«Геодиметр 640» фирмы «Геотроникс» (Швеция), который по заданной программе сам находит положение отражателей, измеряет расстояние до них, горизонтальные и вертикальные углы и вычисляет координаты каждого отражателя. В карьерах с помощью такого прибора определяют деформации бортов карьера.

Глава 8. НИВЕЛИРОВАНИЕ МЕСТНОСТИ

8.1.Способы нивелирования местности

Геодезические измерения, в результате которых получают превыше-

ния и отметки точек земной поверхности называются нивелированием. Отметки служат основой для топографических съёмок всех масштабов и для решения инженерных задач. На местности определяется превышение одной точки над другой, и зная высоту одной точки, вычисляют высоты остальных точек.

Нивелирование подразделяется на следующие виды:

1. Геометрическое нивелирование - превышения получают горизонтальным визирным лучом при помощи приборов - нивелиров, теодолитов и кипрегелей.

Геометрическое нивелирование бывает I, II, III, IY классов + техническое нивелирование местности. Нивелирование I и II классов нужно для установления на территории страны единой системы высот и для решения научных задач. Нивелирование III и IY классов является высотной основой топографических съёмок всех масштабов и применяется для решения инженерных задач. Техническое нивелирование необходимо для выполнения топографических съёмок крупных масштабов 1:5000 - 1:500 и для целей проектирования.

2. Тригонометрическое нивелирование выполняют наклонным визирным лучом, т.е. используют значения вертикальных углов, полученных при помощи теодолитов и кипрегелей. Тригонометрическое нивелирование применяют для обеспечения топографических съёмок горных и высокогорных районов с высотой сечения рельефа 5 м и более.

3. Физическое нивелирование: гидростатическое, барометрическое, аэрорадиомеханическое и другие виды нивелирования.

8.2. Виды геометрического нивелирования местности

1.Из середины (рис. 49)

Нивелирные рейки ставят на одинаковом расстоянии от нивелира. Визирную ось нивелира приводят в горизонтальное положение и берут

отсчеты по задней ( З ) и по передней ( П ) рейкам, превышение вычисляется по формуле h=З-П, тогда Hв=Hа+h.

61

Такой вид нивелирования используется при проложении нивелирных ходов.

2. Нивелирование вперёд (рис. 50)

Нивелир устанавливают над исходной точкой. Рейку ставят перед нивелиром. Визирную ось зрительной трубы нивелира приводят в горизонтальное положение. Измерив высоту прибора i, берут отсчет по рейке и вычисляют превышение h=i-П, тогда Нв=На+h.

Нивелирование вперёд используется при поверках прибора.

румента Горизонтом инструмента называется расстояние по отвесной линии от

визирной оси нивелира до уровенной поверхности, принятой за начало отсчета. Горизонт инстумента ГИ равен отметке точки, на которой установлена рейка + взгляд на рейку.

ГИ=На+З или ГИ=Нв+П (рис. 49).

ГИ используется для вычисления отметок точек земной поверхности при нивелировании с одной станции по формуле Нв=ГИ-П, т.е. отметка точки, на которой установлена рейка равна горизонту инструмента минус взгляд на эту рейку. При нивелировании вперёд ГИ=На+i, т. е. горизонт инструмента равен отметке земли плюс высота прибора. Этот вид нивелирования используется при строительных работах.

8.3. Нивелирные ходы

На местности нивелирные ходы бывают:

а) замкнутые—имеющие один исходный репер с известными координатами ( рис. 51);

Рис. 51

62

8.4. Виды нивелиров, их поверки

Нивелиром называется инструмент, дающий возможность построить в пространстве горизонтальную визирную линию. При помощи нивелира определяются превышения между точками земной поверхности.

Внивелире должны быть соблюдены следующие условия:

1)вертикальная ось нивелира ZZ должна быть отвесна. Это достигается при помощи подъёмных винтов и наблюдением за круглым уровнем;

2)визирная ось зрительной трубы нивелира должна быть горизонтальна. Это достигается приведением цилиндрического уровня в нуль-пункт элевационным винтом;

3)сетка нитей должна быть расположена так, чтобы её вертикальный штрих был параллелен оси вращения прибора, а горизонтальный штрих - перпендикулярен к этой оси (рис. 55).

ТИПЫ НИВЕЛИРОВ

1. С цилиндрическим уровнем:

а) глухие (нельзя разделить визирную ось зрительной трубы и ось цилиндрического уровня. Например: Н—3, НГ, Н—10, и др.);

б) с перекладными трубами (цилиндрический уровень может изменять своё положение независимо от положения зрительной трубы).

2.С самоустанавливающейся линией визирования - у таких приборов нет цилиндрического уровня, но имеется внутри зрительной трубы компенсатор, который автоматически устанавливает зрительную трубу горизонтально.

3.С наклонной линией визирования - такие нивелиры имеют вертикальный круг, с их помощью выполняется тригонометрическое нивелирование.

НИВЕЛИРЫ ПО ТОЧНОСТИ ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ:

1)на высокоточные - Н-0,5, Н-2, используются при нивелировании I, II классов;

2)точные - Н-3, НС-4, используются при нивелировании III, IY клас-

сов;

3)технические - НГ, Н-10, НТ, используются для технического нивелирования.

Цифры после Н указывают точность нивелирования ( средняя квадратическая погрешность на 1км двойного хода ).

64

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА НИВЕЛИРОВ

Поверки нивелира – это совокупность действий, направленных на выявление несоответствия расположения осей прибора.

1.Поверка вращения подъёмных винтов. Подъёмные винты должны вращаться легко и плавно при плотно завинченном становом винте. Работа выполняется на средних оборотах винтов.

2.Поверка плавности вращения прибора вокруг вертикальной оси. Если прибор вращается туго, то необходимо сделать смазку техническим маслом.

3.Поверка круглого установочного уровня прибора. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора. Для соблюдения этого условия приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт при помо-

щи подъёмных винтов. Поворачивают нивелир на 180°, если пузырек отклонился от нуль-пункта, его приводят в нуль-пункт вращением на ½ отклонения подъёмными винтами и на ½ отклонения - исправительными винтами круглого уровня.

4.Поверка сетки нитей. Сетка нитей должна быть расположена так, чтобы её вертикальный штрих был параллелен оси вращения прибора, а горизонтальный штрих - перпендикулярен к этой оси. Для выполнения этой поверки выбирается хорошо видимая точка, на которую наводится горизонтальный штрих зрительной трубы. Вращая зрительную трубу в горизонтальной плоскости, проверяем, не сходит ли горизонтальный штрих с наблюдаемой точки. Если смещение более 1 мм, то сетку нитей надо исправить. Для этого снимают окуляр и поворачивают секторную пластину. Поверку повторяют ещё раз.

5.Проекции осей цилиндрического уровня и визирной оси зрительной трубы на отвесную плоскость должны быть параллельны. Данная поверка осуществляется двойным нивелированием вперед на расстоянии 75м

вень. Для этого горизонтальный штрих сетки нитей наводят элевационным винтом на отсчет по рейке, равный а=а2+xср.

Изображения концов уровня разойдутся. Вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня точно совместить изображе-

65

ние концов уровня, следя за отсчетом по рейке. Поверку повторяют ещё раз.

6. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента. Для выполнения этой поверки ось цилиндрического уровня устанавливают по направлению двух подъёмных винтов и приводят ими пузырёк уровня в нуль-пункт. Зрительную трубу поворачивают на 180°. Если контакт концов пузырька уровня нарушился, то исправительным винтом уменьшают расхождение изображения концов уровня на ½. Поверку выполняют ещё раз.

УСТРОЙСТВО НИВЕЛИРА Н-3 (рис. 57)

Нивелир Н-3 – прибор, при помощи которого выполняется нивелирование местности. Нивелир Н-3 относится к точным приборам; по типу - к приборам с цилиндрическим уровнем. Увеличение зрительной трубы составляет 31х, поле зрения – 1020/. Масса нивелира – 1,8 кг.

Рис. 57 1 - пружинящая пластина со втулкой; 2 – подставка;

3- элевационный винт;

4– окуляр;

5– целик;

6- корпус зрительной трубы;

7- коробка цилиндрического контактного уровня;

8- механический визир (мушка);

9– объектив;

10- кремальерный винт (головка трибки);

11- закрепительный винт;

12- наводящий винт;

13- установочный круглый уровень;

14- исправительный винт установочного уровня;

66

15 - подъемный винт.

На штативе нивелир закрепляется неподвижно при помощи станового винта. Горизонтирование прибора выполняется с использованием трёх подъемных винтов и круглого уровня (рис. 57, 58) следующим образом:

а) круглый уровень прибора устанавливается по направлению двух подъемных винтов, которые вращаются одновременно на себя или от себя и приводят пузырек уровня в среднее положение (рис. 58);

б) при помощи третьего подъемного винта пузырек уровня приводится в нуль-пункт;

в) после этого прибор поворачивают на 1800, и если при этом пузырек уровня остается в нуль-пункте, то можно начинать работу.

Подъёмные винты

Круглый уровень

Рис. 58 Зрительная труба прибора имеет объектив и окуляр с окулярным колеч-

ком. В окуляре находится сетка нитей (рис. 60), при помощи которой выполняются измерения. Резкость на сетку нитей наводит окулярное колечко. Сверху зрительной трубы имеется визир – для грубого наведения на объект. Под объективом находится закрепительный винт зрительной трубы, рядом с ним – наводящий винт зрительной трубы (по горизонтали) для точного наведения на объект.

67