Геодезія, картографія та землеустрій

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ЩОДО НАВЧАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ З ГЕОДЕЗІЇ

ДЛЯ СТУДЕНТІВ II КУРСУ ДЕННОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ

ЗА НАПРЯМОМ 6.080101 - "ГЕОДЕЗІЯ, КАРТОГРАФІЯ ТА ЗЕМЛЕУСТРІЙ"

КРЕМЕНЧУК

2012

Методичні вказівки щодо навчальної практики з геодезії для студентів денної форми навчання за напрямом 6.080101 - "Геодезія, картографія та землеустрій"

Укладачі: к. т. н., доц. Г.Т. Домашенко,

асист. П. Б. Міхно

Рецензент к. т. н., доц. О. Г. Хохлов

Кафедра геодезії, землевпорядкування та кадастру

Затверджено методичною радою Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського

Протокол №____ від __________

Голова методичної ради______________ проф. В. В. Костін

Зміст

Вступ

1. Організація проведення практики

1.1 Графік робіт

1.2 Обов'язки викладачів і студентів

1.3 Правила з охорони праці під час проходження практики

2. Проектування і розрахунок точності полігонометрії 2-го розряду

3. Рекогностування та закріплення пунктів полігонометричного ходу 2-го

розряду на місцевості

3.1 Рекогностування полігонометрії

3.2 Закріплення пунктів полігонометричного ходу на місцевості

4. Проектування, рекогностування та закріплення пунктів нівелірного ходу

III класу

5. Перевірки та юстування геодезичних приладів

5.1 Перевірки та юстування теодоліта типу Т2

5.2 Перевірки та юстування нівеліра типу Н-3

5.3 Перевірки та юстування електронного тахеометра GTS239N

6. Вимірювальні роботи

6.1 Вимірювання горизонтальних кутів у полігонометричному ході 2-го

розряду теодолітом типу Т2

6.2 Вимірювання ліній у полігонометричному ході 2-го розряду

електронним тахеометром GTS239N

6.3 Вимірювання перевищень у нівелірному ході III класу

6.3.1 Основні вимоги до нівелювання III класу

6.3.2 Порядок нівелювання на станції

6.3.3 Порядок обчислень на станції

6.4 Електронне тахеометричне знімання місцевості

7. Камеральна обробка результатів польових вимірювань

7.1 Прив'язка ходу і підготовка вихідних даних для зрівноваження

координат пунктів полігонометрії

7.2 Попередня обчислювальна обробка результатів польових

вимірювань та їх оцінка точності

7.2.1 Попередня обчислювальна обробка вимірів

7.2.2 Складання робочої схеми полігонометричного ходу

7.2.3 Попередня оцінка точності результатів вимірювання кутів

і ліній

7.3 Зрівноваження полігонометричного ходу 2-го розряду

7.4 Зрівноваження висот пунктів розімкненого нівелірного ходу III класу

7.5 Побудова та оформлення топографічного плану місцевості

8. Складання й оформлення звіту з навчальної практики

8.1 Зміст звіту

8.2 Загальні правила ведення й оформлення польових та камеральних

матеріалів практики

Контрольні питання

Список літератури

Додатки

Вступ

Методичні вказівки щодо проходження навчальної практики з геодезії розроблені відповідно до робочої навчальної програми дисципліни “Геодезія” та програми практики й визначають організацію, методику і порядок роботи студентів під час практики.

Мета практики - систематизація, закріплення, поглиблення та узагальнення знань, отриманих під час вивчення геодезії, а також набуття виробничих прийомів і навичок щодо виконання польових вимірювань та спостережень і камерального опрацювання результатів різних видів геодезичних робіт.

Завдання практики - навчити студентів самостійно і правильно виконувати геодезичні роботи щодо побудови геодезичної мережі згущення та топографічного знімання місцевості електронними приладами. При цьому студенти повинні засвоїти послідовність виконання кожного виду робіт, навчитися застосовувати правильну технологію робіт (способи і методи вимірювань, контроль точності, алгоритм обробки результатів тощо).

Літня навчальна практика з геодезії обов'язкова для кожного студента напряму підготовки “Геодезія, картографія та землеустрій” на II курсі навчання.

Тривалість практики складає 5 тижнів. Тривалість робочого дня студента під час проходження практики становить 8 годин.

На практиці студенти виконують повний комплекс польових і камеральних геодезичних робіт з побудови планово-висотної геодезичної мережі згущення (проектування полігонометричного ходу 2-го розряду і нівелірного ходу III класу, рекогностування та закладання центрів геодезичних знаків, вимірювання кутів і ліній у полігонометричному ході, вимірювання перевищень у нівелірному ході, камеральна обробка результатів польових вимірювань); проводять електронне тахеометричне знімання місцевості та складають топографічний план.

Камеральні роботи виконуються у закріпленій за групою аудиторії.

Виконання всіх видів геодезичних робіт слід проводити відповідно до вимог діючої в Україні нормативно-технічної документації [2, 4, 15], а також ураховуючи теоретичні положення та практичні рекомендації методичних вказівок, навчальних підручників, посібників і довідників з геодезії [1, 5-14, 16].

Ураховуючи специфіку і складність виконання польових геодезичних робіт, студенти навчальну практику проходять у складі бригад з 4-5 чоловік на чолі з бригадиром під контролем і загальним керівництвом викладача.

Бригадира вибирають студенти шляхом голосування за погодженням кандидатури з викладачем-керівником практики.

Між членами бригади робота розподіляється таким чином, щоб кожен студент самостійно виконував усі види робіт.

Під час проходження практики студенти повинні дотримуватися правил техніки безпеки при роботі із геодезичними приладами та вимог особистої безпеки. Безпосередню відповідальність за справність і зберігання приладів у належному стані під час практики несуть усі студенти бригади, яка виконує роботу.

До захисту звітів з навчальної практики допускаються ті студенти, які не мають заборгованостей з дисциплін кафедри.

Студент, який пропустив без поважної причини хоча б один робочий день, від практики відстороняється. Об'єктивною причиною відсутності студента на практиці є хвороба (перебування на лікарняному). Після закриття листка непрацездатності студент повинен обов'язково відпрацювати всі пропущені види робіт.

1. Організація проведення практики

1.1 Графік робіт

полігонометрія геодезичний польови2 вимірювання

Проведенню практики передують організаційні збори, на яких студенти знайомляться із метою і завданнями практики, послідовністю, обсягами і термінами виконання кожного етапу практики та проходять інструктаж з охорони праці.

Для раціональної організації роботи кожної бригади складається календарний графік робіт (табл. 1.1), дотримання якого контролює бригадир (у випадку відставання від графіка - вказує причини у примітці).

Таблиця 1.1 - Графік робіт навчальної практики з геодезії

Вид роботи	Орієнтовна тривалість виконання (дні)	Фактичний термін виконання	Примітка
Проектування і розрахунок точності полігонометричного ходу 2-го розряду	1
Рекогностування полігонометричного ходу 2-го розряду	1
Проектування і рекогностування нівелірного ходу III класу	1
Закладання центрів геодезичних знаків	1
Перевірки і юстування приладів	1
Нівелювання III класу	3
Вимірювання горизонтальних кутів у полігонометричному ході 2-го розряду	3
Вимірювання ліній у полігонометричному ході 2-го розряду	2
Камеральна обробка результатів вимірювання нівелірного ходу III класу	2
Камеральна обробка результатів вимірювань у полігонометричному ході	2
Тахеометричне знімання електронним тахеометром у масштабі 1:500	3
Побудова топографічного плану	2
Складання й оформлення пояснювальної записки	2

1.2 Обов'язки викладачів і студентів

Загальне керівництво навчальною геодезичною практикою здійснює завідувач кафедри геодезії, землевпорядкування та кадастру.

Безпосереднє керівництво практикою навчальних груп (бригад) здійснюють викладачі кафедри.

Обов'язки викладача-керівника практики:

- пояснення студентам методики польових вимірювань і камеральних обчислень, специфіки ведення польових журналів і креслення необхідних схем;

- видача вихідних даних (координат пунктів полігонометрії і позначок реперів вищих класів), розміщення вихідних пунктів існуючої геодезичної основи на місцевості;

- польовий і аудиторний контроль правильності ведення документації та виконання інших робіт студентами;

- контроль за дотриманням трудової дисципліни студентами і проведення серед них виховної роботи.

Бригаду очолює бригадир, який зобов'язаний:

- керувати бригадою при виконанні нею програми практики;

- організувати отримання, збереження й здачу геодезичних приладів, креслярського приладдя, а також спостерігати за правильним їх використанням;

- переписати номери всіх отриманих геодезичних приладів і не допускати обміну між бригадами;

- своєчасно отримувати від керівника практики завдання і правильно за часом розподіляти роботу між членами бригади;

- стежити за своєчасним виконанням бригадою кожного завдання, забезпечувати рівномірну участь кожного члена бригади в усіх видах польових і камеральних робіт, передбачених програмою практики;

- контролювати трудову дисципліну в бригаді;

- вести табель відвідування практики членами бригади і графік виконання робіт;

- слідкувати за чітким веденням всієї документації і при виконанні робіт не допускати відхилень від вимог даних вказівок;

- терміново повідомляти керівника практики про надзвичайні події, що трапилися в бригаді (травмування або погіршення самопочуття студента, пошкодження чи пропажа приладів тощо).

Перебуваючи на практиці, студенти зобов'язані:

- перед виконанням кожного завдання, керуючись методичними вказівками [6, 7], нормативними документами [2, 4], навчальною літературою [1, 5, 8-16], самостійно ознайомитись зі змістом майбутньої роботи;

- знаходитись на своєму робочому місці протягом робочого часу;

- неухильно дотримуватись правил з охорони праці та пожежної безпеки під час проведення польових і камеральних робіт;

- суворо дотримуватись вимог санітарії та особистої гігієни;

- дбайливо ставитись до геодезичних приладів та захищати їх від дії прямих сонячних променів та атмосферних опадів;

- підтримувати чистоту в аудиторіях і на території проведення польових робіт.

Під час проходження практики суворо забороняється псувати газони, зелені насадження тощо.

1.3 Правила з охорони праці під час проходження практики

Відповідальність за дотримання правил охорони праці та безпеки життєдіяльності покладається на викладача-керівника практики. Студенти перед початком практики проходять інструктаж з охорони праці і розписуються у “Журналі реєстрації інструктажу з охорони праці”, що ведеться на кафедрі.

При інструктажі розглядаються питання підготовки до польових топографо-геодезичних робіт, правила поведінки на практиці, правила дотримання особистої гігієни та санітарії, правила пожежної безпеки, правила поводження із геодезичними інструментами, правила надання першої допомоги потерпілим.

Під час геодезичних робіт на практиці застосовуються такі прилади та пристрої, як: теодоліти, електронні тахеометри, нівеліри, рейки, світловідбивачі, рулетки, віхи, візирні марки, оптичні центрири, штативи.

Усі прилади і матеріали з геокамери видаються під розписку із записом у відповідному журналі. Матеріальну відповідальність за зберігання і цілісність отриманих приладів, навчальних посібників, методичних вказівок і креслярського приладдя несе бригада. Обмін приладів, які вийшли з ладу під час практики, проводиться тільки під контролем керівника.

У процесі перевірок і юстувань приладів необхідно виявити несправності, усунути їх і тільки після цього ними можна користуватися.

Після виконання окремого виду робіт у кінці робочого дня прилади чи приладдя повинні бути ретельно очищені від пилу і бруду та в повній справності повернені завідувачеві лабораторії.

Вимоги безпеки під час польових та камеральних робіт регламентуються діючою Інструкцією з охорони праці під час проходження навчальної практики студентами кафедри геодезії, землевпорядкування та кадастру [3].

Під час проходження навчальної практики забороняється:

- залишати без нагляду прилади й інструменти;

- носити за спиною прилад, закріплений на штативі;

- переносити віхи, штативи та інші прилади, що мають гострі кінці, тримаючи їх гострими кінцями до себе;

- носити рейки на плечах, розкладеними і з незакріпленими гвинтами;

- наводити зорову трубу геодезичного приладу на сонце;

- піднімати рейки, віхи та інші предмети до проводів ліній електропередач на відстань ближче ніж 2 м;

- виконувати роботи в туман, грозу, під час пилових бур;

- залишати на проїзній частині дороги та тротуарах не забиті в рівень з поверхнею землі чи асфальту штирі, костилі, кілки;

- під час перерв у роботі знаходитись на проїзній частині вулиці й автомобільних доріг, а також залишати на них інструменти та спорядження (штативи, рейки, прилади);

- заходити у річку;

- вилазити на скульптури, монументи і пам'ятники, а також парапет набережної.

У випадку наближення дощу польові роботи необхідно припинити, а всім студентам перейти в закрите приміщення. Якщо ж дощ розпочався випадково, то забороняється знаходитись під деревами, біля проводів високовольтних ліній, громовідводів, стовпів, окремо стоячих дерев.

Про всі недоліки, несправності приладів необхідно вчасно повідомляти керівника практики для їх своєчасного усунення. Після закінчення роботи необхідно навести лад на ділянці, де проводилися польові вимірювання, покласти прилади у футляри і здати їх завідувачеві лабораторії, прибрати сміття в аудиторії.

Незнання і невиконання вимог охорони праці, а також відмова студента від проходження відповідного інструктажу дають право викладачеві відсторонити такого студента від практики.

2. Проектування і розрахунок точності полігонометрії 2-го розряду

Роботи щодо побудови полігонометричної мережі (ходу) складаються з таких процесів (етапів) [12]:

- складання проекту мережі (ходу);

- рекогностування ходів і окремих їх пунктів;

- закладання центрів, встановлення знаків;

- вимірювання кутів;

- вимірювання ліній;

- прив'язка до пунктів державної геодезичної мережі (ДГМ) та геодезичних мереж згущення вищих класів;

- обробка результатів польових вимірів;

- попередні обчислення й оцінка точності польових вимірів;

- зрівнювальні обчислення й оцінка точності одержаних результатів;

- складання каталогу координат;

- складання технічного звіту.

Основне завдання проектування полягає в тому, щоб із усіх можливих варіантів проекту вибрати той варіант полігонометричних ходів і мереж, який за точністю відповідав би поставленим вимогам, а для його реалізації вимагав би мінімальних фінансових витрат і витрат праці.

Проектування розрядної полігонометрії згущення (4-й клас, 1 і 2-й розряди) виконують з урахуванням масштабу і методу наземних знімань, вимог Інструкції [2], а також спеціальних вимог проектних та інших організацій.

До початку проектування необхідно визначити межі забезпечувального району, зібрати дані про умови робіт у ньому: відомості про дорожню мережу і засоби сполучення, метеорологічні відомості, фізико-географічні та геоморфологічні описи, дані гідрологічних досліджень тощо; зібрати топографічні карти масштабу 1:25000 і більше, схеми раніше закладених, існуючих геодезичних мереж (тріангуляційних, полігонометричних, трилатераційних, GPS-мереж), щоб встановити наявність й придатність вихідних пунктів (проаналізувати топографо-геодезичну вивченість).

Крім того, до початку робіт потрібно з'ясувати необхідну щільність забезпечення території геодезичними пунктами з урахуванням перспективи розвитку територій згідно з генпланом освоєння земель, а також точність визначення положення пунктів, дирекційних кутів і довжин ліній.

На базі цих відомостей складають проект полігонометрії.

Полігонометричні ходи проектують у вигляді окремих розімкнених ходів, що спираються на вихідні пункти (пункти вищих класів і розрядів) і сторони. На вихідних пунктах вимірюють прилеглі кути. При забезпеченні геодезичними пунктами значних територій проектують полігонометричні мережі, ходи яких теж повинні спиратись на вихідні пункти.

Детальне проектування полігонометричних ходів і мереж згущення (4-й клас, 1 і 2-й розряди) для незабудованої території виконують на топографічних картах (або їх копіях) масштабу 1:25000, а для забудованої території - масштабу 1:10000.

На початку на картах наносять вихідні пункти на територію об'єкта і на суміжні території, далі намічають напрямки окремих ходів. Ходи намічають у тих місцях, де вони з максимальною ефективністю можуть бути використані, при цьому враховують і характер місцевості, і прилади, що будуть використовуватись для лінійних вимірювань.

Також треба мати на увазі, що ходи повинні прокладатись на місцевості, найбільш сприятливій для виконання кутових і лінійних вимірювань. Бажано, щоб ходи по можливості наближались до прямолінійних. Відповідно до цього ходи намічають уздовж доріг або біля них, у долинах річок, по лісових просіках, уникаючи заболочених місць та ріллі.

Далі переходять до вибору положення окремих пунктів з додержанням максимальної та мінімальної довжин сторін ходу [2]. Місця встановлення геодезичних пунктів повинні забезпечувати їх довготривале збереження.

Після розробки проекту (схеми) виконують розрахунок точності проекту - обчислюють очікувані помилки [12]. Якщо очікувана точність не задовольняє вимоги, які висуваються, то змінюють схему ходів і повторюють розрахунок. Підраховують обсяг робіт, визначають потребу в приладах, матеріалах, транспорті, технічному персоналі та робочій силі. На основі цього складають кошторис витрат і план організації робіт.

Подальше виконання побудови полігонометрії здійснюється тільки після погодження і затвердження технічного проекту з організаціями, що видають дозвіл на виконання робіт [2].

Під час проходження практики кожна бригада одержує від керівника практики копію плану масштабу 1:1000 з вказаними на ній вихідними пунктами (4-го класу та 1-го розряду) і, керуючись вище викладеним, та враховуючи вимоги до параметрів полігонометричних ходів (табл. 2.1) [2], складає три варіанти проекту полігонометричного ходу 2-го розряду. При цьому слід уникати переходу від дуже коротких сторін до найдовших [2].

Таблиця 2.1 - Показники полігонометрії 4-го класу, 1 і 2-го розрядів

Основні показники	4-й клас	1-й розряд	2-й розряд
Гранична довжина ходу, км: - окремого - між вхідною і вузловою точками - між вузловими точками	14,0 9,0 7,0	7,0 5,0 4,0	4,0 3,0 2,0
Граничний периметр полігону, км	40	20	12
Довжина сторін ходу, км: - найбільша - найменша - середня	3,00 0,25 0,50	0,80 0,12 0,30	0,50 0,08 0,20
Кількість сторін у ході, не більше	15	15	15
Відносна помилка ходу, не більше	1:25000	1:10000	1:5000
Середня квадратична помилка виміряного кута (за нев'язками у ходах і полігонах), кутові секунди, не більше	3	5	10
Кутова нев'язка ходу або полігону, кутові секунди, не більше, де n - кількість кутів у ході	5	10	20
Середня квадратична помилка вимірювання довжини сторони, см - до 500 м - від 500 до 1000 м - понад 1000 м	1 2 1:40000	1 2 -	1 - -

Далі виконують розрахунок точності кожного варіанта проекту полігонометричного ходу.

Як відомо [12], точність запроектованого полігонометричного ходу характеризується очікуваною граничною помилкою ?гр положення пункту, розміщеного у найслабшому місці (найбільш віддаленого від обох вихідних пунктів), і очікуваною граничною відносною помилкою ходу .

Алгоритм розрахунку точності полігонометричного ходу детально викладений у методичних вказівках щодо виконання курсового проекту з дисципліни “Геодезія” [7].

Після розрахунків аналізують усі варіанти проекту за показниками очікуваної точності і ?гр. Очевидно, що найоптимальнішим буде той варіант проекту, для якого ці показники будуть найменшими.

Для виконання наступного етапу прокладання ходу - рекогностування, використовують тільки оптимальний варіант проекту, який попередньо погоджується і затверджується керівником практики.

3. Рекогностування та закріплення пунктів полігонометричного ходу 2-го розряду на місцевості

3.1 Рекогностування полігонометрії

Головними завданнями рекогностування є [8]:

- уточнення проекту ходів (мереж) на місцевості;

- остаточний вибір трас полігонометричних ходів;

- остаточний вибір місць закладання пунктів;

- остаточний вибір типів центрів і знаків, якими закріплюють геодезичні пункти полігонометрії.

Польові рекогностувальні роботи проводяться у два етапи [11]. На першому етапі з'ясовують, чи не відбулися зміни в топографії місцевості з моменту видавництва топографічних карт, на основі яких складений проект, а також чи можливе прокладання полігонометричних ходів на місцевості за запроектованими напрямками. При цьому перевіряють взаємну видимість між пунктами, особливо звертають увагу на сумнівні напрямки, що намічені на карті при складанні проекту; враховують висоту рослинності та забудови, відшукують обходи перешкод у смузі ходу. Хід повинен бути відрекогностований так, щоб візирний промінь при вимірюваннях проходив не ближче 0,5 м від перешкоди. Траса наміченого ходу повинна бути зручною для кутових і особливо для лінійних вимірювань.

В умовах населеного пункту звертають увагу на інтенсивність руху транспорту за наміченими напрямками ходів.

У випадку встановлення значних змін на цьому етапі рекогностування в проект вносять корективи.

На другому етапі рекогностування проект полігонометрії переносять у натуру, вибираючи місця для встановлення пунктів. При цьому керуються такими положеннями. Полігонометричні пункти повинні бути розміщені приблизно на однакових відстанях. Місця для пунктів повинні вибиратися так, щоб забезпечити їх тривале збереження, а тому не можна для їх встановлення використовувати ділянки з ріллею, що заливаються під час повені, поблизу ярів, кар'єрів, зайняті сільськогосподарськими культурами тощо, а також проїзні частини доріг і вулиць. Крім того, з метою дотримання правил з техніки безпеки пункти не повинні розміщуватись особливо близько до залізничних колій, ліній струму високої напруги тощо.

На забудованих територіях для пунктів слід вибирати переважно фундаменти і стіни бетонних і цегляних будівель і споруд, маючи намір закріплювати пункти стінними центрами (знаками). При виборі місць для ґрунтових центрів необхідно враховувати розміщення підземних комунікацій і майбутню забудову територій.

Вибрані на місцевості місця для пунктів спочатку закріплюють тимчасовими центрами: кілками, металевими штирями та ін. і складають на кожний окремий пункт абрис (кроки) з прив'язкою його до постійних предметів місцевості не менше ніж трьома промірами. Приклад кроків наведений у додатку В [2].

3.2 Закріплення пунктів полігонометричного ходу на місцевості

Геодезичний пункт складається з двох частин: підземної - центра і зовнішньої - геодезичного знака.

Центр - це підземна частина пункту, яка слугує для точного позначення і закріплення його місцеположення і довготривалого збереження. Через те глибина закладання центрів у ґрунт повинна бути не менше 1,2 м, а в окремих районах - не менше 6 м. Саме підземні центри (їх марки) є носіями координат і висот пункту. Центри мають різну конструкцію і поділяються на типи, конструкція яких залежать від фізико-географічних умов району робіт, особливо від характеристик ґрунту і його глибини промерзання.

Центри виготовляють або з бетону, або з металевих труб, що заповнюються бетонним розчином. У бетонні блоки або труби зверху закладають спеціальні чугунні марки, у центрі яких є напівсфера з отвором або хрестиком, які таким чином фіксують точку на місцевості, координати якої у подальшому визначаються.

Закріплення пунктів центрами виконується відповідно до вказівок нормативного документа - Інструкції [2].

На незабудованій території здебільшого пункти полігонометрії згущення закріплюються постійним центром типу У15Н, а на забудованій території - типів У15, У15К, У15Н, 160 та ін., а також стінними центрами типу 145 [2].

Другу частину пункту - зовнішній геодезичний знак, споруджують не на всіх пунктах, а тільки на тих, де необхідно піднімати візирний промінь на відповідну висоту над поверхнею землі, щоб забезпечити видимість між пунктами.

Зовнішні геодезичні знаки для мереж згущення бувають таких типів: тур, чотиригранна піраміда, піраміда-штатив; металева віха з візирним циліндром, Г-подібна віха [2].

На практиці кожна бригада виконує рекогностування і закріплення на місцевості запроектованого нею полігонометричного ходу одночасно. Закріплення пунктів виконується металевими гвіздками завдовжки не менше 12 см та костилями (в асфальті), а також металевими трубами завдовжки 1,5 м - на ділянках із піщаними і супіщаними ґрунтами. Спорудження зовнішніх знаків у даній роботі не передбачається, оскільки в цьому немає потреби.

4. Проектування, рекогностування та закріплення пунктів нівелірного ходу III класу

Проектування нівелірних ходів і мереж згущення виконують з урахуванням технічних вимог інструкції з топографічного знімання [2] і інструкції з нівелювання [4].

Під час проектування нівелювання III класу до нівелірного ходу включають наявні, а також запроектовані пункти полігонометрії. Нівелірний хід III класу повинен прив'язуватися до реперів II класу.

При виборі напрямку ходу, що проектується на топографічній карті, використовують сприятливі для нівелювання місця та враховують сприятливість прив'язки до існуючих марок і реперів нівелювання вищих класів і можливість передачі з нових пунктів нівелювання позначок на інші точки.

Рекогностування виконують безпосередньо в полі, оглядаючи на місцевості намічені на карті лінії нівелювання. Завданнями рекогностування є остаточний вибір ліній нівелювання, остаточний вибір місць закладання реперів з урахуванням забезпечення сприятливих умов для вимірювання перевищень та остаточного вибору типів нівелірних знаків, якими закріплюють нівелірний хід.

При проектуванні ходів нівелювання III класу рекогностувальні роботи доцільно виконувати одночасно із закладанням знаків.

Для закріплення нівелірних мереж згущення застосовуються постійні (ґрунтові репери, стінні репери і стінні марки) і тимчасові (дерев'яні кілки, пеньки, межові знаки, валуни, дюбеля) нівелірні знаки [8].

Серед центрів полігонометрії одночасно постійними нівелірними знаками можуть слугувати центр типу 160 на незабудованих територіях та стінний знак типу 143 - на забудованих територіях.

Нівелірний хід III класу студенти проектують уздовж полігонометричного ходу 2-го розряду, тобто суміщають пункти ходу із вже запроектованими пунктами полігонометрії.

Металеві гвіздки, костилі та труби, якими закріплені пункти полігонометричного ходу 2-го розряду, одночасно будуть слугувати нівелірними знаками.

5. Перевірки та юстування геодезичних приладів

Перевірки теодоліта, нівеліра й електронного тахеометра проводять з метою виявлення дотримання певних геометричних конструктивних умов щодо взаємного розміщення осей цих геодезичних приладів та придатності до виконання робіт.

5.1 Перевірки та юстування теодоліта типу Т2

Серед усіх можливих перевірок теодоліта Т2 [9, 13] студенти виконують ті, котрі перевіряють дотримання геометричних умов, що безпосередньо впливають на якість вимірювання горизонтальних кутів: перевірка циліндричного рівня, перевірка круглого рівня, перевірка оптичного центрира, перевірка перпендикулярності осей теодоліта, визначення колімаційної похибки, перевірка правильності встановлення сітки ниток.

Завчасно студенти повинні взяти у завідувача лабораторії все необхідне додаткове приладдя для проведення перевірок і юстування (нитковий висок, нівелірні рейки, візирні цілі, металеві рулетки, викрутки, віхи, шпильки, відбивачі).

Перед проведенням перевірок прилад необхідно привести в робочий стан (виконати центрування та горизонтування) у наступній послідовності.

Спочатку необхідно встановити штатив над пунктом, підвісити нитяний висок і провести попереднє центрування отвору головки штатива. Втиснути ніжки штатива і відрегулювати їх висоту так, щоб площина головки штатива розташувалася приблизно горизонтально. Теодоліт з підставкою витягнути з футляра, встановити на штативі і закріпити становим гвинтом. Повторити центрування за допомогою нитяного виска, затягнути становий гвинт, прибрати нитяний висок у пенал штатива. Далі виконати більш точне центрування приладу за допомогою оптичного центрира.

Для цього зробити чітке зображення кіл сітки ниток оптичного центрира обертанням діоптрійного кільця його окуляра, відфокусувати центрир на зображення пункту переміщенням окуляра вздовж осі, сумістити зображення пункту з центром кіл сітки ниток окуляра центрира обертанням підіймальних гвинтів підставки теодоліта.

Попереднє горизонтування приладу проводиться за сферичним рівнем шляхом послідовного підняття або опускання всіх трьох ніжок штатива. Бульбашка рівня повинна розташуватися приблизно на середині.

Для остаточного горизонтування приладу необхідно повернути верхню частину теодоліта так, щоб вісь циліндричного рівня зайняла положення паралельно лінії, що з'єднує два підіймальні гвинти підставки, і обертанням їх у протилежних напрямках вивести бульбашку рівня точно на середину. Потім повернути теодоліт на 90° і третім підіймальним гвинтом вивести бульбашку рівня на середину. Зазвичай горизонтування повторюють ще раз.

Перевірка циліндричного рівня, яка встановлює, чи перпендикулярна вісь рівня до вертикальної осі приладу, проводиться наступним чином. Циліндричний рівень встановлюють паралельно двом підіймальним гвинтам і, обертаючи їх у різні сторони, виводять бульбашку цього рівня на середину. Потім повертають алідаду на 180є. Якщо при цьому бульбашка рівня залишилась на середині ампули або змістилась не більше ніж на одну поділку, то геометрична умова виконується. У протилежному випадку виконують юстування (з дозволу керівника): обертаючи юстувальний гвинт рівня викруткою, зміщують бульбашку до центра ампули на половину відхилення, далі пересувають бульбашку до середини ампули підіймальними гвинтами. Після проведення юстування будь-яку перевірку повторюють.

Перевірка круглого (установочного) рівня, яка визначає паралельність осі рівня до вертикальної осі приладу. Приводять прилад у робочий стан тільки за циліндричним рівнем. Якщо бульбашка круглого рівня розташовується при цьому в центрі, то юстування не потрібне. У протилежному випадку проводять юстування, що являє собою переміщення бульбашки до центру шляхом регулювання юстувальних гвинтів круглого рівня викруткою.

Перевірка оптичного центрира, яка проводиться для перевірки суміщення лінії візування окуляра оптичного центрира із вертикальною віссю приладу. Суміщають центр оптичного центрира із зображенням центра пункту. Повертають прилад на 180° навколо вертикальної осі і перевіряють розташування центра оптичного центрира. Якщо центр оптичного центрира знаходиться не точно по центру пункту, то проводиться юстування шляхом обертання юстувальних гвинтів оптичного центрира викруткою так, щоб центр оптичного центрира змістився на Ѕ величини відхилення його від центра пункту. Іншу частину відхилення усувають підіймальними гвинтами.

Перевірка правильності встановлення сітки ниток зорової труби, яка визначає, чи перпендикулярна вертикальна нитка сітки ниток до горизонтальної осі зорової труби (тому необхідно, щоб будь-яку точку на сітці ниток можна було б використати для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів). Приводять вертикальну вісь теодоліта в прямовисне положення, а зорову трубу наводять на нитку виска, підвішеного на відстані 20-25 м від теодоліта в захищеному від вітру місці. Якщо нитка виска збігається з вертикальною ниткою сітки ниток, то умова виконується, у протилежному випадку проводять юстування сітки ниток. Для цього знімають запобіжний ковпачок, що закриває гвинти сітки, послабляють гвинти, які скріплюють сітку ниток з корпусом труби і в межах люфту повертають сітку ниток так, щоб вертикальна нитка сітки збіглася із ниткою виска.

Визначення колімаційної помилки теодоліта проводять з метою перевірки перпендикулярності лінії візування зорової труби до горизонтальної осі приладу. Теодоліт горизонтують та при крузі ліворуч наводять зорову трубу на будь-яку точку, розташовану на відстані близько 50 м (при цьому труба знаходиться приблизно в горизонтальному положенні), і беруть відлік по горизонтальному кругу (КЛ). Переводять теодоліт у положення круга праворуч, знову наводять на ту саму точку і знімають відлік (КП).

Значення колімаційної помилки с, зумовленої порушенням наведеної геометричної умови, знаходять за формулою:

. (5.1)

Величина колімаційної помилки с не повинна перевищувати подвійної точності теодоліта. Якщо перевищує, то виконують юстування. Для цього обчислюють правильний відлік а, яким є середній відлік, що відповідає перпендикулярному положенню візирної осі труби до її осі обертання:

. (5.2)

Далі, діючи навідним гвинтом алідади, встановлюють правильний відлік на горизонтальному крузі. Перехрестя сітки ниток при цьому зміститься з точки візування. Потім, знявши запобіжний ковпачок, що закриває юстувальні гвинти сітки ниток і, послабивши спочатку вертикальні юстувальні гвинти, переміщують боковими юстувальними гвинтами перехрестя сітки ниток до збігу її центра із зображенням точки візування.

Перевірка перпендикулярності вертикальної осі теодоліта і горизонтальної осі обертання зорової труби виконується наступним чином. Встановлюють теодоліт на відстані близько 30 м від стіни будинку і приводять вертикальну вісь теодоліта у прямовисне положення за допомогою установочного рівня. Вибирають на стіні точку, розміщену під кутом нахилу, близьким до 20є. При КЛ візують на вибрану точку і нахиляють зорову трубу до горизонтального положення, помічають на стіні центр сітки ниток - точку а1. Аналогічні дії виконують при КП та отримують точку а2. Позначені на стіні точки а1 і а2 повинні збігтися.

У сучасних теодолітах дотримання даної геометричної умови гарантується заводом-виробником. Виправлення проводять у спеціальних майстернях.

5.2 Перевірки та юстування нівеліра типу Н-3

Перевірки виконання основних геометричних умов, що висуваються до конструкції нівелірів, проводять у такій послідовності [1, 13].

Перевірка круглого рівня встановлює, чи паралельна вісь круглого рівня до осі обертання нівеліра. Круглий рівень встановлюють паралельно до напрямку двох підіймальних гвинтів і, обертаючи усі три підіймальні гвинти, приводять бульбашку рівня у нуль-пункт. Потім повертають нівелір на 180° відносно вихідного положення. Якщо бульбашка не залишилася у центрі, то виправними гвинтами рівня переміщують бульбашку на половину відхилення. Потім підіймальними гвинтами доводять бульбашку до нуль-пункту.

Перевірка сітки ниток встановлює, чи перпендикулярна горизонтальна нитка сітки до осі обертання нівеліра. На відстані 20-25 м від нівеліра підвішують висок. За круглим рівнем приводять вісь обертання у прямовисне положення. Зорову трубу візують на висок і суміщають один із кінців вертикальної нитки із ниткою виска. Якщо інший кінець вертикальної нитки відхиляється від нитки виска більше ніж на 0,5 мм, то проводять виправлення положення сітки ниток шляхом її повороту.

Перевірка головної умови нівеліра. У нівелірів із циліндричним рівнем вісь циліндричного рівня повинна бути паралельною візирній осі зорової труби при прямовисному положенні осі обертання. У нівелірів із компенсаторами візирна вісь зорової труби повинна бути горизонтальною у межах роботи компенсатора. Перевірка виконується шляхом подвійного нівелювання способом “вперед” лінії завдовжки 50 м. Нівелір розташовують на початку лінії (т. А), приводять прилад у робочий стан і вимірюють висоту нівеліра i1. У точці В (кінець лінії) прямовисно встановлюють рейку і беруть відлік b1 по рейці. Потім міняють місцями нівелір і рейку, вимірюють висоту приладу i2 і знімають відлік по рейці b2. Помилка відліку тоді обчислюється за формулою:

(5.3)

Для нівелірів типу Н-3 при заданій довжині лінії, що нівелюється, помилка не повинна перевищувати 4 мм. У протилежному випадку наводять горизонтальний штрих сітки ниток на правильний відлік: (5.4)

Для нівелірів із циліндричним рівнем ця дія виконується елеваційним гвинтом, при цьому бульбашка рівня відхилиться від нуль-пункту. ЇЇ приводять до центра вертикальними юстувальними гвинтами циліндричного рівня. Для нівелірів із компенсатором на правильний відлік по рейці наводять середню нитку сітки юстувальними гвинтами сітки ниток.

5.3 Перевірки та юстування електронного тахеометра GTS239N

Серед можливих перевірок електронного тахеометра GTS239N (Topcon) [10, 16] студенти виконують такі: перевірка сталої приладу, перевірка циліндричного рівня, перевірка круглого рівня, перевірка сітки ниток зорової труби, визначення колімаційної помилки, юстування місця нуля вертикального круга, перевірка окуляра оптичного центрира.

Перевірка і юстування сталої приладу. Стала приладу має незмінне значення. Для її перевірки необхідно виміряти (у декілька прийомів) довжину відомого базису і порівняти отримане значення з істинним.

Якщо в результаті проведених вимірів отримана різниця у довжині базису складає більше 5 мм, то сталу приладу необхідно відкоригувати. Для цього вимірюють прямі відрізки АВ (завдовжки близько 100 м), АС і ВС (т. С знаходиться у створі лінії АВ). Тоді стала приладу буде дорівнювати АС+ВС-АВ. Якщо розрахункове значення сталої приладу відрізняється від записаного у приладі, то необхідно отримане значення занести у пам'ять приладу наступним чином.

Прилад увімкнути, натискаючи одночасно клавіші “F1” і “POWER”.

На дисплеї з'явиться меню юстувань приладу:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Натиснути клавішу “F2”.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Натиснути клавішу “F1” і ввести обчислене значення сталої приладу (наприклад, -0,7 мм), після цього натиснути клавішу “F4” (ОК).

Вимкнути прилад. Після цього перевіряють теодолітні функції тахеометра.

Перевірка циліндричного і круглого рівнів, а також оптичного центрира проводиться таким самим чином, як і для теодоліта Т2. Тільки при юстуванні юстувальні гвинти регулюють не викруткою, а спеціальною шпилькою.

Перевірка сітки ниток. Прилад горизонтують, наводять перехрестя сітки ниток на точку А, розташовану на відстані 50 м. Використовуючи закріпний і навідний гвинти вертикального круга, обертають зорову трубу і контролюють, чи зміщується ця точка вздовж вертикальної нитки сітки. Якщо точка зміщується, то юстування проводиться шляхом повороту окулярної секції таким чином, щоб точка А опинилася на вертикальній нитці. Кріпильні гвинти окулярної секції послабляють викруткою.

Визначення паралельності візирної осі зорової труби до осі циліндричного рівня. Тахеометр встановлюють на штативі за наявності прямої видимості у два протилежні від нього боки та горизонтують за циліндричним рівнем. Наводять на точку А, що знаходиться на відстані 50 м. Відкріплюють закріпний гвинт вертикального круга і повертають зорову трубу на 180° навколо горизонтальної осі у протилежному напрямку. Наводять на точку В, розташовану на тій самій віддалі, що і т. А, затягують закріпний гвинт вертикального круга. Послабляють закріпний гвинт горизонтального круга і повертають інструмент на 180° навколо вертикальної осі. Фіксують ще раз точку А і затягують закріпний гвинт горизонтального круга. Відкріплюють закріпний гвинт вертикального круга і ще раз повертають зорову трубу на 180° навколо горизонтальної осі і фіксують точку С, котра повинна збігтися із попередньою точкою В.

Якщо ці точки не збігаються, то проводять юстування юстувальними гвинтами секції для юстування перехрестя сітки ниток. Між точками В і С знаходять точку D, котра віддалена від точки С на ј відстані ВС. Здвигають вертикальну нитку сітки і суміщають її із точкою D, регулюючи юстувальною шпилькою лівий і правий юстувальні гвинти.

Перевірка і юстування місця нуля вертикального круга. При вимірюванні вертикального кута візирної цілі т. А у положеннях КЛ і КП сумарна величина вимірювань повинна дорівнювати 360°. Якщо ця умова не дотримується, то половина різниці між отриманим значенням і 360° являє собою помилку за місце нуля.

Прилад горизонтують за циліндричним рівнем і вмикають, натискаючи одночасно “POWER” і “F1”.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Натискають “F1” та повертають зорову трубу для встановлення місця нуля.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Спостерігаючи візирну ціль т. А при положенні КЛ, натискають “F4” (Ввод).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наводять на точку А при положенні КП.

Натискають клавішу “F4”, виміряне значення фіксується у пам'яті приладу.

Перевірка і юстування оптичного центрира. Перевіряється суміщення лінії спостереження окуляра оптичного центрира із вертикальною віссю. Для цього суміщають центр пункту із центром оптичного центрира. Повертають прилад на 180° навколо вертикальної осі і перевіряють положення центра оптичного центрира. Центр оптичного центрира повинен знаходитися точно по центру пункту, у протилежному випадку виконують юстування. Повільно обертаючи юстувальні гвинти окуляра оптичного центрира, зміщують центр оптичного центрира на половину величини відхилення. Потім підіймальними гвинтами повторно суміщають центр оптичного центрира із центром пункту і повторюють перевірку.

Якщо в процесі роботи прилад випадково отримав механічні пошкодження від удару тощо, то необхідно відразу уважно оглянути всі гвинти та рухомі частини приладу, перевірити та від'юстувати його.

За результатами перевірок і юстувань студенти у звіті зазначають повну інформацію про прилади, які перевіряються (марка, заводський номер, рік виробництва, фірма-виробник); для кожної окремої перевірки вказують її назву, геометричну умову, що перевіряється, детально характеризують порядок проведення перевірки із наведенням результатів перевірки, схематичних рисунків (виконання перевірки та правильного взаємного розміщення осей) та використаних формул, проводять необхідні обчислення, порівнюють отримані результати із допустимими значеннями і роблять висновок стосовно дотримання геометричної умови; наводять порядок проведення юстування та його результати (за необхідності).

6. Вимірювальні роботи

6.1 Вимірювання горизонтальних кутів у полігонометричному ході 2-го розряду теодолітом типу Т2

У полігонометричних ходах і мережах згущення вимірювання горизонтальних кутів виконують (відповідно до п. 4.1.7 Інструкції [2]) способом окремого кута або способом кругових прийомів за триштативною системою оптичними приладами не нижче 5-секундної точності. Центрування приладу та візирних марок виконують з точністю 1 мм. Спосіб кругових прийомів застосовують, коли кількість напрямків на пункті більше двох.

Оскільки на практиці студенти прокладають окремий полігонометричний хід 2-го розряду, то вимірювання кутів виконується способом окремого кута, при якому алідаду обертають (в обох напівприйомах) тільки за ходом годинникової стрілки або тільки проти ходу годинникової стрілки.

Розглянемо порядок вимірювання лівого за ходом горизонтального кута детальніше.

1. У пункті вимірювання встановлюють теодоліт, а в сусідніх пунктах ходу встановлюють на штативах візирні марки і приводять їх у робочий стан, тобто виконують їх центрування і горизонтування (п. 5.1).

2. При КЛ зорову трубу теодоліта точно наводять на візирну марку переднього пункту ходу; повертаючи головку гвинта оптичного мікрометра, домагаються точного суміщення зображення діаметрально протилежних штрихів лімба (останній рух гвинта мікрометра повинен бути за годинниковою стрілкою) і беруть відлік a1, який записують у графу 4 (градуси і мінути) та у графу 5 (секунди) журналу вимірювання горизонтальних кутів, форма якого наведена у таблиці Г.1 (дод. Г). Потім головку гвинта мікрометра трохи повертають проти годинникової стрілки. Поділки на лімбі розійдуться. Знову обертають гвинт за годинниковою стрілкою і ще раз суміщають зображення протилежних штрихів лімба. Беруть відлік a2, який записують у графу 6 журналу. Якщо різниця між відліками a1 і a2 не перевищує допуску - 8Ѕ [2], то виводять середній відлік, який записують у графу 7 журналу.

3. Відкріплюють закріпний гвинт алідади і повертають алідаду разом з трубою (тільки проти годинникової стрілки), наводять трубу на візирну марку заднього пункту і знімають відліки a1 і a2 так само, як і на передній пункт. Вимірювання при КЛ складає перший напівприйом.

4. Трубу переводять через зеніт і вертикальний круг опиниться праворуч від труби (КП). Знову трубу наводять на візирну марку переднього пункту проти ходу годинникової стрілки і беруть відлік за лімбом і мікрометром (аналогічно діям у п. 2).

5. Відкріплюють закріпний гвинт алідади й повертають трубу (проти ходу годинникової стрілки) на візирну марку заднього пункту і виконують такі самі дії, як і в п. 3. Вимірювання при КП складає другий напівприйом. Разом вони складають один повний прийом.

6. Результати вимірювання опрацьовують у польовому журналі одночасно з вимірюваннями:

- обчислюють по кожному напрямку

; (6.1)

- знаходять подвійну колімаційну помилку

, (6.2)

яку записують у графу 8 журналу (коливання подвійної колімаційної похибки не повинне бути більшими допуску - 15Ѕ [2]);

...