авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

«Д. М. К У Д Р И Ц К И Й Д опущ ено Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды в качестве учебника д л я учащ ...»

-- [ Страница 6 ] --

8.2.3. Привязка разомкнутого теодолитного хода к изолированным пунктам геодезической сети Если разомкнутый теодолитный ход опирается только на один опорный пункт (например, на пункт R на рис. 8.6), то задача при­ мыкания решается следующим образом. Вычислив приращения по­ ходу, координаты его конечного пункта найдем по формулам:

Xr ^ X l + Y.LX и Гл = ^л + Е а Г.

Из сравнения полученных координат точки R с ее координа­ тами, взятыми из каталога, узнаем невязки в приращениях:

X R - X R= fx и Y'R - Y R = fY.

’ После оценки допустимости полученных невязок и их увязки:

вычисляются приращения и координаты пунктов теодолитного^ хода.

Если теодолитный ход проложен между двумя изолированными:

пунктами без измерения примычных углов (рис. 8.8), то привязка хода выполняется способом, заимствованным из маркшейдерской:

практики.

Придав нулевое значение дирекционному углу линии А^1, вы­ числим приращения по ходу и получим условные координаты его конечного пункта: Xn и Y n- Затем решим обратные задачи по точным и условным координатам начального и конечного пунктов хода и по разности полученных значений 65 = S a n —S A N будем судить о точности проложенного теодолитного хода, потому что* разность 8 S может рассматриваться как fp — невязка периметра теодолитного хода. Если она признается допустимой, то разность дирекционных углов линии али—аАыг можно 'принять как дирек­ ционный угол линии А— 1 — исходный для вычисления остальных дирекционных углов. Ход дальнейших вычислений такой же, как и:

в предыдущем случае;

получив новые значения координат пункта:

21»

N Xn и Yлг, узнаем невязки по ходу X ^ — X N = fx и Yp/— YN = fY и после увязки таковых вычисляем окончательные значения коор­ динат теодолитного хода.

х между изолированными пунктами.

8.2.4. Привязка разомкнутого теодолитного хода к пунктам государственной геодезической сети методом угловых засечек На рис. 8.9 представлены: прямая угловая засечка, из которой определяются координаты пункта R (рис. 8.9 а), однократная.с Рис. 8.9. Многократная обратная засечка пункта тео­ долитной съемки, а — прям ая засе чка, — обратная засечка.

б обратная угловая засечка (рис. 8.9 б), решением которой опреде­ ляются координаты' пункта.

Для определения точки R прямой засечкой в качестве базис­ ной взята сторона 1— 2 и измерены прилежащие к ней углы |3 и б.

Решение задачи состоит из таких этапов:

1) решение обратной геодезической задачи, из которого полу­ чаются дирекционный угол ai-г и сторона 6;

2) вычисление длин сторон 1—R{s2) и 2—R (si) по формулам:

S[ = k sin р и s2= k sin б, где k= — !L 6) sin ( р + ’ 3) вычисление дирекционных углов сторон si и s2 по формулам:

ai - n — a2-i + 180° — Р = а;

_ 2 — р и а2_ /? = а;

_ 2 + б — 180° = а2_ / + 6;

4) вычисление приращений;

5) вычисление координат точки R с контролем.

Не представляя особых затруднений, логарифмический способ решения задачи является довольно громоздким даже при примене­ нии вычислительной техники для вспомогательных вычислений.

Для решения прямой засечки нелогарифмическим путем целесооб­ разно воспользоваться формулами Юнга:

Лк = -------------------------------------- „ v ZictgS + Z2 c t g p - Ki + r ctg P.-h ctg Y Уi ctg 6 + Уд ctg P + Xi — X2 (8.6) R ctg P + ctg 6 ’ развернув их предварительно в формуляр (табл. 8.5).

Таблица 8. Решение прямой засечки по формулам Юнга r, ctg б Название х, Yi И еренны угол зм й ctg р пункта C 6+ C p tg tg XR yr 2 - 0,5 1 2 4 4 811, б = 117°07'56" 735, 1 776,21 1,56898, 504, Р = 32°30'42" R 505,20 1,05654 316, Для решения этой задачи на арифмометре или микрокалькуля­ торе без промежуточных записей требуется несколько минут.

Для определения координат некоторой точки D (рис. 8.9 б) путем о б р а т н о й з а с е ч к и требуется иметь не менее трех пунр тов съемочной сети с известными координатами.

Методов аналитического и графо-аналитического решения об­ ратной засечки, называемой в специальных курсах задачей Снел лиуса—Потенота, имеется много. Одним из таковых является i*ie тод Ансерме, формулируемый следующим образом.

Даны координаты пунктов А, В и С опорной сети и углы уь уа и уз при них (если они не даны, то могут быть определены из решений обратных геодезических задач по известным координа­ там). Требуется определить координаты пункта D по значениям углов рь р2 и р3, измеренным в этом пункте способом круговых приемов.

Искомые значения координат пункта D определяются по фор­ мулам:

где Пример применения метода Ансерме для решения обратной засечки приведен в табл. 8.6.

Точность определения координат точек, определяемых угло­ выми засечками, зависит от угла при засекаемой точке. Установ­ лено, что не следует допускать их меньшими 40°. Оптимальный при прямой засечке у0пт = Ю^ЗО'. Если этот угол по необходимо­ сти выходит за пределы допустимых и нет возможности заменить прямую засечку точки обратной, то нужно повысить точность из­ мерения углов при засекаемой точке (способ повторений).

Точность обратной засечки зависит от расположения засекае­ мой точки относительно опорных. Наилучшим является вариант, при котором определяемая, четвертая, точка находится внутри опорного треугольника;

она может находиться и вне этого тре­ угольника, против одной из его вершин, при условии, что опорные пункты не находятся на одной прямой (ctg уi = оо)', а кроме того, что опорные и определяемый пункты не находятся на одной окруж­ ности (рис. 8.10), когда c tg y i—ctg Рг = 0, ибо в этом случае задача становится неопределенной — при перемещении пункта D по Та бли Привязка пункта теодолитной съемки D (рис. 8.9 б) к стенным Исходны данны е е И еренны зм е угол ctg угол 1Y2=67°18'445" =Y 73 3 р2Pi=== 143 2814-03181" 48 99 111°17'1,3, 0,418110 -1,272 0,2291 1, 36955 р3 105 - уз = 38 57 SY = 180°00/00" 2 Р= збо°оо/оо" 1 Пример заимствован из «Руководства по применению стенных знаков окружности значения вписанных углов j3i и р3 остаются неизмен­ ными. Рекомендуется, чтобы определяемая точка находилась на удалении от окружности, проведенной через опорные точки, не ме­ нее чем на Vs радиуса этой окружности.

Рис. 8.10. Случай, когда об­ ратная засечка не имеет определенного решения.

Погрешности определений точек угловыми засечками находятся по формулам (8.8) при прямой и (8.9) при обратной засечках (рис. 8. 10):

9 _S1+ S 9 m% = 0, 0 8 5 - ^ f m 2, y (8.8) т? Г/ Sb •sa\ (8.9) т о = 0,085 sin 2 (ср + ty) Длины сторон в обеих формулах выражены в километрах (до де­ сятых долей);

т — точность измерения углов в минутах. Резуль­ тат получается в метрах.

Приведенные формулы могут быть использованы для предвы­ числения погрешности определений положения засекаемых точек ца 8. знакам съемочной сети 1 по методу Ансерме значения Название р У X пункта ctg v ;

- ctg Вг 0,807 832 А 1,237 881 4323,685 1115, 1,641 650 0,609 143 В 47,815 37, 1,509 368 0,662 529 07,032 С 62, D Z P = 2,509 553 4325,145 1133, в полигонометрических и теодолитных ходах».— М.: Недра, 1978, с. 51.

и определения условий для достижения оптимальных результатов.

Данные для решения задачи по формуле (8.9) можно получить по карте, применив для определения точки способ Болотова.

8.3. Отыскание на местности центров утраченных геодезических знаков С течением времени наружные, особенно деревянные, знаки съемочной сети бывают утрачены и обнаружение их центров пред­ ставляет достаточно сложную задачу. При решении этой задачи обратная засечка играет главную роль.

Возможное положение знака на местности можно примерно опре­ делить по описанию его в каталоге, по сохранившимся на местно­ сти признакам и путем опроса местных жителей. В точке возмож­ ного нахождения центра нужно забить кол и определить его коор­ динаты обратной засечкой на имеющиеся пункты съемочной сети, а при отсутствии таковых — на надежные ориентиры, опознанные на карте. Применив способ Болотова, можно нанести определен­ ную таким образом точку на карту, удостовериться в том, что пред­ положение о месте нахождения разыскиваемого пункта подтвер­ дилось, и приступить к детальным поискам центра знака, приняв меры к предотвращению повреждения последнего.

Если предположение не подтвердилось, точка стояния теодолита на карте оказалась весьма смещенной относительно изображения знака, то следует определить направление на центр знака и расстоя­ ние до него решением обратной геодезической задачи по координа­ там знака, взятым из каталога и полученным путем засечки.

ГЛАВА Нивелирование 9.1. Сущность и виды нивелирования Совокупность измерительных действий, направленных к полу­ чению высотной характеристики изучаемой местности или отдель­ ных ее элементов называется н и в е л и р о в а н и е м. Конечной целью нивелирования, выполняемого различными методами, яв­ ляется определение взаимных превышений точек местности и вы­ числение их отметок над избранной при съемке уровенной поверх­ ностью. Эта задача решается следующими методами:

— г е о м е т р и ч е с к о е н и в е л и р о в а н и е выполняется при помощи геодезического прибора с горизонтальной визирной осью;

— т р и г о н о м е т р и ч е с к о е н и в е л и р о в а н и е выполня­ ется при помощи геодезического прибора с наклонной визирной осью;

— ф и з и ч е с к о е н и в е л и р о в а н и е выполняется разными приборами и методами, его разновидностями являются баромет­ рическое, гидростатическое, радиоэлектронное и механическое;

— барометрическое нивелирование основано на учете изменения атмосферного давления с изменением высот то­ чек местности над уровенной поверхностью;

— гидростатическое нивелирование использует свойство однородной жидкости устанавливаться на одном уровне в сообщающихся сосудах;

— радиоэлектронное нивелирование осуществ­ ляется с помощью радиовысотомеров, устанавливаемых на лета­ тельных аппаратах;

— м е х а н и ч е с к о е н и в е л и р о в а н и е выполняется прибо­ рами маятникового типа, установленными на рамах велосипедов или автомашинах.

К числу физических методов относится также э х о л о т и р о в а н и е, применяемое при промерах глубин водоемов.

Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется по наземным, воздушным и космическим фотосним­ кам. Оно основано на использовании стереоскопическоге эффекта, возникающего при одновременном рассмотрении пары фотографи­ ческих снимков местности, полученных с двух точек простран­ ст в а -к о н ц о в базиса (глава 15).

Перечисленные методы нивелирования характеризуются разной точностью, и каждый из них имеет свою область применения. Сле­ дует заметить, что лишь одна разновидность физического ме­ тода — барометрическое нивелирование решает задачу нивели­ — рования в полном соответствии с формулировкой этой задачи: оно непосредственно дает высоты точек местности, причем не условные, а абсолютные. Все же остальные способы нивелирования (впро­ чем,. и барометрическое нивелирование тоже) служат для опреде­ ления превышений между отдельными точками местности с по­ следующим вычислением их отметок.

9.2. Геометрическое нивелирование Геометрическое нивелирование, выполняемое горизонтальным лучом, производится с помощью прибора, называемого н и в е л и ­ ро м, и устанавливаемых вертикально реек с делениями, по кото­ рым берутся отсчеты для вычисления превышения.

Нивелирование может быть выполнено с одной рейкой (в этом случае оно называется нивелированием вперед) и с двумя рейками, (нивелирование из середины).

Н и в е л и р о в а н и е в п е р е д показано на рис. 9.1. В этом слу­ чае превышение h= i — b (9.1) при i b — положительное, а при i.b — отрицательное.

15 Заказ № 119 При нивелировании вперед над точкой центрируется окуляр его трубы при помощи поставленной на точку рейки. Высота при­ бора i определяется визированием на рейку через объектив и оку­ ляр (рис. 9.2). Для уточнения визирования на объектив трубы одевается крышка с точечным отверстием в центре, а на рейке, Рие. 9.1. Нивелирование по способу вперед.

в поле зрения окуляра, карандашом или полоской бумаги отме­ чается отсчет по рейке в миллиметрах.

Нивелирование одной и той же линии с переменой местами установок прибора и рейки называется д в о й н ы м нивелирова­ нием. Оно применяется при проверке нивелиров. Получаемые при этом превышения в пределах точности измерений равны по абсо­ лютному значению, но противоположны по знаку.

Рис. 9.2. Измерение вы­ соты прибора.

Н и в е л и р о в а н и е из с е р е д и н ы (рис. 9.3). Для определе­ ния превышения точки В над точкой А в них устанавливаются рейки, а между ними или, в общем случае, на равных расстоя­ ниях— нивелир. Установка нивелира и реек называется с т а н ­ ц и е й, или ш т а т и в о м.

Условившись считать А задней, а точку В — передней, превы­ шение точки В над точкой А находят по формуле b (9.2) h= a 2- Превышение по этой формуле, получаемое как «взгляд назад минус взгляд вперед», сопровождается знаком, определяемым из неравенств: при а Ь — положительным и при а Ь — отрицатель­ ным.

План Рис. 9.3. Нивелирование по способу «из середины».

Если отметка точки А известна, то отметку точки В можно вы­ числить следующими способами:

1) по превышению. Из рис. 9.3 следует, что Яв = Я Л + /г, (9.3) которая читается так: отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс превышение (с учетом его знака);

2) по горизонту прибора. Заменив в формуле (9.3) величину h ее значением по формуле (9.2), получим Нв = НА + а - Ь.

Сумму первых двух членов НЛ+ а обозначим Я* и будем назы­ вать г о р и з о н т о м п р и б о р а, т. е.

Я г= Я д + а. (9.4) 15* Из рис. 9.3 следует, что горизонтом прибора является отметка линии визирования и что горизонт прибора равен сумме отметки точки, на которой стоит рейка, и отсчета по этой рейке.

Следовательно, можно написать и так:

Я г = Яв + 6.

Для определенности условимся в дальнейшем Hi определять по задней точке, тогда отметку передней, а также и любой точки, на которую посылается рейка, получим по следующей формуле:

Нв = Hi — b. (9.5) или, в общем виде, отметка любой точки равна горизонту при­ бора минус отсчет по рейке, стоящей на этой точке. Из сказанного выше с очевидностью вытекает, что смешивать высоту прибора i и Hi никак нельзя.

Метод нивелирования из середины имеет ряд преимуществ по сравнению с методом нивелирования вперед. Прежде всего при нивелировании из середины исключается погрешность, вызываемая возможной негоризонтальностью линии визирования. В самом деле, если предположить, что вследствие наклона визирного луча отсчеты по рейкам сопровождаются некоторыми погрешностями, то таковые будут одинаковыми при равенстве расстояний от ниве­ лира до реек и не окажут влияния на определяемое превышение.

Допустим, что погрешность в отсчете равна +х, тогда й = (а + х) — (Ь + х) = а + х — Ъ— х = а — Ь. (9.6) При нивелировании из середины отпадает необходимость изме­ рения высоты прибора, повышается и скорость производства ра­ бот, потому что удваивается расстояние между нивелируемыми точками.

Если превышение точки В над точкой А может быть опреде­ лено с одной станции, то такое нивелирование называется п р о ­ с т ым. При значительном удалении точки В от Л или когда рас­ стояние АВ по условиям рельефа приходится делить на участки, общее превышение h точки В над точкой А получается как сумма частных превышений (рис. 9.4) и такое нивелирование на­ зывается с л о ж н ы м :

а, — & = Ab !

Й — & — ^ 2 п п п Х а~ Е ь А 1 1 Ф о р м у л а (9.3) п р и о б р е т а е т вид = Я, + |. (9.8) ' I Рис. 9.4. Сложное нивелирование.

9.3. В л и я н и е к р и в и з н ы Зем ли и реф ракции н а отсчет по рей к е Влияние кривизны Земли вы раж ается формулой (1.2).

Р е ф р а к ц и е й называется искривление светового луча в при­ земном слое, вследствие чего отсчеты по рейке увеличиваются Рис. 9.5. Поправка к отсчету по рейке за кривизну Земли и рефракцию визирного луча.

(рис. 9.5), поэтому поправка за рефракцию сопровождается знаком минус. Принято считать, что эта поправка составляет 0,16 по правки за кривизну Земли, т. е. Г= - 0,1 6 - 2 ^ -.

Таким образом, суммарная поправка f за кривизну Земли и ре­ фракцию выразится формулой 1= Ж - ° ’16Ж = + ° ’4 2 Т ’ где s — расстояние от нивелира до рейки;

R — радиус Земли.

Вычисленные по этой формуле поправки f представлены, в табл. 9.1.

Таблица 9. Поправки за кривизну Земли и рефракцию Поправки, мм Расстояние 5м за кривизну за рефракцию суммарная f Земли ДА г 0, 100 0, 3, 200 3,. — 300 7, 1 6, ' 13,0 2 11, Поправка за кривизну Земли вычисляется точно, поправка нее за рефракцию определяется с некоторым приближением, поэтому в средних и южных районах страны нивелирование следует произ­ водить в утренние и послеполуденные часы, начиная его через час после восхода Солнца и заканчивая за час до его захода. Не сле­ дует производить нивелирование при затрудняющих отсчеты коле­ баниях изображений реек в зрительной трубе. Эти, а такж е и другие ограничения (ветер, высокая температура воздуха и пр.) учитываются при прокладке нивелирных ходов.

Совместное влияние кривизны Земли и рефракции наклады вает ограничения на длину визирного луча при нивелировании, осо­ бенно при способе вперед: здесь она допускается не более 150 м при самых благоприятных условиях. Д ля ослабления влияния ре­ фракции высота линии визирования должна быть над земной по­ верхностью не менее 300 мм, над водной— 1000 мм.

При нивелировании из середины при длине визирного луча 50—75 м влияние рефракции можно считать одинаковым для обоих отсчетов по рейкам и величину f рассматривать как погрешность в отсчетах, возникающую при негоризонтальности линии визиро­ вания, которая, как указывалось, исключается при равенстве рас­ стояний от нивелира до реек. Поэтому, а такж е и по другим при­ чинам, рассматриваемым в дальнейшем, неравенство визирных лучей допускается не более 3 м.

9.4. Г о с у д а р с т в е н н а я вы сотная геодези ч еск ая сеть Государственная высотная геодезическая сеть СССР построена и развивается в соответствии с общим принципом — от общего к частному. Она состоит из ходов, прокладываемых в соответ­ ствии с «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов»

(М.: Н едра, 1974).

Ходы нивелирования I класса прокладываю тся по основным железно- и автодорожным магистралям, образуя полигоны с пе­ риметром около 2800 км. Нивелирование I класса характери­ зуется наивысшей, достижимой в настоящ ее время точностью (± 0,5 м м/км).

Нивелирование II класса состоит из ходов,--опирающихся на пункты I класса и образующих полигоны с периметром около 600 км. Эти ходы прокладываю тся в_прямом и обратном направ­ лениях с допустимой невязкой ± 5 д /^ м м,г д е L — число километ­ ров в длине хода по одному направлению.

Нивелирование I и II классов применяется такж е при реше­ нии различных научных и инженерных задач, в том числе для связи уровенных постов, расположенных на берегах морей, круп­ ных рек и водоемов.

Нивелирование III класса осуществляется как в виде отдель­ ных ходов, прокладываемых в прямом и обратном направлениях, так и в виде систем, рассекающих полигоны II класса на че­ тыре—девять полигонов с периметрами до 150 км. Невязки_сумм превышений в полигонах не должны превышать ± 10л / L мм.

Нивелирование IV класса выполняется односторонними хо­ дами и системами их, причем длины отдельных ходов не должны превышать 50 км. Н евязки в ходах и полигонах допускаются в пределах ± 2 0 y L. Нивелирование I и II классов выполняется подразделениями Главного управления геодезии и картографии и Министерства обороны.

Нивелирование III и IV классов выполняется различными ве­ домствами и учреждениями для высотного обоснования топогра­ фических съемок и различных инженерных изысканий. В соот­ ветствии с наставлениями гидрометеорологическим станциям и постам нивелирование III и IV классов выполняется при р аз­ личных стационарных и экспедиционных исследованиях.

Д л я определения высотного положения пунктов съемочного обоснования крупномасштабных съемок на основе сети нивели­ рования высших классов развивается сеть пунктов технического нивелирования по ведомственным инструкциям, согласованным с инструкцией ГУГК. В сетях технического нивелирования, со­ стоящих из односторонних ходов, опирающихся на пункты выс­ ших классов, невязки не должны превышать ± 5 0 л/ L мм. Если по условиям работы число станций на 1 км хода более 25, то допустима невязка ± 10л / п мм, где п — число станций (ш тати­ вов) в ходе или полигоне.

В исключительных случаях допускается прокладка одиноч­ ных, «висячих» ходов, опирающихся на один пункт высшего класса.

В этих случаях применяются двусторонние ходы или нивелирова­ ние выполняется двумя нивелирами последовательно. Допусти­ мая невязка в этих случаях определяется по указанным выше формулам.

9.5. З н а к и н и в е л и р о в а н и я В соответствии с инструкцией по нивелированию I— IV клас­ сов линии нивелирования всех классов закрепляю тся на местно­ сти постоянными знаками (реперами) не реже чем через 5 км, с тем чтобы облегчить передачу высотных отметок в районы осваиваемых территорий, на изучаемые водные объекты.

Нивелирные знаки должны быть изготовлены из такого м а­ териала и иметь такую конструкцию, чтобы в течение длитель Рис. 9.6. Типы долговременных реперов.

ного времени обеспечивалась неизменность высотных отметок в пределах точности геодезических измерений.

В зависимости от места установки различаю тся грунтовые, скальные и стенные нивелирные знаки — реперы.

В качестве г р у н т о в ы х р е п е р о в широко применяются металлические знаки свайного типа, каменные и железобетонные монолиты, обрезки рельсов и железных труб, деревянные столбы (рис. 9.6). Выбор того или иного м атериала, способ установки грунтовых реперов и состав мероприятий по обеспечению их со­ хранности определяются местными условиями. Общим является требование стабильности знаков, доступности их при измерениях и сохранности. Следует предупредить такж е возможное выпучи­ вание реперов в условиях сезонного промерзания почвы.. В север­ ных районах рекомендуется заглублять верхние части реперов примерно на 50 см, в районах ж е вечной мерзлоты заглубление недопустимо, потому что при последующих вскрытиях реперов Рис. 9.7. Репер для забо­ лоченных территорий.

для привязки к ним нивелирных ходов могут возникнуть термо­ карстовые явления, нарушающие устойчивость знаков.

Д етальны е указания относительно выбора типа грунтового репера для каждого района страны и правила закладки реперов содержатся в упоминавшейся инструкции по нивелированию и наставлениях гидрометеороло­ гическим станциям и постам.

При изысканиях и строитель­ стве Байкало-Амурской магист­ рали на болотах с растительным Разрез по АБ ковром использовались леж не­ Вид сверху вые знаки (рис. 9.7). Конструк­ ция знака позволяет устанав­ ливать на настил прибор и исполь­ зовать столб в качестве репера.

Н а мелких болотах с твердым минеральным дном следует з а ­ бивать удлиненные колья, чтобы Общии вид они, пройдя через торф, закре­ пились в более прочном грунте.

С т е н н ы е р е п е р ы отлива­ ются из чугуна и имеют форму и размеры, показанные на рис. 9.8. Размеры 8 мм Они заклады ваю тся на цемен Рис. 9.8. Стенной репер.

тном растворе в фундаменты зданий и сооружений с учетом удобства последующего использования. Стенные знаки, заклады ­ ваются такж е в обнажениях коренных пород ( с к а л ь н ы е знаки);

в валунные камни закладка реперов не рекомендуется.

В эксплуатацию стенные знаки вводятся не ранее чем через 3 дня после установки, а грунтовые — через 10 дней.

Возле постоянных реперов закрепляю тся' охранные плиты (рис. 9.9) на стенах или специальных опознавательных знаках.

Установленные постоянные нивелирные знаки сдаются по акту местным органам власти для охраны.

160мм ГЕОДЕЗИЧЕСКИИ ПУНКТ ОХРАНЯЕТСЯ ГОСУДАРСТВОМ Рис. 9.9. Охранная плита геодезического пункта.

Толщина 5мм В качестве в р е м е н н ы х р е п е р о в используются отмечае­ мые тем или иным способом (масляная краска, зарубка, насечка и пр.) характерные точки опор мостов, фундаментов зданий, выходов коренных пород, а кроме того, костыли или гвозди со завитый i шУМ I ГС В.Р.

рп !i ll 1№ 1 у* у Рис. 9.10. Типы временных высотных и плановых знаков.

сферическими шляпками, забиваемые в деревянные опоры ли­ ний связи, в крепкие пни ранее срубленных деревьев, а такж е специально заклады ваемы е металлические и деревянные зн а к и —»

столбы и колья (рис. 9.10).

Н а каждом репере надписывается сокращенное название учреждения и номер репера.

Рис. 9.11. Марка ГУ ГК.

Знаком нивелирования I и II классов является с т е н н а я м а р к а, на диске которой имеется отверстие для шпильки, Рис. 9.13. Схематический план расположения грун­ тового репера.

Рис. 9.14. Зарисовка по­ ложения стенного ре­ пера.

вставляемой при установке подвесной рейки (рис. 9.11). М арки заклады ваю тся в стены особо прочных сооружений выше чело­ веческого роста с тем, чтобы при достаточной высоте линии ви­ зирования над почвой лучше обеспечивалась сохранность марки.

В непосредственной близости от нее устанавливается репер обыч­ ного типа (рис. 9.12).

' Местоположение каждого установленного нивелирного знака фиксируется промерами до ближайших ориентиров и дополни­ тельными зарисовками на схематических планах (рис. 9.13, 9.14).

Местоположение стенных реперов ж елательно фиксировать на фотографических снимках.

При изготовлении и закладке нивелирных знаков, особенно грунтовых, должны быть обеспечены условия безопасности веде­ ния работ.

9.6. Н и в е л и р ы Нивелир любой конструкции состоит из трех основных частей:

зрительной трубы, устройства, обеспечивающего горизонталь­ ность линии визирования, и подставки с устройством для приве­ дения нивелира в рабочее положение. ;

Применяемые в настоящее время;

нивелиры делятся на две группы: 1) нивелиры с цилиндрическими уровнями (уроненные нивелиры);

2) нивелиры с компенсаторами, автоматически уста­ навливающими визирную ось трубы в! горизонтальное положение.

При нивелировании III и IV классов применяются нивелиры с цилиндрическим уровнем НВ-1 или Н-3, кроме того, допу­ скается применение выпускавшегося 1ранее «глухого» нивелира Н Г (рис. 9.15). Ш ирокое применение получили нивелиры с ком­ пенсаторами НС-3 и НС-4. При техническом нивелировании, кроме упомянутых, применяются специальные нивелиры НТ, НТС и др.

Н аряду с перечисленными выпускаются новые модели ниве­ лиров, в частности нивелиры с применением в них лазеров.

Н и в е л и р НВ-1 (рис. 9.16) выгодно отличается от глухого нивелира наличием элевационного винта, который служит для при­ ведения линии визирования в горизонтальное положение в момент отсчета по рейке. У этого нивелира изображение концов пузырька контактного уровня находится в поле зрения трубы (рис. 9.17), что существенно облегчает отсчеты по рейке и сообщает им большую точность. Уровень компенсированный.

Особенностью нивелира НВ-1 является то, что сетку нитей в трубе (рис. 9.18) можно лишь немного повернуть вокруг оси при установке в рабочее положение;

перемещаться ж е так, как перемещаются сетки в трубах других геодезических приборов, она не может. Ц ена деления цилиндрического уровня т = 20" на 2 мм, увеличение трубы Г = 30Х. Установочным является круг­ лый уровень с ценой деления 7— 15' на 2 мм. Д л я наводки-трубы на рейку на трубе.имеются целик и мушка.

II и в е л и р Н.-3 (рис. 9.19) является улучшенной моделью нивелира НВ-1 с сохранением.основных элементов его конструк а) б), W Рис. 9.15. Нивелир НГ (а ) и его схема (б ).

1— прижимная пластинка, 2 — подъемный винт, 3— подставка, 4— круглый (установочный) уровень, 5 — отражатель для уровня, 6 — цилиндрический (кон­ тактный) уровень с запасной камерой, 7 — призменный блок, 8— объектив, 9 — фокусирующая линза, 10— окуляр трубы, И — диафрагма с сеткой нитей, 12 — котировочные винты сетки нитей, 1 — лупа контактного уровня, 1 — изобра­ 3 жение совмещенных концов пузырька уровня, 15—-запасная камера уровня, 1 — юстировочный винт уровня, 1 — перегородка запасной камеры уровня.

6 ции. При наличии уровня с т = 1 5 " на 2 мм и Г = ЗОХ этот ни­ велир может быть использован для нивелирования III класса.

В настоящее время нивелиры с цилиндрическим уровнем, особенно при нивелировании низших классов, вытесняются ниве Рис. 9.17. Поле зрения трубы Рис. 9.18. Крепление диафраг нивеяира НВ-1. мы с сеткой нитей в трубе ни­ велира НВ-1.

лирами с компенсаторами. Оригинальные конструкции таких нивелиров созданы советскими учеными Н. А. Гусевым, А. В. М е­ щеряковым, Г. Ю. Стодолкевичем, М: С, Черемисиным и др.

В большинстве предложенных конструкций выдерж ан принцип перемещения изображения рейки пропорционально наклону Рис. 9.19. Нивелир Н-3.

трубы. При этом положение изображения относительно сетки нитей сохраняется неизменным.

Н и в е л и р НС-4 (рис. 9.20 а ). Оптическая схема этого ни­ велира представлена на рис. 9.20 б. Компенсатор, состоящий из двух призм 3 и 4, расположен между фокусирующей линзой и сеткой нитей 5. Он устанавливает линию визирования в гори­ зонтальное положение при наклонах трубы в пределах ± 1 5 '.

Чувствительным элементом компенсатора является нижняя призма 3, подвешенная к верхней части корпуса трубы на двух парах перекрещивающихся стальных нитей диаметром 0,075 мм при длине 26 мм. Д л я предохранения нитей от обрыва при пере­ носке прибора у подвесок компенсатора имеются ограничители.

Ри. 9.20. Нивелир НС-3 (НС-4) (а) и его схема (б).

1 — объектив трубы, 2 — фокусирую щая линза, 3 и 4— призмы компен­ сатора, 5 — сетка нитей, 6 — окуляр трубы, 7 — ограничитель-предохра­ нитель подвесок призм компенсато­ ра;

8 — демпфер.

Колебания компенсатора гасятся демпфером поршневого типа 8. Закрепительный винт отсутствует. Точное наведение трубы на рейку осуществляется вращением одной из двух головок наводящего винта с бесконечной подачей.

В рабочее положение нивелир НС-4 устанавливается по круг­ лому уровню с ценой деления т = 1 0 " на 2 мм. Подъемные винты имеют резьбу с увеличенным шагом (1,75 мм).

В связи с повышением чувствительности компенсатора и улуч­ шением технологии изготовления модернизированный нивелир НС-4 получил шифр НС-3 и стал применяться такж е и для нивелирования III класса. Разновидностью нивелира НС-4 я в ­ ляется нивелир НСК-4 со стеклянным лимбом и шкаловым микроскопом.

Д л я технического нивелирования выпущен уровенный ниве­ лир НТ, а затем его улучшенная модель НТК.

Н и в е л и р НТ (рис. 9.21) в основном повторил конструкцию нивелиров НВ-1 и Н-3;

отличается от них формой элевационного винта, а такж е оригинальным устройством подставки и штатива.

Ш татив металлический с головкой в виде шаровой пяты. С ее Рис. 9.21. Технический ниве- Рис. 9.22. Технический нивелир лир НТ. Н-10Л (быв. НТК).

помощью нивелир приводится в рабочее положение по круглому уровню и закрепляется на штативе становым винтом. Наведение трубы на рейку делается от руки при ослабленном становом винте. Нивелир снабжен металлическим лимбом с ценой деле­ ния 1°, оцифрованным через 10°. Отсчеты производятся по ин­ дексу.

Н и в е л и р Н ТК (рис. 9.22) является улучшенной моделью нивелира НТ. В этом нивелире применена клиновидно-дисковая система, в которой подъемные винты заменены двумя рычагами.

Кроме того, нивелир может быть установлен на любой штатив.

При испытаниях нивелира НТК установлено оптимальное расстояние от прибора до реек 130 м. Невязки в ходах находятся в пределах, допустимых для нивелирования IV класса.

По ГОСТ 10528—76 нивелир НТК получил шифр H10JI.

При техническом нивелировании нашли применение м алога­ баритные нивелиры с компенсаторами: НТС. Т Н -6 (тип Н ТСК по ГОСТ 10528—69) и оригинальный технический нивелир ТН-7 кон­ струкции В Н И М И с широкодиапазонным ( ± 6°), компенсатором, без установочного уровня.

Достоинства нивелиров с компенсаторами по заслугам оце­ нены в сложных условиях нивелирования, на зыбкой почве, на ветру. Само по себе нивелирование, при котором наблю датель не связан с необходимостью постоянного наблюдения за положе­ нием пузырьков уровня, существенно облегчилось, поэтому зна­ чительно возросла производительность труда нивелировщиков:

до 50 % на станции и общ ая около 15 %.

В соответствии с ГОСТ 10528—69 нивелиры были разделены на три группы: высокоточные (Н-1, Н-2, Н С -2), точные (Н-З, Н-03, Н-04) и технические (НТ и Н Т С ).

При пересмотре ГОСТ в 1975 г. в шифры нивелиров были введены значения средней квадратической погрешности в мм на 1 км хода и соответственно вместо Н-1 принят шифр Н-05 и т. д.

В соответствии с. ГОСТ 10528—76 в шифры нивелиров введены буквы: для нивелиров с компенсаторами К и для нивелиров с лимбами Л. Установлено, что изготовляться будут нивелиры следующих типов: Н-05, Н-З и Н-10.

Нивелиры всех типов будут выпускаться и с уровнем при зрительной трубе и с компенсаторами. Нивелиры типов Н-З и Н-10 могут выпускаться с лимбом для измерения горизонтальных углов.

9.7. Н и в е л и р н ы е р е й к и Рейки для нивелирования изготовляются из выдержанных, специально обработанных еловых или сосновых брусков (ГОСТ 8486—66). По ГОСТ 11158—76 допускается изготовление реек из пластмасс, м еталла и других материалов, обеспечиваю­ щих выполнение требований, которым должны удовлетворять рейки. Деления на рейках обозначены сантиметровыми шашками, оцифрованными через дециметр арабскими цифрами. Рейки, как правило, бывают двусторонними: основная ш кала — черная, допол­ нительная— красная.

До последнего времени оцифровка реек делалась примени­ тельно к трубам с обратным изображением. С появлением прибо­ ров, у которых зрительные трубы дают прямое изображение, оцифровка на рейках для них делается прямой. Если у обычных реек к началу счета приноравливается вершина цифр (рис. 9.23 а ), то у реек с прямой оцифровкой — основание (рис. 9.23 б ).

Нуль рейки на черной стороне совпадает с окованным ее концом — пяткой рейки. Нули на красной стороне смещаются на 100 мм (например, на- одной из двух реек комплекта нулю соот­ ветствует отсчет 4683 мм, а на другой — 4783 м м ), что позволяет контролировать правильность отсчетов по рейкам. При нивели 16 Заказ № 1 1 ровании с такими рейками превышения на соседних станциях должны попеременно отличаться на + 10 0 и — 100 мм.

Ф б) ЕЮ Л !1[ \ ю 1 \ ) 17 Я i/ a \1 I [ / Е Рис. 9"23. Отсчеты по рейке с обратным (а) и пря­ мым (б) изображением.

П р и м е р. При нивелировании на смежных станциях применялись рейки, у которых отсчёты, соответствующие основаниям красных сторон, различаются на 100 мм. Требуется проверить правильность записей отсчетов по рейкам и вычисления превышений.

Отсчет по рейке Превышение Контроль h=(a —b) задняя (а) передняя ( Ь) I 1934 (ч) - 7 4 (ч) 6621 (к) 2008 (ч) - 1 7 5 (к) + 6796 (к) II 1726 - 1 4 0 (ч) 6513 -9 6554 - 4 1 (к) Так как разность 2 мм допустима, то записи отсчетов и вычисления пре­ вышений нризнаются правильными.

Возможен и другой вариант раскраски красной стороны рейки:

ширина шашки на ней берется не 10, а 11 мм.

П р и м е р. При нивелировании из середины превышения оказались рав­ ными: по черной стороне + 2 0 0 мм, по красной + 1 8 0. Для перевода «красного»

превышения в «черное» его следует помножить на 1,1 или, что, пожалуй, проще, увеличить на 10% и получить 1 8 0 + 1 8 = 1 9 8 мм, после чего остается подсчитать среднее из полученных результатов.

При техническом нивелировании применяются раздвижные (рис. 9.24 а ) и складные (рис. 9.24 б ) рейки длиной от 1,6 до 4 м.

24 Раздвиж ны е четырехметровые рейки особенно удобны для ниве­ лирования- в пересеченной местности и, как правило, бывают односторонними.

Иногда к двухметровым двусторонним рейкам придается до­ бавочный метровый брусок (рис. 9.25 б ), прикрепляемый при нивелировании в пересеченной местности к основной рейке.

По ГОСТ 11158—76 для нивелирования соответствующих классов выпускаются рейки с шифрами РН-05, РН -3 и РН-10.

Рейки длиной 4000 мм (РН -3 и аj РН-10) выпускаются складными, а рейки длиной 3000 мм могут быть и цельными и складными, в послед­ нем случае в обозначение реек вво­ дится буква С, а при прямой оциф­ ровке рейки буква П.

В комплект рейки РН-05 входит подвесная реечка длиной 1200 мм со штифтом,' ось которого прохо­ дит через нулевое деление основ­ ной и через начало счета на допол­ нительной шкале.

Допустимая погрешность несов­ падения начал ш кал с пятками ре­ ек не более: ± 0,1 0 мм для реек РН 05, ± 0,5 мм для РН -3 и ± 1 мм для РН-10.

г;

Рис. 9.24. Раздвижная (а) и складная рейки (б) с дополнительным бруском.

При нивелировании пятка рейки устанавливается непосред­ ственно на репер или на тем или иным способом отмеченную точку местности. При сложном нивелировании в условиях пере­ сеченного рельефа применяются «потерянные точки»: м етал­ лические костыли (рис. 9.25) и башмаки металлические (рис. 9.26) или деревянные (рис. 9.27).

При техническом нивелировании с фиксируемыми на мест­ ности точками применяются вбитые в землю деревянные колья — точки со сторожками при них (рис. 9.28).

Наиболее устойчивы костыли и деревянные колья. Костыли вытачиваются из железных или стальных прутьев диаметром 20— 25 мм разной длины. Н а головку костыля во избежание ее по­ вреждения при забивании в грунт наклады ваю т специальный стальной колпачок, шайбу или деревянную дощечку. С такими 16* же предосторожностями следует забивать и деревянные колья, недопуская размочаливания их поверхности.

В зависимости от типа почвы применяются разные способы фиксации реечных точек:

а) на плотных каменистых грунтах — металлические костыли и башмаки;

б) на мягких влаж ны х луговых почвах — деревянные колья и металлические башмаки, при установке которых следует сни­ жать дерн;

в) при мерзлом грунте — укороченные стальные костыли;

Рис. 9.27. Деревянный башмак. Рис. 9.28. Точка и сторожок.

г) при снеге высотой более 40—50 см следует пользоваться деревянными баш маками, устанавливаемыми на утрамбованный снег после разрушения наста.

Рейки РН -3, применяемые при нивелировании III и IV клас­ сов, в соответствии с ГОСТ 2386—73 снабж аю тся круглым уров­ нем с ценой деления т = 20' на 20 мм, который прикрепляется к ребру рейки на высоте груди, а такж е отвесом с индексом острием для его поверки.

При техническом нивелировании обычно применяются рейки без таких приспособлений;

реечник устанавливает их на глаз, а это приводит к погрешностям в отсчетах. Д л я исключения таких погрешностей перед отсчетами нивелировщик подает команду: «качать рейку!» При покачивании рейки (не очень ин­ тенсивном и осуществляемом вдоль линии визирования) в поле зрения трубы (рис. 9.29) нивелировщик видит меняющиеся от­ счеты и берет наименьший из них как соответствующий верти­ кальному положению рейки. Однако при этом следует учесть \ / Горизонтальный \ ^ / Рис. 9.29. Отсчет при покачивании рейки.

и толщину рейки, особенно если она стоит на ровной, а не сфе­ рической поверхности точки. Погрешность в отсчете по покачива­ емой рейке вы раж ается величиной (9.9) где с — толщина рейки и a — отсчет по рейке.

При отсчетах a = 2000, 500 и 300 мм и толщине рейки 30 мм погрешности в отсчетах будут соответственно 0,2;

0,9 и 3 мм. Отсюда делаем вывод, что качать р е й к у сл ед у ет только п р и отсчетах, б о л ь ш и х 500 мм (по черной стороне рейки). При отсчетах, мень­ ших 500 мм, покачивание рейки приводит к недопустимым по­ грешностям за счет толщины рейки. При больших отсчетах по­ качивание следует ограничить (в пределах ± 10°), а на крутых скатах следует пользоваться рейками с уровнями.

9.8. И с с л е д о в а н и я нивелиров и реек Перед началом полевых работ геодезист должен убедиться в полной исправности нивелира и реек, а такж е и в том, что они отвечают тем общим требованиям, которые предъявляются к любому геодезическому прибору.

Исследования нивелиров должны установить следующее:

— для нивелиров с цилиндрическим уровнем: увеличение зри­ тельной трубы;

чувствительность цилиндрического уровня;

пра­ вильность установки призменного блока;

цену деления уровня;

соответствие между увеличением трубы и ценой деления уровня;

— для нивелиров с компенсаторами определяется увеличение трубы, а исследования по п. 2—5 заменяю тся исследованием пра­ вильности и стабильности действия компенсатора.

Кроме того, у нивелиров обоих типов должна быть определена цена деления установочного круглого уровня и проведено иссле­ дование хода фокусирующей линзы в трубе.

1. Определение увеличения зрительной трубы и других характеристик описано ранее.

2. Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь у р о в н я, определяемая как спо­ собность пузырька уровня реагировать на отклонения оси уровня от горизонтального положения, характеризует качество уровня и пригодность его для нивелирования по данному классу.

Недостаточная чувствительность уровня обнаруживается сле­ дующим образом. Установив пузырек уровня на середину ампулы, делаю т отсчет по рейке, находящейся в 50 м от прибора. Вращ ая рабочий подъемный или элевационный винт, отклоняют визирную ось трубы, а следовательно, и ось уровня и, не глядя в трубу, вновь приводят пузырек уровня на середину, после чего делают отсчет по рейке. Если он будет отличаться от начального более чем на ± 2 мм, то чувствительность уровня недостаточна.

Д л я обнаружения излишней чувствительности поступают аналогичным образом с той лишь разницей, что при повторном наблюдении контролируется не стабильность отсчета по рейке, а стабильность положения пузырька уровня: после возвращения визирной оси трубы на начальный отсчет пузырек уровня дол­ жен занять первоначальное положение с точностью ± 0,2 деления.

При больших отклонениях уровень признается излишне чувстви­ тельным и подлежит замене.

3. П р а в и л ь н о с т ь у с т а н о в к и п р и з м е н н о г о б л о к а определяется путем визуальной оценки положения пузырька ци­ линдрического уровня относительно нуль-пункта амплитуды в тот момент, когда половинки его совпали, как показано на рис. 9.17.

Кроме того, эти половинки должны иметь одинаковую ширину.

Если эти требования не соблюдены, то нивелир следует напра­ вить в ремонт.

4. Ц е н а д е л е н и я ц и л и н д р и ч е с к о г о у р о в н я опре­ деляется с помощью нивелирной рейки следующим способом.

Н а расстоянии 5 от нивелира устанавливаю т вертикальную рейку (рис. 9.30 а ). Нивелир при этом нужно установить так, чтобы один из подъемных винтов, рабочий, был обращен к рейке.

Вращением элевационного (или рабочего) винта переме­ щают пузырек уровня из нуль-пункта, например в сторону объек­ тива трубы, и фиксируют данное положение пузырька, а такж е и визирной оси отсчетами по ш кале ампулы и по рейке. Усло­ вимся при этом отсчет по концу пузырька, обращенному к объек­ тиву, считать положительным, а к окуляру — отрицательным ^ з а ­ тем вращением того ж е рабочего винта перемещают пузырек уровня в противоположную сторону, вновь делаю т отсчеты по Рис. 9.30. Определение цены деления цилиндрического уровня по рейке.

«ов ®ок а ов #ок ш кале ампулы (рис. 9.30 б) и по рейке и находят их разности, устанавливая при этом, что перемещение пузырька на п делений, где а об2 + аок а об1 + а ок П вызвало разность отсчетов Ъ\—Ь2 по рейке. Данные наблюдений и результаты последующих вычислений записываю т в таб­ лицу (табл. 9. 2 ) -.

Д л я контроля отсчетов по краям пузырька вычисляют его длину (аоб—а ок), значения которой в одном приеме могут коле­ баться в пределах 0, 2 — 0, 3 деления ампулы.

Рассм атривая разность отсчетов по рейке Ь\—Ь2 как дугу ра­ диуса S, стягивающую центральный угол а, находят его по фор­ Ь\— ы м уле., а -Ч ^ р. (9-10) где р = 206 265" и цену деления уровня т определяют по формуле ( b j - b j ) 206265" а... _ п сп ‘V' • 1 Если условиться, что начало отсечта делений при перемещении пузырька перенесено в любой конец шкалы ампулы, то исследование можно провести с отсчетами по одному концу пузырька, исследовав поочередно обе половины ампулы.

Таблица 9. Определение цены деления уровня нивелира с помощью рейки Отсчет по концам Отсчет по пузырька уровня аоб + аок рейке, мм.

Расстояние, 2 Ьх № приема т мм ь п “об “ок Ь\ —bz 1 40000 + 1 0,0 - 1,8 + 4,1 + 5,0 -7,0 -1,0 Разность + 5,0 + 5,2 + 5,1 21,2" + 2 40 000 + 9,2 -2,6 + 3,3 -1 0, + 1,0 -4,8 Разность + 8,2 + 8,0 + 8,1 +33 21,0" 21" Т ср «* В нашем случае в первом приеме получено 21 • 206 2 1,2 ".

4 0000 • 5, Значение т определяется двумя приемами. Если п —т г^ О Д ", то среднее арифметическое из их значений принимается как цена деления данного уровня.

Рис. 9.31. Определение цены деления круглого уровня.

Описанным способом определяется и цейа деления круглого уровня, при этом в формуле (9.10) р = 3438'.

Г. Ф. Лысов рекомендует следующий способ определения цены деления круглого уровня. Установив нивелир по предвари­ тельно проверенному уровню, направим трубу на рейку, установ­ ленную на расстоянии 34,4 м от прибора (рис. 9.31). Вращением обращенного к рейке подъемного, рабочего, винта переместим пузырек исследуемого уровня в положение I и сделаем по рейке отсчет Ъ\. Затем, вращ ая рабочий винт, приведем пузырек в поло жение I I и сделаем по рейке Ъ2.

отсчет Ц ена деления уровня определится по формуле b2 — b\ (9.12) в которой т — цена деления ампулы круглого уровня, минуты;

Ьх и Ь2 — отсчеты по рейке, мм.

Если т 15' на 2 мм, то уровень следует заменить, потому что при установке по такому уровню нивелира в рабочее положение у нивелира с контактным уровнем в поле зрения лупы не будут видны концы пузырька, а у нивелиров с компенсатором будет наб­ людаться зависание последнего.

Ампула уровня Рис. 9.33. Положения пу­ Рис. 9.32. Исследование правильности хода зырька круглого уровня фокусирующей линзы в трубе.

при определении погреш­ ности недокомпенсации у нивелира.

5. С о о т в е т с т в и е цены деления цилиндриче­ с к о г о у р о в н я у в е л и ч е н и ю з р и т е л ь н о й т р у б ы харак­ теризуется формулой fid" q,1t -2 L -, (9.13) в левой части которой представлена точность установки уровня по ш кале ампулы, а в правой — разреш аю щ ая способность трубы.

6. Исследование п р а в и л ь н о с т и х о д а ф о к у с и р у ю щ е й л и н з ы в зрительной трубе нивелира выполняется на горизон­ тальной площадке, на которой разбивается полуокружность ра­ диусом 50 м и на ней обозначаются кольями точки для установки рейки (рис. 9.32). Поставим исследуемый нивелир в точке 1\, сде­ лаем отсчеты по рейке, последовательно устанавливаемой во всех отмеченных точках, и вычислим превышения между ними в раз­ личных комбинациях. Затем перенесем нивелир в точку 12 и вновь проделаем те ж е операции. Если расхождения превышений больше допустимых: ± 1 мм для нивелиров Н-3, НС-3 и НС-4 и ± 2 мм для нивелиров НГ, НТ, НТС и др.,— исследуемый нивелир следует направить в ремонт.

Если используется нивелир с выявленной неправильностью хода фокусирующей линзы, то следует применять способ нивели­ рования вперед, а при нивелировании-из середины нельзя допус­ кать неравенства расстояний от нивелира до реек.

У нивелиров с компенсатором после выполнения перечислен­ ных выше, относящихся к нему исследований нужно определить п о г р е ш н о с т ь к о м п е н с а ц и и. С этой целью исследуемый нивелир устанавливаю т строго в створе посредине между двумя рейками, находящимися на расстоянии 100 м друг от друга. Р а ­ бочий подъемный винт направляю т по створу. Приведя нивелир в рабочее положение по выверенному установочному уровню, оп­ ределяют превышение между точками, в которых стоят рейки, при положении пузырька уровня I (рис. 9.33). После этого, действуя рабочим винтом, приводят пузырек в положения I I и I I I и при каждом из них определяют превышения при продольном наклоне прибора. Затем еще раз определяют их при положениях пузырька I V и V, к которым он приводится одновременным вращением вин­ тов в соответствующую сторону для придания прибору попереч­ ного наклона. Перечисленные действия составляют один прием, который повторяется еще 3 раза. Средние превышения, получен­ ные из четырех приемов при каждом из положений I I — V, не должны отличаться от среднего превышения, полученного при положении I, более чем на 3 мм у нивелиров типа Н-3 и 5 мм у нивелиров типа Н-10. Нивелиры, у которых расхождения превы­ шают допустимые, нуждаются в заводской юстировке. Данное исследование периодически (через два-три месяца) повторяется.

При проведении исследований нивелиров рейки, предвари­ тельно проверенные (см. ниж е), устанавливаю тся на костыли или на колья с гвоздями, шляпки которых имеют сферическую поверх­ ность, укрепляются в специальных рейкодерж ателях или привязы­ ваются к штативам.

После общего осмотра реек проверяется правильность нанесе­ ния делений на каждой из них с помощью контрольной линейки.

У реек типа РН -3 погрешности нанесения сантиметровых деле­ ний не должны превышать ± 0,20 мм, а метровых интервалов ± 0,50 мм. У реек типа РН -10 погрешности в нанесении метровых интервалов могут доходить до ± 1,00 мм.


П араллельность оси круглого уровня продольным ребром рейки проверяется по отвесу в закрытом от ветра месте. При от­ сутствии отвеса установку круглого уровня можно проверить по вертикальной нити трубы нивелира, находящегося на расстоянии 50—60 м от рейки. Сначала рейку ставят ребром, а затем пло­ скостью к нивелиру и наблюдают отклонения пузырьков от сере­ дины ампулы. Отклонившийся пузырек возвращ ается на середину с помощью котировочных винтов. Правильность установки уровня на рейке проверяется ежедневно.

9.9. П о в е р к и нивелиров 9.9.1. Нивелиры с цилиндрическим уровнем j ( НВ-1, ЛД-З, HT, НТК и др.)-------- (Т7)0 с ь у с т а н о в о ч н о г о к р у г л о г о у р о в н я д о л ж н а б ы т ь п а р а л л е л ь н а оси в р а щ е н и я прибора.

Д анная поверка и устранение обнаруженной погрешности выполняются так же, как у цилиндрического уровня, при алидаде теодолита.

С2) С е т к а н и т е й в т р у б е д о л ж н а б ы т ь у с т а н о в л е н а правильно.

После исправления установочного уровня и приведения ниве­ лира в рабочее положение наводят его трубу на рейку, находя­ щуюся на расстоянии 25—30 м. Закрепив трубу, поворачивают ее с помощью наводящего винта, следя за отсчетом по рейке. Если окажется, что на краях поля зрения отсчет изменяется больше чем на 1 мм, то следует отделить окулярную часть от корпуса трубы и ослабить винты пластинки — держ ателя сетки нитей (рис. 9.18):

средний винт — на четверть оборота, а крайние — на целый обо­ р о т — и повернуть пластинку в соответствующую сторону. После этого окулярную часть ставят на место и закрепляю т винтами, сначала предварительно и после поверки положения сетки — наглухо.

(Зи О с ь ц и л и н д р и ч е с к о г о уровня д о л ж н а быть параллельна визирной оси тр у б ы в п л а н о в о м и в высотном отношении.

Здесь имеется в виду требование параллельности проекций эти х о сей на горизонтальную и вертикальную плоскости.

а. Поверка параллельности проекций осей на горизонтальную плоскость выполняется при выборе нивелира для производства нивелирования и после ремонта прибора.

Н аправляю т один из подъемных винтов (винт 3 на рис. 5.7) на рейку, установленную в 50 м от нивелира, и, приведя его в р а ­ бочее положение, совмещают с помощью элевационного винта изоб­ ражения концов пузырька уровня. В этом положении трубы де­ лают начальный отсчет по рейке. Затем делаю т два-три оборота винта 1 по часовой стрелке и после совмещения краев пузырька берут отсчет а л, после чего, действуя тем ж е винтом, возвращ аю т трубу в исходное положение и после совмещения краев пузырька проверяют, сохранился ли прежний отсчет по рейке. Этим завер­ шается первый этап поверки.

Н а втором этапе проводят точно такую ж е операцию винтом 2 и после совмещения концов пузырька делаю т второй отсчет по рейке а а, |Разность отсчетов ап—«л допускается в пределах ± 6 мм.

Если полученная разность превышает допустимую, то следует ослабить вертикальные котировочные винты уровня и, действуя горизонтальными (равномерно поворачивая их в одну и ту же сторону), переместить находящийся у окуляра конец уровня вправо (к трубе), если разность ап—а л положительна, и влево (от трубы ), если она отрицательна^ М ожно обойтись и без отсчетов по рейке, наблю дая за пове­ дением пузырька уровня при боковых наклонах трубы. Если концы пузырька остаются на месте или смещаются оба раза в одну и ту же сторону, то условие выполнено. В противном слу­ чае, как и при первом способе, установка уровня исправляется боковыми юстировочными винтами методом последовательных приближений.

Рис. 9.34. К поверке параллельности визирной оси трубы (а) и оси цилиндрического уровня (б) у глухого нивелира.

\ б. Поверка параллельности проекций осей на вертикальную плоскость — главная поверка любого нивелира — выполняется путем двойного нивелирования линии местности.^ Эту поверку можно выполнить либо с одной рейкой, либо с двумя рейками, причем несколькими способами.

Рассмотрим сначала наиболее простой и практичный способ поверки с одной рейкой, или поверку по способу вперед-,.

Н а концах линии длиной 50—75 м и в точках А и В (рис. 9.34 а ) забиваются костыли или колья. Окуляр нивелира, находящегося в точке А, центрируют с помощью рейки, измеря­ ется высота прибора i (см. рис. 9.2), и рейку устанавливают в точке В.

Предположим, что в отсчете b по рейке содержится со знаком плюс погрешность х, обусловленная несоблюдением поставлен­ ного условия. Тогда превышение h с учетом предполагаемой по­ грешности и ее знака определится из уравнения + х — b.

h= Затем меняют местами нивелир и рейку и проделывают те же операции в точке В. П олагая, что при неизменившейся фокуси­ ровке трубы погрешность х осталась прежней (рис. 9.34 б ), полу­ чают еще раз превышение h = a — i2 — х.

С кладывая почленно эти уравнения, находят среднее превы­ шение а _л — /о Л= - ^ +4 ^. 9 - 14) свободное от влияния погрешности х. Эта формула является ра­ бочей при нивелировании с одной рейкой по способу вперед.

Искомая погрешность 1+ А -. (9.15) x= J t+ L -l [Если значение х не превышает ± 4 мм ( ± 2 мм для нивелира Н -3), то условие считается выполненным. В противном случае следует вычислить отсчет а\ = а — х и установить на него горизон­ тальную нить сетки нитей с помощью элевационного винта, а з а ­ тем с помощью вертикальных котировочных винтов цилиндриче­ ского уровня при ослабленных горизонтальных совместить изоб­ ражения концов пузырька уровня.

После устранения погрешности х следует еще раз поменять местами нивелир и рейку и, рассматривая отсчет at как отсчет а, сделать новый отсчет Ь и убедиться в том, что исправление до­ стигнуто и при этом не нарушено взаимное положение оси уровня и визирной оси, установленное предыдущими поверками.

П оверка условия с помощью двух реек выполняется следующим образом: нивелир устанавливаю т точно на середине между двумя рейками, отстоящими одна от другой на расстоянии 60—80 м,_ и производят отсчеты ai по задней и Ь\ по передней рейке. Затем ’ нивелир устанавливаю т за передней рейкой, в 3—5 м от нее, и производят отсчеты а 2 по дальней' рейке и Ь2 по ближней.

Предвычисленный отсчет по дальней рейке аг = (ai—Ьх)+Ь% не должен отличаться от фактического отсчета а 2 более чем на 4 мм. Если а 2 4 мм, то поступают так же, как в предыдущем случае, добиваясь, чтобы фактический отсчет а 2 совпал с вычис­ ленным.

Д л я проверки поставленного условия рекомендуется создать вблизи водомерных устройств специальный стенд для одной или двух реек.

В первом случае на местности закрепляю т два репера, опре­ деляя их превышение, с которым в дальнейшем сверяют превы­ шение, определенное поверяемым нивелиром, а во втором, кроме закрепления конечных точек, закрепляю т такж е и точки для уста­ новки нивелира. Конечные точки могут быть выбраны и закреп­ лены на стенах зданий, деревьев или столбов, расположенных в 100 м друг от друга. Вместо реек в этом случае могут служить повешенные или нарисованные небольшие (20—25 см) шкалы с сантиметровыми делениями. Установив сначала одну из них на высоте линии визирования, закрепляю т вторую ш калу на такой же высоте, нивелируя строго из середины. При поверке доби­ ваются равенства отсчетов.

9.9.2. Нивелиры с компенсаторами (НС-4, НС-3), Г Г с ь круглого у р о в н я д о л ж н а быть п а р а л ­ лель н а о с и в р а щ е н и я н и в е л и р а.

Порядок установки нивелира в рабочее положение, с которого начинается поверка круглого уровня, указан на рис. S.7. Отклоне­ ние пузырька от нуль-пункта при повороте трубы на 180° не должно превышать 0,2—0,3 мм.

Поверку установочного круглого уровня нужно проводить ежедневно.

/(X ) Л и н и я визирования должна устанавли­ ваться горизонтально.

Поверка осуществляется способами, применяемыми при по­ верке параллельности визирной оси и оси цилиндрического уровня нивелиров НВ-1 и др. Если окажется, что х ± 4 мм для нивелира НС-4 и ± 2 мм для нивелира НС-3, то исправленный отсчет ( ai = a —х) устанавливается путем перемещения сетки нитей с уче­ том особенности ее крепления в трубе.

Поверку нитяных дальномеров, применяемых при установках реек, при нивелировании делать необязательно;

коэффициенты дальномеров можно принять по паспортам приборов.

9.1 0. О с н о в н ы е и с т о ч н и к и п о г р е ш н о с т е й при н и велировани и П редполагая, что все условия, которым должен удовлетво­ рять исправный нивелир, соблюдены и что превышения опреде­ ляются способом, исключающим влияние остаточных погрешно­ стей прибора, мы тем не менее допускаем целый ряд погрешно­ стей, начиная с параллакса сетки нитей, о котором часто забывают.

Наиболее существенные погрешности, как например, погреш­ ность визирования, совмещения концов пузырька контактного уровня и др., установлены опытным путем и учитываются при рас­ четах, связанных с выбором условий, обеспечивающих надежность результатов нивелирования. Здесь мы обратим внимание на по­ грешности, не поддающиеся точному учету, которые, подчиняясь К определенным закрномерностям, носят случайный характер. их 254.

числу относятся погрешности, вызванные тепловым воздействием на прибор.

Д ля защиты нивелира от прямой солнечной радиации приме­ няется топографический зонт, который, однако, не может предо­ хранить прибор от рассеянной радиации;

отсутствуют способы за ­ щиты прибора от влияния температуры окружающей среды. От­ сюда следует необходимость выбора не только надлежащ их условий, называемых в общем метеорологическими, но такж е и времени д ля производства нивелирования.

При производстве нивелирования необходимо учитывать и гидротермические условия, связанные с замерзанием и оттаива­ нием грунта. В районах вечной мерзлоты и глубокого промерза­ ния гидротермические условия надлежит соблюдать особенно тщ а­ тельно, поэтому при длительных перерывах в работе наблюдения следует заканчивать только на постоянных знаках, а не на кольях и костылях.


Очень опасны при нивелировании усадки точек при установ­ ках на них реек, особенно когда на них опираются реечники, а такж е оседание штатива при нивелировании по способу вперед.

Отсюда ясно значение выбора правильной методики и условий выполнения геометрического нивелирования.

9.1 1. К онтроль геом етри ч еск ого нивелировани я Контроль при геометрическом нивелировании осуществляется разными способами на всех этапах полевых и камеральных работ.

9.11.1. Контроль нивелирования на станции После установки нивелира и приведения его в рабочее поло­ жение тщательно проверяется отсутствие параллакса сетки ни­ тей. Д ля контроля отсчетов и определения превышений исполь­ зуются различные способы в зависимости от вида и оцифровки реек. Если применяются односторонние рейки, то повторные отсчеты по ним не гарантируют от повторения допущенных по­ грешностей. Во избежание этого повторные отсчеты рекомендуется делать изменив высоту нивелира не менее чем на 100 мм.

В Институте Кубаньгипроводхоз при работе с односторон­ ними рейками применяется следующий способ контроля наблю де­ ний. После определения превышений рейки поворачивают нулями вверх и, не изменяя высоты прибора, наблю датель повторяет наб­ людения в обратном порядке, следя за тем, чтобы сумма отсчетов, взятых по одной и той ж е рейке, равнялась ее длине, выраженной в миллиметрах, а превышения имели противоположные знаки, различаясь при этом не более чем на 5 мм, как это и полагается при нивелировании IV класса.

Опыт показал, что такой прием нивелирования повышает производительность труда нивелировщика на 30 %'• При нивелировании III класса односторонние рейки не приме­ няются. В дальнейшем изложении будут подразумеваться двусто­ ронние рейки, в этом случае при нивелировании III класса допу­ скается различие превышений, определенных по разным сто­ ронам:

(9.16) (Лч — h K) ^ ± 3 мм с учетом различий в оцифровке реек.

Несмотря на все принятые меры, в ж урнал наблюдений все ж е могут попасть ошибочные данные. Д л я устранения их в про­ цессе измерений производится постраничный контроль записей в ж урнале наблюдений, осуществляемый по формуле сложного нивелирования (9.7) в таком виде: • и ( Е а ч + ак) — ( Е * ч + Е * к ) v (9.17) в пределах каждой страницы ж урнала.

9.11.2. Заключительный контроль Формы заключительного контроля нивелирных ходов изби­ раются в зависимости от класса нивелирования и от конструкции ходов. При нивелировании III класса все ходы прокладываются в прямом и обратном направлениях независимо от их конструк­ ции. При нивелировании IV класса такие ходы практикуются лишь в тех случаях, когда передача отметки на вновь установ­ а) 8) / 1/ Q О Q -о------- D ш г) / 5) / Рис. 9.35. Схемы нивелирных ходов.

ленный репер осуществляется так называемым висячим ходом.

Типы и порядок прокладки ходов представлены на рис. 9.35.

Возможны две разновидности ходов, опирающиеся на одну точку с отметкой: 1) висячие ходы, которые прокладываются в прямом и обратном направлениях или двумя нивелирами («ход в два нивелира») последовательно один за другим (рис. 9.35 а );

2) замкнутые ходы (рис. 9.35 б ), которые прокладываю тся одним ходом.

Д л я висячих ходов формула контроля представляется в виде алгебраической суммы h nр + 2 ^обр = 0, (9.18) а приопределении допустимой полученной невязки длина хода исчисляется только в одном направлении.

Д л я замкнутых ходов — высотных полигонов — формула кон­ троля имеет следующий вид:

/ г = 0. (9.19) Ходы, опирающиеся на две точки с отметками — замкнутые ходы (рис. 9.35 в ), такж е одинарные, контролируются по такой — (Я2— Я,) = формуле: ' 0. (9.20) й При развитой нивелирной сети, когда вновь устанавливаемый репер рассматривается как узловая точка (рис. 9.35 г ), контроль осуществляется по такой ж е формуле по всем возможным на­ правлениям. Подсчитав суммы превышений по всем направлениям с данных точек на искомую с учетом их знаков, проверим соблю­ дение следующих условий:

[(11 + Лш) - (Яш - Я,)] = ©, + 2,)- ( 1 - я„)]=0, Я [( Аш + Е *ii) - (Яп - Яш)] = 0. (9.21) 9.11.3. Допустимые невязки В правой части уравнений, представляющих формулы конт­ роля (9.18) — (9.21), вместо нуля появляется некоторая величина fh — невязка в превышениях с положительным или отрицатель­ ным знаком. Предельное значение этой величины в миллиметрах оценивается по одной из формул:

при нивелировании III класса -4- 10 aJ L \ при нивелировании IV класса ± 2 0 -yj L \ при техническом нивелировании ± 5 0 д /Г, (9.22) где L — длина хода, км.

9.1 2. Н и в е л и р о в а н и е I I I к л а с с а Нивелирные сети III класса в виде систем ходов е узловыми пунктами и отдельных ходов прокладываю тся внутри полигонов II класса. Проложение «висячих» ходов не разреш ается.

17 Заказ № 1 1 При рекогносцировке отыскиваются знаки ранее выполненного нивелирования высших классов для последующих привязок ходов (рис. 9.36) и намечаются места для установки новых знаков.

П ривязка линий III и IV классов к фундаментальным реперам ГУГК не разреш ается.

Д л я нивелирования III класса должны применяться нивелиры типа Н-3 с такими характеристиками: увеличение не менее ЗОХ и цена деления не более 15" у неконтактного цилиндрического уровня и не более 30" у контактного. Допускается применение ни­ велиров Н-3 (НВ-1) и НС-3 (Н С -4), реек типа РН-3.

Д л я привязки к стенным маркам применяется подвесная реечка (рис. 9.37) или проектирование сетки нитей на стену здания с последующими промерами (расстояние I на рис. 9.37 и 9.38).

Репер Правильна Рис. 9.36. Включение репера в нивелирный ход.

Перед началом полевых работ производятся исследования и поверки нивелиров и реек по полной программе. В течение поле­ вого периода через 10— 15 дней при нивелировании в горных районах и через месяц в равнинных районах определяется средняя длина рабочего метра комплекта реек.

Нивелирование III класса выполняется в прямом и обратном направлениях участками длиной 20—30 км, состоящими из секций протяжением 5—7 км, концы которых закрепляю тся реперами постоянного типа. Н орм альная длина визирного луча 75 м при бла­ гоприятных условиях и увеличении трубы не менее 35 X может быть увеличена до 100 м. Расстояния от нивелира до реек изме­ ряются тонким тросом, просмоленной бичевой или другими спо­ собами. Неравенство расстояний допускается в пределах 2 м, а накопление их в секции — не более 5 м.

Рейки устанавливаю тся по уровням при них на костыли или баш маки, под которыми предварительно снимается дерн. Н а уча­ стках с рыхлым или заболоченным грунтом рейки устанавливаю т на прочно забитые деревянные колья диаметром 10 см с вбитыми в их торцы гвоздями с полусферическими головками. В критиче­ ских. случаях, крайне нежелательных при нивелировании III класса, сооружаются лежневые реперы (см. рис. 9.7), а под ножки штатива забиваю тся колья.

Н а забол оч ен н ы х уч астк ах д о л ­ Ей ж е н п р и м ен я ться нивел ир с к о м ­ п енсатором.

При перерывах в работе наб­ людения заканчиваю тся на по­ ai стоянном знаке либо на трех ко­ стылях или кольях, забиваемых в дно ямок глубиной 0,3 м и з а ­ а Горизонт Горизонт сыпаемых землей. Допустимое прибора прибора расхождение превышений, опре­ деленных до и после перерыва,— не более 3 мм. При больших рас­ хождениях нивелирование по сек­ ции повторяется от постоянного знака.

Работа на станции начинается с установки и приведения в р а ­ бочее положение нивелира с по­ мощью установочного уровня. I I I I I I I I Рис. 9.37. Отсчет по подвесной реечке.

I Установив трубу по глазу и по предмету, нивелировщик наводит ее на заднюю рейку и приступает к отсчетам. Перед отсчетами по рейкам пузырек цилиндрического уровня приводится на сере Рис. 9.38. Привязка нивелирного хода к стенному реперу.

дину с помощью элевационного винта, при работе нивелиром е компенсатором отсчеты производятся при установившемся изображении реек.

17* ч_^ tO S ГО Oi + I • CD CD OJ Ю CO СЧ + + + N- О к «*«г *ь CO CM cd CD CD CD О 1) н CD О Ю Яа & o *"s Xs — 00 a V— l CD CD о Г-* CD Tj* N N CO CD CO rt* CD h- CD CD ищзб кнойохо СЗ Sf К ч vo N ^ ~ s»/ Tf 05 Ю s CD -Ф CO ч3 + о (N tO Ю °§ + CN CM E- a 03 + + 5* TJ* з: o «a + р + у —s.

CD ю xл rt« 00 CO N О a« LO CD CM CO 1' — О *« — со GO •— M s. NI УO C S'© °..

5i.. s l y-«s C o^ i. /^ s 6Г CO СЧ й s»^ s»/ rs 5 ci.

3« О;

з cs 3 '* о h со CD Ю r— S J5 'g N.

S S.’ ^ ^ о s о I ^ B^ I ? Tt Ю S 'S c;

^ с a О н o^gs а 5 S= 3 S О ШО V х ч с 0- rf С О СО с' /-N о с.

о с о сч « Is * с ч Sw §С О с ч с о с ч S 00 S с со MJ о с. ~со. СО о N о с л* + NN ч.

сч + + + +$ с с С о о сСо СО оО * — ю о Ч rf СП о ю I ю + I ю 7 + + + + о я rf сч с ч со С тО 05 СП rf }* ю СО о ЙО J rf со со та _. я яО * ю о сч C) QО ис С /ч/ * 4 аS с rfЧ/S О о О О "»—)*, о“с н ч /ч ~ с с о s ко К в © rЧ f * со ччосо 20 ;

с ч С сч О 5 rf о СОN SС К 0.

ю0 С 1С rf *,— О *сО 3 N с1ю ч' о со СО rf ео о оо+ ю ю Ючч rt* с с В * к н я N.

сч СО ю сч с.

о S сч N % 05 сч + + I + с ч СЧ rf О0 сf * Сс о 1^ —ч и со о 1 -н — сч К С со о 4 rf rf с rf о с.

о ю о rf со rf СО сч сч со W О )и сч rf ю к ЯS О^ Яе а) * д* Л Я S * и и СЗУ о, Гв 3 N eL н я ио сч" о * и с Отсчеты по рейкам производятся в следующем порядке: по 1) отсчет по трем нитям по задней рейке, 2) то ч е р н о й стороне:

же по передней рейке;

п о к р а с н о й ст ороне: 3) отсчет по средней нити по передней рейке, 4) то ж е по задней рейке.

Отсчеты по рейкам записываются в ж урнал по форме, реко­ мендуемой инструкцией ГУГК (табл. 9.3);

в нем цифрами в скобках указана последовательность заполнения граф и вычис­ лений, которые контролируются на каждой станции:

а) отсчет по средней нити по черной стороне каждой рейки не должен отличаться от соответствующей полусуммы отсчетов по дальномерным нитям более чем на 3 мм;

б) расхождения между превышениями, полученными по чер­ ным и красным сторонам реек, с учетом разности высот пары реек не должны превышать 3 мм.

Если указанные допуски превышены, то наблюдения на данной станции повторяются с изменением при этом высоты нивелира на несколько сантиметров.

Заверш ив нивелирование секции, сравнивают между собой суммы превышений по прямому и обратному ходам:

± 10 aJ L.

^йш = S АП — р А0бр) Результаты нивелирования (табл. 9.3 [37]) по каждой секции заносятся в специальную ведомость, в которой вычисляется общая невязка хода. После сравнения с допустимой она распределяется между секциями пропорционально их длинам, если число станций (штативов) на 1 км хода во всех секциях примерно одинаково или пропорционально числу штативов в каждой секции.

После исправления превышений по всему ходу вычисляются отметки реперов по известной формуле #„ = # „ _ ! + А.

9.1 3. Н и велирован и е IV к ласса Линии нивелирования IV класса, опирающиеся на пункты высших классов, прокладываю тся в одном направлении. Они могут выполняться нивелирами с такими характеристиками: увели­ чение трубы не менее 25 X, цена Деления неконтактного цилиндри­ ческого уровня не более 25" и контактного — не более 30". Могут применяться нивелиры типа Н-З, а такж е нивелир НС-4, НТК (Н-10Л) и др., допускается применение нивелиров НГ, реек типа РН -3 с уровнями при них.

Все подготовительные работы выполняются по программе, аналогичной программе для нивелирования III класса.

Расстояния от нивелира до реек можно измерять шагами, неравенство их допускается до 5 м, но с разными знаками в преде­ лах секции. Высота луча над подстилающей поверхностью допус­ кается не менее 0,2 м, а над водной поверхностью — 1,0 м.

Выбор времени для производства работ более свободный, не­ жели при нивелировании высших классов;

нивелирование реко­ мендуется производить при благоприятных условиях и предохра­ нять нивелир от солнечной радиации.

Рейки при нивелировании устанавливаю тся на костыли, баш ­ маки или деревянные колья достаточной длины.

Отсчеты при нивелировании IV класса как по черной, так и по красной сторонам реек делаю тся по средней нити. Д л я опреде­ ления расстояний от нивелира до реек отсчеты делаю тся по одной и той ж е дальномерной нити по черным сторонам реек.

При каждом отсчете пузырек цилиндрического уровня приво­ дится на середину ампулы элевационным винтом (подъемным винтом у Н Г ). При работе нивелирами с компенсаторами отсчеты производятся при наведении трубы на рейку.

Таблица 9. Образец записи в журнале нивелирования IV класса Ход от грунт, реп. 606 до грунт, реп, Дата 5 ию ля 1978 г. Начало 7 ч 10 м ин Конец 9 ч 00 мин Погода: ясно, слабый ветер Изображение: спокойное Отсчет по рейке Расстояние до Среднее Превышение, станции, превышение, задней и jv рейки fe мм мм передней реек задняя передняя 1185(1) 375 (7) 1058 (3) 1560 (2) 1430(4) + 1 3 0 (1 1 ) 372 (8) гр. реп.

+ 3 0 (1 2 ) + 1 3 0 (13) 6247 (6) 6217 (5) 2— 1 4687 (9) + 1 0 0 (1 4 ) 4787(10) 2 260 1—2 263 -2 0 1265 6052 -1 0 6159 -2 0 -1 0 4787 Постранич­ 3506 (21) 42 012(15) -1 4 6 0 ( 1 7 ) 43 472(16) - 7 3 0 (18) ные суммы “ 43 472(16) - 7 3 0 (20) - 1 460 (19) Подсчет по секции от грунт, реп. 606 до грунт, реп. 2 - 29 010(21) 414 508(15) 402 784(14) + 1 1 724(17) + 5 8 6 2 (18) 402 784(16) + 5 862 (23) + 1 1 7 2 4 (22) L = 5,8'км (24) Измеренное превышение h ' = + 5 8 6 2 мм (26) п = 3 2 шт. (25) Поправка на ср. длину б/z = + 3 мм (27) метра реек Исправленное превыше­ h = + 5 8 6 5 мм (28) ние h = + 5,8 6 5 м (29) Перед началом- нивелирования прибор приводится в рабочее положение. Затем производятся отсчеты по рейкам в следующем порядке. По черной стороне: 1) по верхней и средней нитям по задней рейке, 2) то же по передней рейке;

по красной стороне рейки: 3) отсчет по средней нити по передней рейке, 4) то же по задней рейке.

Расхождения получаемых превышений допускаются до 5 мм с учетом разности высот нулей пары реек. Если результаты заб ­ ракованы, наблюдения повторяются при измененной на 3—5 см высоте нивелира.

При перерывах в наблюдениях окончание и возобновление их оформляется так же, как и при нивелировании III класса, рас­ хождения в получаемых до и после перерыва превышениях до­ пускаются до 5 мм: Результаты наблюдений и их обработка зано­ сятся в ж урнал (табл. 9.4).

Таблица 9. Ведомость превышений и высот пунктов нивелирования IV класса Ход от стен. реп. 124 до грунт, реп. 3 (Р —36—48) Дата 8 авг. 1979 г.

.

Описание местополо­ Высота н уровнем смежными знаками, жения нивелирного начального пункта, Расстояние между превышение в м, Число штативов Расстояние от Тип и Jfi знака уравнивания поправка из Измеренное Примечание ад или центра J секций моря, м знака км км & +14 251, 0,0 Высота Стен, репер взята из ка­ талога + 2,6 7 6,2 6,2 +17 254, Грунт, репер + 1,2 5 7, 255, 13, Грунт, репер + 6, 254, 19,8 -0,9 8 9 Высота Грунт, репер взята из ка­ талога + 2,9 4 Сумма 19, Разность высот исходных реперов Н кон — # Н ач“ + 2,9 8 Полученная невязка по ход} f* = [ + 2, 9 4 3 — ( + 2,9 8 9 ) ] = —46 мм Допустимая невязка fk \у = ± 2 0 -\/19,8 * ± 8 = Поправка на 1 км х о д а...........................*" 19 ~ ~ **" " ^ ’3 мм * Отметки исходных реперов пишутся Вычислял И. И. Петров красными чернилами Читал И. И. Петров Слушал Н. Н. Васильев По отсчетам [табл. 9.4 (1) и (2)], выполненным по верхней дальномерной нити, определяются расстояния до задней рейки (7), а по отсчетам (3) и (4) — до передней (8).

По разности отсчетов (2) и (4) получено превышение h4 (11) и по разности отсчетов (5) и (6) — превышение hK (12).

По разности отсчетов (6) и (2) определяется начальный от­ счет по красной стороне рейки № 2 (9), а по разностям отсчетов (4) и (5) — по рейке № 1. Разность начальных отсчетов реек кон­ тролируется при вычислении превышений (13) и (14).

Постраничный контроль и определение общего превышения по секции с исправлением его за среднюю длину метра реек выпол­ няется так же, как и в рассмотренном выше ж урнале нивелиро­ вания III класса.

Признанная допустимой невязка (в м иллим етрах), определяе­ мая по формуле (9.22) fklY= [Е h - (Якн о Ня ч ±20 УГ, а )] распределяется меж ду секциями так же, как и при нивелирова­ нии III класса. У вязка превышений и последующее вычисление отметок- реперов выполняются в специальной ведомости (табл. 9.5).

9.1 4. П р и в я зк а осн ов н ы х р еп ер ов ги д р ом етеор ол оги ч еск и х стан ц и й и п остов к м аркам и реперам государствен н ой вы сотн ой сети В соответствии с «Н аставлением ' гидрометеорологическим станциям и постам», вып. 6 начальные и конечные пункты ниве­ лирных ходов, прокладываемых для обоснования съемочных и специальных работ, выполняемых на станциях и постах, должны быть привязаны к маркам и реперам государственной высотной сети. При длине хода до 50 км привязка реперов станций осуще­ ствляется нивелированием IV класса, а свыше 50 км — нивели­ рованием III класса.

В прокладываемые ходы как граничные для секций и для контроля (без изменения отметок) включаются реперы и другие геодезические знаки (кроме фундаментальных реперов ГУГК), имеющие высотные отметки, если они отстоят от хода не далее 500 м (см. рис. 9.37). При привязке ходов к грунтовым и стенным реперам, имеющим специальный выступ или полочку для уста­ новки рейки или специально отмеченную точку, необходимо зари­ совать в ж урнале постановку рейки на знаке, описать его внеш­ ний вид, указать номер и название учреждения, указать высоту установки рейки над поверхностью земли и примененный способ привязки (подвесная реечка, проектирование сетки нитей и пр.).

Д о привязки нивелирных ходов к государственной высотной сети основному реперу станции придается условная отметка, вы­ раж аем ая целым числом, кратным 10, выбираемая с таким рас­ четом, чтобы в пределах станции ни одна точка не имела отрица­ тельной отметки.

9.1 5. О с о б ы е с л у ч а и н и в е л и р о в а н и я III и IV классов К особым случаям нивелирования относятся передачи высот­ ных отметок через водные преграды, глубокие овраги и ущелья.

П ередача отметки через водные преграды шириной более 400 м должна осуществляться методами и приборами, предусмотренными для нивелирования II или даж е I класса. Кроме того, может пот­ ребоваться применение специальных реек или отсчетных уст­ ройств к ним и пр. Во всех особых случаях нивелирования должны быть предусмотрены специальные мероприятия по обеспечению техники безопасности для всех участников.

Д ля нивелирования через значительные водные преграды, вы­ полняемого по возможности в межень, выбираются наиболее уз­ кие места с однообразными по строению берегами, используются острова или отмели с удлинением хода, если потребуется.

Высота визирного луча над водой долж на быть не менее 1 м, при этом луч не должен проходить над островами, зарослями и мелями.

Нивелирование следует производить в благоприятных атмо­ сферно-оптических условиях. В пасмурные и облачные дни с не­ значительным колебанием температуры невелировать можно в любое время дня. В солнечные дни работу следует начинать через 3 ч после восхода и прекращ ать за 3 ч до захода Солнца.

Д о начала работ выполняется детальная рекогносцировка района, в процессе которой выбираются места для установки ни­ велира и реек, и совместно с членами бригады прорабатывается техника передачи. В случае необходимости устанавливаю тся до­ полнительные реперы, постоянные и временные. В качестве вре­ менных реперов используются местные предметы, соответствую­ щим образом подготовленные для установки реек, или деревянные колья длиной около 1 м и толщиной 10— 15 см;



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.