Точність нівелювання в кожному ступені, яка характеризується середньою квадаратіческой похибкою (СКП) вимірювання перевищення на станції (m (hср) ст). При розрахунку вихідними даними служать: # 948; г (а) - граничні похибки вимірювання параметрів, розраховані за формулою (3); геометричні характеристики нівелірної мережі, які визначаються на підставі складеного проекту (див. рис. 3).
Всі розрахунки в запроектованих щаблях і ходах зв'язку виробляють для найгіршого випадку контролю параметра за схемою ходів в ступенях.
При контролі параметра «абсолютна осаду будівлі» таким буде випадок визначення осідання найбільш віддаленої марки другого ступеня для об'єкта найменшим допуском щодо стабільного репера; а для контролю параметра «абсолютна осаду обладнання» таким буде випадок визначення осідання найбільш віддаленої марки третього ступеня для об'єкта з найменшим допуском щодо стабільного репера. Якщо найбільш стійким в після-дмуть циклах виявиться не спочатку прийнятий вихідний репер, від кото-рого здійснюється прив'язка ступенів загальної схеми, а репер більш віддалений від нього, то при розрахунку точності нівелювання це необхідно врахувати.
При написанні наступних формул розрахунку точності нівелювання щаблях прийнято до уваги наступне:
- схема і точність вимірювань в нівелірної мережі постійні в усіх циклах вимірювань;
- допустимі СКП контрольованих геометричних параметрів (видів деформацій) знаходяться у відповідності з правилом «трьох сигм» (# 948; = 3 т);
- повні помилки контрольованих геометричних параметрів складаючи-ються з нерівних за величиною складових, обумовлених впливом по-грешность кожного ступеня.
Точність нівелювання в першого ступеня обчислюється за формулою:
де m (hср) ст (1) - середня квадратична похибка вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в першого ступеня; # 948; г (1) = # 948; г (а) = # 948; Si - гранична похибка вимірювання параметра «абсолютна осаду будівлі» обчислюється за формулою (3); - зворотна вага позначки «слабкого» пункту першого ступеня схеми контролю, або для замкнутого нівелірних ходу з числом станцій N = 2k1 (в цьому випадку = 0,5k1)
За остаточне значення m (hср) ст (1) беруть найменше значення серед розрахованих похибок для всіх об'єктів контролю на даному підприємстві.
Щоб уникнути неясностей відзначимо, що наведені формули і методика розрахунку точності характеризують саме викладений підхід, основними при-знаками якого є наявність ступінчастою схеми, кожна щабель кото-рій націлена на визначення «свого» виду деформації. Точність вимірювань перевищень в ступеневою схемою зі зростанням її номера не знижується, як з тим, що вихідні допускаються величини деформацій об'єктів, службовці для розрахунку точності нівелювання в ступенях, як правило, зменшуються в міру зростання номера ступені.
Існують і інші підходи до проектування нівелірних мереж і рас-подружжя їх точності.
Розрахунок точності нівелювання в мережах другого ступеня рекомендується виконувати в залежності від виду контрольованої деформації об'єкта за формулами:
1) для контролю геометричного параметра «відносна різниця оса-док» взаємопов'язаних конструкцій
де m (hср) ст (2) - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в мережі другого ступеня;
# 948; г (2) = # 948; г (а) гранична похибка визначення відносної різно-сті осад взаємопов'язаних конструкцій об'єкта при активному контролі, що розраховується за формулою (3);
l - відстань між взаємопов'язаними конструкціями;
- зворотна вага вимірюваного перевищення між взаємопов'язаними конструкціями в найбільш слабкому місці мережі;
k2 - число станцій нівелювання між взаємопов'язаними конструкціями в найбільш слабкому місці за схемою ходів;
2) для контролю параметрів «прогин»
де m (hср) ст (2) - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в мережі другого ступеня;
# 948; г (2) = # 948; г (а) - гранична похибка визначення прогину конструкції при контролі, що розраховується за формулою (3);
- зворотна вага вимірюваного перевищення між контрольованими точками за схемою ходів;
k2 - число станцій в замкнутому одиночному ході;
L - відстань між крайніми точками;
3) для контролю параметра «прирощення крену» або «нахилу»
де m (hср) ст (2) - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в мережі другого ступеня;
# 948; г (2) = # 948; г (а) - гранична похибка визначення параметра «прирощення крену» при активному контролі, що розраховується за формулою (3);
L - відстань між контрольованими точками;
- зворотна вага вимірюваного перевищення між контрольованими точками за схемою ходів;
k2 - число станцій нівелювання в ході, що з'єднує контрольовані точки.
Так як величини # 948; г, L, P -1, k для кожного об'єкта будуть індивідуальні, то з'являється можливість застосування індивідуальних для кожного об'єкта класів (розрядів) нівелювання, що призведе до стандартизації і суще-ного здешевлення нівелірних робіт.
Точність нівелювання в ходах третього ступеня виробляють в залежності від виду контрольованого параметра обладнання за тими ж формулами (13 - 18), що і для другого ступеня.
Точність нівелювання в ходах зв'язку рекомендується проводити за формулами:
- для двоступеневої схеми
- для триступеневої схеми
де m (hср) 1,2 - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в ході зв'язку між першою і другою ступенями;
m (hср) 2,3 - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання в ході зв'язку між другою і третьою ступенями;
# 948; г (1) = # 948; г (а) = # 948; Si гранична похибка вимірювання параметра «абсолютна осаду», встановлена розрахунком для першого ступеня;
m (hср) ст (2) СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання, встановлена розрахунком для другого ступеня;
m (hср) ст (3) - СКП вимірювання перевищення на одну станцію нівелювання, встановлена розрахунком для третього ступеня;
k'2 - число станцій нівелювання від марки прив'язки другого ступеня до першої до найбільш віддаленої від неї марки другого ступеня;
k'3 - число станцій нівелювання від марки прив'язки третього ступеня до другої до найбільш віддаленої від неї марки третього ступеня;
k1,2 - число станцій нівелювання в ході зв'язку між першою і другою ступенями;
k2,3 - число станцій нівелювання в ході зв'язку між другою і третьою ступенями;
- відношення СКП вимірювання перевищень на станції нівелювання відповідно на третій і другий щаблях.
- Методи, засоби і методика вимірювань перевищень.
Основними факторами, що впливають на ви-бор методів і засобів вимірювань геометричних параметрів технічних об'єктів, є:
- характеристика об'єкта та вид контрольованих геометричних параметрів;
- необхідної точності контролю параметрів;
- методи контролю за повнотою охоплення, тимчасової характеристиці і керуючому впливу;
- характеристика умов вимірювань; тривалість процесу вимірювань;
- вартість засобів вимірювань і контролю в цілому;
- наявність засобів вимірювань і фахівців.
Основним методом контролю осад об'єктів промислових підприємств є метод геометричного нівелювання короткими променями. Цей метод дозволяє охопити дуже широкий діапазон точностей вимірювань перевищень (від 0,05 до 5 мм на одну станцію), дозволяє вести вимірювання в широкому діапазоні зовнішніх і внутрішніх впливів природного та виробничого середовища, має більш високу продуктивність у порівнянні з іншими методами і нижчу вартість робіт.
В даний час при контролі осад інженерних об'єктів використовують наступні види класифікацій та методик геометричного нівелювання:
- державне нівелювання I, II, III і IV класів;
- розрядне нівелювання для вимірювання осідання гідротехнічних споруд;
- розрядне нівелювання для вимірювання деформацій основ будинків і споруд;
- нівелювання спеціальних класів для інженерно-геодезичних робіт.
Основні технічні характеристики названих видів класифікацій геометричного нівелювання наведені в табл. 7 - 10.