8.5. Нівелювання для побудови профілю

Нівелювання для побудови профілю широко використову­ють у гідрології, ґрунтознавчих обстеженнях, геоморфології, геології та інших дослідженнях, у шляховому будівництві. Гео­метричне нівелювання дає змогу визначити висотні характе­ристики мікроформ рельєфу (невисоких берегових терас, ліній малої та великої води на узбережжях з обмілинами тощо).

Для побудови профілю потрібно мати позначки харак­терних точок місцевості, відстані між ними, знати положен­ня лінії профілю на місцевості. Повний цикл складається з та­ких видів робіт:

• підготовка лінії до нівелювання, або розбивка пікетажу;

• польовий процес нівелювання;

• оброб­ка польового журналу, обчислення висот пікетів і побудова профілю.

Розбивка пікетажу – це закріплення точок, обраних на місцевості за лінією профілю за певними правилами, а саме: відстань між точками повинна становити 100 м, рідше 50. Такі точки називають пікетами. Перед розбивкою пікетажу на місцевості виставляють віхи в точках повороту ліній ніве­лювання. Потім вимірюють горизонтальні кути повороту ліній технічним теодолітом одним прийомом. Відрізки ліній між точ­ками повороту вимірюють мірним приладом (найчастіше зем­лемірною стрічкою) з одночасною розбивкою пікетажу в тако­му порядку: на початковій точці лінії забивають врівень із землею кілочок, який позначає початковий пікет. На нього під час нівелювання ставитимуть рейку. Поряд з першим забива­ють другий кілочок («сторожок»). Над землею повинно зали­шатися 15-20 см його довжини, де пишуть номер пікету. Початковий пікет нумерують нулем (ПК 0). Після початкового пікету ПК 0 іде ПК 1, далі - ПК 2 і т. д.; номери пікетів зроста­ють послідовно до кінця лінії, за номером пікету можна визна­чити пройдену відстань від початкового пікету. Так, якщо сто­рожок має напис ПК 56, то до нього пройдено 5,6 км.

Точки вигину схилу, а також кути повороту лінії ніве­лювання рідко збігаються з пікетами. У цих точках теж забива­ють врівень із землею кілочки і ставлять сторожки. Точки ці називають плюсовими, тому що відстань, виміряну до них від попереднього пікету, плюсують до їх номерів. Наприклад, ПК 27 + 20, ПК 31 + 63. На плюсових точках, які позначають поворот траси нівелювання, окрім номера попереднього (мо­лодшого) пікету ї виміряної від нього до точки повороту відстані вказують напрямок повороту: «кут праворуч» або «кут ліворуч».

Якщо по обидва боки траси нівелювання рельєф місцевості неоднорідний, то біля пікетів та плюсових точок намічають короткі поперечні (перпендикулярно до траси) лінії довжиною 10-50 м (лінії по­перечних профілів). На сторожках, біля кілків, що позначають кінці поперечних ліній пишуть номер пікету, навпроти якого стоїть сторожок поперечної лінії, написи "Л" чи «Лів.» або «П» чи "Прав." залежно від того, знаходиться цей пікет ліворуч чи праворуч від траси, і написи відстаней від основного пікету траси, наприклад: ПК11 + П20, .

Рис. 8.12. Пікетажний журнал

Одночасно з розбивкою пі­кетажу у пікетажному журналі фіксують результати окомірного знімання сму­ги місцевості, якою прохо­дить траса (рис. 8.12). Шири­на смуги знімання приблизно 30 - 40 м з кожного боку траси.

Порядок нівелювання. Ус­тановлюють нівелір недалеко від траси, але приблизно на однаковій відстані від піке­тів, а рейки на початковому (задньому по ходу) і наступно­му (передньому по ходу) піке­тах. Беруть відліки за чорною і червоною сторонах рейок. Різниці перевищень, обчислених за обома сторонами рейок, не по­винні бути більшими за 4 мм. За­кінчивши підрахунки, поси­лають заднього рейкового по­чергово на плюсові точки та точки попе­речних ліній. Відліки беруть за чорною стороною рейки.

У процесі нівелювання на крутих схилах нерідко візирний промінь нівеліра, встановленого між пікетами, проходить вище задньої (передньої) рейки або потрапляє в землю при візуванні на передню (задню). В такому разі намічують допоміжну точку X. Оскільки вона не характерна для рельєфу (наприклад, не є вигином схилу), то відстань до неї від молодшого пікету не вимірюють і її положення на профілі не відмічають. На крутих схилах таких точок між пікетами може бути кілька - X₁, X₂ і т. д. Деяке уявлення про це дає рис. 8.11. Допоміжні точки на­зивають іксовими.

Обробка матеріалів нівелювання здійснюється після закінчення польових робіт. Якщо траса поздовжнього нівелювання проходи­ла через точки з відомими відмітками висот, то нев'язку ходу визначають за формулою (8.6). Якщо обчислення позначок то­чок велося від умовної позначки і трасу нівелювали в прямому і зворотному напрямках, то нев'язку підраховують за фор­мулою:

f_h = Σh_пр - Σh_ЗВ.

Допустимість нев'язки визначають за допусками технічного нівелювання (див. 9.2). Якщо нев'язка допустима, її розподіляють порівну між середніми перевищеннями пікетів з оберненим знаком. Позначки висоти пікетів установлюють за фор­мулами (8.3) та (8.5). Позначки плюсових і поперечних точок на станції обчислюють від горизонту приладу – ГП (формула 8.4). Значення ГП для даної станції отримують підсумовуван­ням абсолютної позначки висоти задньої точки з відліком за чорною стороною рейки, яка стоїть у цій точці. Потім від ГП послідовно віднімають відліки, що зроблені на плюсові й поперечні точки.

Результати вимірювань та обчислень дають змогу побудува­ти профіль місцевості (принцип побудови див. у 3.6).