---

Принято. Ниже представлен переработанный раздел «4 Нивелирование IV класса» с учетом предоставленных полевых журналов и уточненных данных.

Текст оформлен строго по требованиям.

---

4 Нивелирование IV класса

Нивелирование IV класса является одним из видов высокоточного геометрического нивелирования, предназначенного для создания высотной основы топографических съемок крупных масштабов, а также для решения инженерно-геодезических задач при строительстве и эксплуатации сооружений. В ходе ознакомительной практики было выполнено нивелирование IV класса по ходу от исходного репера 544, расположенного на ул. Текучева, до временного репера 1 (Rp1) прямым и обратным ходами.

4.1 Исходные данные

Нивелирование выполнялось нивелиром Geobox N7-26 №18410937783 с компенсатором и двусторонними рейками с сантиметровыми делениями (черная и красная стороны). Исходным пунктом служил репер 544 с известной отметкой H₅₄₄ = 65,321 м. Временный репер Rp1 был закреплен на местности для выполнения обратного хода.

4.2 Требования к нивелированию IV класса

Нивелирование IV класса выполнялось с соблюдением следующих основных требований:

· допустимая длина визирного луча от нивелира до рейки — не более 100 м;
· неравенство плеч на станции (расстояний до задней и передней реек) — не более 5 м;
· накопление неравенства плеч от начала до конца хода — не более 10 м;
· расхождение между превышениями, вычисленными по черной и красной сторонам реек на станции, — не более 5 мм;
· расхождение между превышениями, полученными при прямом и обратном нивелировании, — не более 10 мм на 1 км хода;
· допустимая невязка хода IV класса:

f_{h.доп} = 20\sqrt{L} \, \text{мм}

где L — длина хода в км.

4.3 Методика измерений

Измерения выполнялись нивелиром Geobox N7-26 и двусторонними рейками. На каждой станции производилось нивелирование по следующей схеме:

1. Установка нивелира примерно посередине между задней и передней рейками.
2. Приведение нивелира в рабочее положение с помощью круглого уровня и компенсатора.
3. Взятие отсчета по черной стороне задней рейки — a_ч.
4. Взятие отсчета по черной стороне передней рейки — b_ч.
5. Взятие отсчета по красной стороне задней рейки — a_к.
6. Взятие отсчета по красной стороне передней рейки — b_к.

Превышения на станции вычислялись по формулам:

h_ч = a_ч - b_ч

h_к = a_к - b_к

Контроль на станции осуществлялся по разности превышений, вычисленных по черной и красной сторонам:

\Delta h = h_ч - h_к \leq 5 \, \text{мм}

За окончательное превышение на станции принималось среднее арифметическое.

4.4 Прямой ход (от репера 544 до Rp1)

Прямой ход был проложен от исходного репера 544 до временного репера Rp1. Длина хода в прямом направлении составила L = 1,035 км (1035 м). Нивелирование выполнялось по 8 штативам (станциям). Результаты измерений занесены в полевой журнал (Таблица 4).

Таблица 4 — Журнал нивелирования IV класса (прямой ход от 544 до Rp1)

№ станции № реек Дальномерные расстояния, м Отсчеты по рейке, мм Превышения, мм Среднее превышение, мм
  задняя передняя задняя передняя
1 544 — 1 140 144 1750 1365
    1610 1221
    6410 6021
2 1 — 2 162 170 2260 1335
    2098 1165
    6898 5965
3 2 — 1 169 170 1933 1178
    1764 1008
    6564 5808
4 1 — 2 170 165 2430 1065
    2260 0900
    7060 5700
5 2 — 1 154 148 2755 1087
    2601 0939
    7401 5739
6 1 — 2 172 165 2320 1525
    2148 1360
    6948 6160
7 2 — 1 220 224 2218 2222
    1998 1998
    6798 6798
8 1 — Rp1 126 117 1038 2108
    0912 1991
    5712 6791
Контроль  1929 1925 69182 59564

Пояснение к таблице 4: в графе «№ реек» цифра 1 обозначает рейку, установленную на задней точке, цифра 2 — на передней. В строках указаны отсчеты по черной и красной сторонам каждой рейки. Расхождение между превышениями по черной и красной сторонам на всех станциях не превысило 5 мм. Суммарное превышение от репера 544 до Rp1 составило +4809 мм.

4.5 Обратный ход (от Rp1 до репера 544)

Обратный ход был проложен от временного репера Rp1 до исходного репера 544 по тому же створу, но с другими станциями установки нивелира и точками выставления реек. Длина хода в обратном направлении составила L = 1,035 км (1035 м). Результаты измерений занесены в полевой журнал (Таблица 5).

Таблица 5 — Журнал нивелирования IV класса (обратный ход от Rp1 до 544)

№ станции № реек Дальномерные расстояния, м Отсчеты по рейке, мм Превышения, мм Среднее превышение, мм
  задняя передняя задняя передняя
1 Rp1 — 1 156 155 2480 1235
    2324 1080
    7124 5880
2 1 — 2 200 202 1974 2228
    1774 2026
    6574 6826
3 2 — 1 153 154 1442 2256
    1289 2102
    6089 6902
4 1 — 2 151 152 1224 2890
    1073 2738
    5873 7538
5 2 — 1 151 151 1163 2380
    1012 2229
    5812 7029
6 1 — 2 151 150 1305 2084
    1154 1934
    6954 6734
7 2 — 1 183 186 1456 2478
    1273 2292
    6073 7092
8 1 — 544 132 135 1461 1770
    1329 1635
    6129 6435
Контроль  1277 1285 60856 70472

Суммарное превышение от Rp1 до репера 544 составило -4808 мм.

4.6 Обработка результатов и контроль точности

Обработка результатов выполнялась в следующем порядке:

1. По каждой станции вычислялись средние превышения (графа 6 таблиц 4 и 5).
2. Вычислялась сумма превышений по прямому ходу: \sum h_{пр} = +4809 мм.
3. Вычислялась сумма превышений по обратному ходу: \sum h_{обр} = -4808 мм.
4. Вычислялась невязка хода:

f_h = \sum h_{пр} + \sum h_{обр} = +4809 + (-4808) = +1 \, \text{мм}

5. Допустимая невязка для хода IV класса длиной L = 1,035 км:

f_{h.доп} = 20\sqrt{L} = 20\sqrt{1,035} = 20 \cdot 1,017 = 20,3 \, \text{мм}

6. Сравнение фактической и допустимой невязок:

f_h = 1 \, \text{мм} < f_{h.доп} = 20,3 \, \text{мм}

Невязка распределялась с обратным знаком на все превышения пропорционально длинам плеч (или числу станций).

7. Вычисление отметки временного репера Rp1:

H_{Rp1} = H_{544} + \sum h_{пр} = 65,321 + 4,809 = 70,130 \, \text{м}

С учетом поправки за невязку (распределенной по 8 станциям) окончательная отметка Rp1 составила 70,129 м.

4.7 Результаты нивелирования

В ходе практики было выполнено нивелирование IV класса по ходу от репера 544 до временного репера Rp1 прямым и обратным ходами. Длина каждой секции составила 1,035 км. Фактическая невязка хода составила 1 мм при допустимой 20,3 мм, что свидетельствует о высоком качестве выполненных полевых измерений. Отметка временного репера Rp1 определена с точностью, достаточной для последующих геодезических работ.

Фотография исходного репера 544

[Место для вставки фотографии репера 544, расположенного на ул. Текучева]

Рисунок 2 — Репер 544 на ул. Текучева

4.8 Ведомость уравнивания нивелирного хода

По результатам обработки полевых измерений составлена ведомость уравнивания нивелирного хода IV класса (Таблица 6).

Таблица 6 — Ведомость уравнивания нивелирного хода IV класса

№ секции № марок и реперов Длина секции L_i, км Превышения, м Расхождения d_i, мм Предельно допустимые, мм Поправка v_i, мм Исправленные превышения, м Высота H_i, м Вес отметок pH_i Средняя квадратическая погрешность, мм
 544       65,321  
1  1,035 +4,808 +1 ±10 -1 +4,807 70,128 0,97 0,5
 1       70,128  

Примечание: в графе 6 таблицы 6 указано среднее превышение по секции, вычисленное как среднее арифметическое из прямого (+4,809 м) и обратного (-4,808 м) ходов с учетом знака: (+4,809 + 4,808) / 2 = 4,8085 ≈ 4,808 м.

Полученные результаты подтверждают правильность выполненных полевых измерений и достаточную точность определения высотных отметок. Нивелирный ход IV класса может служить надежной высотной основой для выполнения последующих топографических работ на данном участке.