11. Вискоточне геометричне нівелювання

11.1. Завдання високоточного нівелювання. Нівелірна мережа. Схема побудови і програма.

Високоточне геометричне нівелювання як метод визначення висот точок земної поверхні щодо певного початку ведеться прокладанням ходів, сторони яких не перевищують 100 м. Його виконують найточ­нішим нівеліром, оснащеним таким самим рівнем при трубі і точни­ми рейками зі шкалами. Після того як встановлять нівелір за рівнем, на рейках відлічують поділки, які відповідають горизонтальній лінії, що збігається з візирною віссю труби. Різниця відліків за рейками - це й буде з великою точністю визначене пере-вищення між двома точ­ками.

Основне завдання геометричного нівелювання - створити ніве­лірну мережу для висотної основи топографічних зйомок усіх масштабів. Крім того, високоточне нівелювання застосовують при проектуванні, будівництві й експлуатації різних інженерних споруд, а також для наукових цілей. Так, за допомогою геометричного нівелювання вив­чають коливальні рухи земної кори, визначають різниці в рівнях морів, океанів тощо. Встановлено, наприклад, що рівень Балтійського моря вищий від рівня Чорного моря приблизно на 40 см, Каспійське море нижче від рівня Чорного моря майже на 28 м.

Нівелірна мережа поділяється на нівелірні мережі І, II, III і IV класів. Мережі І і II класів є головною висотною основою, яка створює єдину систему висот на всій території. Їх використовують також для наукових цілей. Нівелірні мережі III й IV класів потрібні для забезпечення топографічних зйомок і розв'язання інженерних завдань.

Висоти пунктів нівелірної мережі рахують від нуля Кронштадтського футштока (Балтійська система).

Лінії нівелювання І класу зв'язують між собою моря, або утворюють полігони периметром 3000-4000 км. Нев'язка в полігоні або ході ні­велювання І класу допускається не більш як 3 мм, , де L - пери­метр полігону або довжина ходу в кілометрах.

Лінії нівелювання І й II класів прокладають по залізницях, шосейних і поліпшених ґрунтових дорогах. Не рідше, ніж через кожні 25 років виконують повторне нівелювання по всіх лініях І класу і по деяких лініях II класу. Лінії нівелювання II класу прокладають між пунктами І класу або будують у вигляді полігонів з периметром, який не переви­щує 500-600км. Нев'взки в полігонах і ходах нівелювання II класу допускають не більш як 5 мм .

Нівелірні мережі III й IV класів прокладаються в середині полігонів вищого класу як окремими лініями, так і у вигляді системи ліній з вуз­ловими точками. Периметри полігонів ІІІ класу не повинні перевищу­вати 150 км. Нев'язки в полігонах допускаються не більше 10 мм .

Нівелювання І, II й III класів обов'язково виконується в прямому й зворотному напрямках, а І класу - ще двома лініями.

Нівелювання IV класу, на відміну від нівелювань І, II й III класів, виконують в одному напрямку. Нев'язки в ходах допускаються не біль­ші за 20мм .

Дальше згущення державної нівелірної мережі - це вже мережа місцевого призначення. Її прокладають між пунктами нівелювання держав­ної мережі; вона служить для висотного обгрунтування топографічних зйомок у масштабах 1:5000-1:500. Мережу місцевого значення буду­ють у вигляді одного, двох або трьох ступенів ходів та полігонів ніве­лювання III й IV класів і технічного нівелювання.

Висотно-зйомочні мережі потрібні для безпосереднього висотного обгрунтування топографічних зйомок, їх створюють прокладанням хо­дів нівелювання горизонтальним променем і тригонометричним ніве­люванням. Нев'язки в ходах допускаються (0,1-0,2) м , де L - довжина ходу в кілометрах.