5.4. Поверки оптического нивелира

Перед началом работы с нивелиром необходимо убедить­ся, что взаимное положение осей прибора соответствует его принципиальной конструктивной схеме. Для этого выпол­няются поверки нивелира.

Поверка 1. Ось круглого уровня должна быть параллель­на оси вращения инструмента.

Круглый уровень устанавливается между любыми двумя подъемными винтами и вращением всех трех подъемных винтов пузырек круглого уровня приводится в нульпункт. Затем поворачивают уровень на 180°. Если уровень остался в нульпункте, условие выполнено. В противном случае требу­ется исправление. Пузырек круглого уровня приводится в нульпункт: на половину дуги отклонения с помощью испра­вительных винтов круглого, а на оставшуюся половину -подъемными винтами. Затем уровень поворачивают на 90° и выполняют поверку в направлении третьего подъемного вин­та. Поворачивают инструмент на 180° относительно направ­ления третьего подъемного винта и, если пузырек уровня при этом смещается с нульпункта, приводят его к нульпункту на половину дуги отклонения исправительным винтом, а на по­ловину — подъемным винтом (круглый уровень имеет 3 ис­правительных винта).

Поверка 2. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

Это основная поверка нивелира. Она выполняется двой­ным нивелированием. Превышение между точками опреде­ляется дважды способом нивелирования вперед (рис. 43). Вначале инструмент устанавливается в точке A, измеряется высота инструмента — i_A берется отсчет по рейке, у становленной в точке В — b. Затем инструмент и рейка меняются местами, измеряется высота инструмента в точке В — i'_в и определяется отсчет по рейке, установленной в точке А — а. Погрешность превышения Δh, вызванная непараллельностью осей вычисляется из выражения:

Если величина Δh не превышает 5 мм, условие выполне­но. В противном случае производится исправление. Вычис­ляется исправленное значение отсчета по рейке: a_ис = а — Δh. Этот отсчет устанавливается с помощью элевационного вин­та. При этом пузырек цилиндрического уровня смещается с нульпункта. Действуя исправительными винтами цилиндри­ческого уровня, пузырек приводится в нульпункт. Для конт­роля поверку следует повторить.

5.5. Тригонометрическое нивелирование

Тригонометрическое нивелирование широко распростра­нено при топографической съемке местности, а также при производстве инженерно-геодезических работ. В настоящее время в связи с внедрением тахеометров-автоматов сфера применения тригонометрического нивелирования стала зна­чительно шире. Основным преимуществом данного вида ни­велирования является возможность определения высот то­чек без ограничения углов наклона скатов к горизонту, а так­же дальности расстояний до точек наблюдений.

Для определения превышения/г теодолитом-тахеометром измеряется угол наклона визирной линии к горизонту н при наведении на верх рейки, вехи или на любую высоту визиро­вания — V, измеряют высоту инструмента — г (рис. 44 а). Если определить расстояние D между точками, можно составить равенство:

Для упрощения расчетов при измерениях визируют на высоту инструмента, отмеченную на рейке (рис. 44 б). Тогда формула вычисления превышения имеет вид:

Дирекционный угол исходной стороны хода а\.2 опреде­ляется путем привязки к государственной геодезической сети.

Вычисление координат точек теодолитного хода

Исходными данными для вычисления координат точек теодолитного хода являются:

• координаты точки 1 — х\, г/1 (например, пункта поли- гонометрии);

• горизонтальные проложения сторон хода;

• горизонтальные углы;

— дирекционный угол исходной стороны — а^2-

Координаты точек хода 2,3,4 определяются путем реше­ния прямой геодезической задачи (гл.1). Ниже рассматрива­ется поэтапное выполнение расчетов.

Увязка углов хода. Теоретическая сумма углов замкну­того многоугольника Σß_теор равна 180°(и-2), где п — числo углов многоугольника.

Сумма измеренных углов отличается от теоретической на величину невязки:

Угловая невязка хода не должна превышать допустимой величины, определяемой по формуле:

где n — число измеренных углов.

Если угловая невязка превышает допустимую величину, измерения углов следует повторить.

Угловая невязка распределяется с обратным знаком на все измеренные углы поровну так, чтобы сумма исправлен­ных углов была равна теоретической.

Вычисление дирекционных углов сторон хода. Дирек-ционный угол исходной стороны, как отмечалось ранее, дол­жен быть известен. Дирекционные углы остальных сторон хода вычисляются по исправленным горизонтальным углам р. Дирекционный угол каждой последующей стороны хода равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус горизонтальный угол справа по ходу. Как следует из рис. 46:

В общем виде выражение имеет вид:

где а„ — дирекционный угол последующей стороны, а„_! — ди-рекционный угол предыдущей стороны, р„ — исправленный го­ризонтальный угол между сторонами, справа по ходу

Следует иметь в виду, что в разомкнутом теодолитном ходе, опирающемся на два пункта государственной геодези­ческой сети, как правило, измеряются левые по ходу углы и формула для расчета дирекционных углов имеет другой вид.

Контролем вычисления дирекционных углов сторон зам­кнутого хода служит получение в конце расчетов дирекци-онного угла исходной стороны.

Вычисление румбов сторон хода. Румбы сторон хода вычисляются для удобства последующих расчетов при ис­пользовании таблиц. Если расчеты ведутся на калькуляторе, перевод дирекционных углов в румбы можно не выполнять.

Вычисление и увязка приращений координат. Как от­мечалось ранее (гл. 1), при решении прямой геодезической задачи приращения координат Дх и Ау точек теодолитного хода вычисляются по формулам:

d — горизонтальное проложение стороны хода, r — румб этой стороны. Знаки приращений координат зависят от направления стороны хода и приведены в табл. 13.

Приращения координат вычисляются с помощью каль­кулятора или по таблицам приращений координат.

Сумма приращений координат в замкнутом теодолитном ходе теоретически равна нулю. Вследствие ошибок изм

где h_сеч — высота сечения рельефа, а -заложени