Sprawozdanie nr 4

Pomiary wysokościowe - pomiar ciągu niwelacyjnego, niwelacja przekroju.

Pomiar różnicy wysokości dwóch punktów ze stanowiska nazywany jest pomiarem przęsła. Szereg związanych ze sobą przęseł tworzy ciąg niwelacyjny

Pierwszy punktu A ciągu albo jest reperem państwowym o znanej wysokości, albo przypisuje się mu dowolną wysokość w przyjętym lokalnym układzie odnie­sienia. Znając wysokość punktu A i pomierzoną różnicę wysokości na pierwszym przęśle, oblicza się wysokość punktu B. Punkt B dla drugiego przęsła staje się punktem o wysokości znanej, co pozwala obliczyć wysokość punktu C itd. Mierząc różnice wysokości na poszczególnych przęsłach można liczyć wysokości kolejnych punktów:

Opisany ciąg niwelacyjny jest ciągiem jednostronnie dowiązanym do punktu A. Ponieważ dla ciągu jednostronnie dowiązanego nie ma możliwości kontroli wy­ników pomiaru, istnieje więc wiele ograniczeń jego stosowania. Możliwość wy­krycia błędów i oceny dokładności wykonanych pomiarów istnieje wówczas, gdy ciąg niwelacyjny zaczyna się na punkcie o znanej wysokości i kończy na tym punkcie.

Ciąg niwelacyjny dwustronnie dowiązany zaczyna się i kończy na punktach o znanych wysokościach (najczęściej na reperach państwowych).

Ciąg niwela­cyjny zamknięty zaczyna się i kończy na tym samym punkcie o znanej wysokości. Budując ciąg lokalny można przyjąć wysokość tylko jednego punktu, więc może to być tylko ciąg zamknięty.

Ważne jest, aby niwelacja była wykonywana w sprzyjających do tego warunkach atmosferycznych, przy dobrej widoczności (mogą nastąpić przypadkowe błędy pomiaru). Długości między mierzonym punktami nie powinny przekraczać 50m w przypadku niwelacji technicznej i 30 - 40m w przypadku niwelacji precyzyjnej.

===================================================================

Naszym zadaniem było zmierzenie różnic wysokościowych na terenie Politechniki Krakowskiej w lokalnie przyjętym ciągu niwelacyjnym. Pomiary wykonywaliśmy metodą niwelacji ze środka, dokonując odczyty wstecz i wprzód. Wyniki pomiarów zapisane są w dołączonym dzienniku niwelacyjnym.

===================================================================

NIWELACJA PROFILU PODŁUŻNEGO

Rzeźbę terenu wzdłuż wybranego kierunku można określić na podstawie po­miaru wysokości punktów położonych na tym kierunku. W niwelacji terenowej przekrojów (profilów) podłużnych i poprzecznych zakłada się sieć ciągów poligo­nowych i linii pomiarowych, wzdłuż których wykonuje się niwelację przekrojów podłużnych, a na kierunkach prostopadłych - niwelację przekrojów poprzecznych. W metodzie tej bardzo istotną sprawą jest dobór kierunków profilów podłużnych. Najwygodniej jest prowadzić profil podłużny w kierunku spadu, a więc równolegle do przebiegu warstwic. Gęstość rozmieszczenia profilów poprzecznych oraz punktów pośrednich na profilach zależy od urozmaicenia terenu oraz od celów, jakim ma służyć niwelacja. W większości przypadków profile poprzeczne są roz­mieszczone w odległościach od 40 do 100 m, a punkty na nich co 10 do 50 m. Ten sposób opracowania, choć rzadko, jest stosowany w celu opracowania rzeźby te­renu na mapie sytuacyjno-wysokościowej.

Niwelację profilu wykonuje się jako niwelację ciągu wysokościowego, dowią­zanego

dwustronnie do punktów wysokościowych osnowy szczegółowej III i IV klasy. Techniczna niwelacja profilowa powinna być wykonana z dokładnością określoną przepisami branżowymi. Do punktów podlegających niwelacji należą przede wszystkim punkty załomu terenu. Wszystkie punkty znajdują się na osi profilu podłużnego.

Wykonanie niwelacji profilowej różni się od niwelacji reperów tym, że oprócz odczytów wstecz i w przód wykonujemy szereg odczytów na łatach ustawianych na punktach pośrednich położonych na profilu. Jeżeli z danego stanowiska nie do­konujemy odczytów do punktów pośrednich, to niwelacja profilowa przebiega tak jak niwelacja ciągu niwelacyjnego, a więc wykonujemy odczyty na łacie wstecz oraz odczyty na łacie wprzód. Pomiar niwelacji profilowej rozpoczynamy odczy­tem na łacie wstecz ustawionej na punkcie o znanej wysokości, a następnie wyko­nujemy odczyty na łacie ustawianej na punktach pośrednich położonych na profilu i pomiar kończymy odczytem na łacie w przód. Wyniki pomiaru zapisujemy w dzienniku niwelacji przekrojów

Po skończonym pomiarze należy w terenie sprawdzić zamknięcie ciągu niwela­cyjnego. Zamknięcie ciągu sprawdzamy porównując zmierzoną sumę różnic wyso­kości
(równą różnicy sum: odczytów wstecz O_W i w przód Op) oraz różnicę wysokości punktów dowiązania
odchyłka zamknięcia f_h wyrazi się zatem wzorem:

Odchyłka ta nie może przekraczać odchyłki dopuszczalnej.

Obliczenie wysokości punktów wiążących wykonujemy po wprowadzeniu do odczytów wstecz i w przód lub do różnic wysokości poprawek wynikających z od­chyłki zamknięcia ciągu niwelacyjnego. Wysokość punktów wiążących (dla da­nego stanowiska jest to punkt, na którym stała łata wstecz) wpisujemy w odpowied­nich wierszach ostatniej rubryki. Wysokości punktów pośrednich obliczamy korzystając z zależności. Na każdym stanowisku obliczamy wyso­kość osi celowej sumując wysokość punktu wiążącego i odczyt wstecz na tym punkcie. Odejmując kolejno od wysokości osi celowej odczyty z łat na punktach pośred­nich otrzymujemy wysokości punktów pośrednich.

Sporządzenie pierworysu profilu podłużnego należy rozpocząć od przyjęcia skali poziomej i pionowej oraz tzw. poziomu porównawczego. Skalę poziomą (długości) w zależności od potrzeb przyjmuje się najczęściej równą 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. Skala pionowa jest dobrana do skali poziomej (najczęściej 10-krotnie większa). Poziom porównawczy jest linią odniesienia, od której na kierun­kach prostopadłych odkłada się różnice wysokości terenu i poziomu porów­nawczego. Otrzymane w ten sposób punkty, połączone linią łamaną, utworzą przekrój podłużny terenu wzdłuż osi trasy. Poziom porównawczy dobie­ramy tak, aby na jak najdłuższym odcinku profilu można było nanieść punkty prze­kroju, a później projektowane położenie niwelety.

---