Как уравнять нивелирный ход
Уравнивание превышений одиночного нивелирного хода
5.2 Уравнивание превышений одиночного нивелирного хода
Геодезические измерения сопровождаются ошибками определения измеряемой величины (превышения, угла, длины). Геодезические сети представляют собой определенные геометрические построения, элементы которых, в том числе и измеренные, связаны между собой математическими зависимостями.
При наличии избыточных измерений (без которых можно вычислить определяемые величины) возникают несогласия в геометрических фигурах. Для устранения таких несогласий производится уравнивание геодезических измерений.
При производстве нивелирования измеренными величинами являются превышения. В одиночном нивелирном ходе имеется одно избыточное измерение (превышение), в нивелирных сетях может быть несколько избыточных измерений. Уравненные превышения получаются путем исправления измеренных превышений поправками, найденными в процессе уравнивания. По уравненным значениям превышений вычисляются высоты (абсолютные отметки) реперов.
Избыточные измерения позволяют иметь надежный контроль полевых измерений, повышают точность уравненных элементов, позволяют произвести оценку точности этих элементов.
Между точками А и В с абсолютными отметками Н А и Н В проложен нивелирный ход, имеющий N станций (рис. 5.1),. Необходимо произвести уравнивание превышений между смежными реперами, вычислить абсолютные отметки и произвести оценку точности.
На рисунке 5.1 обозначено:
Рисунок 5.1 – Одиночный нивелирный ход
(5.12)
(5.13)
За окончательное принимается среднее по весам P, как наиболее надежное значение отметки точки С
(5.14)
; (5.15)
(5.16)
Преобразуем формулу (5.14). Для этого вычтем из формулы (5.12) значеия формулы (5.13).
(5.17)
Подставляя в (5.14) значение из формулы (5.17) получим
(5.18)
Подставив значение весов из (5.15) и (5.16) в (5.18) получим
(5.19)
( 5.20 )
Из формулы ( 5.20 ) видно, что невязку необходимо с обратным знаком распределить на превышения в секциях пропорционально количеству станций в секции. По исправленным значениям превышений вычисляют абсолютные отметки.
Среднюю квадратическую ошибку определения абсолютной отметки точки С вычисляют по формуле
. ( 5.21 )
выразим значение веса через количество станций в секциях согласно формулам (5.15), (5.16)
, (5.21а)
или после простых преобразований
(5.22)
Выразим СКО отметки точки С в зависимости от количества станций с учетом формул (5,21) и (5.22)
, ( 5.23 )
Из формулы ( 5.23 ) можно найти точку хода, которая будет иметь наибольшую ошибку. При неизменном значении N в ходе, при вычислении весов для разных точек будет меняться только « К «, а следовательно, и веса согласно формулам (5.15) и (5.16).
Найдя производную от по переменной K и приравняв значение производной нулю получим
; откуда
,
т.е. наибольшую ошибку будет иметь абсолютная отметка точки в средине нивелирного хода.
В качестве весов можно также принять величины обратные длинам L секций в км, тогда
, (5.24)
(5.25)
(5.26)
и формула (5.20) примет вид
(5.27)
формула (5. 23 ) для оценки точности отметки точки примет вид
(5.23)
В этом случае средняя квадратическая ошибка определения превышения на 1 км хода ( m км ) может быть вычислена по одной из формул ( 5.8 ), или ( 5.10 ).
В середине хода высота репера будет иметь наибольшую ошибку, т.е. наименьший вес.
Вес P C отметки точки С вычисляется по формуле (5.22) или (5.26)
В середине хода будет , следовательно
или
(5.24)
Ошибка определения высоты точки в соответствии с формулой (5.2 3 ) или (5.28) равна
, или
( 5.30 )
Из формулы видно, что в слабом месте нивелирного хода ошибка высоты репера будет почти в два раза меньше чем до уравнивания. Формула ( 5.30 ) используется в предварительных расчетах при проектировании нивелирных ходов.
Уравнительные вычисления при нивелировании. Общие положения
2. Уравнительные вычисления при нивелировании.
При выполнении геодезических измерений, равным образом как и измерений в других областях науки и техники, для однозначного определения искомых величин достаточно выполнить некоторое количество измерений, которые называются необходимыми измерениями. Однако на практике одну и ту же величину измеряют многократно – два и более раза. Измерения, выполняемые сверх необходимого количества раз, называются избыточными.
Избыточные измерения позволяют:
— иметь надежный контроль измерительных работ;
— повысить точность искомых элементов;
— выполнить оценку точности как самих измерений, так и искомых элементов.
Геодезические измерения ведутся в создаваемых на местности геометрических построениях, элементы которых, в том числе и измеренные, связаны между собой математическими зависимостями. При наличии избыточных измерений возникает неоднозначность получения определяемых величин, что приводит к невязкам. Для устранения таких несогласий возникаетзадача уравнивания геодезических измерений, при решении которой находятся поправки к измеренным величинам. Материалы уравнивания используются также и для оценки точности как выполненных измерений, так и результатов уравнивания.
Например, в плоском треугольнике, достаточно измерить всего лишь два угла, а третий может быть вычислен как дополнение суммы измеренных углов до (связь элементов треугольника математической зависимостью). Т.е. для треугольника число необходимых измерений равно двум. Если же измерить все три угла, то одно измерение станет избыточным. Сумма трех измеренных углов в силу наличия в измерениях неизбежных случайных погрешностей в общем случае не будет равна
. Это приведет к появлению угловой невязки
(2.1)
Для устранения этой невязки необходимо выполнить уравнивание измеренных углов.
Нивелирные ходы III и IV классов состоят из секций. Секция – это часть нивелирного хода, которая опирается на постоянные точки, называемые реперами. Секция состоит из станций нивелирования, на каждой из которых определяется элементарное превышение между передней и задней точками, на которых установлены нивелирные рейки. Такое элементарное превышение называется превышением на станции . Сумма всех превышений по станциям, относящихся к одной секции, называется превышением по секции
. При рассмотрении вопроса уравнивания нивелирных ходов оперируют понятием измеренное превышение. Под измеренным превышением в этом случае понимается превышение по секции, т.е. превышение между промежуточными реперами внутри нивелирного хода. Уравниваются превышения по секциям, а не превышения на станциях. Таким образом, под измерением в нивелирных ходах далее будет пониматься измеренное превышение по секции.
Если рассматривать одиночный нивелирный ход или систему связанных между собой нивелирных ходов, то, кроме необходимых измерений, в них будет присутствовать, в зависимости от конструкции системы, и некоторое количество избыточных измерений.
Одиночный нивелирный ход как ход, проложенный между двумя исходными пунктами, или ход, построенный в форме замкнутого полигона, содержит одно единственное избыточное измерение. В одиночном нивелирном ходе вследствие неизбежных погрешностей, сопровождающих измерение превышений, сумма превышений по ходу не будет равна разности высот исходных марок. Искомые поправки отыскиваются путем распределения полученной невязки с обратным знаком пропорционально обратным весам измеренных превышений по секциям. Уравненные превышения получаются путем исправления измеренных превышений найденными поправками. По уравненным превышениям вычисляются уравненные, наиболее надежные значения высот промежуточных реперов.
Для оценки точности произведенных измерений в одиночном нивелирном ходе могут служить разности между превышениями, измеряемые в секциях хода в прямом и обратном направлениях.
Системы ходов с одной узловой точкой содержат избыточных измерений (здесь
— число звеньев-ходов, сходящихся в узловой точке). Наиболее надежное значение высоты узлового репера в нивелирной сети с одной узловой точкой определяется по принципу средневзвешенного с учетом весов измеренных превышений в ходах, образующих сеть.
Нивелирные сети со многими узловыми точками уравниваются по правилам метода наименьших квадратов параметрическим или коррелатным способом.
Во всех случаях из уравнивания определяются наиболее надежные значения высот узловых реперов сети, после чего уравнивают отдельные ходы по правилам одиночного хода.
Для оценки точности проведенных измерений в нивелирных сетях используют поправки в превышения по ходам.
Для нивелирных сетей с небольшим числом узловых точек, кроме общих способов уравнивания, применяются также некоторые специальные способы, разработанные в разное время разными авторами, и которые часто именуются по имени автора. В свое время, когда не было вычислительных машин, эти способы играли большую роль. Однако с появлениям современной вычислительной техники они утратили свое значение, за исключением наиболее простейших вариантов. Рассмотрение этих способов важно с методической точки зрения, поскольку позволяет формировать у студентов правильное геодезическое мировоззрение.
Далее в лекциях будет рассмотрено уравнивание одиночного нивелирного хода, уравнивание нивелирной сети с одной узловой точкой и нивелирной сети с двумя узловыми точками методом эквивалентной замены.
Методы уравнивания нивелирных ходов постоянного съемочного обоснования.
Уравнивание нивелирного хода, проложенного между двумя исходными пунктами, выполняется путем распределения невязки с обратным знаком пропорционально числу штативов в секциях хода или пропорционально длинам секций.
Уравнивание системы нивелирных ходов IV класса состоит из: составления схемы уравнивания, на которой показывают все исходные и узловые пункты и ходы между ними с указанием стрелкой направления ходов, выписывают отметки исходных пунктов, суммы превышений по ходам, длины ходов или число штативов в них и, наконец, вычисленные веса ходов;
Веса нивелирных ходов при уравнивании по штативам вычисляют по формуле:
где п — число штативов в ходе, С — коэффициент, который берут
кратным 10 и с таким расчетом, чтобы веса ходов находились в пределах от 1 до 10.
Веса ходов при уравнивании по длинам ходов вычисляют по формуле
где L — длина хода в километрах, в тех случаях, когда число штативов неизвестно или когда число штативов па 1 км хода незначительно колеблется для разных ходов системы.
Предельная допустимая невязка в ходах нивелирования IV класса определяется по формуле
Удоп = 20 мм VI, (7.27)
где L — длина хода в километрах, либо по формуле
где п — число станций в ходе.
Формула (7.28) применяется, если число станций более 15 на 1 км хода.
В соответствии с Инструкцией 112] при уравнивании вновь проложенных городских нивелировок необходимо учитывать существующую в данном городе систему высот, на основе которой проложены городские коммуникации и построены промышленные и жилые здания.
Если в связи с изменением высот исходных реперов или про-ложением значительного числа новых нивелировок возникает необходимость переуравнивания всей сети городских нивелировок, этот вопрос следует согласовать с соответствующими местными организациями.
Оставьте свой комментарий
Оставить комментарий от имени гостя
Комментарии
Закрепленные
Понравившиеся
Последние материалы
Заключение (Грунты)
При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8.
Представления о решении задач нелинейной механики грунтов
На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов.
Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии
Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем.
Основные закономерности татического деформирования грунтов
За последние 15. 20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…
Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения
Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…
Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний
При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…
Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды
Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…
О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов
Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…
Давление грунта на сооружения
Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…
Несущая способность оснований
Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…
Процесс отрыва сооружений от оснований
Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…
Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения
Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…
УРАВНИВАНИЕ ПРЕВЫШЕНИЙ НИВЕЛИРНОГО ХОДА
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА
НИВЕЛИРОВАНИЯ
1.1. Вычисление превышений между связующими точками
Обработка журнала нивелирования производится в следующем порядке[1, c.28-34].
Вначале вычисляют превышения между связующими точками (пикетами) для всех станций нивелирного хода. Превышение h на каждой танции находят как разность заднего a и переднего b отсчетов по рейкам:
При этом получают два значения превышения: h ́ – из отсчетов по черным сторонам реек; h» – из отсчетов по красным сторонам реек. Из этих значений рассчитывают среднее значение превышения :
(1.2)
Все вычисления средних превышений приведены в приложении А.
1.2. Постраничный контроль журнала нивелирования.
Вычислив средние превышения на всех станциях и записав результаты, выполняют постраничный контроль. Для этого выполняют следующее:
Получить суммы задних отсчетов по рейкам ∑a и по передним рейкам ∑b.
Также получить суммы вычисленных ∑hвыч и средних ∑hср превышений:
Получить разность сумм отсчета ∑a–∑b по задним и передним рейкам:
В результате постраничного контроля должно выполняться условие:
Если это условие выполняется, то все расчеты верны, в противном случае следует все пересчитать[2,c.67-78].
Все вычисления постраничного контроля приведены в приложении А.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ТОЧЕК
3.1. Вычисление отметок связующих точек хода
После определения поправок находят абсолютные отметки всех связующих точек хода[5,c.45]. Вычисление абсолютных отметок пикетов производят по формуле:
(3.1)
где – абсолютная отметка некоторого i-го пикета;
– абсолютная отметка предыдущего (i-1)-го пикета;
– среднее превышение i-го пикета над (i-1)-ым пикетом.
Так, например, отметка ПК0 находится по формуле:
=218,154+1,683-0,001 = 219,836
Результаты вычислений приведены в приложении А на стр.2-4.
Контрлем правильности вычислений абсолютных отметок связующих пикетов является совпадение вычисленного и заданного значений абсолютной отметки конечного репера .
3.2. Вычисление отметок промежуточных точек хода
На последнем этапевычислений для всех станций нивелирного хода, где есть промежуточные точки, определяют абсолютные отметки этих точек. Для этого вначале на каждой из этих станций находят значение горихонта прибора (ГП), представляющее собой абсолютную отметку горизонтального визирного луча нивелира, которым брались отсчеты по рейкам[3,c.56-78].
Отметку горизонта прибора вычисляют по одной из двух аналогичных формул:
(3.2)
где и
— абсолютные отметки соотвественно заднего и переднего
пикетов на данной станции;
и
— отсчеты по черным сторонам реек на этих пикетах.
Так, например, отметка ГП на станции 2
Отметка промежуточной точки равна разности ГП той станции, с которой нивелировалась эта точка, и отсчета
по черной стороне рейки, установленной в данной промежуточной точке.
(3.3)
Например, отметка промежуточной точки +36 на станции 2:
= 219.882
и т.д. для остальных промежуточеных точек[6,c.23].
Результаты вычислений приведены в приложении А в столбце «Абсолютная отметка» напротив соответствующей промежуточной точки.
ДОРОГИ
4.1. Построение продольного фактического профиля трассы
Профиль продольного нивелирования является одним из главных геодезических документов при вертикальной съемке и служит основой для проектирования по нему трасс автомобильных и железных дорог и других линейных сооружений и коммуникаций.
Студенты составляют профиль по результатам своих вычислений абсолютных отметок пикетов и промежуточных точек, выполненных в журнале нивелирования[2,c.45].
Составление профиля производят на миллиметровой бумаге формата 55х80 см в данной последовательности.
В нижней половине листа строят сетку профиля, состоящую их семи горизонтальных граф и содержащую всю необходимую числовую и графическую информацию.
Принимают горизонтальный масштаб равным 1:2000. В графе «Расстояния» вертикальными штрихами (на всю ширину графы) наносят в данном масштабе все пикеты и промежуточные точки. Затем указываюи длину каждого отрезка между штрихами, т.е. расстояние между каждыми двумя соседними точками нивелирного хода. В графе «номер пикета» указываю номера пикетов хода у соответствуюющих или вертикальных штрихов[2,c.48-49].
Далее, из журнала нивелирования выписываются в графу «Отметки земли» абсолютные отметки всех пикетов и промежуточных точек. Отметки округляют до 0,01 м и записывают напротив соответствующих им вертикальных штрихов в графе «Расстояния».
На расстоянии 1 см выше от сетки профиля проводят линию условного горизонта и подписывают ее отметку. Отметку условного горизонта выбирают так, чтобы самая низкая точка профиля расположилась выше линии условного горизонта на 5-7 см, т.е. отметка линии условного горизонта должна быть на 5-7 м меньше минимальной отметки хода.
Вертикальный масштаб принимают равным 1:200. Перпендикулярно линии условного горизонта в точке, соответствующее ПК0, строят шкалу вертикального масштаба (шкалу отметок) высотой 8-10 см. Эта шкала имеет ширину 2 мм и вычерчивается в виде черных и белых прямоугольников, раскрашенных в шахматном порядке. Возле шкалы верикального масштаба подписывают ее отметки[6,c.35-45].
Наносят на профиль все пикеты и промежуточные точки. Для этого проводят вертикальные линии, соответствующие штрихам в графе «Расстояния», и на каждой из них в вертикальном масштабе откладывают отметку данной точки.
Все нанесенные по отметкам точки последовательно соединяют отрезками прямых линий и получают линию профиля.
4.2. Проектирование автодороги на продольном профиле.
После составления профиля продольного нивелирования необходимо подготовить по данному профилю проект трассы автомобильной дороги. Дорогу проектируют с условием, чтобы отметка ее полотна на пикетах ПК0 и ПК10 совпадала с отметками этих пикетов[5,c.45-53].
Составление проекта трассы автодороги включает в себя следующие этапы:
— нанесение проектоной линии;
— вычисление проектных уклонов на всех участках проектоной линии;
— определение отметок проектной линии на пикетах и промежуточных
— расчет рабочих отметок;
— нахождений расстояний до точек нулевых работ и проектных отмтеок
проектную линию наносят на существующий профиль продольного нивелирования, руководствуясь следующим;
а) объем земляных работ должен быть минимальным;
б) объем выемки и насыпи на всем профиле должны быть примерно
в) уклон проектной линии оси автодороги не должен превышать
г) проектная линия может состоять из нескольких участков, имеющих
различный уклон, но границы этих участков должны совпадать с
отвесными линиями, проходящими через пикеты или
д) между участками проектной линии, имеющими уклоны с
противоположными знаками (например, «подъем-спуск» или «спуск-
подъем»), обязаетльно должен быть горизонтальный участок длиной
не менее 100 м[1,c.13].
Величину уклона i каждого участка проектной линии вычисляют по формуле i= (4.1)
где h – превышение между концами линии на данном участке
(определяется графически по профилю);
d – горизонтальное проложение линии.
Рассчитаем три значения уклонов для разных участков:
1) i= = 0.005;
2) i= = 0.020;
Значения вычисленных уклонов записываются в графу «Проектные уклоны».
Также мы должны пересчитать проетные отметки, так как их фактическое положение из-за уклона могло измениться:
1) = 219.84+0.005*372=221.70;
2) = 221.70+0.020*228=226.26;
3) = 226.26+0.004*400=227.86;
Вычисление отметок проектной линии начинают с ПК0. Проектная отметка ПК0 должна быть равна отетке земли этого пикета[2,c.34]. Отметки последующих точек данного отрезка проектной линии находят путем прибавления к проектной отметке предыдущего (исходного) пикета соответствующего превышения :
, (4.2)
где и
— проектные отметки соответственно определенного и
— уклон проетной линии на данном участке;
— горизонтальное расстояние между исхожным и
Запрещается определять отметки проектной линии непосредственно графически с чертежа.
219.84+05 = 220.34;
221.03+05 = 220.84;
И отметки промежуточных точек:
219.84+0.005*36 = 220.02;
226.66+0.004*35 = 226.80;
И так далее для всех основных и промежуточных пикетов.
Вычисленные проетные отметки пикетов и промежуточных точек записывают в графу «Проектные отметки».
Рабочие отметки определяют высоту насыпи или глубину выемки на каждом пикете и рассчитываются как разности проектных отметок и отметок земли на соответствующих пикетах:
(4.3)
Определим рабочие отметки:
220.70 = 0.68;
221.03 = 0.69;
220.56 = 0.19;
И так далее для всех промежуточных и основных пикетов. Результаты вычислений занесены соответствующими надписями в приложении Б.
Положительное значение рабочей отметки означает величину насыпи, а отрицательное – глубину выемки. Для насыпи рабочие отметки надписывают над проектной линией против своих пикетов и промежуточных точек. Для выемки рабочие отметки подписывают без знака над проектной линией на соответствующих пикетах и промежуточных точках[6,c.45-51].
Определение расстояния до точек нулевых работ производят относительно ближайшего пикета или промежуточной точки (рис.1)
рис.1. Определение расстояния до точек нулевых работ
Расстояние x до точки нулевых работ от ближайшего пикета или промежуточной точки вычисляем по формуле:
, (4.4)
где d – расстояние между ближайшими пикетами,
и
— рабочие отметки на этих пикетах.
Вычисляем отметку точек нулевых работ по формуле:
=
, (4.5)
где — проектная отметка ближайшего к точке нулевых работ
=
= 220.66;
И так далее для всех точек нулевых работ. Все вычисления занесены на приложение Б синим цветом.
ВЫВОДЫ
В результате данной работы мы научились для всех станций нивелирного хода вычислять превышения между связующими точками; на каждой странице журнала нивелирования производить постраничный контроль; определять высотную невязку хода и выполнять уравнивание превышений; вычислять отметки связующих и промежуточных точек. Также построили продольный профиль трассы в горизонтальном масштабе 1:2000 и вертикальном – 1:200, построилиь проектную линию на продольном профиле; вычислили уклоны проектной линии, проектные отметки связующих и промежуточных точек; вычислили рабочие отметки; определили положение точек нулевых работ в плане и по высоте.
Рассчитали один поворот трассы.
Определили объемы земляных работ (таблица 4). Наш проект оказался невыгодным, поскольку объем насыпи и выемки не совпадают и разница между ними значительная. В дальнейшем необходимо более выгодно проектировать дорогу для того, чтобы объемы земляных работ были минимальными.
В конечном итоге закрепили теоретические знания и получили практические навыки при выполнении комплекса камеральных работ по обработке полевых наблюдений при продольном нивелировании.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
2. Геодезія. частина перша: за загальною редакцією професора, д.т.н.
3. Могильного С.Г. і професора д.т.н. Войтенка С.П. Донецьк, 2003р.- 458 с.;
4. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Геодезия»/ сост.:Д.В.Брежнев, Н.Н. Грищенков. – Донецк: ДПИ, 1989. – 43 с.;
5. Поклад Г.Г. Геодезия: учебник для вузов. – М.:Недра.1988. – 304 с,ил.;
6. Методические указание по курсу «Геодезия»/сост. Брежнев Д.В., Грищенков Н.Н. – Донецк: ДПИ,1988г. – 52с.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА
НИВЕЛИРОВАНИЯ
1.1. Вычисление превышений между связующими точками
Обработка журнала нивелирования производится в следующем порядке[1, c.28-34].
Вначале вычисляют превышения между связующими точками (пикетами) для всех станций нивелирного хода. Превышение h на каждой танции находят как разность заднего a и переднего b отсчетов по рейкам:
При этом получают два значения превышения: h ́ – из отсчетов по черным сторонам реек; h» – из отсчетов по красным сторонам реек. Из этих значений рассчитывают среднее значение превышения :
(1.2)
Все вычисления средних превышений приведены в приложении А.
1.2. Постраничный контроль журнала нивелирования.
Вычислив средние превышения на всех станциях и записав результаты, выполняют постраничный контроль. Для этого выполняют следующее:
Получить суммы задних отсчетов по рейкам ∑a и по передним рейкам ∑b.
Также получить суммы вычисленных ∑hвыч и средних ∑hср превышений:
Получить разность сумм отсчета ∑a–∑b по задним и передним рейкам:
В результате постраничного контроля должно выполняться условие:
Если это условие выполняется, то все расчеты верны, в противном случае следует все пересчитать[2,c.67-78].
Все вычисления постраничного контроля приведены в приложении А.
УРАВНИВАНИЕ ПРЕВЫШЕНИЙ НИВЕЛИРНОГО ХОДА
2.1. Вычисление высотной невязки хода
Контролем полевых измерений и вычислений является невязка.
Фактическую невязку нивелирного хода вычисляют по формуле:
(2.1)
= 6 (мм)
где — сумма всех средних превышений в нивелирном ходе;
— обсолютные отметки соответственно начального и конечного
Фактическую угловую невязку сравнивают с допустимой невязкой, которая вычисляется по формуле:
(2.2)
=54 мм
где — длина нивелирного хода, км.[4,c.34]
Величина фактической невязки по абсолютной величине не должна превышать значения допустимой невязки:
При выполнении данного условия измерения, выполненные при прокладке нивелирного хода, считают качественными и пригодными для дальнейшей обработки, в противном случаетизмерения повторяют.
2.2. Вычисление уравненных превышений
Следующим этапом камеральной обработки нивелирного хода является уравнивание превышений. Для этого величину фактической невязки распределяют с противоположным знаком поровну на все станции, т.е. рассчитывают поправку
в каждое превышение:
(2.4)
Значение поправки вычисляют с точностью до 1 мм. Если невязка не делится нацело на количество станций хода, полученный остаток по 1 мм распределяют на любые произвольно выбранные превышения[6,c.56]. Величины поправок записывают со своими знаками над соотвествующими им приращениями. Сумма всех поправок должна быть равна невязке
с обратным знаком.
Все вычисления приведены в приложении А на стр.2.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ТОЧЕК
3.1. Вычисление отметок связующих точек хода
После определения поправок находят абсолютные отметки всех связующих точек хода[5,c.45]. Вычисление абсолютных отметок пикетов производят по формуле:
(3.1)
где – абсолютная отметка некоторого i-го пикета;
– абсолютная отметка предыдущего (i-1)-го пикета;
– среднее превышение i-го пикета над (i-1)-ым пикетом.
Так, например, отметка ПК0 находится по формуле:
=218,154+1,683-0,001 = 219,836
Результаты вычислений приведены в приложении А на стр.2-4.
Контрлем правильности вычислений абсолютных отметок связующих пикетов является совпадение вычисленного и заданного значений абсолютной отметки конечного репера .
3.2. Вычисление отметок промежуточных точек хода
На последнем этапевычислений для всех станций нивелирного хода, где есть промежуточные точки, определяют абсолютные отметки этих точек. Для этого вначале на каждой из этих станций находят значение горихонта прибора (ГП), представляющее собой абсолютную отметку горизонтального визирного луча нивелира, которым брались отсчеты по рейкам[3,c.56-78].
Отметку горизонта прибора вычисляют по одной из двух аналогичных формул:
(3.2)
где и
— абсолютные отметки соотвественно заднего и переднего
пикетов на данной станции;
и
— отсчеты по черным сторонам реек на этих пикетах.
Так, например, отметка ГП на станции 2
Отметка промежуточной точки равна разности ГП той станции, с которой нивелировалась эта точка, и отсчета
по черной стороне рейки, установленной в данной промежуточной точке.
(3.3)
Например, отметка промежуточной точки +36 на станции 2:
= 219.882
и т.д. для остальных промежуточеных точек[6,c.23].
Результаты вычислений приведены в приложении А в столбце «Абсолютная отметка» напротив соответствующей промежуточной точки.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.