pomiary wysokościowe, Geodezja, 01-2sem, dżi pi es
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
5. Pomiary wysokoĻciowe
Pomiary wysokoĻci punktw budowli, elementw uzbrojenia terenu, reperw, jak
rwnieŇ charakterystycznych punktw uksztaþtowania terenu ponad poziomem
morza, sĢ nazywane niwelacjĢ. Szczeglnym przypadkiem niwelacji jest tyczenie
projektu budowlanego np. zaznaczanie palikami projektowych wysokoĻci
naroŇnikw fundamentu. Pomiary wysokoĻciowe sĢ przeprowadzane za pomocĢ
niwelatorw, natomiast jednoczesne pomiary sytuacyjne i wysokoĻciowe - za
pomocĢ tachimetrw
i odbiornikw GPS (rozdz. 6).
5.1. Niwelacja i tyczenie punktw
Pomiary wysokoĻci punktw jak rwnieŇ tyczenie wysokoĻciowe punktw realizowanej
budowli, np. fundamentu, sĢ zwykle wykonywane za pomocĢ niwelatorw. Niwelator jest
ustawiany miħdzy reperem o znanej wysokoĻci nad poziomem morza H a mierzonymi
punktami (rys. 5.1.1). Po przybliŇonym poziomowaniu niwelatora za pomocĢ libeli
pudeþkowej, kompensator ustawia automatycznie oĻ celowĢ niwelatora
w pþaszczyŅnie poziomej. Na reperze i na mierzonym punkcie sĢ ustawiane þaty
niwelacyjne, pionowane za pomocĢ libeli pudeþkowej. Po nacelowaniu na þatħ jest
wykonywany odczyt podziaþu þaty liczony od jej stopki. RŇnica odczytw na þatach
wstecz t[m] i w przd p[m] jest przewyŇszeniem niwelacyjnym
h = t − p, wysokoĻę
mierzonego punktu jest rwna H
+
h (rys. 5.1.1).
ýaty niwelacyjne:
- cyfrowa
Niwelator
- klasyczna
t 1.679
< 50 m
< 50 m
p 1.155
:=
Reper
na Ļcianie
budynku
Pomiar
wysokoĻci
studzienki
PrzewyŇszenie
h
h t p
:=
−
h 0.524
=
H 102.005
+
102.529
=
Poziom morza - geoida
Rys. 5.1.1
W przypadku tyczenia wysokoĻę projektowa punktu 102.529 jest znana (rys. 5.1.1),
w tym miejscu wbijamy palik na gþħbokoĻę przy ktrej obliczony odczyt na þacie ustawionej na
paliku (w przypadku
t 1.679
=
) bħdzie wynosiþ
p 1.155
=
:=
:=
H
h
:=
mm - þaty wstecz i w przd m
t
= m
p
= m,
bþĢd Ļredni przewyŇszenia, rwny bþħdowi wysokoĻci punktu wzglħdem reperu, wynosi
m
h
m 2
=
mm. W przypadku wiħkszych odlegþoĻci, ponad 100 m,
przewyŇszenie jest rwne sumie przewyŇszeı pomierzonych na kolejnych stanowiskach
niwelatora - tzw. ciĢgu niwelacyjnego (rozdz. 5.2). BþĢd Ļredni podwjnej niwelacji na
odcinku kilometra ciĢgu m
km
- w kierunku gþwnym i powrotnym, jest charakterystykĢ
dokþadnoĻci niwelatorw (rys. 5.1.2).
Niwelator cyfrowy
Leica NA 2002/3003
m
km
= 0,9 / 0,4 mm
WyposaŇenie niwelatora cyfrowego:
a) komputer z systemem DOS,
kartĢ pamiħci PCMCIA,
ekranem graficznym i klawiaturĢ.
b) programy pomiarowe:
- niwelacja i tyczenie punktw
- ciĢg niwelacyjny (rozdz. 5.2)
- niwelacja reperw (rozdz. 5.4)
- niwelacja trasy (rozdz. 5.3).
Leica NA 728
m
km
= 1mm
Leica NA 2
m
km
= 0,3 mm
Rys. 5.1.2
Przy zaþoŇeniu jednakowego bþħdu odczytu
m 1
:=
,
m
h
1.4
W przypadku tyczenia duŇej liczby punktw na budowie sĢ stosowane niwelatory
laserowe, w ktrych luneta jest zastĢpiona obracajĢcĢ siħ gþowicĢ laserowĢ wysyþajĢcĢ
wiĢzkħ Ļwiatþa tworzĢcego pþaszczyznħ. Odbir w terenie promieni moŇe byę:
przez zastosowanie odpowiedniego czujnika, przesuwanego wzdþuŇ þaty, ktry sygnalizuje
dŅwiħkiem ustawienia podczas odbioru Ļwiatþa od gþowicy niwelatora
− w przypadku niewidzialnych promieni laserowych,
przez obserwacjħ linii Ļwietlnej, czerwonej lub zielonej, na þacie niwelacyjnej lub na
elementach konstrukcyjnych − w przypadku widzialnych promieni laserowych.
Na rynku sĢ dostħpne niwelatory laserowe o rŇnych parametrach technicznych
i dodatkowych funkcjach, przeznaczonych do rŇnych prac, stĢd ich dodatkowe nazwy,
takie jak niwelatory oglnobudowlane, konstrukcyjno-budowlane, drogowe, kolejowe itp.
5.2. CiĢg niwelacyjny
Pomiar wysokoĻci punktw w odlegþoĻci do 100 m od reperu jest przeprowadzany z
jednego stanowiska niwelatora (rys.5.1.1). W przypadku odlegþoĻci wiħkszych, wysokoĻci
punktw szczegþw terenowych P, Q, takich jak naroŇniki budynkw i studzienki
kanalizacyjne, jak rwnieŇ reperw roboczych (R) otrzymuje siħ w wyniku sumowania
przewyŇszeı
h pomierzonych na poszczeglnych stanowiskach niwelatora wzdþuŇ ciĢgu
niwelacyjnego prowadzonego od reperu A o znanej wysokoĻci H
A
(rys. 5.2.1):
1.456
Q
1.845
-2
1.845
1.345
-
1
1.583
1.731
-1
1.213
2
3
R
1
a
B
A
h
aR
0.000
:=
1.621
h
RB
0.238
:=
−
h
Aa
0.518
:=
h
aQ
0.389
:=
P
H
A
102.005
H
B
102.281
:=
h
aP
0.224
:=
Poziom morza - geoida
Rys. 5.2.1
Dla kontroli pomiaru ciĢg niwelacyjny jest prowadzony do najbliŇszego reperu B, rŇnica
przewyŇszenia pomierzonego
h
h
Aa
h
aR
:=
h 0.280
+
h
RB
+
=
i obliczonego z wysokoĻci punktw poczĢtkowego i koıcowego ciĢgu:
:=
H H
B
H
A
:=
H 0.276
−
=
nie powinna przekroczyę wartoĻci dopuszczalnej - zaleŇnej od klasy niwelacji
i dþugoĻci ciĢgu (
L 0.27
:=
km):
f
h
H
:=
f
0.004
−
=
f
dop
0.020 L
:=
f
dop
0.010
=
|
f
dop
jest speþniony, to odchyþka f jest rozdzielana ze znakiem
przeciwnym, proporcjonalnie do dþugoĻci celowych na poszczeglnych stanowiskach.
Na rys. 5.2.1 zaznaczono wartoĻci odchyþek w milimetrach, o ktre naleŇy poprawię
pomierzone przewyŇszenia:
f
h
Aa
h
Aa
0.001
:=
h
Aa
0.517
−
=
h
aR
h
aR
0.002
:=
h
aR
0.002
−
=
−
h
aP
h
aP
0.002
:=
h
aP
0.222
−
=
h
aQ
h
aQ
0.002
:=
h
aQ
0.387
−
=
h
RB
h
RB
0.001
:=
h
RB
0.239
−
=
−
Na podstawie poprawionych przewyŇszeı obliczane sĢ wysokoĻci mierzonych punktw:
H
P
H
A
h
Aa
:=
+
h
aP
+
H
P
102.744
=
H
Q
H
A
h
Aa
:=
H
Q
102.909
+
h
aQ
+
=
H
R
H
A
h
Aa
:=
+
h
aR
+
H
R
102.520
=
BþĢd Ļredni przewyŇszenia miħdzy punktami poczĢtkowym i koıcowym ciĢgu
niwelacyjnego
h oblicza siħ na podstawie bþħdu Ļredniego niwelacji kilometra ciĢgu m
km
i jego dþugoĻci L. Z prawa przenoszenia bþħdw Ļrednich, po zaþoŇeniu, Ňe przewyŇszenie
h =
h
1
+
h
2
+...+
h
L
skþada siħ z L-odcinkw o dþugoĻci 1 km i bþħdzie pomiaru odcinka
m
km
wynika:
m
h
=
m
km
L
gdzie L interpretowane jest jako dþugoĻę ciĢgu w kilometrach, zatem bþĢd Ļredni
przewyŇszenia
h =
h
1
+
h
P
pomiħdzy punktami A i P, po zaþoŇeniu
m
km
2
:=
km, wynosi:
m
h
m
km
L
AP
:=
m
h
0.9
=
JeŇeli znany jest rwnieŇ bþĢd Ļredni wysokoĻci punktu A,
m
HA
3
:=
mm, to bþĢd Ļredni zmierzonej
wysokoĻci punktu P jest rwny:
m
HP
:=
m
HP
3.1
m
HA
2
+
m
h
2
=
JeŇeli warunek
|
:=
mm,
L
AP
0.2
W przypadku niwelatora kodowego wyrwnanie ciĢgu i obliczenia wysokoĻci punktw sĢ
przeprowadzane przez program pomiarowy niwelatora ciĢg niwelacyjny - wyniki sĢ
zapisane w pliku tekstowym na karcie PCMCIA. W przypadku niwelatora klasycznego
obliczenia sĢ prowadzone w dzienniku niwelacyjnym (tabela 5.2.1). W obydwu
przypadkach na kaŇdym stanowisku niwelatora jest wykonywany pomiar kontrolny
odczytu wstecz i w przd, rŇnice nie powinny przekroczyę wartoĻci dopuszczalnej
zaleŇnej od klasy niwelacji (w przykþadzie oraz w tabeli 5.2.1 podane sĢ wartoĻci Ļrednie).
Tabela 5.2.1. Dziennik niwelacyjny
Odczyty z þat
Punkt
Odle-
gþoĻę
[m]
wstecz w bok w przd
Popr.
[mm]
WysokoĻę
osi
celowej
WysokoĻę
punktu
1
A
40 1731
-1 103.735 102.005
a
40
1213
102.522
2
a
60 1845
-2 104.365 102.522
R
60
1845
102.520
P
1621
102.744
Q
1456
102.909
3
R
35 1345
-1 103.864 102.520
B 35
1583
102.281
w =
4921 H
B
= 102.281
p =
4641 H
A
= 102.005
h =
280
H =
0.276
f =
h-
H
= 4 mm
f
dop
=
20
L
= 10
mm
5.3. Niwelacja trasy
Do celw projektowych, wzdþuŇ planowanych tras drogowych, wodociĢgowych,
gazowych, energetycznych, telekomunikacyjnych, jak rwnieŇ wzdþuŇ istniejĢcych
potokw i rzek, sĢ sporzĢdzane profile podþuŇne i poprzeczne terenu. Na podstawie
projektu sytuacyjnego trasy sporzĢdzonego na mapie do celw projektowych (rozdz. 8),
za pomocĢ tachimetru lub odbiornika GPS, tyczone sĢ punkty zaþamania osi trasy oraz
(rys.5.3.1):
- punkty hektometrowe - co 100 metrw liczĢc od poczĢtku trasy: 0/0, 0/1, 0/2,...0/9,
1/0, 1/1, 1/2, ... gdzie pierwsza cyfra oznacza kolejny kilometr trasy,
- punkty w ktrych nastħpuje zmiana spadku podþuŇnego terenu, np. punkty +35.0, +37.5
oraz +82.0,
- punkty na ktrych nastħpuje zmiana pochylenia poprzecznego terenu, np. punkt +72.5.
Profil terenu wzdþuŇ osi trasy nazywany jest podþuŇnym. W punktach hektometrowych
i punktach zmiany pochylenia poprzecznego terenu sĢ zaznaczane punkty profili
poprzecznych, z podaniem odlegþoĻci od osi trasy np. punkty l 20.0 i l 30.0 po lewej
stronie osi trasy i p 11.5, p 30.0 - po stronie prawej (rys. 5.3.1).
Niwelacjħ punktw profili rozpoczyna siħ od reperu A znajdujĢcego siħ w pobliŇu punktu
poczĢtkowego trasy 0.0. Zwykle co 2-3 kilometry dowiĢzuje siħ ciĢg niwelacyjny do
Stano-
wisko
[ Pobierz całość w formacie PDF ]