Перенос точек на местность

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Кафедра «Геотехника и строительные материалы»

Факультет «Инженерно-строительный»








ОТСЧЕТ ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ БРИГАДЫ №5



Выполнил:

студентки заочного отделения

группы 4-10-7уПроверил:


руководитель практики

Пиянзина О.В.

Хисматов И.М.

Сафронова О.В.

Першина К.А.

Невзорова Александра Анатольевна





Ижевск 2010

Содержание


1. Поверки геодезических приборов

.1 Поверки теодолита

.2 Поверки нивелира

.3 Пробные измерения

. Создание съемочного обоснования (разбивочной основы)

.1 Закрепление точек теодолитного хода

.2 Измерение горизонтальных углов

.3 Измерение расстояний

.4 Нивелирование

.4.1 Геометрическое нивелирование

.4.2 Тригонометрическое нивелирование

.5 Вычисление координат и высот точек теодолитного хода

.5.1 Вычисление координат точек замкнутого теодолитного хода

.5.2 Вычисление координат точек диагонального теодолитного хода

.6 Вычисление отметок точек

. Топографическая съемка местности (тахеометрическая съемка)

.1 Полевые работы

.2 Вычисление отметок пикетов

.3 Построение плана

. Геодезические разбивочные работы

.1 Составление разбивочного чертежа

.2.1 Перенесение осей запроектированного здания на местность

.2.2 Перенесение проектного горизонтального угла способом редуцирования

.2.3 Перенесение отметок чистого пола

.3 Перенесение линии с заданным уклоном

. Инженерно-геодезические работы

.1 Определение провиса проводов

.2 Определение высоты дерева

.3 Определение недоступного расстояния

.4 Определение высоты недоступного объекта

.5 Передача отметок в котлован

Литература


1. ПОВЕРКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ


.1 ПОВЕРКИ ТЕОДОЛИТА


Теодолит является сложным оптико-механическим прибором, устройство которого должно удовлетворять целому ряду механико-технологических и геометрических условий.

Для обеспечения названных требований у теодолита должны выполняются следующие геометрические условия взаимного расположения осей:

визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы;

ось цилиндрического уровня алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы;

ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита;

вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна оси вращения теодолита.

Для выяснения соответствия теодолита 4Т30П заданным геометрическим условиям бригада №5 в полевых условиях выполнила поверки.

Поверка перпендикулярности оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга к оси вращения теодолита

Теодолит установили на штатив и привили в рабочее положение. Для этого поворотом алидады установили проверяемый уровень по направлению, соединяющему два подъемных винта (рис.1). Вращая их в противоположных направлениях, привили пузырек уровня на середину ампулы (в нуль-пункт). Сняли отчет по горизонтальному кругу и повернули алидаду на 1800. Пузырек остался в нуль-пункте, значит ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга, перпендикулярна оси вращения теодолита.




Рис.1. Схема поверки перпендикулярности оси цилиндрического уровня к оси вращения теодолита.


Вывод: после приведения пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт отклонение пузырька составило не более чем одно деление, следовательно условие выполняется. Юстировка цилиндрического уровня не требуется, уровень выверен.

Поверка перпендикулярности визирной оси к оси вращения зрительной трубы

Установили теодолит на штатив и привели его в рабочее положение. Выбрали на местности удаленную точку находящуюся примерно на одном уровне с осью вращения трубы (рис.2). Измерения начали с круга лево. Ввели наводящими винтами алидады и зрительной трубы визирную цель в биссектор сетки нитей, сняли отчет по горизонтальному кругу КЛ1. Открепили зрительную трубу, перевели ее через зенит, открепили алидаду и снова навели на ту же визирную цель и сняли отчет КП1.




Рис.2. Схема определения коллимационной ошибки.

Для ослабления некоторых погрешностей измерения повторили, открепив теодолит в подставке и повернув его примерно на 1800 , выполнили наведение на ту же визирную цель при круге лево, а затем при круге право (отчеты по горизонтальному кругу соответственно равны КЛ2 и КП2) и вычислили величину коллимационной ошибки по формуле:


С = 0,25((КЛ1 -КП1 ±1800) +(КЛ2 -КП2 ±1800)).


Измерения повторили три раза (смотри приложение по определению коллимационной ошибки).

Вывод: прибор исправен. Коллимационная ошибка не превышает допустимого значения (двойную точность теодолита). Юстировка не требуется.

Поверка перпендикулярности оси вращения зрительной трубы к оси вращения теодолита

Установив теодолит в 30м от забора и приведя лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей навили на высоко расположенную точку М забора. При закрепленной алидаде наклоняем трубу до горизонтального положения ее визирной оси и отметили мелом на стене точку м1, в которую проектируем центр сетки нитей. Переводим трубу через зенит, открепляем алидаду и при втором положении трубы снова наводим центр сетки нитей на точку М и далее аналогично наметили точку м2 (рис. 3).




Рис. 3. Схема поверки перпендикулярности оси вращения зрительной трубы и оси вращения теодолита

Вывод: точки м1 и м2 совпали, значит, ось вращения зрительной трубы перпендикулярна к оси вращения теодолита.

Поверка параллельности вертикальной нити сетки и оси вращения теодолита




Рис.4. Схема проверки правильности установки сетки нитей.


Привели теодолит в рабочее положение и навели вертикальную нить сетки на нить отвеса, подвешенного в 15м от теодолита.

Вывод: вертикальная нить сетки совпала с нитью отвеса, значит, вертикальная нить сетки параллельна оси вращения теодолита.

Поверка места нуля (МО) вертикального круга.

На местности выбрали хорошо видимую точку. Лимб теодолита привели в горизонтальное положение. Навели на точку горизонтальную нить сетки при КЛ и сняли отчет по ВК (перед снятием отчета по ВК убедились, что пузырек уровня находится в нуль-пункте). Такое же наведение сделали и при КП и сняли отчет.

Так как мы работали с теодолитом серии 4Т30П место нуля вычислили по формуле:


МО = (КЛ + КП)/2.


Вывод: отсчет по шкале вертикального круга при отличии от нуля не превышает допустимых значений (двойной точности теодолита). Для повышения точности определения МО, поверку выполняли каждый из членов бригады по3 раза (результаты записали в таблицу № 2 Определение МО вертикального круга теодолита).

Определение коэффициента нитяного дальномера


в



с


н






Рис. 5. Схема определения коэффициента нитяного дальномера


Вывод: коэффициент нитяного дальномера К не превышает 0,5% от 100 (смотри приложение проверка коэффициента нитяного дальномера).


.2 ПОВЕРКА НИВЕЛИРА


Целью поверок и юстировок является выявление отклонений от идеальной геометрической схемы нивелира, вызванных нарушением правильного взаимного расположения их частей и осей. У нивелира технической точности различают следующие основные оси:

визирная ось зрительной трубы;

ось цилиндрического уровня;

ось вращения нивелира;

ось круглого уровня.

Поверка параллельности оси круглого уровня и оси вращения нивелира

Проверку выполняли в следующем порядке. Подъемными винтами привели пузырек круглого уровня в нуль-пункт. Повернули верхнюю часть нивелира на 1800. Пузырек остался в нуль-пункте, значит, ось круглого уровня параллельна оси вращения нивелира. Юстировка не требуется.

Вывод: поскольку круглый уровень у нивелира с цилиндрическим уровнем является вспомогательным устройством, то добиваться идеального выполнения условия не обязательно, главное чтоб пузырек не выходил за пределы дуги большой окружности.

Поверка цилиндрического уровня

Проверку главного геометрического условия нивелира проводим способом «вперед». На местности выбрали линию длинной примерно 55 метров с небольшим перепадом высот, концы которой закрепили деревянными кольями. Нивелируем эту линию способом вперед с концов этого базиса. Установили нивелир на станции 1 и привели его в рабочее положение. Затем элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня приводим в нуль-пункт. Снимаем отчет по черной и красной сторонам рейке, установленной отвесно в точке В, и вычисляем пятку рейки (разница между отсчетом по красной и черной сторонам рейки). Пятка рейки после расчета не превышает действительную на 4мм, значит отчеты сделали правильно. Затем измерили высоту инструмента с помощью этой же рейки по черной и красной сторонам и проконтролировали правильность измерений по пятке рейки.

Сняли отсчет по черной и красной сторонам рейки, установленной отвесно в точке 2, и вычислили пятку. Она отличается от действительной величины не более чем на 4 мм (см. таблица 3. результаты измерений при поверке главного геометрического условия нивелира Н-3), следовательно, отсчеты сняты правильно.

Вывод: условие параллельности визирного луча и оси цилиндрического уровня выполняется, т.к.






.3 ПРОБНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ


Измерили горизонтальный угол полным приемом на местности (см. приложение журнал измерения горизонтальных углов способом полного приема) и превышения между двумя точками способом «из середины» (см. приложение Журнал геометрического нивелирования способом из «середины»).

2 СОЗДАНИЕ СЪЕМОЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ (РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ)


.1 ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА


На время работ закрепили вершины теодолитного хода. При выборе вершин мы руководствовались следующими условиями: обязательно должна быть взаимная видимость двух смежных точек, удобство измерения расстояния между ними, хороший обзор местности. Расстояние между точками выбирали в пределах 40 - 150 м. Вершины хода мы отмечали деревянными колышками длиной 15-20 см, выступающими над поверхностью земли на 2-3 см. Точки п.п.2 и п.п.3 были закреплены металлическими штырями (с заданными координатами и высотой).




Рис. 6. Схема теодолитного хода

.2 ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА


Так как в вершинах углов нашего теодолитного хода сходятся только два направления, мы измеряли горизонтальные углы способом отдельных приемов. Измерения выполняли в следующей последовательности.




Рис.7. Схема измерения горизонтального угла


Теодолит установили над вершиной О и привели его в рабочее положение, т.е.

·центрировали с помощью нитяного отвеса;


·нивелировали с помощью цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга;


·установили по глазу сетку нитей (вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости нитей сетки);


Сделали грубую наводку на цель в точке А по визиру. Затем, зажав закрепительные винты алидады и зрительной трубы, и отфокусировав трубу на цель с помощью кремальеры сделали точную наводку на цель наводящими винтами алидады и трубы.

Визирной целью был низ вехи, стоящей на колышке. На точках, где невозможно было его увидеть, перекрестие сетки нитей наводили на веху как можно ближе к ее основанию.

·сняли отсчет по нижней шкале микроскопа и записали его в журнал измерения горизонтальных углов (см. приложение журнал измерения горизонтальных углов);


·открепили алидаду и зрительную трубу и навели трубу на визирную цель, установленную в точке В, сначала по визиру, затем после закрепления винта алидады и зрительной трубы наводящими винтами на ввинчивание вводили визирную цель в биссектор;


·сняли отсчет по шкале микроскопа и записали его в журнал измерения горизонтальных углов;


·вычислили значение горизонтального угла, вычитая из отсчета на правое направление отсчет на левое. В случае, когда отсчет на правую точку оказывался меньше отсчета на левую точку, к нему прибавляли 360°.


Таким образом получили значение угла из первого полуприема.

Далее перевели трубу через зенит и аналогично выполнили измерение угла вторым полуприемом, записывая отсчеты в журнал.

Разница значений угла в двух полуприемах не должна превышать двойной точности отсчетного устройства. Поскольку точность взятия отсчета у теодолита 4Т30П равна 0,5', то допустимое расхождение угла в полуприемах должно быть не более 1'. У нас это условие выполняется, поэтому далее мы вычислили среднее значение угла.


.3 ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ РУЛЕТКОЙ

Перед измерением на концах линии установили вехи, обозначив тем самым створ этой линии. Измерения выполняли два человека. Задний мерщик фиксировал шпилькой начало линии и совмещал с ней нулевой штрих рулетки. Передний мерщик перемещался по створу линии на длину рулетки. Задний мерщик, ориентируясь на переднюю веху, рукой показывал переднему мерщику направление перемещения для укладки рулетки в створе линии. Передний мерщик встряхивал рулетку и натягивал ее, фиксируя конечное деление рулетки шпилькой. Для контроля и повышения точности выполняли обратное измерение. Расхождения между прямым и обратным измерением не превысили в относительной мере 1:2000 (т.е. 5 см на 100 м).

Длину измеряемой линии вычисляли по формуле:


D = l*n + r


где l - длина рулетки;

n- число уложений;

r - длина остатка.


.4 НИВЕЛИРОВАНИЕ


.4.1 ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

В геодезической практике различают два способа измерения превышения на станции:

·способ «из середины»;


·способ «вперед»


Нами был выбран способ измерения превышений «из середины». Потому что при нивелировании «из середины» все погрешности проявляют свое влияние. Некоторые из них или полностью исключаются или в значительной степени ослабевают. Нивелир установили между закрепленными точками 3 и 4 так, чтобы d1 = d2 (см. рис.8). На точках 3 и 4 отвесно установили рейки черными сторонами к нивелиру. Зрительную трубу навели на рейку, установленную на точке 3, (условно называемую задней рейкой), элевационным винтом совместили изображения концов пузырька уровня и по основной горизонтальной нити сняли отсчет по рейке.



Рис.8. Нивелирование способом «из середины»


Открепили закрепительный винт трубы и навели ее на рейку, установленную в точке 4 (передняя рейка). Приведя пузырек цилиндрического уровня элевационным винтом в нуль - пункт, сняли отсчет. Результаты измерения записали в журнал (см. приложение Журнал геометрического нивелирования). Разность между отсчетами на заднюю и переднюю рейку дала превышение h между точками 3 и 4 по черной стороне рейки


hч =aч - bч.


Так как данное превышение получено без контроля и любая грубая ошибка в отсчетах по рейке останется не замеченной, мы выполнили измерения и по красным сторонам реек, отсчет сняли сначала по рейке в точке 3, а затем в точке 4. Правильность отсчетов проверили вычислением пятки рейки и сравнением ее с действительной. Отличие не превысило 4 мм.

Вычислили превышение как разность отсчетов по задней и передней рейке:


hкр = aкр - bкр


Вычисленные превышения не отличились более чем на 2 мм. Значит контроль вычислительного процесса, выполнен.


.4.2 ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

В начале линии установили теодолит и привели его в рабочее положение. Измерили высоту инструмента от верха колышка до середины зрительной трубы теодолита. В конце линии поставили дальномерную рейку. Среднюю нить сетки нитей навели на выбранную высоту визирования и сняли отсчеты по верхней и нижней нитям сетки. Сразу же сняли отсчет и по вертикальному кругу. Все измерения записали в журнал тригонометрического нивелирования. Трубу перевели через зенит и все измерения повторили при другом положении вертикального круга. За высоту визирования принимали целое значение, кратное 100 мм.

Превышение между точками начала и конца линии нашли по формуле:





где ? - угол наклона, определяется по формуле


? = КЛ-МО;

i - высота инструмента;

? - высота визирования;- расстояние между точками, измеренное нитяным дальномером


D = k*n


где k = 100 - коэффициент нитяного дальномера;

n - отсчет между дальномерными нитями (в см).

Затем теодолит и рейку меняли местами и определяли превышение в обратном направлении. Расхождение между прямым и обратным превышением не превышает 40 мм на 100 м длины линии.

Результаты измерений смотри Журнал тригонометрического нивелирования.


.5 ВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА


.5.1 ВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК ЗАМКНУТОГО ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА

Средние значения горизонтальных углов теодолитного хода из таблицы Журнал измерения горизонтальных углов записывают в ведомость вычисления координат и подсчитывают сумму углов (Sbизм) в замкнутом полигоне. В нашем примере эта сумма равна 719°59,5'. Полученную сумму сравнивают с теоретической суммой углов (Sbтеор ), которая вычисляется по формуле :



Sbтеор =180° (n-2),



где n - количество измеренных углов,


В данном полигоне 6 углов, поэтому: Sbтеор=180°(6-2)=720°00'. Разность между суммой измеренных углов и теоретической суммой называется угловой невязкой (fb)



fb=Sbизм -Sbтеор



которая представляет собой суммарное значение погрешностей измерения углов и характеризует качество работы. В нашем примере невязка равна:b=719°59,5¢-720°00,0¢= -0,5¢


Абсолютное значение величины угловой невязки сравнивают с предельно допустимой величиной (доп. fb ), установленной для данного класса работ. Она определяется по формуле:



доп. fb =2t?n,



где, n = 6- количество измеренных углов,= 0,5' - точность теодолита 4Т30.


В нашем примере: доп. fb =1¢?6 = 2,4'.


Так как fbb, то измерения считаются удовлетворительными, а следовательно полученную невязку распределяют с обратным знаком в измеренные углы в виде поправок Jb :



Jb =?fb /n



Поправки Jb округляют до 0,1', но сумма поправок должна точно равняться невязке fb с противоположным знаком. Если fb не делится ровно на n, то большие поправки вводят в углы с короткими сторонами. Значения поправок записывают над измеренными углами. Затем вычисляют исправленные углы по формуле:


bиспр=bизм+Jb



Сумма исправленных углов должна равняться теоретической сумме.

По исправленным значениям углов и дирекционному углу исходной линии 2-3 вычисляют дирекционные углы всех линий теодолитного хода как


?посл=?пред.+180º- ?испр



Вычислили дирекционные углы всех других линий полигона.

Вычислили горизонтальные проложения линий по формуле:


d=?D2-h2,


где d - горизонтальное проложение длины линии;

D - среднее измеренное значение длины линии;

h - превышения между концами линии.




Рис.9.Приведение длин линий к горизонту


Вычисленные значения горизонтальных проложений длин линий выписали в ведомость вычисления координат точек.

По горизонтальным проложениям длин линий и их дирекционным углам вычислили приращения координат (?х и ?у) по формулам:


?х = d cos ?,


?y= d sin ?.



Контроль d =??х2 +?у2.

Приращения вычисляли с помощью ПК. Вычисленные приращения координат округлили до 0,01 м и выписали в ведомость. В зависимости от того в какой четверти находятся значения ?i линий теодолитного кода приращениям координат приписывают знаки "плюс" или "минус".


Так как полигон замкнутый, то с теоретической точки зрения сумма приращений координат по обеим осям равна нулю (??хтеор и ??утеор). Вследствие погрешностей измерения углов и линий этого, как правило, не бывает, т.е. ??Х?0, ??Y?0, а следовательно:



???= f? ,

??Y= fY ,


Значения f? и fY называются невязками по соответствующим осям координат. Они являются количественными характеристиками точности измерения углов и длин линий и служат для оценки качества выполненных измерений. По этим невязкам вычисляют абсолютную линейную невязку теодолитного хода fd по формуле:



fd=?fx²+ fy²



Абсолютная линейная невязка недостаточно характеризует точность линейных измерений. Более удобной характеристикой для этих целей служит относительная невязка, т.е. fd/?d. Относительная невязка, полученная в нашем примере, равна 1:2417, что меньше допустимой 1:2000. Так как условие выполнено, то невязки необходимо распределить в приращения координат в виде поправок пропорционально длинам сторон, т.е.







Аналогично вычисляют поправки и в остальные приращения ?x и ?y. Алгебраическая сумма поправок в приращения должна быть равна величине невязки, взятой с обратным знаком, т.е. SJ?x = ?fx, SJ?y=?fy.


Поправки в приращения координат выписывают над соответствующими приращениями в ведомости вычисления координат и затем вычисляют исправленные приращения. Алгебраические суммы исправленных приращений координат в замкнутом теодолитном ходе должны быть равны теоретической сумме, т. е. S?xисп=0, S?yисп=0. По заданным координатам начальной точки и по исправленным значениям приращений координат вычисляют координаты остальных точек теодолитного хода по формулам:



Yi= Yi?1+ ?yi?1,i= Xi?1+ ?xi?1,i


Контролем правильности вычисления координат является получение в конце вычислений координат исходной точки.

Результаты вычислений смотри Ведомость вычисления координат точек замкнутого полигона.


2.5.2 ВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК ДИАГОНАЛЬНОГО ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА

Вычисление координат точек разомкнутого (диагонального) хода производится в той же последовательности, что и для замкнутого хода.

Угловая невязка находится по формуле:


fb =åbизм. - åbтеор.


åbтеор. = [(aH - aK) + 180°× n]



где aH и aK - дирекционные углы сторон, к которым примыкает разомкнутый теодолитный ход. В нашем примере aH=a6-7=257°48.2¢ и aK = a4-5 = 184°49.9¢.


После распределения невязки и вычисления исправленных значений углов находят дирекционные углы сторон хода и вычисляют приращения координат. Невязки в приращениях координат для разомкнутого хода находят по формулам:

= åDx - (xк - xн);= åDy - (yк - yн),



где xн, yн, xк, yк - известные координаты начальной и конечной точек хода.

Линейная невязка вычисляется по той же формуле:


fd=?fx²+ fy²


теодолитный нивелирование отметка координата

А допустимая линейная невязка по формуле:


доп fd = ?d/400?n



В нашем случае линейная невязка fd=0,1 м меньше доп. fd=0,2 м. Условие выполняется. Дальнейшие вычисления координат выполняются так же, как и для замкнутого хода.

Результаты вычислений смотри Ведомость вычисления координат точек съе мочного обоснования в диагональном ходе.


.6 ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ТОЧЕК


Вычисление высот точек съемочного обоснования в замкнутом полигоне

Вычислительную обработку результатов нивелирования точек замкнутого полигона выполняли в следующей последовательности.

Нашли сумму средних превышений Shср и сравнили ее с теоретической. В замкнутом полигоне ее значение равно нулю. Таким образом, сумма измеренных средних превышений и есть невязка хода, fh =Shср



fh = 8 мм

доп fh = 30мм = 18 мм


Полученная невязка меньше допустимой, следовательно условие выполняется.

Распределили полученную невязку fh с обратным знаком пропорционально числу станций с округлением до мм.


Jh=-fh/n.


Вычислили исправленные превышения hucnp.


hucnp=hcp+Jh.


Контролем правильности вычисления служит равенство нулю суммы исправленных превышений, т.е. Shuспp.=0. Отметки точек теодолитного хода вычислются по формуле:

= Hi-1 + hиспр.


Таким образом, в конце вычислений снова пришли к высоте исходной точки. Контроль правильности вычислений выполнен.

Результаты вычислений смотри Ведомость вычисления высот точек съемочного обоснования в замкнутом полигоне.

Вычисление высот точек съемочного обоснования диагонального хода

Из журнала геометрического нивелирования выписали в ведомость вычисления высот точек съемочного обоснования диагонального хода значения превышений, а из ведомости вычисления высот в замкнутом полигоне высоты точек 7 и 4, на которые опирается диагональный ход. Высоты точек разомкнутого теодолитного хода вычисляются аналогично замкнутому.Невязка разомкнутого (диагонального) хода:

=åhср - (Hк - Hн)



где Hн и Hк - отметки точек, между которыми проложен ход.

Допустимая невязка диагонального хода:


доп fh =0.04?d



У нас получилось fh =0.005 м это меньше доп. fh =0.05 м. Условие выполняется. Далее вычисляются отметки точек разомкнутого хода по формуле


Hi = Hi-1 + hиспр.


Контролем правильности вычисления является получение высоты конечной точки 4.

Результаты вычислений смотри Ведомость вычисления высот точек съемочного обоснования диагонального хода.

3. ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА МЕСТНОСТИ


.1 ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА


Тахеометрическую съемку вели в полярной системе координат. В качестве полюса служила закрепленная на местности точка съемочного обоснования. По этой стороне ориентировали лимб горизонтального круга (отсчет равен 0°00'). После этого последовательно устанавливали рейку на характерных точках, линиях рельефа и контурах местности (реечных точках). После наведения на рейку визирной оси зрительной трубы на принятую высоту наведения (V = 1 м) снимали показания по горизонтальному (ГК), вертикальному (ВК) кругу, а также дальномерного расстояния.

Съемку выполняли при одном положении вертикального круга (КЛ), поэтому все измерения бесконтрольны. Т.о. после съемки 20 реечных точек контролировали ориентирование лимба повторным наведением его на точку съемочного обоснования, ранее принятую за начальную. Все результаты измерений заносили в журнал тахеометрической съемки. Одновременно со съемкой вели абрис тахеометрической съемки. На нем показали: положение станций хода, направление на предыдущую и последующие точки, расположение всех съемочных пикетов, рельеф и ситуацию местности. Контуры на абрисе изобразили условными знаками, а рельеф - горизонталями. Между точками на абрисе провели стрелки, указывающие направление понижения местности.

Результаты смотри в приложение абрисы.


.2 ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ПИКЕТОВ


Камеральная обработка результатов измерений заключается в вычислении углов наклона измеряемой линии (D,м) и приведение ее на горизонтальную плоскость:

d=Dcos2?, м



а также вычисление превышений


h = 0.5D sin2?+i-V, м



и отметок реечных точек (Нi)


Hi=Hст. + h, м


Результаты вычислений смотри Журнал тахеометрической съемки.


.3 ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА


Построение топографического плана по результатам тахеометрической съемки выполняют в следующей последовательности:

построение координатной сетки;

нанесение тахеометрического хода по координатам его вершин;

нанесение реечных точек и проведение горизонталей;

построение контуров местности;

оформление плана и сличение его с местностью.

Топографический план вычертили в масштабе 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5м.

Построение координатной сетки осуществляли с помощью масштабной линейки. Для этого на листе бумаги проводили диагонали и, откладывали на них равные отрезки, получали сначала прямоугольник, а затем на его сторонах строили квадраты со стороной 10 см. Построенную сетку проверили, сравнивая диагонали квадратов между собой и с теоретическим значением (14,14 см), взятым по нормальному поперечному масштабу. Отклонения не должны превышать 0,2 мм.

Линии координатной сетки оцифровывали в км в соответствии с координатами тахеометрического хода числами, кратными 0,1Т, где Т- число тысяч в знаменателе численного масштаба составляемого плана. Нанесение пунктов тахеометрического хода осуществляли с помощью измерителя и поперечного масштаба. Для этого сначала определили квадрат сетки, в котором находился данный пункт. Находили разности координат пункта и координат юго-западного угла квадрата. Установив раствор измерителя равным этой разности (например, по оси абсцисс) на поперечном масштабе, откладывали его на сторонах квадрата. Соединяли полученные точки и на полученной линии откладывали раствор измерителя, соответствующий отрезку по оси ординат.

По координатам, взятым из журнала тахеометрической съемки, накладывают точки съемочного обоснования. Правильность накладки точек контролируют сравниванием длин линий на плане с длиной горизонтальных проложений этих линий на местности.

Расхождения не превышали ± 0,3 в масштабе мм плана.

План вычерчивали в точном соответствии с условными знаками.

Накладку пункта проверяли путем откладывания отрезков, равных разностям координат с противоположной стороны квадрата (северо-восточной). Расхождение не должно превышать 0,2 мм. Правильность накладки двух соседних пунктов проверяли по длине горизонтального проложения между ними и дирекционному углу этой линии. Расхождение не должно превышать 0,2 мм.

Нанесение контуров местности осуществляли в точном соответствии с журналом съемки и абрисом. Работу производили последовательно, только после нанесения всего снятого на одной станции переходили к следующему.

Высотные пикеты обозначили на плане кружками диаметром 0,8 мм. Справа от кружка провели горизонтальную линию, в числителе подписали номер реечной точки, а в знаменателе - ее отметку.

4 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ


.1 СОСТАВЛЕНИЕ РАЗБИВОЧНОГО ЧЕРТЕЖА


Разбивкой сооружения называют комплекс геодезических работ по перенесению проекта на местность.

Разбивочный чертеж представляет собой схему, содержащую цифровой и графический материал, выполняем в произвольном масштабе. На схеме показываем дирекционные углы стороны теодолитного хода, исправленные расстояния между точками и вершинами хода.


.2 ПЕРЕНЕСЕНИЕ ОСЕЙ ЗАПРОЕКТИРОВАННОГО ЗДАНИЯ НА МЕСТНОСТЬ


При основных разбивочных работах на местности выносят и закрепляют точки пересечения главных и основных осей, определяя тем самым положение сооружения относительно пунктов плановой разбивочной основы. Если разбивочной основой служат теодолитные ходы, то точки выносят полярным способом.


.2.1 ПЕРЕНЕСЕНИЕ ПРОЕКТНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УГЛА СПОСОБОМ РЕДУЦИРОВАНИЯ

Устанавливаем теодолит над точкой и приводим в рабочее положение, т.е. центрируем и нивелируем. Затем ориентируем зрительную трубу на вторую точку геодезической разбивочной основы, закрепленной на местности. Снимаем отсчет по ГК при КП, результаты записываем ?2. Затем прибавляем значение проектного угла к измеренному, если нужно отложить угол по часовой стрелке, либо вычесть, если - против: ?2 + ?пр


поворачиваем зрительную трубу на вычисленный отсчет и закрепляем т.А приблизительно на местности по направлению визирного луча. Полученный угол измерили не менее 3 раз, при этом сбивая лимб. Затем вычисляем среднее значение ?ср. Вычисляем по формуле:



?? = ?пр - ?ср и q = (??/?) * Д



Откладываем полученное расстояние от примерно закрепленной точки, забиваем точку деревянным колышком, и проверяем отложенный угол (см. приложения перенесение проектного горизонтального угла способом редуцирования).


.2.2 ПЕРЕНЕСЕНИЕ ПРОЕКТНОГО РАССТОЯНИЯ СПОСОБОМ РЕДУЦИРОВАНИЯ

Перенесение габаритов в натуру полярным способом.: 1) нанести на топографическом плане габариты сооружения и определяем исходные координаты и дирекционные углы; 2) расчет координат углов сооружения; 3) расчет разбивочных элементов; 4) составление разбивочного чертежа.


.2.3 ПЕРЕНЕСЕНИЕ ОТМЕТКИ ЧИСТОГО ПОЛА

Проектную отметку чистого пола вынесли следующим образом:

Устанавливаем нивелир примерно посередине между двумя точками (репером и точкой), приводим прибор в рабочее положение. На репере отвесно установили рейку и сняли отчет по ее черной и красной сторонам. Вычислили пятку рейки и сравнили ее с действительным значением. Расхождение не превышает 4 мм, вычислили горизонт инструмента


Ги = Нрп + а


Вычислили из горизонта инструмента высоту проектной точки, получили отчет (в) по рейке, когда пятка рейки находится на проектной высоте

в = Ги - Нрп.


Рейку на проектной точке поднимали или отпускали, до тех пор пока отчет по средней нити не будет равен (в).

Проектные отметки закрепили деревянными колышками.




4.3 ПЕРЕНЕСЕНИЕ ЛИНИИ С ЗАДАННЫМ ПРОЕКТНЫМ УКЛОНОМ





Данная задача встречается при строительстве линейных сооружений на стадии строительства. Точки А и В установлены на проектной высоте. Устанавливаем нивелир примерно посередине между двумя точками таким образом, чтобы один из подъемных винтов располагался в створе линии АВ, а два других - перпендикулярно к ней, приводим прибор в рабочее положение. Визирная ось прибора должна быть горизонтальна. Снимаем отсчеты по рейке на двух точках и вычисляем среднее значение (таким образом, выверяем не менее двух раз). Промежуточные точки устанавливаем друг от друга на расстоянии 10м. Затем установили рейку на промежуточные точки так (перемещали ее по высоте), чтобы визирная ось также проходила через метку на рейке и пятка рейки совпала с линией проектного уклона. Эти точки на местности закрепили деревянными кольями.

5. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ


.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОВИСА ПРОВОДОВ


Устанавливаем теодолит в точку №5.3 и приводим в рабочее положение. Рейку устанавливаем под наиболее провисшей частью провода.

Зрительную трубу устанавливают в горизонтальное положение, приводим отчет по ВК при круге левом в МО. Снимаем отсчет по рейке.

hч1=1678

Визируем точку провиса проводов и снимаем отчет по (КЛ;КП) вертикального круга ?.

Измеряем горизонтальное проложение от теодолита до рейки (d)

d=10.4м

?=21º21'

4. По формуле вычисляем провис проводов:


h= hч1+dtg?=1.678+10.4·tg21º21'=5.74 м.


.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ДЕРЕВА


Устанавливаем теодолит в точку №5.4 и приводим в рабочее положение. Рейку устанавливаем к дереву.

Зрительную трубу устанавливают в горизонтальное положение, приводим отчет по ВК при круге левом в МО. Снимаем отсчет по рейке.

hч1=1239

Визируем точку на высоту дерева и снимаем отчет по (КЛ;КП)вертикального круга ?.

Измеряем горизонтальное проложение от теодолита до рейки нитяным дальномером(d)

d=10.4м

?=23º28'

По формуле вычисляем высоту дерева:


h= hч1+dtg?=1.239+10.4·tg23º28'=5.71 м.


.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕДОСТУПНОГО РАССТОЯНИЕ





Журнал измерения горизонтальных углов способом полного приема№ст№ ст. наблюдПолож. кругаОтсчет по ГК?кп ?кл?ср1ВКП305º32'85º102КП220º22'85º11'ВКЛ125º33'85º11'2КЛ40º22'2ВКП24º42'101º01'101º01'3КП284º41'ВКЛ204º42'101º01'3КЛ103º41'32КП263º47'72º57'ВКП190º50'72º57'2КЛ83º48'72º57'ВКЛ10º51'2ВКП80º40'88º44'88º44'1КП169º24'ВКЛ260º42'88º43'1КЛ349º25'Сбиваем лимб1ВКП24º39'85º102КП299º30'85º10'ВКЛ204º40'85º09'2КЛ119º30'2ВКП122º16'101º01'101º01'3КП21º15'ВКЛ302º16'101º01'3КЛ201º15'32КП217º39'72º54'ВКП144º45'72º55'2КЛ37º41'72º55'ВКЛ324º46'2ВКП24º42'88º43'88º44'1КП113º25'ВКЛ204º42'88º44'1КЛ293º26'


Разбиваем базис. Базис(в1,в2)-расстояние, измеренное с наибольшей точностью.

в1,в2=37.2м.

Устанавливаем теодолит в закрепленные точки (1,2,3) и измеряем углы ?1, ?2, ?3, ?4 полным приемом. Измеряем каждый угол два раза, сбивая лимб.


?1=85º10'


?2=88º44'


?3=101º01'


?4=72º56'


Вычисляем ?5, ?6


?5=180º-( ?1+ ?2)= 180º-(85º10'+88º44')= 6º06'


?6=180º-( ?4+ ?3)= 180º-(72º56'+101º01')= 6º03'



По теореме синусов вычисляем расстояние до вышки (D):


; ;



; ;




Находим среднее значение расстояния до вышки:


;


.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ НЕДОСТУПНОГО ОБЪЕКТА




Схема определения высоты недоступного объекта.

·Установить теодолит от сооружения на расстоянии не менее двойной её высоты. Привести теодолит в рабочее положение и измерить при двух положениях круга вертикального угла на верхнюю и нижнюю точки сооружения.


·Расстояние от теодолита до сооружения измеряют нитяным дальномером или другим прибором (рулетка). В зависимости от требуемой точности определяемой высоты сооружения.


·Измерения выполняется не менее чем с трёх станций.


h=d(tg?1-tg?2)=17.9(tg30º12'- tg10º27')=345.43·0.40=138.17 м.


Вывод: выполнив три измерения с разных станций, мы выбрали среднее значение высоты вышки равную 138.17 м.


.5 ПЕРЕДАЧА ОТМЕТОК В КОТЛОВАНЫ





Схема передачи отметок в котлован

Устанавливаем два нивелира на дне и верху котлована и приводим каждый в рабочее положение.

Снимаем отчет по рейке (черная, красная отметка) точки репера (ст.№4.5) и точки котлована (т.А)

ак№4.5=6174 акт.А=6416

ач№4.5=1374 ачт.А=1616

пятка=4800 пятка=4800

Определяем горизонт инструмента (ГИ) первого нивелира, установленного на верху котлована.


ГИ№4.5=Н№4.5+ач№4.5=164.508+1.374=165.882 м


Опускаем рулетку с верха до низа котлована, так чтобы числовые отметки рейки лежали выше горизонтальной оси нивелира на станции №4.5 и ниже горизонтальной оси нивелира на т.А. Полученные числа записываем т.В и т.С.

В=630 мм

С=2390мм

. По полученным значениям ГИ№4.5 числовым значениям рулетки, определяем ГИт.А.


ГИт.А=ГИ№4.5-(В-С)=165.882-(2.39-0.63)=164.122 м.


По полученным значениям ГИт.А и т.А вычисляем необходимую отметку точки дна котлована.


Нт.А=ГИт.А-ачт.А=164.122-1.616=162.506 м.


Мы переставили нивелир и повторили весь ход работы.

ак№4.5=6171 акт.А=6413

ач№4.5=1371 ачт.А=1613

пятка=4800 пятка=4800

ГИ№4.5=Н№4.5+ач№4.5=164.508+1.371=165.879 м.

В=690 мм; С=2450мм


ГИт.А=ГИ№4.5-(В-С)=165.879-(2.45-0.69)=164.119 м.

Нт.А=ГИт.А-ачт.А=164.119-1.613=162.506 м.


Вывод: высота т.А во втором и первом измерениях получились равными.

ЛИТЕРАТУРА


1 Методические указания к выполнению расчетно-графической работы

Н.И. Невзоров, Г.Н. Хохрякова. Инженерная геодезия в вопросах и ответах: учеб. пособие / Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2007. - 255с.

Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Инженерная геодезия» - Ч. 1. НИВЕЛИРЫ. -Ижевск. ИжГТУ, 2004.- 64с.

Методическое пособие по лабораторным работам дисциплины «Инженерная геодезия» - Ч. 2: ТЕОДОЛИТЫ.- Ижевск: ИжГТУ, 2004.-56с.