1. Нивелирование поверхности по квадратам

1.1 Нивелирование. Методы нивелирования

Нивелирование - определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки ("нуля высот") или над уровнем моря. Нивелирование — один из видов геодезических измерений, которые производятся для создания высотной опорно-геодезической сети (т. е. нивелирной сети) и при топографической съёмке ,а также в целях проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, железных и шоссейных дорог и т.д. Результаты нивелирования используются в научных исследованиях по изучению фигуры Земли, колебаний уровней морей и океанов, вертикальных движений земной коры и т.п.

По методу выполнения нивелирования различают: геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое нивелирование:

• Геометрическое нивелирование выполняют путём визирования горизонтальным лучом трубой нивелира и отсчитывания высоты визирного луча над земной поверхностью в некоторой её точке по отвесно поставленной в этой точке рейке с нанесёнными на ней делениями или штрихами. 

• Тригонометрическое нивелирование, часто называемое геодезическим нивелированием, основано на простой связи угла наклона визирного луча, проходящего через две точки местности, с разностью высот этих точек и расстоянием между ними. Тригонометрическим нивелированием определяют высоты пунктов триангуляции и полигонометрии. Оно широко применяется в топографической съёмке. Тригонометрическое нивелирование позволяет определять разности высот двух значительно удалённых друг от друга пунктов, между которыми имеется оптическая видимость, но менее точно, чем геометрическое нивелирование.

• Барометрическое нивелирование основано на зависимости давления воздуха от высоты точки над уровнем моря. Давление воздуха измеряют барометром. Для вычисления высоты в измеренное давление вводят поправки на влияние температуры и влажности воздуха. Барометрическое нивелирование широко применяют в географических и геологических экспедициях, а также при топографической съёмке труднодоступных районов. При благоприятных метеорологических условиях погрешности определения высоты не превышают 2—3 м.

• Механическое нивелирование выполняют установленным на велосипеде или автомашине нивелир-автоматом, позволяющим автоматически вычерчивать профиль местности и измерять расстояние по пройденному пути. В нивелир- автоматах вертикаль задаётся тяжёлым отвесом, а расстояние фиксируется диском, связанным с колесом велосипеда. Электромеханический нивелир-автомат монтируется на автомашине и позволяет определять не только разность высот смежных точек и расстояние между ними на соответствующих счётчиках, но и профиль местности на фотоленте.

• Гидростатическое нивелирование основано на том, что свободная поверхность жидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных трубок, вставленных в рейки с делениями, соединённых резиновым или металлическим шлангом и заполненных жидкостью. Разность высот определяют по разности уровней жидкости в стеклянных трубках, причём учитывают различие температуры и давления в различных частях жидкости гидростатического нивелира. Погрешности определения разности высот этим методом составляют 1—2 мм. Гидростатическое нивелирование применяют для непрерывного изучения деформаций инженерных сооружений, высокоточного определения разности высот точек, разделённых широкими водными преградами, и др.

1.2 Полевые работы при производстве нивелирования поверхности по квадратам

Для вертикальной планировки строительной площадки используются топографические планы масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000, составленные по результатам нивелирования поверхности по квадратам. Такой способ нивелирования применяется на открытых участках местности со слабо выраженным рельефом.

Размеры разбиваемых на местности квадратов (от 10×10 м до 100×100 м) зависят от характера рельефа местности, заданной высоты сечения, площади участка под застройку и требований к точности изображения рельефа. Вершины квадратов закрепляются колышками высотой 10 см, которые забивают так, чтобы над поверхностью земли оставалось примерно 1,5 см, а затем определяют отметки в этих точках путём геометрического нивелирования.

Вначале выбираются только основные (связующие) точки, которые войдут в опорный ход. Главным условием выбора опорных точек является их взаимная видимость, а также, чтобы из связующих точек образовался замкнутый нивелирный ход. Нивелирование связующих точек производят способом из середины и одновременно берут отчёты только по чёрной стороне реек (можно взять отчёт и по красной рейке для контроля) .Две соседние станции имеют по 2 связующие точки. Все остальные нивелируют как промежуточные. Отчеты записывают в журнал. Контроль отчетов на станции выполняют только на связующие точки, поэтому на каждой станции нивелирование начинают с них.

Этапы разбивки на квадраты:

1) разбивается сеть основных квадратов на местности, сторонами 100-400м. Внутри разбивается сеть заполняющих квадратов (20-40м)

2) внутри каждого квадрата устанавливается нивелир

3) на каждой вершине снимаются отчеты по чёрной рейке (можно и по красной для контроля)

4) разбивается сеть квадратов и каждая вершина закрепляется колышками высотой примерно 10 см.