НИВЕЛИРОВАНИЕ

4.1. Геометрическое нивелирование

Геометрическое нивелирование позволяет определить превышение одной точки над другой с помощью горизонтального луча нивелира и отвесно установленных нивелирных реек.

Существует 2 способа геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

Нивелирование из середины. В точках А и В устанавливают отвесно нивелирные рейки, а нивелир устанавливают между точками А и В на одинаковом расстоянии между ними, не обязательно в створе линии. После приведения нивелира в рабочее положение производят снятие отсчетов на заднюю (а) и переднюю (в) рейки. Отсчеты а и в по рейке берутся до мм.

Рис. 4.1. Нивелирование из середины.

Расстояние до реек (плечи) при техническом нивелировании допускаются до 150м (неравенство плеч до 5м). Превышение h вычисляется по формуле:

h = а – b = З – П;

Отметка передней точки вычисляется по формуле:

Нивелирная рейка с сантиметровыми делениями (двухсторонняя). Если рейка двухсторонняя – берут отсчет по черной и красной стороне. Контроль по станции:

3 _К - З _чер = пятка 1

Пк – П ч = пятка 2

/пятка 1 – пятка 2/ ≤ 5мм.

Пятка – это начальный отсчет по красной стороне рейки.

Так как, на каждой точке мы берем по два отсчета, то превышение считаем дважды:

h₁ = З_ч – П_ч,

h₂ = З_к – П_к

Если рейки односторонние, то производят нивелирование дважды при разных высотах инструмента.

Нивелирование вперед.

i-высота инструмента, измеряется стальной рулеткой или отсчитывается по нивелирной рейке от колышка до середины окуляра.

Превышение, может быть положительным или отрицательным.

Рис.4.2. Нивелирование вперед

В тех случаях, когда превышения между точками, расположенными на значительном расстоянии, с одной постановки нивелира определить нельзя, выполняется последовательное нивелирование или сложное.

Рис. 4.3. Последовательное нивелирование.

При таком нивелировании точки 1 и 2 – связующие точки, а точки постановки нивелира – станции.

Отметки промежуточных точек находят через горизонт инструмента (ГИ).

Рис. 4.4. Нивелирование промежуточных точек.

Горизонтом инструмента (ГИ) – называется высота визирного луча над уровенной поверхностью. ГИ равен отметке точки плюс отсчет по черной стороне рейки на эту же точку.

ГИ₁=Н_задняя+З_ч или ГИ₁=Н_{передняя} + П_ч,

тогда отметка промежуточной точки будет равна:

Н₊₇₀=ГИ₁-О_{пром.черн}

Вычисление отметок через ГИ очень удобно, когда с одной станции были сделаны отсчеты на несколько промежуточных точек.

Все измерения при нивелировании заносятся в журнал соответствующего образца.

В полевых условиях на каждой станции производится контроль пяток реек. Вычисленная пятка рейки должна соответствовать фактической пятке рейки. Допустимое расхождение в вычисленных пятках реек должна быть не более 5мм по модулю.

1. Техническое нивелирование выполняют, как правило, из середины.

2.Нивелир устанавливают между точками, подлежащими нивелированию примерно на равных расстояниях от них. Разность плеч не должна превышать 5 м.

3. На каждой станции, перед снятием отсчетов, нивелир приводят в рабочее положение, а рейки устанавливают, по возможности, в отвесное положение, на прочно забитые в землю колышки или костыли.

4. На каждой станции работу нивелиром Н-3 проводят в следующей последовательности:

а) визируют на заднюю рейку, и, приведя, элевационным винтом, пузырек цилиндрического уровня на середину, вначале наблюдая его в боковом окне уровня, а затем соединяют концы пузырька в поле зрения зрительной трубы и берут отсчет по средней нити сетки по черной стороне рейки в мм (четыре знака без запятых). Затем по команде исполнителя речник дает красную сторону рейки и берется отсчет. Разность отсчетов по красной и черной стороне рейки дает величину пятки данной рейки и служит контролем нивелирования.

в) визируют на переднюю рейку и повторяют действия пункта (а).

Планировка участка под наклонную плоскость.

Вертикальная планировка – это комплекс работ, выполняемых с целью преобразования существующего рельефа для обеспечения нормальных условий эксплуатации осваиваемых территорий.

Проведение этих работ обусловлено необходимостью организации поверхностного стока выпадающих на землю осадков, обеспечения нормальной эксплуатации различных видов транспорта, создания удобств для пешеходов и т. д.

Например, при строительстве промышленных предприятий необходимо одновременно решать вопросы о водоотводе, создании горизонтальных площадок для складирования материалов, площадок с минимальным уклоном для транспортных средств и т.д. Искусственный рельеф, создаваемый на территории современных городов, должен отвечать определенным инженерно-транспортным и архитектурным требованиям.

Для вертикальной планировки участка выполняют ряд мероприятий:

1. Площадку разбивают на квадраты со стороной 20-40 метров, в зависимости от масштаба съемки и рельефа местности и закрепляют углы квадратов кольями, забитыми вровень с поверхностью земли. Построение сетки квадратов осуществляют по принципу от «общего к частному», то есть сначала строят внешний контур сетки: с помощью теодолита откладывают углы, лентой или рулеткой измеряют расстояния. Внутренние точки квадратов получают как створные. Составляют схему сетки квадратов, на которой производят нумерацию узлов.

2. От ближайшего репера передается отметка на одну из угловых точек участка и производится нивелирование по внешнему контуру участка с уравниванием превышений и вычислением отметок связующих точек. Отметки всех остальных узлов сетки получают через горизонт инструмента с одной или нескольких станций в зависимости от выполняемого нивелирования. На схеме отмечают границы нивелирования для каждой станции. На схему могут записываться в узлы отсчеты по рейке при нивелировании.

Студенты заочной формы обучения выполняют расчеты по вертикальной планировке участка под наклонную плоскость по результатам нивелирования приведенного в методических указаниях.

5.1. Подготовка исходных данных

1. Результаты нивелирования поверхности занесены в журнал нивелирования и представлены в табл. 3.

2. Схема с границами нивелирования для каждой станции приведена на рис. 5.1.

N_з – две последние цифры номера зачетной книжки.

Отсчеты на заднюю и переднюю рейки взяты по красной и черной сторонам. Отсчеты на промежуточные точки взяты только по черной стороне рейки. Все отсчеты взяты в мм. На 15 точку нивелирование не выполнялось.

Таблица 3