Geodeziya_1_chastina_26-09-2011

241

Окрім того, різниця висот нулів червоних сторін комплекту рейок, яка дорівнює 100 мм, дає можливість встановити похибку запису в польовому журналі відліку по задній рейці замість передньої і навпаки.

Рис. 97. Нівелірна підкладина

Рис. 98. До прикладу відліку по рейці

Рис. 96. Нівелірні рейки

242

Існує й інша конструкція рейок, основна особливість яких полягає в тому, що червоні поділки нанесені через 1,1 см. При цьому на одній рейці нуль поділок збігається з площиною п’ятки, а на іншій він зміщений на 100 мм. Для обчислення перевищення по червоних сторонах результат,

уцьому випадку, збільшують у 1,1 разу.

Уробочому положенні рейка встановлюється на виступ металевої підкладини (рис. 97).

Вискове положення рейці надається за допомогою круглого рівня, пригвинченого до бокової грані.

Для прив’язки нівелірного ходу до сінних марок використовують підвісну рейку довжиною 1,2 м.

Відліки по рейці здійснюють із точністю 1 мм, оцінюючи частку найменшої поділки на око. Так, на рис. 98 відлік по середній нитці дорівнюється 1804, по віддалемірних –

1696 і 1912.

7.1. Перевірки нівелірних рейок

Нівелірна рейка є вимірювальним приладом, за допомогою якого визначається значення перевищення. Щоби переконатися у придатності рейки для нівелювання, зовнішнім оглядом встановлюють чіткість поділок, відсутність прогину, справність рівня і п’ятки.

Дійсні розміри метрових інтервалів рейки і правильність нанесення дециметрових поділок визначають компаруванням, тобто порівнянням їх із нормальною мірою.

Перевірки рейок здійснюють у такій послідовності.

1.Перевірка правильності встановлення круглого рівня на рейці.

У закритому приміщенні або в захищеному від вітру місці встановлюють рейку прямовисно по закріпленому на гачок виску (рис. 30). Потім виправними гвинтами, розташованими знизу оправи рівня, зміщують бульбашку рівня до нуль-пункта.

2.Визначення різниці висот нулів рейок.

243

Сутність перевірки полягає у визначенні різниці висот нулів чорної і червоної сторін кожної рейки, а також різниці висот нулів червоних сторін пари рейок. Ці різниці використовуються для контролю якості спостережень і правильності обчислень на станції.

На відстані біля 20 м на кілочок встановлюють рейку, і, привівши бульбашку рівня до нуль-пункта, здійснюють відлік по рейці спочатку по чорній стороні, потім по червоній. Після цього обчислюють різницю висот нулів червоної і чорної сторін рейки. Аналогічні дії виконують із другою рейкою.

Таких визначень роблять не менш чотирьох, при цьому перед кожним визначенням змінюють місце рейки або горизонт приладу.

3. Визначення середньої довжини метра рейки. Визначення середньої довжини метра рейки виконуєть-

ся порівнянням заданих інтервалів з нормальною лінійкою, дійсна довжина якої отримана лабораторією мір довжини науково-дослідного інституту метрології.

На чорній стороні вимірюють довжину інтервалів між поділками 1-10, 10-20 та 20-29 дм; на червоній стороні першої рейки – 48-57, 57-67, 67-76 дм і другої рейки – 4958, 58-68, 68-77 дм. Зазначені інтервали відмічаються на рейці олівцем.

Рейку і нормальну лінійку розташовують у закритому приміщенні за 2-3 години до початку проведення дослідження. Потім досліджувану лінійку розташовують на столі, уникаючи прогину або провисання кінців, і на лицеву сторону паралельно її краям кладуть нормальну лінійку. Початок шкали лінійки розташовують проти штриха 01, а кінець – проти 10. У цьому положенні по лінійці здійснюють відліки Л і П з точністю до 0,01 мм. Після невеликого зсуву лінійки відліки повторюють. Таким чином досліджують довжину другого і третього інтервалів, а потім

244

решта інтервалів зворотним шляхом. Температуру лінійки визначають двічі: на початку і в кінці зворотного ходу.

Обчислені різниці відліків П – Л по кожному інтервалу повинні узгоджуватися в межах 0,06 мм.

Після контролю обчислень за сумами чисел кожної графи обчислюють середню довжину одного метра рейки.

4. Визначення похибок дециметрових поділок рейок. Знаходження похибок у нанесені дециметрові поділки рейок виконують нормальною лінійкою при двох її положеннях. Сумістивши в першому положенні нульовий штрих лінійки з лезом, прикладеним до площини п’ятки при дослідженні чорної сторони рейки, або з першою дециметровою поділкою червоної сторони рейки, здійснюють відліки, які відповідають положенню дециметрових

штрихів у межах першого метра.

У другому положенні лінійку дещо пересовують і знову здійснюють відліки. Аналогічні дії виконують на другому і третьому метрах рейки.

Коливання різниць відліків є контролем правильності вимірювань. Воно не повинно перевищувати 0,1 мм у межах кожного метра.

Частка від поділу алгебраїчної суми повних похибок на кількість інтервалів складає систематичну частку даних похибок. Різниця між повною похибкою і систематичною складає випадкові помилки дециметрових поділок, які не повинні перевищувати при нівелюванні ІІІ класу ±0,5 мм і ІV класу ±1 мм.

8. Визначення висот точок зйомочної мережі. Технічне нівелювання

Визначення висот точок зйомочної мережі здійснюють шляхом прокладання нівелірних ходів технічної точності. На невеликій території може бути прокладена система замкнутих ходів (полігонів) в умовній системі висот. Але на

245

значних територіях висоти отримують шляхом прокладання відокремлених ходів або полігонів у системі державної нівелірної мережі, яка поділяється на нівелірну мережу І, ІІ, ІІІ і ІV класів.

При нівелюванні використовують як двобічні шашкові рейки типів РН-3 і РН-10, так і однобічні шашкові рейки із сантиметровими поділками. Нівелювання виконують тільки в одному напрямку. Відліки по рейці здійснюють за середньою ниткою.

У випадку використання двобічних рейок роботу на станції виконують у такому порядку: відліки по чорних сторонах задньої і передньої рейок; відліки по червоних сторонах передньої і задньої рейок.

Нівелювання з використанням однобічних рейок виконують при двох горизонтах приладу. Горизонт змінюють не менш ніж на 10 см. Розходження між перевищеннями, визначеними по чорних і червоних сторонах двобічних рейок або при двох горизонтах приладу по однобічних, не повинні перевищувати 5 мм.

Відстані від приладу до рейки визначають за крайніми нитками віддалеміра. Нормальна довжина візирного променя становить 120 м.

Прив’язку нівелірних ходів до ґрунтових або стінних реперів здійснюють, встановлюючи рейку на знак (рис. 99).

Для прив’язки до стінних марок, які розташовуються звичайно вище горизонту приладу, в отвір марки вставляють штифт, до якого прикріплюють підвісну рейку (рис. 100). Відлік, отриманий по підвісній рейці, записують у журнал нівелювання зі знаком мінус. При відсутності підвісної рейки відмічають на стіні олівцем проекцію горизонтальної нитки, а потім рулеткою вимірюють відстань від проекції нитки до центра марки.

246

Рис. 99. Прив’язка нівелірних ходів Рис. 100. Прив’язка до стінних реперів, які розташовані вище горизонту приладу

Відповідно до принципу геометричного нівелювання рейки на точках повинні бути у висковому положенні. Для цієї мети на них встановлюють круглі рівні. Але нерідко, особливо на рейках, призначених для технічного нівелювання, такі рівні відсутні. Оскільки реєчнику тяжко відчувати лінію виска, то при нівелюванні, особливо на місцевості зі значним ухилом, рейка може набути похилого положення і відлік по рейці буде помилковим. Щоби уникнути цього застосовують хитання рейки, при цьому реєчник встановлює найменший (правильний) відлік, який відповідає висковому положенню рейки.

Нев’язку в сумі перевищень нівелірного хода обчислюють за формулою

fh hпр hT ,

як ризницю між практичною й теоретичною сумами перевищень.

У замкнутому ході (полігоні) теоретична сума перевищень (за аналогією з сумою приростків координат) дорів-

нює нулю ( hT 0 ), тому

247

fh hпр ,

тобто нев’язка в сумі перевищень замкнутого ходу дорівнюється алгебраїчній сумі виміряних перевищень.

У нівелірному ході, який спирається на пункти з відомими висотами, теоретична сума перевищень дорівнюється різниці висот кінцевої і початкової точок ходу, тобто

hT H K H поч .

Отже, нев’язка в сумі перевищень нівелірного ходу

fh hпр (H K Hпоч ) .

Допустимі нев’язки в нівелірних ходах (полігонах) підраховують за формулою

fhдоп 50 L мм,

де L – довжина хода (периметр полігона) в кілометрах. При значних кутах нахилу місцевості, коли кількість

станцій на 1 км ходу перевищує 25, допустиму нев’язку обчислюють за формулою

fh доп 10 п мм ,

де п – кількість станцій у ході (полігоні).

При допустимих нев’язках виконують врівноваження перевищень, суть якого полягає в розподіленні нев’язок рівними частками в перевищення кожної станції або на суму перевищень кожного кілометра ходу зі знаком, протилежним знаку нев’язки. Сума поправок повинна дорівнювати нев’язці з протилежним знаком. Для контролю також підраховують суму виправлених перевищень, яка повинна дорівнювати теоретичній сумі перевищень. Після цього обчислюють висоти точок за формулою

Ні 1 Ні h ,

тобто висота наступної точки дорівнює висоті даної точки плюс відповідне перевищення між ними.

248

Під час технічного нівелювання визначають також висоти предметів місцевості (криниць, головок рейок на переїздах, валунів і т. ін.), які включають у ходи. Визначають урізи річок, озер та інших водних джерел.

9. Трасування лінійних споруд

До споруд лінійного типу належать шляхи сполучення, канали, тунелі, трубопроводи, лінії електропередач, лінії зв’язку і т. ін. Вісь споруди лінійного типу називають трасою.

Для проектування таких споруд необхідно мати не тільки топографічні карти, але й великомасштабні плани вузької смуги місцевості вздовж траси, повздовжній і поперечний профілі траси. Крім того, для проектування споруд лінійного типу необхідне вивчення геологічних, гідротехнічних, метеорологічних, економічних умов по трасі.

Весь комплекс робіт, виконуваних по трасі для проектування споруд, називають вишукуваннями. Їх мета – вивчення всіх тих природних і соціально-економічних умов, які так або інакше можуть впливати на вибір місцеположення траси, на технічну і економічну сторони будівництва і експлуатації даної споруди.

Склад, об’єм і ступінь детальності вишукувань залежить від розмірів і конструкції споруди. Найбільш детальними бувають вишукування для залізниць і автомобільних доріг, для гідротехнічних споруд: каналів, магістральних водопроводів, колекторів, каналізації.

Ми розглянемо методи трасувальних робіт, які застосовуються переважно при дорожніх вишукуваннях.

По трасі в загальному випадку виконують такі роботи:

вибір напрямку траси;

узгодження напрямку споруди із зацікавленими відомствами, організаціями й окремими особами;

249

винос траси з карти на місцевість і закріплення її на місцевості знаками;

розмічування по трасі пікетажу і кривих зі зйомкою смуги місцевості вдовж траси;

геометричне нівелювання траси;

геологічні вишукування;

гідрологічні вишукування;

соціально-економічні вишукування;

метеорологічні вишукування;

геодезична прив’язка (планова і висотна) точок геологічних вишукувань (свердловин, шурфів і т. ін);

геодезичні роботи при гідрологічних вишукуваннях (визначення відміток різних рівнів води, швидкості течії і напрямку потоків, проміри глибин);

складання плану смуги місцевості вздовж траси;

складання повздовжнього і поперечних профілів траси.

9.1.Вибір напрямку і закріплення траси

Напрямок траси обирають по топографічній карті масштабом 1: 100 000 і крупніше або по аерофотознімках. Обраний по карті напрямок траси перевіряють шляхом огляду місцевості в натурі, де ситуація і рельєф місцевості можуть змінитися після видання карти внаслідок, наприклад, нового будівництва. Для вибору найкращого напрямку траси необхідно знати і враховувати технічні умови будівництва і експлуатації відповідної споруди.

Сьогодні розроблений спосіб вибору напрямку траси по цифровій моделі місцевості з використанням комп’ютерних технологій.

Оскільки будівництво споруди по трасі пов’язано з вилученням земель від інших землекористувачів і землевласників, положення обраної по карті траси узгоджують з зацікавленими юридичними і фізичними особами.

250

Після узгодження трасу виносять із карти на місцевість і закріплюють знаками: початок і кінець траси, точки повороту траси, створні точки. Тип знака для закріплення точок залежить від необхідного строку їх збереженості на місцевості. Створні точки закріплюють тичками висотою до 6 м, встановленими не рідше ніж через 1 км по трасі.

Трасу виносять на місцевість або за координатами основних її точок, або за даними прив’язки траси до предметів місцевості. Координати і елементи прив’язки звичайно визначають по топографічній карті або по аерофотознімках графічним шляхом. При виносі траси за координатами точки траси виносять від опорних геодезичних пунктів, а за даними прив’язки до предметів місцевості – від предметів місцевості. У першому випадку при значному віддаленні пунктів ДГМ від траси прокладають теодолітні ходи або визначають засічками положення додаткових точок, розташованих поблизу траси.

Одночасно із закріпленням точок траси збоку, 20-100 м від неї, встановлюють тимчасові репери на відстані 1-3 км один від одного. Відмітки цих реперів визначають шляхом прокладання нівелірного ходу ІV класу, прив’язаного не рідше ніж через 50 км до реперів І-ІІІ класів. Репери нівелювання ІV класу служать робочим обґрунтуванням для нівелювання по самій трасі в процесі вишукувань, а також для розмічувальних робіт при будівництві споруди.

9.2. Розмічування пікетів по трасі

До розмічування пікетів приступають після закріплення траси знаками і в необхідних випадках створними тичками. Пікет – це кілочок, яким відмічають точку траси.

Пікетаж розмічують звичайно за допомогою сталевої стрічки або рулетки. Горизонтальне прокладення відстані між сусідніми пікетами звичайно дорівнює 100 м за межами забудованої території, а в містах і на території промис-