Высотные измерения (нивелирование). Тема 2.3

1. Тема 2.3 Высотные измерения (нивелирование)

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Виды нивелирования
Сущность и способы геометрического
нивелирования. Нивелирные знаки
Влияние кривизны Земли и рефракции на
результаты геометрического нивелирования
Нивелиры: классификация, устройство, поверки.
Нивелирные рейки
Основные источники погрешностей
геометрического нивелирования
Полевые и камеральные работы при
производстве технического нивелирования
Тригонометрическое нивелирование
1

2. 1.Виды нивелирования

барометрическое
геометрическое
гидростатическое
тригонометрическое
стереофотограмметрическое
(геодезическое)
аэрорадионивелирование
механическое
(автоматическое)
2

3. 2.Сущность и способы геометрического нивелирования

Нивелирование «вперед»
h i b
линия визирования
b
2
i
ГИ
h
уровенная поверхность т.1
Н1
Н2
1
Исходная уровенная поверхность
3

4. Сущность и способы геометрического нивелирования

ГИ Н1 а Н 2 b
Сущность и способы Н2 ГИ b
геометрического нивелирования
Нивелирование «из середины»
h a b
линия визирования
b
2
а
ГИ (ГН)
h
уровенная поверхность т.1
Н1
Н2
1
Исходная уровенная поверхность
4

5. Сущность и способы геометрического нивелирования

n
H B H A hab H A h
Сущность и способы
геометрического нивелирования
1
Нивелирный ход (последовательное сложное нивелирование)
5

6. Нивелирные знаки

стенной репер
6

7. Нивелирные знаки

грунтовый
репер с
маркой
7

8. Нивелирные знаки

железобетонный пилон с маркой и охранной
табличкой
8

9. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты геометрического нивелирования

9

10. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты геометрического нивелирования

h a1 b1
k1
2
d
r
14R
f k r
h (a1 ММ1 ) (b1 NN1 )
k2
d2
k
2R
2
d2
d2
d
0,43
2R 14 R
R
h (a 1 f a ) (b1 f b )
h (a 1 b1 ) (f a f b )
10

11. 3.Нивелиры. Классификация.

НИВЕЛИРЫ
по точности
высокоточные
по принципу действия
оптические
Н-05, Ni002, PL1,
точные
цифровые
по способу установки
визирной оси в
горизонтальное положение
с уровнем при
зрительной трубе
Н-3, Ni-A1, Ni007
лазерные
с компенсатором
технические
Н-10, Ni050,3H5Л
11

12. Оптические нивелиры

12

13. Электронные нивелиры

13

14. Лазерные нивелиры

14

15. Нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-3).

мушка (визир)
кремальера
объектив
окуляр
элевационный
винт
круглый
уровень
подъемные
винты
закрепительный
винт
цилиндрический
уровень
наводящий
винт
юстировочные
винты
пружинистая пластина
15

16. Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3

16

17. Схема контактного уровня

17

18. Принципиальная схема нивелира с уровнем при зрительной трубе

18

19. Нивелиры с компенсатором

1 - наводящий винт
2 – зрительная труба с
компенсатором
3 - окуляр
4 – круглый уровень с
исправительными
винтами
5 - подставка
6 - подъемный винт
7 – пружинящая пластинка
с втулкой
Устройство нивелира
19

20.

20

21. Поверки нивелиров

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна
оси вращения нивелира.
2. Вертикальная нить сетки при среднем положении
пузырька уровня совпадает с отвесной линией, а
горизонтальная нить сетки перпендикулярна к
вертикальной оси нивелира .
21

22. Поверка круглого уровня

В
3
1
2
А
22

23. Юстировка круглого уровня

23

24. Поверка сетки нитей

I способ
24

25. Поверка сетки нитей

II способ
25

26. Исправление сетки нитей

26

27. Поверки нивелиров

3. Главное условие:
- визирная ось параллельна оси цилиндрического
уровня;
- визирная
ось
горизонтальна
в
пределах
стабилизации компенсатора (±8-25˝).
27

28. Схема определения угла i при нивелировании вперед

h v1 b v1 b'
i
b
v1
a'
1
v2
a
b'
2
h
i
2
h
1
S
v1 b' v2 a' a' b' v1 v2
2
2
2
2
S
h a v2 a' v2
i" "
S
28

29. Схема поверки главного условия нивелира (определения угла i) при нивелировании из середины в сочетании с нивелированием вперед

1
i
2
b'
b
a'
a
2
h
S
1
L1
L2
h = a '– b'= a + 1 – b – 2
так как плечи L1 = L2, то 1 = 2
h= a '– b'= a – b
29

30. Схема поверки главного условия нивелира (определения угла i) при нивелировании из середины в сочетании с нивелированием вперед

2
1
i
b'
b
a'
a
2
h
S
1
L1
b2 b1 a2 a1
L2
доп.
0.1S
2
bисп. = b = b' - .
30

31. Поверка главного условия

h = а–b; h = 155мм
1787
1632
31

32. Поверка главного условия

h' = а–b; h’ = 145мм
Δ = h–h’; Δ = 10мм
1509
bисп. =1364-10=1354
1364
32

33. Юстировка

33

34. Нивелирные рейки

34

35. Нивелирные рейки

35

36. Нивелирные рейки

Двусторонние шашечные рейки РН-3
36

37. Нивелирные рейки

Складные односторонние деревянные рейки
Телескопические алюминиевые рейки
37

38. Нивелирные рейки

Двусторонние складные шашечные рейки
РН-10
38

39. Рейки для цифровых нивелиров

39

40. Качание рейки

40

41. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования

h a b
m 2h m a2 m 2b ;
m a m b m взг
1)
m ур
m ур
m уст d
ρ
0,4 τ d
;
ρ
m ур
m h ma2 m 2b
m h m взг 2
0,4 20 150000
6 мм
206265
41

42. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования

2)
3)
4)
m ор 0,156
m рт
60 Х
d
Г
mдел
дел
;
2
d
0,040 t
Г
150
mор 0,156
0,040 10 1,2 мм
30
m рт
60 150000
1,5 мм
30 206265
m дел
1,0
0,5 мм
2
42

43. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования

2
2
2
mвзг mур
mор
m 2рт mдел
mвзг 6,0 2 1,2 2 1,52 0,52 6,3 мм
mh 6,3 2 8,9 мм
предmкм 2 mкм 25 мм
предmкм 3 mкм 38 мм
m км 6,3 4 12,6 мм
предmкм 2,5 mкм 31 мм
допf h 30 мм Lкм
допf h 50 мм Lкм
43

44. 6. Техническое нивелирование

Техническое нивелирование
производят с целью определения
высот пунктов съемочного
обоснования топографических
съемок М 1:500 – 1:5000, а также
при изысканиях и строительстве
инженерных сооружений.
44

45. 6. Техническое нивелирование

45

46. Журнал технического нивелирования

Номер
станции
1
Номер
точки
Отсчеты
по рейке, мм
Превышение, мм
задней
передней
+
2
3
4
5
А
1215
5901
4686
1
В
2
С
6
+
–
7
8
Исправленное
превышение,
мм
Высота точки, м
9
10
40
1746
6434
4688
100,000
-1
41
1255
5943
4688
В
–
Среднее
превышение, мм
-42
42
99,958
24
1722
6410
4688
99,958
-1
24
24
+23
99,981
46

47.

С
3
1698
6384
4686
20
А
Постраничный контроль
;
hcp
23378
6
23378 23372 6
3 ìì
2
2
99,981
-1
20
1678
6364
4686
20
23372
88
+19
100,000
82
6
41
44
3
0
fh = Σhcp; fh = -41+24+20 = 3 мм
допf h 50мм L
допf h 50мм 0,024 7,7мм
47

48. 7. Тригонометрическое нивелирование

ν
V
Dʹ
h'
ν
2
i
D
1
d
48

49. Тригонометрическое нивелирование

h/ i h V
h h/ i V
h h/ i V f
h / d tg
sin
h ( D cos ) tg D cos
D sin
cos
D
/
2
h ( D cos ) tg sin 2
2
/
49