- Способы геометрического нивелирования
- Способы геометрического нивелирования
- Нивелирование, способы, методы и классы
- Методы построения и классы высотных нивелирных сетей
- Тема: Измерение превышений при геометрическом нивелировании трассы
- 1. Сущность геометрического нивелирования
- 2. Геодезические приборы: нивелиры, их устройство
- 3. Геодезические приборы: нивелирные рейки
- 4. Способы геометрического нивелирования вперед и из середины.
- 5. Последовательное нивелирование.
- 6. Основные части нивелира
- 7. Поверки нивелира Н3
- 7.1. 1 проверка.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира
- 7.2. 2 проверка.Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира
- 7.3. 3 поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (главное геометрическое условие нивелира)
- 8. Подготовка трассы для технического нивелирования
- 9. Связующие, промежуточные, иксовые точки
- 10. Порядок работы и контроль измерений на станции при техническом нивелировании
- 11. Приведение нивелира в рабочее положение
Способы геометрического нивелирования
Лекция VII
Нивелирование.
Нивелирование – вид геодезических работ, в результате которых определяют разности высот (превышения)точек земной поверхности, а также высоты этих точек над принятой отсчетной поверхностью.
Различают следующие виды нивелирования:
1) геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального визирного луча.
2) тригонометрическое нивелирование заключается в определении превышений между точками по измеренному между ними расстоянию и углу наклона. Вычисление превышений ведут по формулам тригонометрии.
3) Физическое делится на три вида: а)барометрическое, в основу которого положена зависимость между величиной атмосферного давления на точке местности и ее высотой; б) гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одинаковом уровне независимо от превышения точек, на которых установлены эти сосуды (рис. 7-7); в) радиолокационное, основанное на использовании отражения электромагнитных волн.
4) Механическое нивелирование производят с помощью специальных приборов, устанавливаемых на велосипедных рамках, автомобилях и т.д. (рис. 7-6). При движении такого прибора автоматически регистрируются пройденные им расстояния, высоты точек и вычерчивается профиль пройденного пути.
5) Стереографическое нивелирование основано наопределении превышений по паре фотоснимков одной и той же местности.
Наиболее часто в инженерной практике применяется геометрическое нивелирование.
Способы геометрического нивелирования
Геометрическое нивелирование производят специальными приборами – нивелирами (рис. 7-8). Различают два способа геометрического нивелирования: «из середины» и «вперед».
Нивелирование из середины. Для определения превышения т.В над т.А устанавливают в них вертикально рейки R1 и R2, а между ними по возможности на одинаковом расстоянии от реек нивелир (рис. 7-3(а)). Последовательно визируя на рейки средней горизонтальной нитью зрительной трубы берут отсчеты: по задней рейке aи по передней рейке b. Тогда:
h = a – b, (1)
т.е. превышение равно отсчету по задней рейке минус отсчет по передней рейке. При a > b превышение положительно, при a
, (8)
,
алгебраическая сумма всех превышений равна превышению между конечными точками, т.е.:
. (9)
Отметки связующих точек вычисляют последовательно по формуле (2). Если требуется отметка только конечной точки хода, то ее определяют по формуле:
Нкон = Ннач + 
(10)
Отметки промежуточных точек вычисляют через горизонт инструмента.
Устройство нивелира дается на лабораторном занятии.
Источник
Способы геометрического нивелирования
ТЕМА 6. НИВЕЛИРОВАНИЕ
Лекция 8:
Задачи и методы нивелирования
Одним из основных видов геодезических работ является нивелирование, имеющий целью определение относительных отметок точек земной поверхности, элементов конструкций, а также их высоты относительно принятой уровенной поверхности.
Нивелирование производится для изучения форм рельефа и определения превышений отдельных точек конструкций и сооружения в целом при проектировании, строительстве и эксплуатации. Результаты этого вида геодезических работ используются при решении различных инженерных и научных задач в целом ряде отраслей, в том числе и оборонного значения.
По видам нивелирование подразделяется на:
Геометрическое нивелирование основано на горизонтальном положении визирного луча, которое задается с помощью инструментов, называемых нивелирами.
Тригонометрическое нивелирование производится наклонным лучом с использованием теодолитов либо тахеометров. В этом случае измеряются углы наклона и расстояния между определяемыми точками.
Физическое нивелирование разделяется на барометрическое, гидростатическое и аэронивелирование.
При барометрическом нивелировании используют барометры, с помощью которых по разности давлений в различных точках определяются превышения между ними.
Гидростатическое нивелирование основано на свойстве поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находится на одинаковом уровне.
Аэронивелирование производится с самолета при помощи радио-высотометра и статоскопа, позволяющих определять высоты самолета над земной поверхностью и изменение его высоты в полете; совместное использование этих данных определяет превышения между точками поверхности Земли.
Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется путем измерений модели местности, основанное на стереоэффекте при рассматривании двух снимков одной и той же местности (стереопар).
Автоматическое нивелирование производится при помощи приборов, автоматически вычерчивающих профиль местности.
Наиболее точным и употребительным в инженерной практике является геометрическое нивелирование.
Способы геометрического нивелирования
Геометрическое нивелирование является наиболее распространенным и точным видом. С помощью геометрического нивелирования выполняются следующие виды работ:
— создание высотной государственной геодезической сети;
— передача отметок от пунктов высотной опорной сети на строительные площадки;
— при трассировании линейных сооружений;
— передача отметок на монтажные горизонты и дно глубокого котлована;
— наблюдение за вертикальными деформациями зданий и сооружений.
Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При выполнении первого способа нивелир устанавливают посередине между точками А и В и приводят визирную ось инструмента в горизонтальное положение (рис. 6.1). На точки А и В Вертикально устанавливают рейки с нанесенными делениями. Отсчет делений ведется от нижнего конца (пятки) рейки вверх. Превышение между точками определяют
где а и b – отсчеты по рейкам.
Если нивелирование производится от точки А к точке В, то рейка в точке А будет задней, а в точке В – передней. Следовательно, превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам.
Второй способ заключается в следующем: нивелир устанавливают над точкой таким образом, чтобы вертикальная линия от окуляра с точкой А (рис. 6.2). Визирную ось приводят в горизонтальное положение, измеряют высоту i инструмента и берут отсчет b по рейке. В этом случае
т.е. превышение равно высоте инструмента минус отсчет по передней рейке.
Если известна отметка точки А и определено превышение точки В над точкой А,то из рис. 6.1 следует
Очень часто возникает необходимость вычислять отметки точек через горизонт инструмента ГИ. Горизонтом инструмента называется расстояние по вертикали от уровенной поверхности до визирного луча и согласно рис 6.1
. (6.4)
Для схемы на рис. 6.2 горизонт инструмента определится
. (6.5)
Отметка точки В получается
, (6.6)
т.е. отметка точки равна горизонту инструмента минус отсчет на данную точку.
Для передачи отметок на значительные расстояния, а также для составления профиля местности нивелируемая линия АС (рис. 6.3) разбивается на отрезки, каждый из которых нивелируется с одной постановки инструмента, которая называется станцией. Установив нивелир в точке К1,получают превышение точки 1относительно точки А:
 |
Далее последовательно определяют h2, h3 . между точками 2и 1, 3и 2и т.д. Таким образом, превышение конечной точки над первой равно сумме отсчетов по задней рейке минус сумма отсчетов по передней
. (6.8)
Отметка точки С будет
. (6.9)
Точки нивелирного хода, через которые происходит последовательная передача отметок, называются связующими. В том случае, если последовательное нивелирование производится для составления профиля, возникает необходимость определять отметки характерных точек местности. Такие точки, расположенные между связующими, называются промежуточными или плюсовыми, и не участвуют в передаче отметок. Они обозначаются числом метров, соответствующим расстоянию от задней точки до промежуточной, (+71 на станции К2 и +66на последней станции).
Источник
Нивелирование, способы, методы и классы
Нивелирование — это измерения по определению превышений между точками на земной поверхности и вычисление их высот относительно начальной высотной точки отсчета с применением различных геометрических, физических методов и приборов.
Самые первые упоминания об уровневых построениях были известны еще в Древнем Риме и Греции. Связаны они с водяным уровнем, то есть с первым гидростатическим способом нивелирования. Все последующие методы получали с развитием технического прогресса, конкретными изобретениями и их практическим применением. Изобретения зрительной трубы и сетки нитей (Пикар) в XVI и XVII веке, барометра в XVII (Торричелли), цилиндрического уровня в XVIII (Рамсден) позволили развивать способы барометрического, геометрического и тригонометрического нивелирования. Построение стереокомпаратора и стереофотоаппарата создало предпосылки для стереофотограмметрического нивелирования. На основе физических принципов лазерных излучений и новых цифровых технологий появляются современные лазерные и цифровые нивелиры.
Ставить в уровень вот что означает с французского нивелир. Именно благодаря прибору с таким наименованием получили распространение геодезические способы точного нивелирования. Наиболее точным, популярным и востребованным в современном приборостроении, строительстве, геологической разведке и других отраслях считается способ геометрического нивелирования.
Методы построения и классы высотных нивелирных сетей
Можно рассматривать в ракурсе распространения единой и однозначной высотной системы координат по всей территории страны. Она имеет название Балтийская. Известно, что за ее начальную точку отсчета принят уровень Кронштадтского футштока. Все построения происходят «от общего к частному» и соединения нивелирных ходов между собой представляют высотные сети. По точности результатов измерений они подразделяются на пять типов нивелирования:
- I-го класса;
- II-го класса;
- III-го класса;
- IV-го класса;
- технического нивелирования.
Сети I и II класса создаются как основа всей высотной системы страны. С их помощью решаются крупные научные задачи по отслеживанию вертикальных перемещений физической поверхности Земли, исследований земной поверхности, измерения уровней всех морей окружающих нашу страну.
Сети III, IV класса развиваются от пунктов более высоких классов и выступают высотной основой для топосъемок, изыскательских и прикладных геодезических работ. Ориентировочная схема по развитию нивелирных сетей показана на рис.1.
Рис.1. Схема высотных сетей.
Сети I класса формируются из нивелирных ходов, полигонов с общей протяженностью порядка 1200 км в освоенных районах страны и 2000 км в малоосвоенных. При построении полигонов II класса их периметры составляют 400 и 1000 км соответственно. Они выстраиваются внутри полигонов I класса системой линий и ходов. Периодически в сетях I и II класса производятся повторные измерения через 25 и 35 лет соответственно. Это дает возможность поддерживать их на соответствующем современном уровне.
Построение сетей III, IV класса опирается на пункты государственного высотного обоснования высших классов и осуществляется внутри этих полигонов. При создании высотной съемочной основы для топосъемок возможно прокладывание сетей с применением технического нивелирования.
Каждый класс нивелирования исполняется с наилучшей точностью с соблюдением соответствующих требований по допустимым значениям среднеквадратических погрешностей нивелировок и предельных погрешностей в полигонах и отдельных линиях ходов. Параметры и формулы допустимых значений отображены таблице ниже, где L – длина линии хода, полигона в км.
Источник
Тема: Измерение превышений при геометрическом нивелировании трассы
1. Сущность геометрического нивелирования
_______ Геодезические измерения, выполняемые для определения превышений между точками земной поверхности, называются нивелированием .
 |
_______ Существуют различные методы нивелирования. В инженерной практике наибольшее распространение получили методы геометрического и тригонометрического нивелирования. Наиболее точным является метод геометрического нивелирования.
_______ Геометрическое нивелирование выполняется с помощью геодезического прибора – нивелира – и нивелирных реек .
2. Геодезические приборы: нивелиры, их устройство
_______ Выпускаемые нашей промышленностью нивелиры делятся на:
• высокоточные: Н – 05; m = 0.5 мм;
 |
• точные: Н – 3 (НВ – 1), m = 3 мм;
 |
• технические: Н – 10, m = 10 мм.
 |
_______ Цифры показывают среднеквадратическую ошибку, определяемого превышения в миллиметрах, на один километр хода.
Устройство нивелира с компенсатором
_______ Компенсатор – приспособление в самоустанавливающихся нивелирах для автоматического удержания линии визирования в горизонтальном положении. При наклоне зрительной трубы нивелира на некоторый малый угол (от единиц до десятков минут). Компенсатор возвращает линию визирования в горизонтальное положение. Если угол наклона превосходит допустимую величину угла компенсации, то компенсатор работать не может. Аналогичные приспособления, но с целью автоматического удержания линии визирования в отвесном положении, имеют самоустанавливающиеся отвесы оптические.
_______ Существуют различные устройства компенсаторы, но всякий компенсатор представляет собой механический или гидромеханический маятник, расположенный в зрительной трубе между объективом и окуляром или перед объективом. Кроме маятника в компенсаторе имеется еще демпфер (гаситель колебаний) – приспособление для успокоения колебаний маятника.
_______ Первый в мире автоматический нивелир (нивелир с компенсатором) был изобретен в СССР в 1946 году. Именно с этого момента появилась потребность быстрого гашения колебаний маятниковой подвесной системы компенсатора, которая представляет собой свободно подвешенную призму или зеркало между призмами в оптической схеме нивелира, единственной целью которой, является поддержание горизонтального положения визирной оси прибора при любом наклоне прибора в пределах заданного диапазона. Если будет обеспечено строго горизонтальное положение такой призмы или зеркала, значит, будет обеспечено и качество строительных и геодезических работ. Например, из-за неверно определенной высоты не придется заливать лишние кубометры бетонной смеси или переделывать трассу ливневой канализации.
_______ Перед внедрением компенсаторов угла наклона использовались цилиндрические уровни, которые и до сих пор применяются в геодезических приборах для установки частей прибора в горизонтальное или вертикальное положение или для измерения малых углов отклонения элементов прибора от горизонтального или вертикального положения. И у компенсаторов угла наклона и у цилиндрических уровней имеются и достоинства и недостатки, однако, компенсаторы имеют большие преимущества перед цилиндрическими уровнями. При использовании автоматических компенсаторов угла наклона исчезает необходимость постоянного контроля, как для цилиндрического уровня, за пузырьком уровня отклонения прибора от горизонтального или вертикального положения, что делает работу за прибором медленной и менее стабильной. Поэтому использование компенсаторов угла наклона значительно увеличивает точность, скорость и стабильность геодезических работ. Но, как и любой прибор, компенсатор может давать сбой в своих рабочих функциях, и устранить поломку на месте будет невозможно.
_______ Уровни в геодезических приборах служат для установки частей прибора в горизонтальное или вертикальное положение или для измерения малых углов отклонения элементов прибора от горизонтального или вертикального положения. Уровни могут быть съемными (например, накладные или подвесные уровни на горизонтальной оси теодолита) или жестко связанными с прибором. В зависимости от принципа действия уровни подразделяют на жидкостные, электромеханические, маятниковые, «упругие» и т. п.
_______ Цилиндрические уровни:
 |
_______ Основными элементами жидкостного уровня являются его чувствительный элемент (ампула с жидкостью) и оправа для крепления. Жидкостные уровни бывают круглые и цилиндрические. В круглом уровне (рис. 1, а) в качестве ампулы используется стеклянный сосуд 1, верхняя часть которого отшлифована по сферической поверхности. Сосуд заполнен легкоподвижной жидкостью и содержит свободное пространство (пузырек уровня). В цилиндрическом уровне (рис.1, б) ампула представляет собой стеклянную трубку 1, внутренняя поверхность которой отшлифована в виде бочкообразного тела вращения и заполнена жидкостью.
_______ Свободное пространство с парами жидкости (пузырек уровня) обычно составляет 0,3— 0,4 длины ампулы при t = 20 °С. Ампулы 1 уровней заключены в оправы 2, имеющие регулировочные винты 3. Цилиндрические ампулы подразделяют на простые (АЦП), компенсированные (АЦК) и регулируемые (АЦР). При симметричном расположении пузырька относительно нуль — пункта ось цилиндрического уровня занимает горизонтальное положение (осью уровня является касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль — пункте).
_______ Угол, на который надо наклонить ампулу, чтобы пузырек уровня переместился на одно деление (обычно 2 мм) — называется ценой деления уровня.
_______ Нежелательные для нивелира колебания могут быть вызваны сильными порывами ветра, вибрациями грунта на строительных и промышленных площадках, вблизи автомобильных и железнодорожных магистралей, линий метрополитенов и другими причинами. Не стоит забывать и о возможном остаточном наклоне при горизонтировании прибора или изменении наклона прибора в связи с проседанием ножек штатива в мягком грунте или расплавленном солнцем асфальте. Именно в такие моменты включается в работу компенсатор, важным элементом которого является де́мпфер.
_______ Термин демпфер произошел от немецкого слова «Dämpfer», которое переводится на русский язык как «гаситель колебаний», «успокоитель» или «амортизатор» и подразумевает устройство, предназначенное для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний различного типа, в том числе и механических.
_______ На сегодняшний день наибольшее распространение получили маятниковые системы компенсатора, как с воздушным, так и с магнитным демпферами. Давайте рассмотрим принцип работы обоих систем.
_______ Для начала необходимо понять, как же устроена оптическая схема нивелира. Все просто: луч, пройдя через объектив, попадает на приемную призму, которая преломляет его на подвешенное горизонтально зеркало. Далее, отражаясь от зеркала, луч попадает на передающую призму, а от неё на окуляр и сетчатку глаза человека.
_______ Оптическая схема нивелира
 |
_______ Приемная и передающая призмы жестко закреплены в корпусе компенсатора, а следовательно, и в корпусе нивелира. Зеркало, наоборот — свободно подвешено в компенсаторе, конструктивно выполнено в виде маятника, и при наклоне прибора каждый раз стремиться занять строго горизонтальное положение, тем самым корректируя оптический луч. В случае , если компенсатор снабжен магнитным демпфером, верхняя часть маятника выполняется из магнитных материалов, например, из стального сплава. На некотором удалении от верхней части маятника в корпусе компенсатора встроен магнит, который и гасит колебания раскачивающего маятника (зеркала).
_______ Нивелир с магнитным компенсатором
 |
_______ Компенсаторы с магнитным демпфером конструктивно могут быть устроены по-разному, но принцип их работы один — гашение колебаний под действием магнитного поля. Каждый раз в момент прохождения маятника мимо магнита, происходит его торможение — и так несколько раз до полной остановки маятника, полной стабилизации изображения в поле зрения трубы нивелира.
_______ Что касается компенсаторов с воздушным демпфером, то в этом случае гашение колебаний происходит за счет груза, закрепленного в нижней части маятника. Общеизвестно, что чем больше масса груза, тем большей инерцией обладает маятник и тем сложнее его раскачать. Подобного рода маятниковые системы оптико-механических компенсаторов очень тщательно рассчитываются, иначе — такие системы, просто-напросто, не будут работать.
_______ Нивелир с воздушным компенсатором
 |
_______ Наконец, осталось дать ответ на самый главный вопрос: “Так какому же нивелиру отдать предпочтение — с магнитным или воздушным демпфером?”.
_______ Однозначно ответить на данный вопрос нельзя. Обе конструкции хорошо зарекомендовали себя, и в их надежности сомневаться не приходится. Правильнее всего, доверить выбор нивелира непосредственно исполнителю, который точно знает вид выполняемых работ, требуемую точность, место проведения работ и другие факторы. Например, при проведении нивелирных работ вблизи мощных источников электромагнитного поля, таких как трансформаторные подстанции и высоковольтные ЛЭП, предпочтение стоит отдать оптическому нивелиру, компенсатор которого имеет воздушным демпфер, не подверженный влиянию внешнего электромагнитного поля.
_______ У нивелиров с цилиндрическим уровнем визирная ось VV приводится в горизонтальное положение в два этапа. Вначале нивелир приводят в рабочее положение. Затем пузырек цилиндрического уровня приводят в нуль пункт вращением элевационного винта. Этот второй этап выполняют перед каждым отсчетом по рейке.
_______ У нивелиров с компенсатором углов наклона достаточно выполнить только первый этап, то есть привести ОО в приблизительно отвесное положение с помощью круглого уровня 7 и подъемных винтов 10. При этом визирная ось VV установится в горизонтальное положение автоматически, что значительно повышает производительность труда. В общем случае всякий компенсатор представляет собой механический или гидромеханический маятник.
_______ На этой схеме представлен нивелир с оптико-механическим компенсатором маятникового типа. Здесь роль компенсатора играет оптическая деталь 4 (в качестве которой может быть зеркало, призма, линза), укрепленная на подвесном маятниковом устройстве 3 и 5 (проволока, ленточки, струны, пружины, магнитная подвеска).
_______ Нивелир с оптико-механическим компенсатором маятникового типа
 |
_______ Назначение компенсатора 4 заключается в изменении направления горизонтального визирного луча. Это изменение должно быть таким, чтобы горизонтальный луч, пройдя через оптический центр объектива 6 , попал под действием компенсатора 4 в перекрестие сетки нитей 2 , наблюдаемую через окуляр 1. В этом случае, несмотря на наклон зрительной трубы, по рейке будет взят правильный отсчет, соответствующий горизонтальной визирной оси VV. Визирование на рейку осуществляется с помощью винтов 8 и 9 .
_______ У нивелира с компенсатором выполняются те же поверки, что и у нивелира Н-3. Дополнительно проверяется правильность работы компенсатора путем сравнения отсчетов по рейке при различных положениях пузырька круглого уровня внутри круга на его ампуле.
_______ Входящее через линзу объектива изображение преломляется поверхностью входной стеклянной призмы, отражается в зеркале и через преломляющие грани выходной призмы фиксируется на плоскости окуляра и в дальнейшем на сетчатке глаза оператора. Эта оптическая система называется автоматическим компенсатором, который может быть воздушным и магнитным. Схема работы нивелира с компенсатором достаточно проста и в то же время надежна.
_______ Если бы оптическая ось нивелира при отклонении не совпадала с горизонтом, то при измерении превышения высот между точками на земной поверхности были бы допущены существенные ошибки. Для исправления этой ситуации и предназначена система компенсатора: свободно расположенные ленточки-торсионы постоянно выравнивают зеркало в горизонтальную плоскость независимо от угла наклона визирной трубы и сохраняют ось визирования параллельной горизонту.
 |
Преимущества и недостатки
_______ Автоматические компенсаторы угла наклона имеют существенные преимущества перед используемыми издавна цилиндрическими уровнями:
_______ Из недостатков можно назвать:
_______ В настоящее время нивелиры с компенсаторами гораздо более востребованы и распространены, нежели приборы с цилиндрическими уровнями.
_______ Компенсатор является очень важным компонентом нивелира, его задача — исправить ход луча света, попадающего в объектив. Или проще говоря — компенсатор удерживает визирную ось в горизонтальном положении.
_______ Использование компенсаторов угла наклона существенно повлияло на ход геодезических работ. C применением компенсаторов точность, скорость и стабильность геодезических работ возросла. Компенсатор надежен и именно поэтому это изобретение на сегодняшний день находит применение в практически всех новых геодезических оборудованиях в отличие от цилиндрического уровня.
_______ Компенсаторы существуют в различном многообразии, и виды и конструкции этого изобретения так же применяются в зависимости от рода выполняемых геодезических работ.
_______ Причиной возникновения компенсаторов угла наклона является точность и скорость измерений, и поскольку геодезические приборы стоят не на незыблемой поверхности, а на строительных площадках, вблизи дорог или других поверхностях, что создает вибрации транспорта и различные движения поверхности земли вблизи геодезического прибора, необходимость точных геодезических работ возрастает, и как то компенсировать не идеальность среды удается компенсатору.
_______ Нивелиры с компенсаторами продолжают совершенствоваться с каждым годом, с каждой новой выпущенной моделью: они становятся все более надежными, точными и удобными в эксплуатации.
3. Геодезические приборы: нивелирные рейки
 |
_______ Нивелирные рейки бывают трехметровые. На одной стороне нанесены сантиметровые деления черной краской, на другой – красной. Низ рейки называется пяткой .
_______ На черной стороне нуль рейки совмещен с пяткой. На красной стороне (контрольной) какое-то целое число.
_______ Например, 4687 или 4787.
_______ Цифры на рейке перевернутые, а в трубе они будут видны прямыми. Отсчет делают по средней нити.
_______ В случае, если нивелир прямого изображения, то рейка оцифровывается как на рис. 6.
 |
4. Способы геометрического нивелирования вперед и из середины.
_______ Техническое нивелирование производится в основном при изысканиях и строительстве инженерных сооружений
_______ Существует два способа геометрического нивелирования.
 |
_______ Формула вычисления превышения при движении «вперед»:
 . |
 |
_______ Формула вычисления превышения при движении «из середины»:
 . |
_______ Наиболее целесообразно производить нивелирование способом «из середины» , так как в этом случае повышается производительность нивелирования вследствие увеличения расстояния между рейками, кроме того исключается ряд ошибок, присущих методу нивелирования.
5. Последовательное нивелирование.
_______ При нивелировании на значительные расстояния применяют последовательное нивелирование .
 |
_______ Места постановки нивелира называют станциями .
6. Основные части нивелира
_______ Основные части нивелира – это подставка с тремя подъемными винтами , зрительная труба . Труба имеет закрепительный и наводящий винты.
 |
_______ Для приближенной установки оси вращения нивелира в отвесное положение служит круглый уровень .
 |
 |
_______ Осью круглого уровня называется прямая, проходящая через нуль-пункт уровня перпендикулярно плоскости, касательной к внутренней поверхности уровня в его нуль-пункте.
 |
_______ Установка трубы для наблюдений выполняется диоптрийным кольцом (по глазу) и кремальерой (по предмету).
 |
_______ В настоящее время применяются нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования. В этих нивелирах используются компенсатор.
_______ Сбоку от трубы располагается цилиндрический уровень , помещенный в металлическую коробку.
 |
_______ При помощи оптических линз, расположенных над уровнем, изображение концов пузырька уровня передается в поле зрение окуляра. Совмещение изображений концов пузырька уровня производится с помощью элевационного винта, который выполняет медленные перемещения визирной оси в вертикальной плоскости.
 |
 |
7. Поверки нивелира Н3
7.1. 1 проверка.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира
_______ Подъемными винтами приводят пузырек в центр кружка на ампуле круглого уровня.
 |
 |
_______ Затем поворачивают верхнюю часть прибора на 180 о .
 |
_______ При отклонении пузырька от центра ампулы перемещают его к центру на половину значения отклонения с помощью исправительных винтов круглого уровня.
7.2. 2 проверка.Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира
_______ С помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Среднюю нить наводят на хорошо видимую точку и наводящим винтом плавно вращают трубу в горизонтальном направлении. Нить сетки не должна сходить с выбранной точки. Эту же поверку можно делать, наводя среднюю нить на нить отвеса. Средняя нить и нить отвеса должны совпадать.
 |
 |
_______ При несоблюдении условия необходимо снять защитный колпачок и развернуть сетку нитей, предварительно ослабив четыре винта в торце окулярной части трубы отверткой. Выполнение этого условия гарантируется заводом. Поверку делают путем вращения трубы по азимуту. Исправление делают поворотом сетки.
1-ая и 2-я поверка7.3. 3 поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (главное геометрическое условие нивелира)
_______ Поверка выполняется в полевых условиях двойным нивелированием одной и той же линии.
 |
 |
 |
_______ Поверка производится нивелированием одной и той же линии способом «вперед». На ровной местности выделяют линию длиной примерно 50 м .
 |
_______ Нивелир закрепляют таким образом, чтобы окуляр находился над одним из колышков.
 |
_______ Определяют высоту прибора I1
 |
_______ Производят отчет b1 по рейке, стоящей в точке В . Меняют местами нивелир и рейку и находят i2 и b2.
_______ X вычисляют по формуле:
 |
_______ Если X превышает 4мм , необходимо вычислить b исправленное.
_______ В нашем случае X будет превышать допустимое значение:
 |
 |
 |
_______ При наблюдении главного условия нивелира отсчеты по рейке b1 и b2 будут отличаться от правильных на величину X , которая возникает от того, что ось уровня горизонтальна, а визирная ось наклонена. Величина X вычисляется по формуле, приведенной на слайде. Если величина X не превышает 4 мм по модулю, то исправление не производится. В противном случае вычисляется исправительный отсчет bисп.
_______ Наводим трубу на исправленный отсчет. В этот момент визирная ось придет в горизонтальное положение, а ось уровня отклонится, что будет заметно по расхождению концов пузырька. Отклонение концов пузырька уровня от середины исправляется исправительными винтами уровня .
_______ Техническое нивелирование производится в основном при изысканиях и строительстве инженерных сооружений.
3-я поверка8. Подготовка трассы для технического нивелирования
_______ Выполняется при изыскании и проектировании сооружений, вытянутых в длину (дорог, подземных коммуникаций и т.д.). По результатам нивелирования строится профиль, и по нему ведется проектирование.
_______ Вдоль оси трассы будущего сооружения прокладывается нивелирный ход – в виде магистрали с возможно более длинными сторонами. Ход обязательно должен быть привязан к точкам высотной геодезической сети – реперам или маркам .
_______ Подготовка трассы для нивелирования заключается в разбивке пикетажа .
 |
_______ Пикеты намечаются через 100 м . Нумерация пикетов начинается с нуля . Между пикетами могут встретиться перегибы местности, эти точки закрепляются кольями и называются промежуточными , или плюсовыми .
_______ На поворотах трассы теодолитом измеряют горизонтальные углы (Уг.1). Вправо и влево от трассы снимается ситуация. Результаты съемки, а также пикеты и плюсовые точки заполняются в пикетажный журнал .
 |
_______ Пикетажный журнал изготовляется из миллиметровой бумаги, все расстояния наносятся в масштабе. Углы поворота трассы показываются стрелками, подписывается их величина.
_______ Нивелирование пикетных точек выполняется методом «из середины».
9. Связующие, промежуточные, иксовые точки
_______ Пикетные и реперные точки являются связующими , т.к. они связывают между собой соседние станции.
_______ Точки, на которые отсчеты берутся с соседних станций, называются связующими точками .
_______ Между пикетами могут встретиться перегибы местности, эти точки закрепляются кольями и называются промежуточными , или плюсовыми .
_______ В некоторых случаях (при нивелировании крутых склонов ) с одной стоянки нивелира нельзя взять отсчеты на два смежных пикета.
_______ В этом случае берут дополнительные точки. Эти точки необходимы для передачи отметки с одного пикета на другой. На профиль эти точки не наносятся, поэтому их положение не определяется. Вследствие этого эти точки называют иксовыми , то есть неизвестными. Иксовая точка, так же как и пикетная, является связующей . Отсчеты на эту точку берутся по черной и красной сторонам рейки с обеих соседних станций.
 |
 |
10. Порядок работы и контроль измерений на станции при техническом нивелировании
_______ Нивелирование пикетных точек в основном выполняется методом «из середины». Расхождение в размерах плеч (± 5 м ), то есть L1–L2 = 5 м .
_______ Расстояние между нивелиром и рейкой называют плечом .
11. Приведение нивелира в рабочее положение
 |
 |
_______ Приведение пузырька цилиндрического уровня на середину выполняется непосредственно перед отсчетом с помощью элевационного винта .
 |
_______ Работа на станции складывается из следующих действий:
• отсчет на заднюю рейку по черной стороне ( aч ),
• отсчет на переднюю рейку по передней стороне ( bч ),
• отсчет на переднюю рейку по красной стороне ( bк ),
• отсчет на заднюю рейку по красной стороне ( aк ),
• отсчеты по чёрной стороне на промежуточных точках.
 |
 |
Контроль:
 |
 |
_______ После нивелирования пикетных точек нивелируются промежуточные (или плюсовые) точки. Эти точки не являются связующими , поэтому отсчеты на этих точках берутся только по черной стороне рейки. Результаты нивелирования записываются в специальные графы нивелирного журнала .
 |
_______ После того как работа на станции закончена, передняя рейка переходит на следующий пикет. В таком же порядке берутся отсчеты при привязке трассы к реперу.
Источник
