Тема 4.2 Геометрическое нивелирование

Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором - нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том, что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.

Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки с делениями (рисунок 1). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В - передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

h = a – b

Если a>b, превышение положительное, если a<b - отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле

H_в = H_а + h.

Рисунок 1 - Нивелирование: а - из середины; б - вперед; ee – исходная уровенная поверхность

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается H_г:

H_г = H_А + a = H_В + b.

При нивелировании «вперед» нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира k над точкой А и берут отсчет b по рейке. Превышение h подсчитывают по формуле: h = k - b. Отметку точки B можно вычислить через превышение или через горизонт прибора:

Hв = ГИ - b.

Если точки А и В находятся на большом расстоянии одна от другой и превышение между ними нельзя измерить с одной установки нивелира, то на линии AB намечают промежуточные точки 1, 2, 3 и т.д. и измеряют превышение по частям (рисунок 3).

Рисунок 3 - Сложное нивелирование

На первом участке A-1 берут отсчеты по задней рейке - a₁ и по передней - b₁. Затем переносят нивелир в середину второго участка, а рейку с точки A переносят в точку 2; берут отсчеты по рейкам: по задней - a₂ и по передней - b₂. Эти действия повторяют до конца линии AB. Точки, позволяющие связать горизонты прибора на соседних установках нивелира, называются связующими; на этих точках отсчеты берут два раза - сначала по передней рейке, а затем по задней.

Превышение на каждой установке нивелира, называемой станцией, превышение между точками A и B будет равно:

h_AB = Σh = Σa - Σb.

 Отметка точки B получится по формуле:

H_B = H_A + Σh

При последовательном нивелировании получается нивелирный ход.