Курсовой проект Проект нивелирной сети 4 класса. Конструкции нивелирных ходов, их краткая характеристика. Типы грунтовых и стенных реперов. Узловые точки ходов и нивелирные полигоны для определения невязок по высоте. Допустимые невязки.

2. ПРОЕКТ НИВЕЛИРНОЙ СЕТИ IV КЛАССА

2.1. Конструкции нивелирных ходов, их краткая характеристика

Согласно инструкции [4], нивелирование IV-го класса проектируется в пределах полигона III-го класса.

Сети высотного обоснования строятся по тем же принципам, что и плановые сети, от высшего класса точности к низшему классу точности. Высотные сети создают единую систему высотного геодезического обоснования на территории страны. При создании нивелирным сетей IV класса, согласно инструкции [4], необходимо придерживаться следующих требований:

• нивелирование IV класса выполняется в одном направлении способом «средней нити»;

• нивелирование IV класса выполняется отдельными ходами и полигонами периметром 20 — 60 км, опирающихся обоими концами на пункты старшего класса. Допустимая невязка хода или полигона не должна превышать по абсолютной величине 20 мм;

• нивелирные сети в городах, населённых пунктах и на промышленных площадках должны обеспечивать все потребности городского хозяйства и строительства. Превышения между наиболее удалёнными друг от друга реперами нивелирной сети города должно быть известно с ошибкой не более 30мм.;

Линии нивелирования преимущественно прокладывают вдоль шоссейных или железных дорог, а при их отсутствии по берегам рек и тропам.

Линии государственной нивелирной сети I, II, III, IV классов закрепляются на местности реперами не реже чем через 5 км (по трассе).

Средняя квадратическая ошибка измерения превышения 10 мм [3].

Согласно [3],.длина линии не должна превышать 8 км на застроенной территории и 12 км на незастроенной. .Нивелирование IV класса точности выполняется нивелирами, которые имеют увеличение трубы не менее 25^х, цену деления уровня не более 25^’’ на 2 мм и нивелирами с самоустанавливающейся линией визирования (Н3КЛ, Ni-025) и им равноточными.

2.2. Типы грунтовых и стенных реперов

По надёжности закрепления в грунте реперы подразделяются на рядовые, закладываемые на линиях нивелирования всех классов через 5-7 км, и фундаментальные, дополнительно устанавливаемые на линиях I—II классов через 50-60 км.

По конструкции и местам закладки реперы подразделяются на: грунтовые, скальные и стенные. Грунтовые реперы (см. рисунок 2.1) применяют в северных районах зоны сезонного промерзания грунтов при закреплении нивелирных линий I—IV классов.

Рисунок 2.1 – Грунтовый репер

(1-ж/б пилок с маркой и якорным устройством; 2- граница промерзания грунта; 3-опознаватель-ный знак)

На расстоянии 1 м от репера устанавливают опознавательный знак в виде четырёхгранного железобетонного пилона, в верхней части которого прикрепляют плиту с надписью «Геодезический пункт. Охраняется государством», обращённой к реперу.

Стенные знаки применяются двух типов: с выносными штангами и стенные реперы. Стенной репер закладывается в стену сооружения, обычно в цоколь здания, или в вертикальную поверхность отвесной скалы на высоте примерно 0.5 метров Описание стенных реперов приведено в пункте 1.6 (см. рисунок 1.3).

Все нивелирные знаки сдаются по актам на хранение местным органам власти.

2.3. Узловые точки ходов и нивелирные полигоны для определения невязок по высоте. Допустимые невязки

В данном курсовом проекте исходными являются репера нивелирования III класса – Лотишино, Клясино, Мельница Имеющихся пунктов высотной государственной сети III класса недостаточно, согласно инструкции [3], для проведения крупномасштабной топографической съёмки. Достижения необходимой плотности сети, будет проводиться путём создания высотной сети сгущения IV класса.

Обязательным условием при прокладывании нивелирного хода является наличие в сети узлового репера, который должен быть закреплен в здании. В данной работе репер был закреплен на здании в населенном пункте Филино и является узловым.

Для передачи высотных отметок на все пункты триангуляции необходимо проложить нивелировочный ход IV класса. При проектировании линии нивелирования IVкласса на карту наносим все пункты триангуляции (см. прил. Г).

В ходах нивелирования IV класса в качестве проектируемых реперов используются исходные и уже запроектированные пункты триангуляции.

Согласно [5] длины линий нивелирования IV класса не долж­ны превышать 50 км. Как видно из таблицы 2.1- реальная длина хода IV класса в данном курсовом проекте не превышает допустимую длину хода.

Таблица 2.1 – Подсчет протяженности ходов нивелирования

Выбор прибора для нивелирования. Ассортимент нивелиров на мировом рынки огромный. При выборе нивелира нужно учитывать требования инструкций [3] и [4] к приборам для полевых работ, указанные в пункте 2.1 Учитывая эти требования, выбираем нивелир 2Н3Л, который изображён на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Нивелир 2Н3Л

Этот прибор относится к разряду точных нивелиров и является современной модификацией известного и хорошо себя зарекомендовавшего нивелира Н3. Нивелир имеет контактный уровень, снабжен лимбом для измерения горизонтальных углов. Прибор прост в обращении и обслуживании. В последние годы нивелир 2Н3Л нашел широкое применение в различных отраслях.

Нивелир, как прибор для определения превышений должен удовлетворять определенным механико-технологическим и геометрическим условиям. Эти условия проверяются в нивелире путем выполнения испытаний, поверок и исследований. Выбранный нами нивелир относится к точным нивелирам.

Полевые работы по нивелированию IV класса. Нивелирование IV класса выполняется методом из середины при расстояниях от нивелира до реек 100 — 150 м (150 м допускается при применении нивелиров с увеличением более 30^x и спокойных, отчетливых изображениях). Расстояния от нивелира до реек измеряются тросом или шагами. Неравенство плеч допускается до 5 м, а накопление неравенств – до 10 м. После установки нивелира на станции по круглому уровню наблюдения ведут по способу средней нити.

Методика уравнительных вычислений. В первом приближении вычисляем высоты узловых точек; затем приступаем к вычислению второго и последующего приближения. Начиная со второго приближения высоты, вычисляют с учетом весов линий. Вычисления продолжают до тех пор, пока высоты одних и тех же узловых точек вычисленные до 0,001 м., не будут одинаковыми в двух последовательных приближениях. Значения высот в последнем приближении дают окончательные высоты узловых точек. По окончании уравнивания вычисляют поправки в превышения как разности абсолютных значений уравненных и измеренных превышений:

V = h_yp — h_иэм;

где h_yp — равно разности окончательных высот.

Выполняют контроль правильности вычислений окончательных точек и поправок в превышения:

R = [PV] < 0.5 м.

Оценка точности по результатам уравнивания состоит в вычислении СКО единицы веса  и СКО нивелирования на один км хода m. СКО единицы веса:

 = ;

где Z — число уравниваемых линий;

U — число узловых точек.

СКО нивелирования на 1 км хода:

m = ; при р = с  L;

m =  ; при р = с  n;

где n— общее число интервалов в уравниваемой системе;

[L]— общая длина уравнительных линий, км.