Проектування геодезичних мереж

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектування геодезичних мереж

Геодезичні мережі будуються по технічним проектам, які розробляються у відповідності з " Основними положеннями " і діючою " Інструкцією про побудову державної геодезичної мережі". Складанню технічного проекту передує ряд підготовчих робіт:

-- вивчення технічного завдання на проектування геодезичної мережі і додаткових вимог, які повинні бути виконані при її створенні;

-- вивчення району робіт в топографічно-геодезичному і картографічному відношеннях;

-- детальне вивчення фізико-географічних і економічних умов району робіт;

-- вивчення дорожних умов району і гідрографії, встановлення наявності будівельних матеріалів для побудови знаків, можливості оренди транспортних засобів, найму робочої сили тощо. Район робіт вивчають, використовуючи топографічні і спеціальні карти, різні літературні джерела, звіти про виконані роботи в даному районі. Для детального вивчення району робіт проводять виїзди спеціалістів на місця для збору необхідних даних і вивченню об'єкту в натурі.

На стадії проектування вибирається метод створення геодезичної мережі (тріангуляція, полігонометрія, трилатерація, метод несуцільних спостережень тріангуляції, метод парних ланок засічок), які забезпечують необхідну точність побудови мережі при мінімальних затратах на її створення. Для того, щоб визначити економічну ефективність того чи іншого методу побудови мережі, розробляють відповідний до кожного методу варіант побудови мережі. При цьому складають кошторис затрат, які враховують при виборі найбільш вигідного в економічному відношенні варіанту геодезичної мережі.

Із кількох конкуруючих варіантів вибирають оптимальний, який би забезпечував мінімальні висоти геодезичних знаків. Особливу увагу слід уділити вибору конструкції центрів і обґрунтуванні глибини їх закладки, встановленню довжин сторін мережі, вибору напрямків для азимутальних визначень і вимірюванні базисних сторін з найвищою точністю.

Проектування геодезичних мереж ведеться на картах масштабу 1:100000 і крупніше.

Пункти геодезичної мережі повинні розташовуватись на командних висотах водорозділів місцевості. Це необхідно для забезпечення можливості послідуючого розвитку мережі в любому напрямку. На топографічній карті виділяють синім кольором гідрографію і коричневим водорозділи : головні, які лежать між найбільш крупними річками, водорозділи 2-го порядку, розташовані між притоками крупних річок (20-40 км), і 3-го порядку між водорозділами 2-го порядку (6-15 км).

Проектування мереж починають з нанесення на карти існуючих пунктів попередніх геодезичних побудов. Пункти 1-го класу розташовують на командних вершинах головних водорозділів і нерідко водорозділів 2-го порядку. Пункти 2-го класу розташовують на висотах водорозділів 2-го і 3-го порядку. Пункти 3-го і 4-го класу проектують у відповідності зі встановленою нормою густоти пунктів.

Таблиця. Норма густоти пунктів

Найбільш поширені схеми прив'язки мереж 2 класу до рядів тріангуляції 1 класу

При створенні геодезичної мережі 2 класу методом полігонометрії ходи повинні бути витягнутими. Схема мережі в кожному конкретному випадку розробляється окремо.

Мережі тріангуляції 3 класу проектують у вигляді систем трикутників, жорстко зв'язаних зі сторонами трикутників 2 класу. В кожній окремій системі допускається від 1 до 10 пунктів 3 класу (див. статтю Планові державні геодезичні мережі).

Мережі тріангуляції 4 класу проектуються у тих випадках, коли геодезичну основу створюють для топографічних знімань масштабу 1:5000 і крупніше. При цьому керуються тими ж правилами, що і при проектуванні мереж 3 класу. Типові схеми згущення мережі 2 класу пунктами тріангуляції 3 і 4 класів показані у статті Державні геодезичні мережі.

Полігонометрію 3 і 4 класів проектують у вигляді систем ходів або у вигляді одиночних ходів, які опираються на пункти вищих класів (див.статтю Державні геодезичні мережі). При цьому між вузловими пунктами допускають не більше двох точок повороту ходу. Для послаблення впливу зовнішнього середовища на результати кутових і лінійних вимірів необхідно, щоб візирні промені в тріангуляції і полігонометрії 1 класу проходили над перешкодами місцевості не нижче 4-6 м. В мережах 2-4 класів повинна забезпечуватися взаємна видимість по лінії. До технічного проекту додають пояснюючу записку, в якій дають його науково-технічне обґрунтування по всім аспектам.

Рекогностування мереж

рекогностування геодезичний камеральний мережа

Для перевірки проекту геодезичної мережі, складеного в камеральних умовах виконують рекогностування геодезичних пунктів. Основними задачами рекогностування є:

1) вибір кінцевого місця положення кожного пункту на місцевості, тобто уточнення схеми проектуємої мережі;

2) кінцевий розрахунок висот геодезичних знаків, які встановлюються на пунктах;

3) вибір типів знаків, підземних центрів і визначення глибини їх закладки ;

4) уточнення даних, на основі яких при проектуванні були вирішені питання організації робіт і складена кошторисна частина проекту.

Не можна встановлювати пункти поблизу інженерних споруд і жилих будинків, залізничних і автомобільних доріг, ліній високої напруги тощо, в місцях де не може бути забезпечене довготривале їх збереження (знаків і підземних центрів). Одночасно з вибором місця для пункту намічають місця для орієнтирних пунктів, а також для астрономічних стовпів на пунктах Лапласа.

Відрекогностовані пункти позначають на місцевості курганами, віхами або стовпами, затесаними на ближніх деревах з написами на цих затесах тощо.

Методи рекогностування можна підрозділити на дві групи: візуальні і інструментальні.

Візуальні методи використовуються при наявності оптичної видимості між пунктами, наприклад, у відкритій і напіввідкритій місцевості, де видимість між пунктами встановлюється із землі за допомогою бінокля або теодоліта і находження місця пункту не визиває труднощів. Якщо немає видимості із землі, її можна добитися шляхом установки на пунктах віх, телескопічних щогол, спеціальних рекогностувальних драбин і других пристроїв. В деяких випадках можна встановити видимість, піднімаючись на дерева або місцеві предмети.

При наявності прямої видимості між пунктами висоти геодезичних знаків визначають шляхом безпосереднього вимірювання тієї висоти, з якої відкривається видимість по всім напрямкам на навколишні пункти, які необхідно спостерігати.

Інструментальні методи рекогностування застосовують тоді, коли шляхом візуальних спостережень не вдається встановити видимість між наміченими пунктами і визначитися на місцевості. Такі умови можуть бути у лісовій і пагорбистій місцевості, відкритій рівнинній місцевості з недостатнім числом орієнтирів. При цьому місця положення запроектованих пунктів, перевищення між поміхами і пунктами визначають шляхом проложення висотно-теодолітних або мензульних ходів, геодезичних засічок, тригонометричного та барометричного нівелювання тощо.

В ході рекогностування збирають дані, необхідні для успішної організації робіт по будівництву знаків і закладці центрів, високоточним астрономо-геодезичним вимірам:

вказують зручні під'їзди до пунктів;

можливі місця заготовки лісу і будівельних матеріалів, джерела питної води, можливі місця вертолітних площадок, льотно-посадочних полос в районі робіт тощо.

В організаційному відношенні рекогностування може виконуватися або до початку будівництва знаків, або сумісно з будівництвом.

Перша схема організації робіт може застосовуватись у відкритій рівнинній, пагорбистій і гірській місцевості, де визначення висот знаків і встановлення видимості між пунктами виконують візуальними методами.

Друга схема організації рекогностування сумісно з побудовою є більш прогресивною, тому що побудовані знаки широко використовуються при рекогностуванні, дозволяючи оперативно усувати неточності в розрахунках висоти вже побудованих знаків, шляхом коректування висот наступних знаків; виключаються випадки появи невидимості по спостерігаємим напрямкам, підвищується якість рекогностування і побудови знаків.

Основним документом є рекогностувальний журнал.

Геодезичні знаки і центри

Геодезичні центри і знаки є споруди при допомозі яких закріплюють на місцевості пункти геодезичної мережі.

Геодезичний центр -- бетонна споруда з чотирьох монолітів. Верхній моноліт -- розпізнавальний стовп, наступний -- основний моноліт, що має марку. Точне положення пункту визначається чавунними марками, вмонтованими у верхні грані нижнього і верхнього монолітів і розташованими на одній прямовисній лінії.

Існують різні типи центрів в залежності від глибини промерзання і характеру ґрунту. На мал. показаний центр для районів неглибокого (до 1,5 м) промерзання ґрунту.

центр для районів неглибокого (до 1,5 м) промерзання ґрунту.

Центр геодезичного пункту 1- марка; 2- розпізнавальний стовп ; 3- верхній моноліт; 4- основа; 5- нижній моноліт.

Центри геодезичних пунктів є носіями координат. Тому центри повинні бути так надійно закріплені на місцевості, щоб було забезпечено їх збереження і стабільність положення в плані і по висоті протягомс тривалого часу. Якщо центр змінить своє положення по тим чи іншим причинам, або не збережеться, то пункт з таким центром втратить своє значення. Глибина закладки центра повинна бути такою, щоб його основа була на 0,5 м нижче межі найбільшого промерзання ґрунту.

Зовнішня частина називається геодезичним знаком і представляє собою споруду для встановлення візирної цілі і підйому вимірювальних приладів на потрібну висоту над землею.

Типи знаків

В геодезичних мережах використовують знаки різних конструкцій : тур, проста піраміда, піраміда зі штативом, простий сигнал, складний сигнал. Вибір типу знаку залежить від висоти, на яку необхідно підняти над землею прилад для виконання геодезичних вимірів.

Тури будують у гірських районах, в тих випадках, коли видимість по всім напрямкам відкривається з землі. Якщо нема можливості поставити над туром (камінним стовпом) піраміду, візирний циліндр встановлюють безпосередньо на тур за допомогою спеціального кріплення. Візирний циліндр знімають при проведенні спостережень, а після встановлюють на попереднє місце.

Прості піраміди будують, коли на сусідні пункти є видимість з землі. Коли прилад потрібно підняти на висоту 2-3 м над землею, будують піраміду з ізольованим від неї постійним штативом і візирним циліндром 1. Штатив 2 встановлюють у ґрунт, а площадку для спостереження 3 кріплять до стовпів піраміди, ізолюючи її від штатива. На пунктах державної геодезичної мережі будують чотиригранні піраміди висотою 5-8 м, як дерев'яні, так і металічні.

а) проста піраміда; б) проста піраміда з постійним штативом.

Прості сигнали будують у тих випадках, коли для виконання спостережень теодоліт або віддалемір необхідно підняти над землею на висоту від 4 до 10 м. Простий сигнал будують із двох ізольованих одна від другої пірамід : зовнішньої, несучої візирний циліндр і площадку для спостережень, і внутрішньої, яка несе столик для встановлення приладу. Внутрішня піраміда простого сигналу будується тригранною, зовнішня, як правило, чотиригранною. Довжина сторони квадрату основи зовнішньої піраміди дорівнює 1/5 висоти до площадки спостерігача плюс 2 м.

Прості сигнали можуть бути дерев'яними або металічними, постійними або розбірними. Розбірні знаки при спостереженнях перевозять з одного пункту на другий і застосовують в районах з благоприємними транспортними умовами.

Складні сигнали будують тоді, коли геодезичний прилад необхідно підняти над землею на висоту від 11 до 40 м. Складний сигнал відрізняється по конструкції від простого тим, що його внутрішня піраміда зі столиком для установки приладу опирається не на землю, а на основні стовпи сигналу на віддалі 6 м від площадки для спостерігача. Складні сигнали в останній час будували тригранної конструкції, що дозволяло виконувати складання їх на землі і встановлювати у повністю завершеному вигляді. Довжина сторони трикутника, який лежить в основі складного сигналу, приймається рівною 1/4 його висоті до площадки спостереження плюс 2 м. Візирні цілі геодезичних знаків будують у вигляді малофазних циліндрів з радіально направленими пластинами і мають в мережах 1 класу висоту циліндра 1,0 м, а діаметр 0,5 м; у мережах 2,3 і 4 класів -- висота візирного циліндра 0,6 м, діаметр 0,3 м.

Геодезичні знаки як інженерні споруди повинні задовольняти ряду вимог для забезпечення високої точності геодезичних вимірів і безпечне їх виконання. Геодезичний сигнал повинен бути міцним, жорстким, стійким, не деформуватися під дією постійних навантажень (маса сигналу) і непостійних (натиск вітру, масу приладів тощо). Міцність забезпечується в результаті підбору відповідного будівельного матеріалу згідно з конструктивними розрахунками, точного виконання будівельних робіт, правильного вибору місця для встановлення знака тощо (див. статтю Попередні обчислення в планових геодезичних мережах).

Размещено на Allbest.ru