Вопрос 37 (картинки добавить). Сущность геометрического нивелирования. Способы нивелирования «из середины» и «вперед».

Сущность геометрического нивелирования состоит в том, что превышение h между точками А и В местности определяется по­средством горизонтального визирного луча, который обеспечивает геодезический прибор - ниве­лир. Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед.

При нивелировании из середины ни­велир ставят посередине между точками А и В, в которых уста­навливают отвесно рейки Р1 и Р2 с делениями. Нивелир приво­дят в рабочее положение, т.е. обеспечивают горизонтальность луча визирования, наводят зрительную трубу на рейку Р1 и бе­рут отсчет а, затем поворачивают трубу нивелира на рейку P2 и берут отсчет b. Отсчетом по нивелир­ной рейке называется расстояние от пятки рейки до проекции средней нити сетки, выраженное в миллиметрах.

Если нивелирование ведется в направлении от А к В, то Р1 - задняя рейка, Р2 - передняя, соответственно отсчеты а и b называют отсчетами по задней и передней рейкам.

h = а - b,

т.е. превышение при нивелировании из середины равно разности отсчетов по задней и передней рейкам.

Очевидно, если а>b, то превышение h>0; если а<b, то пре­вышение h<0; при а = b, превышение h = 0. Зная высоту Н_А точки А, вычисляют высоту Н_B точки В по формуле Н_B = Н_A + h,

т.е. высота последующей точки равна высоте предыдущей точки плюс превышение.

Высоту точки В можно определить и с помощью горизонта прибора, т.е. высоты ГП его визирной оси над уровенной по­верхностью.

ГП = Н_A + а,

т.е. горизонт прибора равен высоте точки плюс отсчет по рей­ке на эту точку, тогда

Н_B = ГП - b,

т.е. высота точки равна горизонту прибора минус отсчет по рейке на эту точку.

Таким образом, высоты последующих точек местности могут быть определены двумя способами: способом превышений и способом горизонта прибора.

Способ горизонта прибора целесообразно применять при вы­делении высот в случае, когда с одной установки нивелира одной станции взяты отсчеты на несколько точек, что широко применяется при нивелировании поверхности.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А местности так, чтобы окуляр зри­тельной трубы проектировался на эту точку, а рейку Р ставят в точке В. Устанавливают визирную ось трубы в горизонтальное положение, измеряют по рейке (или с помощью рулетки) высоту ВП прибора и берут отсчет b по передней рей­ке, очевидно,

h = ВП - b,

т.е. превышение равно высоте прибора минус отсчет по перед­ней рейке.

Высота точки В, как и при нивелировании из середины, мо­жет быть вычислена по формулам. При этом горизонт прибора ГП определяют по формуле:

ГП = Н_A + ВП.

Нивелирование, при котором превышение между точками местности определяют с одной установки прибора называют простым.

Часто определить превышение h точки N над точкой A местности с одной станции не представляется возможным из-за значительного расстояния, существенной величины превышения h, а также при наличии препятствий.

В таком случае расстояние AN разбивают на отдельные участки точками В, С, Е и осуществляют последовательное нивелирование каждого участка. При этом на станции 1 нивелир устанавливают посередине между точками А и В, на которых установлены рейки Р1 и P2 и берут отсчеты a1 и b1, вычисляют превышение h1.

Потом нивелир переносят на станцию 2, а рейку Р1 - на точку С, берут отсчеты а2 и b2, вычисляют превышение h2. Аналогичные действия выполняют на каждой последующей стан­ции, в том числе на последней станции n. Таким образом, нивелирные рейки поочередно двигаются вперед. Такое последова­тельное нивелирование образует на местности нивелир­ный ход. Точки хода, которые при последовательном ниве­лировании были сначала задними, а потом - передними, называются связующими.

h1 = a1-b1

h2 = a2-b2

hn = an-bn

Очевидно, алгебраическая сумма всех превышений по ходу равна превышению h точки N над точкой А.

Зная высоту Н_A начальной точки хода, вычисляют высоты связующих точек методом превышений:

HB = HA +h1

HC = HB +h2

HN = HE +hn