Сорокин С.С. О некоторых приемах нивелирования при археологических раскопках

К содержанию 53-го выпуска Кратких сообщений Института истории материальной культуры

При археологических раскопках для определения высот (отметок) можно применять любой из известных способов нивелирования. Однако не все способы одинаково удобны и не все дают желаемые результаты. Наиболее распространено нивелирование уровнем и трубкой. Первое дает достаточную точность, просто и вполне может быть применено на раскопках, но ему свойственны некоторые недостатки: а) накапливание ошибки из-за зависимости каждого последующего измерения от предыдущего (рис. 53), б) направленность ошибки, усиливающей колебания микрорельефа местности 1. в) некоторая громоздкость и трудность соблюдения единой системы отметок на всей площади раскопа.

Рис. 53. Ошибка ватерпасовки.

Рис. 53. Ошибка ватерпасовки.

Нивелирование трубкой вполне применимо, когда для работы выделяется специальное время или отдельный работник. Но если археолог непосредственно занят расчисткой и фиксацией памятника, если он хочет вести
дневник не по памяти, а непосредственно при раскопках (как это необходимо), если он чередует расчистку, запись, зарисовки и измерения, то нивелирование трубкой становится неудобным.

Нивелирование инструментом с оптическими трубами, дающее безукоризненную точность, хорошо только при больших стационарных раскопках и то только для решения общих задач, а не для обслуживания каждого
производителя работ.

Глазомерная нивелировка может служить при выполнении лишь очень ограниченного круга работ, главным образом для обобщенных и приблизительных характеристик в процессе археологических разведок.

Нет надобности подробно останавливаться на перечисленных выше способах. Пригодность их при раскопках проверялась и ежегодно проверяется десятками археологов. Описание их можно найти в работах, специально посвя-
щенных технике раскопок 2, и они всем хорошо известны. Но есть простой и удобный способ нивелирования, широко известный
в строительной практике (при устройстве дренажей, мостовых, фундаментов зданий и др.) и мало или совсем не известный археологам. Этот способ особенно пригоден, если при ведении раскопа не ограничиваться только планом и разрезами, а попытаться зафиксировать весь объем раскопа, т. е дать для каждой точки, где это необходимо, не две координаты, а три. Он весьма прост и не отвлекает внимания археолога от наблюдения за культурным слоем. Опыт, поставленный нами, правда, не в широком масштабе при работе в экспедиции М. П. Грязнова, показал, что этот способ вполне приемлем и обеспечивает быстрое и точное определение третьей координаты любой точки раскопа без особой затраты времени.

Рис. 54. Фиксирование горизонтальной плоскости.

Рис. 54. Фиксирование горизонтальной плоскости.

Принцип предлагаемого способа заключается в определении расстояний от условной горизонтальной нулевой плоскости до исследуемой точки путем визирования и производства отсчета по рейке. Для этого прежде всего нужно закрепить на месте раскопа нулевую горизонтальную плоскость.

Где-либо у края раскопа забивают два колышка на расстоянии от 10 до 20—30 м. Наблюдатель располагается в 20—30 м по возможности против середины отмеренного расстояния так, чтобы можно было видеть оба колышка. Затем, визируя при помощи треугольника и отвеса, между колышками строго горизонтально
натягивается шнур (рис. 54 — 1, 2). Со второго колышка шнур протягивается дальше к третьему приблизительно под прямым углом. Теперь, поместившись у первого колышка, наблюдатель визирует по установленному на уровне натянутого шнура обрезу треугольника и закрепляет горизонтально второй отрезок шнура (рис. 54—3).

Так двумя лучами шнура фиксируется горизонтальная плоскость. Теперь, приготовив несколько визирок (т. е. колышков с прибитыми к ним под прямым углом у верхнего края планками), устанавливаем их по углам раскопа так,
чтобы верхние обрезы их лежали в одной горизонтальной плоскости в уровень с натянутыми шнурами или с какой-либо иной горизонтальной плоскостью, положение которой определяется равными промерами вверх или вниз от
натянутых шнуров. Так мы фиксируем исходную нулевую плоскость (горизонт визирования), которая должна лежать выше дневной поверхности раскопа, чтобы все отсчеты были с одним знаком. Когда нулевая плоскость закреплена визирками (их должно быть не меньше трех) и сетка квадратов размечена, можно приступить к нивелированию. Наблюдатель располагается у одной из визирок, а его помощник с рейкой переходит от одной точки к другой, от одного угла квадрата к другому (рис. 55 — 1, 2). Рейка на точке устанавливается вертикально. Поместив глаз в уровне нулевой плоскости, легко сделать отсчет. Если рейка расположена далеко и отсчет наблюдателю сделать
трудно, то это может сделать помощник, передвигая вдоль рейки линейку по сигналу наблюдателя. Запись отсчетов, т. е. условных отметок, ведется прямо на чертеже раскопа (рис. 55—3). Нивелирование площади в 400,
900 и даже 2000 м2 производится буквально в несколько минут с точностью до сантиметра на каждом отсчете.

Рис. 55. Нивелировка дневной поверхности раскопа.

Рис. 55. Нивелировка дневной поверхности раскопа.

Возможны два приема визирования — прямой и обратный. При прямом наблюдатель располагается у одной из визирок, а его помощник с рейкой и линейкой в раскопе (рис. 56—2). Располагая глаз в уровне нулевой горизонтальной плоскости (рис. 56—7, 3), легко сделать отсчет на рейке. Помощник переходит от точки к точке по мере определения отметок, причем исследуемая точка не обязательно должна находиться на одной прямой с какими-либо двумя визирками. Рейка может быть помещена в любой точке раскопа, не выходящей за пределы угла зрения, ограниченного краями визирки. Если глаз наблюдателя размещен на расстоянии, равном половине длины горизонтальной планки визирки, то наблюдением охватывается площадь, ограниченная сторонами прямого угла; следовательно, если визирка расположена у угла квадратного раскопа, все точки его могут быть пронивелированы с одного пункта (рис. 55—1). При обратном визировании необходимо на расстоянии 5—10 м от каждой визирки в сторону от раскопа установить еще по одной визирке (рис. 57—2). Тогда легко поместить глаз на уровне нулевой горизонтальной плоскости, не выходя из раскопа, а имея при себе рейку, легко и быстро, буквально не сходя с места, определять отметку любой точки в процессе самых раскопок. Точность нивелирования при обратном визировании остается вполне достаточной, если следить, чтобы расстояние от рейки до первой визирки не слишком превосходило расстояние между самими визирками. Преимущество же обратного визирования в том, что работать можно одному без помощника.

Предлагаемый способ удобен при определении линейных вертикальных размеров. Для этого необходимо произвести определение отметок двух точек и взять их разницу.

Таким приемом глубина могильной ямы (рис. 58—2) или высота кладки стены и т. п. определяются весьма точно, так как измерения не искажаются неправильными формами обрезов.

Если разница высот между нулевой горизонтальной плоскостью и уровнем точек, подлежащих нивелированию, превышает высоту роста наблюдателя, следует устроить дополнительную горизонтальную плоскость, которая для удобства подсчета отметок должна быть ниже исходного горизонта на 1 м. Тогда к каждому отсчету по рейке при определении отметки нужно прибавлять 1 м. Если дополнительная горизонтальная плоскость закрепляется в раскопе, то удобнее сразу установить парные визирки для того, чтобы возможно было обратное визирование (рис. 58—1). Устройство дополнительной горизонтальной плоскости не может вызвать затруднений.

Рис. 56. Прямое визирование.

Рис. 56. Прямое визирование.

Предлагаемый способ вполне применим и при нивелировке профилей (особенно если местность не сильно пересеченная и разности высот незначительные). После того как разбит пикетаж, вдоль части профиля горизонтально натягивается шнур (таким способом, как при устройстве горизонтальной плоскости, т. е. при помощи отвеса и треугольника) и в его уровне устанавливают две визирки. Определение отметок производится обычным путем, т. е. путем визирования через две визирки на рейку. Практика показывает, что если визирки установлены на расстоянии 20—30 м, точные отсчеты можно делать на расстоянии до 100 м. Если протяженность профиля большая или если слишком значительная разница отметок не позволяет делать отсчеты при помощи только двух визирок, т. е. одной исходной горизонтальной линией, то следует установить дополнительные визиры в уровне первых двух или выше, или ниже их на 1 м. Для этого необходимо с особой тщательностью определить высоты трех точек, на которых будут установлены дополнительные визиры.

Такую операцию хорошо проводить не более одного-двух раз, так как при многократном повторении ошибки измерений будут накапливаться.

Для нивелирования профилей крутых курганов, тепе, валов городищ и т. п. предлагаемый способ неудобен, хотя и возможен.

Рис. 57. Обратное визирование.

Рис. 57. Обратное визирование.

Для нивелирования архитектурных остатков предлагаемый способ вполне применим и в процессе раскопок и по окончательной зачистке и снятии генерального плана. Запись отметок можно вести прямо на генеральном плане или на схеме. Все вертикальные размеры при этом легко получаются путем элементарных арифметических вычислений. Легко подсчитываются высоты сохранившейся кладки, ступеней, дверных проемов, глубины ям и заложений фундамента и т. д.

Предлагаемый способ не требует сложного оборудования. Необходимо иметь двухметровую рейку, треугольник, отвес, шнур, нож и несколько гвоздей. Все это, кроме двухметровой рейки (которая в случае нужды может быть заменена 200-сантиметровым деревянным складным метром или даже рулеткой), легко умещается в полевой сумке археолога и всегда имеется в любом, даже самом маленьком археологическом отряде. Несмотря на простоту оборудования, предлагаемый способ дает большую точность.

На раскопе в 400—900 м2 ошибка в каждом отдельном измерении не превышает 1 см благодаря тому, что в предложенном способе измерения производятся каждый раз от исходной плоскости. Накапливания ошибок, как
при нивелировке уровнем, не происходит.

Запись вести крайне просто: достаточно у точки, нанесенной на плане, проставить отсчет по рейке, т. е. ее отметку. Все отметки будут в одной системе, измерены от одной горизонтальной плоскости. Поэтому совершенно исключается какая-либо путаница: цифра отсчета по рейке дает точную вертикальную координату точки, и если известны горизонтальные координаты, то ее положение в культурном слое вполне определено. В пределах раскопок, не требующих применения инструментального нивелирования, предлагаемый способ дает очень хорошие результаты. Точность его вполне достаточная, и высотная фиксация проводится с исчерпывающей полнотой.

«Памятник уничтожается исследованием навсегда и живет только в записях исследователя, которые и должны воз-
можно точно и наглядно его отражать» 3. Предлагаемый способ нивелирования вполне отвечает этому требованию.

Рис. 58. Нивелирование с дополнительной горизонтальной плоскостью (1) и	определение глубины входа в катакомбу (2).

Рис. 58. Нивелирование с дополнительной горизонтальной плоскостью (1) и определение глубины входа в катакомбу (2).

Техническая часть археологических исследований — служебная, подчиненная. Условия полевой работы и поставленные задачи определяют характер ведения фиксации, ее точность, полноту, но какова бы ни была цель, какие бы приемы точнейшей или схематической фиксации ни были выбраны, во всех случаях затраты на техническую сторону исследования должны быть сведены к минимуму. Они не должны отвлекать внимание исследователя, в то же время обеспечивая необходимую полноту и точность фиксации и освобождая максимум времени для научных наблюдений.

Памятник правильно может быть раскопан только тогда, когда он понят еще в процессе раскопок.

Предлагаемый способ нивелирования позволяет археологу вести фиксацию не только плоскостную, но и высотную, создавая в процессе работы не плоский, а объемный стереоскопический чертеж раскопа, где предметы и наблюдаемые исследователем следы тех или иных явлений не отнесены к отдельным горизонтам или профилям, а представлены в их действительном взаиморасположении. В этом главное преимущество предложенного способа нивелирования.

К содержанию 53-го выпуска Кратких сообщений Института истории материальной культуры

Notes:

  1. Эта ошибка зависит от того, что при нивелировании без колышков, когда рейка укладывается прямо на землю, трава, мелкие камни и другие неровности не позволяют плотно приложить рейку к земле, тогда как метр или линейка устанавливаются плотно. Расстояние от нуля линейки до низа рейки есть ошибка на одно измерение. Она положительна при положительном отсчете и отрицательна при отрицательном (см. рис. 53)
  2. А. А. Спицын. Археологические разведки. СПб., 1908, стр. 10; Его же. Археологические раскопки. СПб., 1910, стр. 39 и 40; А. А. Миллер. Археологические разведки. Изв. ГАИМК, вып. 83, Л., 1934, стр. 131 —132, 189—190; П. А. Сухов Археологические памятники, их охрана, учет и первичное изучение. Практическое руководство. М.— Л., 1941, стр. 85—89; В. А. Городцов. Руководство для археологических раскопок. М., 1914, стр. 52; О. Н. Бадер. Археологические памятники Прикамья. Молотов, 1950.
  3. А. А. Спицын. Археологические раскопки. СПб., 1910, стр. 124.

В этот день:

Нет событий

Метки

Свежие записи

Рубрики

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика