Mateusz Piera

Rok akademicki 2011/12

Budownictwo

grupa 1, II semestr

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2

Temat: Niwelacja geometryczna.

Niwelacja geometryczna jest to jeden z rodzajów niwelacji, będący pomiarem różnic wysokości punktów na podstawie pomiaru położenia poziomej osi celowej niwelatora na pionowo ustawionych na tych punktach łatach niwelacyjnych (według rozporządzenia z dnia 9. 11. 2011 r.)

H_A, H_B- wysokości punktów

O_A, O_B – odczyty położenia poziomej płaszczyzny pomiarowej na łatach niwelacyjnych w punktach A i B

Niwelacja geometryczna polega na wyznaczeniu różnicy wysokości między dwoma punktami terenowymi poprzez pomiar pionowych odcinków zawartych między poziomą linią celowania a punktami terenowymi. Aby wyznaczyć wspomniane odcinki pionowe należy w punktach terenowych ustawić odpowiednie przymiary w postaci łaty niwelacyjnej. Pozioma linia celowania realizowana jest z użyciem specjalnych instrumentów geodezyjnych, zwanych niwelatorami.

Niwelator – instrument geodezyjny, mocowany na trójnożnym statywie, umożliwiający pomiar różnicy wysokości (niwelacji) pomiędzy punktami terenowymi

Podział niwelatorów:

-samopoziomujące (posiadają wyłącznie libellę pudełkową)

-niwelatory libellowe (wyposażone także w libellę rurkową bardziej dokładną). Są to niwelatory w swojej budowie posiadające śrubę elewacyjną, która służy do ustawienia osi celowej lunety niwelatora w położeniu poziomym

Libella pudełkowa

(sferyczna, okrągła)

Pęcherzyk musi być w środku

WARUNKI GEOMETRYCZNE W NIWELATORZE I ICH SPRAWDZENIE

1. Niwelator libellowy ze śrubą elewacyjną

cc- (oś celowa) prosta łącząca środek obiektywu i środek krzyża nitek

ll- (oś libelii rurkowej) prosta styczna w jej punkcie głównym

α- płaszczyzna styczna do powierzchni sferycznej libelli pudełkowej w jej punkcie głównym

00- oś obrotu niwelatora

Warunki geometryczne-

a) α ⊥ 00- prostopadłość płaszczyzny głównej libelli pudełkowej do osi obrotu niwelatora (sprawdzenie podczas poziomowania)

b) cc װ ll - warunek równoległości osi celowej do osi libelli

Sprawdzenie warunku cc װ ll

I niwelacja ze środka tzn. przy zachowaniu jednakowej długości celowych

Różnica wysokości ∆h_AB^I=t_A^I+x-(p_B^I+x)

∆h_AB^I=t_A^I-p_B^I

Wniosek: Różnica wysokości zmierzona ze środka jest wolna od wpływu ewentualnego niezachowania cc װ ll

II niwelacja ze stanowiska w pobliżu jednej z łat

∆h_AB^II= t_A^II – p_B^II

Jeżeli ∆h_AB^II - ∆h_AB^I ≤ 4 mm to wnioskujemy, że oś celowa jest równoległa do osi libelli (cc װ ll)

Natomiast jeżeli ∆h_AB^II - ∆h_AB^I >4 mm to wnioskujemy, że warunek równoległości osi celowej do osi libelli nie jest zachowany i należy przeprowadzić rektyfikację.

Przebieg rektyfikacji:

a) obliczamy poprawny odczyt na łacie „dalekiej” ∆h_AB^I = t_A^II -p_B^poprawny

p_B^poprawny = t_A^II -∆h_AB^I

b) Na tak obliczony odczyt ustawiamy kreskę poziomą krzyża nitek pokręcając śrubą elewacyjną

c) Wychylenie libelli likwidujemy za pomocą jej śrubek rekstyfikacyjnych

2. Niwelator samopoziomujący

Warunki

a) α װ 00

b) sprawdzenie dotyczy kompensatora funkcjonującego w zakresie dokładności libelli pudełkowej (w praktyce można to sprawdzić podwójną niwelacją tzn. ze środka i w pobliżu jednej z łat)

Za pomocą niwelatora samopoziomującego podczas zajęć laboratoryjnych sprawdziliśmy czy sprzęt spełnia odpowiednie warunki. Otrzymaliśmy następujące wyniki:

Pomiar ze środka:

t_A^I = 0,611

p_B^I = 1,455

∆h_AB^I = -0,844

Pomiar w pobliżu jednej z łat:

t_A^II = 0,556

p_B^II= 1,400

∆h_AB^II = -0,844

Czyli ∆h_AB^II- ∆h_AB^I= 0

Wniosek: Niwelator spełnia warunek poziomości osi celowej, gdyż ∆h_AB^II- ∆h_AB^I < 0,04

Ciąg niwelacyjny

Przeprowadziliśmy pomiary w ciągu niwelacyjnym zamkniętym.

Pomiar pomiędzy 2 punktami należy przeprowadzić 2-krotnie ze zmienioną wysokością osi celowej.

Różnica wysokości w 2 pomiarach nie powinna się różnić o więcej niż 0,004 m(∆h_AB¹- ∆h_AB² ≤ 0,004m)

W ciągu niwelacyjnym suma różnic wysokości teoretycznie powinna wynosić ∑h_i= 0.

Jednak w praktyce występuje pewna odchyłka, która należy zlikwidować poprzez wyrównanie ciągu niwelacyjnego.

Stanowisko	Reper	Długość celowej [m]	I pomiar	II pomiar	Średnia różnica wysokości	Wysokość reperów [m]
			Wstecz t1	Wstecz t2
			W przód p1	W przód p2
			Różnica	Różnica
			t1- p1	t2- p2	+	-
I	1	8	0,698	0,482			100,000
	2	8	0,805	0,59			99,893
			-0,107	-0,108		0,1075
II	2	7	0,772	0,621			99,893
	6	7	1,51	1,358			99,156
			-0,738	-0,737		0,7375
III	6	8	1,325	1,562			99,156
	7	8	1,33	1,568			99,151
			-0,005	-0,006		0,0055
IV	7	9	1,361	1,46			99,151
	1	9	0,514	0,612			100,000
			0,847	0,848	0,8475
				Suma	0,8475	0,8505
				f∆h=	-0,003

Każdy ciąg niwelacyjny należy wykonać w 2 strony – Tam i Powrót a zgodność wyników powinna mieścić się w przedziale +- 0,004 * √l , gdzie l- długość ciągu w kilometrach

Ostateczna ocena dokładności niwelacji geometrycznej odnosi się do ciągu o umownej długości 1 km.