какой основной способ применяется при техническом нивелировании трассы

Назначение и виды технического нивелирования.

Техническое нивелирование выполняется для определения высот пунктов съёмочного обоснования топографических съёмок, оно производится по пунктам планового съёмочного обоснования. В зависимости от схемы развития обоснования прокладываются отдельные ходы, системы ходов или замкнутые полигоны, опирающиеся на марки и реперы государственного нивелирования.

Техническое нивелирование выполняется также при изысканиях линейных сооружений (дорог, трубопроводов, каналов и т.п.) по предварительно намеченной линии – трассе оси сооружения с целью составления профиля местности по этой линии, используемого при проектировании. Такой вид работ называется продольным нивелированием или нивелированием трассы.

Для производства технического нивелирования применяются нивелиры типа Н-10, двусторонние и односторонние рейки. Расстояния от нивелира до реек должны быть по возможности равными и не превышать 150 м.

Нивелирование выполняется в одном направлении. Отсчёты по рейкам берутся по средней нити. При нивелировании по двусторонним рейкам работы на станции выполняются в следующей последовательности:

а) отсчёты по чёрной и красной стороне задней рейки;

б) отсчёты по чёрной и красной стороне передней рейки.

Разность превышений, вычисленная по чёрной и красной сторонам реек или при разных высотах инструмента, не должна превышать 5 мм. Невязка превышений в замкнутых полигонах и невязки в ходах между реперами высших классов не должны быть более

, (8.24)

где L – число километров по периметру полигона или хода.

При значительных углах наклона местности, когда приходится увеличивать число станций на 1 км хода до 25 и более, невязка не должна превышать

, (8.25)

где n – число штативов (станций) в ходе.

Продольное техническое нивелирование.

Первая задача, которую приходится решать при продольном техническом нивелировании – нивелирование трассы, заключается в привязке трассы к государственной высотной сети. Самым удачным вариантом высотной привязки является случай, когда репер или марка государственной высотной сети находятся в непосредственной близости от начала трассы. При этом исходный пункт просто включается в нивелирный ход по трассе.

В тех случаях, когда пунктов высотной сети поблизости нет, приходится прокладывать специальные привязочные полигоны. Если трасса в каком-либо месте проходит мимо государственного репера или марки, то она в этом месте должна быть привязана. Для осуществления надёжного контроля конечная точка трассы должна быть привязана к опорной точке одним из возможных способов. Если же трасса опирается на государственную сеть только одним концом, то нивелирование должно быть выполнено либо двумя нивелирами, либо прямо и обратно.

Нивелирование выполняется по пикетажу, который предварительно выносится и закрепляется на местности кольями и сторожками. Пикеты устанавливают через каждые 100 м, нумеруют по порядку, начиная с нуля. Таким образом, номер пикета обозначает число сотен метров от начала трассы. В натуре закрепляются точки поворота трассы, выносятся закругления, а также точки перегиба рельефа – так называемые плюсовые точки.

Одновременно с разбивкой оси трассы на местности производится закрепление поперечников, по которым судят о характере профиля в направлениях, перпендикулярных к оси трассы.

Длина линии поперечного профиля обычно составляет 20-25 м в обе стороны от оси. При разбивке трассы ведётся пикетажный журнал.

При нивелировании трассы связующими точками являются все пикеты, все остальные точки (плюсовые, точки поперечников) – промежуточные. При нивелировании крутых скатов, когда превышение между пикетами больше длины рейки, вместо одной делают две или несколько станций с дополнительными связующими точками, так называемыми иксовыми точками. Расстояние до иксовых точек не измеряют, а рейку ставят на башмак или вбитый в землю колышек.

Результаты нивелирования заносятся в журнал. Обработка результатов наблюдений начинается с проверки вычислений полевых измерений на каждой станции и выполняется в следующем порядке:

1. Постраничный контроль, в ходе которого вычисляется

– сумма отсчётов по чёрной и красной сторонам задней рейки;

– сумма отсчётов по чёрной и красной сторонам передней рейки;

– сумма превышений с учётом их знаков, полученных по чёрной и красной сторонам реек;

– сумма средних превышений.

Контролем правильности вычисления средних превышений должны быть равенства:

полуразность сумм всех отсчётов по задней и передней рейкам должна быть равна полусумме всех превышений или сумме средних превышений.

Необходимо помнить, что постраничный контроль является лишь контролем арифметических вычислений.

2. Вычисление невязки хода. В зависимости от вида хода невязка определяется по-разному.

Если ход проложен между двумя пунктами высотной основы, то сумма превышений должна равняться разности высотных отметок исходных пунктов. Отклонение от этой разности и будет невязкой нашего нивелирного хода.

Если ход является замкнутым, то сумма превышений должна быть равна нулю. Фактическое отклонение суммы превышений от нуля будет невязкой хода в этом случае.

3. Уравнивание хода – разбрасывание невязки. Производится обычно поровну на каждой станции.

4. Вычисление высот связующих точек хода. Отметки промежуточных точек на станциях определяют через горизонт инструмента.

5. Составление профиля трассы. Начинается с определения положения линии условного горизонта. Здесь для удобства дальнейших построений необходимо, чтобы точка с минимальной отметкой отстояла от линии условного горизонта в принятом масштабе высот профиля не менее, чем на 4 см. Отметку линии условного горизонта принимают кратной 10 м.

Составление профиля трассы производится в двух различных масштабах: вертикальный масштаб принимается крупнее горизонтального в 10 раз. Поперечные профили вычерчиваются в одном масштабе и при большом их числе на отдельном листе.

Дата добавления: 2019-02-22 ; просмотров: 1041 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

ТЕХНИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ ТРАССЫ

Техническое нивелирование

Техническое нивелирование производится для определения пунктов съёмочного обоснования топографических съёмок, а также для проложения трассы по заданным направлениям.

Полевые работы

В ходе полевых работ производится:

1) Поверки инструментов;

3) Разбивка трассы, пикетажа и определения направления трассы;

4) Разбивка основных точек кривой и поперечников;

5) Привязка нивелирного хода к реперу;

6) Запись всех замеров в нивелирный журнал и ведение пикетажного журнала.

Трасса разбивается на равные участки длиной 100 м каждый, которые закрепляются колышками и называются пикетами. Трасса начинается с ПК0, колышки на пикетах забиваются вровень с землей, а рядом забиваются вешки, на которых подписывают номер пикета. На ПК0 теодолитом при помощи буссоли определяют направление трассы, т.е. магнитный азимут.

На перегибах рельефа отмечают плюсовые точки, на сторожке подписывают номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки. По ходу трассы отмечают поперечники. Разбивку пикетажа производят лентой. В точке поворота трассы разбивают основные точки кривой. Угол поворота, по ходу правый, замеряют полным приёмом теодолита. Одновременно с разбивкой трассы ведут съёмку ситуации в полосе 20-40 м по обе стороны и ведут пикетажную книжку, где отмечают трассу в крупном масштабе и всю ситуацию.

На миллиметровой бумаге прочерчивается прямая линия, на ней отмечен пикетаж. Кривые показаны углом поворота вправо или влево и расстояние ближайшего по ходу пикета до угла поворота. Отмечены поперечники и показана вся ситуация.

Нивелирование трассы

Привязка трассы к пунктам нивелирной сетки проводится способом из середины по двум сторонам рейки. Расстояние от нивелира до рейки допускается до 150 м. Первая рейка ставится на репер, вторая на ПК0, берутся отсчёты по рейкам на репер и на ПК0, определяются превышение между репером и ПК0, и вычисляется абсолютная отметка. Нивелир приводится в рабочее положение и устанавливается между пикетами и на одинаковом расстоянии, но не обязательно в створе с направлением трассы. Рейки устанавливаются на ПК0 и ПК1. Берутся отсчёты по рейке со средней нити сетки с точностью до 1 мм при обязательном совмещении элевационным винтом концов пузырька цилиндрического уровня. Первый отсчёт берут на задний пикет ПК0 по чёрной и красной сторонам рейки. На промежуточной или плюсовой точке берут только отсчёт по чёрной стороне рейки. Все отсчёты по рейкам записывают в журнал технического нивелирования. На каждой станции ведут полевой контроль. Разность отсчётов по черной и красной сторонам реек не должно превышать 5 мм. Если разность больше 5 мм, то необходимо в журнале аккуратно зачеркнуть неправильные измерения и сделать повторные измерения на те же точки. Далее производится те же самые работы, только на другие пикеты.

Камеральные работы

1. Выполняют постраничный контроль вычислений:

а) Складывают и , записных в журнале на каждой странице;

б) Складывают и средних превышений;

в) Вычисляют – получают превышение по данной странице.

Контролем служит равенство в приделах ошибок округлений при вычислениях: = = .

2. После обработки журнала технического нивелирования составляют схему высотного съёмочного обоснования. На схеме показывают так:

а) Длины сторон между точками съёмочного обоснования, м;

б) Среднее превышение со своим знаком и направление со стрелкой;

в) Число станций при нивелировании каждой линии;

г) Вычисляют дополнительные связки

3. Уравнивают превышения и вычисляют высоты пунктов. Поправки в превышениях распределяют пропорционально числу штативов или пропорционально расстоянию между пунктами.

4. Вычёркивают схему высотного съёмочного обоснования.

НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПО КВАДРАТАМ

Нивелирование

Нивелирование – это вид геодезических измерений, в результате которых определяют превышения точек, а также их высоты над принятой уровенной поверхностью.

Нивелирование производят для изучения форм рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Результаты нивелирования имею большое значение для решения научных задач, как и самой геодезии, так и других наук о Земле.

Способы нивелирования

По способам выполнения и применяемым приборам различают

4) и барометрическое нивелирование.

В зависимости от характера рельефа и ситуации местности, а также размеров площади нивелируемой поверхности применятся следующие способы нивелирования:

2) Параллельных линий

3) Полигонов и полярный

Рассмотрим методику камеральной обработки материалов нивелирования площади поверхности по квадратам. Размер площади, состоящий из 6 квадратов, 40х60 м. Сторона квадратов 20 м. Нивелирование этой площади выполняется с одной или нескольких станций, методом геометрического нивелирования.

Источник

Техническое нивелирование

Постоянные и временные пункты съемочного геодезического обоснования должны определяться не только плановыми коор­динатами х и у, но и высотной координатой Н. На участке съем­ки в дополнение к пунктам теодолитных ходов, микротриангу­ляции, угловых засечек закладывают специальные высотные гео­дезические знаки — грунтовые и стенные реперы.

Высотные координаты передают на пункты съемочного гео­дезического обоснования от исходных высотных грунтовых и стен­ных реперов высотной геодезической сети I—IV классов. Для это­го через пункты съемочной сети прокладывают ходы геометри­ческого нивелирования IV класса или технического, опирающи­еся на исходные реперы. Нивелирные и теодолитные ходы, про­ложенные через одни и те же пункты, называются теодолитно-нивелирными.

Высота пунктов съемочного обоснования может определяться тригонометрическим нивелированием при проложении теодолит­но-тахеометрических ходов.

Техническое нивелирование включает в себя полевые и каме­ральные работы. Полевые работы начинают с рекогносцировки участка местности, при этом выявляется сохранность исходных реперов государственной высотной геодезической сети, намеча­ются места закладки грунтовых и стенных реперов съемочного Обоснования с учетом их использования в будущем при строи­тельстве. После закрепления на местности всех знаков приступа­ют к техническому нивелированию. Нивелирные ходы должны

опираться на исходные реперы и проходить через предваритель­но намеченные пункты и реперы съемочного обоснования.

Техническое нивелирование выполняется способом из сере­дины. Расстояния до реек допускаются до 120 м, а в благоприят­ных условиях — до 150 м. Неравенство плеч, т.е. расстояний до задней и передней реек, допускается до 10 м. Расстояние до реек проверяется нитяным дальномером или шагами. Нивелирные рейки устанавливают на переносные костыли, башмаки, колыш­ки, забиваемые в землю, или на выступающие точки устойчивых предметов.

Ходы технического нивелирования могут прокладываться: 1) без нивелирования промежуточных точек; 2) с нивелированием проме­жуточных точек. В первом случае (рис. 14, а) на каждой стан­ции отсчеты берутся только по задней и передней рейкам, которые поставлены на устойчивые предметы, называемые связующими точками. Во втором случае (рис. 14, б) отсчеты сначала берутся по рейкам, поставленным на связующие точки, затем по рей­ке, поставленной поочередно на требуемые промежуточные точки.

Рис. 14. Схема технического нивелирования:

а — нивелирный ход; б — нивелирный ход и нивелирование промежуточных точек

Точки, на которые ставят заднюю и переднюю рейки, назы­вают связующими. При перемещении нивелира на каждую сле­дующую станцию рейки 1 и 2 выполняют роли то задней, то передней. Например, нивелир со станции I₁ переносят на стан­цию I₂, рейку 2 оставляют на связующей точке ПКО, а рейку 1 пере­носят на переднюю (связующую) точку ПК1 (см. рис. 14, а). При переходе на станцию I₃ рейку 2 переносят на переднюю точку С, а после наблюдений задней (ПК1) и передней (ПКЗ) реек заднюю рейку 1 ставят поочередно на промежуточных точках.

Перед уходом с трассы на перерыв в работе необходимо на­дежно закрепить переднюю связующую точку. После перерыва нивелирование следует повторить на последней станции и убе­диться, что превышение h_ср не изменилось более чем на 5 мм.

В ходах технического нивелирования, прокладываемых че­рез пункты съемочного обоснования, нивелируют только связую­щие точки, которые в журнале нивелирования обозначают наи­менованием геодезического пункта или порядковым номером.

7. Записи в журнале технического нивелирования. Постграничный контроль вычислений.Определение фактической невязки превышений в нивелирном ходе, допустимой невязки.Уравнивание превышений. Вычисление высоты (отметки) связующих и промежуточныхпунктов.

то превышения h‘, h» и h_cр вычислены верно. Эти действия со­ставляют постраничный контроль вычислений.

Рассчитывают сумму средних превышений ∑h_ср между началь­ным и конечным реперами с отметками Н_н и Н_к и находят фактическую невязку превышений (в мм):

(11)

(12)

Допустимую невязку превышений ƒ_{h доп} (в мм) вычисляют по формулам, установленным строительными нормами.

(13)

Примечание. Формулы (13) обосновываются в теме 1.3.(элементы теории погрешностей) для функции сла­гаемых вида (1.3.17) выражением (1.3.26), в котором при равноточности изме­ренных превышений обозначены:

Уравнивание превышений и вычисление отметок связую­щих и промежуточных точек. Фактическую невязку ƒ_h, если она не превышает допустимую величину, распределяют между средними превышениями в виде поправок υ_hi, вычисляемых по формуле

(14)

согласно которой знак поправки противоположен знаку невязки. Поправки округляют до целых миллиметров или до 0,5 мм при условии, что уравненные превышения h_i = h_{ср i}+ υ_hi будут выра­жаться числами без долей миллиметра, а сумма поправок равна невязке с обратным знаком, т.е.

(15)

Пример 1. Определить уравненные превышения, если в ниве­лирном ходе из 16 станций H_н = 80,000 м; H_к = 86,563 м; ∑h_ср = 6598 мм.

Отметки Н_i связующих точек последовательно находят по формуле

(16)

где h_i — уравненные превышения, м.

Если верны значения υ_hi, h_i и безошибочны расчеты по фор­муле (16), то в конце вычислений получится высота H_к конеч­ного репера.

Отметки промежуточных точек вычисляются следующим об­разом. На станциях I, где нивелировали промежуточные точки, определяется (с контролем) отметка горизонта нивелира (гори­зонта прибора):

(17)

где H_i и H_i+1 — отметки задней и передней связующих точек; З_i. и П_i — отсчеты по черной стороне задней и передней реек, м; значения ГП’ и ГП» могут различаться до 0,010 м.

Отметки промежуточных точек определяются по формуле

(18)

где с_j — отсчет по рейке на промежуточной точке j, выраженный в метрах.

В камеральных условиях в журнале проверяют записи и сде­ланные в поле вычисления теодолитно-тахеометрического хода. Вычисляют углы наклона, их среднее значение со знаком верти­кального угла в прямом направлении, затем по формуле (8) —превышения между точками хода. Находят сумму измеренных превышений хода между исходными пунктами и вычисляют фак­тическую невязку ƒ_h. Допустимая невязка, м,

(19)

где — длина хода, в сотнях метров; п — число его сторон.

Фактическую невязку, если она допустима, распределяют с обратным знаком между вычисленными превышениями, но не поровну, а пропорционально длинам сторон хода, т.е. поправки

(20)

Отметки вершин хода последовательно вычисляют по форму­ле (16). Плановые координаты пунктов теодолитно-тахеометри­ческого хода рассчитывают так же, как и теодолитного, но допус­тимая угловая невязка определяется по формуле ƒ_βдоп = 2′ , а допустимая абсолютная невязка — по формуле ƒ_{d доп} = ∑D/400 .

Источник

Техническое нивелирование

СОЗДАНИЕ ВЫСОТНОГО СЪЕМОЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ

Высотное съемочное обоснование топографических съемок масштабов 1:5000…1:500 создается так называемым «техническим нивелированием». Полевые работы заключаются в проложении сети технического нивелирования, которая развивается для определения высот пунктов съемочного обоснования. Для производства технического нивелирования используют нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 20 х и ценой деления уровня не более 40″ на 2 мм. Нивелирные рейки должны быть шашечные с сантиметровыми делениями. Техническое нивелирование выполняется в одном направлении, способом из середины при нормальной длине визирного луча до 120 м. При хороших условиях видимости и спокойных изображениях длину луча можно увеличить до 150 м. Длина нивелирного хода зависит от высоты сечения рельефа, принятой для выбранного масштаба съемки, и согласно [1] не должна превышать величин, указанных в табл. 4.1.

Предельные длины нивелирных ходов

На каждой станции неравенство плеч (расстояние от нивелира до реек) не должно превышать 5 м. Отсчеты по рейке производятся по средней нити. Рейки устанавливаются на точки теодолитного хода (вбитые в землю колышки), на нивелирные башмаки или костыли.

Работа на станции при выполнении технического нивелирования выполняется в следующем порядке:

1. Нивелир устанавливают посредине нивелируемой линии, соблюдая допуск неравенства плеч на станции, и приводят в рабочее положение.

2. Зрительную трубу нивелира наводят на заднюю рейку и по средней нити берут отсчет по черной стороне (1). Результат записывают в нивелирный журнал (табл. 4.2). Перед взятием отсчета по рейке лепестки пузырька цилиндрического уровня приводят в контакт.

Журнал технического нивелирования

3. Зрительную трубу нивелира наводят на переднюю рейку и берут отсчет по черной стороне (2). Результат также записывают в нивелирный журнал (табл. 4.2).

4. Рейки поворачивают красными сторонами и берут отсчеты по красной стороне передней рейки (3), а затем по красной стороне задней рейки (4).

8. Контроль работы на станции:

а) значения пяточных разностей не должны отличаться на ± 5 мм от их значений, определенных из исследования реек (см. табл. 2.3);

б) разность превышений на станции не должна превышать 5 мм;

9. Вычисляется среднее значение превышения [(7) + (8)] / 2 = (10).

Если контроль на станции не выполняется, то всю запись отсчетов и вычислений на станции перечеркивают одной чертой, меняют высоту инструмента и измерения повторяют заново.

Камеральные работы при техническом нивелировании состоят:

а) из предварительных вычислений;

б) окончательных вычислений.

Предварительные вычисления заключаются в обработке нивелирного журнала, которая состоит из проверки всех вычислений, выполненных на каждой станции, и в постраничном контроле. На каждой странице журнала подсчитывают: сумму всех отсчетов по средней нити, взятых по черной и красной сторонам задней рейки, согласно табл. 4.2, это сумма отсчетов (1) и (4). Аналогичные вычисления выполняются для передней рейки, т. е. находится сумма отсчетов (2) и (3). Затем находят сумму превышений, полученных по черной и красной сторонам реек, а также сумму средних превышений. После этого производится постраничньй контроль: при отсутствии арифметических ошибок должны иметь место следующие равенства:

1. Сумма превышений должна равняться разности сумм отсчетов, взятых по черной и красной сторонам задней и передней реек.

2. Сумма превышений, разделенная на два, должна равняться сумме средних превышений.

Она допускается в пределах

На местности со значительными углами наклона, когда число станций на 1 км хода более 25, допустимая невязка подсчитывается по формуле

Контроль вычислений: сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком.

Алгебраически суммируя вычисленные превышения со своими поправками, получают уравненные превышения.

Контроль: сумма уравненных превышений в разомкнутом нивелирном ходе должна равняться å h_теор, а в замкнутом ходе должна быть равна нулю, т.е. å h_ур = 0.

Затем вычисляются отметки точек нивелирного хода по формуле

Нивелирование IY класса

Нивелирование IY класса проводится как самостоятельный вид геодезических работ в соответствии с программой практики и развивается с целью сгущения высотного обоснования для топографических съемок.

Нивелирование IY класса выполняется в одном направлении между реперами высшего класса.

Высота визирного луча от нивелира до рейки на всем его протяжении над почвой должна быть не менее 0,2 м.

Работа с нивелиром на каждой станции выполняется в следующем порядке:

1. Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью круглого уровня.

2. Наводят трубу на черную сторону задней рейки, устанавливают пузырек цилиндрического уровня элевационным винтом точно на середину и берут отсчеты по верхней (0412), а затем по средней нитям сетки (0732) и записывают их в графу 3 журнала (табл. 4.3).

Журнал нивелирования IY класса

3. Визируют на черную сторону передней рейки и, установив пузырек уровня элевационным винтом точно на середину, делают отсчеты по верхней (1720) и средней нитям (2043), которые записывают в графу 4 журнала.

4. Наводят трубу на красную сторону передней рейки и берут отсчет по средней нити (6730).

5. Наводят трубу на красную сторону задней рейки и берут отсчет по средней нити (5519). Отсчеты по красным сторонам реек, называемые контрольными, записывают третьей строкой в графах 3 и 4 журнала.

Обработка результатов наблюдений на станции выполняется по следующей схеме:

а) определяют высоту визирного луча, устанавливаемую отсчетами по среднему штриху по черным сторонам реек, записи (2) и (4) в журнале;

в) вычисляют неравенство плеч, учитывая, что отсчитывая по одному дальномерному штриху, получаем уменьшенные вдвое дальномерные расстояния. На станции неравенство плеч составляет в единицах рейки 3 мм ´ 2 = 6 мм (9). С учетом коэффициента дальномера неравенство плеч на станции равняется 6 мм ´ 100 = 600 мм = 0,6 м;

Контролем вычислений на станции служит равенство

Если это равенство не соблюдено, то значит в вычислениях на этой станции допущена ошибка. В случае ошибки в отсчетах или в записях отсчетов и несоблюдения условий контроля все измерения на станции необходимо переделать при измененном горизонте нивелира на 3…5 см. Повторение на станции одних и тех же отсчетов при переделке наблюдений недопустимо. После полевых работ в журнале следует выполнить контрольные вычисления (см. табл. 4.3). Пример приведен для нечетного количества станций на странице.

Порядок контрольных вычислений

1. Суммировать все отсчеты по рейкам, произведенные по средним нитям, записанные в графах 3 и 4. Полученные суммы å(2) + å(6) = (16) и å (4) + å (5) = (17) записать в контрольных вычислениях.

2. Суммировать все превышения графы 5, сумму å(12) + å(13) = (18) записать в строку контрольных вычислений. Выполнить аналогичные действия по графе 6, получив сумму (19) = å ( 15).

3. Выполнить суммирование по графе 2, получив (22) = å(7) и (23) = å(8). Контролем вычислений на странице служат равенства

Источник