13.4. Нівелювання поверхні для побудови великомасштабного плану

Нівелювання поверхні (висотне знімання) є процесом визначення висот точок місцевості для створення великомасштабних планів із зображенням рельєфу горизонталями з ма­лою висотою перерізу (10, 25 або 50 см). Масштаб планів від 1:100 до 1:2000. Великомасштабні плани використову­ють для складання проектів будівельних майданчиків, осу­шення боліт, детального обстеження заплав річок та ін.

Вибір способу нівелювання залежить від особливостей тери­торії, яку знімають, та призначення робіт. На рівнинній або ледь горбистій місцевості застосовують спосіб паралельних ліній (рис. 13.8). Для цього посеред ділянки прокладають ос­новний теодолітний хід АВ (або систему основних ходів) і пер­пендикулярно до нього — паралельні знімальні ходи 1, 2, З, ..., n. Основний хід закріплюють на місцевості і нівелюють за про­грамою ІІІ або IV класу в прямому і зворотному напрямах. Як правило, довжини знімальних ходів не перевищують 1500 м.

Рис. 13.8. Нівелювання поверхні способом паралельних ліній

Відстань між знімальними ходами, а також між точками, відмітки висоти яких визначають, залежить від призначення знімання та його масштабу. В середньому це 50-100 м.

На відкритих ділянках із слабко вираженим рельєфом застосовують спосіб нівелювання поверхні по квадратах. Розміри квадратів, які розбивають на місцевості, залежать від особливостей рельєфу території, що знімають, зада­ної висоти перерізу рельєфу, а також площі ділянки. Сторона квадрата може бути від 5 до 100 м.

Нівелювання поверхні по квадратах здійснюють у 5 етапів, а саме: підготовчі роботи; розбивка на місцевості квадратів; нівелювання вершин квадратів; обчислення висот вершин квадратів; побудова плану місцевості.

Підготовчі роботи включають рекогносцировку місцевості, визначення розмірів ділянки, вибір розмірів квадратів, перерізу рельєфу і масштабу знімання, а також підготовку журналів-схем розташування мережі квадратів, станцій нівелювання і напрямків нівелювання з кожної з них, запису відліків нівелювання і обчислення висот вершин квадратів (рис. 13.9, 10).

Рис. 13.9. Cхема сітки квадратів і напрямів нівелювання з окремих станцій

Рис. 13.10. Журнал нівелювання поверхні

Розбивка квадратів на місцевості здійснюється за допомогою теодоліта і землемірної стрічки чи рулетки. Вибирають основну лінію АВ₁ (рис. 13.9) і в точці В₁ установлюють віху. З точки А за допомогою теодоліта задають прямий кут B₁AD₁. Закрі­пивши точку D₁ віхою, відкладають на сторонах кута від точки А землемірною стрічкою або рулеткою відрізки заданої довжи­ни (сторони квадратів), одержуючи точки В і D як кінцеві точки розбивки квадратів. Отримані точки закріплюють кілочками, які забивають урівень із землею, і сторожками з підписом но­мерів точок. Установивши віху в точці А, переносять теодоліт у точку В і будують прямий кут ABC₁. На стороні ВС₁ кута та­кож маркірують відрізки заданої довжини. Аналогічно розби­вають на відрізки лінію CD. Методом створу находять положення всіх внутрішніх вершин квадратів і закріплюють їх кілочками. У процесі розбивки квадратів паралельно знімають ситуацію. На невеликих ділянках замість теодоліта можна за­стосовувати нівелір з горизонтальним кругом (Н-3Л, Н-10Л, Н-10КЛ та ін.).

Нівелювання вершин квадратів можна виконувати як з однієї станції, так і з декількох станцій. Нівелювання з однієї станції, розташованої в центрі невеликої ділянки, можна виконувати, якщо вершини квадратів віддалені від нівеліра не більше як на 50-75 м. В цьому випадку виконується технічне нівелювання за двосторонніми рейками.

Під час нівелювання з кількох станцій для ряду точок (на рис. 13.9 вони позначені буквою К) беруть відліки за рейками з двох сусідніх станцій. Такі двічі віднівельовані точки назива­ють сполучними. Відліки за рейками на сполучних точках беруть за чорною і червоною сторонами, на інших вершинах квадратів (їх називають проміжними точками) тільки за чорною. Крім нівелювання вершин квадратів визначають і висоту характерних точок рельєфу. Одночасно відмічають елементи ситуації, вимірюючи до них відстань від вершин квадратів.

У процесі нівелювання ведуть журнал, який є схемою квадратів (рис. 13.10). На схемі біля відповідних вершин вказують відліки. Перегини схилів і характерні точки рельєфу позначають плюсовими точками (див. 8.5), положення яких визначають способом ординат відносно сторін квадратів.

Обчислення висот вершин квадратів починається з обчислення перевищень між сполучними точками, які утворюють замкнутий нівелірний полігон. Визначають практичну висотну нев’язку і розподіляють її з оберненим знаком порівну на всі сторони полігону. Допустиму похибку визначають за формулою:

мм.

Після вирівнювання перевищень ходу обчислюють висоти сполучних точок. Попередньо для однієї з них визначають висоту відносно найближчого нівелірного знака. Ця висота може бути умовною.

Висоти інших вершин квадратів обчислюють з використанням висоти горизонту інструмента відповідної станції за формулою (8.4). Висоту горизонту інструмента визначають, додаючи до висоти даної сполучної точки висоту приладу. Одержані результати підписують біля відповідних вершин квадратів.

Побудова плану місцевості починається з нанесення на паперову (іншу) основу в обраному масштабі меж ділянки нівелювання, точок з визначеними висотами (вершин квадратів, характерних точок рельєфу). З’єднавши точки з однаковими висотами, отримують зображення рельєфу в горизонталях (рис. 13.11). наносять також елементи ситуації відповідними умовними позначеннями.

Рис. 13.11. План ділянки місцевості за даними нівелювання поверхні

За схожою схемою будують план за даними нівелювання способом паралельних ліній.