Нивелирование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Главной задачей в капитальном строительстве является повышение эффективности капитальных вложений за счет улучшения планирования, проектирования и организации строительного производства, сокращения продолжительности и снижения стоимости строительства. В настоящее время в нашей стране расширяется строительство крупных промышленных комплексов, городов. Инженерно-геодезические работы стали неотъемлемой частью технологического процесса строительства, сопутствуя всем этапам создания сооружения. От оперативного и качественного геодезического обеспечения во многом зависят качество и сроки строительства. Инженеру-геодезисту необходимо знать состав и технологию геодезических работ, обеспечивающих изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию сооружений.

Он должен уметь квалифицированно использовать топографо-геодезический материал, выполнять типовые детальные разбивки для отдельных строительных операций и регламентные исполнительные съемки результатов строительно-монтажных работ. Нивелирование - это вид геодезических работ по определению превышений. Нивелирование обычно используют для определения высот точек при составлении топографических планов, карт, профилей, при перенесении проектов застройки и планировки территории по высоте.

При производстве строительно-монтажных работ с помощью нивелирования устанавливают строительные конструкции в проектное положение по высоте. Применяют нивелирование при наблюдениях за осадками и деформациями зданий, для определения вертикальных перемещений точек зданий и сооружений. 

Геометрическое и тригонометрическое нивелирование

Рис. 1 - Нивелирование

Рис. 2 - Нивелирование

Рис. 3 - Нивелирование

Нивелирование, определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки ("нуля высот") или над уровнем моря. Нивелирования - один из видов геодезических измерений, которые производятся для создания высотной опорной геодезической сети (т.е. нивелирной сети) и при топографической съёмке, а также в целях проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, железных и шоссейных дорог и т.д. Результаты Нивелирования используются в научных исследованиях по изучению фигуры Земли, колебаний уровней морей и океанов, вертикальных движений земной коры и т.п.

По методу выполнения Н. различают: геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое Н. При изучении фигуры Земли высоты точек земной поверхности определяют не над уровнем моря, а относительно поверхности референц-эллипсоида и применяют методы астрономического или астрономо-гравиметрического нивелирования.

Геометрическое Н. выполняют путём визирования горизонтальным лучом трубой нивелира и отсчитывания высоты визирного луча над земной поверхностью в некоторой её точке по отвесно поставленной в этой точке рейке с нанесёнными на ней делениями или штрихами. Обычно применяют метод Н. из середины, устанавливая рейки на башмаках или колышках в двух точках, а нивелир - на штативе между ними (рис. 1). Расстояния от нивелира до реек зависят от требуемой точности Н. 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 уровенными поверхностями. Если геометрическим Н. определены последовательно превышения между точками А и В, В и С, С и Dи т.д. до любой удалённой точки К, то путём суммирования можно получить измеренное превышение точки Котносительно точки А или исходной точки О, принятой за начало счёта высот. Уровенные поверхности Земли, проведённые на различных высотах или в различных точках земной поверхности, не параллельны между собой. Поэтому для определения нивелирной высоты точки К необходимо измеренное превышение относительно исходной точки О исправить поправкой, учитывающей непараллельность уровенных поверхностей Земли.

Физический смысл геометрического Н. состоит в том, что на перемещение единицы массы на бесконечно малую высоту dh затрачивается работа dW = - gdh, где g - ускорение силы тяжести. Применительно к Н. от исходной точкиО до текущей точки К можно написать

где WO и Wk - потенциалы силы тяжести в этих точках, а интеграл вычисляется по пути Н. между ними (полученную по этой формуле величину называют геопотенциальной отметкой). Т. о., Н. можно рассматривать как один из способов измерения разности потенциалов силы тяжести в данной и исходной точках. Исходную точку Н., или начало счёта нивелирных высот, выбирают на уровне моря. Нивелирную высоту h над уровнем моря определяют по формуле

где gm - некоторое значение ускорения силы тяжести, от выбора которого зависит система нивелирных высот. В СССР принята система нормальных высот, отсчитываемых от среднего уровня Балтийского моря, определённого из многолетних наблюдений относительно нуля футштока в Кронштадте.

В зависимости от точности и последовательности выполнения работы по геометрическому Н. подразделяются на классы. Государственная нивелирная сеть СССР строится по особой программе и делится на 4 класса. Н. I класса выполняют высокоточными нивелирами и штриховыми инварными рейками по особо выбранным линиям вдоль железных и шоссейных дорог, берегов морей и рек, а также по др. трассам, важным в том или ином отношении. По линиям Н. I класса средняя квадратичная случайная ошибка определения высот не превышает ±0,5 мм, а систематическая ошибка всегда менее ±0,1 мм на 1 км хода. В СССР Н. I класса повторяют не реже, чем через 25 лет, а в отдельных районах значительно чаще, чтобы получить данные о возможных вертикальных движениях земной коры. Между пунктами Н. I класса прокладывают линии Н. II класса, которые образуют полигоны с периметром 500-600 км и характеризуются средней квадратичной случайной ошибкой около ±1 мм и систематической ошибкой ±0,2 мм на 1 км хода. Нивелирные линии III и IV классов прокладываются на основе линий высших классов и служат для дальнейшего сгущения пунктов нивелирной сети. Для долговременной сохранности нивелирные пункты, выбираемые через каждые 5-7 км, закрепляются на местности реперами или марками нивелирными, закладываемыми в грунт, стены каменных зданий, устои мостов и т.д.

Тригонометрическое Н., часто называемое геодезическим Н., основано на простой связи угла наклона визирного луча, проходящего через две точки местности, с разностью высот этих точек и расстоянием между ними. Измерив теодолитом в точке А угол наклона n визирного луча, проходящего через визирную цель в точке В, и зная горизонтальное расстояние s между этими точками, высоту инструмента l и высоту цели а (рис. 2), разность высот h этих точек вычисляют по формуле:

h = stgn + l - a.

Эта формула точна только для малых расстояний, когда можно не считаться с влиянием кривизны Земли и искривлением светового луча в атмосфере. Более полная формула имеет вид:

h = s tgn + l - a + (1 - k) s2/2R,

где R - радиус Земли как шара и k - коэффициент рефракции.

Тригонометрическим Н. определяют высоты пунктов триангуляции и полигонометрии. Оно широко применяется в топографической съёмке. Тригонометрическое Н. позволяет определять разности высот двух значительно удалённых друг от друга пунктов, между которыми имеется оптическая видимость, но менее точно, чем геометрическое Н. Точность его результатов в основном зависит от трудно учитываемого влияния земной рефракции.

Барометрическое Н. основано на зависимости давления воздуха от высоты точки над уровнем моря. Давление воздуха измеряют барометром. Для вычисления высоты в измеренное давление вводят поправки на влияние температуры и влажности воздуха. Барометрическое Н. широко применяют в географических и геологических экспедициях, а также при топографической съёмке труднодоступных районов. При благоприятных метеорологических условиях погрешности определения высоты не превышают 2-3 м.

Механическое Н. выполняют установленным на велосипеде или автомашине нивелир-автоматом, позволяющим автоматически вычерчивать профиль местности и измерять расстояние по пройденному пути. В нивелир-автоматах вертикаль задаётся тяжёлым отвесом, а расстояние фиксируется фрикционным диском, связанным с колесом велосипеда. Электромеханический нивелир-автомат монтируется на автомашине и позволяет определять не только разность высот смежных точек и расстояние между ними на соответствующих счётчиках, но и профиль местности на фотоленте.

Гидростатическое Н. основано на том, что свободная поверхность жидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных трубок, вставленных в рейки с делениями, соединённых резиновым или металлическим шлангом и заполненных жидкостью (вода, диметилфталат и т.п.). Разность высот определяют по разности уровней жидкости в стеклянных трубках, причём учитывают различие температуры и давления в различных частях жидкости гидростатического нивелира. Погрешности определения разности высот этим методом составляют 1-2 мм. Гидростатическое Н. применяют для непрерывного изучения деформаций инженерных сооружений, высокоточного определения разности высот точек, разделённых широкими водными преградами, и др.

Астрономическое и астрономо-гравиметрическое Н. применяют для определения высот геоида или квазигеоида над референц-эллипсоидом. Путём сравнения астрономических широт и долгот точек земной поверхности с их геодезическими широтами и долготами сначала находят составляющие отклонения отвеса в плоскостях меридиана и первого вертикала в каждой из этих точек. По этим составляющим вычисляют отклонения отвеса q в вертикальных плоскостях, проходящих через точки А и В, В и С и т.д., и тем самым получают углы наклона геоида относительно референц-эллипсоида в этих плоскостях. Выбирая точки А и В, В и С и т.д. настолько близко друг к другу (рис. 3), чтобы изменение отклонений отвеса между ними можно было считать линейным, разность высот Dz в смежных точках вычисляют по формуле

Зная высоту геоида в исходном пункте Н. и суммируя найденные приращения высот, получают высоту геоида в любом исследуемом пункте. Складывая же высоту геоида с ортометрической высотой, получают высоту точек земной поверхности над референц-эллипсоидом. Отклонения отвеса меняются от пункта к пункту линейно только при малых расстояниях между ними, так что астрономическое Н, требует густой сети астрономо-геодезических пунктов и поэтому невыгодно.

Нивелиры

Нивелир - геодезический прибор, предназначенный для определения разности высот двух точек при помощи горизонтального луча и нивелирных реек, вертикально установленных в этих точках.

По классу точности нивелиры разделяют на: высокоточные Н-05; точные Н-3 и технические Н -10. Числа в шифре нивелира означают допустимую среднюю квадратическую погрешность, получаемую при нивелировании на 1 км двойного хода. Кроме того, числа, стоящие впереди Н, - номера последующих моделей. Нивелиры всех типов в зависимости от устройства, применяемого для приведения луча визирования в горизонтальное положение, выпускают в двух исполнениях: с уровнем при зрительной трубе (уровненные) и с компенсатором углов наклона (компенсационные). При наличии компенсатора к шифру нивелира добавляется индекс К, например Н-3К. Нивелиры типов Н-3 и Н-10 допускается изготовлять с лимбом для измерения горизонтальных углов с точностью до 5'. При наличии лимба к шифру нивелира добавляется индекс Л, например Н-10КЛ.

Нивелир Н-3 относится к точным нивелирам, увеличение зрительной трубы - 31,5х, наименьшее расстояние визирования - 1 м, цена деления уровней: круглого - 10', контактного цилиндрического - 15''. Прибор предназначен для нивелирования III и IV классов, а также для инженерно-геодезических работ при изысканиях и в строительстве.

Нивелир крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины. В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню 3 с помощью подъемных винтов, винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки (трегера). Для приближенного наведения трубы на рейку служит мушка над объективом зрительной трубы нивелира, для точного - наводящий винт, который работает, когда труба зафиксирована закрепительным винтом. Винт кремальеры служит для фокусировки трубы, а резкость изображения сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра. Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира устанавливают в горизонтальное положение элевационным винтом. Изображения половинок концов пузырька контактного цилиндрического уровня 11 через систему призм передаются в поле зрения трубы. Если центр пузырька уровня совместить с нуль-пунктом ампулы, то произойдет оптический контакт - изображения половинок концов пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части один овал. При наклоне оси уровня контакт нарушается

У нивелира Н-3К основные параметры те же, что и у нивелира Н-3. Предварительное наведение луча визирования нивелира на рейку осуществляется от руки, а точное - вращением бесконечного наводящего винта 1.

Предел работы компенсатора не менее 15', время затухания колебаний подвесной системы не более 2 с. Основные части компенсатора, обеспечивающие постоянство фокусировки и повышение точности его работы, - верхняя неподвижно закрепленная призма и нижняя, подвешенная на четырех стальных нитях; она придает визирному лучу горизонтальное положение.

Нивелир Н-10КЛ - технический нивелир с компенсатором, состоит из двух основных частей: нижней неподвижной части с тремя подъемными винтами и верхней - с горизонтальным лимбом, вращающейся относительно нижней на З60. В верхней части нивелира укреплены зрительная труба, ось вращения которой приводится в вертикальное положение круглым установочным уровнем. Визирная ось наводится поворотом верхней части нивелира. Особенностью нивелира является наличие ломаных зрительных труб.

При нивелировании используются три типа реек: РН-05 - для нивелирования I и II классов; РН-3 - для нивелирования III и IV классов и инженерно-геодезических изысканий; РН-10 - для технического нивелирования и строительных работ. Рейки РН-3 и РН-10, предназначенные для нивелирования с погрешностями соответственно 3 и 10-мм на 1 км хода, имеют двусторонние сантиметровые шашечные деления: на одной стороне они нанесены черным цветом и начало счета их совпадает с нижней плоскостью пятки рейки, а на другой - красным и подписаны так, что с нижней плоскостью пятки совпадает отсчет, равный 4687 или 4787 мм. Рейки РН-3 имеют круглые уровни с исправительными винтами и защитным кожухом. При нивелировании их ставят на вбитые в землю колышки или переносные трости или костыли.

Перед началом работы с помощью контрольного метра проверяют правильность метровых и дециметровых делений рейки.

Лазерный уровень (нивелир)

Слово нивелир происходит от французского niveau, что означает уровень. Лазерные уровни применяются для разметки при отделочных работах, для маркировки отверстий в стенах при навеске мебели, разметки линий электропроводки и т.д.

Виды лазерных уровней (нивелиров).

Лазерные уровни различаются по типу выравнивания, количеству плоскостей проецирования лучей, а так же виду излучателей.

По типу выравнивания различают лазерные нивелиры:

Ручные, самовыравнивающиеся и комбинированные. Самовыравнивающиеся в свою очередь делятся на маятниковые и электронные.

Лазерные уровни с ручным выравниванием выравниваются по пузырьковому уровню, встроенному в корпус.

Уровни с маятниковым выравниванием оборудованы механической системой выравнивания. Эта система состоит из маятника и лазерного излучателя закреплённого на маятник. При установке уровня маятник совершает несколько колебаний и выравнивается под собственным весом. Причем у некоторых уровней имеется звуковая или световая индикация, сообщающая, что уровень выровнен.

Электронный выравниватель собирает данные о положении уровня с датчиков, и выравнивает луч строго горизонтально с помощью серводвигателей.

Так же существуют уровни с комбинированными выравнивателями, например с электронным для горизонтальной плоскости и ручным для вертикальной плоскости.

По количеству плоскостей проецирования лучей, лазерные уровни делятся на:

Однолучевые, работающие в одной плоскости.

Двулучевые, работающие в плоскости X,Y.

Трёхлучевые, работающий сразу в трех плоскостях X,Y,Z.

По виду излучателей лазерные нивелиры разделяются на:

Точечные, которые работают как обычная лазерная указка, то есть проецируют на стену точку или несколько точек, если работают в нескольких плоскостях.

Линейные, которые при излучении на стену рисуют видимые линии.

Ротационные - это такие уровни, у которых луч вращается с высокой скоростью, рисуя лучом на стенах линии.

Чтобы принять луч на расстоянии нескольких сотен метров используют специальный приёмник лазерного луча. Такой приёмник позволяет точно поймать лазерный луч, даже если он не виден человеческому глазу.

Электронные нивелиры

Электронные нивелиры - это современные многофункциональные геодезические приборы, совмещающие функции высокоточного оптического нивелира, электронного запоминающего устройства и встроенного программного обеспечения для обработки полученных измерений. Основная отличительная особенность электронных нивелиров - это встроенное электронное устройство для снятия отсчета по специальной рейке с высокой точностью. Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Достаточно навести прибор на рейку, сфокусировать изображение и нажать на кнопку. Прибор выполнит измерение, отобразит на экране полученное значение и расстояние до рейки. Цифровые технологии позволяют значительно расширить возможности нивелиров и области их применения.

Следует помнить, что требования, приведенные выше, используются при разработке отечественных нивелиров и действуют только на территории России. Однако, используя данные Таблицы 1 и зная технические характеристики нивелира, произведенного за рубежом, можно определить к какой группе приборов он относится (в российской классификации). При выборе оптического нивелира для того или иного вида работ исполнитель руководствуется, как правило, требованиями "Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов", основные из которые приведены в Таблице 1.

Таблица 1 - Общие требования к нивелирам, предназначенным для нивелирования I, II, III, IV классов

Построение профиля

нивелир рейка профиль уровень

Например, рассмотрим пример продольного нивелирования трассы. Продольное нивелирование по пикетажу является способом передачи отметки начальной точки трассы на все остальные точки. Часто при передаче отметки нет необходимости предварительно разбивать пикетаж: рейки помещают на специальные переносные башмаки, устанавливаемые в процессе проложения нивелирного хода. Эти башмаки определяют положение связующих точек, которые при проложении повторного нивелирного хода могут быть взяты совсем в другом месте. Задний башмак по окончании нивелирования на данной станции снимают и вместе с рейкой переносят на следующую станцию, где он становится передним.

Продольному нивелированию по трассе предшествуют следующие виды работ: рекогносцировка для определения наивыгоднейшего направления трассы), закрепление трассы знаками, вешение, разбивка на трассе поперечников и пикетажа, измерение горизонтальных углов и, наконец, нивелирование трассы и поперечников, а также главных элементов кривых, разбиваемых на трассе.

Одно только продольное нивелирование дает представление об изменении рельефа лишь вдоль оси нивелирования. Очень существенно при проектировании знать: намечена ли ось канала или дороги по ровному месту или по косогору. Нивелирование при наклоне визирной оси.

При продольном нивелировании определяют отметки точек по заданному направлению для построения продольного профиля. Нивелирование поперечников дает возможность получить отметки точек для построения профилей поперечников, разбиваемых через определенные промежутки по линии продольного нивелирования. В результате нивелирования поверхности получают отметки точек для построения плана с изображением рельефа местности горизонталями. При нивелировании для создания высотной основы определяют отметки реперов и марок.

Полевой контроль продольного нивелирования рассмотренным выше методом проложения повторного хода - наиболее надежный. Расхождение в отметках одной и той же точки, получаемое в результате нивелирования, называется высотной невязкой хода и обозначается ДА.

По результатам продольного нивелирования, произведенного на трассе, восстановленной для постройки дороги, составляют так называемый рабочий профиль. Часто в процессе изысканий составляют полевой профиль в масштабе продольного. На нем показывают уклоны, черные и красные отметки только для характерных точек. Он служит для прикидки положения проектной линии, так как уже на месте работ дает представление о рельефе местности.

Полевой контроль продольного нивелирования рассмотренным выше методом прокладки повторного хода является наиболее надежным.

По результатам продольного нивелирования, произведенного на трассе, восстановленной для постройки дороги, составляют так называемый рабочий профиль. Часто в процессе изысканий составляют полевой профиль в масштабе продольного. На нем показывают уклоны, черные и красные отметки только для характерных точек. Он служит для прикидки положения проектной линии, так как уже на месте работ дает представление о рельефе местности.

Нивелирование по пикетажу называется продольным нивелированием. Каждая точка, установленная при разбивке пикетажа (пикеты и плюсы), должна быть пронивелирована для определения абсолютной или условной отметки ее.

Собственно говоря, рассмотренное в предыдущем параграфе продольное нивелирование по пикетажу является способом передачи отметки начальной точки трассы на все остальные точки. Часто при передаче отметки нет необходимости предварительно разбивать пикетаж, рейки помещают на специальные переносные башмаки, устанавливаемые в процессе прокладки нивелирного хода. Эти башмаки определяют положение связующих точек, которые при прокладке повторного нивелирного хода могут быть взяты совсем в другом месте. Задний башмак по окончании нивелирования на данной станции снимают и вместе с репкой переносят на следующую станцию, где он становится передним. Продольный профиль канализации.

В строке 5 выписывают отметки поверхности земли ( черные отметки) пикетов и плюсов, полученные в результате продольного нивелирования трассы. Отметки выписывают из журнала нивелирования с округлением до сотых долей метра. Для обозначения вертикального масштаба профиля через каждый пикет и плюсовую точку, а также и через точки, обозначающие центры колодцев, проводят линии, перпендикулярные продольным линиям профиля.

Попутно со съемкой ведется и нивелировка: вдоль магистрали для определения уровня воды в реке; поперечная нивелировка берегов реки по направлениям живых сечений, а также продольная и поперечная нивелировки дна и берегов долины реки; поперечная нивелировка русла реки. Если долина реки широкая, то кроме продольного нивелирования вдоль магистрали ведется продольное нивелирование по дну долины реки на некром расстоянии вправо и влево от основной магистрали. Нивелировка дна и берегов долины реки ведется, как и нивелировка поверхности (продольно и поперечно), с целью уловить характерные особенности рельефа местности и установить возможные пределы разлива реки; поэтому при нивелировании дна долины реки необходимо выяснить и установить отметку наиболее высокого горизонта воды при разливе, а также время, когда именно наблюдается такой горизонт воды, чему могут помочь опросы местных жителей, если не имеется показаний водомерных постов. Точки, в которых производятся промеры, определяются засечками. На основании сделанных промеров на плане русла реки наносятся через равные промежутки по высоте кривые, соединяющие точки равных глубин (горизонтали, изобаты), которые в общем выражают рельеф русла реки. На плане площади внутри линий равных глубин покрываются, синим цветом; ясно, что чем большую глубину обозначает кривая, тем темнее получится охватываемая ею площадь, потому что ее покрывают синей краской тем большее число раз, чем значительнее глубина.

Попутно со съемкой ведется и нивелировка: вдоль магистрали для определения уровня воды в реке; поперечная нивелировка берегов реки по направлениям живых сечений, а также продольная и поперечная нивелировки дна и берегов долины реки; поперечная нивелировка русла реки. Если долина реки широкая, то кроме продольного нивелирования вдоль магистрали ведется продольное нивелирование по дну долины реки на некотором расстоянии вправо и влево от основной магистрали. Нивелировка дна и берегов долины реки ведется, как и нивелировка поверхности ( продольно и поперечно), с целью уловить характерные особенности рельефа местности и установить возможные пределы разлива реки; поэтому при нивелировании дна долины реки необходимо выяснить и установить отметку наиболее высокого горизонта воды при разливе, а также время, когда именно наблюдается такой горизонт воды, чему могут помочь опросы местных жителей, если не имеется показаний водомерных постов. Точки, в которых производятся промеры, определяются засечками. На основании сделанных промеров на плане русла реки наносятся через равные промежутки по высоте кривые, соединяющие точки равных глубин ( горизонтали, изобаты), которые в общем выражают рельеф русла реки. На плане площади внутри линий равных глубин покрываются синим цветом; ясно, что чем большую глубину обозначает кривая, тем темнее получится охватываемая ею площадь, потому что ее покрывают синей краской тем большее число раз, чем значительнее глубина.

При продольном нивелировании определяют отметки точек по заданному направлению для построения продольного профиля. Нивелирование поперечников дает возможность получить отметки точек для построения профилей поперечников, разбиваемых через определенные промежутки по линии продольного нивелирования. В результате нивелирования поверхности получают отметки точек для построения плана с изображением рельефа местности горизонталями. При нивелировании для создания высотной основы определяют отметки реперов и марок.

При продольном нивелировании определяют отметки точек по заданному направлению для построения продольного профиля. Нивелирование поперечников дает возможность получить отметки точек для построения профилей поперечников, разбиваемых через определенные промежутки по линии продольного нивелирования. В результате нивелирования поверхности получают отметки точек для построения плана с изображением рельефа местности горизонталями. При нивелировании для создания высотной основы определяют отметки реперов и марок.

Для определения радиуса существующей кривой надо измерить угол поворота и длину касательной, а потом произвести вычисления по формуле, проконтролировав их по формуле, для чего нужно измерить в натуре биссектрису кривой. Промер линии, разбивка пикетажа, круговых и переходных кривых производится по правилам, изложенным в гл. Продольное нивелирование по разбитому пикетажу выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в гл. Кроме пикетов нивелируют все переломные точки продольного профиля, начало, середину и конец настила моста, урез воды, верх ледорезов, верх оголовков труб, лотки входного и выходного отверстий труб, следы высоких вод, смотровые колодцы подземных сооружений, заплюсованные точки покрытия в местах съездов, переездов и других характерных точек. На горных дорогах нивелируют еще оси проектируемых подпорных стенок и фундаменты существующих. В местах сопряжения встречных уклонов нивелированию подлежат точки на оси через 20 - 50 м для выявления вертикальных кривых. Закрепительные знаки не должны мешать движению по дороге.

Числовые значения отсчетов записывают возле тех вершин квадратов, к которым они относятся. Сначала вычисляют превышения для связующих точек, сумма которых в замкнутом ходе должна равняться нулю. Отклонение от нуля дает невязку, которую оставляют без внимания, если она допустима, и вычисляют отметки связующих и промежуточных точек, как при продольном нивелировании.

Пунктами этой сети избираются местные предметы: колокольни, вышки на высоких зданиях и пр. Если естественных пунктов недостаточно, то в черте города строятся специальные вышки-сигналы на высоких зданиях, а вне черты города, на городских землях, - пирамиды и сигналы. Очертание города представляет ту особенность, что улицами и переулками город разбивается на кварталы; наружным очертанием каждого квартала служат стены домов с их выступами, заборы, палисадники и пр. Магистраль. Еще ходы образуют сомкнутые многоугольники и в пересечении между собой образуют узловые точки, способствующие увязке магистральных ходов. Для обоснования съемки рельефа производится продольное нивелирование вдоль улиц по магистралям и поперечное - в стороны от магистралей, во внутреннее пространство кварталов; нивелирные ходы составляют сомкнутые многоугольники и также увязываются по отметкам. Для контроля рекомендуется брать по две связующие точки с каждой станции, дополнительно к обязательным. При достаточно густой сетке пользуются тремя или четырьмя рейками, чтобы нивелировщику не тратить напрасно времени на ожидание перехода реечников с точки на точку. В связующих точках забивают точки, кроме сторожков, для установки на них реек. Отсчеты берут только по черной стороне реек и на промежуточных точках отсчеты часто округляют до сантиметров. Числовые значения отсчетов записывают возле тех вершин квадратов, к которым они относятся. Сначала вычисляют превышения для связующих точек, сумма которых в замкнутом ходе должна равняться нулю. Отклонение от нуля дает невязку, которую оставляют без внимания, если она допустима, и вычисляют отметки связующих и промежуточных точек как при продольном нивелировании.

Историческая справка

Нивелирование возникло в глубокой древности в связи со строительством оросительных каналов, водопроводов и т.п. Первые сведения о водяном нивелире связывают с именами римского архитектора Марка Витрувия (1 в. до н.э.) и древнегреческого учёного Герона Александрийского (1 в. н.э.). Дальнейшее развитие методов нивелирования связано с изобретением зрительной трубы (конец 16 в.), барометра Э. Торричелли(1648), сетки нитей в зрительных трубах Ж. Пикаром (1669), цилиндрического уровня английским оптиком Дж. Рамсденом (1768). В созданной Петром I оптической мастерской в 1715-25 И.Е. Беляев изготовлял различные приборы, включая и ватерпасы с трубой, т.е. нивелиры. В 18 в. высоты пунктов в России определяли барометром, а с начала 19 в. стали применять тригонометрическое нивелирование. Под руководством В.Я. Струве в 1836-37 тригонометрическим нивелированием были определены разность уровней Азовского и Чёрного морей и высота г. Эльбрус. Метод геометрического нивелирования впервые был широко использован в 1847 г. при инженерных изысканиях Суэцкого канала. Первые применения геометрического нивелирования в России в 19 в. также были связаны со строительством водных и сухопутных путей сообщения. В 1871 Военнотопографический отдел Главного штаба России начал работы по созданию нивелирной сети страны, а в 1913 приступил к выполнению нивелирования высокой точности. Русские геодезисты С.Д. Рыльке, Н.Я. Цингер, И.И. Померанцев и др. своими исследованиями внесли большой вклад в развитие теорий и методов нивелирных работ.

Заключение

Научно-технический прогресс не стоит на месте. С каждым днем он охватывает все больше сфер нашей жизни. В последние несколько лет ощутимо возросли темпы строительства. Как следствие, это повлекло за собой и развитие оборудования для геодезии. Любые геодезические приборы на современной строительной площадке являются одним из самых важных и необходимых элементов. Здесь также четко прослеживается устойчивая взаимосвязь между геодезическими приборами и развитием сегмента высокоточной компьютерной техники. Компьютерные инновации позволили на порядок модернизировать и усовершенствовать геодезическое оборудование. Без такой техники уже сложно представить себе, например, монтаж инженерных коммуникаций в процессе строительства зданий и сооружений. Если Вам требуется геодезическая съемка местности, топографическая или кадастровая съемка, то Вам необходимы такие приборы как: оптические и электронные теодолиты или электронные тахеометры. Несмотря на то, что электронный тахеометр является более технологически усовершенствованным прибором, в котором многие процессы автоматизированы, геодезисты широко используют оптические или электронные теодолиты для решения различных задач. Электронный теодолит более прост в использовании, наличие дисплея удобно и исключает ряд ошибок. Оптические теодолиты - надежные приборы, которые могут работать при низких температурах, да и цена на эти геодезические приборы является не последним аргументом в их пользу. Конечно, электронные тахеометры более дорогие приборы, но функции, которые в них заложены, и их техническое оснащение оправдывает цену. По сути, тахеометры - это многофункциональные станции для решения широкого спектра задач, в электронные тахеометры установлено современное программное обеспечение, которое позволит Вам, находясь на объекте, решить ряд различных задач. Роботизированные электронные тахеометры способны отслеживать положение отражающей призмы. При решении некоторых задач эти приборы не требуют постоянного присутствия человека и могут работать по заранее заданной программе.

Список литературы

1. Высшая геодезия. Авторы: Н.В. Яковлев.

2. Высшая Геодезия. Л.В. Огородова.

3. Практикум по геодезии Москва 2006 г.

4. Курс инженерной геодезии: Учебник для ВУЗов / под ред. В.Е. Новака. 1989 г.

5. Инженерная геодезия в строительном производстве: Интулов И.П. 2004 г.

Размещено на Allbest.ru