как узнать длину нивелирного хода

Тема: Геометрическое нивелирование. Камеральная обработка результатов технического нивелирования. Нивелирование поверхности

1. Проверка полевых вычислений

_______ Для проверки полевых вычислений производится постраничный контроль в нивелирном журнале:

Σa – сумма отсчетов на заднюю рейку,
Σb – сумма отсчетов на переднюю рейку,
Σh_ср. – сумма средних превышений.

_______ Постраничный контроль выполняется при следующем условии:

________ Допустимое расхождение – 2мм за счет округления.

2. Вычисление невязки в превышениях нивелирного хода

_______ Невязка в геодезии показывает отклонение полученного на практике результата от его теоретического значения ( f_h ), то есть для нивелирного хода, и вычисляется как:

_______ Если нивелирный ход замкнутый, то

_______ Допустимая невязка в превышениях нивелирного хода подсчитывается по формуле:

,

где l –длина нивелирного хода (в км). Длину хода определяют из пикетажного журнала.

_______ Для сильно пересеченной местности, когда приходится брать много иксовых точек и, соответственно, делать много станций, допустимая невязка вычисляется по формуле:

,

где n – число станций.

_______ Невязка распределяется поровну на все превышения с противоположным знаком.

_______ Контроль : Сумма исправленных превышений должна быть равна Σh_теор. После этого вычисляются отметки всех точек нивелирного хода.

3. Вычисление отметок точек нивелирного хода

_______ Существует два способа вычисления отметок.

3.1. 1-й способ: вычисление отметок через превышения

_______ Этот способ применяется при вычислении отметок связующих точек (пикетных и иксовых).

3.2. 2-й способ: вычисление отметок через горизонт прибора

_______ Этим способом вычисляются отметки промежуточных или плюсовых точек, а также точек поперечника.

_______ Горизонтом прибора (Г.П.) называется высота визирного луча над уровенной поверхностью.

или

.

Тогда

4. Построение профиля трассы

_______ По полученным отметкам строится профиль трассы. При построении профиля наносятся в определенном порядке все пикеты и промежуточные точки. Против каждой точки по вертикали откладываются их отметки.

_______ Профилем называется изображение на бумаге в уменьшенном виде вертикального разреза местности.

_______ Для того чтобы изображение рельефа на профиле было более выразительным, масштаб вертикальных расстояний делается в 10 раз крупнее масштаба горизонтальных. Порядок построения профиля и методика проектирования по профилю будут рассмотрены на лабораторных занятиях.

5. Нивелирование поверхности

_______ Нивелирование поверхности производится для съемки рельефа местности и нанесения его на крупномасштабный топографический план. Результаты нивелирования поверхности используются при составлении проектов вертикальной планировки.

Нивелирование поверхности по квадратам

_______ Отсчеты на связующие точки производятся по черной и красной сторонам рейки. Отсчеты на остальные вершины квадратов – только по черной стороне. Невязка в нивелирном ходе рассчитывается по следующей формуле:

_______ Отметки связующих точек вычисляются через исправленные превышения. Отметки остальных вершин квадратов вычисляются через горизонт прибора.
Если участок местности небольшой, нивелирование может быть выполнено с одной постановки нивелира.

6. Построение плана

_______ При построении плана по результатам нивелирования поверхности по квадратам в заданном масштабе строится сетка квадратов, у вершин которых выписываются их отметки.

Источник

2.2. Постраничный контроль.

Постраничный контроль выполняется последовательно на каждой странице. Вычисляют полусумму всех задних и передних отсчетов, полусумму всех превышений на странице, сумму всех средних превышений и разность конечной и начальной отметок на данной странице

. (2.4)

Расхождение не должно превышать 2 мм. Бóльшее расхождение свидетельствует о наличии ошибок в вычислениях, их нужно найти и устранить.

Результаты проведенного контроля записывают внизу страницы в соответствующих графах (табл. 1).

;

;

;

Убедившись в правильности вычислений на первой странице журнала, отметку последней связующей точки (в нашем примере, Н_ПК2 = 39,527) переносят на вторую страницу (графа 11) и в той же последовательности продолжают обработку всего журнала. Дойдя с вычислениями до отметки конечного репера, вычисляют невязку нивелирного хода.

2.3. Вычисление невязки нивелирного хода и уравнивание отметок

Невязка нивелирного хода вычисляется как

, (2.5)

т. е. полученная сумма всех средних превышений по ходу сравнивается с разностью отметок конечного и начального реперов.

В случае, когда есть вычисленные отметки, невязку нивелирного ходаf_h вычисляют по формуле

где – вычисленная отметка конечного репера, Н_кон. – исходная отметка конечного репера (из задания).

Далее следует определить, допустима ли полученная невязка. Для этого полученную невязку хода сравнивают с допустимой невязкой, вычисляемой по формуле

, (2.7)

где L – длина трассы в километрах.

Если , нивелирный ход приходится прокладывать заново.

Если , то приступают к уравниванию, т. е. распределению полученной невязки f_h между отметками связующих точек.

Поправки в вычисленные отметки будут равны:

δ_Нi= – , (2.8)

где n– число станций в ходе; i – порядковый номер станции.

Поправки округляют до целого миллиметра и записывают в журнале в графу 11 над вычисленной отметкой соответствующей точки. Очевидно, что величина поправки в отметки точек будет последовательно нарастать. Поправка в вычисленную отметку конечного репера должна быть по абсолютной величине равна невязке f_h и иметь противоположный знак.

Вычислив поправки, находят уравненные отметки всех связующих точек

, (2.9)

Нивелирный ход длиной 2 км состоит из 26 станций.

В задании: отметка начального репера Н_нач. = 43,568 м;

отметка конечного репера Н_кон.. = 22,475.

Вычисленная отметка конечного репера Н ‘_кон. = 22,436;

сумма средних превышений по всему ходу = – 21,132.

Невязку нивелирного хода вычисляем по формуле (2.6)

, или по формуле (2.5)

.

По формуле (2.7) находим величину допустимой невязки

Так как , то полученная невязка допустима, и можно приступать к уравниванию. По формуле (2.8) вычислим поправки в отметки связующих точек на станциях, приведенных в табл.1:

;

;

и т.д.

Полученные поправки записываем над вычисленными отметками соответствующих точек в графу 11 журнала (Отметки реперов поправками не исправляется!).

Поправка в вычисленную отметку конечного репера, в нашем примере, будет равна

т.е. она оказалась, как это и должно быть, равной по абсолютной величине невязке хода.

Полученными поправками исправляем вычисленные отметки соответствующих точек и получаем их уравненные значения, которые записываем в графу 12 журнала нивелирования:

Источник

Техническое нивелирование

Постоянные и временные пункты съемочного геодезического обоснования должны определяться не только плановыми коор­динатами х и у, но и высотной координатой Н. На участке съем­ки в дополнение к пунктам теодолитных ходов, микротриангу­ляции, угловых засечек закладывают специальные высотные гео­дезические знаки — грунтовые и стенные реперы.

Высотные координаты передают на пункты съемочного гео­дезического обоснования от исходных высотных грунтовых и стен­ных реперов высотной геодезической сети I—IV классов. Для это­го через пункты съемочной сети прокладывают ходы геометри­ческого нивелирования IV класса или технического, опирающи­еся на исходные реперы. Нивелирные и теодолитные ходы, про­ложенные через одни и те же пункты, называются теодолитно-нивелирными.

Высота пунктов съемочного обоснования может определяться тригонометрическим нивелированием при проложении теодолит­но-тахеометрических ходов.

Техническое нивелирование включает в себя полевые и каме­ральные работы. Полевые работы начинают с рекогносцировки участка местности, при этом выявляется сохранность исходных реперов государственной высотной геодезической сети, намеча­ются места закладки грунтовых и стенных реперов съемочного Обоснования с учетом их использования в будущем при строи­тельстве. После закрепления на местности всех знаков приступа­ют к техническому нивелированию. Нивелирные ходы должны

опираться на исходные реперы и проходить через предваритель­но намеченные пункты и реперы съемочного обоснования.

Техническое нивелирование выполняется способом из сере­дины. Расстояния до реек допускаются до 120 м, а в благоприят­ных условиях — до 150 м. Неравенство плеч, т.е. расстояний до задней и передней реек, допускается до 10 м. Расстояние до реек проверяется нитяным дальномером или шагами. Нивелирные рейки устанавливают на переносные костыли, башмаки, колыш­ки, забиваемые в землю, или на выступающие точки устойчивых предметов.

Ходы технического нивелирования могут прокладываться: 1) без нивелирования промежуточных точек; 2) с нивелированием проме­жуточных точек. В первом случае (рис. 14, а) на каждой стан­ции отсчеты берутся только по задней и передней рейкам, которые поставлены на устойчивые предметы, называемые связующими точками. Во втором случае (рис. 14, б) отсчеты сначала берутся по рейкам, поставленным на связующие точки, затем по рей­ке, поставленной поочередно на требуемые промежуточные точки.

Рис. 14. Схема технического нивелирования:

а — нивелирный ход; б — нивелирный ход и нивелирование промежуточных точек

Точки, на которые ставят заднюю и переднюю рейки, назы­вают связующими. При перемещении нивелира на каждую сле­дующую станцию рейки 1 и 2 выполняют роли то задней, то передней. Например, нивелир со станции I₁ переносят на стан­цию I₂, рейку 2 оставляют на связующей точке ПКО, а рейку 1 пере­носят на переднюю (связующую) точку ПК1 (см. рис. 14, а). При переходе на станцию I₃ рейку 2 переносят на переднюю точку С, а после наблюдений задней (ПК1) и передней (ПКЗ) реек заднюю рейку 1 ставят поочередно на промежуточных точках.

Перед уходом с трассы на перерыв в работе необходимо на­дежно закрепить переднюю связующую точку. После перерыва нивелирование следует повторить на последней станции и убе­диться, что превышение h_ср не изменилось более чем на 5 мм.

В ходах технического нивелирования, прокладываемых че­рез пункты съемочного обоснования, нивелируют только связую­щие точки, которые в журнале нивелирования обозначают наи­менованием геодезического пункта или порядковым номером.

7. Записи в журнале технического нивелирования. Постграничный контроль вычислений.Определение фактической невязки превышений в нивелирном ходе, допустимой невязки.Уравнивание превышений. Вычисление высоты (отметки) связующих и промежуточныхпунктов.

то превышения h‘, h» и h_cр вычислены верно. Эти действия со­ставляют постраничный контроль вычислений.

Рассчитывают сумму средних превышений ∑h_ср между началь­ным и конечным реперами с отметками Н_н и Н_к и находят фактическую невязку превышений (в мм):

(11)

(12)

Допустимую невязку превышений ƒ_{h доп} (в мм) вычисляют по формулам, установленным строительными нормами.

(13)

Примечание. Формулы (13) обосновываются в теме 1.3.(элементы теории погрешностей) для функции сла­гаемых вида (1.3.17) выражением (1.3.26), в котором при равноточности изме­ренных превышений обозначены:

Уравнивание превышений и вычисление отметок связую­щих и промежуточных точек. Фактическую невязку ƒ_h, если она не превышает допустимую величину, распределяют между средними превышениями в виде поправок υ_hi, вычисляемых по формуле

(14)

согласно которой знак поправки противоположен знаку невязки. Поправки округляют до целых миллиметров или до 0,5 мм при условии, что уравненные превышения h_i = h_{ср i}+ υ_hi будут выра­жаться числами без долей миллиметра, а сумма поправок равна невязке с обратным знаком, т.е.

(15)

Пример 1. Определить уравненные превышения, если в ниве­лирном ходе из 16 станций H_н = 80,000 м; H_к = 86,563 м; ∑h_ср = 6598 мм.

Отметки Н_i связующих точек последовательно находят по формуле

(16)

где h_i — уравненные превышения, м.

Если верны значения υ_hi, h_i и безошибочны расчеты по фор­муле (16), то в конце вычислений получится высота H_к конеч­ного репера.

Отметки промежуточных точек вычисляются следующим об­разом. На станциях I, где нивелировали промежуточные точки, определяется (с контролем) отметка горизонта нивелира (гори­зонта прибора):

(17)

где H_i и H_i+1 — отметки задней и передней связующих точек; З_i. и П_i — отсчеты по черной стороне задней и передней реек, м; значения ГП’ и ГП» могут различаться до 0,010 м.

Отметки промежуточных точек определяются по формуле

(18)

где с_j — отсчет по рейке на промежуточной точке j, выраженный в метрах.

В камеральных условиях в журнале проверяют записи и сде­ланные в поле вычисления теодолитно-тахеометрического хода. Вычисляют углы наклона, их среднее значение со знаком верти­кального угла в прямом направлении, затем по формуле (8) —превышения между точками хода. Находят сумму измеренных превышений хода между исходными пунктами и вычисляют фак­тическую невязку ƒ_h. Допустимая невязка, м,

(19)

где — длина хода, в сотнях метров; п — число его сторон.

Фактическую невязку, если она допустима, распределяют с обратным знаком между вычисленными превышениями, но не поровну, а пропорционально длинам сторон хода, т.е. поправки

(20)

Отметки вершин хода последовательно вычисляют по форму­ле (16). Плановые координаты пунктов теодолитно-тахеометри­ческого хода рассчитывают так же, как и теодолитного, но допус­тимая угловая невязка определяется по формуле ƒ_βдоп = 2′ , а допустимая абсолютная невязка — по формуле ƒ_{d доп} = ∑D/400 .

Источник