Поняття про нівелювання. Види та способи нівелювання.

Пiд нiвелюванням розумiють польовi вимiрювальнi роботи, в результатi яких визначають перевищення (рiзницю висот) мiж окремими точками з наступним обчисленням їх висот (позначок). Висоти точок земної поверхнi визначають вiдносно рiвневої поверхнi Землi, пiд якою розумють поверхню морiв та океанiв у спокійному станi, уявно продовжену пiд материками (рис. 6.1). Відстань по виску вiд даноi точки земної поверхнї до рiвневої поверхнi Землi називають абсолютною висотою (позначкою, альтитудою) цієї точки. Якщо висота точки визначена вiд якоїсь умовної рiвневої поверхнi, її називають вiдносною висотою. Види нівелювання: 1)тригонометричне нівелювання – це коли перевищення визначаються похилим променем візування. За тригонометричними формулами через кут нахилу Альфа та горизонтальну проекцію відстані між точками. Перевищення між точками знаходять з точністю до 1 см; 2)Геометричне нівелювання – це коли нівелювання виконують горизонтальним променем візування за допомогою нівеліра та рейки. Точність визначення перевищень до 10м на км. 3)Фізичні види нівелювання – барометричне, гідростатичне, радіо-нівелювання; 4)Механічний вид нівелювання; 5)фотограмметричне нівелювання. Гідростатичне нівелювання – це є визначення рівня води, яке часто використовується при будівництві.

Визначаючи перевищення мiж точками А і В способом “iз середини”, в цих точках встановлюють вертикально нiвелiрнi рейки, а приблизно посерединi мж ними — нiвелiр. Точку В, перевищення якої над точкою А потрiбно визначити, називають передньою, а точку А, вiдносно якої визначають перевищення, задньою. Привiвши зорову трубу нiвелiра в горизонтальне положення, беруть вiдлiк по рейцi, що знаходиться у заднiй точцi (заднiй вiдлiк), а потiм наводять трубу на передню рейку й беруть по ній відлік (переднiй). Як видно з рис. 6.3 а, перевищення h дорiвнюс: h =а—b, тобто перевищення при нiвелюванні способом “iз середини” дорiвнює вiдлiку на задню рейку мінус вiдлік на передню рейку. Пiд час нівелювання способом “вперед” нiвелiр встановлюють у точцi А й вимірюють висоту iнструмента і (висоту взирної осi нівеліра над точкою А). У точцi В встановлюють нелiрну рейку i, привiвши вiзирну всь нiвелiра в горизонтальне положення, читають відлiк b по рейцi. Як видно з рис. 6.3 б, перевищення мiж точками А і В дорiвнює: h =і—b Отже, перевищення при нiвелюванні способом “вперед” дорівнює висоті інструмента мінус відлiк по рейці. В обох випадках висота наступної точки Н_В дорівнює висотi попередньої точки Н_А плюс (або мінус) перевищення h мiж цими точками: Н_В = Н_А± h. Бiльш точним вважається нiвелювання способом “iз середини”. Висоту вiзирної осi нiвелiра над рiвневою поверхнею називають горизонтом інструмента Г.I. Вона дорiвнюе висотi точки плюс відлiк по чорнiй сторонi нiвелiрної рейки, що стоїть на цiй точцi: Г.І.=Н₁+а=Н₂+b.

Н_В = Г.І.-b тобто висота точки В дорівнює горизонту інструмента мiнус відлiк по рейці що стоїть на цій точцi. Через горизонт iнструмента зручно обчислювати позначки (висоти) точок, коли з однiеї станцiї нiвелюють декiлька точок. Станцією (штативом) називають мiсце постановки нiвелiра в процесi вимiрювання перевищень. За точнiстю геометричне нiвелювання подiляють на 1, 11, III іIУкласи й технiчне нiвелювання. Ходи нвелювання 1 клiасу прокладають вздовж залiзниць та шосейних доріг у рiзних напрямах.Державну нiвелiрну мережу 1 класу створюють у мiстах, площа яких перевищус 500 км². Нiвелiрнi ходи II класу, утворюють полiгони периметром 500—600 км, якi опираються на пункти нiвелювання 1 класу. Мiж нівелірними пунктами 1 та 11 класiв прокладають ходи нiвелювання III класу. Пункти такої нiвелрної мережi закладають у мiстах площею вiд 25 до 50 км². Нiвелювання IУ класу проводять у невеликих мiстечках та iнших населених пунктах площею до 25 км². Технiчне нiвелювання проводять з метою вирiшення рiзних інженерних задач, зокрема: — створення висотної основи топографiчних знiмань — геодезичне трасування лiнiйних споруд

Трасування лiнiйних споруд є найбільш поширеним видом робіт i включає в себе поздовжнє i поперечне нiвелювання; — нiвелювання поверхнi. Проводиться з метою одержання топографiчного плану великого масштабу (1:5000 i бiльше) з висотою перерiзу рельефу 0,5—0,25 м. На поверхнi, яка буде нiвелюватися, попередньо розбивають сiтку квадратiв, вершини яких нівелюють i визначають їх висоти, за якими на план проводять горизонталi.

 

Геометричне нівелювання. Класи нівелювання.

За точнiстю геометричне нiвелювання подiляють на 1, 11, III і IУкласи й технiчне нiвелювання. Ходи нвелювання 1 клiасу прокладають вздовж залiзниць та шосейних доріг у рiзних напрямах. За даними нiвелювання, виконаними по одних i тих же точках впродовж декiлькох років, визчають рух земної кори та вирішують iншi науковi задачi. Державну нiвелiрну мережу 1 класу створюють у мiстах, площа яких перевищус 500 км². Нiвелiрнi ходи II класу, утворюють полiгони периметром 500—600 км, якi опираються на пункти нiвелювання 1 класу. Нівелiрну мережу цього класу створюють у мiстах з площею від 50 до 500 км². Мiж нівелірними пунктами 1 та 11 класiв прокладають ходи нiвелювання III класу. Пункти такої нiвелрної мережi закладають у мiстах площею вiд 25 до 50 км². Нiвелювання IУ класу проводять у невеликих мiстечках та iнших населених пунктах площею до 25 км². Разом з технiчним нiвелюванням його використовують для згущення нiвелiрних мереж більш високих класiв. Технiчне нiвелювання проводять з метою вирiшення рiзних інженерних задач, зокрема: — створення висотної основи топографiчних знiмань (визначення висот точок знiмальної мережi). Цю роботу виконують шляхом прокладання ходів технiчного нiвелювання з метою забезпечення висотами крупномасштабних (1:500—1:2000) топографiчних знімань, а також різних iнженерно-геодезичних робiт, які будуть виконуватись на цiй висотнiй основi. Щiльність i точнiсть висотних мереж залежить вiд масштабiв знiмань, висоти перерізу рельефу, а також необхідностi забезпечення висотними точками iнженерних споруд (гребель, каналiв тощо), землевпорядних, мелiоративних та iнших робiт; — геодезичне трасування лiнiйних споруд (дорiг, каналiв, трубопроводiв, лiнiй електропередач тощо). Пiд трасою розуміють вісь лiнiйноi споруди, позначену на мiсцевостi кiлками або нанесену на карту (план). Трасування лiнiйних споруд є найбільш поширеним видом робіт i включає в себе поздовжнє i поперечне нiвелювання;

— нiвелювання поверхнi. Проводиться з метою одержання топографiчного плану великого масштабу (1:5000 i бiльше) з висотою перерiзу рельефу 0,5—0,25 м. На поверхнi, яка буде нiвелюватися, попередньо розбивають сiтку квадратiв, вершини яких нівелюють i визначають їх висоти, за якими на план проводять горизонталi. Результати цiєї роботи використовують при вертикальному плануваннi рисових чекiв, майданчиків токiв тощо.

 

Поняття про нiвелiри та нiвелiрнi рейки.

Сучаснi нівелiри поділяються на: високоточні, точні й технічні. Нівелір SOKKIA C410: основна частина – наглухо закріплена зорова труба(окуляр, об’єктив, фокусу вальний гвинт, який фокусує зображення і ще один гвинт, який фокусує сітку ниток; також є нескінчений навідний гвинт). Круглий рівень, підставка з трьома підіймальними гвинтами. Рейки є: складні та розсувні. Складні складаються з 2-ох частин загальної довжини(3 м). Перевірки рейок: 1)перевірка правильності встановлення круглого рівня на рейці; 2)визначення середньої довжини метра комплекту рейок; 3)визначення похибок дециметрових поділок; 4)визначення стрілки прогину рейки; 5)перевірка перпендикулярності п’ятки рейки до точки її осі; 6)визначення різниці висот нулів рейок.

Перевірки нівелірів

Перед початком роботи нiвелiр оглядають і встановлюють справнiсть всіх його частин. Виконують такі перевірки нівелірів: 1) Перевiрка круглого рівня: вiсь круглого рiвня має бути паралельною до осi обертання нiвелiра. Обертаючи підйомнi гвинти пiдставки, бульбашку круглого рiвня встановлюють у центр зображеного на скляній поверхні кільця. Повернувши зорову трубу на 180°, слiдкують, чи бульбашка рiвня лишилась на серединi. Якщо вона вiдхилилась вiд центра, виправними гвинтами круглого рiвня її виводять до середини на половину величини вiдхилення, а пiдйомними гвинтами — повнiстю на середину. Пiсля цього перевiрку повторюють. 2)Перевiрка правильностi положення сiтки ниток: горизонтальна нитка сiтки має бути перпендикулярною до осi обертання нiвеліра. Рейку розмiщують на відстанi 20—30 м таким чином, щоб зображення було на межi зору труби, й читають відлiк по рейцi. Зорову трубу повертають мiкрометричним гвинтом у протилежний бiк поля зору труби. Якщо вiдлiк по рейцi не змінився, то умова виконана. У противному разi знімають кришку сiтки ниток, послабляють виправнi гвинти сітки й повертають її в потрiбний бiк. Після цього гвинти сiтки закріплюють i перевiрку повторюють. 3)Перевiрка цилiндричного рiвня (головна перевiрка нiвелiра): вiсь цилiндричного рiвня і вiзирна вісь зорової труби нiвеліра мають бути паралельними. Виконання цiєї умови можна перевiрити двома способами.