Презентация, доклад к уроку по дисциплине Основы геодезии для 2 курса по теме Нивелирование Специальность: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Конева Л. М.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

Презентация к уроку по дисциплине «Основы геодезии» для 2 курса по теме «Нивелирование» Специальность: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Верхняя Пышма 2018

высот передают от исходных точек с известными высотами на точки, высоты которых надо определить.
В зависимости от применяемых приборов и методов различают следующие виды нивелирования:
геометрическое;
тригонометрическое;
барометрическое;
гидростатическое;
определение превышений и высот точек с помощью спутниковых измерений. 

рейкам при горизонтальном луче визирования. Это - основной метод нивелирования. Методом геометрического нивелирования создана государственная нивелирная сеть, создаются инженерно-геодезические высотные сети различного назначения.
Тригонометрическое нивелирование - метод определения превышения путем измерения вертикального угла и расстояния. Метод используют при создании высотного обоснования топографических съемок, а также при определении превышений и передаче высот на строительных площадках.

определения превышений измеряют атмосферное давление и температуру в точке с известной высотой и в точках, высоты которых определяют. По разностям давлений вычисляют превышения. Метод применяют при работах в труднодоступной местности, им пользуются геологи, геофизики. Точность измерений этим методом невысокая: на равнинной местности - 0.5 м, в горной - 1.5 м

одном уровне. Простейший гидростатический нивелир представляет собой два сосуда с делениями, соединенные шлангом. Систему заполняют дистиллированной водой. Точность метода очень высокая (0,1 мм), поэтому он применяется при монтаже и выверке конструкций по высоте, особенно при работе в стесненных условиях, при передаче отметок через водные преграды, для наблюдений за деформациями сооружений (плотин, мостов, ускорителей частиц и пр.).

определение высот точек аппаратурой ГЛОНАСС и GPS выполняется с точностью нескольких метров, а определение превышений между точками - с точностью 10 - 15 мм.

прибор, в котором визирный луч приводится в горизонтальное положение. Отсчеты берут по шкалам устанавливаемых вертикально нивелирных реек. Оцифровка шкал на рейках возрастает от пятки рейки вверх. Если на пятке рейки расположен ноль шкалы, то отсчет по рейке равен расстоянию от пятки до луча визирования.
Геометрическое нивелирование выполняют двумя способами - “из середины” и “вперед”.

точкой A (рис. 1 а) нивелир устанавливают в середине между точками (как правило, на равных расстояниях) и приводят его визирную ось в горизонтальное положение. На точках А и В устанавливают нивелирные рейки. Берут отсчет a по задней рейке и отсчет b по передней рейке. Превышение вычисляют по формуле
h = a - b,
Обычно для контроля превышение измеряют дважды – по черным и красным сторонам реек.
За окончательный результат принимают среднее.

HB = HA + hAB . (1)
При нивелировании вперед (рис. 1 б) нивелир устанавливают над точкой A и измеряют (обычно с помощью рейки) высоту прибора k. В точке B, высоту которой требуется определить, устанавливают рейку. Приведя визирную ось нивелира в горизонтальное положение, берут отсчет b по черной стороне рейки. Вычислив превышение
h = k – b,
по формуле (1) находят высоту точки В.

и пр. требуется с одной стоянки нивелира определить высоты многих точек, сначала вычисляют общую для всех точек высоту HГИ горизонта инструмента, то есть высоту визирной оси нивелира
HГИ = HA + k,
а затем – высоты определяемых точек
H1 = HГИ - b1, H2 = HГИ - b2, …,
где 1, 2, … - номера определяемых точек.

с одной установки нивелира невозможно, превышение измеряют по частям, то есть прокладывают нивелирный ход (рис.2).

Рисунок 2

h1 = a1 - b1;
h2 = a2 - b2;
h3 = a3 - b3;
Превышение между конечными точками хода А и В равно сумме вычисленных превышений
hAB = h1 + h2 + h3,
а высота точки В определится по формуле (1).

то нивелирование называется простым.

Если для этого необходимо несколько станций, то нивелирование называется сложным.

определения превышения между точками А и В между ними закрепляют вспомогательные промежуточные точки (их также называют «переходные» или «иксовые» точки).
Последовательно определяют превышение h1, h2, …, hn и общее.


hi=Зi +Пi
h=Σhi=ΣЗi –ΣПi

определены из нивелирования, т. е. высотная опорная геодезическая сеть.
Пункты нивелирной сети закрепляют на местности марками нивелирными и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину.
Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съёмок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры.

III и IV классов.

Главной высотной основой страны является государственная нивелирная сеть I и II классов, назначением которой является распространение единой системы высот на территорию всей страны. Нивелирные сети I и II классов используются также для решения таких научных задач, как изучение фигуры физической поверхности Земли и ее гравитационного поля, определение разностей высот уровней морей и океанов, изучение вертикальных движений земной коры и др.

наивысшую точность и служит исходной для сетей следующих классов. Нивелирная сеть II класса опирается на пункты I класса, является ее сгущением. Невязки в сетях I и II классов не должны превышать соответственно  
3 мм× и 5мм× ,
где L – длина нивелирного хода, выраженная в километрах.

II классов и служат основой для создания высотного обоснования топографических съемок местности и решения различных инженерных задач. Невязки в таких сетях не должны превышать соответственно 10мм×  и 20мм×

Пункты государственной нивелирной сети надежно закрепляют на местности с помощью знаков – реперов.
В зависимости от условий местности и характера грунта реперы бывают грунтовые, скальные и стенные.

и бетонной плитой (якорем) внизу. Марка должна находиться на 0,5 м ниже поверхности земли, а якорь - не менее чем на 0,5 м ниже глубины сезонного промерзания грунта.

Скальный репер представляет собой вцеменированную в скалу чугунную марку.

Стенной репер – представляет собой вцементированную в стену чугунную марку с выступом для установки на него нивелирной рейки или отверстием для ее подвешивания. Стенные реперы закладывают в цокольной части фундаментальных зданий или сооружений (опора моста, здание пассажирского вокзала, водонапорная башня).

На застроенной территории реперы закладывают не реже, чем через 5 км, а на незастроенной – не реже, чем через 7 км.

в государственной нивелирной сети, но и при геодезическом обеспечении строительства и эксплуатации различных сооружений. Так, на железных дорогах с помощью геометрического нивелирования решаются такие задачи, как съемка профиля пути на станциях и перегонах, контроль проектного уклона путей на сортировочных горках, съемка продольного и поперечных профилей на вновь сооружаемых и реконструируемых железных дорогах, создание высотных съемочных сетей для съемки станций и узлов, создание высотной основы для строительства мостов и тоннелей и др.

закрепляются нивелирными знаками.
Нивелирные знаки делятся на фундаментальные реперы, рядовые и временные. Для специальных целей закрепление производят еще глубинными реперами.
Фундаментальный репер области сезонного промерзания состоит из железобетонного пилона в виде усеченной четырехгранной пирамиды, составляющей единое целое с расположенной внизу железобетонной плитой (рис. 11.5)

железобетонный пилон с маркой и якорным устройством;
2— граница промерзания (оттаивания грунта);
3— опознавательный знак.

реперы закладываются по линиям нивелирования I и II классов через 50-60км; в 50-150м от фундаментального репера закладывается репер-спутник.
Рядовые нивелирные знаки делятся на следующие виды:
а) грунтовые реперы (рис.11.4);
б) скальные реперы;
в) скальные марки;
г) стенные реперы;
д) стенные марки.

гвоздиками или костылем.

Глубинные реперы закладываются на большие глубины (~ 10м и более) на специальных линиях нивелирования повышенной точности. Например, на геодинамических полигонах при наблюдении за вертикальными деформациями земной поверхности; на площадках строящихся АЭС при выборе тектонически спокойного участка строительства; при наблюдении за осадками особо важных инженерно-технических сооружений: плотин ГЭС, турбогенераторов ТЭЦ, реакторов АЭС и т.д.

в зависимости от конструкции. Типы центров нивелирных знаков даны в специальном альбоме центров. Они разработаны в ЦНИИГАиК и применяются в зависимости от климатических условий конкретной местности, грунта, глубины промерзания почвы и т.д.

сохранности знаков и устойчивость во времени, исключая перемещение реперов в результате современных движений земной коры, землетрясений, извержений вулканов и т.д.

Наиболее благоприятной является закладка реперов в скальные породы. С целью быстрого отыскания нивелирные реперы должны по возможности закладываться вблизи долговечных ориентиров.