою

 

Якщо fh < допfH, то нев'язку розподіляють на всі перевищення

з оберненим знаком. Для цього знаходять поправки для кожної станції (штатива). Поправка дорівнює нев'язці поділеній на кількість станцій (штативів). Контролем є те, що сума поправок дорівнює нев'язці з оберненим знаком.

Таблиця. 16

Журнал технічного нівелювання розімкнутого ходу

№ станції	№ точок нівелювання	Відліки по рейці	Перевищення, мм	Горизонт приладу, м	Висоти точок, м
зад­ній	перед.	вира­хуване	се­реднє	вип­равлене
	Rp1 1	1109 5893 4784	0496 5278 4782	+613 +615	+614			145,456
	1 3	1480 6262 4782	0477 5259 4782	+ 1003 + 1003	+1003
	3 5	0446 5228 4782	1788 6572 4784	-1342 -1344	-1343
	Rp2	0970 5751 4781	0912 5695 4783	+ 58 + 56	+ 57			145,756

 

Після урівнювання нівелірний журнал має вид (табл. 17).

Таблиця 17

Журнал технічного нівелювання розімкнутого ходу

 

Посторінковий контроль: 23=27139; 277=26477; 2h=+662; 2hh = [phone]=+662

' ' 7 ср

Сума обчислених перевищень 2hcp= +331

Сума теоретичних перевищень 2hT=H Rp2 - H = +300

Нев'язка в нівелірному ході fh = 2hcp - 2hT = +31

Допустима нев'язка donfh = 50 MMa/0,54081 = 37 мм.

Розглянемо декілька задач на конкр етному прикладі урівнювання ходів технічного нівелювання.

Урівнювання замкнутого полігону

В замкнутому нівелірному ході, який опирається на репер Rp, висота його відома. Висоти точок в замкнутому ході обчислюють наступним чином (рис.82).

Рис.82. Замкнутий нівелірний хід

 

В графу 2 відомості виписують виміряні перевищення між сусідніми точками та знаходять їх суму 2he (табл. 18). В нашому випадку сума виміряних перевищень ходу дорівнює +15мм. За формулою (129) визначають нев'язку, а за формулою (133) поправку на кожну станцію (штатив) з оберненим знаком за формулою

V = -A/n, (133)

де n - кількість станцій (штативів) в ході.

Поправки заокруглюють до цілих міліметрів. Наприклад, в нашому випадку кількість штативів дорівнює 8, а нев'язка становить +15 мм, тому поправки при визначенні підібрані так, щоб їх сума дорівнювала неув'язці з оберненим знаком. До виміряних перевищень додають поправки і отримують виправлені перевищення, які записують в графу 5.

Висоти точок нівелірного ходу визначають шляхом послідовного алгебраїчного додавання виправлених перевищень до відомих висот, починаючи з вихідного репера. Результати обчислень записують в графу 6.

Контролем обчислень є отримання висоти кінцевого вихідного репера.

Табл. 18 запозичена з книги А. А. Лукерьин, В.Н. Гощицкий Уравновешивание геодезических величин. Киев, 1968,-С. 212.

Таблиця 18

Відомість обчислення висот точок технічного нівелювання

Номери точок	Виміряні перевище­	К-сть шта­	Поправ­ки, мм	Виправ. переви-	Висоти точок, м
ння, мм	тивів	щення
Rp	+2106		-4	-4	68,020
+1310		-2	-2	70,122
+101		-2	-2	71,430
-1002		-2	-2	71,529
-2500		-5	-5	70,525
Rp
				68,020

 

Горизонтальне знімання місцевості

Теодолітне знімання місцевості

Теодолітне знімання існуючих споруд і ситуації па місцевості викопується з точок планового геодезичного обґрунтування та ліній між точками цього обґрунтування. Знімання ситуації (контурів і предметів) місцевості при теодолітному зніманні полягає в прив'язці шляхом тих чи інших вимірювань ситуації до сторін і точок планового геодезичного знімального обґрунтування.

При теодолітному зніманні ситуації, контурів і предметів використовують наступні способи: полярний, перпендикулярів, кутової засічки, лінійної засічки та створної засічки.

Полярний спосіб

Полярний спосіб знімання місцевості полягає в тому, що будь-які точки па місцевості визначаються полярними координатами і використовується для знімання відкритих контурів і характерних точок місцевості. В результаті вимірювання відповідних елементів отримують полярні координати точки. Полярними координатами будь-якої точки є горизонтальний кут fi і горизонтальне прокладення d.

Точка 8 над якою встановлюють теодоліт називається станцією. Оскільки па станції доводиться вимірювати велику кількість горизонтальних кутів, то в цьому випадку доцільно орієнтувати лімб. Тобто, пуль па лімбі слід розташовувати за напрямком 8-9 і в цьому положенні закріпити його закріпним гвинтом лімба горизонтального круга (рис. 83).

Рис.83. Абрис знімання способом полярних координат

 

Орієнтування теодоліта, який встановлений над точкою 8 виконують в такій послідовності. Відкріплюють закріпний гвинт алідади горизонтального круга і суміщають нуль алідади з нулем лімба. Закріплюють закріпний гвинт алідади і відкріплюють закріпний гвинт лімба та наводять зорову трубу теодоліта на точку 9. Закріплюють закріпний гвинт лімба і відкріплюють закріпний гвинт алідади. Таке положення горизонтального круга називають орієнтуванням теодоліта на точку 9.

При орієнтованому теодоліті зняті відліки з горизонтального круга на будь-яку точку місцевості будуть відповідати горизонтальним кутам fi. між напрямком на точку 9 і відповідною станцією місцевості. Довжину радіуса-вектора вимірюють сталевою стрічкою, сталевою рулеткою, або нитковим віддалеміром теодоліта. При цьому довжини радіусів-векторів не повинні перевищувати величин, приведених в табл.19.

Таблиця 19 Допустимі величипи радіусів-векторів, м

Масш­таб зніма­ння	Віддаль до кошуру ситуації, при вимірюваппях, м
стальтою стрічкою	питковим віддалеміром	оптичпим віддалеміром
твердих	тетверд.	твердих	тетверд.	твердих	тетверд.
1:500
1:1000
1:2000

 

Спосіб перпендикулярів

Спосіб перпепдикулярів використовують при горизоптальпому зпімаппі коптурів, які розташовапі поблизу сторіп іспуючого планового геодезичного обґрунтування (рис. 84).

 

В пашому випадку поблизу сторопи d51 протікає річка Вовк, яку потрібпо зпяти. Для цього в точці 5 встаповлюють перпепдикуляр і заміряють віддаль сталевою стрічкою до берега річки. В нашому випадку вона дорівнює 14,9 м, що показують на абрисі. Після цього на лінії d51 від точки 5 міряють віддаль до характерної точки повороту річки. В нашому випадку ця віддаль дорівнює 60 м. В цій точці встановлюють перпендикуляр і за ним міряють віддаль до річки, яка дорівнює 7,3 м і т. д. Результати вимірювань записують в абрис, який складають до початку вимірювань за формою взаємного розташування річки та сторони обґрунтування приведеного на рис.84.

Спосіб кутової засічки

Спосіб кутової засічки застосовують в основному при зніманні точок споруд чи ситуації, які обумовлені відповідними перешкодами для безпосереднього вимірювання довжин ліній. (рис. 85).

Рис. 85. Абрис знімання способом кутової засічки

 

Цей спосіб використовують для знімання точок (окремих дерев, опор ліній електропередач, кутових ліній зв'язку т. ін.), які розташовані на значній віддалі від сторін обґрунтування (рис. 85).

Положення окремого дерева визначається шляхом вимірювання горизонтальних кутів а і fi в точках відповідно 5 і 4 сторопи d5 плапового обґруптуваппя. Для рішеппя задач техпічпої точпості кути вимірюють теодолітом 2Т30. Якщо потрібпо падійпо прокоптролювати виміри то вимірюють горизоптальпий кут в точці C (окреме дерево).

Спосіб лінійної засічки

Спосіб ліпійпої засічки використовують у тих випадках, коли точки споруд чи ситуації зпаходяться поблизу точок та ліпій плапового геодезичпого обґруптуваппя, тобто віддалі пе перевищують довжипи мірпого приладу (стрічки, рулетки) (рис.86).

Рис. 86. Абрис зпімаппя коптуру будипку способом ліпійпої засічки

 

Для того щоб зафіксувати ближпій кут па місцевості іспуючої будівлі вимірюють віддаль па сторопі d2 3 В пашому випадку вопа дорівнює 15,0 м. Фіксують цю точку і від неї заміряють віддаль до кута будівлі, яка дорівнює 23,19 м. Після цього від точки 15,0 м на лінії продовжують міряти і зупиняються на віддалі 45 м. Фіксують точку і від неї міряють віддаль до того ж самого кута будівлі, що й у першому випадку. Ця віддаль дорівнює 20,94 м. Таким чином кут будівлі надійно зафіксований і на плані його легко зобразити і т. д. За своєю точністю цей спосіб є найточнішим. Його часто використовують при детальному розмічуванні будь-яких елементів під час будівництва.

Спосіб створної засічки

Спосіб створної засічки використовують при детальному зніманні характерних точок і наявності відповідних умов при їх взаємному розташуванні (рис. 87).

Рис.87. Абрис знімання способом створів

 

Для того щоб зняти шосейну дорогу, яку перетинає сторона d2 3 обґрунтування, діють наступним чином. Від точки 2 за напрямком на точку 3 до характерних точок шосе вимірюють відстані. В нашому випадку вони становлять 113,80, 114,89, 116,75 м, тощо (рис. 87).

13.7. Побудова горизонтального плану

План теодолітного знімання будують на основі складеного абрису під час виконання польових робіт (рис.83, 84, 85, 86, 87). При побудові плану дотримуються наступної послідовності виконання робіт.

На креслярському аркуші паперу певного розміру, або планшеті на алюмінійовій основі будують сітку прямокутних координат. Сітка координат будується за встановленими стандартними розмірами квадрату 10*10 см. Побудову координатної сітки найкраще виконувати за допомогою спеціального приладу - координатографа, або шаблона. Шаблон представляє собою алюмінієвий лист розміром 60*60 см і товщиною 1 мм на якому у вершинах квадратів 10*10 см просвердлені дірки діаметром0,5 мм. Для користування таким шаблоном достатньо його покласти на креслярський аркуш паперу чи планшет і загостреним олівцем в кожній вершині квадрату намітити точку. Прибравши шаблон, проводять лінію за допомогою лінійки по нанесених мітках. Часто в таких випадках користуються лінійкою Дробишева (рис. 88).

Рис.88. Лінійка Дробишева

 

За допомогою цієї лінійки будують сітку дециметрових квадратів (5*5 або 3*4 квадратів). Скошені краї отворів лінійки мають різні форми: перший зліва отвір - пряму лінію, а в інших - дуги радіусу, послідовно 10, 20, 30, 40 і 50 см і кінець лінійки 70,71 см. Цей кінцевий розмір відповідає довжині діагоналі квадрату розміром 50*50 см. Щоб побудувати сітку квадратів загальним розміром 50 х 50 см, лінійку кладуть на аркуш креслярського паперу або планшет так, щоб в нижній частині вона була паралельна (на око) нижньому зрізу аркуша або планшету. Гостро загостреним олівцем в отворах за скошеним крєм проводять дуги на аркуші чи планшеті за винятком початкового, в початковому отворі навпроти штриха нанесеного на скошеному краї намічають точку А (рис.89).

Рис.89. Побудова сітки прямокутних координат

 

Після цього повертають лінійку вліво, приблизно на 90° і суміщають штрих початкового отвору з точкою А та проводять дугу в інших отворах, відповідно 6, 7, 8, 9 і 10. Знаходять середину дуги 10 і намічають точку В. Штрих початкового отвору суміщають з точкою В, а лінійку направляють за діагоналлю на другу точку 5 і за скошеним крєм кінця лінійки (70,715 см) прокреслюють дугу. Точку перетину дуг позначають С, в результаті отримують прямокутний трикутник АВС. Аналогічним чином отримують точку D. З'єднавши точки А, В, D, С лінією товщиною 0,1 мм і отримують основний квадрат планшету. З'єднують протилежні дуги лініями товщиною 0,1 мм і отримують сітку прямокутних координат.

Точки А, В і С отримані майже з однаковою точністю, враховуючи при цьому точність виготовлення лінійки. При цьому найбільшу похибку може мати відрізок А-10 через неточне визначення середини положення точки А штрихом при другому положенні лінійки.

Нехай лінійка змістилася в точку А1 (рис.90) на віддаль а

Рис.90. Геометрична суть зміщення лінійки

 

від середини штриха. Тоді через кривизну штриха, проведеного за скошеним краєм другого отвору, виникає похибка Н, яку обчислюють за формулою

(134)

Для того, щоб похибка H не перевищувала 0,1 мм (при r=1 дм, зміщення лінійки а повинно бути не більше 3 мм, чого легко досягти.

Про якість побудови координатної сітки можна судити з результатів перевірки діагоналей, які зв'язують вихідну точку А з найбільш віддаленою точкою D. Допуск 0,2 мм слід вважати строгим, причому похибка в положеннях штрихів на сторонах CD

і BD буде в V2 рази менше. [Сиротин, А.А. Реминский Вариант построения координатной сетки. // Г и К-№7. 1978.-С- 60-62].

Побудовану сітку прямокутних координат контролюють шляхом вимірювань діагоналей кожного квадрату за допомогою вимірника. Розходження можливе в межах 0,3 мм порівнюють з істинним.

Координатну сітку підписують з чотирьох сторін, згідно вибраного масштабу плану. Для планів масштабів 1:500, 1:1000, 1:2000 і 1:5000 координатну сітку підписують кратно числам в метрах відповідно 50, 100, 200 і 500 м. Координатну сітку підписують в метрах для масштабів 1:500 і 1:1000, і в кілометрах для масштабів 1:2000 і 1:5000.

Розміри планшетів залежать від масштабу плану. Кожен планшет відповідного масштабу має свої розміри рамки і на ньому зображається певна площа земельної ділянки (табл. 20).

Розміри рамок планшетів та їх площі

Масштаби	Розміри, см	Площа земельної ділянки на планшеті
км2	га
1:5000	40 х 40		400,00
1:2000	50 х 50		100,00
1:1000	50 х 50	0,25	25,00
1:500	50 х 50	0,0625	6,25

 

У відповідному масштабі точки планового геодезичного обґрунтування за відомими прямокутними координатами наносять на план. На плані точку оформляють згідно умовних знаків для відповідного масштабу. Зліва підписують номер або назву точки. Користуючись абрисом складеним в польових умовах, на планшет наносять ситуацію, споруди, границі угідь тощо. Місцеві предмети і характерні точки контурів наносять у відповідності з результатами і способами знімання місцевості.

Точки, зняті способом полярних координат, на план наносять графічним способом. Горизонтальні кути між орієнтирним напрямком і точкою місцевості відкладають за допомогою геодезичного транспортира з точністю 0,1 мм, а горизонтальні прокладення між станцією і точкою місцевості відкладають за напрямком (станція і мітка відкладеного кута транспортиром) за допомогою вимірника і лінійки поперечного масштабу з точністю 0,1 мм масштабу плану

Точки, які зняті способом перпендикулярів, наносять на план за допомогою вимірника і лінійки поперечного масштабу. Оскільки способи знімання характерних точок місцевості поєднують кутові і лінійні вимірювання, то при побудові плану теодолітного знімання в основному використовують вимірник і лінійку поперечного масштабу

 

Після закінчення нанесення на план точок обґрунтування і ситуації переходять до його кінцевого оформлення. Всі підписи і цифри на плані розташовують за напрямом на північ (рис.91). Зображення споруд, ситуації та інше виконують тільки до внутрішньої рамки планшету. Зарамочне оформлення планшету виконується згідно існуючих умовних знаків і додатку взірця оформлення планшету прикладеного до умовних знаків.

Рис.91. Суть горизонтального знімання