7.10. Техническое нивелирование

Техническое нивелирование производится с целью изыскания и строительства инженерных сооружений, а также для решения множества задач на строительной площадке. По своей точности оно может соот­ветствовать нивелированию 4 класса или быть ниже. Обычно при тех­ническом нивелировании для допустимой невязки принимают величину

(73)

П орядок работы на станции здесь такой же, как и при нивелировании 4 класса, с той лишь особенностью, что в процессе нивелирования двух точек хода (k - 1) и (k) возникает необходимость попутно опре­делить высоты ряда близлежащих точек I, 2,... с этой же точки стоя­ния J (рис.7.20).

После нивелирования точек (k - 1) и (k), называемых связующими, ни­велируются по порядку только по черной стороне реек точки 1, 2...., называемые промежуточными. После вычисления высот точек хода для станций, где есть промежуточные точки, вычисляют их высоты по формуле (58). Например, для станции J

ГИ = Н_{k – 1} + a_{k – 1} ; H₁ = ГИ – а₁ ; H₂ = ГИ – а₂ ; … ,

где а_{k – 1} , a₁ , a₂ ,… - отсчеты по черной стороне реек в точках (k – 1), 1, 2, …

7.11. Тригонометрическое нивелирование

Т ригонометрическое нивелирование осуществляется наклонным ви­зирным лучом, задаваемым теодолитом, который устанавливается над одной из нивелируемых точек. На другой точке ставится вертикально рейка (рис.7.21).

Теодолит приводится в рабочее положение. Измеря­ется рейкой или рулеткой высота теодолита i .Труба наводится на верх рейки, длину которой обозначим l . Из рис.7.21 следует, что ис­комое превышение h равно

h = d·tgα + i – l . (74)

В формуле (74) должны быть учтены поправки за кривизну Земли и рефракцию, совместное влияние которых обозначим через δ. Тогда полная формула тригонометрического нивелирования примет вид

h = d·tgα + i – l + δ .

При расстояниях d < 300 м поправка δ < 1 см , поэтому ею пренебрегают. Кроме того, если наводить трубу не на верх рейки, а на отс­чет, равный i , что равносильно условию i = l , то формула (74) упростится

h = d·tgα (76)

Согласно формуле (49) горизонтальное расстояние d вычисляе­тся по формуле нитяного дальномера

d = (Kl + C) cos²α .

Подставив выражение для d в (76), после несложных преобразований получим

(77)

Точность формулы (77) определяется главным образом погрешнос­тями измерения расстояния D = Kl + C нитяным дальномером и угла наклона α . На основании формулы (16) будем иметь

или

(78)

Если α < 10˚ , D ≤ 100 м , т_α ≤ 30″ и т_D ≈ 1/400 , то согласно формуле (78) m_h ≤ 1,5 см.

7.12. Гидростатическое нивелирование

Г идростатическое нивелирование основано на законе сообщающих­ся сосудов. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных колб с нанесенными на них миллиметровыми делениями, которые в нижней своей части соединены гибким

шлангом. Вся эта система залива­ется жидкостью с малым коэффициентом вязкости, например, спиртом. Для измерения пре­вышения колбы устанавливают или подвешивают на нивелируемые точки А и В (рис.7.22). Очевидно, что искомое превышение

h = a – b , (79)

где a и b - отсчеты уровня жидкости в колбах. Точность гидростати­ческого нивелирования порядка 1-2 мм, но может быть повышена в ре­зультате различных приспособлений и специальных методик измерений. Применение этого вида нивелирования весьма ограничено вследствие небольшой длины соединительного шланга (≈ 25÷30 м). С другой сторо­ны, его выгодно использовать в стесненных условиях, например, внут­ри сильно застроенного цеха для выверки высот фундаментов и обору­дования.