2.4. Производство геометрического нивелирования

Нивелирный ход - это последовательное нивелирование с нескольких станций. Точки, общие для двух смежных станций, называются связующими. Для уточнения профиля местности в местах перегибов ската выбирают до­полнительные точки, которые называются промежуточными.

В лабораторных условиях студенты выполняют нивелирование с двух­трёх станций способом нивелирования из середины. Нивелирный ход может быть замкнутым или разомкнутым (по указанию преподавателя) Вместо реек можно использовать их макеты.

Для выполнения задания намечают исходные (1, 4 на рис. 2.23), свя­зующие (2, 3) и промежуточные ( С, Д) точки.

Рис. 2.23

Работу на первой станции начинают с приведения прибора в рабочее положение: устанавливают ось вращения нивелира в отвесное положение по круглому уровню и фокусируют трубу по глазу. Рейки устанавливают на ис-

ходной точке и на первой связующей. Отсчёты по рейкам берут по средней горизонтальной нити сетки. Если нивелирование выполняется нивелиром Н-3, то перед каждым отсчётом пузырёк цилиндрического уровня приво­дят в нульпункт, совмещая элевационным винтом изображения концов пу­зырька в поле зрения трубы. Отсчёты по рейкам берут в следующем порядке:

1. Отчёты по чёрной и красной сторонам задней рейки.

2. Отсчёты по чёрной и красной сторонам передней рейки.

После записи отсчётов по рейкам по формуле h = a - b дважды вычисляют пре­вышение на станции по отсчётам, взятым по чёрным и красным сторонам ре­ек. Если разность этих превышений не более 5 мм, вычисляют среднее значе­ние превышения между точками 1 и 2 (с округлением до целых миллимет­ров). В противном случае нивелирование связующих точек повторяют, а пре­дыдущие записи в журнале зачёркивают (не стирают!). Только после этого заднюю рейку переносят в промежуточную точку С, берут один отсчёт по чёрной стороне рейки и записывают в графу «Промежуточные».

Нивелир переносят на вторую станцию ( на другой штатив) или имити­руют этот перенос изменением горизонта прибора. Рейку, установленную на точке 2, оставляют на месте, а рейку из точки С переносят на точку 3. Для второй станции рейка на точке 2 становится задней, а на точке 3 - передней. Последовательность измерений и вычислений на второй и третьей станциях та же, что и на первой.

Обработка журнала нивелирования

После выполнения нивелирования производят обработку журнала в следующем порядке:

1. Для выявления ошибок в вычислении превышений выполняют по­страничный контроль. Для этого в конце страницы подсчитывают суммы задних отсчётов (∑a, графа 3), передних отсчётов (∑b, графа 4), превыше­ний (∑h, графа 6), средних превышений (∑h_cp , графа 7), находят величины ∑а - ∑b и 1/2∑h.

Если в вычислениях нет ошибок, то

∑а - ∑b = ∑h и 1/2∑h =∑h_cp.

Первое равенство должно выполняться точно, второе из-за округлений при вычислении средних превышений может выполняться с точностью 1 ...2 мм.

2. Вычисляют невязку в ходе

где Н_кон , Н_нач - соответственно отметки конечной и начальной точек хода, задаваемые преподавателем.

Для замкнутого хода f_h =∑h_ср

3. Вычисляют допустимую невязку хода по формулам:

доп , мм, где L – длина хода в километра

или доп , мм, где п - число станций в ходе.

Вторая формула используется, если число станций на 1 км хода больше 15.

4. Если полученная невязка допустима, её распределяют с обратным знаком поровну во все превышения хода. Поправки δh (в целых миллимет­рах) выписывают над средними превышениями, как показано в табл. 5.1. Сумма поправок должна точно равняться невязке с обратным знаком.

5. Вычисляют отметки связующих точек хода по формуле

H_i+I = Hi + h_cp + δh

Отметку связующей точки записывают в журнале дважды: для первой и второй станции, затем для второй и третьей и т. д.

5. На станциях, с которых нивелировались промежуточные точки, вы­числяют горизонт прибора ГП по формуле

ГП = Н_а + а,

где Н_а - отметка задней связующей точки на станции,

а - отсчёт по чёрной стороне рейки на этой точке.

Например: ГП, = 55,000 + 2,654 = 57,654 м

ГП₂ = 55,493 + 1,329 = 56,822 м.

5. Вычисляют отметки всех промежуточных точек по формуле

Н_с = ГП – с,

где с - отсчёт по рейке на промежуточной точке.

Например: Н_с = 57,654 - 1,300 = 56,354 м

Н_д = 56,822 - 0,505 = 56,317 м.

Журнал технического нивелирования