CIĄG NIWELACYJNY NIWELACJA TERENOWA

1. CIĄG NIWELACYJNYNIWELACJA TERENOWA WYKŁAD 6

2. CIĄG NIWELACYJNY • Odległość, przy której można dokonać odczytu na łacie jest ograniczona wieloma względami (np. kulistością ziemi, drganiami powietrza, powiększeniem lunety itp). • Ze względu na dokładność odczytu odległość ta wynosi najwyżej 50 m.

3. CIĄG NIWELACYJNY • Pomiar wysokości punktów w odległości do 100 m od reperu jest przeprowadzany z jednego stanowiska niwelatora metodą niwelacji ze środka. • Jeżeli odległość pomiędzy punktami A i B jest znaczna (większa niż 100m) , to w celu wyznaczenia różnicy ich wysokości należy dokonać ciągu niwelacyjnego.

4. CIĄG NIWELACYJNY • Ciąg niwelacyjny powstaje przez wyznaczenie na trasie AB pewnej ilości pośrednich stanowisk łaty, a w środku między nimi stanowisk instrumentów.

5. CIĄG NIWELACYJNY • W przypadku znacznych odległości, wysokości punktów szczegółów terenowych (narożniki budynków, studzienki kanalizacyjne), jak również reperów roboczych (R) otrzymuje się w wyniku sumowania przewyższeń Δh pomierzonych na poszczególnych stanowiskach niwelatora wzdłuż ciągu niwelacyjnego prowadzonego od reperu A o znanej wysokości HA do reperu B.

6. NIWELACJA CIĄGU Niwelacja ciągu stosowana jest głównie w przypadku: • niwelacji reperów (rzędnych bezwzględnych); • niwelacji podłużnej punktów, w celu opracowania profilów podłużnych.

7. Ilość stanowisk pośrednich zależna jest od następujących czynników: • odległości między niwelowanymi punktami A i B; • zróżnicowania spadku terenu (im bardziej zróżnicowany spadek, tym większa jest ich ilość); • różnic wysokości hABoraz długości łat niwelacyjnych, jakimi dysponujemy.

8. CIĄGI NIWELACYJNE • Otwarte – kiedy rozpoczynamy niwelację od jednego reperu o znanej rzędnej, a kończymy na innym reperze (o znanej rzędnej);

9. CIĄGI NIWELACYJNE • zamknięte, kiedy ciągiem powracamy do punktu (o znanej rzędnej), w którym został on rozpoczęty.

10. SPOSÓB WYKONANIA NIWELACJI CIĄGIEM • Pierwszą czynnością jest wyznaczenie pośrednich stanowisk łaty (1,2...n), następnie w środku każdego odcinka wyznacza się stanowisko instrumentu, gdzie będzie ustawiony instrument.

11. CIĄG NIWELACYJNY B sn s3 s2 s1 A Rys. Niwelacja ciągu między dwoma reperami A i B (metodą ze środka)

12. CIĄGI NIWELACYJNE • Po obliczeniu różnicy między pomiarami w1’ – p1’ (przewyższenia) wykonuje się obsadzkę instrumentu (zmienia się wysokość osi celowej), po czym powtarza się pomiar celując najpierw „w przód” (p2”), a potem wstecz (w2”) i ponownie oblicza się przewyższenie.

13. CIĄGI NIWELACYJNE Podczas niwelacji ciągów wprowadza się pojęcie kierunku niwelacji. Na każdym stanowisku instrumentu wykonuje się cztery odczyty: • odczyt wstecz ,w’ • odczyt w przód ,p’ ,w’ – ,p’ = h1 (przewyższenie 1) • odczyt w przód „p”; • odczyt wstecz „w” „w” – „p” =  h2(przewyższenie 2)

14. CIĄGI NIWELACYJNE • Jeżeli różnica między pierwszym i drugim przewyższeniem nie przekroczy 2 mm. można pomiar kontynuować. • Następnie przechodzi się na drugie przęsło.

15. CIĄGI NIWELACYJNE • Po wyznaczeniu różnic wysokości pomiędzy poszczególnymi punktami i zsumowaniu ich wartościotrzymamyszukaną różnicę wysokości pomiędzy punktami A i B.

16. WARUNEK ZAMKNIĘCIA CIĄGU • W ciągu zamkniętym różnica wysokości między punktem początkowym i końcowym ciągu powinna wynieść zero ∑ h = ∑ w - ∑ p = 0

17. CIĄG NIWELACYJNY ZAMKNIĘTY W praktyce, na wskutek błędów pomiarowych powstaje pewna odchyłka zamknięcia ciągu. Wielkość dopuszczalnej odchyłki zamknięcia ciągu niwelacyjnego określa się: • dla niwelacji I klasy (o wyższej dokładności):

18. CIĄG NIWELACYJNY ZAMKNIĘTY • Dopuszczalna odchyłka zamknięciaciągu dla niwelacji II klasy (o niższej dokładności) L – długość ciągu niwelacyjnego, podana w km.

19. CIĄG NIWELACYJNY OTWARTY • Jeżeli mamy do czynienia z ciągiem otwartym, sprawdzenie jest możliwe tylko wtedy, gdy przebiega on między dwoma reperami RA i RB o znanych rzędnych.

20. CIĄG NIWELACYJNY OTWARTY • Nawiązanie takiego ciągu możemy określić z warunku: ∑hi = HRB - HRA gdzie: • ∑ hi- suma różnic wysokości (przewyższeń) na wszystkich stanowiskach instrumentu w ciągu niwelacyjnym; • RA, RB – rzędne (bezwzględne) reperów.

21. NIWELACJA TERENOWA

22. NIWELACJA TERENOWA • Pomiary rzeźby terenu wykonuje się najczęściej jedną z trzech metod: • niwelacji siatkowej, • niwelacji punktów rozproszonych, • przekrojów podłużnych i poprzecznych.

23. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Metodę niwelacji siatkowej wykonuje się dla niewielkich obszarów płaskichterenów w przypadkach przygotowania podkładu do projektowania i budowy: • boisk; • placów; • lub do obliczania mas ziemnych.

24. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Rzeźbę terenu opracowaną na podstawie niwelacji siatkowej przedstawia się w zależności od potrzeby w formie warstwic lub opisanych rzędnych terenu.

25. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ Niwelacja siatkowa polega na określeniu metodą niwelacji geometrycznejwysokości punktów terenowych, stanowiących wierzchołki wytyczonych regularnych figur geometrycznych i innych charakterystycznych punktów poza wierzchołkami.

26. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Czynności związane z wykonaniem niwelacji siatkowej można podzielić na dwa etapy: • wytyczenie na niwelowanym terenie siatki kwadratów; • niwelacja wierzchołków kwadratów.

27. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • W zależności od potrzeb technicznych boki siatki mogą mieć długośćod 5 do 100 metrów. • Budowę siatki rozpoczyna się od założenia figury podstawowej, która powinna obejmować cały obszar i mieć wymiary równe wielokrotności przyjętej długości oczek siatki.

28. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Jeżeli powierzchnia niwelowana jest duża (powyżej 25 ha) lub ma kształt nieregularny, to projektuje się kilka przyległych figur podstawowych.

29. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ Figurę podstawową orientujemy zwykle równolegle do: • najdłuższej linii granicznej mierzonego obszaru; • do osi przechodzącej tam drogi; • dłuższej ściany budowli itp. - zgodnie z kierunkiem największego spadku.

30. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Po wyznaczeniu w terenie figur podstawowych przystępujemy do wytyczenia wierzchołków figur zapełniających (oczek siatki), zwykle kwadratów, o bokach 5÷100m w zależności od zróżnicowania rzeźby terenu.

31. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Zasadą jest, że powierzchnia terenu objęta jedną figurą powinna być uznana za płaszczyznę.

32. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Boki krótkie stosuje się przy pracach mających na celu zrównanie terenu (na obszarach osiedlowych lub przemysłowych oraz przy urządzaniu terenów zielonych. • Boki o długości 50 i 100m stosuje się przy pomiarach łąk i torfowisk.

33. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ Szkic siatki kwadratów do niwelacji. a) siatka kwadratów b) sposób zapisywania na szkicu odczytów z łaty

34. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Boki odmierza się taśmą mierniczą, a kąty proste wyznacza się węgielnicą lub teodolitem. • Wyznaczoną figurę stabilizuje siępalikami drewnianymi wystającymi ok. 15-20 cm. i dowiązuje się do osnowy geodezyjnej.

35. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Po wytyczeniu siatki (sporządzeniu szkicu siatki kwadratów) przystępuje się do samej niwelacji, którą wykonuje się metodą niwelacji ze środka.

36. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Każdy wierzchołek siatki otrzymuje kolejny numer porządkowy, który wpisuje się na świadku. • Z każdego stanowiska niwelatora dokonuje się odczytów na wszystkich czterech wierzchołkach poszczególnych kwadratów.

37. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ • Pomiar niwelacyjny siatki kwadratów powinien być nawiązany do dwóch reperów roboczych. Po wykonaniu niwelacji przystępuje się do obliczania: • wysokości wierzchołkówkwadratów leżących na obwodnicy niwelowanej siatki; • następnie wierzchołków pozostałych kwadratów leżących wewnątrz sieci.

38. NIWELACJA SIATKI KWADRATÓW 1. Na mierzonym terenie lub w jego bezpośrednim sąsiedztwie należy osadzić robocze znaki wysokościowe jeden znak na 50 ha. 2. Jako znaki robocze używamy przedmioty zapewniające trwałość położenia i łatwe utożsamienie punktu wysokościowego.

39. NIWELACJA SIATKI KWADRATÓW 3. Repery robocze dowiązujemy do znaków wysokościowej osnowy istniejącej lub wyrównuje się jako sieć niezależną. 4. Stanowiska niwelatora łączy się w ciągi niwelacyjne, a pobliskie wierzchołki figur zapełniających niweluje się jako punkty pośrednie, przy czym długość celowej nie powinna przekraczać 80 m.

40. NIWELACJA SIATKI KWADRATÓW 5. Jako pośrednie punkty niwelujemy także punkty dodatkowe, które są położone w zagłębieniach lub na wzniesieniach znajdujących się wewnątrz oczek siatki.

41. 1.METODA NIWELACJI SIATKOWEJ Dopuszczalna odchyłkaróżnicy wysokościdh przy dwukrotnej niwelacji ciągu nie powinna przekraczać wielkości obliczonej ze wzoru: (mm) n – liczba stanowisk w ciągu.

42. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Niwelację punktów rozproszonych stosuje się w terenach o urozmaiconej rzeźbie i wykonuje się ją z odpowiednio dobranych stanowisk.

43. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Niwelacja ta polega na określeniu wysokości charakterystycznych punktów terenu niwelacją geometryczną „w przód", przy równoczesnym wyznaczeniu ich położenia sytuacyjnego metodą biegunową przy użyciu niwelatora z kołem poziomym i łat.

44. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Położenie sytuacyjne niwelowanych punktów może być również określone poprzez identyfikację punktów z istniejących map.

45. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH Niwelację punktów rozproszonych należy stosować w przypadku pomiaru wysokościowego: • elementów naziemnych uzbrojenia terenu; • budowli i urządzeń technicznych o konstrukcji trwałej;

46. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • terenów o niewielkich spadkach i urozmaiconym ukształtowaniu, gdy rzeźba przedstawiona będzie za pomocą zasadniczego cięcia warstwicowego o wartości 0,25 .

47. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Dokładność wyznaczenia wysokości punktów względem najbliższych punktów wysokościowej osnowy nie powinna być mniejsza od ± 0,01 m.

48. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Dla położenia sytuacyjnego metodą biegunową, dokładność nie powinna być mniejsza od ±0,50 m w stosunku do osnowy.

49. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH • Pomiar na każdym stanowisku polega na: • określeniu numeru stanowiska; • pomiarze wysokościniwelatora nad stanowiskiem (ruletką lub łatą); • wyznaczeniu kierunku orientacyjnego poprzez odczyt koła poziomego na sąsiednie obrane stanowisko.

50. 2. NIWELACJA SPOSOBEM PUNKTÓW ROZPROSZONYCH Szkic polowy pomiaru rzeźby terenu metodą punktów rozproszonych. 1 , 2 – punkty poligonowe, 1, 2, 3,....- numery pikiet, → kierunek spadku terenu 1 2