1.1.2. Класифікація державної нівелірної мережі

Державна нівелірна мережа України поділяється на чотири класи: мережі І, II, III та IV класів. За початковий (вихідний) рівень (нульову відмітку висот) в Україні прийнято середній (за багато років спостережень) рівень Балтійського моря, точніше - нуль Кронштадтського футштока - нуль особливої рейки на станції вимірювання рівня води.

16

Висотні геодезичні мережі

Державні нівелірні мережі І та II класів - головна висотна основа країни. Нівелірні мережі III, IV класів згущують мережу точок із відомими висотами. Нівелювання І класу виконують із найвищою точністю, яку можливо досягти завдяки сучасному рівню техніки, використовуючи найточніші прилади та методи нівелювання.

Точність нівелірних мереж II, III та IV класів поступово зменшується.

Нівелювання І класу виконують через кожні 25 років, а в сейсмічних районах - через кожні 15 років. Нівелювання II класу повторяють відповідно через 35 та 25 років.

Граничні значення випадкових та систематичних середніх квадратичних похибок нівелювання різних класів на один кілометр ходу та допустимі нев'язки у нівелірних полігонах або ходах (лініях) подано у табл. 1.1.1.

Таблиця 1.1.1

Граничні випадкові Г| та систематичні о похибки; допустимі нев'язки f_h

Клас нівелювання	Граничні середні квадратичні похибки		Допустимі нев'язки у полігонах та ходах fh, MM
	випадкові Т), мм/км	систематичні О, мм/км
І	0,8	0,08	3 mm y/L
II	2,0	0,20	5 mm y/L
III	5,0	-	10 mm 41
IV	10,0	-	20 mm 41

У табл. І.1.1: L- периметр (довжина) нівелірного полігона чи ходу (лінії), км. Похибки ті та а розраховують за нев'язками f^ у полігонах або лініях. Розглядаючи табл. 1.1.1, зауважимо: по-перше, що для III та IV класів нівелювання допустимі нев'язки на один кілометр ходу приймають як подвійні середні квадратичні випадкові похибки; по-друге, що систематичні похибки в III та IV класах нівелювання Інструкцією не розглядаються.

Це можна пояснити тим, що лінії нівелювання цих класів значно коротші порівняно з лініями І та II класів. А оскільки систематичні похибки приблизно на порядок менші за випадкові, то для коротких ходів їхній вплив на результати вимірювання вважають незначним і не враховують.

17

Розділ І

Полігони та лінії нівелювання І класу найдовші. Такими полігонами (лініями) пов'язані моря та океани, наприклад, Балтійське та Чорне моря.

В Україні, станом на 1997 рік, було 29 ліній І класу, їхня загальна довжина - 11975 км (максимальна - 1301 км, мінімальна - 70,7 км), 62 лінії II класу, їхня загальна довжина - 11180 км (максимальна - 384 км, мінімальна - 38 км), більше ніж 60000 км III класу, близько 300000 км IV класу.

Нівелірні лінії І класу прокладають ходами завдовжки близько 1000 км. Нівелірні мережі II класу створюють всередині полігонів І класу окремими лініями або системами з вузловими точками, утворюючи полігони з периметром до 400 км. Лінії нівелювання III класу прокладають всередині полігонів II класу так, щоб утворювались полігони з периметром 60-150 кілометрів.

Для забезпечення топографічного знімання у масштабі 1:5000 і більше лінії нівелювання III класу прокладають із розрахунком створення полігонів із периметром до 60 км.

Нівелювання IV класу є згущенням нівелірної мережі III класу. Його виконують ходами завдовжки не більше за 50 км.

Лінії нівелювання І та II класів прокладають переважно вздовж шосейних та залізничних доріг, а за їхньої відсутності, у важкодоступних районах - по берегах рік, стежках. Взагалі лінії нівелювання будь-якого класу потрібно, за

18

Висотні геодезичні мережі

можливістю, прокладати на місцевості із твердим, незаболоченим ґрунтом та з найменш складним рельєфом (із малими ухилами).

Довжини ліній (ходів) у полігонах повинні бути, якщо можливо, однако­вими. Нівелірну мережу II класу створюють у межах полігона І класу. Нівелірні мережі III та IV класів відповідно прокладають, як правило, у межах полігонів II класу, також окремими лініями (ходами) або їхніми системами.

Схематично послідовне заповнення деякої території точками нівелірної мережі різних класів можна уявити так, як це показано на рис. 1.1.1.

Насправді реальні нівелірні мережі (оскільки їх прокладають переважно вздовж доріг) не є такими точними квадратами, як на рис. 1.1.1.

Ходи нівелювання молодших класів спираються на ходи старших класів, тобто під час прокладання нівелірних ходів, наприклад, III класу, вихідними будуть висоти реперів першого або другого класів.

Репери, як відомо з курсу "Топографі'ї" - це фундаментально закріплені на місцевості точки, висоти яких знайдено у результаті нівелювання.

Лінії державної нівелірної мережі І, II, III та IV класів закріплюють реперами через 5 км (вздовж траси).

У важкодоступних районах на окремих відрізках траси, де важко вибирати місця для закладання реперів, віддаль між ними може бути збільшена до 7 км. У гірських районах лінії нівелювання закріплюють скельними та стінними реперами через 1-2 км, а ґрунтовими - через 3-4 км.

На геодинамічних полігонах, які призначені для вивчення рухів земної поверхні, поблизу геологічних розломів та меж головних блоків, репери закладають через 0,5-1,5 км. На кожній стороні блока або розлому повинно бути закладено принаймні два репери.

У результаті виконання нівелірних робіт уся територія країни покри­вається нівелірними точками (реперами) із відомими відмітками в одній системі висот, що під час визначення висоти будь-якої точки місцевості чи інженерної споруди звільняє від необхідності прокладати довгі нівелірні ходи (аж від Кронштадтського футштока). Достатньо прокласти хід від репера, який розташований найближче стосовно точки, висоту якої необхідно визначити.

1.1.3. Особливості нівелірної мережі у містах, населених пунктах та на будівельних майданчиках

Нівелірна мережа у містах, населених пунктах та на будівельних майдан­чиках повинна забезпечити всі потреби міського господарства та будівельних робіт у висотах. Перевищення між найвіддаленішими реперами нівелірної мережі міста повинні бути відомі з похибкою, що не перевищує 30 мм. Вимоги

19

Розділ І

до методів нівелювання, нівелірів та рейок такі самі, як і під час створення державних нівелірних мереж відповідного класу. Різниця тільки:

• у довжинах ходів;

• у щільності закладання реперів;

• у частоті виконання повторного нівелювання І та II класів. У містах площею більше за 500 км² створюють мережі І класу. У містах площею від 500 до 50 км² прокладають мережі II класу. У містах площею від 50 до 25 км² створюють мережі III класу.

І, нарешті, у містах площею менше за 25 км² створюють мережі тільки IV класу.

Висотні мережі І та II класів у містах повторно необхідно нівелювати через кожні 15 років. Довжини нівелірних ходів у містах подано у табл. 1.1.2.

Щільність закладання реперів на лініях (ходах) міської нівелірної мережі подана у табл. 1.1.3.

Таблиця 1.1.2

Допустимі довжини ліній нівелювання у населених пунктах

Клас нівелювання	Довжина ліній (ходів), км
	між вузловими реперами		між реперами старших класів
	забудована територія	незабудована територія		забудована територія	незабудована територія
І	15	20		25	25
II	10	15		15	20
III	1	2		2	4

Таблиця 1.1.3 Щільність закладання реперів на лініях міської нівелірної мережі

Клас нівелювання	Щільність закладання реперів
	забудована територія	незабудована територія
І, П	2 км	3 км
III, IV	300-800 м*	500-2000 м

Щільність зменшується з переходом від суцільної до розрідженої забудови.

Як бачимо, особливості міської нівелірної мережі полягають у тому, що повторне нівелювання в них виконують частіше ніж у державних мережах, полігони та лінії (ходи) - коротші, а репери закладають значно щільніше.

20

Висотні геодезичні мережі