3.Геометрическое нивелирование способом «из середины», его схема?

Измерение превышений – нивелирование

Задачами вертикальной съемки местности являются: а) измерение превышений между точками и б) определение высот точек относительно отсчетной уровенной поверхности. Этот вид геодезических работ называется нивелированием.

В зависимости от используемых приборов различают следующие виды нивелирования:

геометрическое; превышение между точками измеряют с помощью прибора с горизонтальным визирным лучом – нивелиром;

тригонометрическое; проводят наклонным визирным лучом теодолита по результатам измерения угла наклона визирной линии и расстояния между точками;

физическое; подразделяется на гидростатическое, барометрическое и аэрорадионивелирование. При гидростатическом нивелировании превышения между точками определяют по разности уровней жидкости в сообщающихся сосудах. Барометрическое нивелирование выполняют с помощью барометров, и разность высот точек соотносят с разностью атмосферного давления в этих точках. Аэрорадионивелирование выполняют с помощью радиовысотомера и статоскопа, позволяющих установить высоту самолета над земной поверхностью и ее изменение за время полета;

автоматическое (механическое) нивелирование осуществляется с помощью нивелиров–автоматов, находящихся на транспортных средствах и содержащих маятниковое устройство с самописцем, автоматически вычерчивающим профиль пройденного пути.

В инженерной практике наиболее часто выполняют геометрическое и тригонометрическое нивелирование.

 

 

1. Нивелирование вперед (Рис. 2.16)

Нивелир устанавливают в исходной точке А, а вертикальную рейку (трех– или четырехметровую планку с сантиметровыми делениями) – в определяемой точке В. по измеренной высоте i прибора и отсчету b по рейке находят превышение h и отметку H точки В:

;  . (53)

(Формулы имеют алгебраический смысл).

2. Нивелирование из середины (рис.2.17).

В нивелируемых точках А и В ставят рейки. Нивелир устанавливают между ними (не обязательно в створе), и по разности заднего а и переднего bотсчетов находят превышение h:

;  . (54)

(Для контроля измерений применяют двустороннеокрашенные рейки, у которых деления черной стороны начинаются с нуля, а нуль красной стороны смещен на некоторую постоянную величину). Эти два способа применяют при расстояниях от инструмента до рейки в пределах 100 – 150 м.

 http://studopedia.ru/2_17128_sposobi-geometricheskogo-nivelirovaniya.html

 

Рис.7

3. Сложное (последовательное нивелирование) (рис.8).

Рис.8

Это способ используют, когда требуется определить отметки ряда точек или передать отметку с исходного пункта (репера) на удаленную точку местности. Здесь на каждой станции снимаются отсчеты по рейке и вычисляют превышения. Общая последовательность таких станций называется нивелирным ходом.

Из рис.8 следует, что

. (55)

В нивелирных работах при расстояниях более 100 м в результаты измерений нужно вводить поправку за кривизну Земли и рефракцию. Эта общая поправка в среднем составляет величину

, (56)

где R – радиус Земли; d – расстояние между точками.

При нивелировании вперед с учетом (56)

, (57)

а при нивелировании из середины

. (58)

Из (58) следует, что при примерном равенстве расстояний от инструмента до реек эту поправку можно не вводить. В этом заключается одно из преимуществ нивелирования из середины.

Нивелирование из середины.

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки (рис. 9). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В - передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

h = a - b.

Рис. 9 Рис.10

Контролем нивелирования на станции по способу из середины является определение превышения с использованием черной и красной сторон реек:

h^ч= a^ч– b^ч

h^к=a^к–b^к.

Если h^ч-h^кI≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическоеh_ср= (h^ч+h^к)/2.

Если a > b, превышение положительное, если a < b - отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле:

H_в= H_а+ h_ср.

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается H_г:

ГП = H_А+ a = H_В+ b.

Нивелирование вперед.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.10). Превышение h получают по формуле:

h = i - b.     

При способе вперед для контроля нивелир поднимают или опускают на несколько сантиметров, при этом высота прибора и отсчет изменится

h^,= i^,- b^,

Если Ih–h^,I≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическоеh_ср= (h+h^,)/2.

Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле или через горизонт прибора:

H_в= ГП - b.

Схема устройства нивелира.

Нивелир прибор, обеспечивающий горизонтальное положение визирной оси. Основными частями нивелира являются зрительная труба 1 и скрепленный с ней цилиндрический уровень 2 (рис.9), с помощью которого визирная ось трубы VVприводится в горизонтальное положение. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.

Приближенное приведение оси вращения нивелира ZZв отвесное положение производится по круглому уровню 4, расположенному на подставке 3 с помощью трех подъемных винтов 5.

Рис. 11

Нивелир имеет 4 оси:

ZZ- ось вращения нивелира должна занимать отвесное положение;

ii- ось круглого уровня должна быть параллельной оси вращения;

VV- визирная ось зрительной трубы должна занимать горизонтальное положение;

UU- ось цилиндрического уровня должна быть параллельной визирной оси. Проверка взаимного положения осей называется поверками нивелира, они должны быть выполнены до начала измерений.

Над цилиндрическим уровнем расположено призменное устройство, позволяющее получать изображения концов пузырька. Такой уровень называется контактным. Вращением элевационного винта добиваются, чтобы изображения концов пузырька были совмещены. В этот момент пузырек будет находиться в нуль-пункте (Рис 12 б.)

Рис.12. а) пузырек не в нуль-пункте; б) пузырек в нуль-пункте

http://www.studfiles.ru/preview/4456731/