Понятие и методы нивелирования. Способы геометрического нивелирования

Классификация высотных геодезических сетей

С целью составления планов и карт на местности определяют не только координаты пунктов, но и их высоты над уровнем моря, что позволяет изображать на планах и картах рельеф земной поверхности, а также определять высоты различных точек местности.

Совокупность закреплённых на местности пунктов с определёнными высотами называется высотной геодезической сетью.

Высотная геодезическая сеть в России подразделяется на государственную нивелирную сеть, нивелирную сеть местного значения, высотную съёмочную сеть, высокоточные нивелирные сети специального назначения.

а) Государственная нивелирная сеть

Государственная нивелирная сеть является главной высотной основой топосъёмок всех масштабов. Она подразделяется на нивелирные сети 1, 11, 111, 1V классов (рисунок 1).

Нивелирные сети 1 класса являются сетями наивысшей точности, предназначенными для развития нивелировок 11 класса и ниже. Кроме того, нивелирование 1 класса решает некоторые научные задачи:

- изучение современных вертикальных движений земной коры;

- определение высот уровней морей и океанов;

- изучение фигуры физической поверхности Земли и др.

Нивелирные сети 1 класса образуют полигоны периметром 800-1000 км.

Нивелирные сети 11 класса строятся для создания точной нивелирной сети на территории страны, которая является высотной основой для нивелирования низших классов. Они прокладываются между пунктами нивелирования 1 класса полигонами с периметром 500-600 км.

Нивелирные сети 111 класса прокладываются внутри полигонов 1 и 11 классов в виде как отдельных, так и систем пересекающихся ходов с таким расчётом, чтобы полигон 11 класса был разбит на 6-9 полигонов 111 класса с периметром 150-200 км каждый.

Нивелирные сети 1V класса являются сгущением нивелирной сети 111 класса. Линии нивелирования 1V класса опираются на пункты нивелирования сети высшего класса. Они могут прокладываться в виде одиночных и систем ходов, пересекающихся в узловых точках. Нивелирование 1V класса – один из наиболее распространённых геодезических работ в строительстве.

Нивелирные ходы 1 класса

Нивелирные ходы 11 класса

Нивелирные ходы 111 класса

Нивелирные ходы 1V класса

Рисунок 1 - Схема государственной нивелирной сети

Точность нивелирных сетей 1,11,111,1V классов характеризуются погрешностями, приводимыми в таблице 1.

Таблица 1 - Точность нивелирных сетей

Погрешности, невязки	Класс нивелирования
			1V
Ср.кв. случайная ошибка на 1 км хода, мм	±0.5	±2.0	±5.0	±10.0
Систематическая ошибка на 1 км хода, мм	±0.05	±0.4	-	-
Допустимая невязка в полигоне или ходе, мм	±3ÖL	±5 ÖL	±10 ÖL	±20ÖL

б) Нивелирная сеть местного значения

Нивелирная сеть местного значения является высотным обоснованием топографических съёмок в масштабах 1:5000-1:500 и инженерно-геодезических работ.

В зависимости от размера снимаемой площади и требуемой точности геодезических работ эта сеть развивается проложением ходов геометрического нивелирования 111, 1V классов и технического нивелирования.

в) Высотные съёмочные сети

Эти сети служат непосредственным высотным обоснованием топо- съёмок. С пунктов высотных съёмочных сетей выполняется непосредственно съёмка рельефа местности.

Высотные съёмочные сети создаются путём проложения ходов геометрического нивелирования 1V класса или ходов технического нивелирования, опирающихся на пункты высшего класса.

Кроме того, в некоторых случаях допускается определение высот пунктов съёмочного обоснования методом тригонометрического нивелирования - из проложения высотно-теодолитных ходов, а также проложением ходов горизонтальным лучом (теодолитом с уровнем на трубе).

г) Высокоточные нивелирные сети специального назначения

Они служат высотной основой для изысканий, строительства, выверки уникальных сооружений и прецизионных агрегатов, для наблюдений за их осадками и деформациями. Проект схемы создания таких сетей разрабатывается в каждом отдельном случае.

а) Понятие и методы нивелирования

Нивелирование – это вид геодезических работ по определению превышений между точками, а затем и высот относительно принятой исходной основы.

Различают следующие виды нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, физическое, автоматическое.

Геометрическое нивелирование – метод определения превышений между точками с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют прибор, называемый н и в е л и р о м.

Тригонометрическое нивелирование – метод определения превышений между точками путём измерения расстояния между ними и угла наклона с одной точки на другую. Превышения между точками и расстояния между ними определяют т е о д о л и т о м.

К физическому методу нивелирования относят методы, основанные на использовании различных физических явлений. К ним относится метод гидростатического нивелирования, основанный на принципе сообщающихся сосудов; метод барометрического нивелирования, основывающийся на определении превышений по разностям атмосферного давления в наблюдаемых точках; метод радиолокационного нивелирования, основывающийся на отражении электромагнитных волн от земли и определения времени их прохождений.

Гидростатическое нивелирование применяют часто при наблюдениях за деформациями сооружений, барометрическое – при инженерных изысканиях, радиолокационное – при аэрофотосъёмке.

Автоматическое нивелирование осуществляют с помощью специальных приборов, устанавливаемых на специальных автомобилях, железнодорожных вагонах и т.д. При этом нивелировании на специальной ленте вычерчивается профиль местности. Он находит применение при изысканиях, для контроля положения железнодорожных путей и т.п.

б) Способы геометрического нивелирования

В практике геодезических работ применяют два способа геометрического нивелирования – из с е р е д и н ы и в п е р ё д.

При нивелировании из середины (рисунок 2 а) в точках А и В устанавливают отвесно рейки, а нивелир – посередине между ними. Если по рейкам взять отсчёты " а" и " в" при горизонтальном положении визирного луча, то превышение h между точками А и В при нивелировании от точки А к точке В вычисляют по формуле

h = a – в

а) Нивелирование "из середины " б) Нивелирование " вперёд "

а в в

i

Дата добавления: 2017-01-13