Нивелирование поверхности
Вы будете перенаправлены на Автор24
Нивелированием поверхности считается топографическая съемка с задействованием метода геометрического нивелирования с целью съемки рельефа. Результатом становится получение топографического плана-с включением изображений рельефа и контуров ситуации.
С целью проведения на землях сельскохозяйственного формата технических работ (планировка орошаемых лугов, пастбищ, ликвидация замкнутых микропонижений, переувлажненных на них) для проектировки и строительства орошаемых гидромелиоративных систем, аэродромов, населенных пунктов, центров культурного и спортивного развития и иных инженерных сооружений, требуется предварительное детальное исследование рельефа территории.
Нивелирование поверхности в геодезии
Нивелирование поверхности представляет одну из разновидностей топографической съемки, при которой на местности, согласно определенному принципу, располагаются точки, чьи высоты определяются геометрическим нивелированием.
Нивелирование поверхности специалисты создают, чтобы получить детализированное изображение рельефа местности на строительных площадках сооружений большого размера, а также — площадках промышленного назначения горных компаний, на участках проведения горных работ открытого типа, с целью проектирования осушительных и оросительных систем.
Все зависит от характера рельефа и ситуации на местности; также большую роль играет площадь нивелирующей поверхности. В зависимости от вышеперечисленного, будут задействованы такие методы нивелирования: по квадратам, с параллельными линиями, метод магистралей (полигонов). Наибольшее распространение среди них получил первый из вышеуказанных методов.
Способы нивелирования поверхности
Рисунок 1. Схемы нивелирования поверхности. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Готовые работы на аналогичную тему
Нивелирование поверхности осуществляется специалистами в области геодезии с целью детального изучения рельефа, производимого на небольшом участке местности. Способы нивелирования поверхности различаются, в зависимости от рельефа местности, и делятся на следующие:
- магистральный задействуется в случае сильно выраженного рельефа местности и при наличии характерных точек рельефа на водоразделах и водотоках (тогда прокладываются нивелирные и теодолитные ходы, что относится преимущественно к закрытой местности);
- метод параллельных линий применяется в условиях покрытия местности лесными насаждениями или высокими растениями кустарного типа (прорезываются параллельные просеки, на которых выбираются характерные точки рельефа и прокладывают нивелирные ходы);
- нивелирование поверхности по квадратам специалисты задействуют при условии открытой местности, равнинном рельефе, с неясно выраженными формами.
Нивелирование поверхности по квадратам
Способ, который заключается в нивелировании поверхности по квадратам, считается в геодезии наиболее простым и активно применяемым. Нивелирование участков равнинной местности небольших размеров производится, чтобы получить топографические планы крупных масштабов. Для этой цели потребуется выполнение следующего комплекса полевых работ:
- предварительный осмотр условий и территории местности;
- построение сети квадратов на местности;
- определение планового положения характерных точек и вершин квадратов;
- съемка ситуации;
- проведение геометрического нивелирования участка с привязкой к реперу;
- математическая обработка последующих результатов измерений;
- составление плана.
Рисунок 2. Схема нивелирования поверхности по квадратам. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В случае задействования метода нивелировании по квадратам, опорная сеть квадратов не формируется. Вместо этого сразу разбивается заполняющая сеть квадратов заданных размеров на определенные секции, как например, — 10х10, 40х40 м). Вершины квадратов закрепляются посредством колышков.
Станции выбираются таким образом, чтобы из связующих точек формировался замкнутый полигон. С каждой станции, исходя из характера рельефа, определяются отметки вершин квадратов (в максимальном радиусе в 150 м). Контроль нивелирования на станции включает подсчет взглядов на связующие точки. Таким образом, его смысл заключается в равности суммы накрест лежащих взглядов (отсчетов) на связующие точки, а расхождения сумм не должны оказаться более 3 мм.
Полученные посредством вычислений, превышения по опорному полигону выписываются в ведомость, в которой они уравниваются, и далее вычисляются высоты вершин опорного полигона, одна из которых будет принята за исходную. Далее определенные вычислительным способом высоты связующих точек выписываются на полевую схему. Дальше на каждой станции по высотам двух точек вычисляются два значения горизонта прибора, а среднее из них будет выписано над номером станции.
После вычисленной обработки результатов нивелирования составляют топографический план, на который наносятся: граница участка, вершины квадратов, а также дополнительные точки, полученные в характерных зонах рельефа, контуры ситуации. Высоты точек подписываются и проводятся горизонтали с заданной изначально высотой сечения рельефа. План вычерчивается, соответственно условным знакам.
Далее осуществляется проведение съемки ситуации посредством промеров от вершин квадратов. Необходима передача высоты на одну из вершин квадратов для получения в дальнейшем высот точек. Проведение горизонталей предполагает интерполирование (определение на плане точек, чьи высоты кратны принятой высоте рельефного сечения).
Горизонтали интерполируют только между точками, находящимися на одном скате. Речь идет о трех способах интерполирования горизонталей:
- аналитический;
- графический (с применением палетки);
- по параллельным линиям.
Рельеф местности играет большую роль. Так, он учитывается в землеустройстве, при мелиорации, в рамках сельского строительства и пр. С целью отображения рельефа на топографических картах, а также планах и профилях, требуется знание высот точек местности (это требует проведения работ по нивелированию (вертикальной съемке). Высоты остальных точек относительно принятой уровенной поверхности определяются по известным высотам исходных точек.
Перед началом нивелирования поверхности составляется схематическое изображение квадратов, которое параллельно выступает и в качестве полевого журнала нивелирования, на который переписываются все отсчеты и высота репера.
Источник
Способ нивелирования по квадратам с одной точки
Одним из видов наземных топографических съемок является нивелирование поверхности. Нивелирование поверхности по квадратам – один из наиболее распространенных способов этого вида съемки.
Перед нивелированием разбивают на местности сетку квадратов со сторонами от 10 до 200 м в зависимости от масштаба, рельефа и назначения съемки.
Каждая вершина закрепляется колышком, забиваемым вровень с землей. Рядом забивают сторожок с номером вершины 1а, 2в и т. д. Разбивка производится теодолитом и дальномером (лентой). При малых сторонах квадратов сначала разбивают внешний контур участка, а затем внутренние вершины квадратов. Если стороны квадратов большие, разбивают две взаимно перпендикулярные линии в центре участка. От этих линий разбивают вершины остальных квадратов путем построения прямых углов и откладывания расстояний по полученным направлениям. Пункты геодезической опорной сети, имеющиеся на участке, включаются в сеть квадратов. Кроме вершин квадратов, на местности закрепляются плюсовые точки, расположенные в характерных точках рельефа и на перегибах скатов внутри квадратов и на их сторонах. Положение точек определяется от ближайших сторон или вершин квадратов.
Схему разбивки сетки квадратов и плюсовых точек вычерчивают на бумаге (рис. 1). На схеме стрелками показывают характерные линии рельефа и направления, по которым можно проводить интерполирование горизонталей. Она служит абрисом горизонтальной съемки местности, которая производится одновременно с разбивкой квадратов. Основным способом съемки является способ перпендикуляров; применяют также способ линейных засечек (при малых размерах квадратов).
Рис. 1. — Схема квадратов с абрисом горизонтальной съемки местности
При съемках слабо выраженного рельефа с высотой сечения h=0,25 м нивелируют точки через 10 – 40 м на местности, а при h=0,5 м – через 50 – 100 м.
При нивелировании квадратов могут встретиться три случая.
1.Стороны квадратов более 100 м.
2. Стороны квадратов менее 100 м, рельеф средней сложности.
3. Стороны квадратов менее 100 м, рельеф спокойный.
В зависимости от этого нивелируют каждый квадрат отдельно, несколько квадратов с одной станции, все квадраты с одной станции.
1-й случай: нивелир устанавливают приблизительно в центре квадрата и берут отсчеты в четырех вершинах и плюсовых точках. Форма журнала соответствует схеме сети квадратов. Отсчеты записываются возле каждой вершины или плюсовой точки. Сначала нивелируют ряды квадратов, расположенных по внешней границе участка. Внутренние квадраты нивелируют через один. Контроль: суммы накрест лежащих отсчетов или разность горизонта инструмента соседних квадратов должны быть равны с точностью ±5 мм.
2-й случай: при нивелировании с одной станции группы квадратов сначала выбирают связующие точки между станциями так, чтобы они образовали замкнутый ход. Отсчеты вначале берут на связующие точки по двум сторонам рейки. Вершины квадратов и плюсовые точки нивелируют как промежуточные по черной (основной) стороне рейки. Запись измерений производится в обычный нивелирный журнал или на схему сети квадратов. На схеме обязательно показывают, какая группа квадратов, с какой станции нивелируется.
Контроль: превышения между связующими точками, определенные по черной и красной стороне рейки, не должны отличаться более чем на ±5 мм.
3-й случай: при нивелировании всех квадратов с одной станции нивелир устанавливают приблизительно в середине участка и берут отсчеты на все вершины и плюсовые точки по одной стороне рейки. Вершина, с которой начинают нивелирование, должна быть хорошо закреплена и сохранена до окончания работ.
Контроль: в процессе работ периодически, после нивелирования нескольких точек, берут отсчет на начальную точку. Он должен оставаться постоянным в пределах точности ±5 мм.
После производства нивелирования и привязки сети квадратов к опорной геодезической сети (плановой и высотной) для камеральной обработки поступают два документа: полевая схема разбивки квадратов и съемки ситуации и журнал нивелирования. В камеральных условиях после контроля полевых документов обрабатывают журнал нивелирования. Составляют план местности, вычерчивают ситуацию и рельеф. Оформляют план в соответствии с условными знаками.
Источник
Нивелирование поверхности по квадратам
Нивелирование поверхности производят для получения топографического плана местности в крупных масштабах, а также для выполнения вертикальной планировки площадок. В зависимости от характера рельефа местности нивелирование поверхности может быть выполнено или путем нивелирования вершин построенной на местности сетки квадратов, или проложением теодолитных и нивелирных магистральных ходов с поперечниками.
Обычно нивелирование поверхности по квадратам применяют для равнинной местности, а нивелирование по магистралям с поперечниками используют при пересеченной местности с значительными углами наклона. Наиболее распространенным способом нивелирования поверхности является н и в е л и р о в а н и е п о к в а д р а -т а м. В этом способе на участке местности, намеченном под строительство, разбивают сетку квадратов. Длины сторон квадратов обычно берут от 20 до 200 м с таким расчетом, чтобы они на плане были равны 2–6 см. Вершины квадратов закрепляют точкой и сторожком. На сторожке подписывают номер вершины квадрата, состоящий из обозначения двух линий, пересечение которых образует точку, например 1А, 2А, …, 1Б, 2Б и т. д. (рисунок 3.1).
Сетку квадратов строят на местности при помощи теодолита и мерной ленты. Вначале разбивают наружный полигон 1А, 1Д, 6Б, 6А, для чего в одной из вершин полигона, например 1А, устанавливают теодолит. Выбирают и закрепляют вехой исходное направление (например, 1А – 1Д), и от него под углом 90 о строят направление 1А – 6А, по которому устанавливают веху. По полученным направлениям мерной лентой или рулеткой откладывают стороны квадратов заданной длины и закрепляют их колышками. Затем теодолит переносят в точку 6А, откладывают от линии 6А – 1А прямой угол и устанавливают веху по направлению 6А – 6Д, вдоль которого отмеряют длины сторон квадратов. Для контроля разбивки производят измерение последней линии 1Д – 6Д, длина которой должна отличаться от теоретической не более чем на 1:1000 от периметра полигона. При соблюдении указанного допуска закрепляют вершины квадратов по линии 1Д – 6Д. Вершины квадратов, которые находятся внутри
полигона (2Б, 2В, 3Б и т. д.), находят и закрепляют на пересечении створов, выполняя промеры с вехи на веху. Например, с 2А на 2Д, с 3Д на 3А и т. д.
Одновременно с разбивкой сетки квадратов ведут съемку контуров ситуации и предметов местности, привязывая их к вершинам квадратов. При наличии резких изменений уклонов на сторонах квадратов дополнительно закрепляют плюсовые точки, измеряя до них расстояния от ближайших вершин. Все данные съемки заносят в абрис, в котором также показывают стрелками диагонали квадратов с неизменным уклоном местности.
Для определения высот вершин квадратов производят их нивелирование, которое выполняют или из середины каждого квадрата, или с нескольких станций с общими связующими точками.
При нивелировании из середины каждого квадрата устанавливают нивелир примерно в центре первого квадрата и берут отсчеты по черной стороне рейки, установленной на всех его вершинах. Потом аналогично нивелируют второй квадрат. Запись отсчетов ведут на схематическом чертеже (рисунок 3.2). Для контроля нивелирования во втором квадрате вычисляют разности отсчетов по рейке на точках у стороны, смежной для обоих квадратов.
Это будут разности горизонтов нивелира на станциях в соседних квадратах. Расхождения между двумя значениями разностей допускается не более ± 6 мм. Например, на рисунке 3.2 у точки 1Б разность равна 2226 – 1306 = +920 мм, а у точки 2Б – соответственно 1074 – 152 = +922 мм. Если разности отсчетов на двух вершинах смежной стороны квадратов в допуске, то вычисляют среднюю разность горизонтов нивелира на двух станциях. Например, у общей стороны 1-го и 2-го квадратов средняя разность составит (+920 + 922)/2 = +921 мм, которую записывают в середине у смежной стороны (см. рисунок 3.2).
Затем переходят с нивелиром в центр третьего квадрата и аналогично находят разности горизонтов нивелира между третьим и вторым квадратами и т. д. Последовательность нивелирования квадратов показана на рисунке 3.1 порядковыми номерами. После нивелирования всех указанных квадратов подсчитывают сумму средних разностей по внешнему кольцу квадратов (1–14). Это будет невязка по замкнутому ходу. Она должна быть меньше величины
± 6 мм ∙ 
,
где n – число средних разностей.
Если невязка не более допустимой величины, то ее распределяют с обратным знаком поровну на все разности, и полученные поправки записывают над средними разностями. Затем по данным привязки к близлежащему реперу определяют высоту одной из вершин квадратов. Прибавляя к этой высоте отсчет по рейке на данной точке, получают горизонт нивелира на станции, с которой был взят отсчет по рейке. На рисунке 3.2 высота точки 1А из данных привязки равна 40,705 м. Тогда горизонт нивелира в первом квадрате будет равен 40,705 + 1,152 = 41,857 м. Он записан под номером станции. Последовательно прибавляя к предыдущим горизонтам нивелира исправленные поправками средние разности (уравненные разности), получают горизонты нивелира на всех станциях внешнего контура квадратов. Например, горизонт нивелира во втором квадрате будет 41,857 + 0,920 = 42,777 м и т. д.
В конце вычислений необходимо точно получить горизонт нивелира в первом квадрате, что является контролем правильности вычислений. Для этого к горизонту нивелира в 14-м квадрате прибавляют последнюю разность. Далее определяют невязку для внутреннего хода, проходящего от 6-й через 16-ю и 15-ю к 13-й станции (см. рисунок 3.1). Для этого от суммы средних разностей по внутреннему ходу вычитают разность горизонтов нивелира 13-го и 6-го квадратов. Если эта невязка допустима, то ее, аналогично замкнутому ходу, распределяют по внутреннему ходу и вычисляют уравненные горизонты нивелира в 16-м и 15-м квадратах. При этом вычисления горизонтов нивелира начинают с 6-го квадрата, а заканчивают контрольным получением горизонта нивелира в 13-м квадрате.
Затем определяют высоты вершин квадратов как разность горизонта нивелира и отсчетов по рейке, взятых с данной станции. Например, высота вершины 1Б равна 41,857 – 1,306 = 40,551 м. Высоту этой же вершины для контроля можно получить через горизонт нивелира второго квадрата, а именно: 42,777 – 2,226 = 40,551 м. При этом допускается расхождение между полученными высотами до ± 3 мм. На рисунке 3.2 вычисленные высоты подчеркнуты у соответствующих вершин.
Если длины сторон квадратов небольшие, то их нивелирование можно выполнять с нескольких станций с общими связующими точками. Схема такого нивелирования показана на рисунке 3.3. Каждая станция 1, 2, 3 имеет связь с соседней через 2-3 связующие точки, показанные на рисунке черными точками. Направления на промежуточные вершины квадратов изображены пунктирными линиями. При нивелировании запись отсчетов по рейкам в этом случае ведут в обычном журнале.
Вычисление разности горизонтов нивелира по отсчетам на связующих точках, уравнивание этих разностей (при образовании замкнутого или разомкнутого хода), вычисление значений горизонтов нивелиров и по ним высот вершин квадратов производят аналогично тому, как это выполнялось при нивелировании из середины каждого квадрата.
При составлении плана нивелирования поверхности вначале на листе чертежной бумаги в заданном масштабе строят сетку квадратов, используя для этого дирекционный угол начальной линии и длины сторон квадратов. Затем по данным абриса съемки наносят ситуацию и предметы местности. Около каждой вершины квадрата выписывают их высоты, округляя до сотых долей метра. Далее при помощи прозрачной бумаги (кальки или восковки) по всем сторонам квадратов и по одной из диагоналей в каждом квадрате с наибольшим постоянным уклоном выполняют интерполирование горизонталей, находя точки пересечения горизонталями сторон квадратов. Соединяя точки с одноименными высотами плавными кривыми линиями, проводят горизонтали, которые оформляют светло-коричневым цветом толщиной 0,2 мм. Горизонтали кратные 0 и 5 м проводят толще в 2 раза с указанием их высоты.
План вычерчивают в условных топографических знаках и оформляют в соответствие с приведенным в методических указаниях для выполнения лабораторных работ примером.
Источник
