Горизонтирование теодолита

Для оптических теодолитов выполняются четыре поверки.

Классификация теодолитов.

По точности все теодолиты подразделяются на три группы:

Высокоточные, точные, технические.

Для геодезических работ в строительстве используются теодолиты технической точности.

Теодолит технической точности: Теодолит Т30, шифр: 4Т30П.

Среднеквадратическая ошибка при измерении углов – до ± 30”.

Для обеспечения требуемой точности измерений горизонтальных углов теодолитом каждое измерение повторяют дважды при различном взаимном положении основных частей теодолита друг относительно друга. При этом из двух измерений вычисляется среднее значение величины измеренного угла.

Такой способ измерений называют: способ приёмов. Выполнение первого измерения называют «первый полуприём» (взаимное расположение основных частей теодолита называется «круг лево» и записывается: КЛ). Выполнение второго измерения называют «второй полуприём» (взаимное расположение основных частей теодолита называется «круг право» и записывается: КП).

Из примера, преведенного в таблице, видно, что использование способа приёмов повышает точность измерений до нормируемой. В результате горизонтальный угол β оказался измерен теодолитом 4Т30П с требуемой точностью ± 30”.

Для измерения теодолитом вертикальных углов определяют показание отсчётного устройства вертикального круга после центрирования и горизонтирования теодолита (уровенная плоскость прибора проходит через точку пересечения осей теодолита ТТ, НН и VV). Такое отсчёт по вертикальному кругу называется: «место нуля» и обозначается: МО.

Вопросы для контроля:

1. В чём заключается назначение теодолита.

2. Назовите основные части теодолита.

3. Какие бывают отсчётные приспособления в теодолитах?

4. Для чего служит цилиндрический пузырьковый уровень?

5. В чём назначение зрительной трубы теодолита?

Раздел 5. Определение превышений и отметок точек. Нивелир. Виды и способы нивелирования.

План занятий:

1. Задачи и виды нивелирования;

2. Способы геометрического нивелирования;

3. Классификация нивелиров;

4. Нивелирные рейки;

5. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты геометрического нивелирования.

Конспект основных тезисов по темам:

Нивелирование – совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

Нивелирование используют для изучения рельефа, а также для определения высот точек при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Основные виды нивелирования:

Геометрическое нивелирование – превышение одной точки над другой определяется при помощи горизонтального визирного луча. При этом используются нивелиры, либо другие приборы (лазерные уровни), позволяющие получать горизонтальный луч.

Тригонометрическое нивелирование – превышение одной точки над другой определяется при помощи наклонного визирного луча, измеряя при этом угол наклона между точками и расстояние между ними. При этом используются теодолиты-тахеометры.

Другие виды нивелирования:

- Гидростатическое нивелирование;

- Определение превышений по результатам спутниковых измерений (ГЛОНАСС).

Два способа геометрического нивелирования:

Н_А – отметка точки А; Н_В – отметка точки В; h – превышение; Н_ГИ – отметка горизонта инструмента; V – высота инструмента; З – отсчёт по задней рейке; П – отсчёт по передней рейке.

а) Способ «из середины».

Нивелир располагают между двумя точками примерно посередине. В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Берут отсчёты по рейкам З и П , записывают в журнал нивелирования. Отсчёт по рейке поизводят по средней горизонтальной нити зрительной трубы нивелира, то есть по месту, где проекция средней нити пересекает рейку.

Превышение между точками определяют по формуле: h = З – П (см.рисунок)

б) Способ «вперёд».

Нивелир устанавливают непосредственно над точкой А, измеряют его высоту V (от поверхности земли до оси зрительной трубы) и берут отсчёт П по рейке в точке В.

Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчёта П :

h = V – П

Высоту передней точки В расчитывают по формуле

Н_В = Н_А + h .

Высота визирного луча над уровенной поверхностью называется: Горизонт инструмента.

Н_ГИ = Н_А + З = Н_А + V .

Место установки нивелира называется: Станция.

Иногда для определения превышения между точками А и В недостаточно одной установки нивелира (одной станции). Тогда использут ряд последовательных измерений с промежуточными (связующими) точками установки (промежуточными станциями): Последовательное нивелирование.

Схему последовательного нивелирования называют: Нивелирный ход.

Основные части оптического нивелира:

Нивелир технического класса точности (обычно используемый в строительстве) состоит из следующих основных частей: Основание; Подставка; Горизонтальный круг; Оптическая зрительная труба; Круглый пузырьковый уровень; Регулировочные винты.

Современные оптические нивелиры оснащаются компенсатором: Свободно подвешенная оптико-механическая система, которая приводит визирный луч в горизонтальное положение.

Для приведение в рабочее состояние достаточно установить нивелир на штатив и регулировочными винтами установить пузырёк круглого уровня внутрь круга. Дальнейшая установка оси зрительной трубы в горизонтальное положение происходит автоматически.

Нивелирные рейки для нивелирования технического класса точности изготавливают деревянными складными или металлическими (из алюминиевого сплава) раздвижными (телескопическими).

Деревянные нивелирные рейки имеют полную длину 3 метра, с обеих сторон они имеют сантиметровые деления.

Алюминиевые нивелирные рейки имеют полную длину 3 или 5 метров, с одной стороны они имеют сантиметровые деления, а с другой стороны – милиметровые.

Визирный луч в пространстве прямолинеен. Уровенная поверхность не является плоскостью, следовательно, с увеличением расстояния нивелирования возникает необходимость внесения в расчёты поправки на кривизну Земли.

Поправка на кривизну Земли

Δh = 0,5 ∙ d² / R ,

где R - радиус Земли (R = 6371,11 км),

d - расстояние нивелирования.

При милиметровой точности измерений следует учитывать поправку на кривизну земли уже при расстояниях нивелирования 100 метров и более.

Вопросы для контроля:

1. Что называется нивелированием?

2. Какие существуют виды нивелирования?

3. Два способа геометрического нивелирования.

4. Назовите основные части нивелира.

5. Когда можно не учитывать поправки на кривизну Земли при геометрическом нивелировании?