Как брать отсчет по рейке

Лабораторная работа 3. нивелиры и рейки, их устройство. техника нивелирования

Лабораторная работа 3.
нивелиры и рейки, их устройство.
Техника нивелирования

3.1. Цель, состав и порядок выполнения работы

Цель работы: ознакомиться с устройством точного теодолита Н3 и технического нивелира Н-10КЛ, с устройством реек РН, с методикой нивелирования и обработкой журнала технического нивелирования.

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Студент получает методическое пособие и нивелир Н3 или Н10КЛ. Преподаватель задаёт станцию установки нивелира и две точки, между которыми необходимо определить превышение.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством нивелиров Н3 и Н10КЛ и рейками РН3;

2) установка нивелира в рабочее положение;

3) выполнение технического нивелирования (наблюдения, заполнение журнала нивелирования и его обработка).

При сдаче лабораторной работы студент должен уметь отвечать на контрольные вопросы.

3.2. Геометрическое нивелирование. Типы и устройство нивелиров

Нивелированием называется совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

В зависимости от применяемых приборов и измеряемых величин нивелирование делится на несколько видов.

Определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча называется геометрическим нивелированием. Осуществляют его обычно с помощью нивелиров. Они имеют зрительную трубу, цилиндрический уровень или компенсатор, круглый уровень, подставку с подъёмными винтами (см. рис. 24).

Согласно действующему ГОСТу нивелиры изготавливают трёх типов: высокоточные Н-05, точные Н3 (Н3К, Н3КЛ) и технические Н10 (Н10К и Н10КЛ). В названии Н – нивелир; 05, 3 и 10 – средняя квадратическая ошибка превышения на 1 км двойного нивелирного хода; К – компенсатор; Л – лимб.

В зависимости от того, каким способом визирный луч устанавливается в горизонтальное положение, нивелиры изготавливают в двух исполнениях:

— с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе, с помощью которого осуществляется горизонтирование визирного луча (рис. 24);

— с компенсатором – свободно подвешенная оптико-механическая система, которая приводит визирный луч в горизонтальное положение (рис. 25 и 26).

Точный нивелир Н3 предназначен для нивелирования III и IV классов, технический нивелир Н-10К для технического нивелирования.

В нивелире Н3 (рис. 24) увеличение зрительной трубы – 31,5х, наименьшее расстояние визирования – 1 м, цена деления уровней: круглого – 10′, цилиндрического – 15».

Рис. 24. Точный нивелир Н-3 с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе: 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

Нивелир крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины. В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню 2 с помощью подъемных винтов 1, винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки (трегера). Для приближенного наведения трубы на рейку служит визир 5 с мушкой, для точного – наводящий винт 9, который работает, когда труба зафиксирована закрепительным винтом 8. Резкость изображения сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра 4, вращением кремальеры 6 получают четкое изображение рейки. Перед каждым отсчетом по рейке визирный луч нивелира устанавливают в горизонтальное положение элевационным винтом 3. При этом следят за изображением четвертей пузырька цилиндрического уровня 10, которые через систему призм передаются в поле зрения трубы (рис. 25). Если центр пузырька уровня совместить с нуль-пунктом ампулы, то произойдет оптический контакт – изображения четвертей пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части один овал (рис. 25, в). При наклоне оси уровня контакт нарушается (рис. 25, а, б).

Рис.25. Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3 при положениях пузырька цилиндрического уровня вне нуль-пункта (а, б) и в нуль-пункте (в)

Сетка нитей нивелира имеет один вертикальный и три горизонтальных штриха, из которых два крайних (коротких) служат для определения расстояний. Нивелиры с цилиндрическими уровнями требуют тщательной установки по уровню при работе с ними и постоянного контроля положения пузырька уровня при взятии отсчётов. Этого недостатка лишены так называемые авторедукционные нивелиры, у которых линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение с помощью специальных компенсаторов.

На рис. 26 приведен точный нивелир третьего поколения с компенсатором и лимбом 3Н-3КЛ, на рис. 27 – технический нивелир второго поколения с компенсатором и лимбом 2Н-10КЛ. Данные нивелиры не имеют закрепительного винта, зрительная труба у них наводится на предмет вращением наводящего винта 2, фокусировка трубы осуществляется кремальерой 3 (рис. 26).

Нивелир 2Н10-КЛ предназначен для выполнения технического нивелирования. Предварительная установка нивелира (горизонтирование) осуществляется по круглому уровню с ценой деления 10′. Призменный компенсатор нивелира обеспечивает установку визирной оси в горизонтальное положение при наклонах подставки в пределах ±15′.

Рис. 26. Точный нивелир ЗН-3КЛ с компенсатором и лимбом:
1 – лимб; 2 – наводящий винт; 3 – кремальера; 4 – визир

Рис. 27. Технический нивелир 2Н-10КЛ

Техническое нивелирование выполняют для определения высот точек высотного съемочного обоснования и при решении различных инженерно-технических задач при изыскании, строительстве и эксплуатации линейных сооружений и промышленно-гражданском строительстве.

3.3. Нивелирные рейки

При техническом нивелировании применяются двухсторонние шашечные рейки, изготавливаемые из дерева или пластмассы. Они бывают складные или цельные длиной 3-4 м. На рейки наносят деления, цена деления рек для технического нивелирования 10 мм. Счёт делений ведётся от нижнего конца (пятки рейки). Для упрощения отсчётов по рейкам начало каждого дециметра обозначают чертой. С этой же целью первые пять делений каждого дециметра отображают в виде буквы Е. Дециметры подписывают арабскими цифрами. Если используется прибор со зрительной трубой, дающей перевёрнутое изображение, то для удобства отсчитывания дециметры на рейку наносятся в перевёрнутом виде.

Для технического нивелирования чаще всего используют рейку РН-3 (рис. 28, а) длиной 3 м.

Рис. 28. Нивелирная рейка РН-3 (а) и поле зрения зрительной трубы нивелира с цилиндрическим уровнем (б)

Основная шкала рейки имеет деления черного и белого цвета, нулевой отсчёт совмещен с пяткой рейки. Дополнительная шкала на другой стороне рейки имеет чередующиеся красные и белые деления. На красной стороне с пяткой рейки совмещен отсчет больше 4000 мм. Деления на красных сторонах реек сдвинуты относительно делений на чёрных сторонах так, что с пяткой одной рейки совпадает, например, отсчёт 4687 мм, с пяткой другой 4787 мм, т. е. отсчёты по красным стороны пары реек различаются на 100 мм. Сдвиг делений позволяет контролировать правильность отсчётов по обеим сторонам каждой рейки (разность отсчётов должна быть равна 4687 или 4787), а также правильность определения превышений на станции (превышение, полученное по чёрным и красным сторонам реек, должны последовательно отличаться на +100 или –100 мм). Отсчёты по рейкам при техническом нивелировании берут по среднему штриху сетки нитей в миллиметрах, оценивая доли сантиметра – миллиметры на глаз.

3.4. Работа с нивелиром на станции

3.4.1. Установка нивелира в рабочее положение.

Штатив устанавливают на станции. Нивелир при помощи станового винта закрепляют на штативе. По круглому уровню с помощью подъемных винтов ось вращения нивелира устанавливают в отвесное положение. Для этого, подъёмные винты выводят на одну высоту, затем всеми тремя подъёмными винтами приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт и поворачивают прибор на 180°. Если пузырёк остался в нуль-пункте, то ось вращения нивелира приведена в отвесное положение. В противном случае необходимо выполнить юстировку в следующей последовательности. На половину дуги отклонения пузырёк приводят к нуль-пункту, действуя исправительными винтами круглого уровня, предварительно ослабив стопорный винт, а на вторую половину – подъёмными винтами.

После установки оси вращения нивелира в отвесное положение зрительную трубу наводят на рейку, используя для этого визир с мушкой, закрепительный и наводящие винты. Вращением диоптрийного кольца окуляра настраивают изображение сетки нитей, поворотом кремальеры получают четкое изображение рейки. Перед отсчетом по рейке элевационным винтом устанавливают визирный луч нивелира в горизонтальное положение, совмещая изображение четвертей пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы. Они должны быть равны по длине и образовывать в верхней части один овал (см. рис. 28, б).

3.4.4. Порядок снятия отсчётов

Отчеты по рейкам записывают в журнал нивелирования (табл. 3). Последовательность записи отсчётов и вычислений обозначены в таблице числами в скобках.

Порядок измерений на станции следующий:

1) нивелир наводят на заднюю рейку 1 и снимают отсчёт по чёрной стороне рейки;

2) рейку 1 разворачивают красной стороной и снимают отсчёт по красной стороне;

3) открепляют закрепительный винт нивелира, наводят прибор на переднюю рейку 2 и берут отсчёт по чёрной стороне рейки;

4) рейку 2 разворачивают красной стороной и снимают отсчёт по красной стороне.

Вычисляют превышения (h) по красной и чёрной сторонам реек:

hч = 1545 –1415 = 130,

hк = 6232 –6202 = 30.

Разность пяток 100 мм, допускается расхождение в превышении до 5 мм. Если разность допустимая, вычисляют hср – среднее превышение

Журнал технического нивелирования

Дата: 07.09.2011. Нивелир Н3 № 000. Время 8 ч 50 мин.

Раздел 5. Определение превышений и отметок точек. Нивелир. Виды и способы нивелирования.

5.1. Задачи и виды нивелирования;

5.2. Способы геометрического нивелирования;

5.3. Классификация нивелиров;

5.4. Нивелирные рейки;

5.5. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты геометрического нивелирования.

Конспект основных тезисов по темам:

Нивелирование – совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

Нивелирование используют для изучения рельефа, а также для определения высот точек при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Основные виды нивелирования:

Геометрическое нивелирование – превышение одной точки над другой определяется при помощи горизонтального визирного луча. При этом используются нивелиры, либо другие приборы (лазерные уровни), позволяющие получать горизонтальный луч.

Тригонометрическое нивелирование – превышение одной точки над другой определяется при помощи наклонного визирного луча, измеряя при этом угол наклона между точками и расстояние между ними. При этом используются теодолиты-тахеометры.

Другие виды нивелирования:

— Определение превышений по результатам спутниковых измерений (ГЛОНАСС).

Два способа геометрического нивелирования:

Н_А – отметка точки А; Н_В – отметка точки В; h – превышение; Н_ГИ – отметка горизонта инструмента; V – высота инструмента; З – отсчёт по задней рейке; П – отсчёт по передней рейке.

а) Способ «из середины».

Нивелир располагают между двумя точками примерно посередине. В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Берут отсчёты по рейкам З и П , записывают в журнал нивелирования. Отсчёт по рейке поизводят по средней горизонтальной нити зрительной трубы нивелира, то есть по месту, где проекция средней нити пересекает рейку.

Превышение между точками определяют по формуле: h = З – П (см.рисунок)

б) Способ «вперёд».

Нивелир устанавливают непосредственно над точкой А, измеряют его высоту V (от поверхности земли до оси зрительной трубы) и берут отсчёт П по рейке в точке В.

Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчёта П :

Высоту передней точки В расчитывают по формуле

Высота визирного луча над уровенной поверхностью называется: Горизонт инструмента.

Место установки нивелира называется: Станция.

Иногда для определения превышения между точками А и В недостаточно одной установки нивелира (одной станции). Тогда использут ряд последовательных измерений с промежуточными (связующими) точками установки (промежуточными станциями): Последовательное нивелирование.

Схему последовательного нивелирования называют: Нивелирный ход.

Основные части оптического нивелира:

Нивелир технического класса точности (обычно используемый в строительстве) состоит из следующих основных частей: Основание; Подставка; Горизонтальный круг; Оптическая зрительная труба; Круглый пузырьковый уровень; Регулировочные винты.

Современные оптические нивелиры оснащаются компенсатором: Свободно подвешенная оптико-механическая система, которая приводит визирный луч в горизонтальное положение.

Для приведение в рабочее состояние достаточно установить нивелир на штатив и регулировочными винтами установить пузырёк круглого уровня внутрь круга. Дальнейшая установка оси зрительной трубы в горизонтальное положение происходит автоматически.

Нивелирные рейки для нивелирования технического класса точности изготавливают деревянными складными или металлическими (из алюминиевого сплава) раздвижными (телескопическими).

Деревянные нивелирные рейки имеют полную длину 3 метра, с обеих сторон они имеют сантиметровые деления.

Алюминиевые нивелирные рейки имеют полную длину 3 или 5 метров, с одной стороны они имеют сантиметровые деления, а с другой стороны – милиметровые.

Визирный луч в пространстве прямолинеен. Уровенная поверхность не является плоскостью, следовательно, с увеличением расстояния нивелирования возникает необходимость внесения в расчёты поправки на кривизну Земли.

Поправка на кривизну Земли

где R — радиус Земли (R = 6371,11 км),

d — расстояние нивелирования.

При милиметровой точности измерений следует учитывать поправку на кривизну земли уже при расстояниях нивелирования 100 метров и более.

Вопросы для контроля:

1. Что называется нивелированием?

2. Какие существуют виды нивелирования?

3. Два способа геометрического нивелирования.

4. Назовите основные части нивелира.

5. Когда можно не учитывать поправки на кривизну Земли при геометрическом нивелировании?

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Нивелирование из середины

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки (рис. 1). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В — передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

Контролем нивелирования на станции по способу из середины является определение превышения с использованием черной и красной сторон реек:

Если h ч — h к I ≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическое h_ср = (h ч + h к )/2.

Если a > b, превышение положительное, если a

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается H_г:

Нивелирование вперед.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.2). Превышение h получают по формуле:

При способе вперед для контроля нивелир поднимают или опускают на несколько сантиметров, при этом высота прибора и отсчет изменится

Если Ih – h , I ≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическое h_ср = (h + h , )/2.

Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле или через горизонт прибора:

Погрешности при геометрическомнивелировании:1.Глазомерная оценка долей сантиметра по рейке, неточность показаний уровня (компенсатора), ограниченная разрешающая способность трубы, ошибки делений рейки — все это может внести в отсчет погрешность 2-3 мм, если расстояние (плечо) между нивелиром и рейкой составляет 100-120 м. Чтобы избежать грубой погрешности отсчета, нивелир тщательно юстируют, рейку отсчитывают в момент контакта половинок концов пузырька уровня, относят ее от нивелира не далее 150 м. 2.погрешность главного условия нивелира,3.влияниерефракции (Рефракция — преломление лучей света в земной атмосфере),4.кривизна земной поверхности, 5.наклон реек относительно земной поверхности, 6.погрешность аппроксимации отсчетов по рейкам.(Аппроксимация, или приближение — математический метод, состоящий в замене одних математических объектов другими, в том или ином смысле близкими к исходным, но более простыми.)

35) Поверки теодолита

Поверки выполняют для того, чтобы убедиться в выполнении условий взаимного расположения геометрических осей теодолита и в случае нарушения этих условий нужно исправить положения той или иной оси. Поверки выполняют до начала измерений.

1) Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси .

Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам, одновременно, вращая их в разные стороны ,приводят пузырек ампулы на середину. Затем поворачивают алидадную часть на 180°. Если пузырек уровня отклонится с середины более чем на 1 деление, то исправительными винтами пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения. На вторую половину пузырек уровня перемещают при помощи подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют.

2) Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси.

Выбирают точку местности, при наблюдении на которую зрительную трубу устанавливают приблизительно горизонтально.

Приведя вертикальную ось прибора в отвесное положение, визируют на эту точку при двух положениях круга (КП и КЛ) и делают осчеты Л1 и П1.

Затем, открепив закрепительный винт горизонтального круга, поворачивают алидаду примерно на 180° и визируют на ту же точку. Взяв отсчеты Л2 и П2, вычисляют значение коллимационной погрешности по формуле

3) Одна из нитей сетки должна быть горизонтальна, а другая вертикальна.

Вертикальная нить сетки наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить будет совпадать с отвесом , то условно выполнено. В противном случае поворачивают окулярную часть трубы до совмещения вертикальной нити с отвесом.

4) Определение места нуля вертикального круга.

Место нуля – отсчет по линии при горизонтальном положении визирной оси.

Наблюдают при обоих положениях вертикального круга (КП и КЛ) на две-три удаленные точки местности и вычисляют место нуля по формуле

МО= ×(Л+П)

Перед отсчитыванием необходимо убедиться, что пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится на середине. Колебания МО при наблюдении на различные точки не должны быть более 1′, что свидетельствует о правильности наблюдений.

Устройство нивелира.

Нивелир прибор, обеспечивающий горизонтальное положение визирной оси. Основными частями нивелира являются зрительная труба 1 и скрепленный с ней цилиндрический уровень 2 (рис.1), с помощью которого визирная ось трубы VV приводится в горизонтальное положение. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.

Приближенное приведение оси вращения нивелира ZZ в отвесное положение производится по круглому уровню 4, расположенному на подставке 3 с помощью трех подъемных винтов 5.

Нивелир имеет 4 оси:

ZZ- ось вращения нивелира должна занимать отвесное положение;

ii- ось круглого уровня должна быть параллельной оси вращения;

VV- визирная ось зрительной трубы должна занимать горизонтальное положение;

UU- ось цилиндрического уровня должна быть параллельной визирной оси. Проверка взаимного положения осей называется поверками нивелира, они должны быть выполнены до начала измерений.

Над цилиндрическим уровнем расположено призменное устройство, позволяющее получать изображения концов пузырька. Такой уровень называется контактным. Вращением элевационного винта добиваются, чтобы изображения концов пузырька были совмещены. В этот момент пузырек будет находиться в нуль-пункте (Рис 4 б.)

Рис.4. а) пузырек не в нуль-пункте; б) пузырек в нуль-пункте

Устройство нивелира Н3

Нивелир Н3 согласно ГОСТ 10528-76 относится к точным нивелирам, предназначен для нивелирования III и IV классов и технического нивелирования с погрешностью не более 3 мм на 1 км двойного хода.

Общий вид нивелира

1 – зрительная труба;

2 – цилиндрический уровень при трубе;
3 – элевационный винт;

4 – круглый уровень (на рисунке не показан);
5,6 – закрепительный и наводящие винты;
7 – вертикальная ось нивелира (ZZ₁);
8 – подставка с тремя подъемными винтами.

Нивелирные рейки.

Для технического нивелирования применяют деревянные трехметровые раскладные рейки. На обоих сторонах рейки наносят сантиметровые деления-

шашки, которые на одной стороне окрашивают черной краской, а на другой –красной. Сантиметровые деления группируют по пять, дециметровые деления подписывают.

Отсчет по нивелирной рейке берется следующим образом (рис. 6).

Отсчёт берётся в миллиметрах и всегда выражается четырёхзначным числом: первые две цифры — номер дециметра, 3-я цифра — число полных сантиметровых делений от начала дециметра до средней нити, 4-я цифра — десятые доли следующего сантиметрового деления. На рис. 6 отсчёт по центральной нити 1058.

На черных сторонах началу шкал соответствуют нули, на красной отчет которого нет на черной- например 4787. Для нивелирования из середины используют комплект реек с разностью 100 мм (например 4787 и 4687). Рейки устанавливают на костыли или башмаки.

Поверки нивелира.

Для начала работы нивелир подвергают внешнему осмотру, чтобы убедиться в наличии и исправности всех частей и принадлежностей, в плавности движения их при вращении винтов, четкости изображений, даваемых зрительной трубой, определяют увеличение трубы, рассчитывают точность визирования по формуле tv= 60”/v, определяют цену деления цилиндрического уровня.

У нивелиров с цилиндрическим уровнем и компенсатором производят поверки следующих условий:

1.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения.Условие выполняется, когда пузырек уровня оказывается в нуль-пункте.

2.Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. Для поверки этого условия по рейке, отстоящей от нивелира на расстоянии 5-10 м, берут отсчеты по обоим концам горизонтальной нити сетки. Если они одинаковы, то условие выполнено, в противном случае, действуя исправительными винтами сетки нитей, поворачивают ее до получения одинаковых отсчетов.

3.Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня(у нивелира с уровнем) или визирная ось должна быть горизонтальна(у нивелира с компенсатором).Это-главное условие.

Как пользоваться нивелиром и рейкой при строительстве

Оптический нивелир многие считают архаизмом, в то время как это один из наиболее точных приборов в рамках геодезических исследований. В нашем обзоре мы удовлетворим интерес обывателей по вопросам использования нивелира для геометрического способа построения плоскостей.

Два геодезиста на разных краях пропасти:

Нивелир (кричит): Переходи!

Нивелир (ещё громче): Переходи.

Нивелир (бормочет): Глухой идиот.

Рейка (кричит): Сам идиот.

Суть и специфика нивелирования

Существует немало способов установить искривление земной поверхности: по малейшей разнице в атмосферном давлении, с использованием теодолита или водяного уровня и прочих приспособлений. Однако геометрическое нивелирование считается наиболее универсальным, быстрым и точным способом: даже у технических нивелиров, используемых в строительстве, погрешность измерений составляет всего 10 мм на один км.

Суть нивелирования заключается в определении разности высот (превышения) каждой из набора точек на местности относительно некоторой эталонной точки, называемой в строительстве репером. После того, как виртуальная плоскость была определена, относительно нее отсчитывают нулевую отметку, которая в большинстве случаев лежит на уровне пола первого этажа здания.

В принципе, в нивелировании нет ничего сложного кроме двух специфических моментов. С одной стороны, геодезист с напарником должны уметь пользоваться нивелиром и рейкой, знать тонкости настройки и правильно устанавливать контрольные столбы. Другой нюанс заключен в том, что на местности могут присутствовать объекты, препятствующие визуальному контакту между нивелиром и рейкой. Поэтому место установки нивелира приходится периодически переносить, определяя временные реперы и устанавливая разность высот для них. Но в конечном итоге все расчеты сводятся к банальной арифметике.

Определение репера и ключевых точек

При геодезическом исследовании строительной площадки репер располагают в самой низкой точке плоскости, которую определяют визуально или путем беглого «прострела». В этом месте в землю вбивают массивный столб с прямым срезом, на который удобно установить рейку.

Количество и расположение ключевых точек зависит от задач нивелирования. Если речь идет о подготовке котлована под фундамент, точки располагают на внутренних и внешних углах по контуру будущей конструкции. При размещении контрольных точек не требуется высокой точности, важно лишь, чтобы в месте установки кольев не было локальных бугров или ям.

В черте населенного пункта имеются специальные, измеренные и утвержденные официально, реперные точки для привязки к ним при измерении новых строительных площадок.

Все точки должны быть по возможности равноудалены от места установки нивелира и находиться от него на расстоянии не менее 5 метров. Если нивелируется маленький участок, нивелиром можно отстреливать все точки со стороны, ну или воспользоваться гидростатическим уровнем.

Установка и выравнивание визира

Для начала необходимо установить штатив. Ослабив винты крепления телескопических ножек, треногу нужно выровнять так, чтобы верхняя площадка лежала в горизонтальной плоскости, здесь все делается «на глазок». Ножки нужно вдавить в рыхлый грунт, надавив ногой на упор, при этом расстояние между ними должно быть одинаковым. Высоту ножек нужно отрегулировать так, чтобы площадка штатива находилась на уровне груди, после чего затянуть винты.

Когда штатив установлен, на нем посредством центрального винта крепится сам нивелир. Он имеет две площадки: нижняя фиксируется к треноге винтом или иным штатным способом, верхняя покоится на трех регулировочных винтах. По сторонам образованного винтами треугольника расположены три цилиндрических пузырьковых уровня предварительной настройки. Вращая одну пару винтов, сначала нужно добиться, чтобы пузырек между ними стал точно между метками. После этого путем подкручивания третьего винта выставляются два других уровня. Индикатор точной настройки — круглый уровень — располагается на корпусе оптической трубы нивелира. Может потребоваться немного покрутить регулировочные винты, чтобы пузырек расположился точно в пределах круглой метки. Нивелир готов к работе.

Обозначения нивелирной рейки

Прежде чем начать стрелять местность, неплохо было бы разобраться с тем, как ориентироваться по рейке. Действительно, что это за непонятные буквы «Е», что за черные и красные отметки? В действительности все очень просто.

Рейка разбита на сегменты, каждый длиной по 10 см. Внутри каждого сегмента есть черные и белые участки, длина каждого равна 1 см. Крайние три черных участка объединены боковой линией — это чтобы проще было визуально определять центр сегмента. Цифры обозначают, в каком десятке сантиметров находятся метки сегмента, то есть по сути положение на рейке определяется числом белых и черных участков, прибавленных к номеру десятка.

Но ведь точности в один сантиметр явно недостаточно. Дело в том, что на обратной стороне рейки имеется обычная миллиметровая градуировка, которой на больших расстояниях пользоваться не очень удобно. Поэтому помощник, удерживающий рейку, может дополнительно подстраивать бегунок, руководствуясь командами геодезиста «выше» и «ниже», а затем показать на пальцах количество миллиметров. Также некоторые нивелиры оснащаются метрической сеткой, по которой это отклонение определить еще проще.

Напоследок самый интересный вопрос: почему верхней части рейка имеет красную разметку, расположенную в обратном порядке. Дело в том, что у старых нивелиров не было дополнительной линзы и изображение геодезист видел перевернутым. Но с такими «динозаврами» вам вряд ли придется иметь дело.

Порядок измерения превышения точки

Перед отстрелом точки помощник должен установить рейку как можно ближе к контрольному колышку, мягко оперев ее на прилегающий грунт. Рейку во время измерений нужно держать недвижимо и строго вертикально, используя для выравнивания отвес или круглый пузырьковый уровень.

Нивелир нужно повернуть в сторону рейки так, чтобы вертикальная ось сетки расположилась точно по ее центру. После этого путем вращения оптического винта нужно настроить резкость изображения, чтобы метки на рейке были отчетливо видны. Затем нужно подстроить резкость отображения сетки, вращая кольцо на окуляре.

Чтобы определить превышение, необходимо отметить номер сегмента, на котором расположилась вертикальная ось, а затем посчитать, сколько от начала сегмента до оси целых чёрных и белых промежутков. Дописав после номера сегмента это значение, вы получите возвышение в сантиметрах. Если нужна более высокая точность, после возвышения ставится запятая, затем помощник перемещает ползунок так, чтобы его край точно совпал с горизонтальной осью и передает число дополнительных миллиметров, которое записывается после запятой.

Можно обойтись и без ползунка. Если горизонтальная ось расположилась точно посередине белой или чёрной метки, добавляют три миллиметра, если в нижней четверти — один или два, если в верхней четверти — четыре. Такого визуального определения для строительства более чем достаточно.

Ведение журнала и расчёты

Процесс нивелирования сопряжён с ведением большого количества записей. Геодезист должен иметь под рукой план участка, на котором схематически изображен объект, для строительства которого выполняется нивелирование, а также места расположения контрольных кольев. Каждый колышек нужно пронумеровать и вынести эти обозначения в отдельную таблицу, в которой отмечаются измеренные превышения.

Теперь о самих превышениях. Они бывают относительными и абсолютными, то есть от плоскости измерения нивелира и от репера. К примеру, превышение репера составило 145,2 см, а контрольной точки — 151 см. Вычтя из превышения репера превышение точки мы обнаружим, что абсолютное превышение составит -4,8 см, при этом знак «минус» точно дает понять, что тока расположена ниже. Подобные вычисления следует провести для каждой из точек.

Практический смысл нивелирования заключается в нанесение на колья отметок, находящихся в одной горизонтальной плоскости. Для этого необходимо найти самую высокую точку с наибольшим положительным значением превышения и добавить к нему, например, 20 см. Следуя от одного колышка к другому, на них с помощью рулетки откладывают значение превышения точки, к которому добавлено значение смещения — те самые 20 см. Полученные метки используются при ведении земляных работ и определения глубины котлована, либо для натягивания причального шнура.

Видео по теме: