Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром, не обязательно оканчивать курсы геодезистов или геологический институт. Достаточно внимательно прочитать эту статью, ознакомиться с видеовставками и поэкспериментировать с прибором, и вы сможете совершать высокоточные измерения не хуже квалифицированного инженера.

Методы нивелирования на местности

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Задача любого нивелирования состоит в измерении разницы высот между отметками (уровнями) будущего здания (сооружения) . На практике, от величины такого превышения, от его грамотного измерения зависит общее качество строительства. Например, от запланированного «нулевого» уровня первого этажа дома рассчитывается глубина фундамента, сток грунтовых вод, проект дренажной системы, вид и т.д.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

• Гидростатический метод, основанный на свойстве одинакового положения жидкости в сообщающихся сосудах. Обладает высокой точностью и допускает измерение вне пределов прямой видимости между отдельными точками . Гидростатические замеры связаны с необходимостью прокладывать и заполнять жидкостью протяженные шланги и трубки, что не всегда удобно;
• Барометрический метод – применяется при планировании и разметке обширных архитектурных комплексов, нуждается в высокоточных барометрах, специальных компьютерных программах. В личном жилищном строительстве барометрические измерения не используются;
• Тригонометрические замеры посредством хороши тем, что не нуждаются в помощниках с дополнительными рейками. Теодолитные измерения ведутся как по горизонтальным, так и по вертикальным углам, однако освоить этот прибор сложнее, чем обыкновенный нивелир, да и стоимость теодолита в несколько раз выше;
• Геометрические измерения углов возвышения с помощью стандартных нивелиров выполняются только в одной плоскости и требуют установки вспомогательных отметок (тех же реек), их перемещения с места на место и записей в журнале измерений

Простота и надежность замеров обыкновенным нивелиром, его хорошая совместимость с нуждами частного и жилищного строительства делают его наиболее востребованным при проектировании и планировании многих работ – от заливки фундамента до проверки точности двускатной кровли.

Типовое устройство и классификация современных нивелиров

Конструктивное устройство нивелира незамысловато. На прочном треножнике расположен основной оптико-механический узел со встроенной системой линз. Этот узел должен обеспечить строгую горизонтальность визирного луча, с минимальным отклонением. Линзы могут давать как прямое, так и обратное (перевернутое) изображение. В последнем случае измерительные рейки тоже следует перевернуть при установке на местности.

В верхнюю часть корпуса каждого нивелира встраиваются датчики уровня. Прочная и точная установка прибора на местности определяет качество всех последующих измерений. Опытный оператор постоянно сверяется с показателями этих датчиков, регулируя их при необходимости рукоятками наклона оптико-механического узла. Это позволяет вовремя заметить случайное отклонение прибора от точного положения на местности и не повторять измерения заново.

Перед тем, как пользоваться нивелиром и рейкой, необходимо описать основные разновидности приборов для геометрических измерений превышения высоты. Наиболее просты и экономичны нивелиры с цилиндрическими уровнями (один или несколько), которые расположены непосредственно на трубе-визире. Значительно дороже и существенно точнее измерители с автоматической компенсацией «огрехов» установки, они удобны при работе на проблемных грунтах – щебень, песок и т.п. Нивелиры с электронной системой измерения используются при профессиональном проектировании крупных объектов и довольно сложны в настройке и эксплуатации.

По классу измерительной точности нивелирные устройства делятся на три основных группы:

• Технические приборы, маркировка Н-10, Н-12 и т.д.;
• Точные приборы, маркировка от Н-3 до Н-9;
• Особо точные приборы, маркировка от Н-05 до Н-2.5.

Цифры в названии обозначают среднюю погрешность измерений в миллиметрах на километр. То есть даже технический нивелир дает отклонение около 1 см на 1 километр расстояния до объекта – этого более чем достаточно для точного проектирования и грамотного планирования подавляющего большинства строительных работ .

Как пользоваться нивелиром – пошаговая инструкция для начинающих

Практическое применение обыкновенного нивелира описывается следующей последовательностью измерительных действий:

Как пользоваться нивелиром - пошаговая схема

Шаг 1: Установка штатива

Крепежные винты на всех трех ножках штатива необходимо расслабить, после чего каждая опора выдвигается на необходимую длину (эта длина может быть разной, ведь нивелир часто приходится устанавливать на пересеченной местности). Верхнюю часть штатива следует выставить в горизонтальное положение, после чего затягиваются фиксирующие винты на всех трех опорах. Большинство приборов снабжается плавными корректирующими креплениями на каждой "штативной ноге", ими выполняют точную настройку горизонтальности верхней площадки.

Шаг 2: Монтаж нивелира

Сама нивелирная труба устанавливается на штатив с помощью нескольких крепежных винтов, после чего предстоит поработать датчиками уровня. Вращением регулировочных винтов необходимо добиться точного, центрального положения пузырьковых уровней относительно нанесенных на них линий. Для удобства сначала выставляют пузырек в одном "окошке", не обращая внимания на другой. Потом настраивают второй уровень, уже отслеживая положение первого, наблюдая, как оно меняется по мере установки. Поэтапно настраивая положение прибора, добиваются его точной горизонтальности на монтажной площадке.

Когда прибор установлен горизонтально точно, выровнен и сфокусирован, приступаем к инженерным изысканиям. Две рейки следует выставить впереди и сзади нашего прибора. Передняя будет показывать значение измеряемой высоты, задняя послужит для градуировки значений. Сначала нивелир наводится на черную сторону задней рейки, после фокусировки записывается значение по среднему и дальномерному штриху. Потом производят фокусировку на переднюю (основную) рейку, фиксируется среднее значение по ее красной стороне. Такой метод называется нивелирование по средней линии , отличается высокой точностью результатов и удобством многократных измерений.

Многие строительные и отделочные процессы можно ускорить и облегчить. Надо только знать, как пользоваться лазерным уровнем, ну и приобрести его, конечно. Эти приборы называют еще построителями плоскостей или нивелирами. Наиболее распространенный вариант — призменные лазерные уровни. В корпусе этого устройства встроены несколько специальных светодиодов и оптических устройств — призм. Лучи от светодиода преломляются в призмах, позволяя строить вертикальные и горизонтальные плоскости. На поверхностях они отображаются в виде красных линий, по которым удобно вести разметку, проверять отклонения от вертикали и горизонтали и еще массу подобных вещей.

Подготовка к работе

Перед тем как пользоваться лазерным уровнем, его надо выставить вертикально. Есть два типа приборов — с автоматической корректировкой положения и без него. Если ваш прибор не имеет автонастройки, в нем есть пузырьковые уровни и регулируемые ножки. Подкручиваете ножки так, чтобы воздушные пузырьки оказались точно в центре шкалы. После этого нивелир можно включать.

Если лазерный уровень с автоподстройкой, небольшие отклонения — порядка 4° — он компенсирует самостоятельно. Когда положение выставляется, подается звуковой сигнал (в другом варианте он перестает пищать) или загорается зеленый светодиод, обозначающий готовность к работе (до этого горит красный). Если нормальное положение автоматической корректировкой выправить не удается, вам надо будет вручную подкрутить ножки, чтобы угол отклонения был меньше.

Как работать с нивелиром

У лазерных уровней могут быть разные наборы функций. В базовом варианте есть возможность получить вертикальную и горизонтальную плоскости, а также включать их вместе и получать пересечение. В некоторых моделях есть возможность получать точку в зените и под прибором (отвес, точка — надир), также бывает функция построения двух параллельных вертикальных плоскостей. Дополнительные возможности полезны, но их наличие увеличивает стоимость, так как система становится сложнее. Некоторые производители в базовую комплектацию добавляют штативы или платформы, которые можно крепить на стену при помощи шурупа или магнита.

Основные функции нивелира (построителя плоскостей) бытового класса

Отличаются модели и возможным углом выстраиваемой в горизонтальной поверхности плоскости (угол развертки). Он может быть от 110° до 360°. Проще всего работать с тем, который дает полную плоскость, но относится он к профессиональным моделям и стоит немало. Получить полную плоскость можно и при небольшой плоскости свечения. Для этого прибор поворачивают вокруг своей оси.

При использовании прибора на улице может быть полезен уловитель лазера. Он покупается обычно отдельно. При покупке надо проверять совместима ли данная модель с вашим лазером. Полезны могут быть специальные очки. Они во-первых, предохранят глаза от случайного воздействия лазера, во-вторых позволяют четче видеть луч.

Использование при работах на полу

Удобно пользоваться лазерным уровнем при выравнивании пола. Выставляете его примерно посредине помещения и включаете построение горизонтальной плоскости. На стенах отбивается ровная линия, по которой удобно делать разметку.

Лазерный луч также отображается на любом предмете, который вы поставите на пути его следования. Используя это свойство и линейку (рулетку) вы сможете найти самую выступающую и самую «утопленную» часть пола. По этим данным вы определите, на каком минимальном уровне можно делать стяжку пола. Далее по найденной высоте делаете отметки по стенам и приступаете к установке маяков. Их тоже можно выставлять по лучу. Установив лазерный луч на нужную высоту, спинку маяка выставляете так, чтобы она была равномерно им подсвечена.

При помощи той же горизонтальной поверхности можно проверять и насколько ровно выложен бетон в стяжке. Луч будет виден на буграх, а впадины можно найти при помощи рейки.

Как пользоваться лазерным уровнем для укладки плитки на полу

Можно пользоваться лазерным уровнем и при укладке плитки на пол. Для этого необходимо получить пересечение лучей на полу. Выставляете требуемый режим, выбираете направление, по которому будете укладывать плитку и, по видимой на полу линии, выравниваете шов.

Что может делать на стенах

Теперь рассмотрим как использовать лазерный уровень на стенах можно еще более активно:

• Проверить насколько кривая стена. Параллельно ей, на расстоянии в несколько сантиметров отбиваете лазером горизонтальную плоскость. При помощи линейки или рулетки измеряете расстояние от луча до нескольких точек стены. Так определяется насколько завалена стена и в каком месте, можно найти выемки и бугры. Эта процедура необходима при .
• По той же методике можно проверить вертикальность углов.
• Отметить горизонтальную линию для крепления чего-то: мебели, профиля для и т.д.
• Получить перекрестие для укладки плитки на стену.
• Иметь вертикальную линию, чтобы горизонтальную, чтобы ровно наклеить бордюр и т.п.
• Проверить вертикальность или дверях.
• Отметить линию для прокладки .

Пользоваться лазерным уровнем во время ремонта приходится часто, да и позднее в быту, при мелких работах он часто нужен: что-то ровно повесить, то выставить бытовую технику (стиральную машинку, например) и т.д.

Видео-уроки по работе с лазерным нивелиром (уровнем)

Как проверить лазерный уровень на точность

Чтобы можно было безоговорочно полагаться на показания лазерного уровня, его надо проверить. В технических характеристиках модели указывается максимально допустимая для данного прибора погрешность. Она указана в мм/м (миллиметрах на метр). Естественно, чем она меньше, тем лучше и это один из ключевых параметров, на которые стоит обратить внимание. Но даже сравнивая разные устройства одной модели можно увидеть значительную разницу в показаниях.

Для нормального результата ремонта, отклонение должно быть минимальным, а определить его можно проверкой. По идее, эту проверку надо делать до покупки, но немногие магазины дадут вам такую возможность. Тогда проверить лазерный уровень можно дома, и, если он не прошел проверку, вернуть или поменять (чек не потеряйте). Сама процедура проверки в видео. Манипуляций достаточно много, но они несложны.

Многие начинающие строители хотят знать, как пользоваться нивелиром. Чтобы научиться работать с данным приспособлением, достаточно лишь изучить основы и испытать устройство. После этого даже новички в строительстве смогут выполнять точные измерения не хуже специалистов.

Нивелирование местности необходимо для определения ровной поверхности.

Элементы, которые нужны для нивелирования:

• обыкновенный нивелир;
• штатив;
• планки;
• линейка.

Как правильно нивелировать на местности?

Нивелиры – это группа приспособлений, которые можно использовать для того, чтобы проверить ровность поверхности или определить точное положение некоторых предметов по высоте . Предметами могут быть и случайные метки или участки земного основания, необязательно использовать конкретные ориентиры.

Цель любого способа нивелирования заключается в определении разницы высот между отметками возводимой постройки.

От величины подобного превышения и правильного ее измерения будет зависеть качество строительных работ. От предполагаемой нулевой отметки нижнего этажа постройки можно определить глубину фундамента, сток грунтовых вод и т. д.

Варианты нивелирования на местности:

1. Гидростатические измерения. Основаны на свойстве одинакового размещения жидкости в сочетаемых сосудах. Имеют 100%-ю точность и позволяют производить измерения за пределами видимости между выбранными метками. Данный способ замеров предполагает прокладку и заполнение специальной жидкостью протяженных трубок, что далеко не всегда удобно выполнить. Поэтому такой метод используется крайне редко.
2. Тригонометрический способ, в котором применяется поворотный теодолит. Преимущество данного способа в том, что замеры можно выполнить самостоятельно. Подобные измерения можно вести по углам, однако разобраться с этим устройством намного сложнее, чем с обыкновенным или лазерным нивелиром. Следует учесть и то, что стоит оно очень дорого.
3. Барометрические замеры используются в процессе составления плана и выполнения разметки крупногабаритных комплексов архитектуры. В этом случае для выполнения замеров надо будет приобрести барометры и установить программу на компьютер. Измерения этим способом в приватном жилищном строительстве практически не выполняются, так как элементы, необходимые для выполнения работ, стоят недешево.
4. Геометрический способ позволяет измерять углы возвышения при помощи простейших нивелиров. Замеры правильно производить в единой плоскости. В данном случае специалисты устанавливают отметки, перемещают их с одного места на другое и вносят записи в журнал измерений.

Простота измерений с помощью простейшего нивелира, его совместимость с потребностями возведения домов сделали данное устройство наиболее востребованным при проектировании работ различных видов – от заливки основания до определения точности двускатной кровли.

Для работы с обыкновенным нивелиром обязательно нужен напарник, который будет держать линейку. Исключением является использование тригонометрического способа.

Конструкция нивелира

Нивелир имеет простую конструкцию. На прочной треноге размещается оптический узел, в который встроена система линз.

На сторонах планки нанесена градуировка. С внешней стороны разметка выполнена в метрической системе измерений, а с обратной – в дюймовой. Планку следует устанавливать специальной меткой на нижней скобе в центр точки замеров. Чтобы было удобнее удерживать приспособление на этой точке, нужно использовать специальные рукоятки.

В корпус инструмента встроены приспособления для определения уровня. Квалифицированный специалист время от времени сверяется со значениями, которые показывают датчики. Если есть необходимость, наклон оптического узла можно отрегулировать при помощи рукояток. Это дает возможность выявить отклонение приспособления от точного размещения на территории. В результате не нужно будет проводить измерения заново.

Наиболее простыми и экономичными являются нивелиры с цилиндрическим уровнем.

В бюджетных моделях предусматривается только один уровень, однако их может быть и несколько. Более дорогими являются конструкции с автоматической компенсацией погрешностей монтажа. С устройствами подобного типа удобно работать на проблемных почвах. Конструкции с электронным приспособлением для замеров понадобятся исключительно в процессе профессионального проектирования больших зданий. Их сложно настраивать и использовать.

Группы современных приспособлений

По классу точности замеров все нивелиры условно разделяются на три главные группы:

1. Технические приспособления. Имеют маркировку Н-10, Н-12 и т. д.
2. Точные устройства. Имеют маркировку от Н-3 до Н-9.
3. Особо точные устройства. Имеют маркировку от Н-05 до Н-2.5.

Цифры в маркировках обозначают огрехи измерений в мм/км. Следовательно, даже техническое оборудование будет давать отклонение приблизительно 1 см на 1 км расстояния до объекта. Этого будет достаточно для того, чтобы выполнить правильное планирование большинства работ по строительству.

Более современной конструкцией является лазерный уровень. Вместо пузырька воздуха в воде будет находиться поплавок с лазерной указкой. Поплавок, который погружается в воду, всегда располагается в горизонтальном положении по отношению к почве. Следовательно, в процессе использования понадобится вертикально установить лазерное приспособление, включить его, закрепить рабочее положение светящийся метки, а дальше исходить из этого ориентира. Инструмент можно поворачивать в любую сторону. Перепады высот измеряются обыкновенной линейкой. На монтаж лазерного уровня уходит меньше времени, поэтому все замеры можно производить быстрее.

Если постараться, то с помощью лазерного уровня можно выполнить замеры самостоятельно, без привлечения помощника. Это является большим преимуществом данного приспособления. Недостатком конструкции является то, что она зависит от источников электроэнергии, аккумуляторов или солнечных батарей. Если трясти устройство, то может сбиться калибровка. В таком случае лазерная указка сместится по отношению к поплавку. Следует понимать, что это может привести к погрешностям.

Последовательность измерений с использованием стандартного нивелира

Сначала выполняется монтаж штатива. Болты для крепежа на ножках нужно ослабить, так как устройство достаточно часто приходится монтировать на пересеченной территории. После этого следует выдвинуть упоры на нужную длину и зажать винты для фиксации на всех опорах. Немалая часть инструментов снабжена креплениями для корректировки каждой ножки штатива. С их помощью можно выполнить точную настройку расположения по горизонтали верхнего основания.

Производится установка нивелира на поверхность. Путем прокручивания болтов понадобится получить точное, центральное положение уровня по отношению к меткам. Чтобы было удобнее работать, первым делом надо выставить пузырек в одном окне, не принимая во внимание остальные. После этого выполняется настройка следующего уровня, при этом важно отслеживать положение первого. В процессе монтажа первый уровень может менять свое расположение. Все действия нужно выполнять не спеша. В результате надо будет добиться горизонтальности на площадке для монтажа.

На следующем этапе выполняется фокусировка оптического узла. Перед использованием данного приспособления понадобится выполнить настройку нивелира, выставить расположение окуляра выровненной зрительной трубки по зрению пользователя. Каждый человек имеет свое значение остроты глаз. Это касается даже тех людей, которые не носят очков. Фокусировка обыкновенного устройства для замеров производится таким образом: приспособление надо навести на элемент больших размеров, после чего надо изменять настройки до тех пор, пока сеть не будет отображаться на предмете со 100%-й четкостью. Далее подобные действия следует повторить на планках, которые монтируются уже в других местах. Подобные действия по настройке фокусировки на предметах, которые по-разному освещаются, помогут производить точные измерения в будущем.

После этого можно будет измерить и зафиксировать наблюдения. Когда приспособление смонтировано и сфокусировано, можно приступать к проведению всех инженерных измерений. Несколько планок нужно установить спереди и сзади используемого устройства. Передняя покажет пользователю значение высоты, которая измеряется. Прежде всего, инструмент надо навести на черную сторону дальней планки. После того как будет выполнена фокусировка, следует записать полученные данные по дальнему штриху. После этого надо сфокусироваться на передней (главной) планке.

На следующем этапе надо будет зафиксировать средний показатель.

Обыкновенный нивелир многим опытным специалистам удалось проверить как на мелких, так и на крупных строительных объектах. Можно с уверенностью заявить, что он надежен и точен. Люди пользуются этим устройством уже десятки лет, за это время оно ни разу не подводило. Поэтому нет смысла приобретать дорогостоящие модели, если нужно выполнить замеры в частном строительстве. Использование нивелира не является сложным процессом, нужно лишь знать правильную последовательность действий.

Несмотря на то, что современные производители стараются сделать измерительные устройства максимально удобными и понятными для пользователя, вопрос как работать с нивелиром все же остается открытым для многих новичков в этом деле. В большинстве случаев достаточно прочесть инструкцию к прибору, однако существуют нюансы, на которые хотелось бы обратить особое внимание. Для тех, кто только познает азы работы с этим устройством, расскажем о том, как правильно пользоваться нивелиром.

Работа с оптическим нивелиром

В качестве примера возьмем простейший нивелир, состоящий из зрительной трубы, цилиндрического уровня и трегера (подставки для зрительной трубы). Порядок действий здесь следующий:

1. Первый этап - установка нивелира. Для обеспечения высокой точности измерений прибор должен быть установлен на штатив (высоту можно изменять путем регулирования ножек). Обратите внимание, что головка прибора должна быть расположена строго горизонтально, ее положение можно изменять при помощи подъемных трегера.

2. Следующий шаг - настройка нивелира. Настройте прибор таким образом, чтобы пузырек уровня находился в положении «нуль-пункт» - вращайте подъемные винты в противоположных направлениях до тех пор, пока пузырек не выйдет на линию, перпендикулярную линии соединения винтов.

3. Следующий этап - фокусировка зрительной трубы. Наведите окуляр на яркую поверхность и вращайте кольцо трубы, пока сетка нитей не станет максимально четкой. Также важно, чтобы рейка была видна четко, для этого изображение нужно регулировать при помощи визира.

4. Если планируется установить нивелир над точкой, необходимо выполнить центровку. Для этого подвешивают отвес и, ослабляя винты, смещают по головке штатива до тех пор, пока отвес не укажет на точку.

5. Теперь непосредственно о том, как пользоваться нивелиром (как снимать показания). Проведение измерений происходит следующим образом: наведите зрительную трубу на заднюю рейку (на черную сторону), приведите пузырек в положение «нуль-пункт». Снимите отсчет по сетке нитей зрительной трубы: среднему и дальномерным штрихам. Все показания фиксируйте на бумаге. Далее, наведя трубу на вторую рейку (ее черную сторону), точно таким же образом приведите пузырек в положение «нуль-пункт» и снимите отсчет. Затем снимите отсчет по красной стороне передней рейки (по среднему штриху). Далее снимите отсчет, наведя трубу на заднюю рейку, на ее черную сторону.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Лучше всего, если работа будет проводиться в закрытом помещении, так как при ярком солнечном свете луч лазера может быть плохо виден. Если же работы будут проводиться на улице, важно обратить внимание на класс защищенности прибора - здесь необходимо учесть диапазон температур, в которых допускается эксплуатация нивелира, а также степень его защищенности от воздействия влаги и пыли.

Подробные указания как пользоваться лазерным нивелиром лучше прочесть в инструкции по эксплуатации к вашей модели, так как у каждого прибора могут быть свои нюансы. Однако в целом принцип работы у всех лазерных нивелиров схож. Практически в каждой современной модели предусмотрена возможность выбора направления проецируемого луча: либо только в горизонтальном, либо только в вертикальном, либо в обоих направлениях одновременно. В ротационных моделях также можно встретить настройки частоты вращения лазерного луча и возможность выбора угла сканирования.

1. Если вы работаете в большом помещении (к примеру, спортивный зал) и вам необходимо сделать отверстие в стене, которое должно располагаться чуть выше, чем такое же отверстие на противоположной стенке, рекомендуется использовать специальную мишень. По внешнему виду она чем-то схожа с мишенью для дартс или тира, однако в данном случае в нее нужно «стрелять» не дротиками, а лазерным лучом. Это приспособление позволит выполнить разметку с максимальной точностью.

2. Один из самых распространенных вопросов - как пользоваться нивелиром при выравнивании стен. Для этого расставьте контрольные метки в разных частях стены и

пустите лазерный луч прибора вдоль нее. Таким образом вы сразу увидите имеющиеся отклонения и определите, насколько стена не вертикальна.

3. Довольно часто нивелиры используются при укладке кафельной плитки: для этого вам понадобится спроецировать перекрестные лучи на горизонтальной и вертикальной поверхностях, в местах соединения плит. Укладывать плитку следует, ориентируясь на линии луча.

4. Умение работать с лазерным нивелиром понадобится и при оклейке обоев: вертикальный луч поможет идеально ровно наклеить листы, горизонтальный - красиво положить плинтус или бордюр.

5. Нивелир пригодится и при установке мебели. К примеру, вам нужно подвесить на стену шкаф или прикрепить полку. Конечно, в данном случае можно воспользоваться обычным пузырьковым уровнем, однако с нивелиром эта работа будет выполнена быстрее и точнее. Для разметки отверстий, на которые будут крепиться полка или шкаф, необходимо спроецировать горизонтальную линию вдоль стены.

6. При помощи нивелира также можно проектировать наклонные плоскости. Для выполнения подобного рода работ необходимо, чтобы в нивелире была предусмотрена функция изменения наклона луча или же возможность блокировки системы автоматического выравнивания. Первый вариант более прост и удобен - в данном случае достаточно лишь установить нужный угол наклона луча. Если же данная функция отсутствует, отключите систему автоматического выравнивания и установите прибор на штативе под нужным углом.

Оптический нивелир многие считают архаизмом, в то время как это один из наиболее точных приборов в рамках геодезических исследований. В нашем обзоре мы удовлетворим интерес обывателей по вопросам использования нивелира для геометрического способа построения плоскостей.

Два геодезиста на разных краях пропасти:

Нивелир (кричит): Переходи!

Рейка: Чтооо?

Нивелир (ещё громче): Переходи!!!

Рейка: Не слышу!!!

Нивелир (бормочет): Глухой идиот...

Рейка (кричит): Сам идиот!!!

Суть и специфика нивелирования

Существует немало способов установить искривление земной поверхности: по малейшей разнице в атмосферном давлении, с использованием теодолита или водяного уровня и прочих приспособлений. Однако геометрическое нивелирование считается наиболее универсальным, быстрым и точным способом: даже у технических нивелиров, используемых в строительстве, погрешность измерений составляет всего 10 мм на один км.

Суть нивелирования заключается в определении разности высот (превышения) каждой из набора точек на местности относительно некоторой эталонной точки, называемой в строительстве репером. После того, как виртуальная плоскость была определена, относительно нее отсчитывают нулевую отметку, которая в большинстве случаев лежит на уровне пола первого этажа здания.

В принципе, в нивелировании нет ничего сложного кроме двух специфических моментов. С одной стороны, геодезист с напарником должны уметь пользоваться нивелиром и рейкой, знать тонкости настройки и правильно устанавливать контрольные столбы. Другой нюанс заключен в том, что на местности могут присутствовать объекты, препятствующие визуальному контакту между нивелиром и рейкой. Поэтому место установки нивелира приходится периодически переносить, определяя временные реперы и устанавливая разность высот для них. Но в конечном итоге все расчеты сводятся к банальной арифметике.

Определение репера и ключевых точек

При геодезическом исследовании строительной площадки репер располагают в самой низкой точке плоскости, которую определяют визуально или путем беглого «прострела». В этом месте в землю вбивают массивный столб с прямым срезом, на который удобно установить рейку.

Количество и расположение ключевых точек зависит от задач нивелирования. Если речь идет о подготовке котлована под фундамент , точки располагают на внутренних и внешних углах по контуру будущей конструкции. При размещении контрольных точек не требуется высокой точности, важно лишь, чтобы в месте установки кольев не было локальных бугров или ям.

В черте населенного пункта имеются специальные, измеренные и утвержденные официально, реперные точки для привязки к ним при измерении новых строительных площадок.

Все точки должны быть по возможности равноудалены от места установки нивелира и находиться от него на расстоянии не менее 5 метров. Если нивелируется маленький участок, нивелиром можно отстреливать все точки со стороны, ну или воспользоваться гидростатическим уровнем.

Установка и выравнивание визира

Для начала необходимо установить штатив. Ослабив винты крепления телескопических ножек, треногу нужно выровнять так, чтобы верхняя площадка лежала в горизонтальной плоскости, здесь все делается «на глазок». Ножки нужно вдавить в рыхлый грунт, надавив ногой на упор, при этом расстояние между ними должно быть одинаковым. Высоту ножек нужно отрегулировать так, чтобы площадка штатива находилась на уровне груди, после чего затянуть винты.

Когда штатив установлен, на нем посредством центрального винта крепится сам нивелир. Он имеет две площадки: нижняя фиксируется к треноге винтом или иным штатным способом, верхняя покоится на трех регулировочных винтах. По сторонам образованного винтами треугольника расположены три цилиндрических пузырьковых уровня предварительной настройки. Вращая одну пару винтов, сначала нужно добиться, чтобы пузырек между ними стал точно между метками. После этого путем подкручивания третьего винта выставляются два других уровня. Индикатор точной настройки — круглый уровень — располагается на корпусе оптической трубы нивелира. Может потребоваться немного покрутить регулировочные винты, чтобы пузырек расположился точно в пределах круглой метки. Нивелир готов к работе.

Обозначения нивелирной рейки

Прежде чем начать стрелять местность, неплохо было бы разобраться с тем, как ориентироваться по рейке. Действительно, что это за непонятные буквы «Е», что за черные и красные отметки? В действительности все очень просто.

Рейка разбита на сегменты, каждый длиной по 10 см. Внутри каждого сегмента есть черные и белые участки, длина каждого равна 1 см. Крайние три черных участка объединены боковой линией — это чтобы проще было визуально определять центр сегмента. Цифры обозначают, в каком десятке сантиметров находятся метки сегмента, то есть по сути положение на рейке определяется числом белых и черных участков, прибавленных к номеру десятка.

Но ведь точности в один сантиметр явно недостаточно. Дело в том, что на обратной стороне рейки имеется обычная миллиметровая градуировка, которой на больших расстояниях пользоваться не очень удобно. Поэтому помощник, удерживающий рейку, может дополнительно подстраивать бегунок, руководствуясь командами геодезиста «выше» и «ниже», а затем показать на пальцах количество миллиметров. Также некоторые нивелиры оснащаются метрической сеткой, по которой это отклонение определить еще проще.

Напоследок самый интересный вопрос: почему верхней части рейка имеет красную разметку, расположенную в обратном порядке. Дело в том, что у старых нивелиров не было дополнительной линзы и изображение геодезист видел перевернутым. Но с такими «динозаврами» вам вряд ли придется иметь дело.

Порядок измерения превышения точки

Перед отстрелом точки помощник должен установить рейку как можно ближе к контрольному колышку, мягко оперев ее на прилегающий грунт. Рейку во время измерений нужно держать недвижимо и строго вертикально, используя для выравнивания отвес или круглый пузырьковый уровень.

Нивелир нужно повернуть в сторону рейки так, чтобы вертикальная ось сетки расположилась точно по ее центру. После этого путем вращения оптического винта нужно настроить резкость изображения, чтобы метки на рейке были отчетливо видны. Затем нужно подстроить резкость отображения сетки, вращая кольцо на окуляре.

Чтобы определить превышение, необходимо отметить номер сегмента, на котором расположилась вертикальная ось, а затем посчитать, сколько от начала сегмента до оси целых чёрных и белых промежутков. Дописав после номера сегмента это значение, вы получите возвышение в сантиметрах. Если нужна более высокая точность, после возвышения ставится запятая, затем помощник перемещает ползунок так, чтобы его край точно совпал с горизонтальной осью и передает число дополнительных миллиметров, которое записывается после запятой.

Можно обойтись и без ползунка. Если горизонтальная ось расположилась точно посередине белой или чёрной метки, добавляют три миллиметра, если в нижней четверти — один или два, если в верхней четверти — четыре. Такого визуального определения для строительства более чем достаточно.

Ведение журнала и расчёты

Процесс нивелирования сопряжён с ведением большого количества записей. Геодезист должен иметь под рукой план участка, на котором схематически изображен объект, для строительства которого выполняется нивелирование, а также места расположения контрольных кольев. Каждый колышек нужно пронумеровать и вынести эти обозначения в отдельную таблицу, в которой отмечаются измеренные превышения.

Теперь о самих превышениях. Они бывают относительными и абсолютными, то есть от плоскости измерения нивелира и от репера. К примеру, превышение репера составило 145,2 см, а контрольной точки — 151 см. Вычтя из превышения репера превышение точки мы обнаружим, что абсолютное превышение составит -4,8 см, при этом знак «минус» точно дает понять, что тока расположена ниже. Подобные вычисления следует провести для каждой из точек.

Практический смысл нивелирования заключается в нанесение на колья отметок, находящихся в одной горизонтальной плоскости. Для этого необходимо найти самую высокую точку с наибольшим положительным значением превышения и добавить к нему, например, 20 см. Следуя от одного колышка к другому, на них с помощью рулетки откладывают значение превышения точки, к которому добавлено значение смещения — те самые 20 см. Полученные метки используются при ведении земляных работ и определения глубины котлована, либо для натягивания причального шнура.