Методические указания по обработке результатов нивелирования. Метод геометрического нивелирования основан на использовании горизонтального луча визирования и служит для создания высотной опорной сети

Общие сведения

Метод геометрического нивелирования основан на использовании горизонтального луча визирования и служит для создания высотной опорной сети, получения профилей местности при изыскании и строительстве различных инженерных сооружений, наблюдений за осадками объектов.

При нивелировании трассы линейных сооружений (каналов, дорог и т.п.) обычно применяется способ нивелирования из середины. При этом нивелир устанавливается посередине между двумя пикетными точками. Превышение определяется как разность отчетов по задней и передней рейке. В отличие от способа нивелирования вперед способ нивелирования из середины позволяет уменьшить погрешность при измерении превышений.

Исходные данные

Исходными данными для расчетно-графической работы являются:

- журнал нивелирования трассы сооружения,

- отметки реперов,

- пикетажная книжка.

Эти данные приведены в приложении таблицы А и В.

Методические указания по обработке результатов нивелирования

Обработка журнала нивелирования ведется в табличной форме (таблица 1).

3.1 Определение превышения и постраничный контроль

Превышение (графы 6 и 7) между связующими точками на станциях (пикеты, реперы, исковые точки) определяются по данным нивелирования из середины:

h = З – П,

где З и П – отчеты по рейкам на заднюю и переднюю точку соответственно.

Если расхождение в превышениях, определенных по черным и красным отчетам не превышает 5 мм, вычисляют среднее превышение (графы 8 и 9).

Для каждой странице журнала определяют Σ З и Σ П – сумма отчетов по задней и передней рейкам, Σ h –сумму вычисленных превышений и Σ h _ср – сумма средних превышений. При отсутствии ошибок в вычислениях выполняется равенство:

3.2 Вычисление невязки и ее распределение

Алгебраическая сумма всех средних превышений теоретически должна б ыть равна разности отметок конечного и начального реперов. Практически же, в следствии погрешностей в измерениях, получается невязка, которую можно подсчитать по формуле:

f _h = Σ h _ср - (Н _кон. – Н _нач.)

Допустимая невязка для инженерно-технического нивелирования:

f _{h доп}. = 40 мм × √ L,

где L – длина хода в километрах.

Если полученная невязка меньше допустимой, она распределяется на средние превышения с обратным знаком.

Таблица 1 Журнал инженерно-технического нивелирования

3.3 Вычисления отметок

Отметки связующих точек вычисляют последовательно от известной отметки начального репера по формуле:

Н _n=Н _n-1+h _{ср. испр.} ;

где Н _n и Н _n-1 – отметки связующих точек;

h _{ср. испр.} – исправленное превышение между этими точками.

Контролем является получение заданной отметки конечного репера. Для определения отметок промежуточных точек (плюсовых и поперечных) предварительно определяется горизонт инструмента

Согласно рисунка 1 горизонт инструмента: ГИ=Н _а + а

ГИ=Н _в + в

где Н _а, Н _в – отметки связующих точек;

а, в – отчеты по черным сторонам реек на связующие точки.

Тогда отметка, например, точки С:

Н _с = ГИ - с,

где с – отсчет по рейке на промежуточную точку.

3.4 Расчет элементов кривой

Для разбивки кривой пользуются таблицами или определяют основные элементы кривой по приведенным ниже формулам:

а) тангенс Т= R∙ tg ,

б) длина кривой К= R,

в) биссектриса Б=R (sec - 1)= R ( - 1),

г) домер Д=2Т-К.

В этих формулах R - радиус поворота;

a - угол поворота трассы.

Определение пикетажного наименования главных точек кривой производят по известному положению вершины угла поворота:

ВУ-Т=НК;

НК+К/2=СК;

СК+К/2=КК или ВУ+Т-Д=КК,

где ВУ - вершина угла поворота;

НК, КК - соответственно начало и конец кривой.

Пример: R = 100 м, = 20^°, ВУ = ПК2 + 50 м.

Т=17, 6 м; К=34, 88м; Б=2, 04м; Д=0, 32м.

ПК2+50-17, 6=ПК2+32, 4;

ПК2+32, 4+17, 44=ПК2+49, 84;

ПК2+49, 84+17, 44=ПК2+67, 28 или ПК2+50+17, 6-0, 32=ПК2+67, 28

3.5 Определение отметок проектной линии

Если известен уклон проектной линии i и отметка начальной точки (Н_пр)_нач., то проектные отметки связующих и промежуточных точек вычисляют по формуле:

Н _пр= (Н _пр) _нач ± i • d;

где d – горизонтальное проложение расстояния между точками;

i – уклон проектной линии.

Если проектная отметка начальной точки не задана, то проектная линия проводиться так, чтобы объем земляных работ был минимальным, т.е. объем работ по выемке грунта и насыпи были примерно одинаковыми.