13. Нивелирование

13. 1. Геометрическое нивелирование

Геометрическим нивелированием называется процесс определения превышения одной точки над другой с помощью горизонтального луча визирования. Вообще в геодезии по методам и применяемым для этого приборам различают разные виды нивелирования – геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, физическое и пр., из которых в археологических работах применяется, главным образом, геометрическое нивелирование. Его выполняют с помощью специального оптического прибора – нивелира.

Определить превышение между двумя точками при помощи нивелира и рейки можно двумя основными способами.

1. Нивелирование вперед. При этом способе отметки получают, пользуясь высотой (горизонтом) инструмента (Ги) (рис. 61):

h = Ги – b (или h = b – Ги, если b > Ги), где b – отсчет по рейке.

Рис. 61. Нивелирование вперед

2. Нивелирование из середины. Этот способ более точный, чем первый. Здесь инструмент ставится где-нибудь между точками, превышение которых следует определить. На самих точках ставится рейка (рис. 62). Превышение определяют как разность между отсчетами а

и b :h=a–b. При нивелировании точно из середины, на равном расстоянии от точек, определение разности превышения получается точнее, т.к. в этом случае возможные отклонения визирной оси трубы нивелира от горизонтального положения будут равны в двух отсчетах и как бы взаимоисключаются. Об этом следует помнить при нивелировании на максимальных расстояниях (порядка 100 м) и при нивелирных ходах.

П ри нивелировании в один прием (с одной станции) на расстояния до 300 м следует вводить поправку на допускаемую техническую точность нивелиров, которая у нивелиров, относящихся к разным классам точности, различная (от 0 до ±10 мм погрешности определения превышений на 100 м).

В тех случаях, когда требуется определить отметку точки, отстоящей от известной на значительном расстоянии, прокладывают нивелирный ход (рис. 63). Здесь нивелирование производят с нескольких станций (стоянок инструмента). Превышение Н между начальной и конечной точками вычисляют как сумму всех превышений:

H = h₁ + h₂ + … + h_n = (a₁ – b₁) + (a₂ – b₂) + … + (a_n – b_n),

или разность сумм всех отсчетов а и b:

                                                     H = (a₁ + a₂ + … + a_n) – (b₁ + b₂ + … + b_n).

Рис. 63. Нивелирный ход

13.2. Нивелирные рейки

Н ивелирные рейки изготавливаются из сухой, выдержанной ели одно- или двутаврового сечения. Техническое нивелирование и нивелирование III, IV классов выполняют при помощи складных реек длиной 3 – 4 м двутаврового сечения, шириной 10 – 12 см и толщиной 2 – 3 см (рис. 64). Сантиметровые деления нанесены с двух сторон на белом фоне. На одной стороне они выполнены черным цветом, на другой – красным. На стороне с черными делениями счет начинается с нуля от основания (пятки) рейки. Цифрами отмечен каждый десяток сантиметров. На красной стороне отсчет начинается с числа 47.83 или 47.00. Красная сторона предназначена для контроля отсчетов при точном нивелировании. Различают рейки для перевернутого отображения в окуляре нивелира (рейки РН-3, РН-10 и т.д.) и для прямого отображения (РН-10П) для нивелиров с прямым изображением.