Геометрическое нивелирование, нивелирный ход

Принципы Нивелирования

Нивелированием, или вертикальными съемками называется определение превышений и высот точек местности.

Основных методов нивелирования два: геометрическое и тригономе-трическое. Геометрическое нивелирование – это определение превышений горизонтальным лучом. Такое нивелирование выполняется с помощью нивелира и реек. Тригонометрическое нивелирование – это определение превышения наклонным лучом. Такое нивелирование выполняется с помощью теодолита. Точность геометрического нивелирования 0,2...50 мм/км, тригонометрического нивелирования 4...20 см/км.

Геометрическое нивелирование, нивелирный ход

Если в точках А и В установить отвесно рейки с делениями (линейки), а между рейками провести горизонтальный визирный луч (рис. 7.1), то превышение h можно определить по формуле

h = a – b , (7.1)

где a и b – это расстояния по отвесной линии от точек A и B до горизонтального визирного луча. Прибор, дающий горизонтальный визирный луч, называется нивелир. Расстояния a , b называются отсчетами по рейкам. Отсчет а называется задним, отсчет b – передним. Тогда превышение есть разность заднего и переднего отсчетов по рейкам.

рейка горизонтальный луч a b     B h   A   ГП HA HB     уровенная поверхность   Рис. 7.1

Место установки нивелира называется станцией. Расстояние от нивелира до рейки называют плечом. Обычно нивелир устанавливают в середине между рейками, т.е. нивелируют с равными плечами. Если отметка Н_A точки А известна, то отметку точки В можно вычислить через превышение:

H_B = H_A + h . (7.2)

Отметку ГП визирного луча называют горизонтом прибора. Из рис. 7.1 следует

ГП = Н_А + а = Н_В + b . (7.3)

Горизонт прибора – одно из важнейших и наиболее часто используемых в практике понятий. Через горизонт прибора отметку точки В можно вычислить по формуле

H_B = ГП – b . (7.4)

Для передачи отметки на большие расстояния используют последовательное нивелирование, т.е. прокладывают нивелирный ход (рис. 7.2).

а3 b3 a2 b2 c an bn а1 b1 Ст.3 Ст.2 Ст.N 2 3 Cт.1 1 C B   A Рис. 7.2

При этом нивелируемая линия АВ разбивается на части, каждая из которых нивелируется с отдельной станции. Последовательно берут отсчеты по рейкам a_i , b_i и вычисляют превышения h_i = a_i – b_i , сумму превышенийS h_i и отметку точки B

H_B = H_A + S h_i .

Общие для смежных станций точки (точка 1 для станций 1 и 2) называются связующими. Отсчеты на них по одной и той же рейке берут дважды: сначала передний b_i , затем задний a_i+1 . Отметки этих точек вычисляют по формуле (7.2).

Для характеристики профиля при прокладке нивелирного хода определяют отметки характерных точек местности. Для этого на них устанавливают рейку (точка С) и берут отсчет (с). Такие точки называют промежуточными, их отметки вычисляют по формуле (7.4) через горизонт прибора.