8.4. Види геометричного нівелювання

Нівелювання може бути простим і складним.

Просте нівелювання є визначенням перевищення між двома точками місцевості з однієї станції. Це можливо, якщо відстань між точками становить 100-300 м. Станцією називають місце постановки нівеліра в про­цесі вимірювань. Нівелювання між значно віддаленими або розташованими на схилі точками проводять з кількох станцій, розміщених послідовно, які утворюють нівелірний хід (рис. 8.11). Таке нівелювання називають складним, або послідовним. Точки, спільні для двох найближчих станцій, називають сполучними. Під час простого нівелювання перевищення h і висоту точки H визначають за формулами (8.1), (8.2) або (8.3), (8.4). У ході AВ перевищення між сполучними точками по відліках на задні а і передні b рейки визначають послідовно, тобто h₁ = a₁ – b₁; h₂ = a₂ – b₂;…..; h_n = (a_n – b_n). Перевищення по ходу обчислюють за формулою:

Σh_i = Σa_i – Σb_i ,

тобто, сума перевищень ходу дорівнює різниці сум відліків за задньою і передньою рейками. Позначку висоти кінцевої точки В ходу визначають за формулою:

Н_B = H_A + Σh_i = H_А + h_AB. (8.5)

Нівелірні ходи можуть бути замкнутими і розімкнутими. Різновидом замкнутого нівелірного ходу є хід за однією лінією нівелювання, виконаний у прямому і зворотному напрямках. При відсутності похибок вимірювань перевищення за прямим і зворотним напрямком повинні бути рівні між собою за абсолютною величиною, але з оберненими знаками.

Нівелювання на станції виконують у такому порядку. Рейки встановлюють на точках, відстань між якими залежить від ре­льєфу місцевості та умов видимості. Посередині між рейками вста­новлюють нівелір і приводять його в робочий стан. Відліки за рейка­ми беруть у такому порядку: 1) за чорною стороною задньої рейки; 2) за чорною стороною передньої рейки; 3) за червоною стороною передньої рейки; 4) за червоною стороною задньої рейки. Всі відліки беруть виключно за середньою ниткою сітки ниток, при цьому постійно слідкують за контактом кінців бульбашки рівня. Відліки записують у журнал певної форми (табл. 8.1). Підрахунки в журналі виконують, не знімаючи нівеліра зі станції. Порядок обчислень такий: а) визначають перевищення (5) = (1) - (2) і (6) = (4) - (3). Різниця (5) - (6) не повинна пе­ревищувати ± 5 (мм); якщо для додаткового контролю вимірів використовувались рейки з різними початковими відліками червоних сторін, то (5) - (6) = 100 ± 5; б) обчислюють значен­ня початкових відліків червоних сторін рейок: (7) = (4) - (1) та (8) = (3) - (2); різниця (7) - (8) повинна дорівнювати різниці (5) - (6), тобто (9) = (5) - (6) = (7) - (8); в) остаточний результат є середнім арифметичним з отриманих значень, а саме:

h_сер = (10) = = ,

при цьому треба пам'ятати: при використанні рейок з різними початковими відліками червоних сторін значення метрів і де­циметрів беруть з перевищення, отриманого по чорних сторо­нах, а усередненню підлягають тільки сантиметри і міліметри.

Таблиця 8.1

Фрагмент журналу геометричного нівелювання

Номер станції	Відліки		Перевищення, мм
	задні	передні	виміряні	середні
R 103 х1	1187(1) 5970(4)	0343(2) 5028(3)	+ 844(5) + 942(6)	+ 843(10)
	4783(7)	4685(8)	98 (9)

Примітка: у дужках показана черговість виконання операцій.

Рис. 8.11. Послідовне (складне) нівелювання

Після закінчення підрахунків нівелір переносять на наступ­ну станцію, задній рейковий переходить вперед і стає переднім, передній, лишаючись на місці, стає заднім. Нівелірний хід завершують, визначивши з останньої станції ходу перевищення між задньою рейкою і тією, що стоїть на кінцевій точці, позначка котрої (як і вихідної) відома. У замкнутому ході початкова точка є одно­часно і кінцевою.

Якщо записи й підрахунки в журналі виконані правильно, можна приступати до обчислення нев’язки f_h ходу:

а) для замкнутого ходу f_h = Σ h_cep;

б) для розімкнутого ходу f_h = Σ h_cep – (H_A – H_В). (8.6)

Переконавшись у допустимості нев'язки згідно з визначе­ною точністю робіт (див. 9.2), компенсують її значення поправ­ками v, які обчислюють за формулою:

v_i = – f_h ,

де l_i — довжина відрізка ходу між суміжними точками, які включені до нівелірного ходу, a L = Σ l_i .

Контроль:

Σ v_i = – f_h..

Після введення поправок обчислюють остаточні відмітки ви­сот H_випр всіх точок ходу. Контролюють обчислення так:

а) для замкнутого ходу Σ Н_випр = 0 ;

б) для розімкнутого ходу Σ H_випр = H_A – H_В.