При нивелировании короткими лучами в условиях строительства или действующего предприятия участвуют три группы погрешностей (ошибок):

• инструментальные,

• внешней среды,

• личные

А) Инструментальные ошибки (будем считать для 25 м):

1. визирования 0,03 мм. Может быть уменьшена за счет более коротких линий визирования.

2. Совмещения концов уровня (горизонтирования визирного луча) 0,03 мм Может быть уменьшена за счет более коротких линий визирования.

3. За угол I 0,05 мм. Может быть уменьшена за счет более точной установки в середину и более точной выверки угла i.

4. Изменения фокусировки зрительной трубы m_фок=0 – При точной установке в середину перефокусировку не делают.

5. Ошибки барабана микрометра 0, 025 мм. Уменьшается за счет взятия нескольких отсчетов. (основная и дополнительная шкалы, два горизонта и т.п.

6. Смещения сетки нитей. 0,03 мм. Необходимо одинаково наводится на штрихи рейки.

7. Нанесения делений рейки m_дел = 0,35 мм. Исследуют и иногда вносят поправки в отсчеты

8. Разности высот нулей реек. m_нулей=0. Работают одной рейкой.

9. За наклон рейки . . Применяют оградительное кольцо.

10. За неточную выверку уровня

11. За неперпендикулярность плоскости пятки m_пятки = 0,025 мм (оградительное кольцо)

12. Коробления рейки m_короб = 0. Лента натягивается пружиной и при короблении тела рейки не изменит своей прямолинейности. – только дляшашечных реек.

Б. Ошибки внешней среды

1. От изменения высоты прибора и костылей (для грунтов – 0,02 мм. (на жестком основании и по твердым точкам). Предварительная забивка костылей – через 20 минут съемка.

2. От деформации прибора, вызванной односторонним температурным нагревом – изменяется угол i (из опытных данных 0,6” на 1 градус С. Уменьшаются при быстрых измерениях, либо следует теплоизолировать прибор).

3. От изменения длины реек при изменении температуры по сравнению с температурой компарирования. Следует измерять температуры и вводить поправки)

4. От конвекции воздуха (шлюзование, отключение вентиляторов и других источников тепла, дублированный репер)

5. От изменения длины реперной трубы m=α ∆ t (Вводят поправки за температуру)

6. От температурных деформаций конструкций Ошибка! Ошибка связи..(Вводят поправки за температуру).

В. Личные – постоянные и переменные (один наблюдатель)

(по двум шкалам и по двум рейкам).

При двух горизонтах

Методика измерений – дать по лабораторной работе.

Оценку точности производят по формулам

= ; = ;

где - средняя квадратическая погрешность превышения на одну станцию нивелирования, полученная по невязкам полигонов;

- то же, полученная по поправкам из уравнивания;

- невязка в полигоне;

- число станций в полигоне;

- число полигонов;

P=1/n΄ ,где n΄- число станций в ходе между узловыми точками;

N΄ - число ходов в сети;

r - число узловых точек в сети.

14. Микронивелирование. Определение места нуля и превышений.

Микронивелир (рис. 3.5) представляет собой прибор, состоящий из жесткого основания 6, вдоль которого установлен цилиндрический уровень 1 с ценой деления 5", и имеет по краям две опоры: подвижную 2 и неподвижную 3, расстояние между которыми называется шагом или базой микронивелира. Подвижная опора 2 жестко связана с индикатором часового типа 4, который позволяет определить превышение непосредственно в миллиметрах. Прежде чем приступить к работе с микронивелиром, необходимо на выверяемой поверхности разметить места постановки опор микронивелира, откладывая и фиксируя расстояния, равные базе микронивелира. Фиксированные точки отмечают кружками диаметром 6-8 мм. При работе опоры микронивелира ставят в центр размеченных кружков.

Подъемным винтом 5 приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по индикатору, что будет соответствовать заднему отсчёту “З”. Затем переставляют нивелир на 180°, снова приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут второй отсчет по индикатору “П”.   (3.5) Одновременно с определением превышения на каждой станции определяют место нуля прибора. Место нуля – это отчет по индикатору, при котором ось уровня параллельна линии, соединяющей опоры микронивелира, и его значение может быть вычислено по формуле:  (3.6)

Место нуля прибора должно быть постоянным, непостоянство МО может колебаться в пределах  0,05 мм. Если же колебание МО превышает указанное значение, то это является свидетельством того, что прибор необходимо отъюстировать, либо устранить неровности на нивелируемой поверхности.

Микронивелирование используют при монтаже и выверке технологического оборудования с высокой точностью при коротких (900-1200 мм) расстояниях между точками. Микронивелир с переменной базой (рис. 1.110) имеет цилиндрический уровень 1 с ценой деления 2-10" и поперечный уровень 2 с ценой деления 30-6".

Рис. 1.110. Схема микронивелира

В корпус нивелира входит штанга 4 со шток-опорой 5, зажим штанги выполняется винтами 6. Пузырек цилиндрического уровня устанавливают в нуль-пункт подъемным винтом 7. Для передвижения микронивелира по исследуемой поверхности на концах базы имеются ролики 8.

При измерении сначала перемещением штанги устанавливают опоры на точках А и В (рис. 1.111), затем подъемным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и берут отсчеты а по шкале 3 индикатора. Поворачивают прибор на 180°, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет е. Учитывая, что отсчет по индикатору уменьшается с увеличением штока, превышения

h = M0 - a, h = b - M0

откуда

h = (b - a)/2, M0 = (a + b)/2

где М0 — место нуля.

Рис. 1.111. Схемы определения превышения: о-в прямом ходе; б — в обратном

Микронивелиром измеряют превышения с ошибкой на станции 0,01-0,02 мм

15.Гидростатическое нивелирование. Физические основы гидростатического нивелирования. Определение превышений и места нуля.

Гидростатическое нивелирование заключается в определении разности высот точек земной поверхности или инженерных сооружений путем использования основных свойств жидкости и законов гидростатики:

1. Свободная поверхность жидкости всегда перпендикулярна направлению силы тяжести;

2. В сообщающихся сосудах свободная поверхность жидкости при одинаковом атмосферном давлении, плотности и скорости течения, всегда находится на одинаковом уровне не зависимо от поперечного сечения сосудов и массы жидкости.

При одинаковом атмосферном давлении, одинаковом ускорении силы тяжести, одинаковой плотности, поверхность жидкости в сообщающихся сосудах устанавливается на одной высоте, т.е. h₁=h₂

Гидростатический нивелир представляет собой систему из двух сообщающихся сосудов, устанавливаемых на нивелируемые точки (марки). Превышения h измеряют при прямом и обратном положении сосудов.

Если отсчетам по микрометренным винтам присваивать название "заднего" и"переднего", то согласно рис. 3.9, а, превышение между точками А и В составит

h = (d₁ - З₁) - (d₂ - П₁),

где З₁ и П₁ - отсчеты по головкам заднего и переднего сосудов;

d₁ и d₂ - расстояние от нуля шкалы до плоскости сосудов, или

h = (П₁ - З₁) - (d₁ - d₂).

Разность d₁ - d₂ является местом нуля (МО) прибора. Суммируя и вычитая выражения, находят