1.Устанавливают нивелир в рабочее положение (сначала устанавливают штатив, затем на штатив ставят нивелир).

2.Устанавливают рейки на костыли правой линии (отсчет по рейкам можно брать спустя 0,5 минуты после постановки рейки на костыль).

3.Наводят на основную шкалу задней (передней) рейки, ставят отсчет 50 по барабану микрометра, элевационным винтом устанавливают грубо контактный уровень и берут отсчеты по дальномерным нитям.

4.Точно совмещают концы пузырька контактного уровня, вводят в биссектор штрих основной шкалы рейки и берут отсчет.

5.Наводят зрительную трубу на основную шкалу передней (задней) рейки и выполняют действия по пп. 3 и 4.

6.Выполняют наведение на дополнительную шкалу передней (задней) рейки, смещают уровень на 1/4 оборота элевационного винта, снова устанавливают контактный уровень и берут отсчет по дополнительной шкале.

7.Выполняют действия по п. 6 по дополнительной шкале задней (передней) рейки.

8.Переставляют рейки на костыли левой линии и выполняют все действия по пп. 3-7.

Расхождения между превышениями в секции правой и левой нивелировок, а также между превышениями прямого и обратного ходов, полученные как средние значения правых и левых нивелировок, не должны превышать 3мм L(км ) (длина секции определяется по фактическим длинам лучей). Такой допуск применяется в тех случаях, когда число станций в секции на 1 км хода меньше 15. Если это число больше 15, то допустимое расхождение в превышениях определяют по формуле 4мм L(км ) .

При передаче высот через водные препятствия шириной до 200 м используют строго симметричную схему, приведенную на рис. 11.10. Если водное препятствие имеет ширину более 200 м, то составляют специальные технические условия производства работ, следование которым позволит обеспечить необходимую точность передачи высоты.

§142. Нивелирование II класса

Нивелирование II класса выполняется теми же приборами, что используются при нивелировании I класса, но увеличение зрительной трубы нивелира может быть несколько меньше, порядка 40Х, а погрешности метровых интервалов шкал инварных реек могут быть допущены до 0,3 мм. Другие предосторожности и условия нивелирования те же, что и при нивелировании I класса. Отличия состоят в следующем.

Нивелирование II класса выполняют в одну линию по одной паре костылей в прямом и обратном направлениях по программе, соответствующей программе измерений для одной из линий нивелирования I класса.

Длина визирного луча принимается равной 65 м (при увеличении зрительной трубы 40Х) и до 75 м (при увеличении 45Х). Высота визирного луча

375

над поверхностью земли должна быть не меньше 0,5 м, а при длинах визирных линий до 30 м допускается не меньше 0,3 м.

Неравенство плеч на станции не должно быть более 1 м, а накопление неравенства плеч в секции (25-30 км) – не более 2 м.

Расхождения между превышениями прямого и обратного хода не должны превышать 5мм L(км ) в секциях, в которых число станций на 1 км хода менее 15, и не более 6 мм L(км ) , если число станций в секции на 1 км хода более 15.

§ 143. Нивелирование III и IV классов

Нивелирование III и IV классов выполняется секциями между пунктами высших классов, при этом секции IV класса нивелирования могут опираться и на реперы III класса.

Основные качественные показатели и установленные требования для укаазнных классов нивелирования приведены в табл. 15.1.

При нивелировании используются шашечные двусторонние трехметровые рейки с делениями с двух сторон, шашечные трехметровые двусторонние рейки с делениями 1 см с одной стороны и 11/10 см с другой, штриховые

376

трехметровые односторонние с двумя шкалами или двусторонние с деленями 0,5 см, в горных районах применяют инварные рейки.

При нивелировании III класса при смене направления хода рейки меняют местами.

При нивелировании через водные препятствия при ширине препятствий от 100 до 300 м выполняют нивелирование по схеме, представленной на рис. 11.10. При этом измерения выполняют обязательно в прямом и обратном направлениях в разные половины дня. Расхождения в превышениях, полученных с двух берегов на каждые 100 м не должны быть более 10 мм. Расхождения в превышениях на станции в прямых и обратных ходах не должны превышать 8 мм.

При ширине водного препятствия более 300 м применяют двустороннее геодезическое нивелирование (тригонометрическое нивелирование).

Зимой нивелирование III и IV классов через широкие реки и озера выполняют по льду в прямом и обратном направлениях по заранее вмороженным кольям.

Нивелирование IV класса через реки допускается проводить по уровню воды на двух берегах, считая поверхность воды одинаковой по высоте. Нивелирование выполняют два раза, в прямом и обратном направлениях. Расхождение между прямым и обратным ходом не должно превышать 20 мм.

§ 144. Особенности точного и высокоточного нивелирования при наблюдениях за деформациями

Особенности использования геометрического нивелирования при измерениях деформаций земной поверхности и инженерных сооружений связаны, прежде всего, с необходимостью установления необходимой точности измерений для каждого объекта исследований. В абсолютном большинстве случаев организация работ и требования к предосторожностям в выполнении измерений при наблюдениях за сдвижениями земной поверхности на оползнях и в мульдах сдвижения обеспечиваются методикой и программой работ, соответствующим III и IV классам точности нивелирования. Сложнее обстоит дело при организации точных и высокоточных наблюдений за инженерными сооружениями. Здесь особенности измерений связаны со следующим. Во-первых, измерения выполняются короткими (от 3 до 20 м) визирными лучами (в среднем 8-10 м). Во-вторых, как правило, наблюдения проводятся в стесненных условиях, в переменной обстановке, когда вынужденно приходится изменять схемы измерений в циклах. В третьих, часто приходится работать на действующих объектах, при непрерывной работе производственного оборудования, что создает условия для вибрационных воздействий на измерительную систему, часто создает непериодические температурные воздействия на прибор и наблюдаемые цели.

При наблюдениях за деформациями элементарные источники погрешностей предлагается делить на пять основных классов [32]: инструментальные погрешности; погрешности из-за влияния среды; погрешности

377

из-за нестабильности измеряемого объекта; личные погрешности и погрешности способа обработки и оценки точности.

Первая группа инструментальных погрешностей относится непосредственно к конструкции нивелиров, вторая группа – к конструкции нивелирных реек. Оснвные из этих погрешностей были рассмотрены выше. К этой группе, в частности, можно отнести и большую часть личных погрешностей, обусловленных наведением на цель и получением отсчетов.

Погрешности, обусловленные влиянием внешней среды на результаты точного и высокоточного геометрического нивелирования изучены сравнительно мало; они могут достигать значительных величин. К ним относятся погрешности из-за оседания костылей (оседания достигают 0,03 – 0,08 мм при установке на них реек). Перемещения башмаков в 3-6 раз больше, чем перемещения костылей при грунтах любой плотности. Вертикальные перемещения связующих рабочих реперов из-за вибраций от проходящего мимо транспорта, либо от работы механизмов, могут достигать 0,1 мм. Из-за тепловых воздействий, вибраций, а также воздействия массы наблюдателя, вертикальные перемещения штатива могут оказаться более 0,02 мм. Чаще всего для ослабления воздействий от перемещения штатива устраивают специальные станции в виде железобетонных или цементных столбов с армированными гнездами для ножек штатива. Односторонний нагрев нивелира от работающих, например, механизмов, калориферов, приводит к неизвестным изменениям главного условия.

Погрешности, вызванные нестабильностью наблюдаемого объекта из-за его изменения в плане и по высоте, обусловлены экзогенными, эндогенными и техногенными процессами. К экзогенным процессам относится изменение влажности и температуры, притяжение Луны и Солнца. Эндогенные процессы определяются медленным опусканием или поднятием земной коры, либо сравнительно быстрыми ее перемещениями из-за сейсмических воздействий. Техногенные процессы связаны с деятельностью человека. В результате действия перечисленных выше факторов может измениться длина штанги репера (ослабление этого действия достигается использованием биметаллических штанг), измениться высота стены из-за температурных воздействий на нее и фундаменты (солнечного излучения и, например, утечек в системе водоснабжения), измениться исходные отметки реперов в про-межутках между циклами и при возможных неравноточных измерениях в циклах при осреднении высот реперов и др.

Погрешности, обусловленные способом обработки и оценки точности измерений, связаны с тем, что при любых тщательных измерениях измеренные величины оказываются приближенными. К указанным погрешностям относятся: нестрогое вычисление среднего превышения при неравноточных измерениях; неполный учет влияния систематических погрешностей; ограниченность числа измерений, что приводит к увеличению погрешности приближения, а также к увеличению действия систематических погрешностей и др. Большое значение здесь имеет выбор того или иного способа уравнивания (гл. 16). В геодезической литературе рекомендуется несколько

378