Шпаргалка по" Геодезии"

14. Понятие о нивелирном  ходе. 
15. Невязка нивелирного хода. 
16. Принципиальное устройство нивелира. Классификация нивелиров. 
17. Исследования нивелиров. 
18. Поверки нивелира НЗ. Первое и второе геометрические условия. 
19. Поверка главного условия нивелира НЗ. 
20. Поверки нивелира 4НЗКЛ. Первое и второе геометрические условия. 
21. Поверка главного условия нивелира 4НЗКЛ. 
22. Геометрическое нивелирование IV класса. Полевые работы. 
23. Геометрическое нивелирование IV класса. Камеральные работы. 
24. Источники ошибок при выполнении геометрического нивелирования. 

13. Метод определения высот точек местности и превышений между ними называется нивелированием. Различают геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое нивелирование.  Геометрическое нивелирование-это нивелирование горизонтальным лучом визирования.  Сущность геометрического нивелирования сводится к определению превышения точки B над точкой А. (Нивелирование выполняется на небольших участках земной поверхности, поэтому уровенную пов-сть можно принять за плоскость) (рис) горизонтальным лучом визирования, используя нивелир и рейки.  Нивелир - геодезический прибор, у которого в момент отсчета по рейке визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Пусть при наведении зрительной трубы на рейку, установленную в точке А, получим отсчет по рейку a, а при визировании на рейку в точку В – отсчет b; тогда искомое превышение h=a-b.

Если условно принять  точку А задней, а точку В  передней, то превышение равно взгляд назад минус взгляд вперед. Если высота точки А над уровенной поверхностью известна и равна H_A, то высоту точки B легко определить по формуле:   H_B=H_A+h.     То есть высота последующей точки хода равна высоте предыдущей плюс превышение.   Высота горизонта прибора H_r=H_A+a

или H_r=H_B+b.  Т.е. высота горизонта прибора равна высоте точки плюс отсчет по рейке, установленной в этой точке.  Различают следующие способы геометрического нивелирования: нивелирование «из середины», нивелирование «вперед» и сложное (последовательное) нивелирование.  Основным способом геометрического нивелирования является нивелирование «из середины» (см. рис.73), когда превышение определяют по формуле h=a-b.

В способе нивелирования «вперед» (рис 74) превышение определяется по формуле h=i-b. Способ нивелирования «вперед» применяется реже, чем способ нивелирования «из середины» (в основном при выносе высот точек в натуру). При нивелировании «вперед» трудно измерять высоту прибора с необходимой точностью и темпы работ значительно снижаются. Кроме того, при нивелировании «вперед» (как будет доказано далее) необходимо учитывать влияние кривизны Земли и вертикальной рефракции (влияние искривления визирного луча в вертикальной плоскости из-за неодинаковой плотности слоев атмосферы).

Когда требуется определить разность высот h_AB между удаленными друг от друга точками А и В, применяют последовательное (сложное) нивелирование (рис. 75).  

Точки установки  реек  1,2….n-1, общие для двух смежных станций прибора, называются связующими точками. В этих точках рейка сначала является передней, затем – задней. 

14. Ход нивелирный – геодезический ход, прокладываемый способом геометрического нивелирования с помощью нивелира. Служит для определения высот нивелирных знаков (реперов) Нивелирный ход создается путем измерения превышений между точками.

Что бы вычислить отметку точки  С (указана геодезическим знаком) выполняется последовательное геометрическое нивелирование линий AC и CB. Линия между закрепл. точками – секция. Секция может быть ограничена пунктом и опр.  или 2-умя опр. AC+CB=AB таким образом проложить нивелирный ход – это значит последовательно измерить превышения на n-ых станциях.  Для истинных значений  превышений будет верно равенство . 

15.  , где , а . Невязка превышений по ходу не должна превышать допустимое значение    предельное для нивелирования четвертого класса = 20 для хода технического нивелирования где L- длина хода в км.

На местности со значительными углами наклона, когда  число станций на километр хода более 25, допустимая невязка в ходе технического нивелирования подсчитывается по формуле

где n-число станций в ходе. Контролем является получение в результате вычислений того же значения высоты конечного репера, какое было задано. 

16. 1. Устройство нивелиров с уровнями. В зависимости от конструкции приспособления для приведения визирной оси трубы в горизонтальное положение различают нивелиры с цилиндрическими уровнями и нивелиры с компенсаторами (их называют нивелирами с самоуста- 
тавливающейся линией визирования). Изучение нивелиров следует начинать с нивелиров с уровнями как наиболее простых по конструкции и широко применяемых в производстве.

До настоящего времени для выполнения нивелирования IV класса и технического чаще всего применялись отечественные нивелиры с уровнями НЗ , НТ, труба каждого из которых с наглухо прикрепленным к ней уровнем может поворачиваться на небольшой угол в вертикальной плоскости при помощи элевациоиного винта

Рассмотрим схему  нивелира НЗ. Подставка  жестко скреплена с пластинчатой пружиной, 
имеет три подъемные винта. Нивелир снабжен контактным уровнем , имеющим 
призменную систему , исправительные винты которого закрыты защитной крышкой.

Зрительная труба  устанавливается во втулку , имеет объектив , фокусирующую линзу, сетку нитей и окуляр . Нивелиры НЗ и НТ снабжены системой призм, пере- 
дающих изображения половинок концов пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы.

В настоящее время  согласно государственному стандарту на нивелиры (ГОСТ 10528—76) заводами" СССР вместо нивелиров НВ-1, НЗ и НТ будут выпускаться нивелиры Н-3 и Н-10, обеспечивающие определение превышений.  4Н-3КЛ (см схему!) Приборы реализующие принцип геометрического нивелирования делятся на высокоточные, точные и технические. По принципу контроля положения визирной оси нивелиры делятся на нивелиры с эливационным винтом и с компенсатором. Назначение винта – приведение визирной оси в горизонтальное положение. 
 

17. после внешнего  осмотра прибора производятся  поверки. Нивелиры проверяют на  предмет выполнения трех геометрических условий. 1-е: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. 2-е: горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения прибора. 3-е: горизонтальность визирной оси.  . По принципу контроля положения визирной оси нивелиры делятся на нивелиры с эливационным винтом и с компенсатором. Назначение винта – приведение визирной оси в горизонтальное положение.  Контроль этой операции по цилиндрическому (контактному) уровню. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси .  Ось цилиндрического уровня – касательная к внутренней поверхности ампулы, когда пузырек в нуль-пункте. (и для вопроса №18)Для поверки выбирается местность с углом наклона 0˚. На ней закрепляются точки А и В примерно на расстоянии 75м. Окуляр должен проектироваться на точку А. Измеряется высота прибора в мм до целых долей. Для этого может быть использована рейка. Она устанавливается  пяткой на фиксированную точку А. А посредине окуляра фиксированный отсчет по рейке. Затем этаже рейка устанавливается в точку В. Визирная ось уст. в горизонтальное положение. Берется отсчет по рейке в мм. Назовем его В, и будем считать сист. знач. В процессе выполнения поверки нам еще не изв. исправен ли цилиндрический уровень. По этой причине возможна ошибка в отсчете x из-за не выполнения этого условия. Цель  поверки состоит в том, чтобы узнать все об этой ошибке. Продолжение поверки состоит в том, что после снятия отсчетов I и b Нивелир переносится и устанавливается в точке B, таким образом, чтобы окуляр проектировался на точку В. Важно чтобы точки А и В не изменили своего места положения. (Рисунок смотри в журнале по нивелирование!!!).  x=   Результат:

1)x=const; x 4мм

2)x_ср 4мм

Вывод: требование величины x выполняется.  

18. 1-е Поверка взаимного расположения оси круглого уровня и оси вращения нивелира.

 Ось круглого  уровня должна быть параллельна  оси вращения нивелира. (Горизонтирование) Устанавливаем трубу по двум  винтам, приводим пузырек в нульпункт  с помощью сначала двух винтов, потом третьим. Поворачиваем на 180˚. Если пузырек отклонится свыше допуска (по-моему 0,2мм), то производим юстировку, с помощью юстировочных винтов круглого уровня на половину отклонения.

2-е. Поверка расположения  сетки нитей относительно оси  вращения нивелира.

Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.

После приведения нивелира в рабочее положение производятся отсчеты по линейке с точностью 0,1 – 0,2 мм при двух положениях ее изображения в поле зрения зрительной трубы:  слева и справа от центра. Если разница полученных отсчетов более 1 мм, то выполняется юстировка с помощью юстировочных винтов, скрепляющих оправу сетки нитей. 

19. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня (главное условие нивелира с уровнем). см. вопрос № 17. 

20. 1-е Поверка взаимного  расположения оси круглого уровня  и оси вращения нивелира.

Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. После приведения пузырька в нульпункт и поворота на 180˚. Смотрим на сколько отклонится пузырек. Если попадает в допуск, то условие выполнено, если нет, то производим юстировку. Юстировка выполняется с помощью юстировочных винтов круглого уровня на половину отклонения

2-е. Поверка расположения  сетки нитей относительно оси  вращения нивелира.

Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна  оси вращения нивелира. см пункт 2 вопроса  № 18.   
 
 

21. Главное условие.  Поверка горизонтальности визирной  оси нивелира в пределах работы  компенсатора.  Визирная ось зрительной  трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора. Как выполнять смотри вопрос №17.  Юстировка выполняется с помощью юстировочных винтов сетки нитей. 

22. Геометрическое нивелирование IV класса. Полевые работы.

 16.1. Нивелирование IV класса выполняют в одном направлении способом «средней нити».

16.2. Нивелирование  IV класса производят нивелирами  с уровнем или компенсатором,  удовлетворяющими требованиям, указанным  в таблице 4.

16.3. При нивелировании  IV класса применяют трехметровые  рейки (цельные или складные). Для привязки к стенным маркам используют подвесную рейку с такими же делениями, как

и на основных рейках. При невозможности применения подвесной  рейки следует руководствоваться п. 15.15.

16.4. Перед начатом  полевых работ нивелиры исследуют  и поверяют по программе, указанной в п. 21.4.1.

16.5. В период полевых  работ нивелиры поверяют, как  и перед началом работ, в  сроки, указанные в п. 21.4.2.

16.6. При нивелировании  IV класса отсчеты по черным  и красным сторонам реек делают  по среднему штриху, а для определения расстояний от нивелира до реек используют отсчеты по верхнему дальномерному и среднему штрихам по черным сторонам реек.

16.7. Порядок наблюдений  на станции следующий:

- отсчеты по черной  стороне задней рейки;

- отсчеты по черной  стороне передней рейки;

- отсчет по красной  стороне передней рейки;

- отсчет по красной  стороне задней рейки.

16.8. Нормальная длина  луча визирования—100м. Если работы  выполняют нивелиром, у которого  труба имеет увеличение не  менее 30^х, то при отсутствии колебаний изображений разрешается увеличивать длину луча до 150 м. Расстояние от нивелира до реек можно измерять дальномером. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускают до 5 м, а их накопление по секции — до 10 м.

Высота луча визирования  над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0.2м.

16.9. Во время наблюдений  на станции нивелир с уровнем  защищают от солнечных .лучей зонтом.

16.10. Рейки устанавливают  отвесно по уровню на костыли,  башмаки, а на участках с  рыхлым и заболоченным грунтом — на колья.

16.11. При перерывах  в работе наблюдения заканчивают  и продолжают согласно п. 15.13. но  расхождения между значениями  превышений до и после перерыва  допускают до 5 мм.

16.12. Наблюдения на  станции выполняют в такой  последовательности.

• Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью установочного или цилиндрического уровня.