4.4. Нивелирование площадей
4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
Продольное нивелирование может дать представление о рельефе только некоторой полосы Земли. Однако при нивелировании в промежутках между соседними поперечниками могут попадаться значительные складки местности, которые не будут выявлены таким нивелированием. Часто встречается потребность в полном выявлении рельефа некоторой площади, что приводит к необходимости сплошного нивелирования местности, а не по одному какому-нибудь направлению.
Площадное нивелирование – это вид топографической съемки местности для составления крупномасштабных планов 1:500 – 1:2000 с изображением рельефа с малой высотой сечения горизонталей.
Площадное нивелирование широко применяется при проектировании и строительстве аэродромов, с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земляных работ. Такое нивелирование производят по правильным фигурам - прямоугольникам и квадратам. В результате нивелирования получается план местности, на котором при помощи отметок и горизонталей изображается рельеф.
Нивелирная съемка площадей, также как и нивелирная съемка трасс, включает полевые и камеральные работы.
В содержание полевых работ входит создание планово-высотной рабочей основы, нивелирование по поперечникам или квадратам.
Камеральные работы состоят из вычисления отметок точек и составления плана в отметках и горизонталях.
Проектирование и строительство аэродромов невозможно без знания рельефа местности. Поэтому специалист инженерно-аэродромной службы должен уметь не только хорошо читать рельеф на топографических планах и картах, но знать приемы съемки рельефа и построения его на чертежах.
4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
В зависимости от назначения работ, характера местности и наличия инструментов для нивелирования площадей применяют различные способы: параллельных линий, полигонов (магистралей), полярный и квадратов.
Способ параллельных линий применяется на местности с малыми уклонами, покрытой лесом и кустарником.
Плановую (горизонтальную) рабочую основу при этом способе составляют теодолитные ходы. На малых участках или длинных полосах прокладывается разомкнутый теодолитный ход, называемый магистралью (линия MN, рисунок 4.32), а на больших участках - сомкнутые теодолитные ходы (MABNCD) в сочетании с магистралью MN.
Высотную (вертикальную) рабочую основу составляют нивелирные ходы IV и III классов, прокладываемые по трассам теодолитных ходов.
По теодолитным ходам и магистралям разбиваются пикеты через 100-200 м и устанавливаются постоянные и временные реперы. Магистраль является основой для всей съемки, поэтому разбивка магистрального хода и пикетов на нем производится с помощью теодолита с особой тщательностью.
Прокладка теодолитных ходов и камеральные работы выполняются по правилам теодолитной съемки. Разбивка поперечников (параллельных линий) производится по пикетам магистрали с помощью теодолита под одним дирекционным углом или перпендикулярно магистрали. Расстояния между поперечниками выбираются от 20 до 200 м в зависимости от рельефа и назначения съемки и могут быть постоянными, если рельеф однообразный, и переменными, если рельеф неоднообразный.
Магистраль нивелируется дважды и затем устанавливается с вычислением всех пикетов.
Съемка местных предметов производится в процессе прокладки теодолитного хода и разбивки пикетов по поперечникам.
При съемке нивелируется одновременно несколько параллельных линий (поперечников), и результаты заносят в нивелирный журнал (или в журнал-схему) и составляется абрис съемки.
Пункты рабочей основы, т.е. теодолитные ходы и магистрали накладывают на план по координатам, а затем соответственно способу разбивки наносят поперечники, пикеты и выписывают их отметки. Далее, пользуясь абрисом, наносят местные предметы в условных знаках, производят интерполяцию и рисовку рельефа.
Способ полигонов (магистралей) применяется для съемки больших участков местности с хорошо выраженным рельефом (рисунок 4.33).
Плановую рабочую основу составляют сомкнутый теодолитный ход, прокладываемый по внешней границе участка, и магистрали внутри его, прокладываемые вдоль характерных линий рельефа - по водоразделам, тальвегам, подошвам скатов и т.д.
Высотную рабочую основу составляют нивелирные ходы IV или III классов.
На магистралях разбиваются поперечники и пикетаж. При разбивке одновременно снимается местная ситуация. Нивелирование всех пикетов выполняется аналогично способу параллельных линий. Увязка превышений и вычисление отметок точек выполняются сначала по внешнему замкнутому ходу, а затем по внутренним диагональным ходам.
Полярный способ применяется в равнинной полузакрытой местности со слабовыраженным рельефом (рисунок 4.34).
Плановую рабочую основу составляет сомкнутый теодолитный ход.
Высотной рабочей основой является нивелирный ход, прокладываемый по вершинам полигона
Съемка местных предметов и рельефа производится полярным способом. Для съемки применяют нивелир с горизонтальным кругом 2Н-3КЛ (Н10КЛ), который позволяет при одном наведении на реечную точку определить ее плановое и высотное положение. Плановое положение точки определяется полярными координатами – горизонтальным углом, откладываемым от стороны полигона (полярной оси), и расстоянием от вершины полигона (полюса) до точки. Измерение горизонтальных углов производится с помощью горизонтального круга нивелира, а расстояния до реечных точек измеряются оптическим дальномером или мерной лентой. Высотное положение точек определяется геометрическим нивелированием.
Все измерения записывают в угломерный журнал и журнал съемки подробностей местной ситуации, аналогичный журналу тахеометрической съемки.
Все измерения записывают в угломерный журнал и журнал съемки подробностей местной ситуации, аналогичный журналу тахеометрической съемки.
Способ квадратов применяется на открытой местности с небольшими уклонами. По существу способ квадратов представляет тот частный случай способа параллельных линий, при котором поперечники разбиваются перпендикулярно магистрали, на равных расстояниях между собой, а расстояние между пикетами равно расстоянию между поперечниками. При этом условии получается на местности сетка квадратов. Однако этот случай следует рассматривать как самостоятельный способ, ибо при изысканиях участков под строительные площадки и аэродромы способ квадратов является основным и применяется в различных вариантах.