Без названия

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Геометрическое нивелирование

                

 

                    Разработчики: Григорьев Д.О., Гекман А.В., Бабушкин А.А., Зубова И.И.

                    Автор идеи: кандидат педагогических наук Солнышкова О.В.

                    Научный консультант: кандидат технических наук Обидин Ю.С.

 

 

 

 

 

03_N-3_05        1. Изучение нивелира                          

hqdefault                                                                        2. Поверки нивелира

UBaCpkhvdP0                                                                                                                                         3.Измерение превышений

 

 

                                

 

 

 

   4. Обработка журнала технического нивелирования              

                                                                                                           5. Составление продольного профиля

8.3

 

 

 

 

 

 

6. Построения плана в горизонталях                 

6 (2)7. Тест

ab_test_9_chto_nuzhno_pomnit                                                                                                                                    8. Контрольные вопросы

130 













ab_test_9_chto_nuzhno_pomnit                                                                                                                                    9. Упражнения по взятию отсчетов

                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Все точки на местности и строительных документах, определяющие пространственное положение точек местности и сооружений на местности, должны иметь 3 координаты: координаты в горизонтальной плоскости X,Y и отметки H в вертикальном направлении.

Отметкой точки называется численное значение высоты точки.

 Высота точки - это расстояние от точки до поверхности, принятой за начальную поверхность относимости. На строительной площадке для определения отметок точек обычно измеряют превышения между точками, причем некоторые точки "привязывают" к точкам с известными отметками -к маркам и реперам III и IV классов нивелирования.

Превышение одной точки на другой (относительная высота) есть разность высот этих точек.  При проектировании сооружений отметки и превышения вычисляются. На местности превышения измеряются.

Такие измерения выполняют техническим геометрическим нивелированием.

Принцип технического геометрического нивелирования (сокращенно "технического нивелирования")

заключается в  нивелировании горизонтальным визирным лучом  с соблюдением нормативных требований, соответствующих этому виду нивелирования. Горизонтальный визирный луч задается визирной осью прибора -нивелира.

 

1. ИЗУЧЕНИЕ НИВЕЛИРА

 Нивелир – геодезический прибор для измерения превышений при помощи горизонтального визирного луча и вертикально установленных в точках реек. На строительной площадки в основном применяют нивелиры Н3 и их модификации.

 Нивелир Н3 показан на рис.1. Он имеет следующие части:

1 – подъемные винты;

2 – круглый уровень;

3 – элевационный винт;

4 – окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом;

5 – визир;

6 – кремальера;

7 – объектив зрительной трубы;

8 – закрепительный винт;

9 – наводящий винт;

10 – контактный цилиндрический уровень

11 – юстировочные винты цилиндрического уровня                                                                       Рис. 1. Нивелир НЗ

 

Круглый уровень служит для приближенной установки оси нивелира в отвесное положение.   Он представляет собой стеклянную ампулу круглой формы, верхняя внутренняя часть которой имеет сферическую поверхность. Снаружи, на поверхности ампулы, нанесены штрихи в виде концентрических окружностей. Центральная точка этих окружностей является нуль-пунктом. Ось круглого уровня – прямая, проходящая через нуль-пункт перпендикулярно плоскости, касательной к внутренней поверхности уровня в его нуль-пункте.

Цилиндрический уровень служит для точной установки визирной оси нивелира в горизонтальное положение. В разрезе ампула уровня представляет собой дугу определенного радиуса. Стеклянная трубка ампулы уровня, запаянная с одного конца, заполняется спиртом или эфиром, подогревается и запаивается с другого конца. После охлаждения жидкость сжимается и образуется небольшое пространство, называемое пузырьком уровня.

На верхней части рубки нанесена шкала делений Точка, расположенная в середине внутренней поверхности трубки, называется нуль-пунктом уровня.

Осью цилиндрического уровня называется линия, касательная к внутренней поверхности ампулы уровня в его нуль-пункте.

В коробке уровня со стороны окуляра находятся четыре исправительных винта для юстировки (изменения положения) цилиндрического уровня. В рабочем положении винты закрыты крышкой.

В коробке цилиндрического уровня, сверху над уровнем, расположена система оптических призм, с помощью которых изображение концов пузырька уровня предаётся в поле зрения окуляра (рис.2).

Установка пузырька в нуль-пункт достигается путём совмещения (контакта) изображений концов его половинок вращением элевационного винта. Такой уровень называется контактным.

Зрительная труба нивелира имеет внутреннюю фокусировку, увеличение трубы 30x, поле зрения 1o 20'.

Цена деления круглого уровня равна 5', цена деления цилиндрического уровня на 2 мм (на одно деление) - 15'. Коэффициент дальномера - 100.

image008

 

а) пузырек не в нуль-пункте;  б) пузырек в нуль-пункте

 

Рис.2. Призменная система контактного уровня:

 

 

[Источник: https://www.youtube.com/watch?v=E1RaN7r8KEQ]

 

 

                                                                               

ПОВЕРКИ НИВЕЛИРА НЗ

 Поверками геодезических приборов называется обследование приборов, устанавливающее выполнение геометрических и конструктивных требований к положению отдельных осей и блоков приборов.

 

1.      Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира

 

Подъёмными винтами приводят пузырёк круглого уровня в центр кружка на ампуле уровня и поворачивают верхнюю часть прибора на 180°. При отклонении пузырька от центра ампулы пе­ремещают его к центру на половину дуги отклонения с помощью ис­правительных винтов круглого уровня (юстировка). Окончательно приводят пузырек уровня к центру ампулы подъемными винтами. Поверку повторяют.

 

[Источник: https://www.youtube.com/watch?v=_k8O8y5k_YE:]

 

 

 

 

2.      Горизонтальная нить сетки должна быть перпендику­лярна оси вращения нивелира

 

С помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Среднюю нить наводят на хорошо видимую точку и наводящим винтом плавно вращают трубу в горизонтальном направлении. Нить сетки не должна сходить с выбранной точки.

Эту же поверку можно делать, наводя среднюю нить на нить отвеса.

При несоблюдении условия необходимо снять защитный колпачок и развернуть сетку нитей, предварительно ослабив 4 винта в торце окулярной части трубы отверткой (юстировка).

 [Источник: https://www.youtube.com/watch?v=_k8O8y5k_YE:]

 

 

 

 

3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (главное геометрическое условие нивелира)

 

 Поверка производится двойным нивелированием одной и той же линии способом "вперед". На ровной местности закрепляют колышками линию AB длиной примерно 50 метров (рис, 3, а, б).

Установив нивелир в точке А таким образом, чтобы окуляр находился над колышком, приводят ось вращения нивелира в отвесное положение и измеряют высоту прибора . Совместив концы пузырька цилиндрического уровня элевационным винтом, берут отсчет b по рейке, установленной в точке В (рис. 3а). Переносят нивелир в точку В, а рейку - в точку А. Измеряют высоту прибора  и берут отсчет по рейке a (рис. 3б). При несоблюдении главного геометрического условия нивелира отсчёты по рейке a и b будут отличаться от правильных на величину X, которая возникает от того, что ось уровня горизонтальна, а визирная ось – наклонна, т.е. условие 3 не выполняется.

               

                                                              а)                                            б)

image010  

Рис. 3. Поверка главного условия нивелира

 

Величина X вычисляется по формуле:

 

 

Если величина X не превышает 4 мм, то полагают, что “главное условие нивелира” выполняется.

В противном случае вычисляют исправленный отсчет        и делают юстировку: элевационным винтом наводят среднюю нить сетки на исправленный отсчет. В этот момент визирная ось приводится в горизонтальное положение, а ось уровня наклонится, что видно в окуляр прибора по расхождению изображений концов уровня. Ослабив боковые исправительные винты уровня, вертикальными исправительными винтами уровня добиваются совмещения изображений концов пузырька уровня. В этот момент и визирная ось, и ось цилиндрического уровня становятся горизонтальными и, тем самым, параллельными между собой. Для контроля поверка повторяется.

 

[Источник: https://www.youtube.com/watch?v=vnEUJSHAq9w]

 

2.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕВЫШЕНИЙ МЕЖДУ ДВУМЯ ТОЧКАМИ

 

При техническом нивелировании превышение между двумя точками определяется, как правило, способом нивелирования из "середины". В этом случае нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от точек. Такая установка называется станцией. Неравенство этих расстояний не должно превышать 5 м.

Нивелир приводится в рабочее положение:

1) с помощью трех подъемных винтов пузырек круглого уровня нивелира выводится на середину ампулы уровня;

2) зрительная труба направляется па рейку и вращением диоптрийного кольца и кремальеры устанавливается резкое изображение сетки нитей и деления рейки.

Для контроля измерений и повышения их точности нивелирование выполняется по черной и красной сторонам реек. Работы на станции производятся в такой последовательности:

1.   Отсчет по черной стороне задней рейки (ач.).

2.   Отсчет по черной стороне передней рейки (bч.).

3.   Отсчет по красной стороне передней рейки (bкр.).

4.   Отсчет по красной стороне задней рейки (акр.).     

 

Перед взятием каждого отсчета элевационным винтом совмещают изображения концов пузырька уровня (рис. 4). Отсчёты берутся до миллиметров.

Сделанные по рейкам отсчеты записываются в журнал уста­новленной формы (см. табл.1).

После производства отсчетов по каждой станции вычисляются превышения по правилу - отсчёт па заднюю рейку минус отсчет на переднюю рейку. Превышения по чёрным сторонам реек hч и по красным сторонам реек hкр вычисляются по отсчетам, сделанным по черным (ач и bч) и красным (акр и bкр) сторонам реек, т. е.

 

                   

          

 

image016

Отсчёт: 1156

 

Рис.4 Выполнение отсчёта по рейке

 

Пример вычисления превышений

Таблица 1

Номера станций

Номера   пикетов

Отсчеты по рейке

Превышения

задние

передние

промежуточные

По черной стороне

По красной стороне

средние

 

ПК 0

1222

 

 

 

 

 

2

 

5913

 

 

-498

-495

-496

 

ПК 1

 

1720

 

 

 

 

 

 

 

6408

 

 

 

 

 

Контроль нивелирования на станции заключается в том, что расхождение в полученных превышениях на станции по черной и по красной сторонам реек не должно быть более 5 мм.

При получении большего расхождения результаты измерений зачерки­вают, меняют высоту установки прибора, и работа на станции повторяется.

Если расхождение между hч, и hкр не превышает 5 мм, то за окончательный результат берется среднее из двух превышений, т.е.

 

 

Среднее превышение вычисляется до целых миллиметров с округлением в сторону ближайшей чётной цифры. Превышения обязательно записываются с соответствующим знаком, т.е. либо со знаком плюс, либо минус.

 

 

[Источник: https://www.youtube.com/watch?v=dy_ESOV0EgY]

 

 

 

[Источник: https://www.youtube.com/watch?v=PXSxn7Rl6Cg&t=1s]

 

 





 3. ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ ПРИ СОСТАВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ЛИНЕЙНОГО СООРУЖЕНИЯ

 

Техническое нивелирование трассы линейного сооружения выполняется для построения продольного профиля.

Профиль трассы продольного нивелирования - это вертикальный разрез местности по заданному направлению трассы.

Предварительно производится разбивка пикетажа, т.е разбивка оси трассы на отрезки определенной длины и закрепление концов отрезков колышками-пикетами. Пикеты устанавливаются через 100 м на незастроенной территории и через 20 м -на застроенной . Для разбивки пикетажа используется стальные рулетки различной длины с необходимым количеством шпилек в зависимости от длины рулетки.

Измерение производится в прямом и обратном направлениях.  При этом необходимо получать горизонтальные проложения линий (проекции наклонных расстояний на горизонтальную плоскость), для чего на наклонных участках трассы придают горизонтальное положение, поднимая один ее конец над поверхностью земли. Передача шпилек при измерении рулеткой осуществляется после отложений стометрового отрезка, который закрепляется колышком (пикетом) у шпильки, воткнутой в землю. Колышки, закрепляющие на местности пикета, забиваются на 2-3см ниже поверхности земли. Дерн вокруг колышка вырубают. Пикеты нумеруют, начиная с нуля, в возрастающем порядке, до конца трассы.

Перегибы рельефа между пикетами называются "плюсовыми точками" и отмечают колышками, как и пикеты, причем в их обозначении указывают номер предыдущего пикета плюс число метров до точки перегиба. Например: ПК 2+26, ПК 10+42 и т.д

Одновременно с разбивкой пикетажа теодолитом полным приемом измеряют в точках поворота трассы правые по ходу углы. Выполняют съемку полосы местности, по которой пройдет трасса, шириной полосы съемки в обе стороны от оси, применяя простейшие способы (например, способ перпендикуляров, линейных засечек) с помощью рулетки. Результаты съемки заносят в пикетажный журнал (рис.5)

 

image021

Рис. 5.Нивелирование трассы 

 

Место установки измерения превышений называется станцией.

При нивелировании трассы различают "связующие" и "промежуточные" точки.

Связующими точками являются точки, которые "связывают" точки хода в единое целое, а именно, это все пикетные, а также вспомогательные - "иксовые"-точки.

Иксовые точки применяются при нивелировании крутых склонов, когда невозможно с одной постановки нивелира сделать отсчеты по рейкам, установленным на смежных пикетах, и наблюдатель вынужден использовать "иксовые" точки для передачи превышений от одного пикета к следующему пикету. Положение в плане "иксовых"  точек не определяется.

К промежуточным точкам относятся "плюсовые" точки, фиксирующие детали перегиба рельефа между связующими точками.

Превышения между  связующими точками определяют нивелированием "из середины" с контролем превышений, вычисленным по отсчетам по черным и красным сторонам реек.

После определения превышений между связующим точками на станции приступают к нивелированию промежуточных точек.

Задний реечник последовательно ставит рейку на колышки всех плюсовых точек, имеющихся между пикетами, уже отнивелированными с данной станции. При этом необходимо:

а) не изменять высоту нивелира после выполнения отсчетов по связующим точкам;

б)отсчеты на промежуточные точки делать только по черной стороне рейки;

в)перед каждым отсчетом на промежуточные точки контролировать положение пузырька цилиндрического уровня.

Результаты измерений записывают в журнале установленной формы. По окончании измерений на станции нивелир переносят на следующую станцию, передний речник остается на своей связующей точке(пикетной или иксовой), а задний реечник идет на следующую связующую точку и нивелирование продолжается.

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НИВЕЛИРОВАНИЯ ТРАССЫ

 

 

16.1 пр точ-1

 

В журнале технического нивелирования выполнен постраничный контроль  в ходе которого вычислены суммы:

- отсчетов по задним рейкам  

Снимок

 - отсчетов по передним рейкам

1

-  средних превышений  

 

2

 

Постраничный контроль вычисляется по формуле:

                                                                

4

Невязка хода вычислена по формуле:

5

где 6для разомкнутого хода есть теоретическая сумма превышений

7

  8

В замкнутом ходе  

10

Допустимая невязка вычислена по формуле:

                                                               ,

где L – длина хода, км

12

 Полученная невязка распределена между средними превышениями. Поправки введены поровну на все средние превышения с противоположным знаком. Поправки вычислялись по формуле:

                                                                                        

где:

 - это невязка, знак минус в формуле говорит, что поправка будет введена с противоположным знаком

 - количество станций

После введения поправок вычисляются исправленные превышения по формуле:

15

 16

Для контроля вычислена сумма исправленных превышений:

17 

Сумма исправленных вычислений равна теоретической сумме, что подтверждает правильность вычислений.

По исправленным превышениям вычислены отметки связующих точек по формуле:

                                                                                    

Отметка на станции №1:

19

Отметка на станции №2:

20

На остальных станциях отметки вычисляются аналогично.

Контроль заключается в получении отметки  на станции №7:

21

Отметки промежуточных точек вычисляются через горизонт прибора (ГП). Горизонт прибора – высота визирного луча над уровенной поверхностью в момент взятия отсчета.

Горизонт прибора вычисляется по формуле:

                                                                                 ,

 - отметка пикета на данной станции

 – отсчет по черной стороне задней рейке на данной станции

30

Отметки промежуточных точек вычисляются по формуле:

23

 – отсчет по черной стороне рейки на промежуточной точке

24

По вычисленным отметкам и результатам разбивки пикетажа составляется продольный профиль трассы.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ПРОФИЛЮ

 

Для проектирования сооружения линейного типа составляется продольный профиль. Профиль строится на миллиметровой бумаге и составляется данным пикетажного и нивелирного журналов. Масштаб вертикальных расстояний на профиле принимается в 10 раз крупнее, чем для горизонтальных расстояний.

При составлении профиля руководствуются определенной разграфкой для размещения и записи необходимых данных. Все исходные (а затем и проектные данные) заносят в шесть граф. Рекомендуемая высота граф (снизу вверх) в миллиметрах: 5, 10, 15, 10, 15 и 20.

Составление профиля (рис.7) начинают с заполнения графы “пикеты”, в которой, в соответствии с горизонтальным масштабом, указываются номера пикетов: 0, 1 … n.

В графе “расстояния” вертикальными прямыми обозначают все пикеты и характерные точки трассы. Между этими прямыми линиями указывают расстояния. Если между соседними пикетами нет плюсовых точек, то расстояния не записывают. При наличии плюсовых точек записываются расстояния (в метрах) между задним пикетом и первой (между пикетами) плюсовой точкой, расстояния между плюсовыми точками и расстояние между последней плюсовой точкой и передним пикетом.

Например, для плюсовых точек +40 и +80, находящихся между пикетами 2 и 3, в графе “расстояния” следует записать 40, 40, 20 (см. рис. 7).

В графу “фактические отметки” записываются из нивелирного журнала (с округлением до сотых долей метров) отметки пикетов и плюсовых точек. Исковые точки, которые берутся на крутых склонах и служат для передачи отметок с одной связующей точки на другую, на профиль не наносятся.

В графы “уклонов/расстояния” и “проектные отметки” заносятся данные, относящиеся к проектированию по профилю.

Графа “план трассы” заполняется в соответствии с данными пикетажного журнала. Посредине графы “план трассы” проводится прямая, представляющая собой выпрямленную ось нивелирной трассы – ось линейного сооружения.

 

проллкпи

 

Рис. 7. Профиль продольного нивелирования

 

Если трасса на своем протяжении имеет повороты, то в точках поворота стрелкой показывается их направление. При повороте вправо стрелка на­правляется вниз (вправо по ходу трассы), при повороте влево – вверх (влево по ходу трассы). Далее, к верхней линии графы “план трассы” восставляют перпендикуляры - продолжение вертикальных линий в графе “расстояния”. На этих перпендикулярах откладывают (в заданном масштабе) отметки точек нивелирования (фактические отметки) – вертикальные расстояния - от так называемой “линии условного горизонта”.

Отметка линии условного горизонта выбирается с таким расчетом, чтобы между самой низкой точкой профиля и линией условного горизонта оставалось расстояние не менее 5-6 см для нанесения результатов геологических и гидрологических изысканий.

После выполненных построений на профиль наносятся проектные данные, т.е. графический и цифровой материал, на основе которого будет осуществляться перенесение проектируемого сооружения на местность.

Для проведения проектной линии преподавателем задаётся проектная отметка начала этой линии и проектный уклон.

Проектные отметки Hi (i = 1…n) всех точек между началом и концом проектной линии данного уклона определяются путем вычисления по формулам:

 

 

т.е. отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс произведение уклона линии u на горизонтальное расстояние между точками d. Вычисленные проектные отметки округляют до 0,01 м и записывают в соответствующую графу.

Разность между проектной и фактической отметками показывает высоту насыпи, или глубину выемки и называется рабочей отметкой.

 Рабочие отметки вычисляются до 0,01 м для всех точек профиля и наносятся на профиль без знака. Они записываются над проектной линией, если относятся к насыпи, и под проектной линией - при выемке.

В точке переходе от насыпи к выемке и наоборот расположена точка нулевых работ. На профиле необходимо указывать расстояние от ближайшего младшего пикета до этой точки. Это расстояние вычисляется по следующей формуле:

 ,

где  а и b - рабочие отметки точек, между которыми находится точка нулевых работ;

d - расстояние между этими точками.

Расстояние X   вычисляется до 0,1 м.

Если расстояние до точки нулевых работ вычислено от промежуточной точки, то к найденному значению необходимо прибавить расстояние от этой промежуточной точки до младшего пикета.

Оформление профиля выполняется в трех цветах. Все данные, относящиеся к полевым работам, а именно: данные граф расстояний, фактических отметок, ситуации, линия профиля - показываются черным цветом. Данные, относящиеся к проектированию: проектная линия, уклоны, проектная ось трассы, проектные и рабочие отметки - красным цветом. Все данные, относящиеся к точкам нулевых работ, оформляются синим цветом.

 

 

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

 

Продольный профиль трассы составляют по данным пикетажного и нивелирного журналов. Продольный профиль составляется в масштабах:

-Горизонтальном 1:2000

-Вертикальном 1:200

На листе миллиметровой бумаги формата А3

Алгоритм составления продольного профиля трассы

·      Сетку профиля начинают строить, отступив по 5 см вверх и вправо от нижнего левого края

·      Вычерчивают тонкими линиями сетку профиля, размещая горизонтальные графы снизу вверх:

1. графа называется «пикеты»Высота этой графы составляет 5 мм

2. графа называется «расстояния», её высота составляет 5 мм

3. графа называется «фактические отметки», её высота составляет 15 мм

4. графа называется «уклоны», её высота составляет 10 мм, уклоны записывают до тысячных долей

5. графа называется «проектные отметки», её высота составляет 15 мм

6. графа называется «план трассы», её высота составляет 20 мм

По данным пикетажного журнала в графе «расстояния» намечают в масштабе 1:2000 пикеты и плюсовые точки(масштаб 1:2000 говорит о том, что в 1 см содержится 20 м) и проводят вертикальные линии, под пикетами подписывают их номера.

Иксовые точки на профиль не наносятся. При наличии плюсовых точек указывают расстояние между двумя соседними точками от пикета до плюсовой точки или между плюсовыми точками, чтобы сумма их была равна 100 м.

Линию условного горизонта выбирают с таким расчетом чтобы самая низкая точка профиля отстояла от этой линии на 6 см.

Построенные на перпендикулярах точки соединяются отрезками прямой и получают линию профиля местности по оси сооружения.

По данным пикетажного журнала заполняют графу «План трассы». Для этого проводят посредине прямую линию, соответствующую оси сооружения и наносят контуры местности, на средней линии указывают вершины углов поворота и стрелками направление трассы.

В нашем примере наносят проектную линию на продольный профиль от ПК0 до ПК4, т.е. на протяжении 400 м с уклоном +0.008

В нашем примере между ПК2 и ПК3 находятся две плюсовые точки: ПК2+40 и ПК2+80.

Плюсовые точки также откладывают в масштабе в графе «расстояния» и записывают числа 40, 40 и 20.

Из журнал технического нивелирования округляя до сотых долей метра выписывают отметки всех пикетов и плюсовых точек в графу «фактические отметки».

От верхней линии сетки профиля, принимаемой за линию условного горизонта, откладывают на перпендикулярах к ней в масштабе 1:200 (т.е. в 1 см содержится 2 м) соответствующие разности фактических отметок пикетов. В нашем примере наименьшая отметка пикета составила 134.56 , а наибольшая 139.36 , поэтому на вертикальную линию откладываем отметки, начиная со 134 в масштабе 1:200, т.е. 134, 136, 138, 140.

Проектную линию с заданным уклоном проводят по начальным и конечным проектным отметкам. Для этого вычисляют проектные отметки ПК0 и ПК4 и отмечают эти точки на профиле и соединяют их прямой линией.

Проектная отметка на ПК0 в нашем примере равна фактической отметке на ПК0, т.е. 134.56. Проектная отметка на ПК4 определяется по формуле

 

т.е. проектная отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс произведение уклона на расстояние между этими точками. Подставив данные в формулу, определяем проектную отметку на ПК4.

26

Остальные проектные отметки находятся аналогично, например проектная отметка на ПК2 равна

25

Проектные отметки плюсовых точек вычисляются аналогично.

Затем для всех точек профиля вычисляют рабочие отметки как разность между проектной и фактической.

Если проектная отметка получается отрицательной, то её записывают под проектной линией без знака «минус».
Если проектная отметка получается положительной, то она записывается над проектной линией без знака «плюс». В нашем примере рабочая отметка на ПК1 вычислена вычитанием проектной отметки и фактической т.е.

135.36-134.06=1.30

Рабочая отметка получилась положительной, поэтому записываем над проектной линией.

Рабочая отметка на ПК2 получается

136.16-137.15=-0.99

Рабочая отметка получилась отрицательной, поэтому записываем под проектной линией.

В точках пересечения линии профиля с проектной линией, которые называются точки нулевых работ, подписывают вертикально синей пастой рабочую отметку 0.00

На профиле указывают расстояние от ближайшего младшего пикета до этой точки по формуле

 

где a и b рабочие отметки точек между которыми находится точка нулевых работ, они берутся по модулю

d – расстояние между этими точками

Расстояние X вычисляется до 0.1 м

В нашем примере точки нулевых работ находятся между ПК1 и ПК2, ПК2 и ПК3

Вычислим расстояние от ПК1 до точки нулевых работ

27

Вычисленные расстояния записывают под штриховой линией

Далее профиль оформляется по требованиям. Вверху подписывают «Профиль продольного нивелирования» , масштабы: «Горизонтальный 1:2000 , Вертикальный 1:200»

Все данные относящиеся к полевым работам оформляются черным цветом.

Красным цветом вычерчивают проектную линию, проектные отметки, рабочие отметки ось трассы и углы поворота в графе «план трассы»

 

5. ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА НИВЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПО КВАДРАТАМ. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА В ГОРИЗОНТАЛЯХ.

 

Геодезические работы для составления инженерно-топографического плана (ИТП) с горизонталями на участке строительства, выполняемые с помощью нивелира и реек, принято называть нивелированием поверхности. Нивелирование поверхности может выполняться "по квадратам" и "по магистралям".

Нивелирование поверхности незастроенного участка со слабо выраженным рельефом обычно выполняют по способу квадратов. Для этой цели на участке с помощью теодолита и мерной ленты разбивается сетка квадратов со сторонами от 10 до 50 метров в зависимости от рельефа местности и масштаба плана (рис. 8).

 

image

                                          

                                           Рис. 8. Схема нивелирования строительной площадки

 

Порядок нивелирования вершин квадратов зависит от размеров площадки. При значительных размерах площадки внутри участка прокладывается замкнутый нивелирный ход. По результатам нивелирования определяются отметки всех вершины квадратов. При небольших размерах площадки нивелирование может быть выполнено с одной постановки нивелира. Нивелир в этом случае ставится в середину площадки, приводится в рабочее положение и с этой станции поочередно берутся отсчеты по нивелирной рейке на всех вершинах квадратов.

При этом отсчеты берутся только по черной стороне рейки и записываются в нивелирный журнал в графу "отсчеты по рейке промежуточные" (табл. 3).

Отметку на одну из вершин квадратов передают последовательным нивелированием от ближайшего репера. Таким образом, отметка одной из вершин квадрата должна быть известна. Отметки ос­тальных вершин квадратов вычисляются через горизонт прибора (см. рис. 6). Для вычисления горизонта прибора берется известная отметка точки 1а – левой верхней на схеме нивелирования, и к ней прибавляется отсчет по рейке на этой точке. То­гда отметки остальных точек получатся путем вычитания отсчё­тов, сделанных на этих точках, из горизонта прибора.

В примере, приведенном в табл. 3, задана отметка точки 1а, равная 135,442. Тогда горизонт прибора будет равен:

 

28

Отметки остальных точек будут равны:

 29

 

Отметки вершин квадратов вычисляются в этом случае без контроля, поэтому при вычислении следует быть особенно внимательными.

План нивелирования поверхности составляют на ватмане (рис. 10). Первоначально в заданном масштабе строят сетку квадратов и выписывают отметки вершин квадратов с округлением до сотых долей метра. Для проведения на плане горизонталей выполняют их графическое интерполирование по выписанным отметкам по каждой стороне квадрата.

Интерполирование заключается в на­хождении на сторонах, квадратов точек выходов горизонталей, отметки которых кратны принятой высоте сечения h. Это выполня­ется с помощью миллиметровой бумаги, или с помощью кальки.

 

Таблица 3

№ станции

№ пикетов

Отчеты по рейке

Превышения, мм

Горизонт прибора

Отметки, м

задние

передние

промежуточные

По черной

стороне

По красной

стороне

средние

исправленные

 

 

 

1709

 

 

 

 

137,151

135,442

 

 

 

1651

 

 

 

 

 

135,500

 

 

 

1903

 

 

 

 

 

135,248

 

 

 

2554

 

 

 

 

 

134,597

 

 

 

2152

 

 

 

 

 

134,999

 

 

 

2355

 

 

 

 

 

134,796

 

 

 

2906

 

 

 

 

 

134,245

 

 

 

2707

 

 

 

 

 

134,444

 

 

 

2654

 

 

 

 

 

134,497

 

 

 

2802

 

 

 

 

 

134,349

 

 

 

1881

 

 

 

 

 

135,270

 

 

 

1183

 

 

 

 

 

135,968

 

 

 

0331

 

 

 

 

 

136,820

 

 

 

1188

 

 

 

 

 

135,936

 

 

 

1865

 

 

 

 

 

135,286

 

 

 

1632

 

 

 

 

 

135,519

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При использовании миллиметровой бумаги проводят на ней две вертикальные линии па расстоянии друг от друга, равном длине стороны квадрата на плане. Утолщенные линии миллиметровой бумаги подписываются отметками, кратными высоте сечения. Отметка нижней линии определяется путем округления наименьшей отметки, кратной высоте сечения (рис. 6).

 В нашем примере высота сечения равна h=0.5 м. Затем строится профиль по каждой стороне квадрата, где должна пройти одна, или более, горизонталей (см. рис. 9).

 

 

image130

                                                          Рис. 9 Интерполирование горизонталей                                   

 

tQE3GeXRrss 

 

Рис.10. План нивелирования строительной площадки

 

    На рис. 10 каждая пятая горизонталь утолщается, некоторые горизонтали подписываются (верх надписи направлен в сторону повышения местности). В сторону ската показывается бергштрихи длиной 1 мм.

 

Сетку квадратов оформляют синей пастой, отметки вершин квадратов оформляют черной пастой. Отметки каждой четвертой , кратной 2 м, горизонтали, подписывают на плане в разрывах горизонталей так, чтобы вверх цифр был направлен в сторону повышения рельефа. Бергштрихами показывают направления скатов. После этого горизонтали и их подписи вычеркивают красной постой, при этой горизонтали, отметки которых кратны 2 м, вычерчивают толщиной 0,3 мм, остальные горизонтали - линиями толщиной 0,12-0,15 мм.

 

 

Тест

Пройти тест

Контрольные вопросы

 

1.     Каково назначение нивелира?

2.     Из каких основных частей состоит нивелир НЗ?

2.     Из каких основных частей состоит нивелир НЗ?

3.     Каково назначение элевационного винта?

4.     Как формулируется главное геометрическое условие нивелира?

5.     Что такое поверки и юстировки прибора и каков порядок поверок и юстировок нивелира НЗ?

6.     В чем заключается приведение нивелира в рабочее положение?

7.     Какой порядок работы па станции при техническом нивелировании?

8.     Как осуществляется контроль нивелирования на станции?

9.     Какие точки нивелирного хода называются связующими?

10.   Какие точки называются промежуточными?

11.   Какие точки называются плюсовыми, иксовыми?

12.   По   какой формуле вычисляется   невязка в превышениях

замкнутого нивелирного хода?

13.   По какой формуле вычисляется невязка в превышениях

разомкнутого нивелирного хода?

14.   По каким формулам вычисляется допустимая невязка

нивелирного хода?

15.   Как распределяется невязка в превышениях нивелирного хода?

16.   В чем сущность вычисления отметок через превышения?

17.    Что называется горизонтом прибора?

18.   В чем сущность вычисления отметок при помощи горизонта прибора?

19.   Как строится профиль продольного нивелирования?

20.   В чем заключается проектирование по профилю?

21.   Как вычисляется уклон проектной линии на профиле?

22.   Как вычисляются проектные отметки?

23.   Как вычисляются рабочие отметки?

24.   Что называется, точкой нулевых работ на продольном профиле?

25.   Как определяется положение точки нулевых работ на профиле продольного нивелирования?

26.   В каких случаях применяется метод нивелирование

по квадратам?

27.   С помощью каких приборов производится разбивка квадратов при нивелировании поверхности?

28.   Каков порядок нивелирования поверхности по квадратам?

29.   Какими способами вычисляются отметки вершин квадратов при нивелировании поверхности?

30.   Как производится интерполирование отметок при проведении на плане горизонталей?