Создание высотного обоснования
Дальнейшее сгущение государственных сетей нивелирования І, ІІ, ІІІ, IV классов производят путем развития высотных сетей сгущения и съемочных сетей. Высотные сети сгущения создают методами геометрического и тригонометрического нивелирования. Для обеспечения съемок с высотой сечения рельефа 1м и меньше и инженерных изысканий в качестве высотного обоснования используются ходы геометрического нивелирования технической точности. Для создания обоснования для съемок с высотой сечения 2м и более используются ходы тригонометрического нивелирования.
Ходы технического нивелирования. Техническое нивелирование выполняется в виде отдельных ходов геометрического нивелирования или системы ходов, обязательно опирающихся на реперы государственной геодезической сети. В отдельных случаях создают замкнутые нивелирные ходы.
Ходы технического нивелирования закрепляются на местности постоянными и временными реперами. Постоянные знаки устанавливаются через 10-25км (см. рис. 63,г), временные через 1-3км. В качестве временных реперов используются пни спиленных деревьев с вбитыми гвоздями, насечки на больших камнях, опорах мостов, фундаментах устойчивых сооружений.
Техническое нивелирование выполняется техническими нивелирами типа Н-I0, Н-I0К, Н-I0КЛ со средней квадратической ошибкой превышения на 1км двойного хода mкм = 10мм и точными – типа
Н-3, Н-3К со средней квадратической ошибкой mкм = 3мм. Рейки используют те же, что и для нивелирования ІІІ и IV классов.
Техническое нивелирование выполняют способом из середины, причем неравенство расстояний между нивелиром и рейками должно быть не более 10м. Ход прокладывают в одном направлении. Расстояние между нивелиром и рейками не должно превышать 120м. Высота визирного луча над поверхностью земли не должна быть меньше 200мм. Техническое нивелирование выполняют по деревянным кольям, металлическим башмакам и костылям.
Отсчеты при техническом нивелировании при создании сетей высотного обоснования производят в том же порядке, что и в нивелировании IV класса: по черной стороне задней рейки, по черной стороне передней рейки, по красной стороне передней рейки и по красной стороне задней рейки. Перед каждым отсчетом по рейке в нивелирах с уровнем пузырек цилиндрического уровня приводят «в контакт» с помощью элевационного винта. Расстояние от нивелира до реек измеряют шагами или глазомерно.
Предельную невязку в ходах технического нивелирования принимают: пред. fh=30÷100 (мм), где L – число км в длине хода или fh= 10
(мм), где n – число станций в ходе. Последняя формула применяется при числе станций на 1км хода больше 25 (n>25).
Оценка точности одиночных ходов технического нивелирования производится по разностям Δ превышений, измеренных по черной и красной сторонам реек.
Высотные ходы. Высотные ходы создают методом тригонометрического нивелирования для высотного обоснования топографических съемок с высотой сечения 2м и более. Высотные ходы подразделяются на основные и съемочные ходы. Их прокладывают в виде отдельных линий или систем ходов с узловыми точками, образующих замкнутые полигоны. Точки высотных съемочных ходов опираются на точки основных высотных ходов и пункты геодезической сети. Для обеспечения съемок с высотой сечения 2м длина основных высотных ходов не должна превышать 6км, съемочных – 3км.
Для измерения углов наклона используются теодолиты типа ТЗ0, длины сторон измеряют мерными приборами, дальномерами или находят из решения треугольников.
Математическая обработка одиночного нивелирного хода. При математической обработке, прежде всего, необходимо устранить ошибки наблюдений или произвести уравнивание нивелирного хода.
Задача уравнивания возникает вследствие того, что в ходе сделано измерений больше, чем содержится неизвестных. Так в ходе на рис. 67 измерено 11 превышений h1, h2, ..., h11 ,а определить требуется высоты десяти точек. Наличие одного избыточного измерения превышения h приводит к неоднозначности определения высот точек: высоты точек можно вычислить как от начального, так и от конечного репера. Именно поэтому и возникает необходимость уравнивания (увязки) превышений нивелирного хода.
Перед началом уравнивания на каждой странице нивелирного журнала производят контроль вычислений, так называемый постраничный контроль. Для этого суммируют отсчеты а по задним рейкам, отсчеты b по передним рейкам, превышения h и средние превышения hcp. Вычисления выполнены правильно, если в пределах точности вычислений выполняется равенство:
.
Если это равенство не выполняется, следует найти и устранить ошибку в вычислениях, выполненных на данной странице журнала.
Высотную невязку fh вычисляют как разность суммы практических (средних) превышений и теоретической суммы превышений
fh =∑hср - ∑hтеор. (51.1)
Рис. 67. Схема уравнивания одиночного нивелирного хода
Для определения ∑hср для нивелирного хода, опирающегося на исходные реперы, запишем:
H1 = Hрп.нач + h1;
H2 = H1 + h2; (51.2)
…………………
Hрп..кон = Hn-1.
Сложив почленно правые и левые части равенства (51.2), получим
Hрп. кон = Hрп. нач + ∑h,
отсюда
∑h = Hрп. кон – Hрп. нач (51.3)
Итак, теоретическая сумма превышений в нивелирном ходе равна разности отметок конечного и начального реперов. Для замкнутого хода, у которого начальная и конечная точки совпадают, формула (51.3) примет вид
(51.4)
Подставив (51.3) или (51.4) в формулы невязки (51.1), получим fh = ∑hср – (Hрп. кон – Hрп. нач) – для разомкнутого хода, и fh = ∑hср – для замкнутого хода.
Если вычисленная невязка fh не превышает величины предельной невязки ,то ее распределяют с обратным знаком поровну на все средние превышения и вычисляют уравненные значения превышений
hi Ур = hi ср + .
Затем вычисляют высоты всех связующих точек от высоты начального репера по уравненным превышениям.
Контролем является получение в результате вычислений заданной высоты конечного репера. Назад
ГЛАВА 9
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ