24. Гидростатическое нивелирование. Микронивелирование.

Гидростатическое нивелирование выполняют с помощью сообщающихся сосудов, заполненных одной жидкостью. Жидкость устанавливается в обоих сосудах на одном уровне, на одной отметке. Пусть высота столба жидкости в первом сосуде будет c1, а во втором c2 (рис.4.40); тогда превышение точки В относительно точки А будет равно:

h = c1 - c2. (4.69)

Рис.4.40

Точность гидростатического нивелирования зависит от расстояния между сосудами, типа жидкости, диапазона измерения превышения, конструкции отсчетного устроства и других условий. Она может быть очень высокой; средняя квадратическая ошибка измерения превышения лучшими гидростатическими нивелирами достигает 5 - 10 мкм; диапазон измерения превышений при этом невелик - всего около 1 см. При расстоянии между сосудами до 500 м можно измерить превышение с ошибкой около 10 мм.

Микронивелирование используют для приведения в горизонтальное положение опорных плоскостей и точек строительных конструкций и технологического оборудования. Выполняется оно при помощи монтажного уровня или специального микронивелира. Микронивелир (рис. 22.6) состоит из подставки 1 с двумя опорами — подвижной 5 и неподвижной 6, с помощью которых он устанавливается на выверяемые точки. Перемещение подвижной опоры по высоте определяется при помощи часового индикатора 3 с ценой деления 0,01 мм. Расстояние между опорами является базой микронивелира, обычно не превышающей 1,5 м. К подставке жестко крепится цилиндрический уровень 2 с ценой деления 5... 8». Приведение пузырька уровня в нуль-пункт осуществляется при помощи подъемного винта 4. Микронивелирование выполняют следующим образом. Установив микронивелир на выверяемые точки, подъемным винтом приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по индикатору. Переставив прибор в тех же точках на 180° и приведя вновь пузырек уровня на середину, берут второй отсчет по индикатору. Превышение на станции равно полуразности этих отсчетов.

25. Поверки и юстировки нивелиров н3 и нзк.

Эльвационный винт предназначен для приведения пузырька цилиндрического уровня в ноль пункт.

1. Поверка: ось круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси прибора.

2. Поверка: вертикальный штрих сетки должен быть параллелен вертикальной оси прибора.

3. Поверка (нитяной отвес): главная визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

X=(a+b)/2-(Iпра + iпрв)/2=<4

Юстировка:

1. Nпр=a-x

2. Устанавливают правильный отсчёт эливационным винтом.

3. Возвращают пузырёк цилиндрического уровня в ноль пункт, юстировочным винтом.

26. Порядок выполнения полевых работ при прокладке нивелирного хода. Источники погрешностей при геометрическом нивелировании.

Проложение нивелирных ходов ведут в одном направлении. Основной' способ—нивелирование из середины, при котором нивелир устанавливают на равных расстояниях от реек и превышение h получают как разность между задним а и передним b отсчетами:

h=a—b.

В отдельных случаях (через реку, болото, овраг и т. п.) можно применять нивелирование вперед, при котором прибор устанавливают над точкой A местности, а рейку ставят в точке В Производят отсчет b по рейке и измеряют металлической рулеткой высоту г прибора над точкой А. Превышение вычисляют по формуле h=i—b.

При нивелировании из середины расстояние от нивелира до рейки, как правило, не должно превышать 120 м; при спокойных изображениях допускается его увеличение до 200 м. Высота визирного луча над поверхностью земли не должна быть менее 0,2 м. Расстояние от нивелира до реек измеряют по дальномеру. Неравенство этих расстояний на станции не должно превышать 10 м, а накопление таких неравенств по всей длине хода — 50 м.

Рейки устанавливают отвесно на башмаки, прочно забитые в землю костыли или деревянные колья. Для ускорения работ рекомендуется иметь не менее трех башмаков или костылей и устанавливать их по направлению хода заблаговременно. Нивелирование может выполняться как по двусторонним, так и по односторонним рейкам.

Нивелир на станции устанавливают так, чтобы два подъемных винта его подставки располагались вдоль линии нивелирования, а затем горизонтируют прибор по круглому уровню. Отсчеты по черной стороне рейки производят по средней нити и по верхнему дальномерному штриху, а по красной стороне — только по средней нити. Дополнительный отсчет по верхней нити для черной стороны рейки служит для вычисления расстояний. Для приведения линии визирования в горизонтальное положение перед каждым отсчетом по рейке пузырек цилиндрического уровня нивелира приводят элевационным винтом на середину. В нивелирах типа 3Н2КЛ горизонтирование визирной линии осуществляется автоматически.

Результаты нивелирования записывают в полевой журнал.

Каждый ход между нивелирными знаками записывают с новой страницы, причем на начальной странице указывают название хода, например: Нивелирный ход от репера № 14 до репера № 86. Дату, время и состояние погоды записывают в начале и конце работы каждого дня, а также перед перерывом и после перерыва в работе.

По окончании нивелирования на станции, не снимая прибора, производят полевой контроль правильности отсчетов по рейке. Для этого вычисляют разность отсчетов по красной и черной сторонам каждой рейки.

Для технического нивелирования используют нивелиры Н-10, Н-3 и рейки РН-3, РН-10. Работу на станции выполняют в следующей последовательности:

1. На крайние точки A и В нивелируемой линии устанавливают рейки, и примерно на равном удалении от них - нивелир. Неравенство плеч на станции не должно превышать 10 м;

2. Нивелир приводят в рабочее положение, наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по черной ее стороне ач;

3. Наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчеты сначала по черной, а затем по красной стороне bч и bк;

4. Наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по красной стороне ак;

5. Если кроме крайних точек A и B необходимо определить высоты точек C1, C2,..., Cn промежуточных точек, то заднюю рейку последовательно устанавливают на эти точки и берут отсчеты C1, C2,..., Cn по черной стороне. При выполнении ответственных работ отсчеты на промежуточных точках производят по обеим сторонам рейки. При использовании уровенных нивелиров перед каждым отсчетом пузырек приводят в нуль-пункт;

6. Для контроля вычисляют разность нулей передней РОп=ак-ач и задней РОз=bк-bч. Расхождение разности нулей по абсолютной величине не должно превышать 5 мм;

7. На каждой станции вычисляют значения превышений, определяемых по черным и красным сторонам реек: hч=ач-bч, hк=ак-bк. Измерения считают выполненными правильно, если hч-hк<5 мм;

В техническом нивелировании расстояние от нивелира д реек не должно превышать 120 м. Высоту передней точки вычисляют по формуле НB=НA+h. Высоты промежуточных точек удобно вычислять через горизонт прибора (ГП). ГП - высота визирного луча над исходной уровенной поверхностью. ГП=НA+а=НB+b. Высоты промежуточных точек НCi=ГП-Ci.

Случайные и систематические погрешности при нивелировании возникают вследствие недостаточной точности нивелира и реек, неполной юстировки нивелира, влияния внешней среды и нарушении методики измерений.

Для уменьшения приборных погрешностей превышения рекомендуется измерять способом из середины по двум сторонам реек, а рейки удерживать отвесно на устойчивых предметах. Предельные расстояния от нивелира до реек ограничивают 100-120 м, погрешности измерений превышений на станции в этом случае не превысят 5 мм.