ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

Нивелированив. Виды нивелирования

Метод определения высот точек местности и превышений между ними называется нивелированием.

Различают геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое нивелирование.

Геометрическое нивелирование — это нивелирование горизонтальным лучом визирования.

Тригонометрическое нивелирование — нивелирование наклонным лучом, когда превышение определяют из решения прямоугольного треугольника по измеренному расстоянию и углу наклона.

Барометрическое нивелирование основано на изменении атмосферного давления с высотой, причем с увеличением высоты атмосферное давление снижается.

В гидростатическом нивелировании используют свойство жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне.

В механическом нивелировании применяют автоматические датчики угла и расстояния, например маятник и колесо.

Сущность и способы геометрического нивелирования

Сущность геометрического нивелирования сводится к определению превышения точки В над точкой А (рис. 7.1) горизонтальным лучом визирования, используя нивелир и рейки. Нивелир — геодезический прибор, у которого в момент отсчета по рейке визирная ось устанавливается в горизонтальное положение.

В сосотав нивелира входят зрительная труба для точного визирования на рейку и уровень, обеспечивающий горизонтальное по-100 ложение визирной оси.

поверхность

Рис. 7.1. Схема нивелирования «из середины»

Пусть при наведении зрительной трубы на рейку, установленную в точке А, получим отсчет по рейке а, а при визировании на рейку в точке В — отсчет Ь; тогда искомое превышение

h=a-b.

(7.1)

Если условно принять точку А задней, а точку В передней, то превышение равно взгляд назад минус взгляд вперед. В данном конкретном случае точка В выше, чем точка А, поэтому превышение будет положительным и имеет знак (+), в обратном направлении — знак ( —).

Если высота точки А над уровенной поверхностью известна и равна НА, то высоту точки В легко определить по формуле:

H=HA+h, (7.2)

т. е. высота последующей точки хода равна высоте предыдущей плюс превышение.

Высота горизонта прибора Нг (см. рис. 7.1) определится по формулам:

Н=Н.+а

  • (7.3)
  • (.74)

Г А

или

H=HB+h,

т. е. высота горизонта прибора равна высоте точки плюс отсчет по рейке, установленной в этой точке. Из формул (7.3) и (7.4) следует, что по известной высоте горизонта прибора можно определять отметки точек, например, 1 01

HA=Hr~at

или, как говорят на производстве, выносить высоты точек в натуру.

Различают следующие способы геометрического нивелирования: нивелирование «из середины», нивелирование «вперед» и сложное (последовательное) нивелирование.

Основньм способом геометрического нивелирования является нивелирование «из середины» (см. рис. 7.1), когда превышение определяют по формуле (7.1).

Схема нивелирования «вперед»

Рис. 7.2. Схема нивелирования «вперед»

В способе нивелирования «вперед» (рис. 7.2) превышение определяется по формуле:

h = i - b, (7.5)

где i — высота прибора (высота визирного луча над точкой стояния прибора);

b — отсчет по рейке.

Способ нивелирования «вперед» применяется реже, чем способ нивелирования «из середины» (в основном при выносе высот точек в натуру). При нивелировании «вперед» трудно измерять высоту прибора с необходимой точностью, и темпы работ значительно снижаются. Кроме того, при нивелировании «вперед» (как будет доказано далее) необходимо учитывать влияние кривизны Земли и вертикальной рефракции (влияние искривления визирного луча в вертикальной плоскости из-за неодинаковой плотности слоев атмосферы).

Когда требуется определить разность высот hAB между удаленными друг от друга точками Аи В, применяют последовательное (сложное) нивелирование (рис. 7.3).

Искомое превышение где

^ = th'

1

^й=й1+й2+...+ йп,

1

н?=нА + ?л.

  • 1
  • (7.6)
  • (7.7)

Точки установки реек 1,2, ..., л—1, общие для двух смежных станций прибора, называются связующими точками. В этих точках рейка сначала является передней, затем — задней.

При изысканиях дорог, каналов и других линейных сооружений прокладывают трассу-ход, как правило, по оси линейного сооружения. Получают серию высот точек (обязательно определяют высоты точек перегибов), по которым строят профиль оси будущего сооружения. Такое нивелирование вдоль трассы называется продольным нивелированием. Чтобы отразить рельеф местности по обе стороны от оси трассы, в характерных местах трассы строят поперечники; их тоже нивелируют и строят профили поперечников, необходимые для подсчета объемов земляных работ и проведения вертикальной планировки.

При изысканиях аэродромов, строительных площадок, стадионов ит. п. применяют нивелирование поверхности по квадратам (п. 7.12).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >