§ 18. Порядок работы на станции и обработки материалов нивелирования точек теодолитного хода

Станцией нивелирного хода называют место, где устанавливается нивелир; место это ничем не закрепляется на местности, в отличие от нивелируемых точек.

Нивелир устанавливается на середине между нивелируемыми точками, каковыми могут быть пикеты (точки, закрепленные через 100 м.), характерные точки рельефа, точки теодолитного хода и др.

Устанавливают поверенный нивелир приблизительно на середине между точками A и В. В точках А и В (на колышках) устанавливают вертикально нивелирные рейки черной стороной к прибору. Точка A считается задней, точка B передней.

Визируют (поворачивают нивелир) на заднюю рейку, приводят пузырек цилиндрического уровня на середину с помощью элевационного винта («в контакт»), берут отсчет «a_ч» (по черной стороне) записывают его в «Журнале нивелирования» (табл. 2 в приложении 2); поворачивают зрительную трубу нивелира и визируют на переднюю рейку, приводят пузырек уровня на середину («в контакт»), берут отсчет «b_ч» ( по черной стороне), записывают его в журнале (табл. 2 в приложении 2). Вычисляют превышение по формуле (75) h_ч = a_ч – b_ч.

Так как при нивелировании возможны ошибки, то измерения надо повторить, т.е. проконтролировать. Для этого рейку в точке В поворачивают красной стороной к прибору и берут отсчет «b_кр» (по красной стороне), записывают в журнале, затем поворачивают нивелир на переднюю точку (А), приводят пузырек цилиндрического уровня в контакт, берут отсчет «a_кр» (по красной стороне), вычисляют превышение

h_кр = a_кр - b_кр.

Если значения:

h_кр – h_кр ≤ 2-3 мм, (77)

то вычисляют среднеарифметическое превышение по формуле:

h_ср = (h_ч +h_кр)/2,

а результат записывают в соответствующую графу «Журнала нивелирования» (табл. 2 в приложении 2).

Если же условие (77) не соблюдается, все измерения на станции повторяются. Выполнив, таким образом, измерения на первой станции (между точками 1 и 2 теодолитного хода), нивелир переносят на следующую станцию (между точками 2 и 3). Теперь точка 2 становится задней, а рейка с точки 1 переносится на точку 3 (переднюю). Производят нивелирование, как описано выше, записывая отсчеты в «Журнале нивелирования» (табл. 2 в приложении 2) и осуществляя контроль соблюдения условия (77). И так далее производят нивелирование остальных точек теодолитного хода.

Завершив нивелирование, приступают к камеральной обработке материалов, которая применительно к рассматриваемой работе заключается в следующем.

Вычисляют превышения по черной и красной сторонам реек по формуле 75 и находят среднее значение на каждой станции.

Например, превышение между первой и второй точками теодолитного хода (на первой станции) равно (табл.2 Приложения 2):

h_ч = 0225 – 0365 = –0140 мм

h_кр = 4924 – 5063 = – 0139 мм

h_ср = = –139, 5 мм = –0140мм

Округление производится до мм в четную сторону, т.е.

h_ср = – 140 мм.

Вычисленные значения превышений записывают в соответствующие графы «Журнала нивелирования» (табл. 2 Приложения 2).

Производят высотную увязку нивелирного хода. Для замкнутого хода теоретически сумма средних превышений должна быть равна нулю.

Σh_ср = 0

На практике, вследствие случайных ошибок Σh_ср≠0,

возникает невязка по высоте (f_h), которую находят суммированием всех значений h_ср, т.е.

f_h = Σh_ср 79

В расчетно-графической работе f_h—равна-16мм. Для технического нивелирования установлена допустимая невязка (f_{h доп}), вычисляемая по формуле:

f_{h доп} = ± 50 мм√L 80

где L - длина нивелирного хода в км.

В РГР длина теодолитного хода (P) 290,28 м, что в километрах составляет 0,29. Подставив в формулу 79 вместо L 0,29 км получим:

f_{h доп} = ± 50 мм = ± 27 мм

Если соблюдается условие:

f_h ≤ f_h доп, 81

то считается, что нивелирование выполнено точно (верно). Производят распределение фактической невязки с обратным знаком поровну на все превышения, т. е. вводят поправки:

δh = -( f_h / n) 82

где n– количество станций.

В рассматриваемой работе поправка будет равна:

δ_h = – = + 5,3 мм

Поправки округляют до целого значения миллиметра и записывают над средними превышениями.

Исправленные превышения не вычисляются в специальной графе, а учитываются при вычислении абсолютных отметок точек теодолитного хода.

Вычисление абсолютных отметок точек теодолитного хода осуществляется по формуле (76).

Так как отметка первой точки известна (81,656 м), то отметка второй точки будет равна:

H₂ = 81,656м + [–0,140+(+5)] = 81,521м

Здесь (+5) поправка в мм, записана над средним превышением, исправленное превышение будет -0,135 (алгебраическая сумма поправки и среднего превышения).

В формуле (76) превышение h прибавляется всегда, но со своим знаком. В данном случае превышение отрицательное (–0,140).

Аналогичным образом вычисляются абсолютные отметки третьей, четвертой и т. д. точек, если имеется полигон. Отметки вычисляются по выражению: «Отметка следующей точки равна отметке предыдущей точки плюс превышение между ними» (исправленное).

Контролем вычисления отметок точек для замкнутого полигона должно быть получение отметки начальной точки через отметку конечной точки (в рассматриваемом примере через отметку третьей точки):

H₁ = H_n + h_n-1 83

т. е. в расчётах должны прийти к отметке первой точки. Если условие (83) будет выполнено, то вычисленные отметки записывают в графе «Абсолютные отметки» «Журнала нивелирования» (табл. 2 Приложения 2).