Нивелирование – процесс геодезических измерений для определения превышения точек одной над другой и высот точек над уровнем моря.
Назначение – для определения высот точек при топографической съемке, составлении карт, планов, профилей, для установки строительных конструкций, для наблюдения за осадкой и деформациями зданий, для строительства линейных сооружений, установки ускорителей на АЭС.
Методы нивелирования:
1) Геометрическое нивелирование – нивелирование с помощью горизонтального луча (а и b – отсчеты по рейке, i – высота нивелира).
Из середины:
Вперед:
h = a – b
h = i – b
Если нивелирование выполняют с одной станции, это простое нивелирование. Чаще приходится выполнять сложное нивелирование.
Рис. 9.2. Сложное нивелирование: Sh = Sа – Sb
Уравнивание хода: Shизм = Sа – Sb = Shi;
Shтеор = Нкон – Ннач (для разомкнутого хода);
Shтеор = 0 (для замкнутого хода);
fh = Shизм – Shтеор;
Допустимые невязки по ходу (полигону)
fh доп = ± 3 ммÖLкм для I класса;
fh доп = ± 6 ммÖLкм для II класса;
fh доп = ±10 ммÖLкм для III класса;
fh доп = ±20 ммÖLкм для IV класса;
fh доп = ±50 ммÖLкм для технического нивелирования.
2) Тригонометрическое нивелирование – нивелирование наклонным лучом. h = h¢ + i – v
Рис. 9.3. Тригонометрическое нивелирование:
i – высота нивелира; v – высота наведения;
h – превышение; n – угол наклона
h¢ = D sinn, где D – расстояние, измеренное лентой;
h¢ — расстояние, измеренное нитяным дальномером;
d – горизонтальное проложение (d = D cosn или d = cos2n).
3) Физическое нивелирование:
а) гидростатическое – для определения превышений по разности уровня жидкости в сообщающихся сосудах;
Рис. 9.4. Гидростатическое нивелирование
б) барометрическое – определение превышений по изменению барометрического давления в зависимости от высоты;
в) радиолокационное – определение высоты АФА над уровнем Земли по времени прохождения радиоволн до Земли и обратно.
4) Автоматическое нивелирование – с помощью специальных приборов, устанавливаемых на велосипеде, автомобиле, ж/д платформе, вычерчивается профиль местности.