3.2 Угловые и линейные измерения в полигонометрии
Угловые измерения в ходах полигонометрии на территориях городов осложняются комплексом внешних условий, влияющих на точность результатов. К ним относится:
боковая рефракция;
неустойчивость прибора и визирных марок в результате сотрясений, вызванных работой механизмов в непосредственной близости от них и действием движущегося транспорта.
наличие препятствий, ограничивающих длины сторон и выбор места для установки центров и приборов над ними в благоприятных для измерений условиях;
Для того, чтобы ослабить влияния боковой рефракции и других источников ошибок из-за внешних условий следует стремится к тому, чтобы визирный луч в ходах полигонометрии проходил на расстоянии более 1 м от стены здания; располагать стороны хода на теневых сторонах улиц и производить измерения в пасмурную погоду; прекращать измерения во время работы механизмов, создающих мощные тепловые потоки, если визирный луч проходит вблизи этих потоков; тщательно закреплять прибор и визирные марки, установленные в зоне сотрясений от работы механизмов и транспорта, постоянно следить за их положением.
В ряде случаев приходится применять внецентренный способ измерения углов. Такая необходимость возникает при закрытии видимости между пунктами полигонометрии временными сооружениями.
При наличии коротких сторон в полигонометрической сети заставляет очень точно центрировать теодолит и визирную марку. Средняя величина ошибки центрирования не должна превышать 0,5-0,7 мм. Такую точность центрирования можно обеспечить только хорошо выверенными оптическими центрирами.
Для линейных измерений в инженерной полигонометрии наибольшее применение нашли светодальномеры и способы, основанные на косвенном определении расстояний.
Наибольшее распространение при инженерно-геодезических работах получили малые светодальномеры отечественного и зарубежного производства, обеспечивающие точность измерения линий 5 — 10 мм. Большие возможности открываются в области исследования деформаций сооружений большой протяжности за счёт внедрения в практику высокоточных дифференциальных светодальномеров, позволяющие измерять приращения расстояний с ошибкой до 1 мм.
Теодолиты Т2, 2Т2 применяются в полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов. На пунктах полигонометрии измерение улов выполняется способом трехштативной системы. Способ трехштативной системы предусматривает выполнение при измерении следующего условия: ось вращения теодолита при установке его над центром знака должна занимать в пространстве то же самое положение, которое занимала ось вращения марки до и после установки теодолита.
В последнее время на производстве применяются створно-короткобазисный способ измерения длин линий. При этом способе сторону полигонометрического хода разбивают на отрезки 50-60 м, каждый из которых измеряют с помощью ромбического короткобазисного звена.
3.3 Определения превышений
При решении геодезических задач, в частности, для изображения рельефа на топографических картах и планах, необходимо знать отметки точек местности. С этой целью производят нивелирование, т.е. это геодезические измерения, с помощью которых определяют превышения одних точек местности над другими и по известной отметке одной из них вычисляют отметки остальных точек. В зависимости от метода определения превышения и применяемых приборов, различают следующие виды нивелирования, которые достаточно знать:
Геометрическое,
выполняемое горизонтальным визирным
лучом с помощью нивелира;
Тригонометрическое, выполняемое наклонным визирным лучом с помощью теодолита;
Рассмотрим один из видов нивелирования - геометрическое. Геометрическое нивелирование выполняют с помощью нивелира, обеспечивающего горизонтальность визирного луча, и нивелирных реек, устанавливаемых вертикально в нивелируемых точках. В зависимости от взаимного расположения нивелира и реек, различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. Обычно применяют метод нивелирование из середины, устанавливая рейки на башмаках или колышках в двух точках, а нивелир - на штативе между ними (рис.3.1). Расстояния от нивелира до реек зависят от требуемой точности нивелирования и условий местности, но должны быть примерно равны и не более 100 - 150 м. Превышение h одной точки над другой определяется разностью отсчётов а и b по рейкам, так что h = a - b. Так как точки, в которых установлены рейки, близки друг к другу, то измеренное превышение одной из них относительно другой можно принять за расстояние между проходящими через них уровненными поверхностями.
Рис. 3.1
Если нивелирование выполняют из середины, только с одной станции нивелира, то такое нивелирование называют простым. Если для определения превышения между двумя точками необходима не одна, а несколько станций, то такое нивелирование называется сложным.
Нивелирование IV класса производится в одном направлении по стенным и грунтовым реперам и центрам опорных геодезических сетей. Все работы на строительных площадках производятся в единой системе высот, принятой в период изысканий для проектирования сооружений и характерной особенностью рассмотренных специальных нивелирных сетей является существенное уменьшение расстояний между реперами и длин ходов.
На строительной площадке для определения превышений между точками обычно применяется техническое нивелирование, т.е. геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом) техническими нивелирами. В нашей стране наибольшее применение получили нивелиры НЗ.