Инженерная геодезия

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ

1. ПОВЕРКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

1.1. Поверки и юстирование теодолита

1.1.1 Поверка цилиндрического уровня

1.1.2 Поверка положения коллимационной плоскости

1.1.3 Поверка перпендикулярности трубы оси вращения теодолита

1.1.4 Поверка сетки нитей

1.1.5 Поверка постоянства места нуля вертикального круга

1.2 Поверки и юстирование нивелира Н-3

1.2.1 Поверка круглого уровня

1.2.2 Поверка сетки нитей

1.2.3 Поверка главного геометрического условия

2. СОЗДАНИЕ СЪЕМОЧНОГО ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

2.1 Проложение теодолитного хода

2.1.1 Рекогносцировка местности, закрепление точек теодолитного хода

2.1.2 Измерение горизонтальных углов

2.1.3 Измерение длин линий

2.1.4 Вычисление координат точек теодолитного хода

2.2 Проложение нивелирного хода

3.2.1 Измерение превышений

2.2.2 Обработка нивелирного журнала

2.2.3 Повторные измерения в нивелирном ходе

3. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

3.1 Приведение теодолита на станции в рабочее положение

3.2 Порядок работы на станции

3.3 Камеральные работы при тахеометрической съемке

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТЫ



ВВЕДЕНИЕ

Цель геодезической практики состоит в закреплении теоретических знаний, полученных в течение учебного года, и в приобретении практических навыков по выполнению геодезических работ, связанных с созданием планово-высотного геодезического обоснования, производством топографических съемок местности, решением ряда инженерных геодезических задач, необходимых при изысканиях, проектировании и строительстве инженерных сооружений. Поэтому основное внимание уделяется способам и методике выполнения полевых работ. Даются рекомендации по предупреждению и обнаружению грубых промахов в измерениях, которые наиболее часто делаются при работе с геодезическими приборами и инструментами.

геодезический топографический съемка приборы тахеометрическая



1. ПОВЕРКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Поверки и юстирование теодолита, нивелира выполняются перед началом полевых работ, а при необходимости - в процессе работы.

1.1 Поверки и юстирование теодолита

На геодезической практике для измерения горизонтальных и вертикальных углов используются два типа теодолитов технической точности: Т30 и 2Т30, одинаковых по внешней конструкции (рис. 1). Отличаются теодолиты практически только градуировкой лимба и отсчетным устройством.

Рис. 1 - Теодолит 2Т30:

1 - горизонтальный круг (лимб, закрытый кожухом); 2 - алидада; 3 - зрительная труба; 4 - горизонтальная ось трубы; 5 - колонка; 6 - цилиндрический уровень; 7 - вертикальный круг; 8 - подъемный винт; 9 - подставка; 10, 11 - закрепительный винт лимба; 12 - закрепительный винт алидады; 13 - наводящий винт алидады; 14 - закрепительный винт трубы; 15 -наводящий винт трубы; 16 - зеркальце; 17 - визирный целик; 18 - уровень при трубе; 19 - исправительные винты уровня при алидаде; 20 -окуляр; 21 - окулярна часть отсчетного устройства приспособления; 22 - исправительные винты уровня на трубе; 23 - винт фокусировки (кремальера)

У теодолита Т30 в поле зрения микроскопа отсчетного устройства (рис. 2) видны одновременно изображения шкал горизонтального (внизу) и вертикального (вверху) круга с общим индексом. Лимб разбит на градусные деления, которые оцифрованы и разбиты на деления ценой 10ґ. Отсчет складывается из младшей цифры градуса, которая расположена слева от индекса, и минут ? от штриха этого градуса до индекса. Отсчеты берутся с точностью до 1ґ.

На рис. 3 изображено поле зрения микроскопа отсчетного устройства теодолита 2Т30. Лимб разбит на градусные деления, которые оцифрованы. Длина шкалы, равная одному градусному делению, разбита на 6 частей по 10ґ. Каждое такое деление еще раз разбито пополам. Таким образом, цена наименьшего деления равна 5ґ. Отсчет складывается из цифры градусного штриха, попадающего на шкалу, и минут - от нулевого деления шкалы до этого градусного штриха. Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр.

Если на эту шкалу попадает штрих градусного деления со знаком минус, то отсчет минут ведется по нижнему ряду цифр шкалы от ее штриха - 0 до штриха градусного деления, т. е. уже справа налево. Отсчеты берутся с точностью до 1ґ, а иногда и до 0,5'.

Поверки теодолита выполняются в следующем порядке:

- поверка положения коллимационной плоскости;

- поверка перпендикулярности трубы оси вращения теодолита; - поверка сетки нитей;

- поверка постоянства места нуля вертикального круга.

1.1.1 Поверка цилиндрического уровня

Условие поверки: ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Выполнение этого условия позволяет с помощью уровня установить ось вращения теодолита в отвесное положение, а, следовательно, плоскость лимба ? в горизонтальное положение. Это часто называют нивелированием (горизонтированием) теодолита.

Порядок действий. Штатив с теодолитом устанавливается так, чтобы лимб горизонтального круга был примерно горизонтален. Перед выполнением поверки лимб приводится в горизонтальное положение вначале по неисправленному уровню. Для этого, поворачивая теодолит, устанавливают уровень по направлению каких-либо двух подъемных винтов и приводят его пузырек этими же винтами в нуль-пункт. Поворачивают на 90° и третьим подъемным винтом пузырек приводят в нуль-пункт. После каждой установки положение теодолита фиксируется закрепительным винтом алидады.

Для выполнения поверки теодолит вновь устанавливают так, чтобы уровень находился по направлению двух подъемных винтов, и приводят этими винтами пузырек в нуль-пункт. Затем теодолит поворачивают на 180є. Если при этом пузырек уровня остается в нуль-пункте, то условие поверки считается выполненным.

При смещении его от нуль-пункта более чем на одно деление необходимо выполнить юстирование (исправление) уровня.

Юстирование производится путем возвращения пузырька в нуль-пункт на половину отклонения подъемными винтами, по направлению которых устанавливался уровень, а на оставшуюся половину ? юстирными винтами уровня. При этом один из юстирных винтов немного вывинчивается шпилькой, а другой сразу же ввинчивается. Затем теодолит вновь поворачивается на 180є и юстирование повторяется. Число таких повторений зависит от точности определения половины отклонения пузырька уровня от нуль-пункта.

1.1.2 Поверка положения коллимационной плоскости

Условие: визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы, образуя при этом так называемую коллимационную плоскость. При невыполнении этого условия визирная ось при вращении зрительной трубы образует не коллимационную плоскость, а две конические поверхности.

Угол между фактическим положением визирной оси и перпендикуляром к оси вращения трубы называется коллимационной ошибкой.

Для поверки данного условия на местности выбирается ясно видимый удаленный предмет, на одну из точек которого можно точно навести биссектор сетки нитей. В качестве такового может быть: антенна, шпиль на крыше здания, ролик на столбе ЛЭП и т. д.

1.1.3 Поверка перпендикулярности трубы оси вращения теодолита

Условие: ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы после нивелирования теодолита коллимационная плоскость занимала отвесное положение.

В современных теодолитах это условие гарантируется заводом-изготовителем. Тем не менее эта поверка должна быть выполнена. Для этого в 10?20 м от стены здания устанавливают теодолит и визируют трубу на высоко расположенную точку на стене при круге лево. Наклоняя трубу, проецируют эту точку до горизонтального положения визирной оси и отмечают на бумаге, прикрепленной к стене, точку a1. Повторив ту же операцию при другом круге теодолита, отмечают точку a2. Если точки a1 и a2 отстоят друг от друга не более чем на 1/3 величины биссектора сетки нитей, то условие считается выполненным.

В случае несоблюдения условия исправление положений горизонтальной оси в полевых условиях не производится.

1.1.4 Поверка сетки нитей

Условие: горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Выполнение этого условия требуется для удобства визирования на отвесные предметы (например, вехи, рейки). Поверка может быть выполнена двумя способами.

Первый способ. Трубу визируют на четко видимую точку одним краем средней горизонтальной нити сетки. Затем поворачивают теодолит по азимуту, перемещая, таким образом, изображение наблюдаемой точки в другой край поля зрения трубы. Если точка отклонится от нити не более чем на 1/3 величины биссектора сетки нитей, то условие считается выполненным.

Второй способ более удобен для исправления положения сетки нитей. Для этого в 10?20 м от теодолита подвешивают отвес. Вертикальный штрих сетки визируют на нить отвеса. Если они не совпадут, то производят юстирование сетки нитей. Для этого после ослабления стопорного винта разворачивают окулярное колено трубы внутри ее объективного колена до совмещения вертикального штриха сетки с нитью отвеса. Закрепляют стопорный винт.

Эту поверку целесообразно производить второй - после поверки уровня.

1.1.5 Поверка постоянства места нуля вертикального круга

Напомним, что для теодолитов Т30, 2Т30 место нуля (МО) ? это такой отсчет по вертикальному кругу, при котором визирная ось трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня при горизонтальном круге находится в нуль-пункте. Причиной недопустимых колебаний значения места нуля могут быть: недостаточно прочное скрепление вертикального круга с осью вращения трубы; изменения в положении визирной оси трубы вследствие слабого крепления сетки нитей.

Поверка производится следующим образом. Для наблюдения выбирается на местности несколько различно удаленных от инструмента местных предметов, на которые визируют трубу при КЛ и КП. Порядок наблюдений при одном круге следующий:

- Визируют трубу на точку вначале грубо (руками), фокусируют ее.

- Приводят пузырек цилиндрического уровня при горизонтальном круге в нуль-пункт одним из подъемных винтов, расположенным по направлению линии визирования.

- Наводящими винтами совмещают центр сетки нитей с точкой и берут отсчет по вертикальному кругу.

Первую поверку (цилиндрического уровня) рекомендуется производить ежедневно перед началом измерений, а остальные ? один раз в неделю.

1.2 Поверки и юстирование нивелира Н-3

На геодезической практике для измерения превышений используется нивелир Н-3, внешний вид которого приведен на рис. 4.

В комплект нивелира входят две нивелирные рейки, по которым берутся отсчеты. После приведения подъемными винтами пузырька круглого уровня в нуль-пункт трубу визируют на рейку: вращением кремальеры добиваются четкого изображения штрихов рейки; вращением окулярного кольца ? сетки нитей.

Рис. 4 - Нивелир:

1 - подъемные винты; 2 - элевационный винт; 3 - круглый уровень; 4 - кремальера; 5 - корпус зрительной трубы; 6 - наводящий винт; 7 - трегер; 8 - закрепительный винт; 9 - объектив; 10 - окуляр с диоптрийным кольцом; 11 - контактный цилиндрический уровень

Элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня в середину ампулы, а затем в нуль-пункт, совмещая изображения концов пузырька, которые видны в поле зрения трубы (слева). Отсчет по рейке берут по среднему горизонтальному штриху сетки нитей, а = 1355 (рис. 5).

Отсчет всегда состоит из четырех цифр: первые две цифры дециметры, подписанные на рейке; третья ? сантиметры (чередующиеся черные и белые сантиметровые деления ? шашки), отсчет которых ведется вниз от начала дециметра, штрих напротив начала символа или четвертая ? миллиметры, оцениваемые на глаз от величины шашки рейки. Поверки нивелира выполняют в следующем порядке.

Рис. 5 - Поле зрения трубы нивелира Н-3

1.2.1 Поверка круглого уровня

Условие: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Поверка необходима для приведения оси нивелира в отвесное положение. Производится следующим образом. Поворачивая нивелир, устанавливают круглый уровень по направлению каких-либо двух подъемных винтов. Действуя всеми тремя подъемными винтами, приводят пузырек в нуль- пункт. Поворачивают нивелир на 180є. Если пузырек остался в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае производят юстирование уровня. Рассмотрим два способа юстирования круглого уровня.

Первый способ. Если после поворота нивелира на 180є пузырек сместился с нуль-пункта, то его смещают к нуль-пункту на половину дуги отклонения подъемными винтами, а в нуль- пункт выводят юстирными винтам круглого уровня. Затем повторяют те же действия до выполнения условия. Однако применение этого способа позволяет произвести юстирование быстро только тогда, когда пузырек не касается края ампулы (не зашкалил). При сильно разъюстированном уровне число повторений поверки может быть довольно велико. Поэтому в данном случае более результативен второй способ, который не приводится в учебной литературе.

Второй способ. Идея способа заключается в приведении оси нивелира в отвесное положение при помощи цилиндрического уровня точно так же, как это делается для теодолита. После чего пузырек круглого уровня выводится в нуль-пункт его юстирными винтами. Последовательность действий следующая.

1. Определяют диапазон работы элевационного винта числом его оборотов и выставляют в среднее положение.

2. Устанавливают цилиндрический уровень по направлению каких-либо двух подъемных винтов и приводят этими винтами его пузырек по делениям ампулы в нуль-пункт.

3. Поворачивают нивелир на 180є и приводят пузырек к нуль-пункту на половину его отклонения теми же подъемными винтами, а на оставшуюся половину ? элевационным винтом (у теодолита это делалось юстирными винтами уровня). Повторяют эти действия, пока пузырек не будет оставаться примерно в нуль-пункте (или в пределах ампулы).

4. Поворачивают нивелир на 90° и приводят пузырек в нуль-пункт третьим подъемным винтом.

5. Юстирными винтами круглого уровня выводят его пузырек в нуль-пункт. Проверяют условие, поворачивая нивелир на 180°.

1.2.2 Поверка сетки нитей

Условие: горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси нивелира. Нивелирную рейку устанавливают в 30?40 м от инструмента. Наводят на нее трубу так, чтобы изображение рейки последовательно получалось в разных местах поля зрения (у двух краев и в центре), берут отсчеты. Если все три отсчета одинаковы, то условие выполнено. Для поверки может использоваться также отвес, подвешенный в 20?30 м от нивелира в защищенном от ветра месте. Юстирование производится разворотом сетки нитей.

1.2.3 Поверка главного геометрического условия

Условие: визирная ось трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня. Одним из наиболее простых способов поверки является следующий. На ровной местности закрепляют колышками линию АВ длиной 40?60 м. На колышки устанавливают рейки, условно принимая одну из них в качестве задней, другую - передней. Измерив шагами длину линии, устанавливают нивелир в ее середине (рис. 6). Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, берут отсчеты по обеим сторонам реек и вычисляют превышения.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6. Установка нивелира в середине линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Установка нивелира в 4-5 м от задней рейки

Условие поверки считается выполненным, если /х/ ? 4 мм, в противном случае производится юстирование уровня. Для этого элевационным винтом наводят среднюю нить сетки на правильный отсчет bєп = bп?х, соответствующий горизонтальному положению визирной оси. Тогда пузырек цилиндрического уровня уйдет от нуль-пункта. Необходимо с помощью вертикальных юстирных винтов цилиндрического уровня совместить изображения концов пузырька уровня, предварительно ослабив боковые винты. После юстирование уровня поверку повторяют.



2. СОЗДАНИЕ СЪЕМОЧНОГО ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

Инженеру-строителю при проектировании и строительстве зданий, других инженерных сооружений большей частью приходится пользоваться топографическими планами масштабов 1:500 - 1:5000. Поэтому в третьем разделе настоящего пособия приводится комплекс геодезических работ по созданию таких планов методом тахеометрической съемки, а в разд. 7 - методом нивелирования поверхности по квадратам.

В месте проведения геодезической практики имеется определенная геодезическая сеть. Однако густота пунктов этой сети недостаточна для производства с них съемки местности. Поэтому опорная геодезическая сеть сгущается путем создания съемочного геодезического обоснования, с пунктов которого, называемых станциями, и производится съемка местности.

Наиболее простой путь создания съемочного обоснования - проложение тахеометрических или теодолитно-нивелирных ходов. В связи с тем, что теодолитные или нивелирные ходы являются основой для решения широкого круга инженерных задач на всех этапах строительства, им при проведении геодезической практики уделяется первостепенное значение.

2.1 Проложение теодолитного хода

Точки теодолитного хода служат плановым съемочным обоснованием для производства топографических съемок крупных масштабов. Цель проложения теодолитного хода - получение координат его точек. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми (рис. 8) или разомкнутыми (рис. 9) в зависимости от формы участка местности, подлежащего съемке.

Замкнутый ход привязывается не менее чем к двум пунктам опорной сети, например, П 6 и П 7 (см. рис. 8), разомкнутый ? к двум парам таких пунктов по его концам (см. рис. 9).

Угловая привязка осуществляется путем измерения примычных углов: в0? для замкнутого хода (см. рис. 8); в1 и в5? для разомкнутого. В порядке исключения разомкнутый ход может быть привязан только к двум пунктам опорной сети в его начале. В таком ходе (висячем) допускается не более двух сторон.

При съемке изолированных участков местности, когда привязка к пунктам государственной геодезической сети не имеет принципиального значения, замкнутые теодолитные ходы могут не опираться на пункты опорной геодезической сети, а координаты их точек вычисляются в условно принятой системе координат, назначаемых первой точке. При этом в обязательном порядке делается ориентирование первой стороны хода относительно частей света, для чего в точке Т1 (рис. 10) измеряется магнитный азимут АМТ1-Т2. Дирекционный угол этой стороны бТ1-Т2 принимается в качестве исходного и может быть вычислен по формуле:

б = Ам + д - г,

где д ? склонение магнитной стрелки; г ? сближение меридианов

Рис. 10 - Схема съемки участка местности с точек теодолитного хода

Магнитный азимут измеряется при помощи буссоли, которая крепится к теодолиту, при положении вертикального круга КЛ. Порядок действий следующий.

1. Теодолит устанавливают в точке Т1 теодолитного хода и приводят в рабочее положение. Открепляют закрепительное устройство буссоли так, чтобы ее стрелка могла свободно вращаться в горизонтальной плоскости.

2. Закрепляют лимб, открепляют алидаду и совмещают их нули, поворачивая теодолит. Алидаду закрепляют.

3. Открепляют лимб и, поворачивая теодолит, добиваются точного совмещения стрелки буссоли с ее линией С-Ю (север-юг). В результате нулевой штрих лимба будет ориентирован на магнитный север. Лимб закрепляют.

4. Открепляют алидаду и визируют зрительную трубу на веху, установленную и точке Т2 теодолитного хода. Берут отсчет по горизонтальному кругу, который и будет значением магнитного азимута направления Т1-Т2 первой стороны теодолитного хода.

2.1.1 Рекогносцировка местности, закрепление точек теодолитного хода

После получения задания на съемку местности предварительно производится следующая подготовительная работа: составляется схема расположения пунктов опорной геодезической сети на участке, подлежащем съемке; выписываются их координаты и высоты; заготавливаются колышки для закрепления точек теодолитного хода. На каждую точку должно приходиться по два колышка: короткий, длиной 15-20 см и диаметром около 3 см; длинный (около 40 см) колышек- сторожок. Колья заготавливаются из сухой древесины, верх их опиливается.

Затем бригада выходит на рекогносцировку (осмотр) местности, оставляя одного человека с основными инструментами, вещами. С собой берут две вехи, топор, колья, схему расположения пунктов опорной сети.

В процессе рекогносцировки вначале определяют границы участка, подлежащего съемке, отыскивают пункты опорной сети, к которым будет осуществляться привязка теодолитного хода. Для замкнутого хода достаточно двух пунктов опорной сети, между которыми имеется прямая видимость. Для разомкнутого хода ? две пары таких пунктов по его концам.

Затем выбирается местоположение точек теодолитного хода, с которых будет производиться тахеометрическая съемка местности. Их расположение должно отвечать следующим условиям:

1. Между смежными точками должна быть прямая видимость и подстилающая поверхность, удобная для измерения длин линий мерной лентой. Прямая видимость устанавливается при помощи вешек.

2. Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с хорошим обзором местности.

3. Длины сторон должны быть не более 350 м не менее 40 м на незастроенной и 20 м на застроенной территории.

Предельная длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки. Так, при масштабе съемки 1:1000 длина хода должна быть не более 1,2 км, а при масштабе 1:500 ? 0,6 км.

Расположение точек теодолитного хода должно позволить произвести съемку по возможности всего участка с отдельных станций (рис. 10).

Особое внимание следует обратить на заштрихованную центральную часть участка, которая, например, в залесенной местности не видна ни с одной точки теодолитного хода. В этом случае на местности закрепляется так называемая переходная точка А (рис. 10), с которой должна выполняться съемка. Требования к выбору переходной точки такие же, как и для точек теодолитного хода. Между этой точкой и какой-либо точкой теодолитного хода должна быть прямая видимость. Вершины теодолитных ходов закрепляются колышками, которые забиваются топором почти вровень с землей. Центр колышка маркируется вбитым гвоздиком или отмечается крестиком. Колышки сохранятся до конца практики.

Рядом забивается более длинный колышек-сторожок. Каждый колышек подписывается, например, так Т4/18, где числитель - номер точек теодолитного хода, знаменатель - номер бригады.

Параллельно с закреплением вершин теодолитного хода вычерчивается его схема в произвольном масштабе (см. рис. 8, 9), углы оцениваются «на глаз». На схеме указываются углы, подлежащие измерению, и пункты опорной геодезической сети, к которым привязывается ход. Схема ориентируется относительно частей света путем проведения стрелки С-Ю.

2.1.2 Измерение горизонтальных углов

Горизонтальные углы в измеряют в соответствии со схемой теодолитного хода, приведенной на рис. 8, 9. На схеме в виде стрелки проводится ходовая линия, указывающая на последовательность измерения углов. Углы, находящиеся слева по ходу, называют левыми, а находящиеся справа ? правыми.

Теодолит устанавливается в вершине измеряемого угла и приводится в рабочее положение.

Центрирование теодолита производится при помощи нитяного отвеса. Вначале штатив с теодолитом устанавливают так, чтобы отвес приходился примерно над точкой теодолитного хода. Затем последовательно устанавливают ножки штатива в грунт, следя при этом, чтобы подставка теодолита была примерно горизонтальна, а острие отвеса перемещалось к центру колышка. Более точное центрирование выполняется перемещением теодолита на головке штатива, для чего предварительно ослабляется становой винт. Центрирование производится с погрешностью не более 5 мм.

Нивелирование теодолита (приведение лимба в горизонтальное положение) производится при помощи цилиндрического уровня путем поворота теодолита на 90° (см. подразд. 1.1.1). Желательно эту операцию выполнить дважды.

Одновременно на смежных точках теодолитного хода для удобства визирования выставляются вехи. Они втыкаются в землю рядом с колышками, но обязательно в створе смежных точек, образующих стороны измеряемого угла, например, Т3- Т2 и Т3-Т4 (рис. 11). Это делается с целью сведения к минимуму ошибки за редукцию визирной цели.

2.1.3 Измерение длин линий

Измерения длин линий производят два мерщика - передний и задний. Так как расстояния между соседними точками теодолитного хода небольшие (100?150 м) и между ними есть прямая видимость, то веха устанавливается только в конечной точке измеряемой линии. Ленту разматывают 20-метровым штрихом вперед ? в направлении на веху. Задний мерщик прикладывает нулевой штрих ленты к помеченному центру колышка, который является началом измеряемой линии. Затем, подавая свободной рукой сигналы переднему мерщику, он выставляет передний конец ленты в створе линии (направляет ленту на веху). Передний мерщик встряхивает ленту, добиваясь тем самым, чтобы вся она лежала в створе линии, и, натягивая, фиксирует шпилькой ее конец. Затем ленту протягивают на один пролет. Задний мерщик цепляет ленту крючком за первую шпильку и все действия повторяются. В начале измерения линии все шпильки находятся у переднего мерщика. Задний мерщик после фиксирования очередного пролета собирает шпильки. Таким образом, в конце измерения линии у заднего мерщика оказывается столько шпилек, сколько целых 20-метровых пролетов содержится в линии. Если шпильки закончились, то задний мерщик передает переднему мерщику все шпильки, удерживая конец ленты у точки, где была последняя шпилька, после чего измерения продолжаются.

В конце линии измеряют остаток между последней шпилькой и концом линии. Для этого передний мерщик протягивает ленту, как и прежде по створу линии, возвращается в конечную точку линии, натягивает слегка и снимает по ней отсчет в метрах, дециметрах, сантиметрах, оценивая их от последнего дециметрового деления (отверстия) до центра колышка на глаз или при помощи линейки до 1 см.

В теодолитных ходах с короткими сторонами (менее 100 м), когда их нецелесообразно разбивать на части, сразу же измеряют горизонтальное проложение линий.

Измерение горизонтальных проложений производится так же, как измерение наклонных расстояний. Разница лишь в том, что мерная лента не укладывается на землю, а удерживается одним из мерщиков на весу в горизонтальном положении, которое определяется на глаз. Лента натягивается с силой, примерно равной 10 кг, чтобы не было большого ее провисания (не более 20 см). Желательно, чтобы третий мерщик, находясь в стороне, контролировал горизонтальность ленты.

2.1.4 Вычисление координат точек теодолитного хода

После измерения углов и длин линий сразу же приступают к вычислению координат точек хода, т. к. при этом производится окончательный контроль измерений. Вычисления выполняются в специальной ведомости.

В ведомостях через строку выписываются следующие данные: номера точек в соответствии с их обозначениями на схемах; координаты исходных пунктов (П6, П4, П7), на которые опираются ходы; дирекционные углы исходных направлений (бП7-П6, бП3-П4, бП7-П10), измеренные значения горизонтальных углов в и горизонтальные проложения S-линий.

Контроль правильности вычисления координат точек и исправленных приращений заключается в повторном вычислении координат начальной точки (замкнутый ход) и конечной точки (разомкнутый ход), записанных в последней строке ведомости.

2.2 Проложение нивелирного хода

Техническое нивелирование ? это наименее точный вид геометрического нивелирования по сравнению с нивелированием 1?4 классов. Производится с целью создания высотного съемочного обоснования топографических съемок, а также при изысканиях, проектировании и строительстве различного рода инженерных сооружений. Для определения высот точек прокладываются нивелирные ходы. Они, как правило, опираются на два пункта нивелирной сети высшего класса точности. В порядке исключения разрешается прокладывать висячие ходы, опирающиеся на одну твердую точку. При этом ходы прокладываются в прямом и обратном направлениях или прокладываются замкнутые ходы в виде полигонов.

Техническое нивелирование производится нивелирами технической точности (Н-10, НС-4) или точными нивелирами (Н-3, Н-ЗК). В последнее время предпочтение отдается нивелирам с компенсаторами. При приложении нивелирных ходов используется способ нивелирования из середины, а для определения высот отдельных точек ? нивелирование вперед.

3.2.1 Измерение превышений

Состав бригады: наблюдатель, вычислитель, два реечника. Нивелирный ход представляет собой последовательно измеренные превышения с целью передачи высоты с исходного пункта на определяемые точки теодолитного хода. В качестве исходного пункта с известной высотой (репера) может быть принят пункт опорной геодезической сети. Превышения измеряются способом нивелирования из середины. При этом нормальная длина плеча (расстояние от нивелира до рейки) составляет 100?120 м, если позволяют условия местности.

Если местность ровная, то на смежных точках теодолитного хода устанавливают нивелирные рейки, а нивелир ? посредине между ними (на глаз). После приведения нивелира в рабочее положение (пузырек круглого уровня в нуль-пункте) элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и последовательно наводят трубу нивелира на рейки. Убедившись, что они видны, приступают к измерению превышения.

Установка нивелира посредине не означает, что он должен находиться в створе нивелируемых точек. Нивелир может находиться и сбоку от створа. Важно, чтобы длины плеч были при этом примерно одинаковы (рис. 11, а).

Рис. 11 - Установка нивелира:

а ? посередине смежных точек; б ? с сохранением равенства плеч

Не имея достаточного опыта, особенно при нивелировании по склону, трудно с первой постановки инструмента добиться видимости обеих реек (рис. 11, б). Горизонтальный визирный луч может пройти либо ниже, либо выше рейки. В обоих случаях нивелир необходимо перенести ближе к задней рейке, а переднюю рейку переместить ближе к нивелиру для сохранения равенства плеч (рис. 11, б). Рейки при такой предварительной прикидке можно ставить на землю.

Убедившись, что обе рейки на первой станции видны, передняя рейка в точке х1 устанавливается на специальный башмак (в крайнем случае ? на обух топора, колышек). Такие точки называются иксовыми. Они, как и точки теодолитного хода, являются связующими, т. к. участвуют в передаче высоты.

Методика измерения превышения на станции заключается в следующем:

? вначале берутся отсчеты по черной ачер и красной акр сторонам задней рейки по среднему штриху сетки нитей;

? затем берутся отсчеты по черной bчер и красной bкр сторонам передней рейки. Такое нарушение общепринятой методики наблюдений при техническом нивелировании допускается.

Перед каждым отсчетом пузырек цилиндрического уровня приводится элевационным винтом в нуль-пункт. Так как рейки без уровней установить вертикально практически невозможно, то их рекомендуется немного покачивать относительно отвесной линии в направлении визирного луча. При этом наименьший отсчет, взятый наблюдателем, будет соответствовать вертикальному положению рейки.

Отсчеты по рейкам записываются в нивелирный журнал, где для первой станции результаты измерений и вычислений представлены в буквенном выражении, порядок взятия отсчетов указан номерами в круглых скобках. Запись в журнале соответствует схеме нивелирования.

На станции сразу же вычисляются превышения по черной и красной сторонам реек. Расхождение между ними не должно быть более 5 мм с учетом разности нулей пяток пары реек. Это является контролем измерения превышения на станции. Затем вычисляется среднее арифметическое значение hcp - округлением до целого числа миллиметров (в пользу четного числа).

Если расхождение /hчер? hкр/ > 5 мм, то высота инструмента меняется и превышение измеряется заново.

Затем с нивелиром переходят на другую станцию в направлении точки теодолитного хода Т2 (см. рис. 12). Задний реечник переходит либо сразу на точку хода Т2, либо образует следующую иксовую точку. Теперь эта рейка становится передней. Реечник, бывший при работе на станции J1 передним, остается на месте в точке х1 и поворачивает рейку черной стороной к нивелиру. Эта рейка становится задней. На станции вновь производят измерения. С переходом наблюдателя с нивелиром на следующую станцию J1 задний реечник снимает башмак с точки х1. Эта точка свою роль выполнила и, т. к. являлась вспомогательной, постоянно на местности не закрепляется.

Рис. 12 - Схема нивелирования

Нивелирный ход заканчивается на твердой точке (репере) с известной высотой.

2.2.2 Обработка нивелирного журнала

Обработка нивелирного журнала начинается с постраничного контроля, который выполняется с целью проверки правильности вычисления превышений в поле. Для этого на каждой странице журнала по столбцам вычисляются суммы отсчетов по обеим сторонам задних и передних реек, суммы всех вычисленных превышений и суммы средних превышений.

Если нивелирный ход занимает менее двух страниц, то постраничный контроль может быть выполнен для всего хода сразу. При проложении хода большой протяженности (в течение нескольких дней) постраничный контроль производится ежедневно после работы в поле, т. к. при этом может быть обнаружена ошибка не только в вычислениях, но и в измерениях. Если нивелирный ход занимает много страниц, то в конце хода выполняется такой же контроль по итоговым суммам отдельных страниц.

2.2.3 Повторные измерения в нивелирном ходе

Повторные измерения производятся при недопустимой невязке (/fh/ ? fhпред) с целью выявления ошибок в измерениях.

Основными грубыми ошибками, которые делаются при проложении нивелирного хода, являются следующие:

? рейка на связующих точках хотя бы один раз устанавливалась прямо на землю;

? при взятии отсчетов по обеим сторонам рейки пузырек цилиндрического уровня не был приведен в нуль-пункт;

? при записи в журнал перепутаны местами отсчеты по задней и передней рейкам;

? наблюдения производились на рейку, установленную пяткой (нулем) вверх, а наблюдатель каким-то образом взял отсчеты механически.

Такие промахи по результатам вычислений на станции обычно не выявляются. Перед выходом в поле в этом случае рекомендуется составить схему.



3. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

Тахеометрическая съемка выполняется для получения детальных планов в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 на небольших площадях или в сложных условиях местности как самостоятельно, так и в сочетании с другими видами работ.

Для измерений используются теодолиты точные и технической точности, тахеометры.

Съемка производится при одном круге теодолита (КЛ) с пунктов опорной и съемочной геодезической сети. При этом плановое положение контуров и предметов местности определяется полярным способом, а высотное ? тригонометрическим нивелированием. Съемка местности может производиться одновременно с проложением тахеометрического хода.

3.1 Приведение теодолита на станции в рабочее положение

Теодолит устанавливается над пунктом съемочного обоснования и приводится в рабочее положение:

1. Теодолит центрируется.

2. Теодолит нивелируется.

3. Определяется место нуля (МО) вертикального круга.

4. Измеряется высота инструмента i (расстояние от оси вращения трубы теодолита до пункта, над которым теодолит центрируется) при помощи нивелирной рейки или рулетки с точностью до 1 см.

5. Заполняется ориентирование 0°00' лимба на предыдущую или последующую точку теодолитного (тахеометрического) хода, в которой устанавливается для этого веха, как при измерении горизонтального угла. В конце работы на станции для контроля визируют трубу на эту веху и берут отсчет по горизонтальному кругу. Если он отличается от нуля более чем на ±2', то все измерения на станции повторяются заново. Поэтому даже в процессе работы на станции ориентировку лимба рекомендуется по мере необходимости проверять.

Ориентирование лимба выполняется при положении КЛ теодолита следующим образом:

1. При закрепленном лимбе открепляют алидаду и, поворачивая теодолит, устанавливают отсчет, близкий к 0є. Закрепив алидаду, ее наводящим винтом совмещают нули лимба и алидады.

2. Открепляют лимб и от руки визируют трубу на нижнюю часть вехи. Закрепив лимб его наводящим винтом, производят более точное наведение на веху.

3. Проверяют отсчет по лимбу ? он должен быть 0є00ґ.

Высота инструмента i, значение МО и наименование пункта, на который ориентируется лимб, записываются в журнал тахеометрической съемки.

3.2 Порядок работы на станции

Работа на станции начинается с составления абриса, который представляет собой схематический чертеж местности, выполненный от руки в произвольном масштабе. Абрис составляется для каждой станции на отдельном листе в тетради с жесткими корочками. Вначале посередине листа наносят станцию, с которой будет производиться съемка местности, и проводят направления на предыдущую и последующую точки теодолитного хода. Указывают направление ориентирования лимба (рис.13). Затем, сориентировав по этим направлениям лист бумаги на местности, наносят карандашом элементы ситуации и рельефа, подлежащие съемке с этой станции.

К элементам ситуации относятся предметы и контуры местности. Четкие контуры (зданий, заборов, спортивных площадок, дорог и т. д.) вычерчиваются сплошными линиями. Нечеткие контуры (границы между лесом, лугом, пашней и т. д.) - в виде точек. Оконтуренные участки сопровождаются пояснительными подписями (лес, луг, пашня, кустарник, пустырь, спортплощадка и т. д.). Предметы местности, не выражающиеся в масштабе плана, изображаются в виде условных знаков (отдельно стоящие деревья, колодцы, родники, столбы, линии ЛЭП и т. д.). Одновременно с вычерчиванием ситуации на абрисе намечают кружками местоположение съемочных пикетов (реечных точек), где при съемке устанавливается рейка. Очевидно, что такими точками являются углы зданий, отдельные предметы местности, изгибы контуров и т. д. Предметы и контуры местности при необходимости сопровождаются соответствующими надписями. На абрисе указываются ширина и покрытие дороги, результаты обмеров зданий, глубина колодцев и т. д., которые непосредственно измеряют рейкой, мерной лентой, рулеткой.

Формы рельефа на абрисе схематически показывают горизонталями (на рис. 13 - лощина), а характерные линии рельефа (водослива и водораздела) ? пунктирными линиями.

Рис. 13 - Абрис на станции Т3

Положение высотных точек намечают таким образом, чтобы в результате съемки были охвачены все характерные точки и линии рельефа, составляющие его скелет (рис. 14). При этом между соседними реечными точками на абрисе стрелками показывают направления скатов (направления, по которым можно интерполировать местоположение горизонталей на плане).

Рис. 14 - Реечные точки для съемки рельефа

Если по каким-то причинам рельеф на абрисе изобразить нельзя (равнинная местность, протяженный склон небольшой крутизны), то реечные точки располагают равномерно по всей площади с тем условием, чтобы между любыми сменными точками был равномерный скат. Тогда лишь несколькими стрелками относительно линий перегиба местности указывают направления скатов.

Густота реечных точек зависит от сложности рельефа и ситуации. В среднем она должна быть такой, чтобы на плане расстояния между соседними точками были 2?3 см. Расстояния от станции до реечных точек устанавливаются техническими инструкциями. Например, при съемке в масштабе 1:1000 они не должны быть более 100 м до высотных точек и 60 м ? до контурных точек.

Все реечные точки на абрисе нумеруются, причем на всех станциях нумерация сквозная, нарастающим итогом.

Ведение абриса является одной из ответственных операций, т. к. по нему составляется план в камеральных условиях, когда исполнитель не видит перед собой местности.

3.3 Камеральные работы при тахеометрической съемке

К камеральным работам при выполнении тахеометрической съемки относятся: обработка журнала съемки, составление и вычерчивание плана участка или полосы местности.

Работа при составлении плана выполняется в следующей последовательности:

1. Построение координатной сетки.

2. Нанесение точек опорной сети и съемочного обоснования по их координатам.

3. Накладка реечных точек по данным журнала тахеометрической съемки.

4. Вычерчивание элементов ситуации с использованием абрисов.

5. Интерполирование и разводка горизонталей.

6. Рамочное оформление и зарамочные надписи.

Построение координатной сетки выполняется на листе ватмана при помощи линейки Дробышева и карандаша не мягче 2Т, заточенного лопаткой. Устройство и применение этой линейки основано на принципе соотношения сторон в прямоугольном треугольнике (теорема Пифагора). Малая линейка Дробышева имеет 6 окон и позволяет построить сетку дециметровых квадратов с максимальным общим размером 5Ч5 дм.

После вычерчивания плана карандашом выполняется его корректировка в поле. Для этого бригада выходит с планом и инструментами в район съемки, где производится глазомерное сличение плана с местностью на всем участке. В сомнительных местах и в местах, где при съемке явно недостаточно взято реечных точек для изображения элементов ситуации и рельефа, производят дополнительные измерения. В камеральных условиях на плане делаются необходимые изменения.

Контроль и приемка плана делается руководителем практики в поле. Руководитель на свое усмотрение выбирает на местности несколько контрольных точек (пикетов), на которые с точек съемочного обоснования производятся измерения. После вычислений контрольные точки наносятся на план. Номера таких точек указываются с индексом k. Точность планов оценивается по расхождениям контролируемых и контрольных точек, которые не должны превышать для предметов и контуров с четкими очертаниями 0,5 мм, а в залесенных районах ? 0,7 мм в масштабе плана. Расхождение между вычисленной отметкой контрольной точки и ее отметкой, полученной интерполированием по горизонталям, не должно быть более 1/3 высоты сечения рельефа.

По результатам контроля составляется корректурный лист, в котором указываются все замечания по плану и одновременно составляют корректурную кальку. Места, подлежащие исправлению, на кальке обводят овалом, внутри которого ставят порядковый номер замечания. В корректурном листе делается оценка качества полевых материалов: журналов, ведомостей вычислений, плана. Вносятся предложения по исправлению замечаний и сроки окончания работы, дается заключение о приемке и оценка всей работы. На производстве подобный документ называют актом приемки.

На основании корректурного листа студенты выполняют все исправления и вычерчивают план тушью (по согласованию с руководителем) в соответствии с действующими условными знаками. При окончательном оформлении плана пикеты обозначают точкой слева от отметки (см. рис. 25, юго-западный квадрат). На плане принято подписывать от 5 до 15 отметок характерных точек местности на один квадрат. На плане масштаба 1:500 оставляют все пикеты. После вычерчивания плана делается рамочное оформление и зарамочные надписи.

Отметим, что на производстве съемка местности производится на планшетах размером 40Ч40 см. или 50Ч50 см, которые имеют определенную систему номенклатуры и разграфки в единой системе координат. Поэтому планшеты на участок съемки выдаются исполнителю уже с надписанной координатной сеткой. Если участок съемки расположен на нескольких планшетах, то для сводки их между собой делается сводка по рамкам планшетов.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТЫ

1. Лыхин, А.А. Учебная геодезическая практика: учебное пособие / А.А. Лыхин, Н.Г. Березин, В.М. Лазарев. - Томск, изд-во ТГАСУ, 2012. - 139 с.

2. Маслов, А.В. Геодезия: учебники и учебные пособия для cтудентов высших учебных заведений / А.В. Маслов, А.В. Гордеев, Ю.Г. Батраков. - М.: КолосС, 2007. ? 598 с.

3. Поклад, Г.Г. Геодезия: учебное пособие для вузов / Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев. - М.: Академический проект, 2007. - 560 с.

Размещено на Allbest.ru

...