Основы геодезии

где ?V_MAX - наибольшее значение;

?V_MIN - наименьшее значение из полученных значений объемов насыпей или выемок.

Сравниваем полученную погрешность с допустимой:

Примечание:

Схему нивелирования, картограмму земляных работ и таблицу объемов земли оформить тушью или в карандаше, кроме надписей на листах миллиметровой бумаги ф.А₄.

Таблица 1Журнал нивелирования

ЛЕКЦИЯ №14

ПРОИЗВОДСТВО ТЕХНИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Разбивка пикетажа

При техническом нивелировании трассы ее предварительно разбивают на участки равной длины - 100м по горизонту. Конечные точки таких участков трассы называют пикетами; соответственно работу по разбивке линии на участки и подготовке ее к нивелированию называют пикетажем. Каждый пикет обозначается деревянным колышком длиной около 0,2м и толщиной примерно 4см, вбитым почти вровень с земной поверхностью. Рядом с пикетом (основным колышком) забивают торой колышек - сторожок длиной 0,3 - 4м, не верхней части которого надписывают номер пикета, например №12.

Счет пикетов начинают от точки, номер которой условно принимают равным нулю, то есть №0. следующий пикет имеет №1 и далее через каждые 100м номера пикетов увеличиваются на единицу: №2, №3,№4 и т.д. Следовательно, номер пикета соответствует количеству сотен метров, пройденных от начальной точки нивелирования. Такой счет пикетов удобен тем, что номером пикета определяется длина пройденного пути от начальной точки. При стометровых участках между пикетами каждый десятый пикет определяет новый километр. Таким образом, пикет №12 показывает расстояние 1км 200м или 1200м.

Расстояния между пикетами могут быть установлены больше или меньше 100м. Это зависит от требуемой точности нивелирования.

Если нивелирование выполняется только для определения отметок каких либо точек, например, в целях создания системы опорных реперов для высотного обоснования топографической съемки в данном районе, то между такими реперами по линии нивелирования разбивают пикетаж с обозначением на местности пикетов № 1,2,3 и т.д., например через каждые 100м.

Разбивку пикетажа производят 20-метровой стальной мерной лентой. При наклонной местности расстояние между пикетами в зависимости от угла наклона откладывают несколько больше 100м с таким расчетом, чтобы горизонтальная проекция такого расстояния была 100м.

При разбивке пикетажа по наклонной местности можно ленте придавать горизонтальное положение. Если местность имеет крутой спуск или подъем, то измерения выполняют на коротких отрезках горизонтальной рейкой.

Если в результате нивелирования должен быть составлен профиль, то кроме пикетов № 1,2,3 и т.д. отмечают колышками и сторожками точки перегибов местности (точки a, b, c и т.д.).

Чтобы определить положение точки перегиба, измеряют расстояние от заднего пикета до этой точки. Измеренное расстояние надписывается на сторожке. Например, если от пикета №1 до точки a расстояние равно 10м, то на сторожке, забитом рядом с колышком и обозначающем точку а, надписывается: №1+10. это обозначение определяет положение точки а относительно пикета №1. положение другой точки d, например, будет: №1+92. подобные точки, принадлежащие характерным местам перегибов земной поверхности по линии нивелирования, называют промежуточными точками или плюсовыми точками.

При разбивке пикетажа ведут абрис. Если нивелирование охватывает небольшой участок. Абрис можно вычерчивать также как абрис угломерной съемки в полевом журнале.

Для удобства ведения абриса при съемке полосы применяется особая пикетажная книжка, изготавливаемая из бумаги в клетку или миллиметровой, размеры страниц книжки 100 х 200мм.

Средняя линия страницы книжки принимается для прочерчивания оси нивелирования. Трасса нивелирования может менять направление. Точки поворота трассы отмечаются на местности и в пикетажной книжке. В пикетажной книжке она обозначается как плюсовая (например, ПК7+64,2), а стрелкой указывается направление поворотной оси нивелирования. Угол поворота измеряется теодолитом.

В пикетажной книжке последующие после поворота точки трассы нивелирования располагаются все по той же средней линии страницы.

Полевые измерения при нивелировании трассы

Полевые измерения при нивелировании производятся, как правило, по способу нивелирования из середины. При этом нивелир устанавливают необязательно в створе линии, соединяющей нивелируемые точки. Нивелир можно устанавливать и несколько в стороне от этой линии, нужно только соблюдать условия, чтобы расстояние от нивелира до обеих точек были одинаковыми.

При установке нивелира концы ножек штатива вдавливаются в землю. В некоторых случаях в местах установки ножек штатива предварительно удаляют дерн с тем, чтобы перемещение наблюдателя вокруг нивелира не вызывало смещения инструмента. В болотистой местности ножки штатива устанавливают на колья, вбитые в грунт.

В точках нивелирования устанавливают рейки, которые по направлению хода называют задней и передней рейками. В момент визирования рейки должны быть установлены на торцы колышков, или на цилиндрики специальных переносных башмаков.

Результаты нивелирования записывают в полевой журнал (журнал технического нивелирования).

Журнал технического нивелирования

ЛЕКЦИЯ №15

ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ТРАССЫ

Содержание работы

1. Выполнить обработку результатов полевого трассирования.

2. По данным журнала продольного нивелирования построить профиль трассы в масштабах: горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:200.

3. По заданной преподавателем красной линии рассчитать уклон проектной линии и рабочие отметки.

4. Определить место нулевых работ.

5. Выводы по работе.

Методические указания для выполнения работы

Трассой называют - ось линейного сооружения. При техническом нивелировании ее предварительно разбивают на участки равной длины - 100м по горизонту. Конечные точки таких участков трассы называют пикетами; соответственно работу по разбивке линий на участки и подготовке ее к нивелированию называют пикетажем.

Результаты нивелирования записывают в полевой журнал (таблица1).

Порядок нивелирования на станции показан цифрами в скобках.

В полевых условиях производится следующая часть камеральной обработки полевого журнала нивелирования: расчет превышений (гр. 6;7), (гр.8;9), а также постраничный контроль записей и вычислений в полевом журнале.

Постраничный контроль состоит в следующем. Внизу каждой страницы журнала (см. табл.1) подсчитывают следующие суммы:

1. В графе 3 записывают сумму (₃) всех отсчетов по красной черной сторонам реек.

2. В графе 5 такую же сумму отсчетов (_п) записывают для передних реек.

3. В графе 4 записывают разность сумм . Это первая контрольная цифра.

4. В графе 6 или 7 записываем сумму превышений . Это вторая контрольная цифра.

5.В графе 8 или 9 записываем сумму средних превышений . Это третья контрольная цифра. Эти значения контрольных цифр должны быть равны.

==

Превышения обычно связаны каким-либо геометрическим условием. Например, в замкнутом нивелирном ходе алгебраическая сумма превышений хода должна равняться нулю.

Условие, возникающее при прокладке висячего хода в прямом и обратном направлениях, удобнее представить следующим образом.

Таблица 1 - Журнал нивелирования трассы

Превышения обычно связаны каким-либо геометрическим условием. Например, в замкнутом нивелирном ходе алгебраическая сумма превышений хода должна равняться нулю.

Условие, возникающее при прокладке висячего хода в прямом и обратном направлениях, удобнее представить следующим образом.

Обозначим сумму превышений прямого хода через , а обратного - через . Принимая во внимание, что знаки этих сумм противоположны, а величины их теоретически должны быть одинаковыми, можем записать условие, которому должны удовлетворять эти суммы превышений.

Если в это равенство будут подставляться суммы измеренных превышений, то получим формулу для вычисления невязки прямого и обратного ходов.

для ходов, пронивелированных в прямом и обратном направлениях

, мм.

б - длина хода в одном направлении в км.

Если подсчитанные невязки допустимы, то в измеренные превышения вводят поправки с таким расчетом, чтобы исправленные, т.е. увязанные, превышения удовлетворяли условиям.

Построение профиля трассы.

По вычисленным отметкам точек линии нивелирования составляется ее профиль. Профиль вычерчивают на миллиметровой бумаге, при этом одну из горизонтальных линий принимают за условный горизонт, от которого откладывают отметки в принятом масштабе. Линии условного горизонта придают такую отметку (выраженную целым числом метров), чтобы самая низкая точка профиля отстояла от этой линии не более чем на 4-5см.

Ниже линии условного горизонта располагается сетка профиля, представляющая собой разграфку для размещения необходимых данных (Схема).

Построение профиля производят в следующем порядке. В графе расстояний откладывают в принятом масштабе горизонтальные расстояния между пикетами и промежуточными точками.

Затем путем переноса этих расстояний фиксируют положение точек профиля на линии условного горизонта. Из всех полученных точек восстанавливают перпендикуляры к линии принятого условного горизонта, по которым откладывают вверх в более крупном масштабе (обычно крупнее горизонтального в 10 раз) соответствующие отметки пикетов, уменьшая их предварительно на величину отметки линии условного горизонта. Соединив концы перпендикуляров прямыми линиями, получают профиль.

На продольный профиль наносят также проектные данные. Например, на профиль наносят проектную линию, представляющую собой искусственно созданную линию профиля, которая в результате инженерных работ заменит собой естественный профиль. Проектная линия наносится красным цветом. Для нанесения линии проектного уклона задаются отметки начальной и конечной точек.

Уклоном i линии АВ называется отношение превышения h конечной точки В над начальной А к горизонтальному расстоянию l между этими точками.

,

где h=H_B-H_A., или H_B=H_A+il. если за H_A принять отметку 0,

а за H_B - отметку 10, то H₁₀=H₀il, знак () означает проектную линию разного уклона.

По этой формуле вычисляют отметки проектной линии для всех пикетов.

Вычисленные отметки проектной линии подписывают на профиле красным цветом, поэтому их обычно называют красными отметками. Отметки естественных пикетов и промежуточных точек подписывают черным цветом и называют их черными отметками.

Для определения объема земляных работ вычисляют разность между красными и черными отметками. Эти разности выражают собой высоты насыпей или глубины выемок. Они называют рабочими отметками. Точки пересечения проектной линии с естественным профилем называются переходными или нулевыми точками. Положение таких точек на профиле определяется следующим образом.

Пусть АВ (рис.149, б) - линия естественного профиля, и NM - проектная линия между теми же пикетами. Для определения положения переходной точки О необходимо найти расстояние до нее от предыдущего пикета А.

В треугольниках АON и BOM основаниях AN = n и BM = m являются рабочими отметками. Из подобия этих треугольников, обозначая искомое расстояние через x, а расстояние АС через s, имеем

откуда

Расстояние x и s-x записывают на профиле над условным горизонтом.

Все отметки при вынесении их на профиль округляют до 0,01 м. Рабочие отметки, если они относятся к насыпи, подписывают над проектной линией, а если к выемкам - под проектной линией.

В графе уклонов отдельные уклоны разграничивают ординатами. Если эти ординаты не совпадают с пикетами, то с обеих сторон выписывают расстояние от ординат до ближайших пикетов. Уклоны показываются наклонными линиями. Над линией записывается численное значение уклона в тысячных долях, а ниже линии протяжение пути с данным уклоном в метрах.

Заполнение других граф сетки профиля не требует особых пояснений.

По данным пикетажного журнала и ведомости прямых и кривых участков трассы нивелирования составляют также план трассы. Масштаб плана выбирают в зависимости от характера местности план составляют в масштабе 1:1000 - 1:500, в гористой 1:2000.

Для выполнения практической работы необходимо произвести вычисление абсолютных отметок по журналу продольного нивелирования.

ЛЕКЦИЯ №16

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии c рабочими чертежами проекта.

Расположение проектируемого сооружения определяют относительно окружающих предметов и сторон света. Разбивочные работы диаметрально противоположны съемочным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети. Точность этих измерений зависит от масштаба съемки. При разбивке же, наоборот, по координатам, указанным в проекте, находят на местности положение точек сооружения с заранее заданной точностью. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ.

Вынос в натуру проектных отметок

Все отметки, указанные в проекте сооружения, даются от какого-либо условного уровня. Поэтому предварительно их необходимо перевычислить в систему, в которой даны высоты исходных реперов.

Для выноса точки с проектной отметкой в натуру нивелир устанавливается на равных расстояниях от репера и точки, в которой предполагается вынесение отметки. Приведя прибор в рабочее положение, выполняют отсчеты по рейке, установленной на репере. Правильность их контролируют разностью отсчетов по красной и черной шкалам. Допустимое отклонение составляет ± 3 мм.

Рисунок 16.1 - Схема вынесения в натуру точки с проектной отметкой

Имея по рейке, установленной на репере, и отметку его H_R , вычисляют горизонт инструмента:

ГИ _(крас) = H_R + а _{(крас) ;}

ГИ _(черн) = H_R + а _{(черн) ,}

контролируя правильность вычислений по разности горизонтов. Как видно из рисунка

b _(черн) = ГИ _(черн) - Н _(пр);

b _(красн) = ГИ _(красн) - Н _(пр) .

Разность этих отсчетов по-прежнему должна быть равна разности отсчетов по рейке, установленной на репере. Затем рейку устанавливают в указанном месте и по сигналу наблюдателя у прибора перемещают ее вниз или вверх до получения проектного отсчета

b _(черн) , положение низа рейки фиксируют риской.

Для контроля повторяют разбивку по красной шкале рейки и, если расстояние между рисками не будет превышать 3 мм, фиксируют высоту средней риской.

Разбивка линии заданного уклона

При оформлении различных поверхностей возникает необходимость закреплять ряд точек, образующих линию заданного уклона.

Вначале закрепляют точку с заданной отметкой H_R , установив рейку, фиксируют отсчет по реперу а и определяют горизонт инструмента.

ГИ = H_R + а _;

Наиболее точно задача решается геометрическим нивелированием. Далее горизонт инструмента фиксируют рисками на поверхности стоек, расположенных на расстоянии d.

Рисунок 16.2 - Схема разбивки линии заданного уклона

При заданном уклоне i _пр и горизонтальном проложении между стойками d_{1 ,} d_{2 ,} d_{3 ,}

Превышение последующей точки над предыдущей будет равно:

h ₁ = i_пр Ч d₁ ;

h ₂ = i_пр Ч (d₁ + d₂ ) ;

h ₃ = i_пр Ч (d₁ + d₂ + d₃) .

На эту величину отметки следующих точек будут отличаться от горизонта инструмента:

H₁ = ГИ ± h₁

H₂ = ГИ ± h₂

H₃ = ГИ ± h₃

Отметки проектной линии фиксируют рисками. Правильность разбивки контролируют повторным нивелированием с новой установкой нивелира.

Контрольные задания

1.Определить уклон линии АВ, если расстояние между ними 1200 м, отметка точки А равна 11,22 м, отметка точки В равна 14,82 м.

2.Используя рисунок 16.2, определить превышения между точками - h _{1 ,} h ₂ , h ₃ , если расстояния между опорами равно 12, 0 м; 15, 0 м; 25, 0 м. Отметка репера H_R равна 15, 6 м, а отсчет по рейке на репере равен 1123, а линия проложена с уклоном i_пр = - 0, 006 .

3. Используя рисунок 16.1 сделать схему и решить задачу по следующим данным:

Отметка репера H_R = 37, 37 м, отсчет по рейке на репере а_R = 0912, проектная отметка Н_пр равна 38, 68 м. Определить положение точки с проектной отметкой.

4.Объяснить порядок выноса проектной отметки в натуру.

5.Какой метод нивелирования используется при выносе проектных элементов в натуру?

6.Привести примеры строительных работ, где необходимо проектировать поверхности с заданным уклоном.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

масштаб топографическая карта геодезический

Конспект лекций составлен на основании:

1.Киселев М.И., Михелев Д.Ш. Основы геодезии. Учеб. для студ. сред. спец. учеб. заведений. - М.: Высш. шк., 2001 - 368 с.: ил.

2.Киселев М.И. Геодезия: учебник для студ. сред. проф. образования - 6-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009 - 384 с.

3.Петров Н.С. Геодезия. Учебное пособие для учащихся техникумов. - М.: Издательство «Недра», 1966 - 343 с.

4.Хаметов Т.И., Громада Э.К., Золотцева Л.Н. Задачи и упражнения по инженерной геодезии: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 1998 - 142 с,: ил.

Размещено на Allbest.ru