Виробництво геометричного нівелювання
Геометричне нівелювання зводиться до установки візирної осі приладу в горизонтальне положення й узяттю відліків по рейках.
Нівелювання, як правило, починають із репера (Rр) або із точки, позначка якої відома. У цьому випадку на початковій і наступній (обумовленої) точках установлюють рейки. Нівелір розміщають приблизно посередині між точками. Користуючись .піднімальними гвинтами, пухирець круглого рівня приводять у нуль-пункт. Трубу нівеліра наводять на рейку на задній (початкової) точці. Далі, користуючись елеваційним гвинтом, пухирець циліндричного рівня приводять у нуль-пункт (сполучають зображення кінців пухирця контактного рівня) і беруть відлік по чорній стороні рейки. Результати нівелювання записують у спеціальний журнал (табл. 7.1).
Перший відлік заносять у стовпчик 3 журнали (послідовність записів зазначена цифрами, укладеними в дужки після чотиризначних цифр у колонках). Наводять трубу на чорну сторону передньої рейки, беруть відлік по середній нитці й заносять у четверту графу (запис 2). Потім повертають рейки червоними сторонами до нівеліра й беруть відліки по передній (запис 3) і задньої (запис 4) рейкам. Якщо між задньою й передньою точками є проміжна точка, то переносять і встановлюють на неї задню рейку й беруть відлік по чорній (запис 5) і червоної (запис 6) сторонам.
Правильність відліків по рейках контролюють, обчислюючи різницю: відлік по червоній стороні мінус відлік по чорній стороні. Різниця відліків не повинна відрізнятися більш ніж на 5мм від різниці в підписі початкових розподілів сторін рейки.
Таблиця 7.1
| Станція | Точка нівелю-вання | Відлік по рейці | hвир | hср | hвипр | Нr | Н, м | |||||
| задній | передній | проміж-ковий | + | - | + | - | + | - | ||||
| RP 1 | 2808(1) | +1 | 110,110 | |||||||||
| 7496(4) | ||||||||||||
| 0702(2) | 2106(7) | 2106(9) | ||||||||||
| 2107(8) | ||||||||||||
| ПК0 | 5380(3) | 112,217 | ||||||||||
| ПК0 | 1345(1) | 112,217 | ||||||||||
| 6033(4) | ||||||||||||
| 1998(2) | +1 | 111,566 | ||||||||||
| ПК1 | 6684(3) | |||||||||||
| ПК1 | 1300(1) | 112,866 | 111,566 | |||||||||
| 5988(4) | 110,855 | |||||||||||
| Т+30,2 | 2011(5) | +1 | ||||||||||
| ПК2 | 1689(3) | 6698(6) | ||||||||||
| 6377(2) | ||||||||||||
Продовження таблиці 7.1
| Станція | Точка нівелю-вання | Відлік по рейці | hвир | hср | hвипр | Нr | Н, м | |||||
| задній | передній | проміж-ковий | + | - | + | - | + | - | ||||
| 2600(1) | 113,778 | 111,178 | ||||||||||
| +Л20 | 7288(4) | 112,968 | ||||||||||
| +Л10 | 113,055 | |||||||||||
| +П26 | 1111(2) | 111,066 | ||||||||||
| RP 2 | 5799(3) | 112,668 | ||||||||||
| +1 | ||||||||||||
| Посторінковий контроль | Σ334858 | Σ429794 | Σ57191 | Σ72082 | Σ83595 | Σ91041 | Σ103597 | Σ111039 |  | |||
| +5109 | +5109 | |||||||||||
| +2554 | +2554 | +2554 |
Контроль спостережень роблять також по перевищеннях: відлік по чорній стороні (запис 1) задньої рейки мінус відлік по чорній стороні (запис 2) передні рейки й те ж по червоних сторонах: (запис 4) - (запис 3). Різниця перевищень, обчислених по чорній (запис 7) і червоній (запис 8) сторонах, не повинна бути більше 5 мм.
Якщо цю умову виконано, то обчислюють середнє (запис 9) перевищення:
h = (hR +hK)/2 (7-2)
Після контролю спостережень на кожній станції переходять на другу станцію і роботу проводять в такій же послідовності.
У тих випадках, коли на відрізку нівелювання є проміжні точки, по закінченню нівелювання зв’язуючих точок будівлі реєчник послідовно встановлює на них рейку. Спостерігач, кожний раз приводячи візирну вісь в горизонтальне положення, робить відліки по чорній стороні рейки. Відліки записують в графу 5. Після цього, реєчник, який знаходиться позаду, встановлює рейку на наступній точці. Якщо нівелювання в одній ході виконують з двох станцій і більше, то закінчувати його потрібно на точці з відомою відміткою. Як правило, хід закінчують на другому репері, що забезпечує контроль правильності нівелювання.
Теоретично сума одержаних перевищень повинна дорівнювати різниці відміток кінцевого та початкового реперів. В тих випадках, коли хід розпочато і закінчено на одній і тій же точці, сума перевищень повинна рівнятися нулю. Різниця практично одержаної суми середніх перевищень від теоретичного значення називається нев’язкою. Нев’язку fh обчислюють як різницю
- позначки кінцевої й початкової точок.
Одержана нев’язка не повинна перевищувати певної величини. Для технічного нівелювання вона не повинна бути більша 50 мм на 1 км ходу або 5 мм на одну станцію. При n станціях fhдоп = 10 √ n.
Якщо одержана нев’язка більша допустимої, це означає що якість нівелювання низька і роботу треба переробити. Якщо нев’язка менша граничної, її розподіляють в виді поправокδh (мм) в усі перевищення з протилежним знаком. Поправки обчислюють за формулою δh = fh /n, де n – число перевищень.
Поправки округляють до цілих міліметрів, а сума їх повинна бути рівною нев’язці з протилежним знаком. Цей процес називають ув’язкою перевищень.
Позначки сполучних точок обчислюють по виправленим перевищенням, позначки проміжних точок обчислюють через горизонт приладу по обчислених позначках сполучних точок ГП= НA +а= НВ +b, де а й b - відлік по рейках в точках А і В.
В розглянутому прикладі: ГПд=Нд+hД = 96,929 +0,154 = 97, 083.
Правильність обчислень перевіряють у журналі посторінковим контролем. Для цього в кожній із граф (3, 4, 6, 7, 8, 9) підсумують всі записані в них числа. У графах 3-й й 4-й складають відліки по чорній і червоній сторонах. Знайдені суми записують у підсумковому рядку (Г). Напіврізниця 3-й й 4-й граф повинна рівнятися сумі середніх перевищень. Підсумовуючи перевищення в 6-й й 7-й графах, знаходять суми подвоєних позитивних і негативних перевищень, їхню алгебраїчну суму й напівсуму. Ця напівсума являє собою алгебраїчну суму середніх перевищень - алгебраїчну суму 8-й й 9-й граф. Незначні відмінності (1...2 мм) припустимі, тому що є результатом округлення середніх перевищень, ними зневажають.
Для того щоб уникнути при нівелюванні грубих погрішностей, контролюють узяття відліків й обчислення перевищень. Узяття відліків контролюють повторенням їх: звичайно на станції беруть два відліки по кожній рейці - відлічування по чорній і червоній сторонах. Застосовують рейки, відліки яким, сполучені з нижніми гранями червоних сторін двох рейок комплекту, розрізняються на 100мм. При використанні таких рейок треба пам'ятати, що на чорній стороні рахунок розподілів іде від нуля. З п'ятами червоних сторін сполучені відліки 4687мм й 4787мм. Якщо на червоній стороні рейок нанесені розподіли із кроком 11мм, а не 10мм, як на чорної, перевищення, отримані з різниці відліків по червоній стороні, варто помножити на коефіцієнт 1,1. Якщо використовують рейки з однобічної разграфкою, надходять так. Беруть відліки по задній і передній рейках. Нівелір зі штативом знімають і встановлюють знову, змінюючи його висоту приблизно на 0,1 м. Після цього повторно беруть відліки по задній і передній рейках. До зняття нівеліра на станції обчислюють при застосуванні двосторонніх рейок: різниця відліків по чорній і червоній сторонах. Для технічного нівелювання ці розбіжності не повинні перевищувати 5мм.
Переміщення рейок із точки на точку із правильним їхнім чергуванням і своєчасним зняттям допомагає виключити промахи в роботі, тому реечників інструктують про порядок переміщення й сигнали для зняття рейок.
Місця установки нівеліра вибирають із таким розрахунком, щоб відстані від нівеліра до сполучних точок були приблизно рівні. Дотримання цієї умови виключає або значно зменшує величину погрішності через непаралельність візирної осі й осі циліндричного рівня.
Нівелір установлюють у робоче положення на попередньо перевіреному штативі з підтягнутими болтами й баранчиками. Ніжки вдавлюють у ґрунт. Якщо спостереження ведуть на великій висоті над землею й при вітрі, наприклад на споруджуваному будинку, на штативі підвішують металеві стрижні, пластини, щоб він був стійкіше. Гвинт міцно, але не жорстко, затискають. Ніжки штатива розташовують у напрямках, що не перешкоджають зручному підходу до окуляра при спостереженні задньої й передньої рейок.
Точки установки рейок закріплюють на місцевості дерев'яними колами довжиною не менш 30 см і діаметром не менш 5 см. У верхній торець убивають цвяхи зі сферичною голівкою. При установці рейок на милиці або башмаки перевіряють міцність їхнього зчеплення із ґрунтом або іншими поверхнями.
Для того щоб коливання повітряних потоків менше спотворювали відліки по рейках, дотримують наступних обережностей. Уникають розташовувати створи ліній над місцевістю з різними поверхнями, що підстилають. Якщо це все-таки необхідно, що зв'язують точки розташовують на границях зон: асфальт - луг - газон; водна поверхня - беріг і т.п.; зменшують відстані між нівелюючими точками. Крім того, висоту візирного променя не опускають нижче 0,3м над землею.
На час перерви в роботі поруч із останньої сполучної закріплюють колами або милицями ще дві точки й визначають перевищення між трьома точками до й після перерви. За значеннями цих перевищень судять про незмінність положення сполучної точки нівелірного ходу, на якій кінчалася робота до перерви. Якщо її положення порушене, нівелювання по ходу повторюють знову.
Вихідною або кінцевою точкою нівелювання може служити марка (знак) з отвором у центрі, установлена в стіні. Позначка марки ставиться до цього отвору. В отвір вставляють штифт, а на нього - рейку. Якщо рейка розташовується нижче штифта, відліки будуть зі знаком мінус, якщо вище - зі знаком плюс. Цю особливість треба враховувати й обов'язково про це робити запис у нівелірному журналі.
Розділ 8
КУТОВІ ВИМІРИ