Высотное обоснование съемок торфяных месторождений

Государственные нивелирные сети по точности делятся на четыре класса.

Сети I класса служат для обеспечения территории бывш. СССР исходными, точно определенными, от нуля Кронштадского футштока, высотными точками. Прокладываются они, как в виде отдельных линий, так и в виде замкнутых полигонов и служат для развития нивелирных сетей II, III и IV классов.

Нивелирные сети II класса прокладываются в виде замкнутых полигонов с периметрами в 500—600 км, преимущественно по железным, шоссейным и улучшенным грунтовым дорогам.

Сети III класса служат для сгущения нивелирной сети и прокладываются внутри полигонов нивелирования II класса, как отдельными линиями, так и в виде пересекающихся между собой ходов.

Нивелирование IV класса является дальнейшим сгущением нивелирной сети, служит непосредственным высотным обоснованием топографических съемок и относится к разряду технических нивелировок.



Высотное обоснование топографических съемок торфяных месторождений и других, сопутствующих им изысканий, обычно осуществляется нивелирными ходами IV класса, которые по своему положению могут быть совмещены с ходами планового обоснования. При таком построении высотной опорной сети, достигается более точное определение на плане всех опорных высотных точек, экономия времени, труда и материалов на закрепление их в натуре и необходимая точность высотной опоры. Точность для нивелировок этого класса характеризуется средней случайной ошибкой на 1 км хода +10 мм и средней систематической ошибкой на 1 км хода +2 мм.

Нивелирные ходы IV класса обычно прокладываются между знаками нивелирования высшего класса отдельными линиями, замкнутыми полигонами и в виде систем пересекающихся ходов. Висячие ходы от пунктов нивелирования высших классов допускаются длиной не более 50 км.

Самостоятельные сети IV класса допускается прокладывать для обеспечения высотной опорой площадей съемок не свыше 500 км2.

Во всех случаях нивелирные ходы IV класса должны быть связаны с ходами нивелирных сетей высшего класса, если последние находятся на расстоянии (в км), не превышающем число квадратных километров съемки.

Поскольку высотное обоснование топографических съемок торфяных месторождений обычно совмещается с плановым обоснованием, при составлении проекта высотного обоснования следует уточнить; а) в каком направлении будут проложены одиночные ходы и в каком направлении ходы двойной нивелировки (фиг. 6—31); б) размещение пунктов привязок нивелирных ходов; в) места установки дополнительных реперов для закрепления нивелирных линий, если количество точек, закрепляемых постоянными знаками, по проекту планового обоснования окажется недостаточным для высотного обоснования.



Нивелирование IV класса выполняется нивелиром с уровнем, скрепленным с трубой, глухим нивелиром или нивелиром системы Стодолкевича. Допускается также применение нивелира с уровнем при подставке.

Увеличение трубы должно быть не менее 25х, а цена деления уровня — не более 25".

Рейки желательно применять цельные двухсторонние, а при: отсутствии их можно допустить и односторонние. Пользоваться раздвижными рейками не допускается.

Ходы между знаками высшего класса и замкнутые прокладываются: при двухсторонних рейках — в одном направлении, а при односторонних рейках — нивелированием при двух горизонтах инструмента, различающихся между собою не менее, чем на 10 см. Висячие ходы нивелируются во всех случаях в. прямом и обратном направлениях. Вместо прямого и обратного ходов, можно производить нивелирование в одном направлении двумя ходами, прокладываемыми независимо один от другого.

Нивелирование, как правило, производится из «середины». Расстояния от инструмента до реек измеряет либо нивелировщик посредством дальномера, либо реечники — канатиком или. шагами. Нормальное расстояние от нивелира до рейки — 75 м. При благоприятных условиях (опытный наблюдатель, увеличение трубы не менее 30х, тихая пасмурная погода, цельные рейки и т. п.) можно длину визирного луча увеличить до 100 м, а при неблагоприятных сократить до 50 м.

В целях более надежного определения высот пикетных точек, при съемках торфяных месторождений, расстояние от нивелира до реек принимают обычно равным 50 м.

Процесс нивелирования на каждой станции заключается в, следующем:

1) предварительно выверенный нивелир устанавливают в середине между точками наблюдения, а выверенные до начала работ рейки для наблюдения ставят отвесно на прочно забитые в землю колья (точки), длиной не менее 30 см и толщиной не менее 5 см, с тщательно спиленной поверхностью верхнего торца. После этого вертикальную ось инструмента приводят в отвесное положение и производят отсчеты по рейкам.

Для правильности отсчетов важное значение имеет соблюдение строго отвесного положения реек. Это частично контролируется вертикальной нитью сетки нивелира, но ею можно установить только боковое наклонение рейки, наклон же рейки вперед или назад, можно установить только по прикрепленному к рейкам уровню. Уровни при рейке применяются лишь на точных нивелировках. При обычных технических нивелировках, для устранения наклона реек, их медленно покачивают вперед и назад и выбирают средний наименьший отсчет, который должен соответствовать отвесному положению рейки. Покачивание рейки рекомендуется лишь при отсчетах более 1000 мм, при-меньших же отсчетах качание рейки не может принести пользы;

2) наблюдения на каждой станции ведутся в следующем порядке:

Если нивелирование выполняется нивелиром с перекладывающейся трубой, после отсчетов по черной стороне на задней и передней рейках, труба перекладывается в лагерах на 180°.

Перед каждым отсчетом проверяется положение пузырька уровня и, при отклонении его от середины, он приводится на середину подъемными винтами. При работе с нивелиром системы Стодолкевича этот процесс исключается.

После производства отсчетов переходят на следующую станцию, где повторяют те же наблюдения, причем передняя рейка остается на месте, поворачивается на 180° и становится задней рейкой последующей станции, а задняя рейка переносится на переднюю точку;

3) записи отсчетов и подсчет превышений при нивелировании односторонними рейками и одном горизонте инструмента, ведутся в журнале (табл. 6—8).

По мере заполнения журнала, нивелировщик обязан подсчитать и записать внизу каждой страницы следующие результаты: сумму задних отсчетов (1); сумму передних отсчетов (2); сумму наблюденных превышений (3). Полученные суммы, должны удовлетворять равенству (3) = (1)—(2);

4) при нивелировании с двухсторонними рейками или с односторонними рейками, но при двух горизонтах инструмента, записи отсчетов и подсчет превышений ведутся в журнале (табл. 6—9):

В графе 1 записываются номера станций; в графе 2 — номера пикетов и реперов, между которыми производилось нивелирование.

В графах 3 и 4 записываются: в первой строке отсчеты (1) и (2) по черным сторонам (задней и передней) реек; во второй строке отсчеты (3) и (4) по красным сторонам (передней и задней) реек; в третьей строке разности (5) и (6) отсчетов по красным и черным сторонам (задней и передней) реек.

В графе 5 записываются превышения (7) и (8), вычисленные соответственно по отсчетам черных и красных сторон реек, и разность этих превышений (9), которая должна быть равна разности: (5) — (6). В графе 6 выписывается среднее из превышений (10), полученных по черным и красным сторонам реек.

При нивелировании с односторонними рейками при двух горизонтах инструмента, вместо отсчетов и вычислений по черным и красным сторонам реек, записываются соответствующие результаты, полученные при разных горизонтах инструмента.

Вычисление результатов наблюдений следует производить непосредственно на станции, не снимая инструмента. Расхождения в превышениях, полученных по черным и красным сторонам реек или при двух горизонтах инструмента, не должны превышать 4 мм. В случае больших расхождений, вся работа на станции повторяется.

По мере заполнения журнала и во всяком случае не позднее трех дней после окончания хода между двумя постоянными знаками, нивелировщик должен подсчитать и записать внизу каждой страницы журнала следующие результаты: сумму отсчетов (11) по черным и красным сторонам задних реек; сумму отсчетов (12) по черным и красным сторонам передних реек; сумму превышений (13), полученных по черным и красным сторонам реек; сумму средних превышений (14).

Полученные суммы должны удовлетворять следующим равенствам:

Если указанные равенства не удовлетворяются, то вычисления повторяются.

По окончании работ определяют по отдельным ходам и полигонам невязки и сравнивают их с допустимыми. Невязки должны удовлетворять следующим условиям:

а) для замкнутых ходов и ходов, проложенных между двумя марками или реперами высшего класса,

б) для ходов, проложенных на одном и том же участке в прямом и обратном направлениях или двумя нивелирами в одном направлении,

где Ah — допустимая невязка,

l — длина хода в километрах в одном направлении.

Закрепление нивелирных ходов IV класса производится постоянными и временными знаками. Постоянные знаки устанавливаются по типу грунтовых реперов через каждые 8—10 км, а временные — по типу деревянных реперов через каждые 4—5 км по ходу.



По возможности нивелирные хода IV класса следует прокладывать между марками и реперами нивелировок высших классов или же включить в опорные ходы хотя бы один такой пункт. В последнем случае надобность в привязке отпадает.

Во всех случаях высотная опора съемки торфяного месторождения должна опираться на пункты нивелировок высшего класса. Если в качестве высотной опоры служат нивелирные ходы, образующие самостоятельные замкнутые полигоны или ходы, не опирающиеся на пункты высшего класса, но последние находятся на расстоянии не далее числа кв. км площади съемки, привязка производится путем проложения специального хода, который нивелируется дважды в одном направлении, или в прямом и обратном направлениях.

При привязке к стенным реперам, рейка ставится на полочку репера и отсчеты по ней производятся обычным способом.

Привязки к стенным маркам, заложенным так, что на них нельзя поставить рейку в отвесном положении, производятся в следующем порядке: непосредственно под маркой забивается точка с расчетом, чтобы рейка, поставленная на нее, расположилась бы непосредственно у самой марки. Точка нивелируется как пикет, после чего, не снимая рейки и подойдя к ней, делается по ней отсчет точно против центра марки. Этот отсчет заносится в полевой журнал в графу превышений, между номером точки и номером марки, причем в случае привязки хода, подходящего к марке, превышению придается знак плюс, а в случае хода, начинающегося от марки, — знак минус. В полевом журнале обязательно должны быть занесены: описание марки и схема ее устройства с зарисовкой расположения рейки при отсчете.



Если марки и реперы нивелировок высших классов расположены от объекта съемки на расстоянии более 50 км, привязки к ним выполняются нивелирными ходами III класса. В этом случае ходы прокладываются в прямом и обратном направлениях.

Средние ошибки нивелирования III класса не должны превышать: а) средней случайной ошибки на 1 км хода ± 4 мм; б) средней систематической ошибки на 1 км хода ± 0,8 мм.

Для нивелирования III класса применяются нивелиры с увеличением трубы не менее 30x с ценой деления уровня не более 15". Сетка нитей должна иметь три горизонтальные нити. Рейки применяются обязательно двухсторонние, цельные с круглыми уровнями.

Отсчеты при нивелировании ведутся по трем нитям (верхней, средней и нижней). До начала работ нивелиры тщательно выверяются, а рейки исследуются, и определяются ошибки дециметровых делений и ошибки общей длины.

Нивелирование производится из середины, в часы спокойных изображений, с соблюдением равенства расстояний от нивелира до рейки в пределах ±3 м. Нормальная длина визирного луча 75 м, но при благоприятных условиях погоды, равнинной местности и опытном наблюдателе, длина луча может быть увеличена до 100 м. При нивелировании визирный луч должен проходить над землей не ниже 0,3 м, т. е. отсчет по верхней нити должен быть не менее 300.

При нивелировании рейки ставятся на башмаки или костыли. Допускается установка реек на длинные забитые в землю колья с вбитыми в их торец гвоздями со сферической головкой.

Работа на каждой станции ведется в такой последовательности:

а) отсчеты по трем нитям по черной стороне задней рейки;

б) то же по передней рейке;

в) отсчет по средней нити по красной стороне передней рейки;

г) то же по задней рейке.

Перед производством отсчетов проверяют совмещенность середины пузырька уровня с нульпунктом. При отклонении середины пузырька от нульпункта не более чем на два деления, пузырек перед отсчетом приводят точно на середину. При больших отклонениях, все наблюдения на станции необходимо повторить.

Отсчеты по трем нитям берутся от большего к меньшему, т. е. первый — по верхней нити, второй -— по средней и третий — по нижней.

Запись отсчетов и подсчет превышений производится в журнале (табл. 6—10).

Отсчеты по черной стороне задней рейки записываются во втором столбце (1), (2) и (3), в этот же столбец заносится среднее из отсчетов по трем нитям (4) и разность отсчетов по крайним нитям (5),

Отсчеты по черной стороне передней рейки, записываются в третий столбец (6), (7), (8) и там, так же как и для передней рейки, выписываются среднее из отсчетов по трем нитям (9) и разность отсчетов по крайним нитям (10).

Отсчеты по красной стороне рейки заносятся в пятый столбец (11) и (12). В поле, не снимая инструмента, необходимо подсчитать превышения для черной стороны рейки по средним из отсчетов (14) = (4)—(9) и полученные превышения по красной стороне (13) = (11)—(12).

Разности между превышениями, полученными по черным и красным сторонам, записываются в шестой столбец (15).

Полученные на каждой станции данные не должны расходиться больше, чем на следующие величины:

а) средние из отсчетов по черным сторонам реек, не должны отличаться от отсчетов по красным сторонам тех же реек более, чем на 2 мм;

б) превышение, вычисленное по черным сторонам реек, не должно отличаться от превышения, вычисленного по красным сторонам, больше, чем на 3 мм.

Полевая обработка журнала должна производиться не позднее трех дней после окончания нивелирования секции и состоять из подсчета на каждой странице журнала: а) суммы отсчетов по черным сторонам задних реек (16); б) суммы средних отсчетов по черным сторонам задних реек (17); в) суммы отсчетов по черным сторонам передних реек (18); г) суммы средних отсчетов по черным сторонам передних реек (19); д) суммы превышений, полученных по отсчетам черных сторон реек (20); е) суммы отсчетов по красным сторонам задних реек (21); ж) суммы отсчетов по красным сторонам передних реек (22); з) суммы превышений, полученных по отсчетам красных сторон реек (23); и) суммы разностей между превышениями черных и красных сторон реек (24).

После выполнения постраничных подсчетов определяются окончательные суммы превышений каждой секции, как для прямого, так и для обратного хода, а результаты заносятся в журнал в конце подсчетов каждой секции.

Вычисления в журнале ведутся до десятых долей миллиметра.

Расхождения между суммами превышений прямого и обратного хода не должны превышать величины Ah, вычисленной по формуле

При замкнутых ходах, или в ходах, опирающихся обоими концами на знаки высшего класса, Ah определяется по формуле

где: L — длина хода в километрах.

Закрепление нивелирных ходов III класса, прокладываемых при привязках высотной опоры к государственным нивелирным сетям, производится постоянными и временными знаками.

Постоянные знаки устанавливаются по типу грунтовых реперов через 10 км хода, а временные — по типу деревянных реперов, через 5 км хода.