Основные вопросы геодезии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Вывод формулы передачи дирекционных углов

инженерный геодезия строительство

Дирекционный угол - это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии параллельной ему (+Х) по ходу часовой стрелки до направления ориентируемой линии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.

2. Виды нивелирования. Способы нивелирования. Способы определения высот

В зависимости от метода и применяемых инструментов нивелирование делится на:

1) геометрическое

2) тригонометрическое

3) физическими способами (например, барометрическое)

I.Геометрическое:

- государственное,

- техническое

Это самый точный метод нивелирования, производится с помощью визирного луча - нивелира и отвесно установленных нивелирных реек. Государственное нивелирование делится на 4 класса точности определения высотных отметок точек. Точки закрепляются на местности знаками - реперами. Репера объединены в систему - государственную высотную сеть (Балтийская система высот). Инженерно-техническое нивелирование - самое грубое, применяется при строительстве и земляных работах. В зависимости от требования может выполняться как в относительных, так и в абсолютных (Балтийских) высотах.

II. Тригонометрическое

Превышения определяются по вертикальному углу наклона, измеренного теодолитом и расстоянию, измеренному рулеткой или по дальномерам.

III. Барометрическое

Превышение между двумя точками определяют по разности атмосферного давления в этих точках.

Техническое нивелирование

Техническое нивелирование выполняется на строительных площадках - самое низшее по точности геометрическое нивелирование.

Расстояние между рейкой и нивелиром должно быть не более 150 м, разность этих расстояний (плеч) не должна превышать 5 м. Нивелирование выполняется в одном направлении и отсчеты по рейкам берутся только по средней нити.

Площадное нивелирование:

Применяют при выполнении топографических планов крупного масштаба от 1:500 до 1:5000. Для этого на местности инструментально разбиваются квадраты стороной 200-400 м, которые заполняются квадратами со сторонами 20-40 м. Затем выполняется нивелирование:

Рис.

После того, как ход выполнен, считаются вершины квадрата и проводятся горизонтали методом гиперполяции.

Тригонометрическое нивелирование

Выполняется теодолитом:

Рис.

3.Опрелить последующий дирекционный угол, если предыдущий равен 25⁰30, исправленный угол между ними правый по ходу 78⁰13

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.

4. Предмет и задачи геодезии. Её роль в народном хозяйстве

Геодезия - одна из древнейших наук. Слово - земля - разделяю, а сама наука возникла как результат практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству оросительных каналов, осушению земель. Современная геодезия - многогранная наука решающая сложные научные и практические задачи. Это наука об определении размеров и форм земли, об измерениях на земной поверхности для отображения её на картах и планах. Задачи геодезии решаются на основе измерений, выполняемых геодезическими приборами. В геодезии используются положения математики, физики, астрономии, картографии, и др. Геодезия подразделяется на - высшую космическую геодезию, топографию, фотограмметрию и прикладную геодезию, каждый из этих разделов имеет свои предмет изучения, свои задачи и методы их решения, т.е является Самостоятельной научно-технической дисциплиной. Несмотря на многообразие инженерных сооружений, при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи - получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений инженерно-геодезические изыскания, - определение на местности основных осей и границ сооружений с соответствии с проектом строительства, обеспечение в процессе строительства геом. форм и размеров возведенного сооружения геом. условий установки и наладки технологического оборудования, определение отклонения геом. формы и размеров возведенного сооружения от проектных Решение современных геодезических задач связано с обеспечением и улучшением качества строит зданий и сооружений.

5. Круговая кривая. Элементы и главные точки кривой

Кривая - часть сооружения определенного радиуса разбивается по измеренному углу поворота и выбранному радиусу кривизны.

Элементы кривой:

1) Угол поворота(?) - угол отклон. трассы от предыдущего направления.

2)Радиус R

3)Тангенс T

4)ВУП - вершина угла поворота от начала и конца кривой.

5) кривая - длинна кривой от начала до конца

6)Биссектриса Б - это расстояние от вершины угла поворота до середины кривой.

7) Домер Д - это разность между двумя tg кривой

6. Определить H_пр на ПК1, если отметка ПК0 равна 452.15, а уклон = 0,06%_о

H_пр = H_пк + i*d

H_пр = 452,15+0,06*100=458,15

7. Измерение горизонтальных углов. Три способа. Способ приема

Горизонтальный угол - это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость. Горизонтальный угол BAC на местности измеряют так. На вершине измеряемого угла устанавливают теодолит. Головку штатива располагают примерно над знаком, а её верхнюю площадку приводят в горизонтальное положение. Наконечники ножек штатива вдавливают в грунт. Теодолит центруют над точкой А и по уровню на алидаде горизонт круга приводят с помощью подъемных винтов ось вращения теодолита в вертикальное положение. На точках В и С, фиксирующих направление, между которыми измеряется угол, устанавливают визирные цели: марки, веха, шпильки. Сетку нитей трубы устанавливают в соответствии со зрением наблюдателя. Для этого трубу наводят на светлый фон небо белую стену, и вращая окулярное кольцо в поле зрения трубы, добиваются четкого изображения сетки нитей. После наведения и попадания в поле зрения трубы визирной цели фиксируют направление, зажимая закрепительные винты алидады и трубы. Вращением фокусирующей кремальеры добиваются резкого изображения визирной цели. Наводящими винтами алидады и трубы совмещают центр сетки с изображением визирной цели. Существует несколько способов измерения углов. Наиболее постой способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды.

Существует несколько способов измерения углов. Наиболее постой способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды. Измерение угла при одном положении круга называют полуприемом. Как правило, работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом - измерение при правом и при левом положениях вертикального круга. Более точных результатов можно достичь если измерения выполнять несколькими приемами. Результаты измерений записывают в полевой журнал. Из полученных отчетов берут среднее. Разность средних отчетов (П минус Л ) является измеренным значением угла. Расхождение значений измеренного угла в полуприемах не должно превышать полуторной точности отсчета. Если измерения производят несколькими приемами, лимб между ними переставляют на угол 180 град.

Если измерения производят несколькими приемами, лимб между ними переставляют на угол 180 град. 1 способ приемов 2 способ круговых приемов. 3 во всех комбинациях 4 повторений.

8. Географические и прямоугольные координаты. Определение координат точки

Географическая система координат. Географические координаты могут быть астрономические и геодезические. Астрономические координаты определяются из специальных геодезических наблюдений относительно уровненной поверхности. Геодезич. опред. Из математических вычислений на поверхности референс эллипсоида величина уклонения отвесных линий к уровенной поверхности от нормалей к поверхности референс эллипсоида достигает 3-4 секунд. И зависит от распределения масс в теле земли. Положение точки опред. L широтой и B долготой.

Определение географических координат точек. Используя географические координаты углов трапеции, образованной пересечением меридианов и параллелей, а также внутреннюю (минутную) рамку карты находят географические широты () и долготы () точек. Например, для точек А и В, заданных на учебной карте масштаба 1:10 000 соответственно на пересечении улицы совхоза Беличи и дороги на восток и на ближайшем пересечении дорог, имеем

_А = 54 49'42" CШ, _А = 18 04'56" ВД, _В = 54 40'40" СШ, _В = 18 06'50" ВД. 3) В строительной практике в зависимости от условий местности используют следующие способы детальной разбивки круговых кривых: прямоугольных координат, продолженных хорд, углов и др.

Наиболее точным и распространенным является способ прямоу гольных координат, предусматривающий закрепление точек через за данное расстояние k на кривой посредством вычисления и отложения прямоугольных координат этих точек от начала или конца кривой (рис.64) по формулам:

Рис.



где = k180/R - центральный угол кривой, соответствующий интер валу разбивки. При радиусе закругления до 200 м кривую обычно разбивают через 5 м, при больших радиусах - через 10 или 20 м.

9. Построение на местности линии заданного уклона нивелиром

Задача перенесения на местность линии заданного уклона возникает при строительстве линейных сооружений (дорог, трубопроводов и т.п.), при вертикальной планировке площадок и т.п.

Допустим, требуется от точки А на местности с отметкой НА разбить линию АВ с уклоном u (рис.27). Проектная отметка НВ конца линии найдется по формуле:

HВ = HА + u? d.

В точке В забивают кол с отметкой НВ, используя способ вынесения на местность проектной отметки. Промежуточные точки разбивают при помощи наклонного луча нивелира, теодолита или визирок. Если превышение одной точки над другой невелико, то применяется нивелир, в противном случае - теодолит. Нивелир устанавливают в точке А так, чтобы один из подъемных винтов был расположен по линии АВ, а линия, соединяющая два других винта, была перпендикулярна к линии АВ (рис.27), и измеряют высоту прибора i.

10. Определить приращение ?Х, если ?=215⁰, d = 55м

?Х= d*cos ?

11. Построение плана тахеометрической съемки

4.1 Порядок работы на станции.

1. Приведение прибора в рабочее положение (центрирование, горизонтирование)

2. Определение места нуля

3. Измерение высоты прибора в см (фиксируется на рейеке)

4. Ориентирование

При КЛ ориентируют лимб теодолита на предыдущую точку хода, с этой целью 0 лимба совмещают с 0 алидады и, закрепив алидаду, вращением лимба наводят зрительную трубу на точку, лимб закрепляют. На пикеты зрительную трубу наводят только вращением алидады.

5. На пикеты устанавливается рейка, измеряются горизонтальные и вертикальные углы, расстояния.

Положение пикетов выбирают таким образом, чтобы по ним на плане можно было изобразить ситуацию и рельеф местности. Их берут на всех характерных точках и линиях рельефа.

При съемке ситуации определяют границы угодий, гидрографию, дороги, контуры зданий, т. е. все, что подлежит нанесению на план в данном масштабе.

6. По окончанию работы проверяют ориентирование. Для этого вновь визируют на предыдущую точку хода; отсчет должен отличаться от первоначального не более чем на 5'.

4.2 Обработка материалов тахеометрической съемки и составление плана.

Выполняют математическую обработку результатов полевых измерений, приведенных в журнале тахеометрической съемки. Для этого вычисляют место нуля и углы наклона между станциями по сторонам тахеометрического хода, при этом используют следующие рабочие формулы для теодолита 2Т30:

где КП и КЛ - отсчеты по лимбу теодолита при круге право и круге лево, МО - место нуля.

Тахеометрическая съемка обычно выполняют при положении круга «лево». Величину места нуля (МО) определяют перед выполнением съемки и при необходимости приводят к нулю.

При вычислении углов наклона на реечные точки место нуля в пределах точности теодолита не учитывают, в остальных случаях округляют до ближайшей четной минуты. Пример с данными задания. Станция I.

МО = (-0 06 + 0 03) / 2 = - 0 02',

I-II = 0 03 - (- 0 02) = 005.

В соответствующие графы журнала записывают расстояния D, горизонтальные проложения d и превышения h', которые вычисляют с помощью тахеометрических таблиц или микрокалькуляторов по формулам:

d = K l cos ;

h = h' + i - v;

h = (Kl)/2 sin2;

где i - высота прибора;

v- высота наведения;

k - коэффициент нитяного дальномера;

l - количество делений на рейке;

- угол наклона.

Если углы наклона не превышают 2, то измеренные линии принимают за горизонтальные проложения. Горизонтальные проложения вычисляют с округлением до 0,1 м, а превышения - с точностью до 0,01 м. Знаки превышения одинаковы со знаками углов наклона. Далее выполняют увязку высот тахеометрического хода.

После вычисления превышений на всех станциях их увязывают между станциями по тахеометрическому ходу. Для этого выписывают горизонтальные приложения между станциями, прямые и обратные превышения.

При вычислениии средних превышений между станциями ставят знак прямого превышения. Теоретическая сумма превышений равна разности высот станций III и I:

hт = H III - H I ,

Невязку сравнивают с допустимой, которая вычисляют по формуле:

f h доп. = 0,04 S n ,

где S = [S]/ n - средняя длина линий, в метрах (7) n - число линий в ходе.

Если невязка допустима, то ее распределяют на каждое превышение с обратным знаком, пропорционально длинам линий. Высота II станции равна:

HII = HI + h I-II

Высоты станций записывают на соответствующие страницы журнала, а затем вычисляют высоты пикетов по формуле:

H = Hст + h I

Далее производят составление и вычерчивание плана.

На листе чертёжной бумаги размером 31 21 cм (1/8 часть стандартного листа) строят сетку координат. Для этого откладывают от левого края 6 см, снизу 5 см, относительно этой точки разбивают координатную сетку и наносят точки по координатам. Масштаб 1: 2000. Укладывают основание транспортира по линии ориентирования, по его окружности откладывают углы на реечные точки, отмечают маленькой черточкой

12. Обратная геодезическая задача (решение)

Дано: X_A, Y_A, X_B, Y_B.

Определить: _AB, d_AB.

Решение:

_AB - r = arctg (Y/X),

Контроль: d ^. cos + X_A = X_B,

d ^. sin + Y_B = Y_B.

Примеры:

1. Определите координаты точки В, если X_A=Y_A=100м, _AB=315 , d_AB=100м (sin 315 = -0,70711, cos 315 =0,70711).

Решение: X_B=X_A+d_AB ^. cos_AB=170,71 м,

Y_B=Y_A+d_AB ^. sin _AB= 29,29 м.

2. Определите дирекционный угол направления ВС и горизонтальное проложение ВС, если XВ=YВ=1000м, XС=1100м, YС=900м.

Решение:

_ВС r_ВС=arctg{(Y_C-Y_B)/(X_C-X_B)}=45 СЗ,

_ВС=360 -45 =315 ,

13. Понятие о геодезических сетях. Способы их создания

Геодезическая сеть - это система закрепленных точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат. Геодезическая сеть бывает 2-х видов: плановая и высотная. В России геодезические сети, как плановые, так и высотные, подразделяются на государственную геодезическую сеть, геодезическую сеть сгущения и съемочную геодезическую сеть. Государственная геодезическая сеть является исходной для построения всех других геодезических сетей. Сеть сгущения служит для дальнейшего увеличения количества точек геодезической сети. Съемочная сеть является геодезическим обоснованием для производства топографических съемок, а также для выполнения различного рода инженерно-геодезических работ.

Плановые геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

При построении геодезической сети методом триангуляции на местности закрепляют ряд точек, которые в своей совокупности образуют систему треугольников. В треугольниках измеряются все углы и некоторые стороны, которые называются базисными.

Метод полигонометрии заключается в построении на местности ломанных линий, называется полигонометрическими ходами. Эти ходы прокладываются обычно между пунктами триангуляции. В полигонометрических ходах измеряются все углы поворота и длины всех сторон.

При построении сети методом трилатерации на местности также строится сеть треугольников, в которых при помощи свето- и радиодальномеров измеряются все стороны.

Высотная геодезическая сеть строится методом геометрического или тригонометрического нивелирования.

15. Определить теоретическую сумму внутренних углов 8-угольника

(n-2)*180⁰

16. Перенесение на местность проектной отметки нивелиром

Задача перенесения на местность линии заданного уклона возникает при строительстве линейных сооружений (дорог, трубопроводов и т.п.), при вертикальной планировке площадок и т.п.

Допустим, требуется от точки А на местности с отметкой НА разбить линию АВ с уклоном u (рис.27). Проектная отметка НВ конца линии найдется по формуле:

HВ = HА + u? d.

В точке В забивают кол с отметкой НВ, используя способ вынесения на местность проектной отметки. Промежуточные точки разбивают при помощи наклонного луча нивелира, теодолита или визирок. Если превышение одной точки над другой невелико, то применяется нивелир, в противном случае - теодолит. Нивелир устанавливают в точке А так, чтобы один из подъемных винтов был расположен по линии АВ, а линия, соединяющая два других винта, была перпендикулярна к линии АВ (рис.27), и измеряют высоту прибора i.

17. Определить горизонт инструмента, если известна отметка точки отчет по рейке на ней

ГИ = H_a + а

18. Вывод формулы дальномера

Существует много различных дальномеров. Наиболее простой - нитяной. Геометрическая идея его состоит в том, что если перед глазом на расстоянии ? поместить какой-либо предмет с известной длинной p и через концы предмета наблюдать на другой предмет так же с известной длинной l , то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле:

d = ? l / p

Из формулы видно, что чем больше l, тем больше будет d, если постоянно отношение ? / p.

В зрительных трубах значение p равно расстоянию между дальномерными штрихами (нитями) сетки, а l - отрезку рейки, называемому дальномерным отсчетом, видимому в трубу этими штрихами.

Формулу определения расстояния по нитяному дальномеру зрительной трубы можно получить следующим образом.

Пусть лучи идут от глаза через окуляр и проходят через дальномерные штрихи сетки параллельно оптической оси. Встретив на воем пути эквивалентную линзу, заменившую объектив и фокусирующею линзу в трубе с внутренней фокусировкой, они преломятся, пройдут через фокус эквивалентной линии F и отсекут на рейке отрезок l - дальномерный отсчет. Угол ? с вершиной в точке F измеряют основную часть L определяемого расстояния и называется параллактическим углом. Определяемое расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки.

D=L+ ? + ?,

19. Особенности проектирования автодороги, канализации

Проектирование линейных сооружений сводится к построению проектной линии будущего сооружения на продольном профиле земли.

Трассы делятся на участки в пределах которых сохраняется постоянный уклон.

На опорные трубопроводы проектируют в соответствии с профилем земли, т.е. горизонтальные и вертикальные кривые отсутствуют.

Для подземных трубопроводов есть ряд ограничений. Для каждого вида индивидуальны, например:

Безнапорные трубопроводы (канализация) проектируют с постоянным понижением.

Смотровые колодцы проектируют через определенные расстояния. От одного колодца до другого уклон постоянный. Если трасса поворачивает, то в определенном месте ставится переносный колодец (вода поступает на одной отметке, а вытекает на более низкой)

Уклоны проектируют в диапазоне от min до max. Горизонтальные участки отсутствуют.

Автомобильные дороги тоже проектируются по участкам, здесь возможны горизонтальные участки, дороги могут проектироваться как выше, так и ниже профиля земли (досыпают или срезают) .

20. Определить неувязку f_абс если известны в приращениях координат

f_абс=

21. Углы ориентирования

Азимутом называют горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до ориентируемого направления. Азимуты изменяются в 0 до 360 и бывают истинными или магнитными. Истинный азимут А отсчитывается от истинного меридиана, а магнитный А_м - от магнитного.

Дирекционный угол - это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии параллельной ему (+Х) по ходу часовой стрелки до направления ориентируемой линии.

Рис.8.1. Ориентирование линии ОМ на местности

Угол , отсчитываемый от северного направления истинного меридиана N до магнитного меридиана N_м, называется склонением магнитной стрелки.Склонение северного конца магнитной стрелки к западу называют западным и считают отрицательным -, к востоку - восточным и положительным +.

Угол между северными направлениями истинного N и параллелью осевого N_о меридианов называется зональным сближением меридианов. Если параллель осевого меридиана расположена восточнее истинного меридиана, то сближение называется восточным и имеет знак плюс. Если сближение меридианов западное, то его принимают со знаком минус. Если известны долготы меридианов, проходящих через точки А и В, то сближение меридианов можно найти по приближенной формуле:

= sin , (8)

где - разность долгот меридианов, проходящих через точки А и В.

Из формулы (8) следует, что на экваторе (=0 ) сближение меридианов = 0, а на полюсе (=90 ) = .

Рис.8.2. Зависимость между дирекционными углами и румбами

Румб - горизонтальный острый угол отсчитываемый от ближайшего северного или южного направления меридиана до ориентируемого направления. Румбы имеют названия в соответствии с названием четверти, в которой находится линия, т.е.: северо-восточные СВ, северо-западные СЗ, юго-западные ЮЗ, юго-восточные ЮВ. На рис. 8.2 показаны румбы линий О-СВ, О-ЮВ, О-ЮЗ, О-СЗ и зависимость между дирекционными углами и румбами этих линий.

22. Состав инженерных, в том числе геодезических изысканий

В состав инженерных изысканий для строительства входят следующие основные их виды: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-экологические изыскания, изыскания грунтовых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод.

К инженерным изысканиям для строительства также относятся:

геотехнический контроль;

обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;

оценка опасности и риска от природных и техноприродных процессов;

обоснование мероприятий по инженерной защите территорий;

локальный мониторинг компонентов окружающей среды;

геодезические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, кадастровые и другие сопутствующие работы и исследования (наблюдения) в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;

научные исследования в процессе инженерных изысканий для строительства предприятий, зданий и сооружений;

авторский надзор за использованием изыскательской продукции в процессе строительства в составе комиссии (рабочей группы);

инжиниринговые услуги по организации и проведению инженерных изысканий.

23. Определить допустимую ошибку нивелирования трассы длинной 2 км при техническом нивелировании

f_hдоп= 50 f_hдоп =50*1.41421=70.7

25. Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые работы: разбивка схемы нивелирования. Работа на станции

Представляет собой наиболее простой вид топосъемки. Используется на открытой местности со слабо выраженным рельефом. Получаемый нивелированием по квадратам топографический план наиболее удобны для определения объемов земляных масс при проектировании искусственного рельефа местности. Построение сетки квадратов на местности выполняется теодолитом и лентой. Стороны квадратов в зависимости от масштаба съемки и рельефа местности принимают равными 10, 20, 40 и более метров. Рассмотрим вариант разбивки шести квадратов со сторонами 40 м (рис.42). За начальное направление выбирают наиболее длинную линию А₁-А₄. В створе этой линии забивают через 40 м колышки соответствующие точкам А₁, А₂, А₃, А₄. В угловых точках А₁ и А₄ строят прямые углы и откладывают отрезки А₁-В₁ и А₄-В₄, фиксируют колышками угловые точки В₁ и В₄. Для контроля измеряют сторону В₁-В₄ и, если ее длина не отличается от проектной более чем на 1:2000 (<5см на 100 м), то выполняют разбивку точек Б₁, Б₄ и, вешением в соответствующих створах, - точек Б₂ и Б₃. Колышки забивают вровень с поверхностью земли рядом забивают колышки-"сторожки", на которых подписывают их обозначения.

Плановое положение элементов ситуаций определяют линейными промерами от вершин и сторон квадратов способами прямоугольных координат, линейных засечек и створов. Высоты вершин квадратов получают из геометрического нивелирования Н_i = ГП- b_i, где ГП - горизонт прибора ГП = Н_рп + b_рп;

b_i - отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования. В журнале-схеме (рис.42) записывают отсчеты по черной и красной сторонам рейки, поставленной на землю, поочередно у каждой вершины квадратов. Контроль правильности отсчетов выполняют по разности нулей (РО), которая не должна отличаться от стандартного значения РО равного 4683 или 4783 мм не более 3 мм. Высоты целесообразно выражать в метрах с округлением до 0.01 м. Привязка сетки квадратов к пунктам геодезической сети с целью построения топоплана в принятой системе координат выполняется прокладкой теодолитно-нивелирного хода. В учебном задании таким ходом является обратный ход от пункта 513 до пункта 512 через точки 3 и В₁. Высотная привязка точки В₁ выполнена замкнутым нивелирным ходом от пункта 512 до точки В1 и обратно без дополнительного контроля высот, что обычно не рекомендуется нормативными документами.

Схема нивелирования по квадратам

26. Определить H_пр

H_пр =

27. Способы съемки ситуации (контуров предметов на местности)

При съемке способом прямоугольных координат, положение точки 1 определено координатами Х = 72.4 м, У = 9.8 м от линии теодолитного хода 1-2. Приложив нулевой штрих рулетки к углу дома (точка 1), на ленту расположенную на линии 1-2 теодолитного хода опускают перпендикуляр и отсчитывают его длину по рулетке (9.8 м), по ленте - расстояние от пункта 1 съемочного обоснования до основания перпендикуляра (72.4 м). Перпендикуляры длиной до 4...8 в зависимости от масштаба съемки восстанавливаются визуально, а при использовании эккера могут быть увеличены примерно в пять раз. Эккер - прибор для построения на местности прямых углов.

Способом линейных засечек определено положение второго угла дома (точки 2). Для этого на местности измерено расстояния 10.6 и 9.8 м от опорных точек на линии с абсцисами соответственно 54.1 и 64.0. Угол дома на плане окажется в точке пересечения дуг с радиусами измеренных расстояний.

Способом угловой засечки на плане может быть получена точка 3. Для этого измерены теодолитом углы 33 35' и 65 05'.

Способ полярных координат предусматривает измерение на местности (точка 4) полярного угла (70 00') и его стороны (35.3 м).

Способ створа (вертикальная плоскость через две точки) использован при съемке точки пересечения ручьем линии теодолитного хода (точка 5). Расстояние (10.5 м) измерено по створу от пункта 1.

Способ обмера элементов ситуации применяют для контроля полевых измерений и графических построений на плане.

30. Прямая геодезическая задача

Дано: X_A, Y_A, _AB, d_AВ

Определить: X_B, Y_B

Рис.11. Прямая и обратная геодезические задачи

Решение:

X_B=X_A+d_AB^. cos _AB=X_A+X,

Y_B=Y_A+d_AB^. sin _AB=Y_A+Y,

где X и Y - приращения координат, т.е. проекции горизонтального проложения на соответствующие оси координат.

Контроль вычислений координат выполняют по формуле

32. Определите координату Х_В отрезка АВ, если Х_А=215, ?_АВ=278⁰, d_AB = 78

?X = Х_В - Х_А

?X = d*cos ?_АВ

d*cos ?_АВ = Х_В - Х_А

d*cos ?_АВ + Х_А = Х_В

33. Вывод формул связи дирекционных углов и румбов

Таблица

Дирекционный Угол, ?	Румб, r	Направление	Приращение координат
00 - 900	r = ?	СВ	+	+
900 - 1800	r = 1800- ?	ЮВ	-	+
1800 - 2700	r =? - 1800	ЮЗ	-	-
2700 - 3600	r = 3600- ?	СЗ	+	-

34. Измерение вертикальных углов, место нуля

Вертикальный угол или угол наклона - это угол, заключенный между наклонной и горизонтальными линиями. Вертикальный угол измеряют по вертикальному кругу аналогичным образом - одним направлением служит фиксированная горизонт линия. Если наблюдаемая точка находится выше горизонта, вертикальный угол - положителен, если ниже то отрицателен. В вертикальной плоскости теодолитом измеряют углы наклона и зенитные расстояния. При измерении вертикальных углов исходным направлением является горизонтальное. Отсчеты ведутся по шкалам, нанесенным на вертикальный круг теодолита. Для вычисления значений углов наклона определяют место нуля М0 . Место нуля - это отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси и положению уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте, или горизонтальности отсчетного индекса у теодолитов с компенсатором при вертикальном круге. Место нуля определяется так - устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, находят хорошо видимую точку и наводят на неё трубу при круге лево. При наличии уровня при вертикальном круге приводят пузырек его в нуль пункт и берут отсчет по вертикальному кругу. Трубу переворачивают через зенит, теодолит на 180 град и при круге право наводят крест сетки нитей на ту же точку. Вновь приводят пузырек в нуль пункт. И берут второй отсчет по вертикальному кругу. При работе с теодолитом 3Т30 М0 вычисляют по формуле М0= (П+Л+180 ГРАД) /2. место нуля может иметь любое значение важно чтобы при измерении вертикальных углов оно оставалось постоянным.

Для удобства вычислений желательно чтобы М0 было близким , а ещё лучше равным нулю. Измерение вертикальных углов основано на конструктивной особенности теодолита, лимб вертикального круга которого жестко скреплен на лимбе с трубой. С визирной осью трубы совпадают направления вертикального круга 0-180 или 90-270 град. Лимб, вращаясь вместе с трубой, подводит к отсчетным индексам различные отсчеты. Разность отсчетов между двумя направлениями, между направлением и горизонтальным отсчетным индексом даст значение вертикального угла от горизонтали до измеряемого направления.

36. Устройство теодолита

Теодолит - угломерный геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов. Основные части теодолита - 1 подставка с подъемными винтами. 2 горизонтальный угломерный круг. 3 алидада с колонками. 4 вертикальный круг 5 зрительная труба 6 цилиндрический уровень 7 подъемные винты 8 кремальерные и наводящие винты 9 кремальера 10 отсчетное устройство.

37.Формы, сечение и заложение рельефа. Горизонтали

Рельефом местности называется совокупность неровностей Земной Поверхности. Гора - это возвышенность над окружающей местностью конусообразная форма рельефа, вершина в виде площадки называется плато, остроконечная - пиком. Боковая поверхность горы состоит из скатов, линия слияния их с окружающей местностью - подошва, или основание горы. Котловина или впадина - углубление в виде чаши. Самая низкая точка котловины - дно. Бок поверхность состоит из скатов, линия слияния с окружающей средой называется - бровкой. Хребет - возвышенность, постепенно понижающаяся в одном направлении и имеющая два крутых ската называется склонами. Лощина вытянутое углубление местности, постепенно понижающаяся в одном направлении. Седловина - пониженная часть местности между двумя вершинами. Через седловины в горах часто проходят дороги. Вершина горы дно котловины яв. Характерными точками рельефа. Водораздел и тальвег яв. Характерными линиями рельефа.

38. Определить расстояние Х до точки нулевых работ, если смежные рабочие отметки равны: h₁ = -0.60, h₂ = +0.10

X =

39. Построение профиля земли. Построения профиля поперечника

В отличие от продольного профиля поперечный строиться в одинаковом масштабе высот и расстояний, т.к. это необходимо для проектирования поперечных профилей земляного полотна. Причем масштаб принимается достаточно крупным. В данном задании принят масштаб 1 : 200.

Сетка поперечного профиля проще и обычно содержит лишь четыре графы: “Расстояния”, “Отметки земли”, “Проектные расстояния” и “Проектные отметки”. Так как в данном задании проектирование на поперечниках не предусматривается, их следует вычерчивать лишь с двумя первыми графами, причем нет необходимости давать колонку с названием граф. Образец поперечного профиля с обозначением размеров приведен на рис. 2.

Вначале строится графа расстояний, где горизонтально подписываются расстояния между соседними точками поперечника, взятые из пикетажного или нивелирного журнала.

Затем в графу отметок земли выписываются из журнала нивелирования отметки точек поперечника с округлением до сантиметров. По отметкам производят “наколку” и вычерчивание поперечного профиля, подобно продольному профилю поверхности земли.

41. Виды масштабов. Поперечный масштаб. Точность масштаба

Масштаб - это отношение длины s линии на чертеже, плане, карте к длине S горизонтального положения, соответствующей линии в натуре. Масштаб изображается в виде либо дробью либо в виде граф изображений. Числовой масштаб - обозначается 1/М представляет собой правильную дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель показывает во сколько раз уменьшили линии местности при изображении их на плане При решении задач по карте или плану с помощью числового масштаба приходиться выполнять много вычислений. Чтобы этого избежать используют графические масштабы.

Поперечный масштаб применяют для измерений и построений особой точности. Как правило поперечный масштаб гравируют на металлических пластинах, линейках или транспортирах. Для заданного числового масштаба он может быть построен на чертеже. Поперечный масштаб строят следующим образом. На прямой линии, как и при построении линейного масштаба и первый отрезок делят на 10. Деления надписывают так же, как и при построении линейного масштаб. Из каждой точки подписанного деления восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают десять отрезков, равных десятой доле основания. Через точки полученные на перпендикулярах, проводят прямые линии, параллельные основанию. Верхнюю линию первым основанием делят так же на 10 частей. Полученные отрезки верхних и нижних делений соединяют, полученные линии называют трансверсалями.

Точность масштаба. Горизонтальное расстояние на местности соответствующее на плане 0,1 мм можно определить какие из местных предметов с известными размерами могут быть изображены в данном масштабе. Следует установить масштаб в котором следует создать план или карту, чтобы были изображены нужные предметы и детали местности. Горизонтальное расстояние на местности соответствующее в данном масштабе 0,1мм на плане, называется предельной точностью: t_пр.=0,01см*М/100 m.

43. Определить неувязку f_x в замкнутом полигоне, если известны значения углов в замкнутом полигоне

f_{x =}

44. Теодолитный ход. Полевые работы при его прокладке

Называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии.

Разомкнутый теодолитный ход должен начинаться и заканчиваться на опорных точках H и К с известными координатами, и на этих точках должны быть измерены примычные углы ?0 и ?n между опорными линиями с известными дирекционными углами и первой и последней линиями хода. Только в этом случае имеется возможность не только определить координаты всех точек теодолитного хода, но и проконтролировать правильность измерения углов и сторон хода и оценить точность выполненной работы. Если разомкнутый теодотлитный ход имеет исходные данные только с одной стороны (в начале или конце хода), то его называют висячим теодолитным ходом.

45. Система координат применяемые в геодезии

Величины определяющие положение точки в пространстве, на плоскости, на др. поверхности относительно начальных или исходных линий поверхности наз. Координатами. В инж. Геодезии применяют следующие системы координат: географические , геодезические, прямоугольные полярные и зональная система прямоугольных координат Гаусса

Географическая: уравненная поверхность принимается за поверхность сферы. Положение каждой точки на сферической поверхности земли определяется широтой и долготой . геогр. Широтой точки наз. угол (0-90) между отвесной линией проходящей через точку и линией экватора. Геогр. долготой (0-360) точки наз. Двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки.

Геодезические: и относится к поверхности эллипсоида поверхности . Положение точки определяется геодезической широтой и долготой. Геод широтой - наз угол образуемый нормальной поверхностью эллипсоида и плоскостью экватора. Геод. Долготой наз - угол образ. Плоскостями начального меридиана и меридиана данной точки. Геод координаты нельзя измерить на местности. И х вычисляют по результатам геодез.

Прямоугольная: Систему образуют две взаимно перпендикулярные оси, лежащие в горизонт плоскости (образуются четверти).причем Х совмещают с меридианом точки.

Полярная система координат представляет собой произвольно выбранную линию которая наз. Полорная ось , начальная точка оси - полюс

Зональная система прямоугольных координат Гаусса: сетку переносят со сферической поверхности Земли на плоскость (картографическое проецирование) цилиндра, проецируемую часть Земли ограничивают меридианами с разностью долгот от 6 до 3.-этот участок Земли- зона. меридиан-х экватор-у.

46. Определить превышение точки B над точкой А при нивелировании вперед если высота инструмента в точке А = 164 см, отчет по рейке в точке В=1458

Размещено на http://www.allbest.ru/

H = i -c

47. Поверки теодолита

Выяснение в полевых условиях сохранности взаимного расположения частей теодолитов называют поверками. До начала работы с теодолитом внешним осмотром проверяют его устойчивость на штативе, плавность хода подъемных и наводящих винтов, прочность фиксации вращающихся частей закрепительными винтами. Если теодолит получен с завода, после ремонта, от другого специалиста, до ввода в эксплуатацию выполняют поверки. В процессе поверок удостоверяются в правильном положении осей прибора. Ось UU цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора. Теодолит установлен на штативе, так чтобы уровень был расположен по направлению двух любых подъемных винтов и, вращая их в различные стороны, приводят пузырек уровня в нуль пункт, затем поворачивают горизонт круг теодолита на 180 град. Если пузырек остался на середине или отклонился не более чем на одно деление - исправен. Для устранения неисправности пузырек перемещают исправительными винтами к нуль пункту на одну половину дуги отклонения, подъемными винтами на вторую. После выполнения поверки удостоверь, что теодолит сохранил рабочее положение. Для этого горизонтальный круг поворачивают на 90 град, приводят пузырек цилиндр уровня на середину и поворачивают горизонтальный круг в любом направлении. Если при различных положения круга относительно подъемных винтов пузырек остался на середине, поверка считается выполненной. Визирная ось PP трубы должна быть перпендикулярна оси HH вращения трубы. Вертикальную ось теодолита приводят в отвесное положение. Для этого сначала устанавливают уровень теодолита по направлению двух подъемных винтов приводят пузырек на середину. Поворачивают теодолит на 90 град и вращением третьего подъемного винта приводят пузырек снова на середину. Наводят трубу на удаленную точку закрепляют лимб и берут отсчет а1 по горизонтальному кругу. Отпускают зажимной винт зрительной трубы и переводят требу через зенит берут отсчет а2. если отсчеты а1 и а2 равны или отличаются не более чем на двойную точность отсчетного устройства теодолит - исправен. Чтобы установить неисправность из отсчетов а1 и а2 находят средний отсчет а - изображение сместится от вертикальной нити. Снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют вертикально расположенные винты и вращением боковых исправ винтов смещают сетку нитей до совпадения перекрестия сетки нитей с точкой визирования. После юстировки закрепляют пинты. Ось HH вращения трубы должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора. Теодолит устанавливают на расстоянии 8-10 м от стены здания. Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепляют горизонт круг. Трубу плавно опускают до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закреп винт алидады и снова наводят на туже точку. Проецируют точку на то же уровень и закрепляют, если проекции совпадают теодолит исправен.

При работе с наруш соотношением осей выполняется следующее. Измерения делают только при двух положениях круга. При подъеме трубы до 30 град и расстоянии до проектируемой точки 20 м допускается несовпадение проекц до 30 мм. За окончательный результат принимают среднее из двух измерений. Вертикальная нить AA сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси HH её вращения. Вертикальную ось вращения теодолит приводят в отвесное положение. На расстоянии 8-10 м закрепляют отвес. Вертикальную нить наводят на отвес. Если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса, теодолит исправен. Чтобы исправить соотношение осей, снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют исправительные винты сетки и поворачивают диафрагму так, чтобы вертикальная нить сетки нитей совместилась с нитью отвеса.

48. Проектирование трассы подземного напорного трубопровода

Трассу трубопровода проектируют с учетом продольного профиля местности. Особое внимание уделяют размещению смотровых колодцев, их размещают в места присоединения новых труб, в точках изменения уклона и направления трассы, между колодцами трубопровод должен быть строго прямолинейным. Построение профиля трубопровода начинают с нанесения смотровых колодцев, горизонтальных расстояний. Отметку лотка первого колодца определяют с учетом подключения к проектируемой магистрали обслуживаемых ею объектов. Уклоны должны соответствовать нормальной работе системы и минимуму затрат на ее сооружение. На равнинной местности достаточно иметь минимально допустимый уклон, чтобы не заглублять магистраль и не увеличивать глубину смотровых колодцев. На рельефных участках назначают максимальные уклоны и сооружают перепадные колодцы.

Отметку Hj+1 лотка следующего колодца определяют по формуле

Hj+1 = Hj + ind

где Hj -- отметка лотка предыдущего соседнего колодца, in -- проектный уклон трубы, d -- горизонтальное расстояние между колодцами.

На рисунке 1.36 приведен профиль самотечного канализационного трубопровода, на который наносят данные о пересекаемых им препятствиям приводят сведения о характере грунтов, уровне подземных вод, результаты гидравлических расчетов.