Лабораторная работа №3. Работа с нивелиром.

Задачей лабораторной работы является приобретение практических навыков: - работы с нивелирами Н-3; 3Н-5Л; НС-4;

- выполнения измерений на станции;

- определение превышений и отметок точек.

Последовательность выполнения работы:

1. Изучение способов геометрического нивелирования.

2. Порядок работы на станции.

3. Вычисление превышений и отметок точек.

Место установки нивелиров, положение реечных точек и отметка начальной точки задаются преподавателем.

3.1. Порядок работы на станции

Геометрическое нивелирование выполняют двумя способами:

I. Нивелирование вперёд.

1. Нивелир устанавливают над точкой А (рис. 7), в точке в точке В устанавливают нивелирную рейку, на которой заранее отмечают величину i, т.е. отвесное расстояние от центра объектива до т. А, называемое высотой прибора.

2. Нивелир закрепляют на штативе становым винтом и приводят в рабочее положение. Наблюдая за пузырьком круглого уровня, вращением подъёмных винтов выводят пузырёк уровня в нуль-пункт, т. е. приводят ось вращения нивелира в отвесное положение.

3. Выполняют установку зрительной трубы по глазу наблюдателя, для чего вращением диоптрийного кольца добиваются четкого изображения сетки нитей.

4. Ослабив закрепительный винт (у нивелира Н-3), поворотом верхней части нивелира от руки наводят зрительную трубу на рейку. С помощью кремальеры выполняют фокусирование трубы по рейке и вращением наводящего винта совмещают вертикальную нить сетки с осевой линией рейки.

5. Вращением элевационного винта совмещают изображения концов пузырька контактного уровня, видимые в поле зрения трубы (см. рис. 6), и берут отсчёт b по рейке по среднему горизонтальному штриху.

Рисунок 7. Нивелирование способом «вперёд»

При работе нивелиром с компенсатором (НС-4) отсчёт берут сразу же после визирования на рейку.

Отсчёт b по рейке берётся в миллиметрах. Отсчёт должен содержать четыре значащие цифры; если отсчёт меньше 1000 мм, то первый значащей цифрой записывают нуль (например: 0487; 0358 и.т.д.).

6. Превышение и отметку точки В вычисляют по формулам:

h = i – b (1)

Н_В = Н_А + h = Н_А + i – b (2)

Горизонт прибора ГП (горизонт инструмента ГИ) – расстояние от луча визирования до уровенной поверхности вычисляется по формуле:

ГП = Н_А + i (3)

Следовательно: ГП = Н_А + i = ГП – b (4)

Пример: Отметка точки А: Н_А = 100,000 м;

высота прибора i = 1450 мм; отсчёт по рейке b = 1659 мм.

Требуется определить отметку точки В.

Решение: Превышение h = i – b = 1450 – 1659 = –209 мм = –0,209 м; Отметка точки В: Н_В = Н_А + h = 100,000 + (–0,209) = 99,791 м;

Горизонт прибора: ГП = Н_А + i = 100,000 + 1,450 = 101,450 м;

Отметка точки В: Н_В = ГП – b = 101,450 – 1,659 = 99,791 м.

II. Нивелирование из середины.

1. Нивелир устанавливают на равных расстояниях от связующих точек А и В в створе или вне створа нивелируемой линии. На точках А и В отвесно устанавливают двухсторонние нивелирные рейки (см. рис. 8) с одинаковыми пятками.

Рисунок 8. Нивелирование способом «из середины»

2. Нивелир приводят в рабочее положение. Последовательно визируют на заднюю (точка А) и переднюю (точка В) связующие точки и берут отсчёты по среднему штриху по черным сторонам реек (а_ч и b_ч). Результаты наблюдений заносят в соответствующие графы журнала (табл. 2).

3. Рейки поворачивают красной стороной к наблюдателю; наблюдатель, визируя сначала на переднюю, а затем на заднюю рейки, берёт отсчёты соответственно b_КР , а_КР .

4. Выполняют контроль измерений на станции, для чего вычисляют превышения по чёрной и красной сторонам реек:

h_Ч = a_Ч – b_Ч; h_КР = a_КР – b_КР, (5)

и сравнивают их между собой. Расхождения в превышениях не должны превышать 5 мм, т.е. h_Ч – h_КР ≤ 5 мм. При соблюдении данного условия за окончательное значение превышения принимается среднее

h_СР = (h_Ч – h_КР)/2 (6)

5. Вычисляют отметку связующей точки В через превышение:

Н_В = Н_А+ h = 100,000 + 1,143 = 101,143 м.

6. Устанавливают рейку на промежуточной точке С и берут отсчёт по черной стороне рейки с_пром.

7. Вычисляют отметку промежуточной точки С через горизонт прибора по формуле: Н_С = ГП – с (7)

8. Горизонт прибора на станции вычисляют дважды относительно задней и передней связующих точек и из двух его значений берут среднее:

ГП' = Н_А + а_Ч = 100,000 + 1,814 = 101,814 м;

ГП" = Н_В + b_Ч = 101,143 + 0,672 = 101,816 м;

ГП_СР = 101,815 м.

Отметка промежуточной точки С равна:

Н_С = 101,815 – 0,560 = 101,255 м.

Таблица 2 – Журнал технического нивелирования

№ станции	№ пикетов	Отсчёты по рейкам					Средние + –	Горизонт прибора	Отметки
		зад- ние	пе- ред- ние	про- меж.	+	–
I	A	1814						101,814	100,000
		6599			1141		+1143	101,815*
	B		0673		1145			101,816	101,143
			5454
	С			0560					101,255