Нівелювання поверхні ділянок по квадратах

Нівелювання невеликих ділянок рівнинної місцевості проводять з метою одержання топографічних планів великих масштабів на основі сітки квадратів. Таку роботу виконують на поливних ділянках, рисових чеках, для спорудження зрошувальних систем, об'єктів промислового та цивільного будівництва тощо. Розбиваючи сітку квадратів, для побудови на місцевості прямих кутів користуються теодолітом, бусоллю або екером.

У процесі рекогносцировки оглядають ділянку, що підлягає нівелюванню, уточнюють її межі й вибирають бажану довжину сторін квадратів /. Вона може дорівнювати 10, 20, 40 м для масштабів планів, відповідно, 1:1000, 1:2000, 1:5000. Уздовж більшої сторони ділянки намічають і провішують лінію, наприклад, АВ (рис. 9.1.), так, щоб вона вміщувала ціле число відрізків, довжина кожного з яких дорівнює прийнятій стороні квадрату.

Рис. 9.1. Побудова сітки квадратів

У точках А і В послідовно встановлюють кутомірний прилад, будують прямі кути й по лініях Ай і ВС відкладають /-метрові відрізки, позначаючи їхні кінці кілочками. Вимірюють довжину лінії Сй і, якщо вона відрізняється від вихідної довжини АВ не більше як на 1:2000, на ній теж відкладають відрізки, довжина яких дорівнює прийнятій стороні квадрата.

Далі, користуючись віхами, які виставляють на протилежних кінцях ліній 2, 3, 4 і т. д. та на сторонах АВ і DС, відміряють /-метрові відрізки та здійснюють розбивку площі на квадрати. У вершинах квадратів забивають кілки для нівелювання, які повинні виступати над поверхнею землі не більш як на 1-2 см. Поряд з кілками встановлюють сторожки, на яких пишуть номери вершин квадратів: 1а, 16, 1 в і т. д., керуючись польовою схемою, яку попередньо складають на аркуші паперу. Одночасно з побудовою сітки знімають ситуацію і, за потреби, позначають проміжні точки на сторонах квадратів або всередині їх.

Нівелювання вершин квадратів проводять з декількох станцій, кількість яких повинна бути не меншою 3. Перед нівелюванням одну з вершин квадратів прив'язують до найближчого репера. У процесі нівелювання деякі з вершин квадратів (не менше 3) вибирають і нівелюють як сполучні, а решту - як проміжні точки. Сполучних точок має бути стільки, скільки станцій, і вони мають утворювати зімкнутий полігон (рис. 9.2.).

Рис.9.2. Схема нівелювання ділянки по квадратах: I,II, III нівелірні станції;Стрілками показано напрям схилу,суцільними лініями – напрям на суполучні точки, штриховими – на проміжні

Нівелір встановлюють на першій станції в робоче положення, беруть задній і передній відліки по двох сторонах рейок на сполучних точках (наприклад, 1а і Зд) і обчислюють перевищення однієї точки над другою. Першою сполучною точкою є вершина квадрату, на яку передано позначку репера. Відліки та перевищення між сполучними точками записують у журналі нівелювання або безпосередньо на схемі. На схемі ж стрілками показують напрям схилів. Усі інші вершини квадратів з даної станції нівелюють як проміжні точки, на кожній з яких беруть відлік тільки по чорній стороні рейки й заносять у графу журналу "проміжний відлік" або на схему. Після цього переходять на наступну станцію, де роботу продовжують у вказаному порядку.

Під час обробки даних нівелювання спочатку обчислюють середні перевищення сполучних точок нівелірного ходу й знаходять фактичну висотну нев'язку (в зімкнутому полігоні сума середніх перевищень має дорівнювати нулю).

Якщо ця нев'язка допустима (fhддоп = 10мм√n, де n - кількість станцій нівелірного ходу), її розподіляють з оберненим знаком порівну на всі перевищення.

У наведеному на рис. 9.3. прикладі:

За висотою першої точки та ув'язаними перевищеннями знаходять висоти всіх інших сполучних точок, а через горизонт інструмента - і всіх інших вершин квадратів.

За результатами нівелювання складають топографічний план ділянки місцевості. На ватманському папері синьою тушшю у вибраному масштабі креслять сітку квадратів, біля вершин яких надписують їхні висоти, заокруглюючи їх до 0,01 м. Шляхом інтерполяції висот вершин квадратів знаходять положення горизонталей на всіх їх сторонах, а, за потреби, і на діагоналях. Інтерполяцію горизонталей можна проводити аналітичним або графічним способами, а набувши досвіду - і окомірно.

Рис.9.4. Схема аналітичної інтерполяції горизонталей

Аналітична інтерполяція горизонталей. Вибравши висоту перерізу рельєфу (залежно від масштабу плану і характеру рельєфу вона може

бути 0,25, 0,5, 1 м), за висотами сусідніх вершин кожного квадрата з'ясовують, які горизонталі пройдуть через їхні сторони. При цьому вважають, що сторона квадрата має на всій відстані один і той же ухил, тому зміни висот точок, розміщених на цій лінії, проходять пропорційно зміні відстані між ними. На рис. 9.4. показана схема аналітичної інтерполяції горизонталей між вершинами квадратів з позначками 41,1 і 43,8 м за висоти перерізу рельєфу 1,0 м і довжини сторони квадрата 50 м.

З подібності прямокутних трикутників, які мають один спільний кут А, відповідні сторони їх є пропорційними, звідки:

де h1, h2 - перевищення горизонталей з висотами 41 і 42 м і точки в над точкою А;

х1 та х₂ - відстані від вершини квадрата А до точок на його стороні, через які пройдуть горизонталі з висотами 42 та м;

d - довжина сторони квадрата.

Рис.9.5. Інтерполяція горизонталей за допомогою палетки

Відклавши від точки а по стороні ас знайдені величини х₁ та х₂, отримують точки перетину із стороною квадрата горизонталей з висотами 41 та 42 м.

Графічну інтерполяцію горизонталей проводять за допомогою палетки - смужки прозорого паперу з накресленими через однакові відстані (5-10 мм) паралельними лініями. Кожну лінію палетки підписують згідно з прийнятою висотою перерізу рельєфу і відповідно з висотами вершин квадратів. Підставою для застосування палетки є те, що паралельні лінії розсікають сторону квадрата на частини, пропорційні проміжкам між цими лініями Наприклад, щоб знайти положення горизонталей між точками А і С за висоти перерізу рельєфу 1,0 м, палетку накладають на план так, щоб точки А і С зайняли положення між паралельними лініями відповідно до своїх висот (рис. 9.5.). Точки перетину ліній 42 і 43 зі стороною квадрата АС і визначать положення горизонталей з відмітками 42 і 43 м на стороні квадрата. їх відмічають на плані легким наколюванням голкою. Таким же чином проводять інтерполяцію горизонталей на всіх сторонах квадратів, а за необхідності - і на їхніх діагоналях. Точки з однаковими позначками на сторонах послідовно з'єднують плавними кривими лініями - горизонталями.

Горизонталі проводять коричневою (сієна палена) тушшю плавними лініями завтовшки 0,1 мм, а з висотами кратними 5м- 0,25 мм. У розривах останніх підписують позначки так, щоб основа цифр була спрямована до підошви схилу. Бергштрихи, які вказують напрями схилів, наносять у характерних місцях рельєфу. Побудований план орієнтують за сторонами світу та оформляють (рис. 9.5.).

Рис. 9.6. Топографічний план ділян

Тема 10