kniga_9

§ 85. Технічне нівелювання

Ходи технічного нівелювання прокладаються між вихідними реперами у вигляді одиночних ходів або в вигляді системи ходів з однією або декількома вузловими точками. Для виконання технічного нівелювання використовують нівеліри з збільшенням зорової труби не менше 20х і ціною поділки рівня не більше 45 на 2 мм. Нівелірні рейки застосовують шашкові двосторонні. Нівелювання виконується в одному напрямі. Відліки по рейках, установлені на нівелірні башмаки або костилі, виконують по середній нитці.

Нівелювання виконують в такій послідовності:

–відлік по чорній і червоній сторонах задньої рейки;

–відлік по чорній і червоній сторонах передньої рейки. Розходження перевищень на станції, одержаних по чорній і

червоній сторонах рейок, не повинно перевищувати 5 мм. Віддаль від нівеліра до рейок вимірюють по крайніх віддалемірних нитках.

Довжина візирного променя 120 м. Допустима нев’язка нівелірних

ходів і зімкнутих полігонів не повинна перевищувати ( 50 L ) мм, L – довжина ходу в км.

§ 86. Перерва в роботі при нівелюванні ІІІ і ІV класів

При перерві в роботі (в кінці дня, зміна погодних умов і т. п.) нівелювання слід закінчувати на постійних, або тимчасових знаках.

Крім цього можна використовувати надійні місцеві предмети – межові стовпи на межах колгоспів і радгоспів, виступи скал, виступи фундаментів кам’яних споруд і т. п.

Якщо таких предметів немає, то можна використати три нівелірні башмаки, або костилі.

Для цього в стороні від дороги викопують три ямки (рис. 96) глибиною 0,3 м, в дно яких забивають нівелірні башмаки, або костилі. Ці точки нівелюють за звичайною програмою, а після нівелювання ямки засипають землею. Після перерви ямки обережно розкопують і на очищені від землі башмаки установлюють ті ж рейки, які були установлені на них до перерви, повторно нівелюють і порівнюють перевищення, одержані до і після перерви. Розходження допускають3 мм для нівелювання ІІІ кл. і 5 мм для нівелювання ІV кл. Якщо перевищення, не перевищують допуск, то виводять середнє із двох його значень і продовжують хід.

115

Рис. 96

Якщо розходження перевищень недопустимі, то виясняють, який із башмаків змінив своє положення за висотою, і хід продовжують від башмака, котрий не змінив свого положення.

§ 87. Передача висот через перешкоди

Для передачі перевищень через перешкоди шириною 100–300 м (ріки, озера, болота) на протилежних берегах на однаковій висоті, відносно рівня води, закладають два репери А і В (рис. 97).

Рис. 97

116

Перевищення між точками А і В визначають з двох станцій, які вибирають вздовж річки з таким розрахунком, щоб І1А І2В і І1В І2А. Після установки нівеліра в горизонтальне положення на станції беруть відліки по двох сторонах ближньої, а потім дальньої рейок, слідкуючи за бульбашкою рівня. Після цього переїжджають на другий берег, не змінюючи фокусування труби, установлюють нівелір на станції і спочатку беруть відліки по двох сторонах дальньої, а потім ближньої рейок. Різниця перевищень між точками А і В, одержаних на станціях І1 і І2, не повинна перевищувати 10 мм на кожні 100 м.

Описані вище дії складають один прийом. Другий прийом виконують в іншій половині дня.

Із двох прийомів виводять середнє перевищення, якщо розходження між ними не перевищує 8 мм.

§ 88. Прив’язка нівелірних ходів до постійних знаків

Якщо починають і закінчують секцію на ґрунтових реперах, або за ходом необхідно нівелювати ґрунтові репери, пункти тріангуляції, полігонометрії і стінні репери, то рейку ставлять на марки ґрунтових реперів, пунктів тріангуляції, полігонометрії (рис. 98, а), або на поличку стінного репера (рис. 98, б).

Кожний раз в журналі нівелювання роблять рисунок установки рейки.

Для прив’язки нівелірного ходу до стінних марок використовують підвісну рейку. Довжина підвісної рейки 1 м, вона має отвір, який збігається з нулем ділень. В дірку марки вставляють штифт і на ньому підвішують підвісну рейку.

При користуванні підвісною рейкою може бути два випадки:

1.Нуль підвісної рейки розташовується вище горизонту нівеліра

(рис. 98, в), тоді h = а + b.

2.Нуль підвісної рейки розташовується нижче горизонту нівеліра (рис. 98, г), тоді h = а – b.

При відсутності підвісної рейки проектують безпосередньо на стіну (під або над стіною маркою) три горизонтальні нитки сітки зорової труби нівеліра (рис. 99) і одержані точки на стіні з’єднують гостро заструганим олівцем. Потім на стіні вимірюють рулеткою з міліметровими поділками віддалі між центром стінної марки і кожною

проекцією сітки ниток а1, а2, а3.

Результати записують в журнал. Для визначення перевищення

виводять середнє із трьох значень а1, а2, а3. Крім цього в журналі обов’язково роблять рисунок.

117

Рис. 98

Рис. 99

118

§ 89. Тригонометричне нівелювання

Тригонометричне нівелювання виконується з метою створення висотної основи для топографічних зйомок і при розв’язанні різних інженерних задач.

Тригонометричне нівелювання застосовують для визначення висот пунктів, наприклад, в гірській місцевості, де геометричне нівелювання є трудомістким. За допомогою тригонометричного нівелювання можна передавати висоти на великі віддалі.

Для визначення перевищення h між точками А і В (рис. 100) в точці А установлюють теодоліт, а в точці В – рейку або віху.

Рис. 100

Вимірюють кут нахилу і лінію АВ, а потім обчислюють горизонтальну проекцію d, вимірюють висоту інструмента i і висоту віхи V. Після цього обчислюють перевищення. Відповідно з рисунком: h' + i = h + V; h = h' + i – V; h' = dtg ; h = dtg + i – V. Якщо в точці В установлена рейка і виміряна віддалемірна віддаль D, тоді

h 12 D sin 2 ; h 12 D sin 2 i V .

При віддалях між точками А і В, більших за 300 м, у виміряні перевищення вводять поправку за кривизну Землі і рефракцію.

де R – радіус кривизни Землі.

Радіус кривизни Землі – R = 6371,11 км.

119

Розділ VIII Знімальні геодезичні мережі

§ 90. Загальні відомості про знімальні геодезичні мережі

Для виконання топографічних зйомок, винесення проектів споруд на натуру, розв'язання інженерно-технічних задач і т. п. необхідно мати на місцевості ряд точок, надійно закріплених на земній поверхні, положення яких визначене, як в плані, так і за висотою, тобто необхідно мати опорну геодезичну мережу.

Опорна геодезична мережа будується за принципом від загального до конкретного, при систематичному контролі, який виконують не тільки після закінчення робіт, а також на всіх проміжних стадіях побудови. Виконання робіт від загального до конкретного означає, що спочатку визначають координати порівняно невеликого числа точок І–V (рис. 101), але з відносно високою точністю, а потім на їх основі одержують координати більшого числа точок 1–12, але з меншою точністю. Ці пункти в свою чергу є вихідними для визначення координат точок полігонометричного ходу 2, А, В, С, 4 і пунктів тріангуляції D, F, від яких при необхідності прокладають теодолітні ходи 12, a, b, B. Геодезичну мережу поділяють на державну, мережі згущення і знімальні мережі.

Рис. 101

120

Державну геодезичну мережу поділяють на 1, 2 і 3 класи і вона є головною геодезичною основою топографічних зйомок всіх масштабів і повинна задовольняти вимогам народного господарства і оборони країни при розв’язанні відповідних наукових і інженерно-технічних задач.

Геодезичні мережі згущення прокладають з метою згущення геодезичних мереж до густоти, необхідної для розвитку знімальної основи великомасштабних зйомок і інженерних робіт, які виконуються в населених пунктах, на будівельних майданчиках тощо. Знімальні мережі і мережі згущення є основою для знімання у всіх масштабах. Опорні геодезичні мережі створюють різними методами – тріангуляції, полігонометрії і трилатерації. Теодолітні ходи є одним із видів побудови знімальних геодезичних мереж.

§ 91. Теодолітні ходи

Теодолітний хід – геодезична побудова, закріплена на місцевості у вигляді ламаної лінії з виміряними сторонами та кутами повороту. Теодолітний хід називається замкнутий, якщо точки повороту утворюють замкнутий многокутник (рис. 102) і навпаки – розімкнутий

(рис. 103).

Рис. 102

121

Розімкнуті теодолітні ходи повинні починатися і закінчуватися точками, координати яких відомі.

Теодолітні ходи необхідні для виконання топографічних зйомок різних масштабів, особливо великомасштабних, а також при розвідуваннях доріг тощо.

Рис. 103

§ 92. Послідовність робіт при прокладанні теодолітних ходів

Роботи з прокладання теодолітних ходів виконують в такій послідовності:

1.Складання проекту теодолітних ходів на картах. Для цього використовують карти найбільших масштабів на дану територію. При проектуванні користуються вимогами інструкції з прокладання теодолітних ходів, а саме видержують довжини ходів і сторін залежно від масштабу зйомки. Теодолітні ходи повинні прокладатись в місцях, зручних для вимірювання ліній.

2.Рекогностування теодолітних ходів – вибір точок повороту ходу на місцевості і їх закріплення.

3.Вимірювання кутів повороту точок теодолітних ходів і кутів

нахилу, якщо вони перевищують 1,5 .

4.Вимірювання ліній теодолітних ходів.

5.Обчислення координат точок теодолітних ходів.

6.Нанесення за координатами на план точок теодолітного ходу.

§ 93. Прокладання теодолітних ходів

Замкнуті теодолітні ходи (рис. 102) – це многокутники, у яких на всіх поворотних точках 1,2,3... вимірюють внутрішні або зовнішні кути і всі лінії d1, d2, d3... між точками повороту ходу.

Кути вимірюють одним прийомом. Розходження в напівприйомах не повинні перевищувати 45 .

122

Для орієнтування замкнутого теодолітного ходу вимірюють прилеглі кути ' і '' між твердими сторонами АВ і АС (дирекційні кути яких відомі) і однією стороною ходу А–1. Лінії d1, d2, d3... між точками теодолітного ходу вимірюють мірною стрічкою в прямому і

лінії. Розімкнуті теодолітні ходи (рис. 103) прокладають між пунктами тріангуляції А і В або полігонометрії. Вони складаються з ламаних ліній d1, d2, d3... з точками повороту 1, 2, 3... . Кути і лінії в розімкнутих ходах вимірюють так само і з такою ж точністю, як в замкнутих теодолітних ходах. Для орієнтування розімкнутих теодолітних ходів на

§ 94. Визначення неприступних віддалей

Бувають випадки, коли сторони теодолітних ходів перетинають такі перешкоди як ріки, яри, озера і т. п., через які безпосередньо вимірювати лінії неможливо. Тоді довжину таких ліній визначають як неприступну віддаль.

Для визначення довжини сторони АВ (рис. 104) вибирають точки С і Д так, щоб у трикутниках АВС і АВД сторони АС = b1 і АД = b2, які навивають базисами, були зручними для безпосереднього їх вимірювання, а кути були не менше 30 і не більше 150 .

Рис. 104

123

Якщо виміряти базиси b1 і b2 і кути 1, 1 і 2, 2 і розв’язуючи трикутники АВС і АВД за теоремою синусів, двічі обчислимо сторону АВ.

1

повинна перевищувати довжини вимірюваної сторони АВ. Якщо

1000

одержана різниця не перевищує допуск, то виводять середнє з двох одержаних значень.

§95. Пряма та обернена геодезичні задачі на площині

Вгеодезичній практиці часто необхідно розв’язувати дві задачі – пряму і обернену.

Пр ям а г ео д ез ич на за д а ча

Дано: координати першої точки Х1 і Y1, горизонтальну проекцію від першої до другої точки d і дирекційний кут лінії 1-2. Необхідно визначити координати Х2 і Y2 другої точки.

Спроектуємо точки 1 і 2 на осі координат (рис. 105). Проекції лінії d на осі Х і Y очевидно будуть дорівнювати Х2 – Х1 = Х і Y2 – Y1 = Y. Різниця координат точок 2 і 1 називається приростами координат. З приведених формул можна написати, що Х2 = Х1 + Х, Y2 = Y1 + Y

Х2 = Х1 + dcos 1–2 Y2 = Y1 + dsin 1–2.

Залежно від дирекційного кута, прирости координат можуть мати різні знаки. Знаки приростів координат визначаються знаками тригонометричних функцій sin і cos відповідної чверті.

Таблиця 6 показує залежність між дирекційними кутами і знаками приростів координат.

124