Kierunek Budownictwo

WIKŚiG

Sprawozdanie

"Niwelacja terenu”

Niwelacja [franc.] to pomiary polegające na wyznaczaniu wysokości punktów względem przyjętego poziomu odniesienia. Zależnie od sposobu pomiaru i przyrządów:

1. Geometryczna

2. Trygonometryczna

3. Hydrostatyczna

4. Barometryczna

5. Satelitarna (GPS)

Poziomy odniesienia do wykonania pomiarów wysokościowych:

•   Bezwzględny - poziom morza. W Polsce jest to poziom zera mareografu w Kronsztadzie.

W innych krajach UE przyjęto zero mareografu w Trieście i w Amsterdamie   

•    Względny (lokalny)

Niwelacja geometryczna – jeden z rodzajów niwelacji. Pomiar różnic wysokości punktów na podstawie pomiaru położenia poziomej osi celowej niwelatora na pionowo ustawionych na tych punktach łatach niwelacyjnych. 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. Wyróżniamy niwelację :

• ze środka, gdy odległości niwelatora od punktów przęsła niwelacyjnego są jednakowe.

• w przód, gdy niwelator znajduje się przy jednym z punktów lub nad tym punktem, odległości niwelatora od łat są różne.

Płaszczyznę poziomą realizuje oś celowa lunety niwelatora, natomiast odległości pionowe wyznaczone są przez kreskę pozioma siatki celowniczej lunety na łatach niwelacyjnych. Odczyt na łacie składa się z czterech cyfr: metrów, decymetrów, centymetrów i milimetrów.

Dokładność wykonania odczytu maleje wraz ze wzrostem długości celowej, czyli odległości łaty od niwelatora, która nie powinna być większa niż 50 m.

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. Niwelatory możemy podzielić w zależności od precyzyjności (precyzyjne, techniczne, budowalne) oraz ze względu na poziomowanie osi celowej(libelowe, kompensacyjne).

Inne sprzęty pomiarowe jakich używaliśmy do niwelacji to:

• Żabki

• Łaty

• Notatnik

• Statyw

Reper – jest zasadniczym elementem znaku wysokościowego lub samodzielnym znakiem wysokościowym, wykonanym najczęściej z metalu i mającym jednoznacznie określony charakterystyczny punkt, którego wysokość jest znana lub wyznaczana.

Budowa niwelatora optycznego

Podstawowymi elementami budowy niwelatora optycznego są:

1. Statyw

2. Głowica statywu

3. Spodarka

4. Śruby poziomujące

5. Koło poziome

6. Śruba ruchu leniwego

7. Libela poziomująca

8. Pokrętło ostrości obrazu

9. Okular i pokrętło ostrości krzyża kresek

10. Celownik

11. Luneta

12. Obiektyw

13. Łata niwelacyjna z podziałem centymetrowym

14. Widok krzyża kresek w lunecie

o –oś obrotu niwelatora

c – oś celowa niwelatora

Poziomowanie niwelatora

W czasie pomiaru luneta niwelatora powinna przyjąć położenie poziome. Poziomowanie niwelatora wykonuje się za pomocą strzech śrub ustawczych przy wykorzystaniu libelli sferycznej. Libela jest szklanym naczyniem walcowym, zamkniętym od góry powierzchnią sferyczną o promieniu krzywizny około 1m. Po wypełnieniu naczynia rozgrzaną cieczą, np. eterem, szczelnym zamknięciu i ostygnięciu utworzony zostaje wewnątrz pęcherzyk pary, zajmujący z powodu ciężaru położenie najwyższe. W położeni u poziomym niwelatora pęcherzyk libelli obejmuje jej punkt główny – środek powierzchni sferycznej. Wokół punkty głównego na powierzchni sferycznej jest narysowany okrąg wewnątrz którego, po spoziomowaniu niwelatora, znajduje się pęcherzyk powietrza. Aby pęcherzyk powietrza znajdował się na środku, należy odpowiednio kręcić trzema śrubami, aż wypoziomujemy niwelator.

28.03.2012r.

Ćwiczenia w terenie

Nr 1

h =  wstecz – w przód

Kolejność wykonywanych działań

1. Ustawienie łaty

2. Spoziomowanie niwelatora za pomocą libeli

3. Ustawienie ostrości krzyża kresek

4. Naprowadzenie lunety na łatę za pomocą celownika

5. Ustawienie ostrości obrazu łaty na lunecie

6. Naprowadzenie kreski pionowej krzyża kresek na środek łaty śrubą ruchu leniwego

7. Odczyt kreski środkowej niwelacji wstecz

8. Naprowadzenie lunety za pomocą celownika na łatę ustawioną na mierzonym punkcie, odczyt kreski środkowej niwelacji w przód

9. Obliczenie wysokość według wzoru podanego powyżej.

Imię	Dominika	Martyna W	Martyna S	Emilia
Odczyt wstecz [mm]	1340	1357	1355	1364
Odczyt w przód [mm]	0979	0987	0649	0818
Różnica wysokości ∆h wg wzoru [mm]	0361	0370	0706	0546

11.04.2012r.

Ćwiczenia w terenie

Nr 2

Pomiar ciągu niwelacyjnego, kolejność działań:

1. Ustawienie łat na punktach wstecz i w przód, maksymalna odległość między łatami 100m, pionowanie łat za pomocą libeli

2. Ustawienie niwelatora w przybliżeniu w środku między łatami

3. Spoziomowanie niwelatora za pomocą libeli

4. Ustawienie ostrego obrazu krzyża kresek

5. Naprowadzenie lunety za pomocą celownika na łatę wstecz

6. Ustawienie ostrego obrazu łaty w lunecie

7. Naprowadzenie pionowej kreski krzyża na środek łaty śrubą ruchu leniwego

8. Odczyt kreski środkowej na łacie i zapisanie w dzienniku odczytu wstecz

9. Naprowadzenie lunety za pomocą celownika na łatę w przód, powtórzenie czynności 6,7 oraz zapisanie odczytu w przód w dzienniku

10. Lekkie wzruszenie niwelatora i wykonanie II pomiaru według punktów 3-9, jednak w kolejności odwrotnej.

11. Kontrola: różnica przewyższeń pomiaru I i II nie powinna przekraczać więcej niż 2mm

12. Obliczenie średniej różnicy wysokości i wpisanie do dziennika.

Przykładowy rysunek

Załącznik:

- dziennik niwelacji

- mapa terenu

25.04.2012r.

Ćwiczenia w terenie

Nr 3

W przód = H_A+wstecz −  H_B

H_A = 100m

Imię	Dominika	Martyna W	Martyna S	Emilia
HB [m]	101	101,17	101,05	101,10
Pomiar wstecz [m]	1,380	1,342	1,302	1,322
Pomiar w przód wg wzoru [m]	0,38	0,172	0,252	0,222

2. Wyznaczenie linii o zadanym spadku- to tyczenie linii (o zadanym spadku) z jednego stanowiska niwelatora do następnego ( w górę).

a) Spadek- to stosunek różnicy wysokości pomiędzy punktami do odległości między nimi w rzucie poziomym.

Gdzie:

ΔH- różnica wysokości pomiędzy punktami ,

l- odległość między punktami,

i- spadek

b). Przebieg ćwiczenia:

Naszym zadaniem było wyznaczenie różnicy wysokości w punktach odległych o l=75m.

Spadek naszego terenu wynosi i=2,5%. Aby obliczyć wysokości w punktach należy dowolnie podzielić odcinek na części. W naszym przypadku odcinek dzielimy na 4 równe części. I tak:

l1= 18,75

l2= 37,5

l3= 56, 25

l4=75

Korzystamy z przekształconego wzoru:

c). Obliczenia:

Bibliografia:

• Osada Edward „Wykład z geodezji i geoinformatyki: 1 Niwelacja”, UxLan Wrocław 2010; ISBN 978-83-60221-00-6