Кратко — по трем критериям (точность, скорость, пригодность для контроля осадки фундамента высотного здания).
1) Геометрическое (классическое прецизионное) нивелирование
- Точность: очень высокая, типичные характеристики для прецизионного двухходового нивелирования $\approx 0.3÷1.0\text{мм/км}$ (или для разниц отметок на участках — доли миллиметра при правильной организации).
- Скорость: медленная — требуется перестановка прибора и рейки, ручное считывание, организация хода (двухходовое/замкнутое нивелирование).
- Пригодность: лучшая для долгосрочного контроля осадок, когда требуется миллиметровая точность и стабильность результатов (рекомендуется для базового контроля геодезии фундамента).
2) Цифровые (автоматические) нивелиры
- Точность: сопоставима или лучше классического — типичные рабочие σ по километру $\approx 0.3÷1.0\text{мм/км}$; погрешность по отдельному измерению — доли миллиметра — зависит от аппарата и штатива.
- Скорость: выше классического — автоматизированное считывание штрихов рейки, запись в память, меньше влияния оператора.
- Пригодность: оптимальны для мониторинга осадки — дают высокую точность и скорость при регулярных повторных наблюдениях; рекомендуются как основной метод для контроля с шагом наблюдений мм-уровня.
3) Тригонометрическое (тахеометрическое) нивелирование (вертикальные отсчёты по углам и дальности)
- Точность: ниже точного нивелирования при больших расстояниях; погрешность вертикали рассчитывается как
$${\sigma }_h=\sqrt{({\sigma }_s\sin z{)}^2+(s\cos z{\sigma }_{\alpha }{)}^2},$$ где $s$ — дистанция, ${\sigma }_s$ — ошибка измерения расстояния, ${\sigma }_{\alpha }$ — угловая погрешность в радианах. Пример: при $s=50\text{м}$, ${\sigma }_s=1\text{мм}$, ${\sigma }_{\alpha }=2^{\prime \prime }(=9.696\times 10^{-6}\text{рад})$ уголвая составляющая $\approx 0.49\text{мм}$, суммарно $\approx 0.5\text{мм}$. Для больших дистанций погрешность растёт пропорционально $s$.
- Скорость: высокая — быстрое покрытие большого числа точек, удобен для оперативных съёмок.
- Пригодность: хорош для оперативного и планового контроля больших массивов точек и крупных перемещений (десятки мм и более), для первичной съёмки; для контроля малых осадок (порядка $\le 1\text{мм}$) менее предпочтителен из‑за метео‑рефракции, требований к центровке отражателей и зависимостью от расстояний/углов.
Рекомендации для контроля осадки фундамента высотного здания
- Для надёжного обнаружения и контроля осадок на уровне единиц миллиметров — использовать прецизионное цифровое нивелирование (автоматический нивелир + штриховая рейка, двухходовое замыкание, постоянные базовые реперы).
- Тригонометрические измерения дополняют (быстрый контроль большого числа точек, выявление локальных аномалий), но не должны быть единственным методом при требовании мм‑точности.
- Организация наблюдений: фиксированные стабильные привязки/реперы, повторяемость схемы замеров, контроль погрешностей (температура, ветер, время суток), периодичность измерений в соответствии с ожидаемыми темпами осадки.
Если нужно, могу привести пример оптимальной схемы наблюдений (количество реперов, частота замеров, метод обработки) для конкретного объекта.