Задание 4. Обработка материалов нивелирования поверхности по квадратам.

Нивелирование поверхности по квадратам применяется для получения топографических планов относительно небольших участков местности, с изображением рельефа с сечением 0,25-0,5м. Такие планы используются при составлении проектов вертикальной планировки в гражданском и промышленном строительстве, а также при составлении мелиоративных проектов.

Опорой для производства работ является сеть квадратов, разбиваемая на местности с помощью теодолита и мерной ленты.

Вершины всех квадратов закрепляют на местности колышками.

Помимо разбивки сетки квадратов осуществляют ее привязку в принятой системе координат и производят съемку ситуации способом промеров. Заключительный этап работ – геометрическое нивелирование.

Все результаты полевых измерений, вне зависимости от схемы нивелирования, записываются на план-схему (полевой журнал) нивелирования поверхности по квадратам.

Задание по нивелированию по квадратам выдается преподавателем каждому студенту индивидуально!

Задача 1. Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам.

НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПО КВАДРАТАМ

И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е :

Отметка грунтового репера H = 30.199

Длина стороны квадрата d = 30 м; h = 0,25 м.

ПОЛЕВОЙ ЖУРНАЛ НИВЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ:

1698 689

6486 5472

1665 1185 1139 1 1154 1212

-----------------------●---------------

| | | : | | |

| | | : | | |

| | CT. 1 | : | | CT. 2 |

| | | : | | |

|1194 |1560 |1916 |1263 |1619 |1976

---------------------------------------

1285 | | | : | | |

6072 | | | : | | |

Rp1 |.......|.......|...:...|.......|.......|

335 | | | : | | | 2428

5121 | 607 |1051 |1407 | 910 |1267 | 7216

---------------------------------------● 2

| | | : | | | 1623

| | | : | | | 6408

| | CT. 4 | : | | CT. 3 |

| | | : | | |

| 980 |1549 |1912 | 3 |1409 |1583

-----------------------●---------------

2087 1234

6871 6018

Рассмотрим произвольный вариант задания.

В качестве исходных данных в этом задании используется, составленный непосредственно при выполнении работ на местности, полевой журнал (план-схема) нивелирования поверхности по квадратам. Заданием определена отметка исходного грунтового репера Н, высота сечения рельефа h=0,25м, длины сторон квадратов d=30м. и масштаб плана 1:1000.

Из полученного варианта полевого журнала нивелирования необходимо выписать в колонки 3 и 4 таблицы 5 отсчёты на связующие точки Rр1, 1, 2, и 3. Точки и их отсчеты выделены на рассматриваемом задании жирным шрифтом. Затем необходимо выполнить контроль отсчётов на репере и связующих точках по пяточным разностям.

На следующем этапе выполняется вычисление превышений между исходным грунтовым репером и связующими точками, в соответствии с намеченным нивелирным ходом. Превышение вычисляется как разность отсчетов по соответствующим сторонам задней и передней реек:

h_черн.= a_черн.- b_черн.;

h_красн.= a_красн.- b_красн., (17)

где h_черн и h_красн - превышения, вычисленные по разностям отсчетов, полученных по черной и красной сторонам реек;

a_черн и a_красн. - отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки;

b_черн. и b_красн. - отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки;

Например, на станции 1 превышение между репером и связующей точкой 1 составило:

h_черн.= a_черн.- b_черн=1285-1698=-413мм;

h_красн.= a_красн.- b_красн=6072-6486=-414мм.

Результаты вычислений записываются в колонку 5 таблицы 5 напротив соответствующих точек.

По вычисленным превышениям определяются средние превышения на каждой из станций (колонка 6 таблица 5).

Так, на станции 1 среднее превышение будет:

h_сред.=

Аналогично вычисляются превышения на 2, 3 и 4.

Далее, по сумме средних превышений на станциях вычисляется невязка f_h в замкнутом нивелирном полигоне и сравнивается с допустимым значением, которое в свою очередь, определяется по формуле:

f_hдоп =  10 = ±20мм, (18)

где n – число станций.

В рассматриваемом варианте невязка f_h в замкнутом нивелирном полигоне составила:

f_h = h_сред. =(-414)+(-1742)+390+1751=-15мм

Полученное значение невязки не превышает ее допустимой величины, следовательно, можно приступать к уравниванию полигона.

Полученная невязка f_h распределяется в виде поправок во все средние превышения с обратным знаком (колонка 6 таблица 5). Исправленные превышения находятся, как алгебраическая сумма соответствующего превышения и соответствующей поправки.

Отметки связующих точек вычисляются по исправленным превышениям в нивелирном полигоне от известной отметки грунтового репера Rр1.

Например, отметка связующей точки 1 была вычислена следующим образом:

Далее, аналогично отметке первой связующей точки вычисляется отметка связующей точки 2, а в качестве исходной отметки используется полученная отметка точки 1.

В завершение таблицы необходимо вычислить горизонт прибора на каждой станции по формуле:

ГИ = а + Н_зад.; ГИ = b + H_пер., (19)

где ГИ – горизонт инструмента (прибора), м;

а – отсчет по черной стороне задней рейки;

b – отсчет по черной стороне передней рейки;

Н_зад. – отметка точки на задней рейке, м;

Н_пер – отметка точки на передней рейке, м.

В нашем случае для станции 1 получены следующие значения:

ГИ_Rр1 = а + Н _Rр1=1285+30,199=31,484м;

ГИ₁ = b + H₁=1698+29,789=31,487м.

Таблица 5 – Ведомость вычисления отметок связующих точек

№ стан-ции	№№ точек наблюдения	Отсчеты по рейке		Превышения			Отметка точки, Н, м	Горизонт прибора, ГИ, м
		задней	передней	вычис-ленные	средние	исправ-ленные
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	Rр1	1285 6072		-413	+4 -414	-410	30.199	31.484
	1		1698 6486	-414			29.789	31.487
II	1	689 5472		-1739	+4 -1742	-1738	29.789	30.478
	2		2428 7216	-1744			28.051	30.479
III	2	1623 6408		389	+4 390	394	28.051	29.674
	3		1234 6018	390			28.445	29.679
IV	3	2087 6871		1752	+3 1751	1754	28.445	30.532
	Rр1		335 5121	1750			30.199	30.534
			fh = h	=-15мм		fhдоп =  10 = ±20мм