Нивелирование поверхности по квадратам и магистралям

Нивелированием поверхности называют топографическую съемку местности с применением геометрического нивелирова­ния для съемки рельефа. В результате получают топографический план с изображением контуров ситуации и рельефа.

В зависимости от способа определения планового положения снимаемых контуров и нивелируемых точек различают и спосо­бы нивелирования поверхности — по квадратам, параллельным линиям, магистралям и полярный. Нивелирование поверхности применяется при топографических съемках масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000 и 1:5000.

Съемочное плановое обоснование создается теодолитными ходами, высотные координаты точек съемочного обоснования получают нивелированием IV класса и техническим.

Нивелирование по квадратам применяется на открытой от зарослей и достаточно ровной местности. Получаемые этим спо­собом топографические планы наиболее удобны для инженерных расчетов по определению объемов земляных масс при проектиро­вании искусственного рельефа местности.

Проект сетки квадратов составляется на имеющемся плане мелкого масштаба. Сетки квадратов со сторонами 20х20 м при­меняются при съемках масштаба 1:500, 1:1000; со сторонами 40X40 м - при съемках масштаба 1:2000 и 1:5000. Эти квадраты представляют собой сгущение основных каркасных квадратов со сторонами 100х100, 200х200 или 400х400 м. Для построения

Рис31. Сетка квадратов:

а — схема сетки; б — абрис съемки ситуации

сетки основных квадратов (рис. 3, а) на площади до несколь­ких десятков гектаров выбирают положение наиболее длинной стороны сетки. Обозначив ее направление вехами М и N, колыш­ком закрепляют начальную точку 1 и над ней ставят теодолит. Зрительной трубой определяют положения в створе МN колыш­ков 2, 3, 4 вершин основных квадратов со стороной 100 м по мере измерения лентой стометровых отрезков 1-2, 2-3, 3-4. Прямые углы в точках контура 4, 12 и 9 задают при двух положениях вертикального круга теодолита. Построение контура завершает­ся контрольным выносом точки 1 от точки 9: под прямым углом к стороне 9-12 измеряют расстояние 9-1, равное проектному. Не­совпадение контрольной точки 1 с исходной представляет линей­ную невязку построений, ее допустимая величина принимается как 1/2000 от длины хода 1-4-12-9-1, т.е. ΔL_доп = ∑L /2000.

Для плановой привязки через вершины основного контура прокладывают теодолитный ход, опирающийся на ближайшие геодезические пункты, и вычисляют координаты точек поворота хода. Высотную привязку точек основного контура производят нивелированием IV класса или техническим от ближайших ре­перов высотной геодезической сети.

Внутри основных квадратов сторожками обозначают верши­ны заполняющих квадратов, для их разбивки можно пользовать­ся 100-метровым тросом, размеченным через 20 м.

Контуры местности снимают измерением расстояний до вершин квадратов и перпендикулярами. Пример абриса дан на рис. 3, б.

Рис. 4. Журнал-схема нивелирования по квадратам

При вертикальной съемке длину визирного луча нивелира допускают до 120—150 м, что позволяет при ровном рельефе с одной станции нивелировать на площади до 4 га. В журнале-схеме нивелирования (рис. 4) сначала записывают отсчеты а по черной стороне рейки на точках с известными отметками (не менее двух точек) и вычисляют соответствующие значения го­ризонта прибора (в примере на рис.2 на станции Ι₁ значение ГП^΄ = H₂ + а₂ = 79,990 + 2,248 = 82,238 м, значение ГП^˝ = 81,203 + 1,042 = 82,245, среднее ГП₁ = 82,242), расхождение величин ГП^΄ и ГП^˝ допускается до 0,01 м.

Затем в журнале-схеме записывают отсчеты по черной сторо­не рейки, поставленной на землю, поочередно у каждой верши­ны квадратов. Отсчеты целесообразно выражать в метрах с ок­руглением до 0,01 м, граница нивелирования с одной станции на схеме отмечается линией АВ. На второй станции работа выпол­няется в такой же последовательности, что и на первой. Стрелка­ми показывают направление ската.

Вычисление отметок. Отметки земли вычисляют по прави­лу: горизонт нивелира (постоянное число) минус отсчет по рейке для данной точки. Вычисленные значения записывают при со­ответствующей вершине квадрата с округлением до 0,01 м (см. рис.4).

Нивелирование полузакрытой, неровной и застроенной поверхности. На слегка всхолмленной местности, покрытой ред­колесьем или одиночными кустами, применяют нивелирование по параллельным линиям. Для этого по контуру участка прокла­дывают теодолитный ход и производят его плановую и высотную привязку. На сторонах хода закрепляют створные точки, являю­щиеся опорными для прямых параллельных линий, пересекаю­щих участок. На этих прямых выполняют пикетаж. Для этого вначале через 20 и 40 м забивают плю­совые точки, затем производят нивели­рование по пикетам. Промежуточные точки выбирают в полосе шириной до 100 м в обе стороны в зависимости от условий видимости и рельефа. В абрисе отражают данные съемки ситуации от­носительно пикетов.

На заболоченной местности, покры­той негустой древесной растительностью и кустами для топографической съемки применяют нивелирование по магист­ралям (рис.5). Магистрали — это те­одолитные ходы, на сторонах которых разбивают пикетаж и поперечники. Та­ким способом определяют плановое по­ложение точек, которые затем нивели­руют с технической точностью, выбирая связующие точки на устойчивых пикет­ных колышках, а промежуточные - на точках магистралей и поперечников, в зависимости от условий видимости. Контуры ситуации снимают относительно точек магистралей и поперечников.

Нивелирование застроенной территории производят после получения контурного плана (теодолитной съемки). Через учас­ток съемки прокладывают ход технического нивелирования, свя­зующие точки хода выбирают на забиваемых в землю колышках или устойчивых предметах, в качестве промежуточных нивели­руют характерные точки, а точки нивелирования отмечают на копии плана под теми же номерами, что и в журнале. Плановое положение точек определяют промерами относительно показанных на плане точек и контуров. В камеральных условиях вычис­ляют отметки, их значения подписывают на плане и наносят на план горизонтали.

Рис. 5. Нивелирование по .магистралям

Составление топографического плана. После вычисления координат вершин теодолитного хода их точки наносят на план. Относительно нанесенных опорных точек хода на план наносят сетку квадратов, параллельные линии, поперечники, по данным абрисов — ситуацию. Из данных журнала нивелирования выпи­сывают отметки точек земной поверхности, положение которых на плане определено (вершины квадратов, пикетные и плюсовые точки параллельных линий, магистралей и поперечников).

Один из способов нанесения горизонталей на план рассмот­рен в теме 2.5.. После проверки план вычерчивают тушью, соблюдая условные топографические знаки.