Классы нивелирования

1. Особенности классов нивелирования
2. Нивелирование I и II классов
3. Нивелирование III и IV классов

Классы точности нивелирной сети классифицируются соответствующим образом:

• I, II классы нивелирования – высокоточные.
• III, IV классы нивелирования – точные.

Особенности классов нивелирования

Российские глубины и высоты принято исчислять в координатах Балтийской системы. За её основу принята нулевая отметка футштока в Кронштадте. Старейший в мире наш эталонный «уровень моря» представляет собой горизонтальную линию на массивной чугунной линейке с делениями из фарфора, предназначенными для фиксирования среднего уровня воды Балтийского моря при его многолетнем измерении.

Уникальное сооружение установлено на каменном устое Синего моста через Проводной (обводной) Канал. Отмеченная небольшой медной пластиной нулевая точка отсчёта метрической системы позволяет определять уровень вод не только Финского залива, а также всех рек, озёр и морей на территории страны. С Кронштадтским футштоком принято сверять высоты всех гор и возвышенностей России. Он также является привязкой для высот самолётов и орбитальных станций в космосе.

Сети основываются на схемах и программах специального назначения, которые предусматривают осуществление необходимых действий по нивелированию в разрезе всех четырёх классов. Учитывается очерёдность классов и периоды исполнения работ, согласно технических проектов и локальных задач соответствующих федеральных служб.

Государственная нивелирная сеть (ГНС) призвана сделать совершеннее показатели, собранные в процессе длительных исследований о строении земли в разных зонах страны. Поэтому в различных её областях периодически осуществляются повторные работы по нивелированию с учётом их региональных особенностей.

Полученные в результате повторных нивелирований данные, очень важны. Например, сведения, собранные в условиях горной местности, способствуют уточнениям в строении поверхности данной зоны земли, качественно помогают в познании при диагностировании движения её некоторых участков и точном прогнозировании образований разломов, разрывов, смещений.

Нивелирование I и II классов

Из 4-х классов точности, I и II классы отображают центральную высотную базу Государственной нивелирной сети Российской Федерации. Проанализируем нивелирование этих первых двух классов.

В России I и II классы ГНС применяются для решения ряда научных целей: если надо изучить фигуру и внешнее гравитационное поле Земли, когда необходимо определить разность горных высот или же наклоны поверхностей океанов, морей. В горной местности нивелирные пункты I и II классов закрепляются на скалах через 1-2 километра. Рядом с разломами «реперы» устанавливаются в пределах 0,5-1,5 километра по обе стороны. На грунте – через 3-4 километра.

Повторное нивелирование данных классов применяется как поддержка высотной сети страны на должном уровне. Высокоточное повторное нивелирование помогает при изучении влияния на окружающую среду продуктов производства, при прогнозировании добычи полезных ископаемых, при сейсмическом районировании территорий страны.

Повторение нивелирования I класса проводится раз в 25 лет. Наряду с этим, в особых сейсмологических районах Российской Федерации оно осуществляется один раз в 15 лет. Это вызвано обязательностью наличия актуальных показателей о допустимой возможности коры Земли двигаться по вертикали. Работы ведутся по специальным линиям, которые выбираются параллельно главным трассам, шоссейным и железным дорогам, вдоль морских и речных побережий, а также по длине иных важных троп в труднодоступных местах.

Наивысшая точность нивелирования исключает ошибки при замере высот. Для I класса среднее квадратическое отступление не превышает ±0,5 миллиметра. Параллельно линиям I класса прокладываются трассы нивелирования второго класса. Линии этого класса формируют площадки по периметру в 500-600 километров. Линии II класса характеризуются случайными ошибками: систематической, которая составляет ±0,2 миллиметра на 1 километр хода, а средняя квадратичная ошибка допускает ±1 миллиметр.

При нивелировании I и II классов помимо современных методов контроля применяются и штриховые инварные рейки, и высокоточные оптические нивелиры со зрительной трубой перед объективом. Геодезический нивелир комплектуется контактным «уровнем», зафиксированный пузырёк которого хорошо различается в поле зрительного прибора.

Все геодезические инструменты проходят поверку на сертификат соответствия нужному классу надёжности, а взаимное расположение оси и плоскости приборов обязаны согласовываться с их Инструкцией. При проведении инженерных и геодезических работ I и II классов используются следующие высокоточные оптические нивелиры:

• с уровнем при зрительной трубе – H1.
• используется с инварными рейками – H-05.
• с компенсатором – Ni002.
• с цилиндрическим уровнем – Ni004.

Нивелирование III и IV классов

Сети для нивелирований III, IV классов прокладываются изнутри линий первых классов отдельными линиями или в виде их систем. Линии ГНС всех четырёх классов фиксируются вдоль трасс реперами через каждые 5 километров, а в труднодоступных местах расстояние между нивелирными пунктами может составлять 7 километров. На каждой из линий нивелирования I, II, III и IV классов устанавливаются реперы со сквозными индивидуальными номерами таких видов:

• Временные, вековые.
• Грунтовые; фундаментальные; стенные.
• Скальные реперы.

При проведении геодезических работ используют специальный прибор — оптический нивелир. С помощью этого устройства определяются превышения на местности одной точки над другой (разность высот). В качестве измерителя оптические нивелиры широко распространены. Признанные приборы различают по способам производимых измерений и по принципу их работы.

Для нивелирования III-го класса применяются оптические нивелиры, обладающие компенсатором со встроенным типом. Для IV класса предпочтительнее использовать приборы с компенсатором и с уровнем.

В качестве примера нивелирования IV-го класса рассмотрим последовательность действий при проведении замеров, которые осуществляются по направлению одной линии. Метод «средней нити» осуществляется так:

• Прибор приводится в рабочую позицию посредством контактного (цилиндрического) уровня.
• Зрительная труба наводится на дальнюю рейку, при этом пузырёк «уровня» выставляется подъемными винтами в положение «нуль-пункт».
• Отсчёт снимается при наведении зрительной трубы на ближнюю рейку.
• При наведении зрительной трубы на красную часть передней рейки, можно снять отсчёт по «сетке» (средний штрих).
• При направлении зрительной трубы на чёрную часть задней рейки, отсчёт продолжает сниматься.

В процессе проведения съёмки все результаты заносятся непосредственными исполнителями в журнал полевых наблюдений или фиксируются записывающим устройством, если имеется регистратор. При получении расхождений в величинах превышений более 5 миллиметров, которые определяются с обеих сторон инварных реек, данные измеряются повторно, изменяя высоту прибора более, чем на 3 миллиметра. По окончании полевых измерений, итоги всех превышений вносятся в соответствующую ведомость установленной формы. Значение заранее подсчитанной погрешности между исходными реперами (линия хода) не должна превышать 20 миллиметров.