Тема 9. Нивелирные работы

9.1. Нивелирование. Назначение. Методы нивелирования

Нивелирование – процесс геодезических измерений для определения пре­вышения точек одной над другой и высот точек над уровнем моря.

Назначение– для определения высот точек при топографической съемке, составлении карт, планов, профилей, для установки строительных конст­рукций, для наблюдения за осадкой и деформациями зданий, для строи­тельства линейных сооружений, установки ускорителей на АЭС.

Методы нивелирования:

1. Геометрическоенивелирование (рис. 9.1) – нивелирование с помощью горизонтального луча (а иb– отсчеты по рейке,i– высота нивелира).

Из середины Вперед

h=a–bh=i–b

Рис. 9.1. Геометрическое нивелирование

Если нивелирование выполняют с одной станции, это простое нивелирование. Чаще приходится выполнять сложное нивелирование (рис.9.2).

Рис. 9.2. Сложное нивелирование: h=а –b

Уравнивание хода: h_изм=а –b=h_i;

h_теор= Н_кон– Н_нач (для разомкнутого хода);

h_теор= 0 (для замкнутого хода);

f_h=h_изм –h_теор;

Допустимые невязки по ходу (полигону)

f_hдоп =3 ммL_кмдляIкласса;

f_hдоп =6 ммL_кмдляIIкласса;

f_hдоп =10 ммL_кмдляIIIкласса;

f_hдоп =20 ммL_кмдляIVкласса;

f_hдоп =50 ммL_кмдля технического нивелирования.

2. Тригонометрическоенивелирование (рис. 9.3) – нивелирование наклонным лу­чом.

h = h+ i – v

Рис. 9.3. Тригонометрическое нивелирование:

i– высота нивелира;v– высота наведения;

h– превышение;– угол наклона

h=Dsin, гдеD– расстояние, измеренное лентой;

h=,– расстояние, измеренное нитяным дальномером;

h= d tg, d – горизонтальное проложение (d=Dcosилиd=cos²).

3) Физическое нивелирование:

а) гидростатическое(рис. 9.4) – для определения превышений по разности уровня жидкости в сообщающихся сосудах;

Рис. 9.4. Гидростатическое нивелирование

б) барометрическое – определение превышений по изменению барометрического давления в зависимости от высоты;

в) радиолокационное – определение высоты АФА над уровнем Земли по времени прохождения радиоволн до Земли и обратно.

4) Автоматическое нивелирование – с помощью специальных приборов, устанавливаемых на велосипеде, автомобиле, ж/д платформе, вычерчивается профиль местности.

9.2. Системы высот

Рис. 9.5. Системы высот:

Н₁– нормальная высота (над квазигеоидом);

Н₂– абсолютная высота (над геоидом);

Н₃– геодезическая высота (над эллипсоидом);

h– относительная высота (превышение между точкамиLиN).