Как сделать разметку фундамента под дом своими руками

                Лекция 11      Цифровые нивелиры

Геометрическое нивелирование. Геометрическим нивелированием называется измерение превышений при помощи горизонтального луча, который строится нивелиром

Тема 6. НИВЕЛИРОВАНИЕ

Геометрическим нивелированием называется измерение превышений при помощи горизонтального луча, который строится нивелиром. Принципиальная схема устройства нивелира: параллельность визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня. При положении пузырька уровня в нульпункте визирная ось трубы горизонтальна. В строительстве геометрическое нивелирование – основной вид измерения превышений. Применяется два способа геометрического нивелиро-

вания: из середины и вперед.

При нивелировании из середины, , в точках А и В отвесно установлены рейки P1 и P2 , а на равных расстояниях от них – нивелир (необязательно в створе линии АВ). Если направление нивелирования от А к В, то рейка P1 будет задней, а рейка P2 – передней. Визируют на заднюю рейку P1 , приводят пузырек уровня в нульпункт и берут отсчет а по рейке. Затем визируют на рейку P2, снова приводят пузырек уровня в нульпункт и берут отсчет b. Превышение передней точки А над задней В : h = a — b — разность отсчетов по задней и передней рейкам. При нивелировании способом вперед в точке А устанавливают нивелир, а в точке В рейку, Визируют на рейку, приводят пузырек уровня в нульпункт, по рейке берут отсчет в. Измеряют высоту прибора i – расстояние от точки А до центра окуляра. В этом случае h= i–b — высота прибора минус отсчет по передней рейке. Если отметка задней точки известна, то отметка передней точки будет равна HB = HA + h . Высоту точки В можно определить через горизонт прибора ГП – расстояние от отсчетной поверхности до горизонтального луча, : ГП=HA+a; HB = ГП–b.

Вычисление отметок через ГП удобно, когда с одной станции (станцией называется установка прибора) нивелируется несколько точек.

Если расстояние между точками А и В большое, то между ними прокладывают нивелирный ход, состоящий из последовательных станций, Точки 1, 2, 3 ,…, через которые передаются высоты, называются связующими: H1=HA+h1; H2=H1+h2; H3+H2+h3 и т.д. Точки С, высоты которых определяются дополнительно для решения поставленных задач (например, определение отметки перегиба ската для детального построения продольного профиля), называются промежуточными . Отметки таких точек вычисляют через горизонт прибора: ГПст.2 =H1+a2=H2+b2; HC ГПст.2 – с (отсчет по рейке на промежуточной точке). Отметку точки В можно вычислить

Читайте также:  Удобна мини солнечная электростанция или нет?
через суммарное превышение: HB = HA + . Последовательное нивелирование в строительстве применяется при изысканиях линейных сооружений: автодороги, подземные коммуникации и др.

— 21 —

Виды нивелирования

В настоящий момент применяют семь разновидностей выполнения измерений. Каждый вид зависит от конкретного случая.

Геометрическое нивелирование

Чтобы выполнить такое измерение, нужен горизонтальный луч визирования и отсчетная шкала. Такой луч генерируется при помощи нивелира, а отсчетной шкалой является рейка со шкалой.

Такой вид самый распространенный и не сложный. Точность данного вида велика и риск в просчетах достигает максимум 1 мм на 1 км расстояния. Такой вид используется при геодезических работах для нивелирования поверхности.

По способу определения планового положения снимаемых очертаний и нивелируемых точек выделяют следующие методики нивелирования поверхности:

  • по квадратам (при условии гладкой местности);

  • по параллельным линиям (в лесистой местности);

  • по магистралям (при выраженном рельефе).

Барометрическое нивелирование

Метод необходим, чтобы измерить превышение перепада атмосферного давления. Измерения проводятся в разных отметках необходимой территории.

В данном методе пользуются барометр. Им измеряют давление и, сопоставляя показатели, определяется превышение.

В барометрическом методе нивелирования точность исследований невысокая, так как вид исследований зависит от погодообразования, и погрешность может варьироваться от полуметра до двух.

Данный метод применяется на начальном этапе работ.

Тригонометрическое нивелирование

Используя такой вид, вычисление превышения измеряют путем наклонного угла визирования к горизонту.

Чтобы измерить вертикальные углы, применяют геодезическое оборудование: теодолит – чтобы определить угол наклона, дальномер – измерить расстояние.

Погрешность – максимум 40 мм на 100 м. Ограниченно применение в горной и холмистой местности.

Гидростатическое нивелирование

Вид измерения, который основывается на методе свойства сообщающихся сосудов.

Жидкость в емкости устанавливается по одному уровню, а поверхность расположена под прямым углом по направлению к силе тяжести, что дает возможность определить превышение.

Применяется, чтобы получить небольшие измерения. Погрешность сопоставима с геометрическим нивелированием.

Стереофотограмметрическое нивелирование

Механическое нивелирование

Применяется в качестве контроля расположения железнодорожных дорог и прочих линейных конструкций.

При помощи особых датчиков, зафиксированных на транспорте, на листе вырисовывается профиль местности.

Радиолокационное нивелирование

Основа метода заключается в получении абсолютных высот с летательных аппаратов, используя специальные высотометры.

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Читайте также:  Как отрегулировать карбюратор на бензопиле партнер

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Рекомендую: Как сделать деревянную калитку своими руками

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Дополнительные приспособления и инвентарь

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Кроме паспорта, в комплекте нивелира идет ключ для обслуживания и мягкая фланель для протирки линз и конечно защитный футляр, где он хранится. Модели с горизонтальным лимбом — угломером комплектуются отвесом для установки строго в нужной точке.

Важно

! Оберегайте нивелир от ударов и толчков, даже когда он в футляре. Современные приборы оборудованы специальным устройством, осуществляющим точную подстройку по горизонтали, сильный толчок, внешне не оставивший ни малейшего следа, может повредить его тонкий механизм.

Исследование правильности работы цилиндрического уровня

Если на модели прибора применен уровень цилиндрического типа на зрительной трубке, то он должен удовлетворять следующим условиям — его ось должна быть строго параллельна линии визирования трубы. Эту проверку надо делать в два этапа:

  • проходящая через основную ось цилиндрического уровня отвесная плоскость должна быть параллельна аналогичной поверхности, проходящей через линию визирования зрительной трубки;
  • проекция на отвесную плоскость угла между осью уровня и трубы не должна превышать предела, установленного в паспорте.

Первое условие проверяют при помощи рейки, установленной в 45-55 метрах от штатива, подъемный винтик которого направляют в ее сторону. Тщательно проверяют горизонтальность крепления прибора, совмещают поднимающим винтом концы пузыря уровня, а механизмом фиксирования получают четкое изображение. Производят отсчет. Затем добиваются наклона оси прибора подъемными винтиками, так чтобы не изменились показания, и фиксируют положение концов цилиндрического уровня. То же делают и при наклоне в противоположном направлении. Если пузырь остается в обоих случаях на месте или его концы смещаются в одном направлении, то установка уровня признается правильной. Если этого нет, то производят юстировку горизонтальными и вертикальными винтами самого цилиндрического уровня.

Второе условие проверяется при помощи таких методов, как:

  • нивелирование в прямом направлении вперед;
  • то же, но в сочетании с измерениями из середины;
  • применение способа с использованием разных плеч.

При каждом способе, а они описаны в специальной литературе, должно проводиться не менее 3 измерений угла между осью уровня и проекцией на отвесную плоскость. Затем вычисляют среднее арифметическое этих измерений и сопоставляют с паспортными данными. Если полученная цифра не выходит за допустимые пределы, указанные в документе, то нивелир настроен правильно.

Измерение и фиксация значений

Измерение через нивелир производится путем выбора точки отсчета и последующей коррекции значений положения других точек на основе данных об исходной точке. Пример: измерительная рейка устанавливается на самую высокую точку измеряемой плоскости. Затем производится наведение нивелира на шкалу рейки.

Для удобства снятия показаний рейка перемещается вверх или вниз так, чтобы перекрестие линий в объективе встало на целое число, указанное на шкале рейки. Данное значение фиксируется. После этого рейка переносится на другую точку измерения. В новом положении необходимо найти зафиксированное значение на шкале – оно должно также совпасть с перекрестием объектива. После совмещения этих показателей, нижний край рейки станет точкой, по которой будет выставляться отметка.

В большинстве случаев такие отметки проставляются на реперах – специальных конструкциях, между которыми протягиваются строительные шнуры (применяются, например, при заливке фундаментов или кладке кирпичных стен). В зависимости от показателей совмещения перекрестия нивелира и значения шкалы рейки может понадобиться перенести репер или сместить его по вертикальной оси. В конечном итоге все ключевые точки отмечаются по нижнему краю рейки и совпадают с первой точкой отсчета по показателям уровня.

Нивелир позволяет выставлять измерительные точки на один уровень на больших площадях, что невозможно сделать с применением каких-либо других измерительных приборов. Расстояние, которое может ограничивать действие прибора, определяется его техническими возможностями и характеристиками линзы. Кроме того, нарушить процесс измерения может неправильно подобранная высота установки штатива. Если имеет место превышение допустимой высоты положения, а измерения необходимо провести в низине, длина измерительной рейки может оказаться недостаточной. Это приведет к тому, что в объективе нивелира будет отсутствовать линейка – провести замеры будет невозможно.

Если соблюдать базовые правила использования нивелира, можно добиться положительных результатов в съемке измерений. Это повлияет на конечное качество выполняемой работы.

При этом необходимо избегать распространенных ошибок, способных снизить эффективность прибора.