Часто от репера Государственной нивелирной сети невозможно передать высоту непосредственно на проектную точку. Для этого, как отмечалось выше, создают высотную геодезическую основу, которую закрепляют на строительной площадке. Саму высотную основу привязывают нивелирным ходом либо системами нивелирных ходов к исходным пунктам (реперам) геодезической сети.
Для выноса на местность проектной высоты используют, в основном, метод геометрического нивелирования, реже, при невозможности использовать указанный выше метод, - метод тригонометрического нивелирования.
Для выноса проектной высоты методом геометрического нивелирования нивелир устанавливают посредине между исходной и проектной точками (см. рис.). По исходной точке находят горизонт прибора
ГП = НИСХ + а , (формула 9.11)
где а – отсчёт по рейке, установленной на исходной точке.
Построение проектной высоты способом геометрического нивелирования
Формулу (9.11) удобно использовать, если с данной станции выносят сразу несколько проектных высот.
Поскольку проектная высота НПР известна, то известно и проектное превышение
hПР = HПР - HИСХ = а − bПР , (формула 9.12)
где bПР – отсчёт по рейке, установленной в проектной точке, соответствующий проектной высоте. Таким образом,
bПР = а − hПР = ГП - HПР . (формула 9.13)
Высотное положение проектной точки изменяют до тех пор, пока на рейке не установится отсчёт, равный bПР. После этого превышение hПР измеряют несколько раз (при нескольких горизонтах прибора) и убеждаются в обеспечении заданной точности построения высоты.
Проектная точка может быть подвижной по высоте, выполненной в виде болта (в конструкции), ею может быть деревянный или металлический кол, забиваемый в землю, часто на строительных конструкциях проектной точкой является черта (откраска) по основанию рейки.
При строительстве зданий всегда требуется передача проектной высоты (отметки) на другой монтажный горизонт, например, по колонне или стене. Для этого от проектной черты на стене или колонне нижнего горизонта рулеткой откладывают проектную разность двух монтажных горизонтов. При передаче высот на несколько монтажных горизонтов на каждом из них выполняют контрольное нивелирование по проектным отметкам.
Построение проектной высоты способом тригонометрического нивелирования
При использовании для построения проектной высоты метода тригонометрического нивелирования в исходной точке (в точке с известной высотой) устанавливают теодолит (см. рис.), измеряют его высоту i, горизонтальное проложение d и определяют угол наклона ν, соответствующий проектной высоте HПР:
νПР = arctg (hПР - i / d) . (формула 9.14)
Определяют отсчёт по вертикальному кругу теодолита при «круге право» и «круге лево», соответствующие значению полученного проектного угла наклона:
ВК(КЛ) = νПР + МО ; ВК(КП) = МО - νПР , (формула 9.15)
где МО – место нуля, предварительно определенное на станции по 2-3 точкам.
Метка М будет соответствовать проектной высоте в заданной точке.
Для контроля построения проектной высоты следует изменить горизонт прибора, измерить несколькими приёмами угол наклона на метку М и вычислить значение проектной высоты по формуле:
HПР(ИЗМ) = HИСХ + i + dtgν . (формула 9.16)
Если при построении не будет обеспечена заданная точность, то метку М перемещают на величину расхождения в соответствующем направлении и выполняют контрольную проверку высоты.
Построение линии с проектным уклоном можно выполнить с помощью нивелира либо с помощью теодолита.
Построение линии заданного уклона: а) горизонтальным лучом; б) наклонным лучом нивелира; в) с помощью теодолита.
Геометрическое нивелирование удобно использовать при небольших проектных уклонах, например, при строительстве дорог. При значительных уклонах используют теодолит.
На рисунке представлена схема построения линии. Нивелир устанавливают в створе проектной линии в точке 1 (см. рис. а), высота которой известна (Н1(ПР) ). Далее, на расстояниях di от точки 1, выставляют точки на их проектную высоту
Hi(ПР) = H1(ПР) + diiПР (формула 9.17)
с вычислением для каждой из них соответствующего отсчёта по рейке, как это выполнялось при передаче на точку проектной высоты.
В другой схеме (см. рис. б) определяют проектную высоту в конечной точке 2 линии и элевационным винтом нивелира добиваются совпадения отсчётов а по рейкам, установленным в точках 1 и 2. Далее, в промежуточных точках по створу линии выставляют точки, на которых отсчёт по рейке также должен быть равным отсчёту а.
Во второй схеме вместо нивелира можно использовать теодолит (см. рис. в). Теодолит устанавливают в проектной точке 1, определяют проектный угол наклона
νПР = arctgiПР , (формула 9.18)
по нескольким измерениям определяют место нуля вертикального круга и вычисляют по формулам (9.15) отсчёт по вертикальному кругу, соответствующий проектному углу. При полученном отсчёте визируют на точку 2 проектной линии и по рейке, установленной в этой точке, берут отсчёт а. Для промежуточных точек линии должны также обеспечиваться такие же отсчёты по рейкам.
Построение проектного уклона с помощью визирок
После построения линии с заданным уклоном необходимо выполнить контрольные измерения по её зафиксированным на местности точкам и убедиться в правильности построения, т.е. в обеспечении необходимой точности построения проектного уклона. Целесообразно контрольные измерения выполнять способом геометрического нивелирования, если это возможно по условиям измерений.
Пример 9.3.Построение проектного уклона с помощью теодолита.
Исходные данные.
Величина проектного уклона iПР = -0,145. Точность построения уклона ± 0,005. Место нуля МО = -0002,4'. Горизонтальное проложение линии 1-2 d12 = 65,356 м. Проектная высота в точке 1 Н1(ПР) = 156,857 м.
Решение.
Определяем проектную высоту в точке 2:
Н2(ПР) = Н1(ПР) + d12iПР = 156,857 + 65,356(-0,145) = 147,380 м.
По формулам (9.18) и (9.15) находим значения проектного угла и отсчётов по вертикальному кругу при «круге лево» и «круге право»: νПР = -8015,0'; ВК(КЛ) = -8015,0' +(-0002,4') = -8017,4'; ВК(КП) = -0002,4'- (-8015,0') = +8012,6'.
Отсчёт по рейке в точке 2 при наблюдениях после установки отсчётов по вертикальному кругу при положениях КЛ и КП составил а2 = 1476 мм.
При контрольном нивелировании максимальное расхождение в проектных высотах по линии 1-2 на расстояниях 15 м составило 15 мм. Таким образом, погрешность в построении проектного уклона составила 15 мм/15000 мм = 0,001, что удовлетворяет поставленной задаче.
При выполнении аналогичных работ, не требующих высокой точности, можно пользоваться тремя визирками одинаковой длины (рис. 9.6), которые представляют собой вертикальный брусок с прикреплённой к нему горизонтальной планкой.
Две визирки устанавливают в точках 1 и 2 с предварительно выставленными на них проектными высотами. Третью визирку перемещают по створу линии 1-2 и «на глаз» совмещают горизонтальные планки всех трёх визирок (наблюдатель должен находиться в точках 1 или 2). По основанию третьей визирки фиксируют точку с её проектной высотой, соответствующей заданному проектному уклону.
