5.4. Определение неприступных расстояний. Понятие о светодальномерах

На практике могут встречаться случаи, когда измеряемые линии пересекают овраги, речки, котлованы и другие препятствия. Непосредственно лентами (рулетками) измерить нельзя. Точность измерения нитяным дальномером недостаточна. Такие линии называются неприступными.

Для определения неприступного расстояния АВ = d, рис.5.4, выбирают вспомогательную точку С так, чтобы треугольник АВС был примерно равносторонним. Измеряют мерным прибором два раза AC = b, называемым базисом, и теодолитом все три угла. Контроль измерений по угловой невязке

f_ =  - 180⁰. (5.13)

Рис.5.4. Схема определения неприступного расстояния

Если f_  доп.f_ = 1= 1= 1.7 , то углы измерены правильно и их уравнивают:

_урав = _изм - f_/3 . (5.14)

По уравненным углам вычисляют длину линии d по формуле синусов :

d = b sin₂ / Sin₃ . (5.15)

Для контроля и повышения точности длину линии d определяют второй раз независимо: строят новый базис, измеряют при нем углы, вычисляют d по формуле (5.15). Если d= (d_1изм – d_2изм )  d , где 1/N – нормативная точность измерений, вычисляют среднее значение.

Процесс линейных измерений лентами и рулетками трудоемкий. Существенное облегчение линейных измерений при высокой точности их дают применение светодальномеров. Светодальномер устанавливают в начальной точке линии – в конечной точке призменный отражатель. Труба наводится на отражатель, нажимается кнопка запуска и измерения производятся автоматически по заданной программе: управление, вычисления и контроль решаются с помощью встроенной микроЭВМ. Через несколько десятков секунд на цифровом табло высвечивается расстояние до 1 мм.

Наибольшее распространение в строительном производстве нашли светодальномеры повышенной точности для измерения коротких расстояний от 0.3 до 3 км с погрешностью около 2 мм и светодальномеры с дальностью действия 1-3 км с погрешностью измерения расстояний около 20 мм. Последние применяются при топографических съемках и называются светодальномерами топографическими.

Тема 6. Нивелирование

6.1.Геометрическое нивелирование

С п о с о б ы г е о м е т р и ч е с к о г о н и в е л и р о в а н и я. Геометрическим нивелированием называется измерение превышений при помощи горизонтального луча, который строится нивелиром, и нивелирных реек. Принципиальная схема устройства нивелира: параллельность визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня. При положении пузырька уровня в нульпункте визирная ось трубы горизонтальна. В строительстве геометрическое нивелирование – основной вид измерения превышений.

Применяется два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед, рис.6.1..

а

b

h

б

в

Рис.6.1. Геометрическое нивелирование

а– из середины; б – вперед; в – последовательное нивелирование

При нивелировании из середины, рис.6.1,а, в точках А и В отвесно установлены рейки P₁ и P₂ , а на равных расстояниях от них – нивелир (необязательно в створе линии АВ). Если направление нивелирования от А к В , то рейка P₁ будет задней, а рейка P₂ – передней. Визируют на заднюю рейку P₁ , приводят пузырек уровня в нульпункт и берут отсчет а по рейке. Затем визируют на рейку P₂ , снова приводят пузырек уровня в нульпункт и берут отсчет b по рейке. Превышение передней точки А над задней В :

h = a - b - (6.1)

разность отсчетов по задней и передней рейкам.

При нивелировании способом вперед в точке А устанавливают нивелир, а в точке В рейку, рис.6.1,б. Визируют на рейку, приводят пузырек уровня в нульпункт, по рейке берут отсчет в. Измеряют высоту прибора i – расстояние от точки А до центра окуляра. В этом случае

h = i – b - (6.2)

высота прибора минус отсчет по передней рейке.

Если отметка задней точки известна, то отметка передней точки будет равна

H_B = H_A + h . (6.3)

Высоту точки В можно определить через горизонт прибора ГП – расстояние от отсчетной поверхности до горизонтального луча, рис.6.1,а:

ГП = H_A + a ; H_B = ГП – b . (6.4)

Вычисление отметок через ГП удобно, когда с одной станции (станцией называется установка прибора) нивелируется несколько точек.

Если расстояние между точками А и В большое, то между ними прокладывают нивелирный ход, состоящий из последовательных станций, рис.6.1,в. Точки 1,2,3,…, через которые передаются высоты, называются связующими: H₁ = H_A + h₁ ; H₂ = H₁ + h₂ ; H₃ + H₂ + h₃ и т.д. Точки С, высоты которых определяются дополнительно для решения поставленных задач (например, определение отметки перегиба ската для детального построения продольного профиля), называются промежуточными . Отметки таких точек вычисляют через горизонт прибора: ГП_ст.2 = H₁ +a₂ = H₂ + b₂ ; H_C = ГП_ст.2 – с (отсчет по рейке на промежуточной точке). Отметку точки В можно вычислить через суммарное превышение:

H_B = H_A + . (6.5)