Дәріс 15

Техникалық нивелирлеу

Топографиялық жұмыстар жүргізу кезінде түсіру пункттерінің биіктіктері техникалық нивелирлеу арқылы анықталады. Техникалық нивелирлеу сондай-ақ, инженерлік жұмыстарды, темір жолдар мен тас жолдарды жобалау, құру және оларды пайдалану мақсаттарында жүргізіледі.

Құрылыс жүргізілетін аймақ планға квадратты нивелирлеу арқылы түсіріледі.

Техникалық нивелирлеу трассаны белгілеу, нивелирлеу және профиль сызудан тұрады.

Трассаны белгілеу - түсірілетін жерді алдын-ала байқау, келешек салынатын құрылыстың осін белгілеп, пикеттерді және құрылыс нүктелерін бекіту. Трассаның осі әр 100 м сайын пикеттер мен аралық ерекше нүктелер бекітіледі. Пикеттік нүктелерді трассаның басынан бастап нөмірлейді, яғни пикеттің нөмірі трассаның басынан бастап неше жүз метр жүрілгенін көрсетеді. Аралық нүктелер жердің ойлы-қырлы жерлерін белгілеу үшін қажет. Олардың тұрған жерін анықтау үшін алдыңғы пикеттің аралық нүктеге дейінгі қашықтығы өлшенеді.

Техникалық нивелирлеуде нивелирді жұмыс жағдайына келтіргеннен кейін өлшеу келесі ретпен орындалады:

1. Артқы рейканың қара жағынан санақ (есеп) алу.

2. Алдыңғы рейканың қара жағынан санақ (есеп) алу.

3. Алдыңғы рейканың қызыл жағынан санақ (есеп) алу.

4. Артқы рейканың қызыл жағынан санақ (есеп) алу.

5. Аралық нүктелерде рейканың қара жағынан санақ алу.

Рейкадан алынған есептер арнаулы нивелир журналына жазылады.

Есептердің айырымы, яғни рейканың қара және қызыл жағынан өзара биіктіктерінің шамасы 4 мм-ден аспау керек.

Нивелирлеудің нәтижелерін өңдеу нивелир журналындағы далалық есептеуді тексеруден басталады. Ол үшін әр беттік тексеру жасалады.

Журналдың әр бетінде артқы рейка ( ) мен алдыңғы рейканың ( ) есептерінің өзара биіктіктерінің қосындысы есептеледі. Сонда:

(15.1)

Одан кейін биіктік қате (қиыспаушылық) анықталады. Егер жүріс тұйықталған болса:

(15.2)

Ал жүріс тұйықталмаған болса, яғни биіктіктері белгілі Н_бас және Н_соң екі репердің арасында жүргізілсе:

(15.3)

Техникалық нивелирлеудің шекті қатесі.

мм немесе (15.4)

мұнда L- нивелир жүрісінің ұзындығы, км; n – станциялардың саны.

Егер болса, онда орта өзара биіктіктің шамасына кері таңбамен түзетпе енгізіледі:

(15.5)

Табылған түзетпе арқылы орта өзара биіктікті түзетеді:

(15.6)

Содан кейін байланыс нүктелерінің биіктіктерін анықтайды:

Геометриялық нивелирлеу журналын өңдеу үлгісі.

Станциядағы нивелирлеуді тексеру. Рейканың қызыл мен қара жағынан алынған есептердің айырмасын есептейді. Олар «рейканың табанынан» (4785) 4 мм-ден аспау керек. Бұл айырма («рейканың табаны») екі есептің астына жақша ішіне жазылады.

Әр станцияда байланыстырушы пикеттердің арасында биіктік өсімшесін h артқы есептен алдыңғы рейкалардан алынған қара және қызыл есептердің ретінде, жеке-жеке есептеліп алынады да, бір-бірімен салыстырылады.

, (14.14)

,

мұндағы, , - артқы рейканың қара, қызыл жақтарынан алынған есептер;

, - алдыңғы рейканың қара, қызыл жақтарынан алынған есептер.

Есептелген мәндердің айырмашылығы мен 4 мм-ден аспауы керек.

Байланыстырушы пикеттердің орташа өсімшесін төмендегі формуламен есептейді:

. (15.7)

Алынған санды толық мм-ге дейін дөңгелектеп, сәйкес графаның бірінші жолына жазылады.

Әр беттік тексеру. Журналдың әр бетінде беттік тексеру жүргізіледі:

(15.8)

мұндағы мен - қаралып отырған журналдың бетіндегі рейканың қызыл мен қара жақтарынан алынған артқы және алдыңғы есептердің қосындысы;

- қаралып отырған бетіндегі орташа өсімшенің қосындысы.

Жүрістің қиыспаушылығын тексеру. Нивелирлік жүрістің қиыспаушылығы мына формуламен анықталады:

, (15.9)

мұндағы - барлық жүріс бойынша өсімшелердің қосындысы;

- өсімшелердің теориялық қосындысы.

. (15.10)

Шекті қиыспаушылық төмендегі формуламен есептеледі:

, мм (15.11)

мұндағы L- жүрістің ұзындығы, км-мен алынады.

Егер , онда оны түзету ретінде кері таңбамен бүтін мм-ге дейін дөңгелектеп, барлық өсімшелерге таратады. Түзетілген өсімшелерді журналдың сәйкес графасына жазады. Байланыстырушы нүктелердің биіктіктері есептеледі.

Кесте - Техникалық нивелирлеу журналы

Кесте - жалғасы

№3 станциядағы ведомосінің есептеу үлгісі

(15.12)

мұндағы мен - алдыңғы және келесі нүктелердің биіктіктері.

Соңғы нүктенің Н_{Rp I} биіктігінің мәні тура шықса, есептеудің дұрыс екендігін көрсетеді.

Аралық нүктелерінің биіктіктері (плюстік нүктелердің мен көлденең қиманың нүктелерінің) аспапты горизонты АГ арқылы есептеледі:

, (15.13)

мұндағы - аралық нүктенің биіктігі;

- аралық нүктеден алынған рейкалық есеп.

, (15.14)

мұндағы - байланыстырушы нүктенің (пикеттің) биіктігі;

- нүктедегі тұрған рейканың қара жағынан алынған есеп.

Тригонометриялық нивелирлеу әдісі

Тригонометриялық нивелирлеу әдісін рельефі қатты өзгермелі жерлерде, көбінесе таулы жерлерде нивелирлеу жұмысын жүргізгенде қолдану ыңғайлы. Бұл әдіспен нивелирлеуде жер бетіндегі нүктелердің өзара биіктіктерін анықтау үшін теодолит аспабы немесе тахеометр аспаптары қолданылады. Тригонометриялық нивелирлеу әдісінің мәні – жер бетінде А және В нүктелері берілген дейік. Енді осы нүктелердің өзара биіктігін анықтау керек. Ол үшін А нүктесіне теодолитті қойып, оны жұмыс қалпына келтіреді. Содан кейін аспап биіктігін і рулеткамен өлшейді. Ал В нүктесіне биіктігі белгілі і=ВL рейканы орналастырады.

Сурет 15.1

Теодолиттің көру дүрбісін L нүктесіне көздеп бұрышты өлшейді. А және В нүктелерінің арасындағы горизонталь қашықтық d=AC =ON. Онда .

Енді МС сызығының екі жағындағы биіктіктерді теңестіреміз. Сол жағында болса, оң жағында , яғни = , бұдан толық өзара биіктікті анықтауға болады:

= + , (15.15)

мұнда - горизонталь арақашықтық; - көлбеу бұрышы; і – аспаптың биіктігі; - көздеу биіктігі көбейтіндісін электрондық калькулятормен немесе арнаулы өзара биіктік кестесі арқылы есептейді.

Өлшеу кезінде есептеу жұмыстарының көлемін азайту үшін рельефі бірдей өзгермелі жерлерде теодолиттің көздеу дүрбісін рейкадағы аспаптың биіктігіне тең шамаға ( і= ) көздейді, онда келесі түрде болады:

(15.16)

Өзара биіктікті көлбеу ұзындықтар арқылы анықтағанда, келесі түрде болады:

(15.17)

Егер d>300 м болса, онда өзара биіктікті Жердің қисықтығы мен рефракция құбылысы ескерілетін түзетпе беру арқылы анықтайды:

мұндағы , R – Жердің радиусы.

Тригонометриялық нивелирлеу теодолиттер Т30, 2Т30, Т15, Т15К, Т5, ТО5 (МЕСТ 10529-79) пен тахеометрлер ТЭ, ТД, ТВ (МЕСТ 10812-74) және шет елдік тахеометрлер Дальта 010, Дальта 020 және т.б. арқылы орындалады.