Drumuirea de nivelment geometric

Drumuirea de nivelment geometric

Drumuirile de nivelment geometric sunt o insiruire de nivelee (panouri) executate fie prin nivelment geometric inainte, fie prin nivelment geometric de mijloc. La acest tip de nivelment se va considera de fiecare data cunoscuta cota punctului de la niveleul precedent care fusese anterior necunoscuta.

Lungimea porteelor la acest tip de nivelment nu va depasi 150 m iar lungimea totala a drumuirii este de maximum 15 km. Eroarea de inchidere la nivelmentul geometric (tehnic) nu trebuie sa depaseasca toleranta unde L este lungimea drumuirii in km.

Drumuirile de nivelment se pot clasifica: dupa forma, dupa felul sprijinirii si dupa modul de control al masuratorilor din teren

Dupa forma, drumuirile de nivelment geometric se pot prezenta sub forma de trasee izolate si sub forma de trasee legate intre ele prin puncte nodale care constitue asa-zisele retele de nivelment.

Dupa modul de sprijinire al drumuirilor de nivelment avem:

drumuiri de nivelment geometric izolate care pot fi sprijinite la capete pe repere de cote cunoscute (Fig. 140 a), inchise pe punctul de plecare (Fig. 78 b) si drumuiri de nivelment in vant (suspendate), sprijinite nummai la un capat, avand lungime mica si se folosesc doar in cazuri speciale.

retele de nivelment geometric care pot fi libere sau legate (Fig. 79 a, b), sprijinite in primul caz pe cel mult un punct de cota cunoscuta, iar in al doilea caz pe cel mult doua repere de nivelment avand cota cunoscuta.

Dupa importanta ridicarii si precizia aparatului utilizat sau controlul masuratorilor in teren, putem avea fie o drumuire de nivelment simpla fie una dubla.

a) drumuire sprijinita b) drumuire inchisa. A (Z_A), B (Z_B) - repere de nivelment; L - lungimea drumuirii in km; n - numarul rotatiilor

Fig. 79. Retele de nivelment geometric

a) libere b) legate. M, N, P - repere de nivelement ce trebuie determinate

1. Drumuirea de nivelment geometric simpla

La acest tip de drumuire diferentele de nivel dintre puncte se vor determina pe baza citirilor efectuate la firul nivelor dupa controlul prealabil al acestora si pichetarea axului la distante aproximativ egale in functie de lungimea niveleului (Fig. 80).

Fig. 80. Drumuirea de nivelment geometric simpla

Operatii pe teren. Traseul A-B (vezi Fig. 80) s-a descompus in patru nivelee (A-1, 1-2, 2-3 si 3-B), stationand cu aparatul de nivel in statiile situate la mijlocul niveleelor.

Prin realizarea unui nivelment geometric de la mijloc, in fiecare niveleu se vor obtine cate doua citiri pe mira la punctele intermediare si cate o singura citire la punctele extreme vizandu-se mirele tinute vertical.

Operatii de calcul. Se calculeaza pentru fiecare niveleu diferenta de nivel cu relatiile:

Pentru control vom efectua citiri si la cele doua fire stadimetrice de pe placuta reticulara, iar media lor va trebui sa fie citirea efectuata la firul nivelor in limita a 13 mm.

O alta posibilitate de control a diferentelor de nivel este data de relatia:

unde:  - suma citirilor in urma;

- suma citirilor inainte.

Diferentele de nivel calculate la fel ca si citirile efectuate pe mire sunt afectate de erori (Tabelul 9), iar cotele punctelor 1, 2, 3 si B de asemenea sunt calculate eronat cu relatiile:

Compensarea drumuirii sprijinite de nivelment geometric se face calculand eroarea de neinchidere a drumuirii cu relatia:

sau daca realizam o compensare pe cote:

unde: - este cota provizorie a punctului B (fara compensare)

- este cota de referinta a punctului B

Toleranta admisa la inchiderea drumuirii de nivelment este data de formula:

in care: e_km - este eroarea pe km data de instrumentele de nivelment

D_km - lungimea traseului de drumuire in km

Daca vom calcula in prima etapa corectia unitara C_u

Corectiile partiale aplicate fiecarui niveleu se calculeaza cu relatia:

unde: d - lungimea niveleului (m)

i - numarul de ordine al niveleului (1,2,3,.)

In continuare se calculeaza diferentele de nivel compesate astfel:

In ultima etapa de calcul se obtin cotele definitive ale punctelor:

de cota cunoscuta (verificare)

Compensarea unei drumuiri inchise de nivelment geometric

Atunci cand drumuirea se inchide pe punctul de plecare A (Fig. 81), aceasta va trebui sa indeplineasca urmatoarea conditie geometrica:

Fig. 81. Drumuirea nivelitica inchisa

Daca drumuirea nu se inchide pe punctul de plecare va rezulta o eroare de neinchidere, iar corectia va fi atribuita cu semn schimbat erorii

In vederea calculului diferentelor de nivel definitive vom determina mai intai o corectie unitara care reprezinta corectia atribuita unui metru liniar de drumuire () si care inmultita cu suma celor doua portee existente la fiecare statie, va da corectia partiala pentru niveleul respectiv (Tabelul 10).

Tabelul 9. Calculul si compensarea drumuirii de nivelment sprijinita pe punctele R.N -1 si R.N.-2

Tabelul 10. Calculul si compensarea drumuirii de nivelment geometric inchisa

Calculele in tabel se vor face in mod asemanator ca si la drumuirea sprijinita obtinand in final aceeasi cota si la sosire pentru punctul care constitue un reper cunoscut (101).

2. Drumuirea dubla de nivelment geometric

La acest tip de drumuire se utilizeaza cel mai mult nivelmentul cu doua planuri de vizare, care este procedeul cel mai rapid de control pe teren la fiecare niveleu. In acest caz nivelarea traseului (Fig. 82) se realizeaza de catre un singur operator procedand astfel:

se vor viza mirele tinute vertical pe punctele de legatura dupa calarea prealabila a aparatului in punctele de statie, efectuand citiri pe acestea la inaltimi diferite ale instrumentelui (), fie pe loc, fie prin deplasarea in lateral a acestuia.

se caluleaza in fiecare punct de statie cele doua diferente de nivel, efectuand media dintre ele numai daca diferenta

Exemplu:  si

Fig. 82. Drumuirea de nivelment geometric cu planuri duble de vizare

Toate datele culese in teren se vor inscrie in carnetul de teren petru fiecare statie, iar prelucrarea acestora se va face ca si in cazurile precedente.

Alte modalitati de verificare a nivelmentului sunt:

Nivelmentul cu doua instrumente - cu un instrument se niveleaza punctele de legatura si intermediare atunci cand sunt, iar cu al doilea numai punctele de legatura. Diferentele de nivel pe fiecare niveleu se compara zilnic si acolo unde depasesc 2..5 mm se repeta determinarile;

Nivelmentul dus-intors se executa cu un singur aparat de nivel, cand la dus se niveleaza atat punctele de legatura cat si cele intermediare, iar la intors numai punctele de legatura.

Nivelmentul cu puncte duble de legatura (Fig. 83).

La acest tip de nivelment, masuratorile le realizam intr-un singur sens si cu un singur aparat, vizand doua puncte de legatura apropiate pentru fiecare extremitate a niveleelor cu exceptia punctelor de plecare si sosire. Aplicand acest tip de nivelment putem realiza un control rapid asupra corectitudinii citirilor la aceleasi doua puncte vizate dintr-o statie ca puncte inainte si ca puncte in urma din statia urmatoare.

Fig. 83. Nivelment cu puncte duble de legatura