перевищення між точками A і B дорівнюватиме:
= h = a - b. (4.53)
Відмітка точки B вийде за формулою:
= HA + h. (4.54)
При послідовному нівелюванні виходить нівелірний хід.
.4.1.1 Вплив кривизни землі і рефракції на вимірюваний перевищення
Розглянемо схему геометричного нівелювання з середини з більшою строгістю (ріс.4.32). Рівень поверхні не є плоскими, вони сферичні, тому рейки, встановлені в точках А і В перпендикулярно рівень поверхні, будуть непаралельні між собою. Візирна вісь труби нівеліра, встановленого між точками А і В, горизонтальна. Вона перетнула б рейки в точках С і D, якби світловий промінь поширювався в атмосфері суворо прямолінійно. Однак у реальній атмосфері промінь світла йде за деякою кривою, яка називається рефракційної кривої. Під впливом рефракції предмет видно трохи вище свого дійсного положення. br/>В
У результаті рефракції візирний промінь буде займати положення C'JD ', і відліки по рейках будуть рівні відрізками:
= C'A і b = D'B.
Для виведення формули перевищення знадобиться ще лінія MJN, що зображає уровенную поверхню точки J нівеліра; вона перетинає рейки в точках M і N.
Перевищення точки В відносно точки А дорівнюватиме різниці відрізків МА і NB:
= MA - NB. (4.55)
Далі з рис.5.5 слід
MA = AC - MC і NB = BD - DN.
Відрізки MC і DN висловлюють вплив кривизни Землі на висоту точок; воно залежить від відстані S і радіуса кривизни R. Відповідно до формули (1.5) знайдемо відрізки MC і DN:
= p1 = S21/2 * R, = S22/2 * R;
тут S1 - відстань від нівеліра до точки А; - відстань від нівеліра до точки В.
Відрізки AC і BD також висловимо через їх частини:
AC = AC '+ C'C і BD = BD' + D'D,
де AC'-відлік по задній рейці, AC '= a;' - відлік по передній рейці, BD '= b.
Відрізки C'C і D'D висловлюють вплив рефракції. Рефракційну криву приймають за дугу кола радіуса R1. Встановлено, що поблизу земної поверхні радіус рефракційної кривої коливається від шести до семи земних радіусів. Ставлення R/R1 називається коефіцієнтом вертикальної рефракції і позначається буквою k; отже, R1 = R/k. Значення k лежать в межах 0.14 - 0.16. p> Для відрізків C'C і D'D отримуємо такі вирази:
C'C = r1 = S21/2 * R1, D'D = r2 = S22/2 * R1.
Підставивши замість R1 вираз R/k, остаточно отримаємо:
r1 = (S21/2 * R) * k = p1 * k, = (S22/2 * R) * k = p2 * k.
Повернемося до формули (4.55) і підставимо в неї послідовно
h = (AC - MC) - (BD - DN), = (AC '+ C'C - MC) - (BD' + D'D - DN), = (a + p1 * k - p1) - (b + p2 * k - p2), = (a - b) - [p1 * (1 - k) - p2 * (1 - k)].
Позначимо через f спільний вплив кривизни Землі і рефракції на відлік по рейці:
= p1 * (1 - k), f2 = p2 * (1 - k), (4.56)
тоді
h = (a - b) - (f1 - f2). (4.57)
Далі
- f2 = (1 - k) * (p1 - p2), - f2 = [(1 - k)/2 * R] * (S21 - S22). (4.58)
Якщо S1 = S2, то f1-f2 = 0 і h = a - b.
Висновок: при нівелюванні суворо з середини вплив кривизни Землі і рефракції майже повністю виключається. Це - перше теоретичне обгрунтування нівеляції з середини. Вплив рефракції може бути виключено не повністю, так як умови проходження променя до задньої і передньої рейок можуть відрізнятися. Інструкція дає суворий допуск на нерівність відстаней до задньої і передньої рейок: для нівелювання IV класу цей допуск дорівнює 5 м, а для нівелювання I класу - 0,5 м.
.4.1.2 Нівеліри: їх пристрій, повірки, дослідження
Згідно ГОСТ 10528 - 76 в нашій країні випускаються нівеліри трьох типів: високоточні з помилкою вимірювання перевищення не більше 0.5 мм на 1 км ходу, точні з помилкою вимірювання перевищення 3 мм на 1 км ходу і технічні з помилкою вимірювання перевищень 10 мм на 1 км ходу.
Нівеліри всіх типів можуть випускатися або з рівнем на трубі, або з компенсатором нахилу візирної лінії труби. За наявності компенсатора в шифрі нівеліра додається літера К, наприклад, Н-3К. У нівелірів Н-3 і Н-10 допускається наявність горизонтального лімба; в цьому випадку в шифрі нівеліра додається літера Л, наприклад, Н-10Л. p> Нівелір з рівнем при трубі зображений на ріс.4.33.
Зорова труба і рівень при ній є найважливішими частинами нівеліра.
елеваціонний гвинт служить для приведення візирної лінії труби в горизонтальне положення. З його допомогою піднімають або опускають окулярний кінець труби; при цьому пляшечку рівня переміщається і коли він буде точно в нуль-пункті, візирна лінія повинна встановлюватися горизонтально. br/>В
- зорова труба; 2-циліндричний рівень при трубі, 3 - елеваціонний гвинт; 4-інсталяційний круглий рівень (на малюнку не показаний);...
