Геодезия

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

ГЕОДЕЗИЯ Учебно-методическое пособие

Электронное издание

Красноярск СФУ 2015 1

УДК 528.2/.5(07) ББК 26.12я73 Г355

Составители: Хлебодаров Владимир Николаевич, Мостовская Надежда Николаевна Г355 Геодезия : учеб.-метод. пособие [Электронный ресурс] / сост. : В. Н. Хлебодаров, Н. Н. Мостовская. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentiumi; 128 Mb Ram; Windows 98/XP/7; Adobe Reader v 8.0 и выше. – Загл. с экрана. Изложены основные требования к организации и проведению учебной геодезической практики. Подробно рассмотрены вопросы выполнения топографических съемок, камеральной обработки полевых материалов, построения планов и профилей. Предназначено для студентов строительных специальностей очной и заочной форм обучения, а также для специалистов строительного производства на курсах повышения квалификации. УДК 528.2/.5(07) ББК 26.12я73 © Сибирский федеральный университет, 2015

Электронное учебное издание Подготовлено к публикации ИЦ БИК СФУ Подписано в свет 13.04.2015. Заказ № 780 Тиражируется на машиночитаемых носителях Издательский центр Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Тел. (391)206-21-49. e-mail: [email protected] http://rio.sfu-kras.ru

2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................................... 5 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ..................................................................................................................... 6 1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРАКТИКИ.................................... 6 2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ НА ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ ................................. 7 4. ОБЯЗАННОСТИ УЧАСТНИКОВ УЧЕБНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ .............. 7 5. ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С ПРИБОРАМИ И ИНСТРУМЕНТАМИ ................................. 8 6. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБОРОВ И ИНСТРУМЕНТОВ .............. 9 7. ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕОДОЛИТ 2Т30П ................................................................................... 10 8. ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА .................................................................................................... 13 8.1. Прокладывание теодолитного хода ................................................................................ 13 8.2. Съемка ситуации .............................................................................................................. 18 8.3. Камеральные работы при теодолитной съемке ............................................................. 20 9. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ....................................................................................... 27 9.1. Сущность тахеометрической съемки ............................................................................. 27 9.2. Производство тахеометрической съемки ....................................................................... 27 9.3. Камеральные работы при тахеометрической съемке.................................................... 30 10. НИВЕЛИРЫ И НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ ............................................................................. 32 10.1. Устройство нивелиров с цилиндрическим уровнем (на примере нивелира Н-3) .... 33 10.2. Поверки нивелира .......................................................................................................... 34 11. НИВЕЛИРОВАНИЕ .............................................................................................................. 35 11.1. Сущность, задачи и методы нивелирования ................................................................ 35 11.2. Простое и сложное нивелирование .............................................................................. 38 11.3. Техническое нивелирование при изыскании линейных сооружений ...................... 39 12. НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ (вертикальная планировка) ................................ 50 12.1. Нивелирование поверхности по квадратам ................................................................. 50 12.2. Обработка журнала нивелирования строительной площадки ................................... 51 12.3. Построение топографического плана строительной площадки ................................ 52 13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ.............................................. 53 14. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАКЛОННОЙ ПЛОЩАДКИ ......................................................... 55 15. РЕШЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ .............................................................................................. 56 15.1. Построение на местности угла заданной величины ................................................... 56 15.2. Построение на местности линии заданной проектной длины ................................... 57 15.3. Вынесение на местность точки с заданной проектной отметкой ............................. 58 15.4. Построение на местности линии заданного уклона .................................................... 60 13.5. Определение высоты сооружения ................................................................................ 61

3

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ........................................................................................ 64 Приложение 1 ............................................................................................................................... 65 Приложение 2 ............................................................................................................................... 66 Приложение 3 .............................................................................................................................. 67 Приложение 4 ...............................................................................................................................68 Приложение 5 ...............................................................................................................................69 Приложение 6 ...............................................................................................................................70 Приложение 7 ...............................................................................................................................72 Приложение 8 ...............................................................................................................................76 Приложение 9 ...............................................................................................................................77 Приложение 10 .............................................................................................................................78 Приложение 11 .............................................................................................................................79 Приложение 12 ............................................................................................................................. 80 Приложение 13 .............................................................................................................................81 Приложение 14 ............................................................................................................................ 82

4

ВВЕДЕНИЕ Геодезические работы на современной строительной площадке являются неотъемлемой частью любого технологического процесса строительномонтажного производства. Они предшествуют каждому виду строительных работ, сопровождают его и завершают создание любого сооружения. В связи с чем, требования к высокому качеству обучения студентов строительных специальностей по дисциплине «Геодезия» придается большое значение. Дислиплина «Геодезия» для студентов строительных специальностей дневной и заочной форм обучения, занимающихся по программам «Специалитет» и Баклавариат», состоит из трех частей. 1.Первая часть посвящена изучению геодезических приборов и инструментов, качественному выполнению топографических съемок, освоению основных принципов проведения геодезических измерений, камеральной математической обработке их результатов, созданию топографических планов и профилей. 2. Специальная часть под общим названием «Геодезические работы на строительной площадке» предусматривает изучение и освоение различного рода геодезических задач возникающие при изысканиях, проектировании, строительстве различных инженерных сооружений. 3.Основной задачей третьей части – летней учебной геодезической практики, является закрепить и углубить теоретические знания студентов, полученные ими в течение учебного года. По окончании практики каждый студент должен уметь: 1) правильно обращаться с геодезическими приборами и умело их использовать при измерениях; 2) проводить изыскания, проектировать и выносить на местность проекты автомобильных дорог и других инженерных сооружений; 3) нивелировать трассы будущих линейных сооружений (автомобильной дороги, трубопровода и др.); 4) выполнять расчеты и производить разбивку круговых кривых разными способами; 5) с хорошим качеством вести полевые документы: журналы, абрисы, дневник работ и т. д. 6) постоянно контролировать результаты выполненных измерений; 7) аккуратно оформлять расчетно-графические работы (журналы, профили, ведомости и др.), входящие в отчет по геодезической практике.

5

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Геодезическая практика проводится в летнее время на геодезическом полигоне (при его отсутствии на территории института) в установленные сроки. Продолжительность практики задается рабочей программой курса от двух до четырех недель, при шести часовым рабочем дне, включая субботы. Перед началом практики выполняется ряд организационных мероприятий. Наиболее важные из них следующие: 1) все студенческие группы, строго по списку, делятся на бригады по 810 человек; 2) в каждой бригаде руководители практики (обычно это преподаватели геодезии) назначают бригадиров или их избирают открытым голосованием; 3) руководитель практики проводит инструктаж по технике безопасности на рабочем месте с каждым членом бригады, о чем должны свидетельствовать росписи в журнале с одноименным названием; 4) студентов предупреждают о строгом соблюдении трудовой дисциплины. 5) отсутствие на практике подряд два дня, без уважительной причины, приводит к автоматическому отстранению студента от дальнейшего ее прохождения; 6) самовольный переход студентов из одной бригады в другую не допускается.

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРАКТИКИ 1. Для успешного и качественного выполнения программы геодезической практики, бригады получают по комплекту геодезических приборов и инструментов (под залог или под письменные гарантийные обязательства бригадира: вернуть всё в исправном состоянии). В комплект входят: теодолит, нивелир, штатив, лента мерная с шестью шпильками, топор или молоток, две нивелирные рейки, две вешки и 5-10 деревянных колышков. 2. Бригады получают программу практики и бланки журналов и ведомостей. 3. Для ведения дневника, табеля посещаемости и черновиков каждая бригада должна иметь 2-3 ученических тетради и остро заточенные карандаши. 4. Для защиты от кровососущих насекомых, в бригадах должны быть в наличии отпугивающие средства. 5. Форма одежды и зонтики – по погоде.

6

2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ НА ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ На вводном инструктаже студентов знакомят с общими условиями пребывания на месте проведения геодезической практики, требованиями трудовой дисциплины, производственной санитарии, противопожарной охраны, а также с основными положениями безопасных приемов труда. После проведения инструктажа на рабочем месте студенты должны умет правильно обращаться с приборами и инструментами при выполнении топографических съемок и решении геодезических задач. Геодезическая практика проводится, как правило, на земельных участках, покрытых лесом, поэтому студенты должны знать, что нельзя: 1) рубить и повреждать деревья, кустарники и подрост; 2) выполнять геодезические работы при силе ветра больше 5 метров с секунду; 3) использовать складную нивелирную рейку с неисправным стопором; 4) пользоваться топором со слабо насаженным топорищем; 6) разводить костры; 7) бросать не потушенные сигареты; 8) оставлять мусор на территории, проведения геодезической практики; 9) во время грозы находиться под опорами ЛЭП и деревьями.

4. ОБЯЗАННОСТИ УЧАСТНИКОВ УЧЕБНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ Руководитель (преподаватель) должен: 1) постоянно проверять посещаемость студентами учебной практики; 2) научить студентов правильному обращению с геодезическими приборами и инструментами; 3) способствовать самостоятельному выполнению каждым студентом полевых геодезических измерений; 4) помогать студентам правильно вести журнальные записи и вычерчивать абрисы; 5) постоянно следить за выполнением студентами правил техники безопасности и требований охраны природы; 6) в каждой бригаде проводить консультации и контролировать выполнение в полном объеме рабочей программы полевых, камеральных и расчетно-графических работ; 7) по окончании полевых работ проследить, чтобы на месте проведения практики не осталось мусора и забитых в землю колышков. 7

Бригадир обязан 1) обеспечить сохранность закрепленных за ним приборов и инструментов; 2) по всему кругу вопросов по геодезической практике строго следовать указаниям руководителя практики; 3) добиваться участия каждого члена бригады во всех видах полевых и камеральных работ; 4) вести дневник работ и табель посещаемости; 5) требовать от каждого члена бригады соблюдения трудовой дисциплины; 6) в предусмотренные рабочей программой сроки представить к защите отчет по геодезической практике. Каждый член бригады обязан: 1) подчиняться требованиям руководителя практики и бригадира; 2) быть активным участником при проведении геодезических измерений на местности и их математической обработки; 3) беречь геодезические приборы и инструменты; 4) неукоснительно соблюдать правила техники безопасности и требования по охране природы; 5) полевые материалы: журналы, абрисы и другие документы заполнять четко и аккуратно. Использование резинки (ластика) не допускается. Неправильную цифровую запись зачеркивают, а над ней пишут верный результат. 6) активно участвовать в оформлении и защите отчета по учебной практике, (в противном случае студент не получает зачета). 5. ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С ПРИБОРАМИ И ИНСТРУМЕНТАМИ При прохождении геодезической практики каждый студент должен знать: 1) нельзя оставлять приборы и инструменты без присмотра; 2) в дождливую погоду теодолит и нивелир должны быть защищены от попадания на них влаги; 3) в дне футляра теодолита 2Т30П имеется отверстие, через которое вовнутрь могут попадать влага, мусор и насекомые. 4) прежде чем вынуть прибор из футляра, следует предварительно установить в рабочее положение штатив; 5) при транспортировке на автомобилях теодолиты и нивелиры должны находиться в футлярах, желательно на коленях пассажиров; 6) при перенесении геодезических приборов по территории полигона штатив, со сложенными вместе ножками, следует удерживать почти вертикально с опорой на плечо. При этом закрепительные винты должны быть закручены.

8

7) нельзя с большими усилиями делать попытки вращать какие-либо части теодолита или нивелира, не ослабив закрепительные винты; 8) наводящие винты геодезических приборов работают, только тогда, когда соответствующие закрепительные винты закручены; 9) наводящие винты теодолита и нивелира, кроме того, имеют пределы вращения. Поэтому при наступлении предела, во избежание поломки прибора, вращение винта немедленно прекращают. Для совмещения сетки нитей зрительной трубы с визирной целью, соответствующий закрепительный винт ослабляют, и зрительную трубу поворачивают в нужную сторону несколько больше, чем требуется. Закрепительный винт закручивают, а наводящий винт вращают уже в обратную сторону. 10) мерную стальную 20-метровую ленту легко порвать, поэтому ее не разматывают, а раскатывают в нужном направлении и, что перемещать ее по полигону следует только за один конец.

6. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБОРОВ И ИНСТРУМЕНТОВ Перед выходом на практику приборы и инструменты, должны быть тщательно осмотрены и проверены. У теодолита и нивелира проверяют: 1) надежность работы закрепительных, наводящих и подъемных винтов, винта кремальеры и станового винта; 2) чистоту оптических стекол; 3) плавность вращения подвижных частей; 4) возможность установки зрительной трубы «по глазу» и «по предмету»; 5) исправность цилиндрического и круглого уровней. Кроме того, следует убедиться, что теодолит имеет отрегулированный оптический визир и исправное отсчетное устройство. У теодолита с программным управлением проверяется степень заряженность источника питания (аккумулятора, батареек). Оценивается также техническое состояние, входящих в комплект теодолита: штатива, буссоли, нитяного отвеса, нивелирных реек, окулярных насадок. Например, у штатива следует проверить исправность закрепительных винтов, а 20 –метровая рабочая лента, когда-то порванная и неправильно заклепанная, может оказаться другой длины.

9

7. ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕОДОЛИТ 2Т30П Устройство теодолита 2Т30П Теодолит – это угломерный оптический прибор, предназначенный для измерения:1) горизонтальных и вертикальных углов; 2)дальномерных расстояний; 3) магнитных азимутов линий на местности (рис. 1). Теодолит состоит из подставки (13) с тремя подъемными винтами (15) на вертикальную ось которой, насажен стеклянный горизонтальный круг, по скошенному краю которого нанесены штрихи с порядковыми номерами от 00 до 3590. Над горизонтальным кругом, на двух вертикальных металлических колонках (12), закреплена горизонтальная ось, на которую жестко насажены зрительная труба (17) и вертикальный круг (18). Рис. 1. Теодолит 2Т30П Различают два положения вертикального круга: «круг право» КП и «круг лево» КЛ. К основным частям теодолита также относятся отсчетный микроскоп (11), закрепленный на зрительной трубе и цилиндрический уровень (22) при горизонтальном круге. Все вращающиеся части теодолита снабжены закрепительными (8) и наводящими винтами (6,4,20). Поверки и юстировки теодолита Исправный теодолит должен соответствовать ряду геометрических условий, которые вытекают из принципа измерения горизонтального угла, и заключаются в следующем (рис. 2): 1)вертикальная ось теодолита ZZ1 должна быть отвесной; 2)плоскость лимба горизонтального круга UU1 должна быть горизонтальной; 3) коллимационная (визирная) плоскость VV1 должна быть отвесной. Выполнение перечисленных условий достигается проведением поверок теодолита с последующей юстировкой.

10

Рис. 2. Геометрическая схема теодолита

Поверками называют действия, выполняемые с целью выявления несоответствия прибора заданным геометрическим условиям. Юстировками называют регулировки, выполняемые для приведения прибора в соответствие с заданными геометрическими условиями. Перед выполнением поверок теодолит располагают на высоте удобной для работы, подъемные и наводящие винты приводят в среднее положение, ножки штатива вдавливают в грунт, при этом головка штатива должна быть горизонтальна. 1. Ось цилиндрического уровня при горизонтальном круге должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора. Выполнение поверки. Уровень располагают посередине между двумя подъемными винтами и, вращая их в противоположные стороны, пузырек уровня приводят в нуль-пункт. Затем корпус теодолита (алидаду) поворачивают примерно на 180 градусов. Если пузырек уровня сместится от нульпункта больше, чем на одно деление, то условие поверки не выполнено. Юстировка. Исправительными винтами уровня пузырек смещают к нуль-пункту, но только на половину дуги отклонения. Поверку повторяют. 2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Выполнение поверки. Зрительную трубу при «круге право» наводят на удаленную точку М, близкую к горизонту, и берут отсчет по горизонтальному кругу, например, 15°00'. Не меняя положение горизонтального круга, трубу наводят на ту же точку при «круге лево», и снова берут отсчет, например, 195°04'. Угол отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы, называемый коллимационной ошибкой, вычисляют по формуле: 2С = (КП – КЛ) ± 180°, С = [(15°00' – 195°04') ± 180°]:2 = – 0°02', где КП и КЛ – отчеты по горизонтальному кругу. Если вычисленная ошибка, как в нашем примере, окажется больше одной минуты, то для ее устранения вычисляют величину среднего отсчета n по формуле: n = [(КП + КЛ) ± 180°]: 2 = [(15°+ 195°04') + 180°]:2= 195°02' Наводящим винтом корпуса теодолита (алидады) отсчет делают равным 195°02'. При этом изображение вертикальной нити сетки сойдет с наблюдаемой точки М. Юстировка. Ослабляют вертикальные исправительные винты и, вращая горизонтальные, передвигают сетку нитей до совмещения вертикальной нити с наблюдаемой точки. Сетку нитей закрепляют. Поверку для контроля повторяют. 11

3. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита. Выполнение поверки. Теодолит устанавливают на расстояние 10-15 метров от высокой стены здания. На стене, на высоте 4-5 метров от поверхности земли выбирают хорошо видимую точку М и наводят на нее зрительную трубу при «круге право». Затем, при закрепленном горизонтальном круге, трубу плавно переводят в горизонтальное положение. Изображение центра сетки нитей на стене отмечают точкой m1. Те же действия повторяют при «круге лево». В результате получают точку m2. Если точки m1 и m2 полностью совместятся, или окажутся на одной вертикальной линии, то условие выполнено. В противном случае юстировка проводится в мастерской. 4. Вертикальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к оси вращения зрительной трубы. Выполнение поверки. Первый способ. Зрительную трубу наводят на хорошо видимую неподвижную точку, близкую к горизонту, на каком-либо предмете местности. Вертикальную нить сетки одним концом совмещают с этой точкой. При закрепленном горизонтальном круге, вращением наводящего винта, перемещают зрительную трубу в вертикально плоскости. У исправного теодолита второй конец нити не должен сойти с точки. В противном случае выполняют юстировку. Второй способ. На расстояние 7-10 метров от теодолита подвешивают нитяной отвес. Зрительную трубу наводят на нить отвеса, так чтобы вертикальная нить сетки нитей точно совместилась с ней по всей длине. Если совмещение не достигнуто, то выполняют юстировку. Юстировка. Ослабляют винты, скрепляющие окуляр с корпусом трубы, и плавно поворачивают окуляр вместе с сеткой нитей в нужную сторону. Винты закрепляют, поверку повторяют. Подготовка теодолита к работе Она складывается из трех действий: центрирования, горизонтирования и установки трубы для наблюдения. Центрирование. Центрировать теодолит это значит, его вертикальную ось совместить с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла. Теодолит устанавливают над первым пунктом теодолитного хода. Ножки штатива вдавливают в грунт, при этом головка штатива должна быть горизонтальной. Подъемные и наводящие винты приводят в среднем положении. Заостренный конец гирьки нитяного отвеса, закрепленного под становым винтом, должен находиться над вбитым в землю колышком в 2-3 см. Теодолит сначала центрируют примерной установкой штатива над заданной точкой, а затем передвижением теодолита по головке штатива. Для этого несколько ослабляют становой винт. Допустимое отклонение острия отвеса от центра колышка, обозначенного карандашным крестиком, 2 мм. 12

Горизонтирование – это приведение вертикальной оси теодолита в отвесное положение. С этой целью вращением корпуса теодолита (алидады) цилиндрический уровень при горизонтальном круге размещают примерно посередине между двумя подъемными винтами и, вращая их в противоположные стороны одновременно или поочередно, пузырек уровня выводят в нульпункт. Теодолит поворачивают на 90° и, если пузырек сойдет с нуль-пункта, то вращением третьего винта его возвращают обратно. В результате, при любом положении корпуса, пузырек должен оставаться в нуль-пункте. Допустимое отклонение одно деление. Установка трубы для наблюдения. Она выполняется «по глазу» и «по предмету». Установка «по глазу». Зрительную трубу наводят на светлый фон: на небо или на светлую стену, и вращением диоптрийного (окулярного) кольца, добиваются хорошей видимости сетки нитей. Установка «по предмету». Зрительную трубу наводят на визирную цель (например, на вешку или на колышек, вбитый в землю), и вращением винта кремальеры (фокусирующего винта) добиваются четкой ее видимости.

8. ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА Теодолитной съемкой называют совокупность полевых измерений выполняемых для получения контурного плана участка местности. Она выполняется преимущественно на местности со слабо выраженным рельефом и складывается из двух частей. 1. Создание съемочного обоснования. На снимаемой территории прокладывают теодолитный ход (замкнутый или разомкнутый). Пункты и стороны хода измеряют с высокой точностью. 2. Съемка ситуации. Опираясь на пункты и стороны теодолитного хода, снимают предметы местности с меньшей точностью. 8.1. Прокладывание теодолитного хода На участке местности, назначенном для съемки, намечают точки теодолитного хода (замкнутого или разомкнутого), которые закрепляют деревянными колышками. Такие точки должны быть удобными для установки над ними теодолита и, кроме того, с каждой точки должны быть видны предыдущая и последующая. На геодезической практике расстояние между такими точками (пунктами) должно быть в пределах 50-100 метров.

13

Измерение линий мерной лентой Перед началом измерений 20-метровую ленту раскатывают от первой точки теодолитного хода ко второй. Рядом с первой точкой втыкают в землю шпильку, перпендикулярно стороне теодолитного хода. На шпильку цепляют конец ленты, используя для этого имеющийся на ней вырез (рис. 3).

Рис. 3. Измерение расстояний мерной лентой

Ленту туго натягивают, и второй ее конец также закрепляют шпилькой, воткнутой в землю. Таким образом, измеряют первые 20 метров стороны теодолитного хода. Последующие измерения выполняют аналогичным образом. Все воткнутые в землю шпильки должны находиться в створе стороны теодолитного хода. Это достигается с помощью вешек или зрительной трубы теодолита установленного над начальной или конечной точками стороны теодолитного хода. При измерениях ленту можно пускать вперед любым концом, так как метры с порядковыми номерами подписаны на обеих сторонах ленты в противоположных направлениях. Полуметры на ленте обозначены медными заклепками, а дециметры – сквозными отверстиями. Сантиметры на ленте отсутствуют, поэтому при взятии отсчета их определяют на глаз. Длины сторон теодолитного хода измеряют дважды в прямом и обратном направлениях 20–метровой лентой или лазерной рулеткой в прямом и обратном направлениях с относительной ошибкой не более 1:2000. Это означает, что расхождения в результатах измерения не должны превышать пяти сантиметров на 100 метров длины стороны теодолитного хода. Если это условие выполняется, то вычисляют среднеарифметическое значение измеренной линии.

14

Измерение горизонтальных углов теодолитом 2Т30П Горизонтальные углы между сторонами теодолитного хода измеряют, справа по ходу, способом приемов, состоящего из двух полу-приемов (рис. 4). С этой целью теодолит устанавливают над вершиной измеряемого угла и подготавливают к работе (см. с.10-11). Убеждаются в неподвижности лимба горизонтального круга. Зрительную трубу наводят на вешку, установленную на задней точке, как можно ближе к поверхности почвы, и берут отсчет n1 по отсчетному микроскопу. Трубу наводят на вешку, установленную на передней точке, и снова берут отсчет n2. Разница полученных отсчетов по лимбу горизонтального круга даст величину измеренного угла, то есть

β = n2 – n1. Все действия по измерению горизонтального угла повторяют при другом положении вертикального круга. А чтобы избежать предсказуемые отсчеты положение горизонтального круга предварительно изменяют.

Рис. 4. Измерение горизонтальных углов теодолитом 2Т30П

Для этого, при закрепленном корпусе, ослабляют закрепительный винт горизонтального круга, и поворачивают теодолит на несколько градусов в любую сторону. Винт закрепляют и больше ни к нему, ни к его наводящему винту, не прикасаются. Если полученная разница отсчетов во втором полу приеме отличается от первого не больше одной минуты, то вычисляют среднеарифметическое значение угла измеренного полным приемом. В противном случае измерения повторяют. Измерение вертикальных углов теодолитом 2Т30П Вертикальный круг служит для измерения вертикальных углов. Углы, измеренные выше линии параллельной линии горизонта, имеют знак плюс, ниже – минус. У теодолита 2Т30П это условие выполняется при «круге лево» (КЛ).

15

Теодолит устанавливают над пунктом (точкой) теодолитного хода и подготавливают к работе (стр.10). Зрительную трубу, при «круге лево», наводят на вешку, установленную на последующем пункт хода. При этом горизонтальную нить сетки нитей совмещают с меткой, предварительно сделанной на вешке, на высоте равной высоте теодолита (это расстояние от поверхности земли до горизонтальной оси). При теодолитной съемке измерение вертикальных углов не требует высокой точности. Высоту прибора измеряют с помощью нивелирной рейки или рулетки с точность до одного сантиметра. Отсчеты по вертикальному кругу берут с точностью до 10 минут. Вычисление горизонтальных проложений сторон теодолитного хода при математической обработке измерений выполняют по формуле: d = D · Cosv, где D – длина измеренной стороны хода, v – угол наклона (рис. 5).

Рис. 5. Измерение вертикальных углов

Угол наклона вычисляют по формулам:

v = КЛ – МО, v = МО – КП, где КЛ и КП – отсчеты по вертикальному кругу при « круге лево» и при «круге право» соответственно; МО – место нуля вертикального круга теодолита. Все данные измерения горизонтальных и вертикальных углов и длин сторон теодолитного хода вносят в журнал теодолитной съемки (приложение 1). Определение место нуля вертикального круга теодолита Место нуля (МО) – это отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось горизонтальна. 16

Зрительную трубу, подготовленного к работе теодолита (стр.10), наводят на неподвижную точку и берут отчет по вертикальному кругу. Измерения на ту же точку повторяют при другом его положении. Место нуля вычисляют по формуле: МО = (КЛ + КП)/2, где КЛ и КП – отчеты по вертикальному кругу при наведении трубы на одну и ту же точку. Измерение горизонтальных углов теодолитом VEGA TEO -20 1. Теодолит устанавливают над вершиной измеряемого угла и подготавливают к работе точно также как и теодолит 2Т30П. 2. Включают теодолит. Нажимают на клавиши R/L и V% одновременно. Прозвучит звуковой сигнал. Дисплей будет иметь вид 1 360 0 US Выполняют настройки измерений: – нажатием на клавишу R/L устанавить отсчет горизонтального и вертикального углов 10 или 20 секунд. – нажатием на клавишу R/L и установить единицу измерения углов 360° – клавишей HOLD установить время автоматического отключения теодолита: «0» – теодолит не отключается, «10» – отключается через 10 минут, «30» – отключение через 30 минут. 3. Зрительную трубу наводят на заднюю точку. Для обнуления отсчета по горизонтальному кругу нажимают клавишу «O SET». 4. Зрительную трубу наводят на переднюю точку, На экране появится значение угла между задней и передней точками. 5. Символы «HR» и «НL» на дисплее означают, что измерение угла выполнено по часовой стрелке или против часовой стрелки соответственно. Измерение вертикальных углов теодолитом VEGA TEO–20 Вертикальные углы можно измерять одновременно с измерением горизонтальных углов. Выбирают необходимую систему отсчета нажатием клавиши «O SET». Когда все настройки сделаны, необходимо нажать на клавиши «R/L» и «V%» одновременно. Прозвучит звуковой сигнал и дисплей вернется к обычному виду. Зрительную трубу наводят на точку визирования: на экране появится цифровое значение вертикального угла. Ориентирование сторон теодолитного хода Для ориентирования всего теодолитного хода на местности достаточно определить магнитный азимут начальной его стороны. 17

Порядок работы: 1) теодолит устанавливают над первой точкой теодолитного хода; 2) подготавливают к работе (стр.12-13); 3) на вертикальном круге винтом закрепляют буссоль; 4) отсчет по горизонтальному кругу делают равным нулю; 5) закрепляют винт корпуса теодолита (алидады) и открепляют винт горизонтального круга; 6) вращением теодолита, магнитную стрелку буссоли ориентируют по направлению север – юг. Темный конец стрелки показывает направление на север; 7) отсчет по горизонтальному кругу должен оставаться равным нулю; 8) горизонтальный круг закрепляют, корпус теодолита открепляют и зрительную трубу наводят на вторую точку теодолитного хода; 9) отсчет, взятый по шкале горизонтального круга в отсчетном микроскопе, будет соответствовать магнитному азимуту (Аm) стороны 1-2 теодолитного хода; 10) при построении плана дирекционный угол стороны 1-2 вычисляют путем преобразования следующих формул: Au = α +Y

Аu =Am + δ

где δ – магнитное склонение, Y – сближение меридиан. Значения приведенных величин берут с крупномасштабной топографической карты данного участка местности. 8.2. Съемка ситуации Опираясь на пункты и стороны теодолитного хода, ведут съемку контуров и предметов местности. При съемке ситуации наиболее часто используют следующие способы: перпендикуляров, линейных засечек, угловых засечек и полярных координат, Способ перпендикуляров. Используют при съемке контуров и предметов местности, расположенных вблизи сторон теодолитного хода. Все расстояния измеряют мерной лентой (рис. 6). Способ линейных засечек. Применяют, когда расстояния до снимаемых предметов не больше длины мерной ленты (рис. 7). Все расстояния по стороне теодолитного хода измеряют от пункта, имеющего меньший номер, к большему. Способ угловых засечек. Применяют, в основном, при съемке труднодоступных предметов местности. Например, чтобы снять смотровой колодец (рис. 8), расположенный за речкой, сторону 3-4 хода принимают за базис. Теодолитом измеряют горизонтальные углы между базисом и направлениями на трубу. 18

Рис. 6. Съемка ситуации способом перпендикуляров

Рис. 7. Съемка ситуации способом линейных засечек

Рис. 8. Съемка ситуации способом угловых засечек

19

Полярный способ используют для съемки удаленных, характерных предметов местности. Например, для съемки отдельно стоящего дерева над точкой Т.1 устанавливают теодолит (рис. 9).

Рис. 9. Съемка ситуации полярным способом

Между стороной Т.1 – Т.2 теодолитного хода и направлением на предмет (отдельно стоящее дерево) измеряют горизонтальный угол β, Расстояние от точки до дерева измеряют мерной лентой. 8.3. Камеральные работы при теодолитной съемке Обработка результатов полевых измерений теодолитной съемки выполняется в следующей последовательности: 1) по данным журнала теодолитной съемки вычисляют координаты пунктов теодолитного хода; 2) на лист чертежной бумаги наносят координатную сетку со стороной квадрата равной 10 сантиметрам. 3) опираясь на координатную сетку, на план наносят пункты теодолитного хода по их координатам; 4) по данным абриса на план наносят ситуацию и оформляют план. Обработка ведомости вычисления координат пунктов теодолитного хода 1. Уравнивание горизонтальных углов Все измеренные горизонтальные углы переписывают в «Ведомость вычисления координат пунктов теодолитного хода». Вычисляют их сумму (Σβизм) и сравнивают ее с теоретической суммой углов (Σβт), определяемую по формулам: – при замкнутом ходе: Σβт = 180°×(n-2);

20

– при разомкнутом правостороннем ходе:

Σβт = αн – αк + 180°×n, – при разомкнутом левостороннем теодолитном ходе:

Σβт = αк – αн + 180°×n, где αк, αн – дирекционные углы начальной и конечной сторон хода, n – число углов. Поскольку при измерении углов неизбежны ошибки, то при сравнивании названных сумм выявится угловая невязка fβ. В свою очередь ее сравнивают с допустимой угловой невязкой fβдоп, вычисляемую по формуле:

fβ доп = 1' √ n,

где n – число углов. Полученную невязку, если она допустима, разбрасывают на все углы равномерно с обратным знаком с округлением до 0,1'. После распределения невязки сумма измеренных углов должна быть равна теоретической их сумме (приложение 1). 2. Вычисление дирекционных углов сторон теодолитного хода По исправленным углам и известному дирекционному углу начальной стороны, последовательно вычисляют дирекционному углы остальных сторон хода по формуле: αn+1 = αn + 180° – βn, то есть дирекционный угол последующей стороны равняется дирекционному углу предыдущей стороны, плюс 180° и минус угол поворота между этими сторонами справа по ходу. Контролем правильности вычисления дирекционных углов разомкнутого хода является получение точного значения дирекционного угла последней стороны, а в замкнутом ходе – получение точного значения дирекционного угла исходной стороны. 3. Вычисление румбов Формулы связи между дирекционными углами и румбами по каждой четверти на рисунке (рис. 10): 4. Горизонтальные проложения Горизонтальные проложения сторон теодолитного хода из журнала теодолитной съемки заносят в графу 6 в соответствующие строки ведомости и подсчитывают их сумму Σd.

21

5. Вычисление и увязка приращений координат Приращений координат вычисляют по формулам: Δх = d · cosα(r),

Δу = d · sinα(r),

где d – горизонтальное проложение стороны теодолитного хода. Вычисление приращений выполняют с использованием микрокалькуляторов с тригонометрическими функциями при включенной программы DEG (не Grаd!). При вычислении приращений рекомендуется сначала минуты перевести в доли градуса. Например: Δх = 106,17м • Cos55°47,3' Δх = 47,3': 60 + 55°= Cos • 106,17 = Δу = 106,17м • Sin 55°47,3' Δу = 47,3': 60 + 55°= Sin • 106,17 =

Рис. 10. Схема связи дирекционных углов и румбом по четвертям

Знаки приращений координат зависят от названия четверти, в которой находится сторона теодолитного хода, и определяются по схеме (рис. 11). Вычисленные приращения координат по Δх и по Δу складывают с учетом знаков. Полученные суммы в замкнутом теодолитном ходе теоретически должны быть равны нулю, а в разомкнутом их вычисляют по формулам:

ΣΔх = Хк – Хн,

ΣΔу = Ук – Ун,

22

где Х и У – координаты начальных и конечных пунктов теодолитного хода.

Рис. 11. Знаки приращений координат

Из-за наличия ошибок, суммы вычисленных приращений координат, как правило, не совпадают с теоретическими их суммами. Оценка допустимости полученных невязок, по fΔх и по fΔу, в приращениях координат определяется относительной ошибкой, вычисляемой по формуле:

fотн = fабс : Σd ≤ 1:2000, где fабс=√ fΔх2 + fΔу2 абсолютная ошибка, Σd – сумма горизонтальных проложений. Обычно, при благоприятных условиях измерений, относительная ошибка должна быть не более 1:2000. Если вычисленная относительная ошибка допустима, то полученные невязки в приращениях координат по fΔх и fΔу, распределяют на все вычисленные приращения, пропорционально длинам сторон теодолитного хода, в виде поправок с обратным знаком, округляя их значения до одного сантиметра. Вычисляют исправленные значения приращений и выполняют контроль:

ΣΔхисх = ΣΔхтеор и ΣΔyисх = ΣΔyтеор, суммы исправленных приращений координат должна быть равны их теоретическим суммам.

23

6. Вычисление координат пунктов теодолитного хода После уравнивания приращений координат, вычисляют координаты пунктов хода, пользуясь следующими формулами:

Хn+1 = Хn + Δхn,

Уn+1 = Уn + Δуn,

то есть координаты последующего пункта равны координатам предыдущего пункта плюс соответствующее приращение координат. Вычисления ведут нарастающим итогом. Контролем правильности вычислений в замкнутом теодолитном ходе служит получение точного значения координат исходного пункта. В разомкнутом ходе, в результате вычислений получают точное значение, заранее известных, координат конечного пункта теодолитного хода. Построение плана теодолитной съемки 1. Построение координатной сетки Координатную сетку вычерчивают на листе чертежной бумаги в виде квадратов со стороной 10 сантиметров (рис. 12). Размеры листа и число квадратов зависят от площади снятого земельного участка и масштаба съемки. Качество построения сетки квадратов контролируют путем измерения длин сторон и диагоналей квадратов (длина диагонали равна 14.41 см). Ошибка в длинах диагоналей одного и того же квадрата не должна превышать 0,3 мм. 2. Построение теодолитного хода Пункты теодолитного хода наносят на план по их вычисленным координатам: Х и У, с помощью линейки (треугольника) с миллиметровыми делениями. Для этого координатную сетку оцифровывают так, чтобы теодолитный ход размещался примерно посередине листа. При этом следует учитывать, что координаты по оси абсцисс возрастают с юга на север, а по оси ординат – с запада на восток. Кроме того, цифровые обозначения линий координатной сетки, нанесенные между внутренней и внешней рамками карты должны быть кратными полусотни или сотни метров. При масштабе плана 1:1000 – через 100 метров. Например, на план, названного масштаба (рис. 12), требуется нанести пункт Т1 с координатами Х 1=167,42 м и У1=218,86 м. Сначала выясняют в каком квадрате находится этот пункт. По оси абсцисс он должен находиться между горизонтальными линиями сетки обозначенными 100 и 200. По оси ординат –между вертикальными линиями сетки, обозначенными числами 200 и 300.

24

От линии с абсциссой равной 100, по обеим вертикальным сторонам этого квадрата, откладывают вверх расстояние 67,42 м (в масштабе 1:1000 это соответствует 6,74 см). Через сделанные засечки, на вертикальных линиях, прочерчивают карандашом горизонтальную линию. По линии ординат равной 200 откладываем 18,86 м (в масштабе 1:1000 – 1,89 см). Вокруг полученной точки вычерчивают окружность диаметром 1,5 мм. Рядом справа записывают номер пункта. После нанесения на план первых двух пунктов хода выполняют два контроля. Измеряют расстояние между ними и сравнивают его с горизонтальным проложением стороны 1-2 теодолитного хода, записанным в графе 6 ведомости. Допустимое расхождение на 100 метров длины хода составляет 0,2 мм. Второй контроль: транспортиром измеряют на плане дирекционный угол стороны хода 1-2, и полученное значение угла сравнивают с его значением, приведенным в ведомости. Допустимое расхождение в пределах одного градуса. 3. Нанесение на план ситуации По данным абриса ситуацию на план наносят условными знаками (приложение 2) с соблюдением их размеров. Способы определения местоположения предметов местности на плане определяются способами их съемки.

Рис. 12. Построение координатной сетки и нанесение пунктов теодолитного хода

25

Например, для нанесения на план точек, снятых способом угловых засечек, используется транспортир и линейка, а снятых способом линейных засечек – циркуль-измеритель. После предварительной проверки руководителем практики, план теодолитной съемки, построенный в карандаше, обводится тушью с учетом сделанных замечаний. 4. Оформление плана План, составленный в карандаше, обводят тушью. Все построения и надписи выполняют тонкими линиями черного цвета. Сетку квадратов полностью не вычерчивают. Оставляют лишь места пересечения горизонтальных и вертикальных линий в виде креста 6×6 мм зеленого цвета. При наличии водных объектов (рек и озер) их поверхность отмывают светло-голубой краской. Береговую линию обводят тушью зеленого цвета. Названия и направление течения реки подписывают тушью или чернилами черного цвета. Название плана выполняют полужирным топографическим шрифтом высотой 6мм. Точки теодолитного хода обозначают условными знаками и подписывают справа арабскими цифрами высотой 2,5 мм. Масштаб плана подписывают цифрами высотой 4мм. Все остальные надписи и цифры выполняют остовным курсивным шрифтом высотой 3 миллиметра (приложение 3). Вопросы для самоконтроля 1. Дайте определение теодолитной съемки. 2. Назовите две составные части, из которых складывается теодолитная съемка. 3. Перечислите основные способы съемки ситуации на местности. 4. Напишите формулу теоретической суммы горизонтальных углов в разомкнутом теодолитном ходе. 5. Напишите формулу связи между дирекционными углами и сторонами теодолитного хода. 6. Напишите формулу вычисления горизонтальных проложений сторон теодолитного хода. 7. Приведите формулы вычисления координат пунктов теодолитного хода. 8. Контроль вычисления координат пунктов в замкнутом и разомкнутом теодолитных ходах. 9. Назовите два контроля выполняемые после построения каждой стороны теодолитного хода.

26

9. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА 9.1. Сущность тахеометрической съемки Тахеометрическая съемка – это быстрая съемка. Она предусматривает без больших затрат времени и физических усилий определять пространственное положение точки на земной поверхности одним наведением зрительной трубы теодолита-тахеометра. Например, положение точки N, над условной горизонтальной плоскостью Р , относительно линии т.1,т.2, расположенной в этой плоскости (рис. 13), определится измерением: 1) горизонтального угла, β; 2) вертикального угла, v; 3) дальномерного расстояния, D. Превышение h между плоскостью Р и точкой N определяют тригонометрическим нивелированием.

Рис. 13. Сущность тахеометрической съемки

9.2. Производство тахеометрической съемки Тахеометрическую съемку предпочтительно проводить на местности с ярко выраженным рельефом, то есть холмистым, горным. От теодолитной съемки она отличается тем, что кроме ситуации, здесь производится съемка рельефа. Планово-высотным съемочным обоснованием для тахеометрической съемки, наряду с опорными геодезическими пунктами, могут быть теодолитно-нивелирные или тахеометрические ходы. При проложении тахеометрических ходов длины сторон измеряют дважды в прямом и обратном направлениях с помощью дальномеров с допусти27

мой относительной ошибкой 1:300. Горизонтальные и вертикальные углы измеряют также как и при теодолитной съемке. Превышения между смежными точками хода, в прямом и обратном направлениях, определяют тригонометрическим нивелированием. Допустимое расхождение в превышениях на 100 метров длины стороны хода 4 см. Съемку ситуации и рельефа ведут полярным способом одновременно с проложением тахеометрического хода или после его закрепления на местности. Превышения между станцией и реечными точками определяют также тригонометрическим нивелированием. На снимаемой площади обычно стремятся минимальным количеством реечных точек как можно полнее отразить характер ситуации и рельефа. Максимально допустимое расстояние от теодолита до реечных точек 150 метров. А расстояние между ними зависит от масштаба съемки и принятой высоты сечения рельефа. Например, при масштабе 1:1000 – не реже, чем через 20 метров. В условиях геодезической практики съемочным обоснованием для тахеометрической съёмки обычно служит, предварительно заложенный, теодолитно-нивелирный ход. Контуры и предметы местности снимают способом полярных координат, а рельеф – тригонометрическим нивелированием. Определение расстояний нитяным дальномером Для определения длины линии на местности на одном из ее концов устанавливают теодолит, а на другом – вертикально нивелирную рейку с шашечными сантиметровыми делениями (рис. 14).

Рис. 14. Определение дальномерного расстояния

Зрительную трубу наводят на рейку. Горизонтальную нить сетки нитей совмещают с меткой, сделанной на рейке, на высоте теодолита и берут отсчеты по верхнему (n1) и нижнему (n2) дальномерным штрихам. Длину линии вычисляют по формуле

28

D=K×n, где n – разность сделанных отсчетов в сантиметрах (n=n1-n2); К – коэффициент дальномера, равный 100. Порядок работы на станции при тахеометрической съемке Теодолит устанавливают над первым пунктом тахеометрического хода (т. 1), закрепленного колышком, и подготавливают к работе при «круге лево» (стр. 12). Определяют место нуля (МО) вертикального круга (стр. 16). Сторону 1-2 тахеометрического хода ориентируют по магнитному азимуту, также как и при теодолитной съемке (стр. 18), с помощью буссоли, закрепленной на вертикальном круге. Зрительную трубу наводят на второй пункт. Отсчет по горизонтальному кругу при этом должен быть равен нулю. Горизонтальную нить сетки нитей совмещают с меткой на нивелирной рейке, предварительно сделанной на высоте прибора. Берут отсчет по вертикальному кругу. По нитяному дальномеру измеряют дальномерное расстояние. После выполнения перечисленных действий приступают к съемке предметов местности и рельефа. Рейку переносят на первую, выбранную на местности реечную точку, и берут отсчеты по горизонтальному (β) и вертикальному кругам (v). Определяют дальномерное расстоянии (D) от станции до реечной точки. Рейку переносят на следующую точку. После окончания съёмки реечных точек вокруг станции для контроля зрительную трубу снова наводят на точку т.2. Допустимое отклонение от нуля ± 2 минуты. Теодолит переносят на вторую точку. Подготавливают к работе и лимб горизонтального круга ориентируют по стороне т.2-т.1, то есть отсчет, при наведении трубы на т.1, должен быть равен нулю. Повторно измеряют дальномерное расстояние и сравнивают его с предыдущим. Допустимая относительная ошибка выполненных измерений 1/300. То есть на 100 метров стороны хода можно допустить ошибку ± 30 сантиметров. Съемку ситуации и рельефа вокруг второй станции ведут также при неподвижном горизонтальном круге (рис. 15). После прокладки всего тахеометрического хода для контроля определяют магнитный азимут последней его стороны. Все результаты измерений заносят в журнал тахеометрической съемки. Одновременно составляется абрис, на который схематично наносят все снятые предметы местности и реечные точки, с их порядковыми номерами. Номера реечных точек на абрисе и в журнале должны совпадать. Здесь же стрелками показывают направление скатов.

29

Рис. 15. Съемка рельефа и предметов местности

9.3. Камеральные работы при тахеометрической съемке Обработка журнала тахеометрической съемки Обработка журнала (приложение 3) состоит из вычисления по формулам: 1) углов наклона; 3) горизонтальных расстояний; 4) превышений; 5) отметок пунктов тахеометрического хода и реечных точек. Если тахеометрическая съемка выполнялась теодолитом 2Т30П при «круге лево», то для определения углов наклона используют формулу

v = КЛ – МО где КЛ – отсчет по вертикальному кругу при «круге лево», МО – место нуля вертикального круга. При тахеометрической съемке, если МО равно или меньше одной минуты, то его принимают равным нулю. Горизонтальные проложения между станциями и реечными точками вычисляют по формуле: d = D · Cos2 v, где D – дальномерные расстояния между станцией и реечными точками; v – вертикальные углы. Результаты измерений округляют до одного сантиметра. Превышения между станцией и реечными точками вычисляют по полной формуле тригонометрического нивелирования

h = d · tgv + i – l, где i – высота теодолита; l – высота наведения на рейку. 30

В случаях, когда зрительную трубу наводят на метку, сделанную на рейке, на высоте равной высоте прибора, то есть i = l, формула примет вид h = d · tgv. Отметки реечных точек вычисляют по формулам Н1 = Нст + h1; Н2 = Нст + h2 и т.д. Результаты вычислений вносят в журнал тахеометрической съемки с округлением до одного сантиметроа (приложение 4). Построение топографического плана 1. Нанесение на план тахеометрического хода Если при топографической съемке съемочным обоснованием служил тахеометрический ход, то построение плана начинают с чистого листа. Его размеры зависят от масштаба плана и площади земельного участка. Через первую точку, нанесенную на лист ватмана, прочерчивают вертикальную линию, параллельную осевому меридиану. К линии прикладывают транспортир нулевым диаметром так, чтобы его центр совместился с точкой, и берут отсчет равный магнитному азимуту (Аm) стороны I–II хода с учетом магнитного склонения. Транспортир убирают и на луче, прочерченном из первой точки, откладывают в принятом масштабе горизонтальное проложение этой стороны. Таким образом, на плане определяют местоположение второй точки (станции) тахеометрического хода. Остальную часть тахеометрического хода строят с помощью транспортира и линейки по известным углам поворота сторон и их вычисленным горизонтальным проложениям. Контроль. Магнитный азимут последней, построенной на плане, стороны хода должен быть равен магнитному азимуту этой же стороны, измеренного на местности. 2. Нанесение на план ситуации и рельефа Реечные точки наносят на план также при помощи транспортира и линейки. Рядом с обозначенными точками с правой стороны подписывают в виде дроби: в числителе – ее номер, в знаменателе – ее отметку, округленную до дециметра. Ситуацию наносят по характеризующим ее реечным точкам и контурам, изображенным на абрисе. Надписи и условные знаки вычерчивают параллельно нижней рамки плана, названия рек и ручьев – вдоль береговой линии. После нанесения на план ситуации методами графической интерполяции или аналитическим способом вычерчивают горизонтали. Сначала определяют

31

положение горизонталей между станцией и реечными точками, затем между остальными. В нижней части плана строят график заложений для определения углов наклона между горизонталями. С этой целью горизонтальную ось графика делят на сантиметровые отрезки. Из концов отрезков восстанавливают перпендикуляры, на которых, в принятом, масштабе откладывают значения котангенсов для углов наклона равных 0,5°,1°, 2°, 3° и т.д. Полученные на перпендикулярах засечки соединяют плавной кривой. 3. Оформление плана топографической съемки План, построенный в карандаше, после проверки, обводят тушью. Горизонтали вычерчивают тушью коричневого цвета. Горизонтали кратные пяти метрам подписывают в разрыве цифрами такого же цвета. Толщина рядовых горизонталей должна быть 0,1мм, подписанных – 0,2мм. Основание цифр должно показывать направление ската. Все остальные требования к оформлению плана топографической съемки такие же, как и к плану теодолитной съемки (стр. 26). Вопросы для самоконтроля 1. Назовите основные отличия тахеометрической съемки от теодолитной. 2. Порядок определения магнитного азимута линии на местности. 3.Приведите полную и сокращенную формулы тригонометрического нивелирования. 4. Определение высоты теодолита. 5. Дайте определение рельефа. 6. Способы отображения рельеф на современных топографических картах. 7. Дать определение горизонтали. 8. Основные свойства горизонталей. 9. Построение графика заложений.

10. НИВЕЛИРЫ И НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ Нивелиры. Нивелиром называют геодезический оптический прибор, предназначенный для измерения превышений (разности высот) между точками на местности горизонтальным лучом. По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают нивелиры с уровнями и компенсаторами. У нивелиров с уровнями визирная ось зрительной трубы в горизонтальное положение приводится с использованием цилиндрического уровня.

32

У нивелиров с компенсатором линия визирования в горизонтальное положение устанавливается автоматически. Однако оба типа нивелиров требуют предварительной установки оси вращения нивелира в отвесное положение с помощью круглого уровня и подъемных винтов. Рейки. При техническом нивелировании чаще всего применяют трехметровые складные двухсторонние рейки. На одной стороне у них шашечные сантиметровые деления черного цвета чередуются с белыми, а на другой – такие же деления, только красного цвета, чередуются тоже с белыми. На черной стороне нулевой отсчет совмещен с пяткой рейки. На красной (контрольной) стороне с пятой рейки могут быть совмещены отсчеты 4687мм или 4787мм. 10.1. Устройство нивелиров с цилиндрическим уровнем (на примере нивелира Н-3) Нивелир состоит из подставки с тремя подъемными винтами 1, на вертикальную ось которой насажена зрительная труба с цилиндрическим10 и круглым 2 уровнями (рис. 16). На зрительной трубе и рядом с ней размещены следующие винты: закрепительный 8- обеспечивает неподвижность трубы в момент визирование; наводящий 9 – обеспечивает плавное, медленное вращение трубы в горизонтальной плоскости; элевационный 3 – вращением этого винта, пузырек цилиндрического уровня приводят в нуль-пункт. Винтом кремальеры 6, закрепленным также на трубе, – достигается четкая видимость визирной цели.

Рис. 16. Нивелир Н-3

33

Зрительная труба нивелира устроена также как и у теодолита, только в отличие от него здесь в поле зрения передается изображение концов пузырька цилиндрического уровня. В исправном нивелире полное совмещение концов пузырька означает, что пузырек находится в нуль-пункте, и что ось уровня занимает горизонтальное положение. 10.2. Поверки нивелира Перед проведением поверок ножки штатива следует вдавить в грунт, при этом его головка должна быть горизонтальной, а подъемные винты находятся в среднем положении. 1. Ось круглого уровня должна быть параллельной оси вращения нивелира. Выполнение поверки. Пузырек круглого уровня подъемными винтами приводят в нуль-пункт. Нивелир поворачивают на 180 градусов. Если пузырек не остался в пределах окружности, нанесенной на стекло ампулы, то выполняют юстировку. Юстировка. Исправительными винтами пузырек уровня перемещают к центру, но только на половину дуги отклонения. Поверку повторяют. 2. Горизонтальная нить сетки нитей зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. Выполнение поверки. На расстоянии 10-15 метров от нивелира подвешивают нитяной отвес. Зрительную трубу наводят на нить отвеса. Наводящим винтом вертикальную нить сетки совмещают с нитью отвеса. Полное и точное совмещение нитей означает, что условие поверки выполнено. В противном случае выполняют юстировку. Юстировка. Винты, скрепляющие окуляр с корпусом трубы, ослабляют и плавно поворачивают его в нужную сторону. Винты закрепляют. Взаимная перпендикулярность нитей сетки (горизонтальной и вертикальной) гарантируется заводом. 3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы. Выполнение поверки. Эта главная поверка нивелира производится двойным нивелированием одной и той же линии с разных ее концов. С этой целью на местности с небольшим уклоном, на расстоянии 40-50 метров друг от друга, забивают два колышка (рис. 17). Над одним из них устанавливают нивелир, а над другим вертикально нивелирную рейку. С помощью рейки или рулетки измеряют высоту нивелира i1 (расстояние от поверхности почвы до центра окуляра зрительной трубы) и берут по рейке отсчет b. Нивелир и рейку меняют местами. Измерения повторяют. Получают вторую высоту нивелира i2 и второй отсчет по рейке a. Результаты измерений подставляют в формулу. x = (a+b)/2 -(i1+i2)/2 ≤ ±4мм. 34

Рис. 17. Выполнение третьей поверки

Если x получится больше или равняется 4 мм, то вычисляют отсчет по формуле: a1 = a – x.

a1

Вращением элевационного винта отсчет по рейке делают равным a1. При этом пузырек цилиндрического уровня сойдет с пункта. Вертикальными исправительными винтам уровня, при ослабленных горизонтальных, совмещают изображение концов пузырька. Для контроля измерения повторяют.

11. НИВЕЛИРОВАНИЕ 11.1. Сущность, задачи и методы нивелирования Геодезические измерения, в результате которых определяется превышение (разность высот) между точками на земной поверхности называются нивелированием. 35

Зная высоту хотя бы одной точки на земной поверхности, с помощью нивелирования можно определить высоту (отметку) любой другой точки на местности. Нивелирование производят для определения разности высот отдельных точек при изысканиях, строительстве и эксплуатации различных сооружений. Нивелирование используют также для решения научных задач. Нивелирование по методам подразделяют на: геометрическое, тригонометрическое, физическое, автоматическое и стерео-фотограмметрическое. Из перечисленных методов при изыскании и строительстве инженерных сооружений наиболее широко используется геометрическое нивелирование. Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом с помощью нивелира и нивелирных реек. Различают два способа геометрического нивелирования: «из середины» и «вперед». Нивелирование «из середины» Допустим требуется определить превышение точки В над точкой А (рис. 18). На названных точках устанавливают вертикально нивелирные рейки с шашечными сантиметровыми делениями, а между ними примерно посередине – нивелир. Зрительную трубу нивелира поочередно наводят на заднюю и переднюю рейки и берут по ним отсчеты. Разница отсчетов дает превышение между точками А и В h=a–b Если отметка точки А известна (НА), то отметку точки В (НВ) можно вычислить двумя способами. Первый способ. Если известно превышение между точками А и В, то отметку точки В вычисляют по формуле: НВ = НА + h, то есть отметка последующей точки равна отметке предыдущей плюс превышение. Второй способ. Через горизонт прибора (ГП) по формуле НВ = ГП – в, где в – отсчет по рейке в точке В. Горизонт прибора (горизонт инструмента) – это высота визирной оси. Второе определение: горизонт прибора – это отметка точки плюс отсчет по рейке в этой же точке, то есть ГП = НА + а, где а – отсчет по реке в точке А.

36

Рис. 18. Нивелирование способом «из середины»

Использование горизонта прибора позволяет значительно ускорять работы по определению отметок точек с одной станции, когда таких точек две и больше. При нивелировании «из середины» нивелир необязательно ставить в створ линии, проходящей через нивелирные точки. Нивелирование «вперед» При этом способе нивелир устанавливают над задней точкой (А), а над передней (В) – нивелирную рейку (рис. 19). Измеряют высоту нивелира i и берут отсчет в по рейке.

Рис. 19. Нивелирование способом «вперед»

Превышение определяют по формуле

h = i – в, то есть высота нивелира (i) минус отсчет по рейке (b). Высота нивелира – это расстояние от поверхности земли до центра окуляра зрительной трубы. Зная отметку точки А, можно вычислить отметку точки В также двумя способами. 37

Первый способ. Если известно превышение, то отметку точки В вычисляют по формуле НВ = НА + h Второй способ с использованием горизонта прибора. При этом способе горизонт прибора вычисляют по формуле ГП = НА +i Если известен горизонт прибора, то отметка точки В определится как НВ = ГП – в. 11.2. Простое и сложное нивелирование Нивелирование называют простым, когда превышение между двумя или несколькими точками на местности можно определить с одной станции. Нивелирование называют сложным, когда точки значительно удалены друг от друга и нивелирование производится с двух или большего числа станций (рис. 20).

Рис. 20. Сложное нивелирование

В процессе сложного нивелирования точки общие для двух смежных станций называют связующими, все остальные промежуточными. Из приведенного рисунка следует:

h1 = а1 –в1, h2 = а2 – в2, …………..

Σh =Σаi – Σвi. 38

Если почленно сложить правые и левые части образованных равенств, то получим равенство, которое обычно используют для контроля правильности сделанных вычислений. А также в случае, когда известна отметка только начальной точки, то через сумму превышений можно вычислить отметку конечной точки Нк = Нн +Σh. В том же случае, когда известны отметки начальной и конечной точек нивелирного хода, то полученную сумму превышений (Σh) можно проконтролировать по формуле: Σh = Нк – Нн. При замкнутом нивелирном ходе сумма превышений теоретически должна быть равна нулю (Σh = 0.) Сложное нивелирование, как метод, используется для решения многих задач, где требования к точности измерений различны. Например, при создании государственных нивелирных сетей первого класса среднеквадратическая ошибка на один км нивелирного хода должна быть не более 3 мм; при создании сетей IV класса – не более 20мм. А при техническом нивелировании, которое используют при создании инженерных сооружений, на один км хода допускается ошибка до 50 мм. 11.3. Техническое нивелирование при изыскании линейных сооружений При изыскании линейных сооружений (дороги, трубопровода и др.) ось трассы по заданному направлению предварительно разбивают на 100 метровые отрезки (пикеты). Концы пикетов закрепляют деревянными колышками. На сторожках вбитых рядом с колышками, подписывают порядковые номера пикетов. Точки перегиба местности и точки поворота трассы, также закрепляют колышками, на которых подписывают порядковый номер младшего пикета и расстояние до него с точностью до сантиметра. Такие точки называют промежуточными или плюсовыми. Одновременно с разбивкой пикетажа ведется съемка контуров и предметов местности вдоль трассы полосой до 100 метров по обе стороны. Все данные промеров вносят в пикетажный журнал в крупном масштабе, например, 1:2000 (приложение 5).

39

Нивелирный ход должен быть привязан к реперам нивелирной сети. Нивелирование пикетных и промежуточных точек ведут способом «из середины». Максимальное расстояние от нивелира до реечных точек 150 метров. Для контроля результатов измерений между пикетными (связующими) точками отсчеты по рейкам берут по черной и красной сторонам. Допустимое расхождение дважды измеренного одного и того же превышения 5 мм. Все результаты измерений заносят в журнал нивелирования, которые после математической обработки используют для построения продольных и поперечных профилей. В тех случаях, когда превышение между связующими точками больше длины рейки, то закладывают иксовые точки. На иксовых точках отсчеты по рейке берут, по черной и красной сторонам, также как и на связующих точках (рис. 21).

Рис. 21. Нивелирование иксовых точек

Иксовые точки на местности не закрепляют, и на профиле не показывают. Они служат лишь для передачи отметки с одного пикета на другой. Работа с нивелиром Н-3 при техническом нивелировании 1. Выбрать удобное место для установки нивелира так, чтобы расстояния от него до нивелируемых связующих точек были примерно равными, а нивелирные рейки, на этих точках, были хорошо видны (рис. 22). 2. Вращением подъемных винтов пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт. 3. Зрительную трубу наводят на заднюю рейку и устанавливают ее «по глазу» и «по предмету». 4. Вращением элевационного винта пузырек цилиндрического уровня, сначала визуально, а затем в поле зрения трубы, выводят в нуль-пункт.

40

Рис. 22. Техническое нивелирование способом «из середины»

5. Отсчеты берут по черной и красной сторонам нивелирной рейке. При взятии отсчета рейку следует плавно качать вдоль оси трассы, При этом отсчет будет меняться. Правильным является минимальный отсчет. 6. Трубу наводят на переднюю рейку. Элевационным винтом поправляют положение пузырька цилиндрического уровня и берут отсчеты по обеим сторонам рейки. 7. Все отсчеты по рейке вносят в журнал нивелирования (приложение.4) и тут же вычисляют превышения по черным и красным сторонам реек

hч = ач –вч, hк = ак – вк, где h превышение между нивелируемыми точками. 8. Нивелир оставляют на станции до окончания вычислений. Если дважды вычисленное одно и то же превышение будет различаться больше, чем на 5 мм, измерения повторяют. 9. Если условие предыдущего пункта выполняется, производят нивелирование промежуточных точек, только по черной стороне рейки. В нашем примере отсчеты с промежуточных точек были сделаны только на поперечнике, разбитым на втором пикете (приложение 5).

41

Геодезические работы при изыскании линейных сооружений Суть их сводится к определению на местности положения оси будущей автомобильной дороги в плане и по высоте. Сначала трассу намечают на карте или плане, выбирают оптимальный вариант, затем геодезическими методами переносят на местность по линейным и угловым данным. Полевые работы включают в себя разбивку пикетажа, измерение углов поворота трассы, плановую съемку полосы вдоль трассы, техническое нивелирование, привязку трассу к опорным геодезическим пунктам, как в плане, так и по высоте. В состав камеральных работ входят: математическая обработка полевых материалов, составление планов и профилей. Рекогносцировка. Рекогносцировку проводят на местности с целью выбора окончательного варианта проложения оси трассы. Трасса по возможности должна иметь наименьшую длину и проходить по ровной местности. Рекогносцировка – это беглый осмотр участка местности с заданной целью. Вынос трассы на местность. На местность выносят, прежде всего, начало трассы. Найденную точку закрепляют обычно колышком и производят ее плановую привязку к ближайшему геодезическому пункту. При его отсутствии – к местным предметам. Над точкой устанавливают теодолит и в соответствии с указанной на карте или плане проектной линией определяют направление трассы. За угол ориентирования обычно принимают магнитный азимут. По найденному направлению через каждые 30–40 метров устанавливают вешки и откладывают проектное расстояние от начала трассы до первого угла поворота (рис. 23).

Рис. 23. Привязка и проложение оси трассы на местности

42

Одновременно ведут разбивку пикетажа и съемку ситуации полосы местности вдоль оси трассы. Ширина полосы съемки предметов местности зависит от категории будущей дороги. Результаты измерений вносят в пикетажный журнал, в котором углы поворота трассы показывают стрелками. Техническое нивелирование пикетных (связующих) точек вдоль трассы выполняют способом «из середины». Угол поворота закрепляют столбиком или колышком с надписью, например, ВУ№1 – 1+30,00. Каждый такой столбик привязывают к предметам местности, чтобы в случае потери можно было восстановить его местоположение. Последующую прокладку трассы выполняют аналогичным образом. Углы поворота трассы измеряют теодолитом способом приемов и вычисляют по формуле: θ = 180°- β°. Всякий раз при изменении направления трассы измеряют магнитный азимут. По окончании полевых работ на участке трассы приступают к математической обработке результатов измерений внесенных в пикетажный журнал и журнал технического нивелирования (приложений 5, 6). Обработка журнала технического нивелирования трассы автомобильной дороги В качестве примера здесь приводится обработка журнале технического нивелирования 800- метрового участка трассы автомобильной дороги с одним поворотом. Нивелирный ход в начале и конце участка трассы опирается на реперы №8 и №9 с известными отметками. Математическую обработку журнала начинают с вычисления средних превышений, как средне – арифметическое из превышений, полученных из отсчетов по черным и красным сторонам реек (приложение 6) В качестве примера в журнале на первых двух станциях приведены результаты вычислений: вычисленных превышений, средних превышений и разности отметок пяток реек. После вычисления средних превышений на каждой странице журнала выполняют постраничный контроль по формуле (Σ3 – ΣП)/2 = Σhвыч/2 = Σhср. Если условия контроля на каждой странице выполняются, то производится уравнивание превышений в следующем порядке: 1) определяют невязку: теор fh =Σhср – Σh ,

43

где Σhср – сумма средних превышений всех страниц журнала (Σhср= 2,811+2,641=5,452 м) теор

Σh =Нк – Нн , теор (Σh =30,800 -25,372=5,428) где– Нк и Нн -отметки конечного и начального реперов; 2) полученную невязку (fh = + 0,024м) сравнивают с допустимой невязкой, вычисляемую по формуле:

fhдоп = ± 50 мм •√ L км, где L – длина участка трассы в километрах; 3) если невязка в превышениях меньше или равна величине допустимой, то ее распределяют поровну на все средние превышения с обратным знаком в виде поправок с округлением до миллиметра. Поправки записывают над средними превышениями цифрами небольшого размера; 4) вычисляют исправленные значения средних превышений; 5) в результате сумма исправленных средних превышений должна быть равна теоретической их сумме Σhср

испр

= Σhср

теор

В графу «Отметки» в начале и конце журнала вносят известные отметки восьмого и девятого реперов соответственно. Отметки связующих точек вычисляют последовательно нарастающим итогом до получения точного значения конечного репера в конце журнала по формуле: исп Нn+1 = Нn + hn1 ср , где отметка последующей точки равна отметки предыдущей плюс соответствующее среднее исправленное превышение. Вычисление отметок промежуточных точек, выполняют через горизонт прибора (ГП). В нашем примере горизонт прибора для третьей станции вычисляют дважды по следующим образом: ГП3 = Н2 + 1,249 и ГП3 = Н3 + 2,257, то есть отметка точки плюс отсчет по черной стороне рейке в этой точке. Допустимое расхождение результатов измерений 3 миллиметра.

44

Отметки промежуточных точек получают как разность между горизонтом прибора и отсчетом по рейке, например: Нл10 = ГП3 – 1,533

Нп5 = ГПз – 0,400.

На станциях, где не снимались промежуточные точки, горизонт прибора не вычисляют. Обработка пикетажного журнала Пикетажный журнал выполняют на миллиметровой бумаге формата А4. В журнале в примерном масштабе, в виде прямых линий показывают ось трассы линейного сооружения, пикеты, углы поворота трассы, поперечники, реперы, результаты плановой съемки предметов местности вдоль оси трассы (приложение 5). Обработка журнала, в основном, заключается в математической обработке круговых кривых на углах поворота трассы автомобильной дороги. В рассматриваемом примере трасса поворачивает направо на пикете ПК3 + 30.00. В связи с чем, на этом участке дороги следует разбить круговую кривую, сопрягающую прямые участки. Для этого необходимо знать радиус кривой R (R = 200м) и угол поворота θ (θ = 34°30'). Угол поворота вычисляют по формуле: θ = 180° – β°. Радиус кривой (R)задается в зависимости от величины угла поворота (θ) и категории дороги. В нашем примере, вычисленные по формулам элементы круговой кривой, были следующими: Т= Rtg(0°/2) = 62,10 м К = R(0°/ρ°) = 120,42 м Б = R(sec 0°/2 – 1) = 9,42 м Д = 2Т – К = 3,78 м, где Т – тангенс – расстояния от вершины угла до начала кривой и до конца кривой; К – кривая – расстояние по кривой от НК до КК; Б – биссектриса – расстояние от вершины угла поворота до середины кривой; Д – домер – это разность суммы двух тангенсов и кривой; ρ °= 180°/п = 57,3°. Угол для разбивки середины кривой вычисляют по формуле: α = (180°- 0°)/2. Пикетажные значения точек начала и конца кривой вычисляют на следующем примере:

45

ВУ №1 = ПК 3 + 30,00 Т = 62,10 НК = ПК 2 + 67,90 К = 1 + 20,42 КК = ПК 1 + 88,32 Контроль ВУ №1 = ПК 3 + 30,00

.

.

.

+ Т

=

_ Д КК

62,10 ПК 3 + 92,10 = 3,78 = ПК 3 + 88,32

.

.

Координаты для выноса пикета на кривую v°= (λp°)/R = 9,20 х = Rsinv° =31,97 у = R(1 – cosv°) = 2,57, где λ– расстояние от НК до пикета на тангенсе, или (после угла поворота) от пикета на тангенсе до КК. В нашем примере λ = 32,10м. Построение продольного профиля Профилем называют вертикальный разрез земной поверхности по заданному направлению, уменьшенный в определенное число раз. Профиль строят на миллиметровой бумаге в двух масштабах. Вертикальный масштаб обычно принимают в десять раз крупнее горизонтального. В нашем примере горизонтальный масштаб 1:2000, вертикальный 1:200. 1. Построение продольного профиля начинают с прочерчивания примерно посередине листа линии, называемой линией условного горизонта. Под линией размещают сетку профиля, а над линией строят профиль. 2. Заполнение сетки профиля начинают с граф с названиями «расстояния » и «Пикеты» (приложение 7). В графе «расстояния» через каждые 5 см делают вертикальные вставки, что соответствует 100 м на местности. Напротив вставок в следующей графе подписывают порядковые номера соответствующих пикетов, приведенных в пикетажном журнале. Если между пикетами имеются плюсовые точки, их также фиксируют вертикальными вставками и указывают расстояния между ними и пикетами. Суммарное расстояние между пикетами должно быть равным 100 м. 3. В графу «отметки земли», из журнала нивелирования переписывают отметки, соответствующие номерам пикетов, и плюсовые точки с округлением до одного сантиметра.

46

4. От линии условного горизонта, напротив записанных отметок земли, восстанавливают перпендикуляры. На перпендикулярах в вертикальном масштабе 1:200 (в 1см два метра) откладывают значения отметок. Полученные на перпендикулярах засечки соединяют прямыми отрезками линий. На этом построение профиля заканчивается. 5. Отметку линии условного горизонта, отличную от нуля, назначают в случаях, когда минимальная отметка земли превышает 18 метров. Эту отметку выбирают, исходя из следующих рекомендаций: она должна быть кратной 10 метрам, а самая низкая точка профиля должна отстоять от линии условного горизонта в пределах от четырех до восьми сантиметров. 6. По средине графы «Элементы плана» прочерчивают ось трассы автомобильной дороги в виде прямой линии. На ось, по данным пикетажного журнала, в горизонтальном масштабе наносят точки начала и конца кривой в соответствии с их пикетажными значениями. Если трасса поворачивает направо, кривую вычерчивают над осью трассы, если налево – то под осью трассы. На кривую выносят следующие элементы круговой кривой: радиус кривой R, угол поворота трассы θ, тангенс Т и длину кривой К. На прямых участках трассы над осью показывают их длину, под осью – направление трассы. Длину прямолинейных участков трассы вычисляют по разности значений начала трассы и начала кривой, а также от конца участка трассы до конца кривой. Направление трассы показывают румбами до поворота трассы и после поворота. В точках начала и конца кривой прочерчивают вертикальные вставки, вдоль которых по обе стороны подписывают расстояния от начала кривой или конца кривой до ближайших пикетов. Проектирование на профиле На рассматриваемом участке ось трассы автомобильной дороги можно запроектировать с одним или несколькими уклонами или вообще без уклона. 1. При проектировании оси трассы с одним уклоном, как в нашем примере, должен соблюдаться примерный баланс земляных работ (приложение 7). То есть суммы площадей фигур, образующих насыпи и выемки, были примерно равными. Проектные отметки начальной и конечной точек прочерченной линии определяются графически на профиле с точностью до 10 см с учетом отметки условного горизонта, в вертикальном масштабе, и записывают в графу «отметки оси», 2. В графе «Уклоны» диагональю показывают направление уклона. Под диагональю записывают длину горизонтального проложения уклона. Величину уклона вычисляют по формуле: i = h / d, 47

где h – разность проектных отметок конечной и начальной точек линии; d – горизонтальное проложение между этими точками. Вычисленный уклон округляют до трех знаков после запятой и записывают над диагональю в тысячных долях (промилях). Проектную отметку конечной точки уклона, определяют графически и уточняют по формуле: Нкон = Ннач+ i × d. 3. Графу «отметки оси» заполняют проектными отметками соответствующих пикетов, вычисляемых нарастающим итогом, по формуле: Нi+1 = Нi +i×d , где Нi+1- отметка последующей точки, Hi – отметка предыдущей точки, d – горизонтальное проложение между пикетами; i – проектный уклон линии. Контролем правильности вычислений служит получение точного значения отметки конечной точки. Результаты измерений округляют до двух знаков после запятой. 4. Рабочие отметки всех пикетных точек определяют, как разность проектных отметок и отметок земли, по формуле: r = Нпр – Нз где Нпр – проектная отметка, Нз – отметка земли. Отметки со знаком плюс (насыпь) записывают над проектной линией, со знаком минус (выемка) – под проектной линией. 5. Точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли, называют точками нулевых работ. Положение таких точек на профиле определяют по формулам x = [r1] / ([r1] +[ r2]),

d-x = [r2] / ([r1] + [r2]),

где d и (d – x) – расстояния от точки нулевых работ до ближайших пикетов, r1 и r2 – рабочие отметки на этих пикетах (без учета знака), d – расстояние между пикетами. Вычисленные расстояния записывают над линией условного горизонта. 6. Отметки точек нулевых работ (Но) вычисляют по формуле: Но = Нпр +i × x, где Нпр – проектная отметка младшего пикета, i – уклон проектной линии, x – расстояние от младшего пикета до точки нулевых работ. Из точек нулевых работ на линию условного горизонта опускают перпендикуляры. Вычисленные отметки подписывают вдоль перпендикуляров.

48

7. В графе «тип поперечного профиля» указывают тип 2 для насыпей, и тип 3 – для выемок. Построение поперечного профиля Для построения поперечного профиля на ПК 2 используют данные пикетажного журнала, журнала нивелирования и продольного профиля. Поперечные профили желательно размещать на том же листе миллиметрового листа бумаги, где размещен продольный профиль. Горизонтальный и вертикальный масштабы при этом одинаковые и равны 1:200. Отметка условного горизонта должна быть такой же, как и у продольного профиля (приложение 7). В сетке профиля в графе «Расстояния» отмечают положение оси трассы вертикальной вставкой и в принятом масштабе от нее вправо и влево отложить расстояния до характерных точек поперечника (ПК2л10, ПК2пр5, ПКпр10). В графу «Отметки земли» из журнала нивелирования переписывают отметки поперечника в места соответственно их названиям, с округлением до 1см. Построение поперечного профиля выполняют также как и продольного. В графу «Отметка оси» с продольного профиля переписывают проектную отметку со второго пикета (ПК2) и графически определяют ее положение на профиле. Через отмеченную точку прочерчивают горизонтальную линию. Горизонтальную линию проводят и в графе «Уклоны». Над линией обозначают уклон равный нулю, под линией – длину горизонтального проложения поперечника в метрах. Оформление профилей 1. Профили, продольный и поперечный, вначале вычерчивают в карандаше и отдают преподавателю на промежуточное рецензирование. После исправления, сделанных замечаний, профили обводят тушью трех цветов. 2. Красным цветом показывают проектные линии и сопровождающие их цифры и буквы, проектные и рабочие отметки. 3.Синим цветом выполняют все, что связано с точками нулевых работ. Это нанесенные штрих-пунктирной линией перпендикуляры, опущенные от точек нулевых работ до линии условного горизонта и расстояния от них до ближайших пикетов с точностью до 1сантиметра. Цифровые значения отметок точек нулевых работ подписывают вдоль перпендикуляров с такой же точностью. 4.Все остальные линии, цифры и буквы выполняют черным цветом. 5.Насыпи окрашивают карандашами желтого цвета, выемки – красного. 6.Толщина всех линий профиля не более 0,3мм, высота букв 3 мм, прописных – 3,5 мм. Высота всех цифр также 3 мм, и только при написании масштабов – 4 мм.

49

7. В правом нижнем углу размещают штамп с выходными данными (приложение 7). 12. НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ (вертикальная планировка) Этот вид топографической съемки производят с целью детального изучения рельефа на небольших участках местности со слабо выраженным рельефом. Нивелировать поверхность это значит определить на ней отметки ряда точек. Применяется при топографических съемках крупного масштаба при малой высоте сечения, например, 0.25 метра. Нивелирование поверхности производят при строительстве населенных пунктов, аэродромов, футбольных полей, строительных площадок. Полевые работы состоят из закрепления на местности заданного количества точек и их нивелировании. В зависимости от метода построения таких точек различают: нивелирование по параллельным линиям; способом полигонов и по квадратам. 12.1. Нивелирование поверхности по квадратам Метод по квадратам чаще всего применяется в строительстве при вертикальной планировке земельных участков. При этом способе площадь заданного земельного участка разбивается на квадраты со сторонами 10, 20 или 40 метров. Построение сетки квадратов выполняют при помощи теодолита и мерной ленты или лазерной рулетки. Для этой цели по границе участка строят прямоугольник, на сторонах которого закрепляют вершины квадратов через заданные интервалы. Положение вершин квадратов в середине участка находят на пересечение створов, проходящих через соответствующие точки, закрепленные на противоположных сторонах прямоугольника. Все вершины квадратов закрепляют колышками. Составляют абрис (приложение 8), на котором вертикальные линии обозначают буквами, горизонтальные – цифрами. В зависимости от размера площади земельного участка и крутизны склона нивелирование производят с одной или большего числа станций. Нивелирование связующих точек (характерных вершин) и всех остальных вершин квадратов выполняют, чаще всего, одновременно. Если исходный репер находится за пределами строительной площадки, то его отметку передают на одну из связующих точек нивелированием способом «из середины».

50

Удобное место для станции выбирают произвольно, однако при этом должно соблюдаться примерное равенство плеч между станциями и связующими точками. Нивелирование всех вершины ведется только по черной стороне. В нашем примере нивелирование двух (2а и 2г) связующих точек проводилось с двух станций. Все отсчеты по рейкам вносят в журнал нивелирования (приложение 9) 12.2. Обработка журнала нивелирования строительной площадки Обработка журнала ведется с использованием примера, приведенного в Приложении 9, где исходный репер совмещен с вершиной квадрата 2а с отметкой 66,600 метров. 1. Полевой журнал нивелирования обновляют, то есть все отсчеты по рейкам у вершин квадратов переписывают на новую сетку квадратов, построенную на чертежной бумаге. Записывают отметку репера у вершины 2а. 2. Превышение между выбранными связующими точками 2а и 2г вычисляют с контролем по разности отсчетов на этих точках, взятых с двух станций, по формулам:

hст1 = с2а1 – с 2г1, hст2 = с2а2 – с 2г2, где сi – отсчет по черной стороне рейки. Если разница дважды вычисленных превышений не больше 5 мм, то вычисляют среднее его значение hср. Вычисляют отметку второй связующей точки Н2г. Н2г = Н2а + hср. 4.Определяют горизонты прибора на обеих станциях по формулам: 1

1

ГП1 = Н2а + с2а (оз40) = Н2г + с 2г (1528), 2 2 ГП2 = Н2а + с2а (1380) = Н2г + с 2г (2571), где Н2а и Н2г – отметки в названных точках. 5. Отметки всех остальных вершин квадратов вычисляют через горизонт прибора по формуле: Нi = ГП – сi, где сi – отсчет по рейке в определяемой точке.

51

Вычисленные отметки записывают у соответствующих вершин с точностью до 1 миллиметра (приложение 9). При вычислении отметок вершин квадратов следует учитывать разделительную границу между станциями. 12.3. Построение топографического плана строительной площадки 1. Для построения плана (приложение 10) в масштабе 1:500 (в 1см – 5 метров) на чертежной бумаге вычерчивают сетку квадратов со стороной, равной 4 см. 2. В соответствии с данными, приведенными на абрисе (приложение 8), на плане условными знаками изображают ситуацию с соблюдением их размеров. 3. Из журнала нивелирования строительной площадки переписывают отметки всех вершин квадратов с округлением до 1 см. 4. Интерполирование горизонталей на сторонах квадратов, при принятой высоте сечения (0,25метра), можно вести «на глаз», аналитическим или графическим способами. 5. Определение положения горизонталей на сторонах квадратов графическим способом можно начинать между любыми смежными вершинами квадратов, например, 1б и 2б (рис. 24). При высоте сечения 0,25 м эту сторону квадрата пересекут три горизонтали со следующими обозначениями: 65,75, 66,00 и 66,25. Первая горизонталь (65,75) пересечет сторону квадрата в точке, удаленной от верхней вершины квадрата на расстоянии, соответствующему (65,75 – 65,66) 9 см по высоте. Оставшаяся часть этой стороны квадрата соответствует (66,37 – 65,75) 62 см по высоте. От вершины 1б в сторону 1а по стороне квадрата откладывают 9мм, которые соответствуют 9 см по высоте, а от вершины 2б в противоположную сторону откладывают 62 мм, которые соответствуют 62 см по высоте. Концы отложенных отрезков соединяют между собой прямой линией. Точка пересечения прямой со стороной квадрата и есть отметка первой горизонтали.

52

Рис. 24. Графический способ определение горизонталей

Подобным образом определяют точки пересечения сторон квадратов со всеми остальными горизонталями. Высотную отметку каждой такой точки подписывают рядом мягким карандашом. Точки с одноименными отметками соединяют плавными кривыми линиями. Образованные, таким образом, горизонтали обводятся тушью коричневого цвета. Горизонтали равные целым метрам подписывают в разрывах. Основание цифр должно показывать направление ската. Толщина подписанных горизонталей 0,2 мм, рядовых – 0,1 мм. Все остальные цифры, линии и буквы обводятся тушью черного цвета.

13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Содержание работы. На плане нивелирования строительной площадки запроектировать горизонтальную площадку с условием баланса земляных работ. К сдаче представить картограмму (приложение 11) и ведомость (приложение 12) вычисления объемов земляных работ. Указания к выполнению задания 1. С топографического плана (приложение 10) на новую сетку квадратов переписывают отметки всех его вершин. 2. Проектную отметку горизонтальной площадки вычисляют по формуле Нпр = (ΣН1 +2 ΣН2 +3ΣН3 +4ΣН4) / 4n,

53

где ΣН1, ΣН2, ΣН3, ΣН4 – суммы отметок вершин квадратов, относящихся соответственно к одному, двум, трем и четырем квадратам; n – число квадратов. 3. Рабочие отметки вершин квадратов определяют по формуле

ri = Hпр – Hi, где Hi – отметка одной из вершин квадратов. Вычисленные значения рабочих отметок подписывают у соответствующих вершин со знаком плюс или минус. 4. На сторонах квадратов, имеющих противоположные по знаку рабочие отметки, способом графической интерполяции (рис. 24) находят точки нулевых работ. Полученные точки, соединяют прямыми отрезками пунктирных линий. В результате образуется линия нулевых работ. Это граница между земельными участками, где производится насыпь грунта или его выемка. 5. Целые квадраты, квадраты рассеченные линией нулевых работ, пронумеровывают. 6. Среднюю рабочую отметку фигуры ( целого квадрата или его части) вычисляют как среднее арифметическое из всех рабочих отметок, включая отметки, равные нулю, то есть расположенные на линии нулевых работ. Например, средняя рабочая отметка фигуры, обозначенной цифрой 5, определится по формуле

rср6 = [(-0,28) + (-0,51) + (0,00) + (0,00)] /4 = – 0,20. 7. Площади геометрических фигур вычисляют по формулам. Например, площадь полного квадрата, со стороной 20 м, равна квадрату его стороны, то есть 400 кв. метров. Площади неполных квадратов определяют по данным измерения и вычисления длин его сторон, исходя из масштаба плана. При необходимости неполные квадраты разбивают на простые геометрические фигуры (прямоугольники, трапеции). 8. Объемы земляных работ по каждой фигуре вычисляют по формуле Vi = Si ×rсрi, где Si – площадь фигуры; rсрi – средняя рабочая отметка фигуры. 9. Вычисленные объемы земляных работ по каждой фигуре вносят в ведомость (приложение 12). Контролем правильности проведенных расчетов служит примерное равенство (баланс) объемов грунта насыпи и выемки. Допустимое расхождение 3.0 процента. В конце ведомости записывают недостаток или избыток грунта в кубических метрах.

54

14. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАКЛОННОЙ ПЛОЩАДКИ Содержание работы. На плане строительной площадки, по заданным уклонам, запроектировать наклонную площадку. Задание выполнить по аналогии с приведенном ниже примером. К сдаче представить картограмму (приложение 12) и ведомость вычисления объемов земляных работ (приложение 13). Исходные денные 1. План строительной площадки в масштабе 1:500 со стороной квадрата 4 сантиметра; 2. Проектные уклоны по двум направлениям задаются в соответствии с вариантом задания. 3. В рассматриваемом примере проектная отметка угла квадрата 1а составляет 58,00 м, по стороне а-г проектный уклон равен i = 0,01, по стороне 1-4 – i = 0,006 Указания к выполнению задания 1. Для составления картограммы земляных работ отметки всех вершин с плана строительной площадки переписывают на новую сетку квадратов. 2. У вершины 1а записывают заданную проектную отметку (например, Н = 58,00 м). 3. Вычисляют разность проектных отметок между смежными вершинами квадратов по горизонтальному направлению (а-г) h = 20 м × (-0,01) = – 0,20 м и вертикальному (1-4) h = 20 м × (-0,006) = – 0,12 м. 4.Определяют проектные отметки всех вершин квадратов по горизонтальному и вертикальному направлениям по формуле Нпрi +1 = Нпрi + hi. 5.Контролем правильности вычислений служит получение одинакового значения отметки 4г, вычисленной по горизонтальному и вертикальному направлениям. 6.Вычисление рабочих отметок и объемов земляных работ выполняют также как и при проектировании горизонтальной площадки (стр. 55). 7. Полученные объемы земляных работ по насыпям и выемкам вносят в ведомость (приложение 14). В нижней части ведомости записывают общий 55

объем земляных работ, а также недостаток или избыток грунта в кубических метрах. Вопросы для самоконтроля 1. Назовите способы геометрического нивелирования. 2. Дайте определение высотой нивелира. 3. Даете определение горизонту прибора (ГП). 4. Определение профиля. 5. Напишите формулу вычисления проектного уклона на профиле. 6. Напишите формулы вычисления проектных и рабочих отметок. 7. Назовите основные элементы круговой кривой. 8. Для чего нужен условный горизонт? 15. РЕШЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ 15.1. Построение на местности угла заданной величины В процессе разбивки сооружений часто приходится строить углы заданной величины и точности. Обычно требуется от исходного направления АВ на местности из заданной точки А определить второе направление АС, которое составит с исходным проектный угол βпр (рис. 25).

Рис. 25. Построение на местности заданного угла

56

При построении угла теодолит устанавливают над точкой А, приводят его в рабочее положение. Зрительную трубу наводят на точку В, закрепленную на местности. Отсчет по горизонтальному кругу делают равным нулю. При закрепленном горизонтальном круге корпус теодолита открепляют и, вращая его, устанавливают отсчет равный проектному углу βпр. В таком положении корпус теодолита закрепляют и, наблюдая в трубу, на заданном расстоянии от точки А отмечают точку С1. Таким образом закрепляют угол ВАС1, построенный одним полу приемом. Построение угла повторяют при другом положении вертикального круга. Во втором полу приеме при наличии ошибки будет отмечена вторая точка С2. Измеряют расстояние между точками С1 и С2 и делят его пополам. Получают точку С, которую закрепляют шпилькой. Построенный угол BAC измеряют полным приемом. Если ошибка в построении угла Δβ = β – βпр не превысит двойной точности теодолита, то точку С закрепляют деревянным или металлическим колышком. В противном случае построение угла повторяют. Положение точки С определит искомое направление АС, составляющее с исходным направлением угол, равный проектному. Если необходимо построить угол с повышенной точностью, то построенный угол ВАС измеряют 2-3 раза и получают точное его значение β. Находят ошибку в построении угла Δβ = β – βпр. Измеряют расстояние АС = d и вычисляют линейную поправку по формуле x = d Δβ′′ / ρ′′, где ρ = 206265′′ – число секунд в радиане. На местности от точки С перпендикулярно линии АС откладывают отрезок x в ту или в другую сторону, в зависимости от знака х. Новое положение точки С закрепляют шпилькой и еще раз измеряют построенный угол. Окончательно положение точки С закрепляют колышком. 15.2. Построение на местности линии заданной проектной длины Если при съемочных работах на местности измеряют расстояния между некоторыми существующими точками, то при разбивке сооружений производят обратные действия. Обычно требуется от закрепленной на местности точки А в заданном направлении отложить заданное горизонтальное расстояние (d). Для этого от начальной точки А в указанном направлении лентой или рулеткой откладывают проектное расстояние (d) и отмечают предварительно найденную точку В1 (рис. 26). 57

Теодолитом измеряют угол наклона линии AВ1 к горизонту ν. Затем вычисляют поправки за наклон линии к горизонту, за температуру и за компарирование. Получают общую поправку Δd – отрезок линии, на который следует переместить ранее отмеченную точку В1 , чтобы она заняла проектное положение В. Построенный отрезок АВ измеряют дважды в прямом и обратном направлениях. Если относительная ошибка измерения не превысит допустимого значения fотн = ΔD / Dср ≤ 1/2000 Dср = ( D1+D2 ) / 2, то длину отрезка АВ принимают равным Dср.

Рис. 26. Построение линии заданной проектной длины

Горизонтальное проложение dф вычисляют dф = Dср cos ν Относительная ошибка в построении заданного отрезка также не должна превышать допустимого значения. fотн = Δd / dф ≤ 1/2000 Δd = dф – d. Окончательное положение точки В на местности закрепляют колышком. 15.3. Вынесение на местность точки с заданной проектной отметкой Вынести на местность проектную отметку – это значит отметить на местности точку, высота которой равна заданной (рис. 27).

58

Первый способ. Для этой цели посередине между репером с известной отметкой НА и точкой B, в которую требуется вынести проектную отметку, устанавливают нивелир. Нивелир приводят в рабочее положение. Зрительную трубу наводят на заднюю рейку, установленную на репере и берут отсчет а по черной стороне. Вычисляют горизонт прибора по формуле ГП = НА + а Вычисляют разность между горизонтом прибора и заданной проектной отметкой ГП – Нпр = b Полученная разность равна искомому отсчету b по рейке в точке B. То есть отсчет не берут по рейке, как обычно, а заранее вычисляют. Рядом с точкой B забивают вертикально деревянный кол и прикладывают к нему рейку. Рейку плавно передвигают вдоль кола верх или вниз пока отсчет по рейке не окажется равным заранее вычисленному значению b. В этот момент пятка рейки будет находиться на высоте проектной отметки. Временная фиксация пятки рейки на колу производится краской, гвоздем или карандашом (рис. 27). В случае, когда проектная отметка окажется ниже поверхности земли, под точкой В роют яму на предварительно вычисленную глубину. В яму забивают кол нужной длины. Определение положения пятки рейки производится так же, как и в предыдущем случае.

Рис. 27. Вынесение на местность проектной отметки

59

Второй способ. В точке B, на которую надо вынести проектную отметку, вбивают кол. Между репером НА и точкой В посередине устанавливают нивелир и геометрическим нивелированием «способом из середины» определяют превышение h между этими точками. h = а – b, где а и b – отсчеты по задней и передней рейкам соответственно (рис. 28). Вычисляют фактическую отметку точки B. НB = НA + h, где НB – фактическая отметка–отметка земли в точке В.

Рис. 28. Вынесение на местность проектной отметки

Вычисленную отметку сравнивают с проектной отметкой в этой же точке: Нпр – НB = d,

где d – разность отметок. Полученную разность отметок откладывают на колу вверх от точки B, если она имеет знак плюс или вниз, если она имеет знак минус. Зафиксированную проектную отметку закрепляют так же, как и в первом способе. 15.4. Построение на местности линии заданного уклона Допустим, требуется разбить линию между точками А и В (рис. 29). Уклон u и расстояние d между точками заданы проектом.

60

Рис. 29. Разбивка линии заданного уклона

Зная отметку точки А, можно вычислить проектную отметку точки B по формуле НB = НА + u× d, где d – горизонтальное проложение отрезка АВ, u – заданный уклон. Вычисленную проектную отметку точки В выносят на местность способом, рассмотренным в предыдущей задаче, и закрепляют ее колышком. Затем над точкой А устанавливают теодолит. Измеряют высоту прибора i и отмечают ее на рейке. Рейку устанавливают на колышек, которым закреплена точка В. Зрительную трубу наводят на рейку так, чтобы горизонтальная нить сетки нитей совместилась с меткой на рейке. Теперь визирный луч будет иметь проектный уклон u. Вдоль линии намечают точки 1, 2, 3 и так далее, на которые поочередно устанавливают рейку. Колья в этих точках забивают так, чтобы отсчет по рейке на каждом из них оказывался равным высоте прибора i. 13.5. Определение высоты сооружения Для определения высоты сооружения теодолит устанавливают на расстоянии от него примерно равным его высоте (рис. 30). Зрительную трубу поочередно наводят на верхнюю и нижнюю точки сооружения и берут отсчеты по вертикальному кругу. Вычисляют углы наклона ν1 и ν2. Мерной лентой измеряют точное расстояние d от теодолита до сооружения. Вычисляют высоту сооружения h по формулам h = h1 + h2 = d tg ν1 + d tg ν2 h = d (tg ν1 + tg ν2). 61

Рис. 30. Определение высоты сооружения на горизонтальной местности

Если местность не горизонтальна (рис. 31), то измеряют угол наклона

Рис. 31. Определение высоты сооружения на наклонной местности

отрезка AB к горизонту ν и вычисляют его горизонтальное проложение d d = D cos ν Высоту сооружения в этом случае определяют 62

h = h1 – h2 = d tg ν1 – d tg ν2 = d ( tg ν1 – tg ν2 ) h = D cos ν ( tg ν1 – tg ν2 ) Контрольные вопросы 1. Дайте определение горизонтального проложения линии местности. 2. Назовите углы, которые можно измерить теодолитом. 3. Перечислите способы геометрического нивелирования и расскажите о каждом способе подробно. 4. Дайте определение нивелирования. 5. Назначение нивелира.

63

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1.Перфилов, В.Ф. Геодезия: учебник для вузов / В.Ф. Перфилол, Р.Н. Скогорева, Н.В. Усова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2008. – 350 с. 2. Федотов, Г.А. Инженерная геодезия: учебник для вузов / Г.А. Федотов. М.: Высш. шк., 2002(2007). – 463 с. 3.Клюшин, Е.Б. Инженерная геодезия: учебник для вузов / Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д. Фельдман. – М.: Высш. шк., 2006. – 464 с. 4. Хлебодаров, В.Н. Геодезия: учеб.-метод. пособие для контрольной работы № 1 / В.Н. Хлебодаров, Л.А. Иванова, О.Ю. Песта. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 24 с.

64

Приложение 1 Горизонтальные углы β Номер пункта

измеренные, хх˚хх,х

исправленные, хх˚хх,х

Дирекционные углы, α хх˚хх,х

1

2

3

4

1 2 3 4 5 1

76˚15,3

-0,1

126 ˚08,5

126 ˚08,4 30˚06,9

-0,1

101˚23,4

101 ˚23,4 208˚43,6

-0,1

98˚59,2

98 ˚59,1 289˚44,5

-0,1

122˚33,3

122 ˚33,2 347˚11,3

-0,1

90˚56,1

90 ˚56,0

2

Румбы, r хх˚хх,х 5

Горизонтальные проложения, d, м 6

CB:76˚15,3

127,20

ЮВ:49˚53,1

95,97

ЮЗ:28˚43,6

123,60

СЗ:70˚15,5

122,22

СЗ:12˚48,7

101,23

Приращения координат, м вычисленные исправленные ΔХ

ΔУ

ΔХ

ΔУ

7

8

9

10

+0,01

-0,01

+30,22

+123,56

+30,23

+123,55

-61,84

+73,38

-108,38

-59,42

+41,28

-115,05

+98,71

-22,46

Координаты, м Х

У

11

12

167,42

218,86

197,65

342,41

135,81

415,79

27,43

356,37

68,71

241,32

167,42

218,86

-0,01

-61,84

+73,39

+0,01

-0,01

108,39

-59,41 -0,01

+41,28

-115,04 -0,01

+98,71

-22,45

76˚15,3 ∑d=570,22

ƒx= -0,02

ƒy= +0,05

ƒd=

∑βпрак.

540˚00,5

∑βтеор.

540˚00,0

ƒβ=

+0˚00,5

(ƒβ=∑βпрак.- ∑βтеор.)

ƒβдоп.=

±0˚02,2

(ƒβдоп.=1

0,00

0,00 ƒd/∑d=

= 0,05

<

правые углы α (i),(i+1) = α (i-1),(i) +180˚ - βi

∑βтеор.= 180˚(n-2) – сумма внутренних углов многоугольника

, n-число углов)

Группа Бригада Выполнил:

ИСИ СФУ

Принял:

Ведомость вычисления координат пункта теодолитного хода

Кафедра «АДиГС»

Приложение 2

Условные знаки (для масштаба 1:1000)

66

Приложение 3

Приложение 4

Дата_____________

Наблюдатель____________________

Станция

Высота инструмента i= 1,36

1

Лимб ориентирован на

ст2

ИСИ СФУ

МО = 0˚00,5 Горизонтальное проложение

Коэф. дальномера =

Дальномерное расст.

Высота наведения

D

I

(м) хх.х

(м) х.хх

1

83,0

1,36

38˚14

+1˚19

2

93,1

1,36

53˚04

+2˚21

0

3

44,1

1,36

29˚09

+1˚01

0

4

62,5

1,36

86˚49

+3˚28

0

5

65,0

1,36

60˚09

+2˚42

0

6

22,0

1,36

64˚10

+0˚08

0

7

59,9

1,36

120˚54

+3˚38

0

8

62,9

1,36

146˚46

+2˚42

0

9

33,0

1,36

128˚19

+3˚34

0

10

57,5

1,36

178˚14

+1˚09

0

11

26,0

1,36

212˚15

+0˚09

0

№ точек набл.

Отсчет по горизонтальному кругу ххх˚хх

Угол наклона

γ

d=D Cos γ

±х˚хх

(м) хх.х

2

83,0

А б р и с

Hстанции= 254,54

Превышение h =d tg γ (м) ±х.хх +1,91

i-l (м) ±х.хх

0

h=h

+ i-l (м) ±х.хх

+1,91

100

Отметка

H (м) ±х.хх

256,45

Примечание

Приложение 5

69

№ станции

Приложение 6

1

2

3

4

5

№ точки

Отсчеты по рейке (мм) задние

Перед ние

промежуточные хххх

средние

х.ххх +0.612

х.ххх +0.614 -2

25.372

+0.616

+0.612

25.984

Рп.6

хххх 1445

пк0

6744

6128

4687

4683

пк0

2803

0401

+2.402

+2.400

пк1

7486

5088

+2.398

+.2398

4683

4687

пк1

2915

0305

+2.610

+2.611

пк2

7600

4988

+2.612

+2.609

4685

4683

пк2

1249

2257

-1.008

-1.007

пк3

5935

6941

-1.006

-1.009

4686

4684

-2

ххх.ххх

25.984 28.382

-2

28.382 30.991

-2

32.240

30.991

32.239

29.982

32.240

пк3 л.10 пк3 л.5 пк3 п.10 пк3

0678

2486

-1.808

-1.807

пк4

5364

7170

-1.806

-1.809

4686

4684

42.381

32.209

5.622

2.811

2.811

2.811

Контроль:

Отмет ка (м)

вычис ленные

хххх 2057

Постр. контр.

Гори зонт инструмента (м) х.ххх

Превышения (м)

=

1533

30.707

0400

31.840

0692

31.548

= 2.811

70

-2

29.982 28.173

№ станции

Окончание прил. 6

6

7

8

9

1 0

1 1

№ точки

пк4

Отсчеты по рейке (мм) задние перед Про ние межу точ ные хххх хххх хххх 1353 1445

х.ххх +1.028

Х1

6040

6128

+1.032

4687

4683

Превышения (м) Вычис средние ленные х.ххх +1.030 + 2 +1.032

2649

0677

+1.972

+1.971

пк5

7333

5363

+1.970

+1.969

4684

4686

пк5

2315

1099

+1.216

+1.215

пк6

6998

5784

+1.214

+1.213

4683

4685

пк6

1078

1506

-0.428

-0.426

пк7

5765

6190

-0.425

-0.428

4687

4684

пк7

0678

2486

-0.423

-0.421

пк8

5364

7170

-0.419

-0.424

4687

4683

пк8

1719

2447

-0.728

-0.728

Рп.7

6404

7131

-0.727

-0.731

4685

4684

49.165

43.883

5.282

2.641

2.641

2.641

Контроль:

Отмет ка (м)

х.ххх

ххх.ххх

29.526

28.173

29.526

29.201

29.526

пк4 л.10 пк4 л.5 пк4 п.10 Х1

Постр. контр.

Гори зонт инструмента (м)

=

2918

26.608

2835

26.691

0315

29.211

= 2.641 71

-2

29.201 31.170

-2

31.170 32.384

-2

32.384 31.955

-3

31.955 31.531

-3

31.531 30.800

Приложение 7

72

Продолжение прил. 7

73

Продолжение прил. 7

74

Окончание прил. 7

75

Приложение 8

76

Приложение 9

77

Приложение 10

78

Приложение 11

79

Приложение 12

80

Приложение 13

81

Приложение 14

82