4.3 Камеральні обчислення при інженерно-технічному нівелюванні траси

Опрацювання журналу розпочинають з перевірки всіх обчислень в журналі. Розрахунки виконують в журналі технічного нівелювання траси у такій послідовності:

1. На кожній станції обчислюють перевищення h₁і h₂ за різницями відліків задніх (а) і передніх (б) рейок:

h₁= а_чорн –б_чорн; h₂= а_черв –б_черв. (4.9)

h_1(Rp1) = 2077 – 2485 = - 408 мм

h_2(Rp2) = 6860 – 7268 = - 408 мм

Перевищення на інших станціях розраховуємо аналогічно.

Обчислені перевищення h₁і h₂записують у графи 6 і 7 журналу з відповідним знаком.

2. Середнє перевищення отримують за формулою:

(4.10)

і записують у графи 8 і 9.

h_сер.= (-408+(-408)) / 2 = - 406 мм

Середні перевищення на інших станціях розраховуємо аналогічно.

3.Виконують посторінковий контроль. Для цього сумують чорні та червоні відліки задньої ∑h₃ і передньої рейок ∑h_п(графи 3 і 4). Щоб уникнути помилок в обчисленнях, в суми відліків не вносять значень "п'яток" рейок.

Знаходять суми перевищень ∑h_обч(графи 6 і 7) і суми середніх перевищень ∑h_сер(графи 8 і 9).

Одержані суми мають відповідати умові

∑а₃- ∑б_п = ∑h_обч = 2∑ h_сер. (4.11)

Результати умови (4.9) записують під відповідними графами внизу на кожній сторінці журналу. Їх збіжність має виконуватись з точністю до 1 мм.

∑h₃ =02077+6860+1932+6714+1527+6312+1220+6004 = 32646 мм

∑h_п =2485 + 7268 + 1194 + 5978 + 1358 + 6139 +1461+6244 =32127 мм

∑h_обч = 738 + 736 + 169 + 173 – 408 – 408 – 241 – 240 = 519 мм

∑h_сер = 737+171-408-241 = 259мм

32646 мм -32127 мм = 519 мм = 2 × 259 мм

Контроль інших сторінок виконують аналогічно.

4. В кінці журналу нівелювання виконують контроль всього нівелірного ходу, так само, як виконували посторінковий контроль, враховуючи умову (4.11).

5. Визначають нев'язку нівелірного ходу за формулою:

f_h= ∑ h_сер - (H_к - H_поч), (4.12)

де - ∑ h_сер сума середніх перевищень всього ходу;

H_к, H_поч - висоти кінцевої та початкової точок ходу.

f_h =-823 – (59312 – 60110) = -25 мм

Такими точками можуть бути репери або інші фіксовані точки з відомими висотами.

Різницю (H_к- H_поч) = ∑ h_теор називають теоретичною сумою перевищень.

1. Для оцінки точності нівелірного ходу одержану нев'язку f_h, порівнюють із допустимою:

f_{h доп}= ±50мм, (4.13)

де L - довжина нівелірного ходу в кілометрах.

f_{h доп} = ±50мм√1,5 = 61мм

7. Зрівноваження середніх перевищень виконують у тому випадку, коли нев'язка f_h , не перевищує допустимої. Нев'язку f_h вводять у вигляді поправок з оберненим знаком порівну в усі середні перевищення. Сума всіх поправок повинна дорівнювати нев'язці, взятій з протилежним знаком: ∑δ_h=- f_h.

Поправки δ_h, виписують червоним кольором над середніми перевищеннями h_ср у графи 8 і 9.

Середні перевищення обчислюють до цілих міліметрів. Виправлені перевищення одержують за формул

h_випр=h_ср+δ_h. (4.14)

h_{випр(Rp1)} = -408 +2 = - 406 мм

Аналогічно знаходимо виправлені перевищення інших точок.

Контролем обчислення h_випр є збіжність сум виправлених і теоретичних значень перевищень:

∑h_випр=∑h_теор. (4.15)

912 мм + 0 мм + 409 мм + 440 мм – 645 мм – 1496 мм– 418 мм– 0 мм = = 59312 мм– 60110 мм

Значення виправлених перевищень записують у графи 10 і 11 нівелірного журналу.

8. Висоти зв'язуючих точок обчислюють так: висота наступної точки Н_і+1 дорівнює висоті попередньої точки H_i плюс виправлене h_випр перевищення між цими точками:

H_i+1 = H_i+ h_випр, (4.16)

де і - номер точки.

H_{ПК 1}=60110+(-406) = 59704 мм = 59,704 м

Розрахунки інших зв’язуючих точок проводимо аналогічно.

Обчислені висоти зв'язучих точок записують у графу 13 журналу.

Контролем обчислення висот зв'язуючих точок є одержання заданої висоти Н_Ккінцевої точки нівелірного ходу.

9. Обчислення висот проміжних точок виконують через горизонт приладу ГП (рис.4.3.1).

Рис. 4.3.1- Схема обчислення висот проміжних точок

Горизонт приладу обчислюють за формулою

ГП=H_i+ а, (4.17)

а висоту проміжної точки

H_пр= ГП - в_пр, (4.18)

де:ГП - висота візирної осі над рівневою поверхнею;

Н_i – висота точки (у практиці вимірювань використовують задню точку ходу);

а – відлік чорної шкали рейки на цій точці;

Н_пр – висота проміжної точки;

в_пр – відлік чорної шкали рейки на проміжній точці.

ГП = 60443 + 1527 = 61970мм = 61,97м

H_{ПК 1+28} = 61970 – 1998 = 59972 мм = 59,972 м

Розрахунки горизонт приладу і проміжних точок на інших станціях проводимо аналогічно.

Значення горизонту приладу ГП записують у рядку графи 12 , а проміжної точки - у відповідному рядку графи 13.

10. Оформлення нівелірного журналу. Усі графи журналу, крім 13, акуратно заповнюють добре загостреним олівцем. Графу 13, посторінковий і пожурнальний контролі, обчислення, пов'язані з оцінкою точності нівелірного ходу, записують чорним чорнилом або тушшю; значення поправок δ_h у середні перевищення - червоним кольором.