Нивелирные измерения выполняют при определении высотных координат точек на земной поверхности, при составлении топографических планов и профилей местности, перенесении на местность проектов застройки в заданное положение по высоте.
Наиболее широко применяются такие виды нивелирования, как геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое, спутниковое.
Геометрическое нивелирование выполняется при помощи нивелира. Этот вид нивелирования применяется для:
– создания высотной геодезической сети;
– измерения вертикальных движений земной коры;
– при изысканиях и строительстве инженерных сооружений;
– при измерении осадки инженерных сооружений.
Геометрическое нивелирование проводится двумя способами – нивелирование способом из середины и нивелирование вперёд.
При измерении превышений способом из середины нивелир ставят на равных расстояниях от точек А и В (рисунок 40), а на точки А и В ставят отвесно нивелирные рейки.
Рисунок 40 – Геометрическое нивелирование из середины
Визируя зрительной трубой на рейку А, берут отсчёт а, равный высоте визирного луча над точкой А, а по рейке В – отсчёт b, равный высоте визирного луча над точкой В. Превышение точки В над точкой А определяется по формуле:
h = a – b (17)
Результаты измерений при техническом нивелировании записываются в журнале технического нивелирования, представленном в таблице 4. В таблице цифрами в скобках показана последовательность действий при измерениях и вычислениях.
Таблица 7 – Журнал технического нивелирования
| Номер станции | Точка стояния рейки | Отсчёт по задней рейке, мм | Отсчёт по передней рейке, мм | Превы- шение вычис-ленное, мм | Превы- шение среднее, мм |
| Реп. 8 | 2974 (1) | 0590 (3) | +2384 (7) | +2384 (9) | |
| с.с.1 | 7774 (2) | 5390 (4) | +2384 (8) | ||
| 4800 (5) | 4800 (6) | ||||
| с.с. 1 | -1718 | -1718 | |||
| Х1 | -1719 | ||||
После установки и приведения нивелира, при помощи подъёмных винтов, в горизонтальное положение начинается измерение. Работа на станции при техническом нивелировании выполняется в следующем порядке:
1. Визируем нивелир на заднюю точку и снимаем отсчёт по чёрной стороне рейки (1);
2. Поворачиваем рейку и снимаем отсчёт по красной стороне (2);
3. Визируем нивелир на переднюю рейку и снимаем отсчёт по чёрной стороне (3);
4. Поворачиваем рейку и снимаем отсчёт по красной стороне (4);
5. Определяем неравенство высот реек (5) и (6), как разность отсчётов красного и чёрного по соответствующей рейке;
6. Определяем превышение по чёрной стороне, как разность отсчёта чёрного заднего и чёрного переднего (7) = (1) – (3);
7. Определяем превышение по красной стороне, как разность отсчёта красного заднего и красного переднего (8) = (2) – (4);
8. Если разность между чёрным и красным превышением не более 5 мм, определяем среднее превышение между ними (9).
Превышения могут быть как положительные, так и отрицательные. После завершения нивелирования хода выполняется постраничный контроль на каждой заполненной странице, определение невязки, проверка невязки на допустимость, вычисление поправок, исправление превышений и вычисление высот точек хода.
При нивелировании вперед окуляр зрительной трубы нивелира располагают вплотную к рейке, поставленной вертикально на точку А (рисунок 41).
Рисунок 41 – Геометрическое нивелирование вперед
Отсчитывая по рейке высоту прибора ί над точкой А, зрительной трубой визируют на рейку, поставленную отвесно на точку В, берут отсчёт b и вычисляют превышение:
h = ί – b (18)
Результаты измерений также записываются в журнал технического нивелирования. Затем выполняется обработка журнала.