Расчет журнала нивелирования трассы. Построение профиля.

Задание

После окончания полевых работ съемки трассы нивелиром производят обработку журнала технического нивелирования в камеральных условиях. Полевой журнал представлен в таблице 7 Приложения.

Теоретическая часть

Нивелирование — определение разности высот двух и более точек земной поверхности относительно условного уровня (напр., уровня океана, реки и пр.), то есть определение превышения. Существуют следующие способы нивелирования:

- геометрическое (нивелиром и рейками);

- тригонометрическое (угломерными приборами (в основном теодолитом или тахеометром посредством измерения наклонения визирных линий с одной точки на другую);

- барометрическое (при помощи барометра).

- гидростатическое (основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды);

- радиолокационное (производится с помощью радиовысотомеров и эхолотов, установленных как на воздушных, так и на водных судах, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути);

- спутниковое (производится с помощью GNSS -приёмников).

 

Нивелирование трассы выполняют геометрическим способом.

Геометрическое нивелирование – это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования.

Устройство нивелира достаточно простое. Он имеет две основные части: зрительную трубу и устройство, позволяющее привести визирный луч в горизонтальное положение.

Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:

Рисунок 6.1 Способы нивелирования

 

При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рисунок 6.1, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле

h = З – П (1)

где З – отсчет назад на заднюю точку А; П – отсчет вперед на переднюю точку B.

При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рисунок 6.1, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П.

h = V – П.

Высоту передней точки В вычисляется по формуле:

H_B=H_A+h (2)

Высоту визирного луча на уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента H_ГИ (рисунке 6.1) и вычисляют

Н _ГИ = Н _А + З = Н _А + V.

Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием.

Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называют сложным или последовательным (рисунке 6.2).

Рисунок 6.2 Последовательное нивелирование.

В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:

(3)

h_AB=h₁+h₂+h₃=∑h

h₁=З₁-П₁; h₂=З₂- П₂; h₃=З₃-П₃

h=∑З – ∑П

Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом.