Проект главного геодезического обоснования для топографической съемки масштаба 1:2000

Размещено на http://www.allbest.ru/

32

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Физико-географическое описание района работ

1.1 Административная принадлежность

Географические координаты участка определены в таблице 1

Таблица 1

№:точек	л	ц
1	60°00ґ	36°45ґ
2	60000ґ	37000ґ
3	59°50ґ	36°45ґ
4	59°50ґ	37°00ґ

• На юго-восточной части участка располагается поселок городского типа Войкка - административный центр района. Население составляет менее 2000 человек. Занимает площадь в 0,275 кмІ. Имеется отделения Сбербанка, почтово-телефонные пункты, возможность снабжением горючего и найма рабочих.
• Участок работ достаточно обеспечен сетью автомобильных дорог с асфальтовым и грунтовым покрытием, что обеспечивает мобильность бригады, выполняющей работы. Имеется достаточное обеспечение горючим имеющегося транспорта. Так же на данной территории есть железнодорожная сеть
• Базироваться бригада будет в поселке городского типа Войкка.
• 1.2 Рельеф
• Рельеф данного региона равнинный.
• Участок работ располагается на высоте 65-150 м над уровнем моря.
• Наибольшая отметка 147,8 м, наименьшая - 65,9 м. Тип рельефа - холмистый. Наибольшая крутизна склона не достигает 5°, но в среднем около 2-3°.На Северо-западе имеется хребет Сурселька, его высота не превышает 130 м.
• На участке работ имеется множество болот, как проходимых, так и не проходимых.
• 1.3 Грунты и почвы
• На данном районе работ рельеф местности (в данном случае - это плавность горизонталей) говорит об уплотненном грунте. Вид грунта преимущественно супесчаный и песчаный с прослойками сугментов. Встречаются болотистый и торфянистый вид грунта. Глубина промерзания грунта = 1,5 м
• На основании изучения грунтов и почв рекомендуемый тип центра: тип 3 [1]
• 1.4 Климат

Климат умеренный, переходный от морского к континентальному. Абсолютный минимум температуры -26?, абсолютный максимум +38?, средняя температура января -8?, а июля +16?, перепады атмосферного давления не характерны. Среднегодовое количество осадков от 50 до 1000 мм. Преобладающее направление ветра в январе северо-западное, а в июле юго-восточное. Соотношение ясных и пасмурных дней примерно одинаковое, это не создает серьезных помех в проведении наблюдений. Осенью часты заморозки, туманы, дымка. Максимальное количество осадков выпадает в осенний период. Поэтому наиболее благоприятным периодом для проведения геодезических работ является конец весны и лето.

1.5 Гидрография

Местность хорошо рассечена реками и каналами с равнинными берегами имеются озера. Через участок работ с северо-востока протекает река Юва. По ширине русла относится к широким (206 м) и к глубоким по глубине (2,4 м) скорость течения 0,2 м/с, с юго-запада река Вара: по ширине русла относится к узким(7 м) по глубине относится к мелким (0,8 м) скорость течения 0,1 м/с. Так же с севера-запада на юго-восток имеется система реки и озер: река Элинаеки, оз. Лазарево, оз. Вахякюря. Относится к узким по ширене русла и мелким по глубине (12 м, и 1 м соответственно). Элинаеки впадает в оз. Лазарево (площадь около 2 км) и вытекая из него, впадает в оз. Вахякюря (площадь около1,5 км). Из которого так же вытекает и продолжает свой путь на юго-восток. Так же имеется несколько небольших озер, таких как Аверино, Ливиярви, Сювелахти, Каранка, Лапухино, Ярвенпо, Хинное, Пасиярви, Поутеа, Экяс, Уксу (площадь которых не более 1 км). Дно в основном илистое. На крупных объектах гидрографии имеются мосты и броды.

1.6 Растительность

Смешанные леса прывают почти 85% территории работ. Леса преимущественно состоят из елей и берез с высотой деревьев в среднем 20 м, но на некоторых участках достигают 25 м.

Такое обилие лесов позволяет использовать лесоматериалы для постройки наружных геодезических знаков.

1.7 Населенные пункты

Крупнейшим населенным пунктом в районе работ является поселок городского типа Войкка. На территории участка работ располагаются поселки сельского типа: Кейтола, Люси, Корпи, Риппати, Хейнола, Мосты, Сюдямна, Илхала, Рюмеля, Тапанила, Рихиля, Таккола, Мякинен, Кейтола, Лахтела, Кимола, Кюре, Ипатово, Вилху, Сосново, Роймала, Михайловское, что обеспечивает хорошие условия найма дополнительной рабочей силы. Практически все населенные пункты связаны разными видами дорог (шессе, грунтовыми дорогами и железнодорожными путями). Базироваться бригада будет в поселке городского типа Войкка.

1.8 Дорожная сеть

Территория проведения работ частично покрыта шоссейными дорогами (ширина проезжей части - 6-5 м, ширина полотна - 8-7 м), также имеются улучшенные грунтовые дороги. Присутствуют железнодорожные пути, соединяющие поселки Кейтола, Хаинкари, Рюмеля, Войкка, Вилху Сосново с севера-запада на юго-восток, и с юго-востока-на юго-запад соеденяет поселки Вилху, Роймала, Ювола, Кимола. Мосты обследованы и находятся в эксплуатационном состоянии. Всё это обеспечивает мобильность бригады в пределах участка работ. Рекомендуемый транспорт для выполнения работ - автомобильный.

2. Топографо-геодезическая изученность

2.1 Плановое обоснование

На территории участка сохранились 3 пункта триангуляции 2-го класса

(Поутеа, Колли, Аверино), являющимися исходными пунктами для нашей сети.

Поутеа - пункт триангуляции 2-го класса, представляющий собой сложный знак i=19 м, находящийся в 2,2 км к северу от нас. п. Кюре, в 0,5 км на восток от шессе из нас. п. Кюре в нас. п. Кимола, в 1 км на северо-восток от оз. Поутеа.

Пункт триангуляции 2-го класса Колли, представляющий собой сложный сигнал i=25 м, находится в 2 км северо-запад от нас. п. Сосново, в2,8 км к югу от нас. п. Вилху, в 1,1 км на восток от нас. п. Колли.

Пункт триангуляции 2-го класса Аверино, представляющий собой сложный сигнал i=20 м, находится в 0,3 км к западу от оз. Аверино, в 2,2 км на северо-восток от нас. Люси и в 1,1 км запад от ж/д станции Кейтола.

2.2 Высотное обоснование

На территории работ имеются 2 высотных пункта нивелирования II класса (рп №2691 и рп №3108) грунтовые репера.

· Рп №2691 - пункт нивелирной сети II класса, представляющий собой грунтовый репер находящийся в 0,3 км от центра нас. п. Тапанила на северо-восток, в 0,05 км к югу от дороги из нас. п. Тапанила, и в 5.2 км на север от нас. п. Рихля.

· Рп №3108 - пункт нивелирной сети II класса, представляющий собой грунтовый репер находящийся в 1,7 км от нас. п. Илхала на северо-запад, в 200 метрах к северу от реки Юва и в 0,5 км на юго-восток от нас. п. Кусисто.

2.3 Карты, планы

В качестве материала для проектирования выдана карта масштаба 1:50 000. Номенклатура листа YW-37-2-Б (Войкка).

3. Проект главного геодезического обоснования

3.1 Проект сети триангуляции 3 и 4 класса

геодезический масштаб съемка топографический

Проектирование планового обоснования осуществляется методом триангуляции, геометрическая связь между пунктами выражается построением систем смежных треугольников с учетом требуемой густоты. Построение сети осуществляется по программе от общего к частному. Триангуляционная сеть 3-го кл. проектируется в виде систем треугольников, жестко связанных со сторонами треугольников 2 класса. В каждой отдельной системе допускается от 1 до 10 пунктов 3 кл. Длины сторон в заполняющих сетях 3 кл. от 3 до 15 км. Сети триангуляции 4-го кл. проектируют в тех случаях, когда геодезическое обоснование создается для топографических съемок 1:5000 и крупнее. Стороны имеют значения от 1,5 до 8 км. В треугольниках углы, образованные направлениями одного класса составляют углы 30-150, а образованные направлениями разных классов не менее 5. В случае, когда пункты смежных систем триангуляции 4-го кл. удалены друг от друга менее чем на 3 км, эти пункты связываются между собой геометрически. [1]

Для достижения необходимой плотности 1 пункт на 5-15 км для данного участка площадью 254 км минимально требуется 17 пунктов. Из них мы уже имеем 3 пункта 2-го кл. В результате проектирования получено 10 пунктов 3-го класса и 10 пунктов 4-го класса. Запроектировано 20 пунктов.

Геометрические характеристики запроектированной сети 3 класса:

1. сеть содержит 14 треугольников

2. максимальная длина стороны - 6,7 км

3. минимальная длина стороны - 2,7 км

4. средняя длина стороны - 4,7 км

5. минимальный угол между направлениями - 36

6. максимальный угол между направлениями - 96

Графический проект главного планового обоснования изображён на кальке. Перечень запроектированных пунктов смотри в табл. 1.

Схема сети представлена на рис. 1

Таблица 2. Список запроектированных пунктов

№Название пункта	Класс	Тип центра	Тип знака	i, м	Примечание
1 Поутеа	2	тип 3	Сложный сигнал	19	Исходный
2 Аверино	2	тип 3	Сложный сигнал	20	Исходный
3 Колли	2	тип 3	Сложный сигнал	25	Исходный
4 Кимола	3	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса(граф)
5 Нурма	3	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса(граф)
6 Сурья	3	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
7 Юва	3	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
8 Рикала	3	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
9 Войкка	3	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
10 Роймала	3	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
11 Сараи	3	тип 3	Сложный сигнал	22	Из-за леса(аналит)
12 Хинкия	3	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
13 Сари	3	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
14 Шонга	4	тип 3	Сложный сигнал	19	Из-за леса
15 Вара	4	тип 3	Сложный сигнал	19	Из-за леса
16 Эно	4	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
17 Хиннос	4	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
18 Лазарево	4	тип 3	Сложный сигнал	25	Из-за леса
19 Куха	4	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
20 Мартила	4	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
21 Пурхоно	4	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
22 Люлюс	4	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса
23 Ипатово	4	тип 3	Сложный сигнал	20	Из-за леса

Плотность запроектированных пунктов 1 пункт на 11,04 км.

3.2 Расчет высоты знаков

3.2.1 Аналитический способ расчета

Формулы, используемые для расчета высот знаков следующие:

Где: H_1, H₂, H₀ - Абсолютные высоты местоположения первого, второго пунктов и препятствия между ними соответственно.

Где: S_1, S₂ - расстояние от пунктов до препятствия, в км.

f_1, f₂ - поправки за кривизну Земли и рефракцию атмосферы.

i₁, i₂ - оптимальные высоты сигналов на пунктах 1 и 2.

Где: i₁' - извесная высота знака, i₂' - предварительные высота сигнала на пункте 2 [1]

Аналитический расчет высот знаков Аверино и Сараи представлен в табл. 2.

Таблица 3. Аналитический расчет высот знаков

Название пункта, препятствия	Расстояние до препятствия S, км	Абс. высота Н, м	Превышение ?Н, м	Суммарная поправка f, м	Высота знаков
					Предварительная	оптимальная i
Аверино		107.9			20	20
	1,3		-2.1	0.11
Лес		110
	3.3		7,2	3.49
Сари		117.2			20	22

3.2.2 Графический способ расчета

Для расчета высоты знака графическим способом, примем за первый пункт триангуляции 3 класса Нурма, а за второй - пункт триангуляции 3 класса Кимола. Отметка пункта Нурма 103,6 м, отметка пункта Кимола 81,5 м, отметка в точке «О» - 95 м (с учетом высоты деревьев - 25 м), расстояние от препятствия до пункта Нурма - 3,8 км, до пункта Кимола - 3,0 км. Рассчитаем поправки за кривизну земли и рефракцию атмосферы по формуле ;

получим: = 0,97 м, = 0,59 м.

Д= 8,6 м,

Д= -13,5 м.

На листе миллиметровой бумаге выполним графический расчет в горизонтальном масштабе 1:50000, вертикальный масштаб 1:500 (рис. 2) [1]. Из расчета следует, что для пункта Нурма высота знака i=4 м, а для пункта Кимола высота знака i=4 м.

Но как как в местах пунктов Нурма и Кимола лес высотой 25 м то знаки в любом случае будут сложные высотой 25 м.

3.3 Предрасчет точности построения сети триангуляции 3 кл

Проект сети триангуляции 3-го классов по точности должен соответствовать требованиям инструкции [4]. Для определения качества графического проекта был произведен предрасчет точности слабой стороны. Предрасчет точности сети триангуляции 3-го класса был выполнен в программе Mining Navigator (далее MN).

Программа MN позволяет в режиме предрасчета точности найти параметры эллипса ошибок (в том числе ms, ma, СКО сторон и дирекционных углов для плановых сетей)

В качестве «слабой» стороны была принята сторона Рикала - Войкка, т. к. она наиболее удалена от ближайших исходных сторон.

По результатам предрасчета по программе MN мы получили следующие данные.

Триангуляция 3 класса

Исходя из приведенных данных, сделаем следующие выводы:

ошибка дирекционного угла линии Рикала - Войкка m= 0,9», что является допустимым значением.

Относительная ошибка «слабой» стороны Рикала - Войкка m_s/s = 1/133000, что тоже входит в допуск для наиболее «слабой» стороны 1/120000. Так как полученные результаты удовлетворяют требованиям к построению сети триангуляции 3-го класса, то запроектированная сеть может быть использована для дальнейшего сгущения сетью триангуляции 4 класса.

4. Постройка знаков, закладка центров и центров ориентирных пунктов.

4.1 Постройка наружных знаков

Положение пунктов геодезической сети обозначают на местности при помощи специальных сооружений, состоящих каждое из двух частей: подземной и наружной (надземной). Наружная часть называется геодезическим знаком, представляет собой сооружение, предназначаемое для установки визирной цели и подъема измерительных приборов на требуемою высоту над землей.

На пунктах триангуляции всех классов визирными целями являются малофазные визирные цилиндры, состоящие из болванки, к верхней части которой крепиться радиально расположенные планки. Диаметр визирного цилиндра на пунктах 1-го кл-50 см, 2-го и 3-го классов-30 см, 4-го кл-20 см; высота цилиндра соответственно 100, 60, 50.

Основные типы наружных знаков для пунктов триангуляции-пирамиды, простые и сложные сигналы.

Пирамида строится при возможности производства измерений со штатива. Четырехгранные пирамиды устанавливаются на пунктах триангуляции 1-4 классов; трехгранные - на пунктах 1-го и 2-го разрядов. Высота пирамид 5-8 м. Пирамиды могут деревянными и металлическими. (рис. 3)

Простой сигнал - конструкция из двух независимых пространственных ферм: внутренней трехгранной пирамиды, несущей приборный столик для наблюдений; внешней четырехгранной пирамиды, несущей визирную цель и площадку для наблюдателя. Простые сигналы служат для подъема теодолита на высоту от 4 до 10 м. Внешняя и внутренняя пирамиды крепятся в грунте независимо друг от друга. (рис 4)

Сложный сигнал-конструкция из двух связанных между собой пространственных ферм: несущей приборный столик внутренней трехгранной пирамиды, которая крепиться к основным столбам внешней пирамиды; внешней трехгранной пирамиды, несущей визирную цель и площадку наблюдателя. Сложные сигналы служат для подъема наблюдателя и теодолита на высоту 11 м и более. За высоту сигнала принимается отвесное расстояние от центра пункта до верхней плоскости приборного столика. По этому значению определяют размеры основания и деталей знаков.

4.2 Закладка грунтовых центров

Подземная часть является центром геодезического пункта. Центры пунктов являются носителями координат, поэтому должны быть так надежно закреплены на местности, чтобы была обеспечена их сохранность и стабильность положения в плане и по высоте в течение длительного времени. Они должны легко и быстро опознаваться на местности и иметь подходы для привязки при геодезических измерениях. Технология изготовления, глубина закладки, внешнее оформление зависят от физико-географических особенностей местности. Учитывая особенности данного объекта работ, рекомендуется использовать центры типа 3 оп.

Центр типа 3 оп. (рис. 6) Состоит из железобетонного пилона с поперечным сечением 1616 см и бетонного якоря диаметром 48 см и высотой 20 см (при закладке бурением) или размером 505020 см (при закладке в котлован). В верхнюю грань пилона заделывают марку, которая располагается на 50 см ниже поверхности земли. Под якорем устанавливают нижний центр диаметром 48 см и высотой 15 см с нижней маркой в центре плиты. Над верхней маркой центра устанавливают бетонный опознавательный столб размером см. Если опознавательный столб установлен над центром, то к его номеру добавляют «оп.» Если столб установлен на некотором расстоянии, то добавляют «оп. знак». Если центр закрывается металлическим колпаком или железобетонной крышкой, то в типе добавляется буква «к».

Внешнее оформление центров должно облегчать поиск пунктов на местности. Первый опознавательный элемент-столб, установленный над центром или опознавательный знак - на некотором расстоянии от центра. Опознавательный знак представляет собой пилон сечением см и высотой 140 см, устанавливается на различную глубину. Нижняя часть пилона заливается цементом.

На опознавательных знаках и столбах укрепляется охранная пластина, имеющая надпись «Геодезический пункт. Охраняется государством». Наземные части знаков окрашиваются краской ярких цветов.

Канавы-второй опознавательный элемент. Пункты ГГС 1-4-го классов окапываются вокруг наружного знака на расстоянии 100 см. При отсутствии наружного знак геодезические пункты окапываться канавой квадратной формы, сторона которой по внутреннему краю равна 200 см, глубина 50 см.

4.3 Закладка центров ориентирных пунктов

В качестве центра ориентирных пунктов будет использоваться центр типа 158 оп. знак.

Он состоит из усеченной пирамиды с основанием 40 х 40 см, высотой 20 см, верхним основанием 15 х 15 см с заделанной в него металлической трубой диаметром 3,6 - 6,0 см и толщиной стенок не менее 0,3 см, длина трубы 50 см. К верхнему концу трубы приваривают марку. Разрешается заменять трубу железобетонным пилоном размером 14 х 14 см или заполненной цементом асбестоцементной трубой диаметром 12-14 см с арматурой. Марку располагают на 30 см ниже поверхности земли. Вне населенных пунктов на расстоянии 80 см от центра на глубину 60 см устанавливают опознавательный знак в виде металлической трубы диаметром 6 см с якорем в виде металлической пластины размером 40 х 40 х 0,5 см. Высота опознавательного знака над землей 60 см. вместо металлической трубы на глубину 80 см можно устанавливать без якоря железобетонный пилон сечением 15 х 15 см длиной 140 см или асбоцементную трубу диаметром 14-16 см. [1]

5. Указание по производству полевых и камеральных работ

5.1 Поверки и исследования приборов

Поверки и исследования теодолитов производят для выявления и устранения ошибок, вызванных отступлением от геометрических и оптико-механических требований, заложенных в конструкцию прибора. Начинать эту работу следует с оценки внешнего состояния прибора: его комплектности, работоспособности и нормального взаимодействия всех подвижных узлов, плавности вращения подъемных и наводящих винтов, прочность фиксации вращающихся частей и т.д.

Поверки:

1. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

2. Алидада горизонтального круга должна вращаться легко, правильно и без колебаний.

3. Вертикальная нить сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси ее вращения.

4. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

5. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

6. Труба теодолита должна правильно вращаться вокруг горизонтальной оси.

7. Место зенита (MZ) вертикального круга должна быть близко к нулю.

Исследования:

1. Исследование систематической ошибки оптического микрометра.

2. Определение систематической ошибки оптического микрометра.

3. Определение ошибки совмещения штрихов.

4. Определение мертвого хода оптического микрометра.

5. Определение рена лимба горизонтального круга.

6. Исследование эксцентриситета алидады горизонтального круга.

5.2 Измерение горизонтальных направлений

Горизонтальные направления 3-го и 4-го классов измеряют оптическими теодолитами, имеющими точность не ниже, чем у Т2, способом круговых приемов. В первом полуприеме алидаду вращают только по ходу часовой стрелки, а во втором - только в обратном направлении. В первом полуприеме трубу немного переводят через предмет, а во втором - немного не доводят до него; при этом нити биссектора по окончании грубого движения всегда окажутся слева от предмета, и окончательные наведения будут всегда производиться только ввинчиванием наводящего винта алидады. Перед началом каждого полуприема алидаду вращают несколько раз в сторону движения алидады в данном полуприеме.

Таблица 5. Число приемов

Класс	Т2
3 4	12 6

Направления на пункты 3-го класса с пунктов старших классов наблюдают отдельно от направлений на пункты всех других классов, для чего составляют отдельную программу наблюдений, в которую включают только направления 3-го класса и направления на один-два пункта высшего класса, имеющих наилучшую видимость. Каждый последующий прием проводят с перестановкой лимба на величину

у =(180/m) +i,

где m - число приемов, i устанавливается таким образом, чтобы исключить короткопериодические ошибки деления лимба.

Направления на пункты 4-го класса с пунктов сетей старших классов наблюдают также в отдельной программе, в которую, кроме направлений 4-го класса, включают одно направление на пункт высшего класса.

Приемы, в течение которых нарушены нормальные условия наблюдений (внезапный порыв ветра, просчет ухудшение видимости, сбит или задет теодолит и т.д.), не заканчивают и проводят вновь. Приемы, в которых получаются недопустимые расхождения в отсчетах на начальный предмет в начале и в конце полуприема переделывают сразу. Такие приемы в число повторных приемов не включают. После выполнения всей программы наблюдений и проверки журналов приступают к переделке (повторению) неудовлетворительных приемов.

Повторение приемов производится на тех же установках лимба, на которых наблюдались основные приемы. Из-за недопустимых расхождений направлений между приемами для объективности перенаблюдают оба приема, в которых получились меньшие и большие значения. Если при повторении наименьшее и наибольшее значения повторяются и расхождения значений останутся не в допуске, следует повторить эти приемы вновь, но на установках, измененных против программных на 3 - 5⁰, или на тех же градусных установках, но с взаимной переменой установок минут. После получения удовлетворительных результатов на измененных установках первоначальные значения из основных приемов отбрасывают и в обработку не включают.

Если одно направление в приеме не удовлетворяет допуску на колебание между приемами, то его разрешается перенаблюдать на той же установке лимба в группе с начальным без замыкания горизонта. Если два направления требуют повторных измерений, то их наблюдают от того же начального направления с включением в группу еще одного смежного направления и при той же установке лимба.

Все наблюдения на пункте повторяют заново, если число повторных приемонаправлений более 33% от их общего количества. Сводки результатов измерений составляют на каждом пункте в 2-е руки наблюдатель и его помощник.

По окончании полевых работ сдаче подлежат: журналы наблюдений, центрировочные листы, сводки результатов наблюдений (в 2-е руки) и материалы предварительной обработки триангуляции (в 2-е руки).

В полевых журналах проверяют все вычисления, начиная с нахождения среднего арифметического из отсчетов и кончая выводом приведенных к нулю направлений из отдельных приемов. В центрировочных листах проверяют значения элементов приведения и контрольного угла, а также правильность оформления листов. О результатах проверки делают отметки в журналах и на центрировочных листах. Все замеченные нарушения допусков, а также недостатки оформления полевых материалов выписывают в дефектную ведомость, прикладываемую к журналам.

Сводки результатов наблюдений горизонтальных направлений составляют независимо в 2-х экземплярах (в 2-е руки). В сводки выписывают результаты измерения направлений всеми выполненными на пункте приемами и для суждения о качестве измерений для каждого приема указывают наибольшие значения разности повторных наблюдений на начальный предмет и колебания двойной коллимационной ошибки в этом приеме. После этого в сводке зачеркивают приемы, не удовлетворяющие требованию инструкции, и образуют среднее между основным и повторными приемами, если расхождение между ними, а так же среднее из них удовлетворяет установленным допускам (таб. 6). [1]

Таблица 6. Допуски измерений

Элементы наблюдений, к которым относятся допуски	Т2 и другие равноточные ему теодолиты
Расхождения между результатами наблюдений на начальное направление в начале и в конце полу приема Колебание двойной коллимационной ошибки в приеме Колебание направлений в отдельных приемах, приведенных к общему нулю	8» 15» 8»

5.3 Привязка ориентирных пунктов

Направления на ориентирные пункты наблюдают одновременно с наблюдением пунктов геодезической сети 1,2,3 и 4 классов.

Ориентирные пункты наблюдают с двумя любыми направлениями сети, тремя приемами и теми же инструментами, что и углы сети. Расхождения направлений в приемах не должны превышать 6. Расстояние от центра данного пункта до центра ориентирного пункта должно быть измерено с точностью порядка 1 м, .

5.4 Определение элементов приведения

Элементы приведения наблюдатель лично определяет на пункте дважды: перед началом наблюдений и сразу после их окончания. Элементы центрировки и редукции определяют графически на центрировочном листе. Центр пункта, оси теодолита и визирной цели проектируют любым теодолитом с трех установок при двух положениях трубы. Проектирующие плоскости должны пересекаться под углом 120° (или 60°). Длины сторон треугольников погрешностей не должны превышать 3 мм при проектировании центра, оси теодолита - 5 мм, при проектировании оси визирного цилиндра -10 мм.

Из полученных проекций точек установки теодолита и визирной цели прочерчивают по визирной линейке направления на два пункта геодезической сети и дополнительно из одной из этих точек - на оба ориентирные пункта. На краю центрировочного листа прочерчивают по ориентир-буссоли направление «север - юг». Линейные элементы приведений измеряют с точностью до 1 мм. Угловые элементы центрировки и редукции ₁ измеряют всегда при точках проекций оси теодолита и визирной цели транспортиром от направления на проекцию центра данного пункта до двух прочерченных на пункты направлений.

Контрольный угол между направлениями на пункты, полученный как разность измеренных направлений, не должен отличаться от угла, измеренного на пункте теодолитом, более чем на 2° при линейном элементе центрировки l<10 см; на 1° при l = 10-20 см и l на 0,5° при l> 20 см.

Изменение положения проекции оси теодолита или визирной цели относительно центра пункта по данным повторного определения элементов центрировки и редукции на каждом пункте не должно превышать 10 мм.

Элементы приведений на пункте наблюдатель лично определяет дважды: перед началом наблюдений и сразу после их окончания. Элементы редукции простых пирамид и сигналов, построенных на устойчивом грунте, определяют один раз в течение полевого сезона (двукратно). Определение редукций сложных сигналов производят так, чтобы между датой их наблюдения и датой определения редукции было бы не более двух месяцев.

5.5 Предварительная обработка триангуляции

Целью предварительных вычислений является контроль и оценка качества выполненных наблюдений, а также получение направлений, приведённых к центрам пунктов и редуцированных на плоскость проэкции Гаусса. В предварительные вычисления включается и получение рабочих координат пунктов для обеспечения топографических работ до окончательного уравнивания сети.

Последовательность этапов предварительных вычислений следующая:

подготовка исходных данных;

приближённое решение треугольников и вычисление их сферических избытков;

вычисление приближённых координат определяемых пунктов;

вычисление поправок за центрировку и редукцию;

вычисление поправок за кривизну изображения геодезических линий на плоскости проекции Гаусса;

вычисление направлений, приведённых к центрам пунктов и редуцированных на плоскость;

уравнивание направлений на станции, если измерения выполнялись с делением направлений на гуппы;

составление списка всех треугольников, подсчёт невязок и оценка точности измерения углов;

составление условных уравнений полюсных, базисных условий и условий дирекционных углов; определение их свободных членов;

вычисление рабочих координат определяемых пунктов[4]

6. Проект развития главного высотного обоснования

6.1 Проект нивелирной сети III, IV классов

Главное высотное обоснование для топографической съемки в масштабе 1:2000 создается в виде ходов и полигонов нивелирования III и IV классов.

В нашем случае был запроектирован полигон III класса, проходящий через все крайние пункты сети триангуляции. Далее этот полигон был разделен двумя ходами нивелирования IV класса на три полигона. Требования к построению нивелирной сети перечислены в инструкции [3]. Схема высотной сети представлена на рис. 8.

Таблица 7. Нивелирование III класса

Название секции	Длины секции, км	Длины хода, км	Периметр полигона, км	Число Гр. рп	Число Вр. Рп
Рп 2691 - Нурма	2,5			-	1
Нурма - Куха	2,5			-	1
Куха - Аверино	4,3			-	2
Аверино - Сурья	3,8			-	2
Сурья - Марттила	4,6			-	3
Марттила - Юва	3,3			-	2
Юва - Пурхона	4,6			-	3
Пурхона - Рикала	4,8			-	3
Рикала - Рп 3108	4,0			-	2
Сумма	34,4	34,4
Рп 3108 - Рп 3	3,3			1	2
Рп 3 - Ипатово	2,9			-	1
Ипатово - Войкка	3,6			-	2
Войкка - Колли	5,0			-	3
Колли - Роймала	4,1			-	2
Роймала - Сари	4,6			-	3
Сари - Рп 2	2,5			1	1
Рп 2 - Поутеа	2,7			-	1
Поутеа - Вара	2,2			-	1
Вара - Рп 1	2,4			1	1
Рп 1 - Шонга	3,0			-	1
Шонга - Кимола	4,4			-	2
Кимола - Эно	3,4			-	2
Эно - Хинное	4,6			-	3
Хинное - Рп 2691	3,1			-	2
Сумма	86,2	51,8	86,2	3	46

Название секции	Длина секции, км	Длина хода, км	Периметр полигона, км	Число гр. рп.	Число вр. рп.
Мартила - Сараи	4,0			-	2
Сараи - Люлюс	4,2			-	2
Люлюс - Рп 4	2,8			1	1
Рп 4 - Лазарево	2,8			-	1
Лазарево - Хинкия	3,2			-	2
Хинкия - Рп5	3,1			1	2
Рп 5 - Сари	3,0			-	1
Сумма	23,1	23,1		2	11
Полигон І			69,1
Полигон II			60,3

Исходя из результатов табл. 6, имеем:

- общая длинна ходов нивелирования III класса - 86,2 км и IV класса 23,1 км;

- общее количество грунтовых реперов - 5 штук;

- общее количество временных реперов - 57 штук.

6.2 Предрасчет точности сети нивелирования III класса.

Возможности программы Mining Navigator описаны в разделе 3.3.

В результате предрасчета точности мы получили следующие результаты.

Исходя из приведенных данных сделаем следующие выводы: ошибка превышения взаимного положения пунктов Поутеа - рп 2 т_h = 7,8 мм что удовлетворяет допуску т_hдоп = 20 [4]

6.3 Закладка грунтовых реперов

Реперы предназначены для обеспечения долговременной сохранности и стабильности пунктов высотной сети. Для зоны сезонного промерзания грунтов используются реперы типов 160 и 162, которые закладывают, как правило, в скважины диаметром 50 см.

В южной зоне сезонного промерзания грунта применяют репер типа 162 (рис. 9)

Это грунтовый репер, который состоит из металлической трубы с антикоррозийным покрытием, диаметр 6 см, толщина стенок не менее 0.3 см и бетонного якоря диаметром 48 см, смотри рис. 9.

Бетонный якорь и трубу скрепляют между собой на месте изготовления репера четырьмя штырями, выступающими из трубы на 10 см. Во всех случаях глубина закладки не должна быть меньше глубины наибольшего промерзания грунта плюс 100 см. Верхний конец трубы с приваренной маркой располагают на 30 см ниже дневной поверхности.

Наружным оформлением репера являются канава и опознавательный столб в виде железобетонного пилона с якорем, который устанавливают в 80 см от репера. В плане канава образует квадрат со стороной 320 см. Размер нижнего основания канавы 20 см, верхнего 120 см, глубина 50 см. Над репером насыпают курган высотой 30 см и диаметром 100 см. Длина опознавательного столба 140 см, причем основание якоря располагают на 80 см ниже поверхности земли. Выступающую над поверхностью земли часть опознавательного столба окрашивают краской ярких цветов: красный, оранжевый, желтый. К опознавательному столбу прикрепляют охранную пластину, которая должна быть обращена в сторону репера. [1]

7. Указания по производству нивелирных работ

7.1 Нивелирование III класса

Способ нивелирования III класса зависит от применяемых нивелиров. Предпочтение отдают нивелирам с плоскопараллельной пластинкой и инварным рейкам. Нивелирование производят в прямом и обратном направлениях. При нивелировании III класса применяют нивелиры с уровнем, такие как Н-3, измерения в этом случае могут быть выполнены способом средней нити.

Нивелирование III класса выполняют в прямом и обратном направлении по костылям.

Наблюдения на станции выполняют по способу «отсчитывания» с помощью трехметровых шашечных реек. Шашечные рейки имеют сантиметровые деления; на черных сторонах реек нули совпадают с пятками, а на красных сторонах с пятками совпадают отсчеты более 4000 мм. При этом рейки должны быть подобраны в комплект так, чтобы отсчет по красной стороне одной рейки отличался от отсчета другой примерно на 100 мм (на одной рейке отсчет 4687, на другой 4786). Случайные ошибки дециметровых и метровых интервалов реек не должны превышать +/-0,5 мм. Среднюю длину метра комплекта реек определяют в начале и в конце полевого сезона, а в гонных райнах - не реже одного раза в месяц. Рейки поверяют при помощи контрольной линейки. Поверку установки круглых уровней на рейках выполняют ежедневно. [1]

Порядок наблюдений на станции следующий:

- Приводят нивелир в рабочее положение при помощи установочного уровня.

- Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек уровня элевационным или подъемным винтом точно на середину и после полного успокоения пузырька делают отсчеты по среднему или дальномерным штрихам. При работе нивелиром с компенсатором наблюдения выполняют сразу после наведения на рейку.

- Наводят трубу на черную сторону передней рейки и действуют аналогично тому, как это было при наблюдении задней рейки.

- Наводят трубу на красную сторону передней рейки и выполняют действия, необходимые для взятия отсчета по среднему штриху сетки трубы.

- Наводят трубу на красную сторону задней рейки и выполняют действия для получения отсчета по среднему штриху сетки трубы.

При работе нивелиром с компенсатором отсчеты по рейке можно начинать сразу же после приведения прибора в рабочее положение с помощью установочного уровня. Результаты наблюдений на станциях записывают в журнал установленной формы или вводят в оперативную запоминающего устройства регистратора.

Нивелирование выполняют участками в 20-30 км. Переход от нивелирования в прямом направлении к нивелированию в обратном направлении делают только на постоянных знаках. При этом рейки меняют местами. Нормальная длина луча визирования - 75 м. При отсутствии колебаний изображения реек и увеличения трубы не менее 35 длину луча разрешается увеличивать до 100 м. Расстояния от нивелира до реек измеряют тонким тросом, просмоленной бечевой или дальномером; неравенство расстояний на станции допускают не более 2 м, а их накопление по секции - не более 5 м. Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,3 м. Нивелирование выполняют при хорошей видимости, отчетливых и спокойных изображениях реек. В солнечные дни не следует нивелировать в периоды, близкие к восходу и заходу солнца. При работе на станции нивелир с уровнем защищают от солнечных лучей зонтом.

Отсчет по средней нити по черной стороне каждой рейки не должен расходиться более чем на 3 мм с соответствующей полусуммой отсчетов по дальномерным нитям; расхождения значений превышений на станции, полученных по черным и красным сторонам реек, не должны быть более 3 мм с учетом разности высот нулей пары реек. При расхождениях, превышающих указанные допуски, наблюдения на станции повторяют, предварительно изменив положение нивелира по высоте не менее чем на 3 см. Расхождение между превышениями, полученными из прямого и обратного ходов, не должно превышать . В тех же пределах допускают невязки в полигонах и по линиям. [1]

7.2 Нивелирование IV класса

Нивелирование IV класса выполняют в одном направлении по костылям. Отчеты по черным и красным сторонам реек производят по средней нити. Для определения расстояний от нивелира до реек производят отсчеты по одной и той же дальномерной нити только по черным сторонам реек. Нормальная длина луча визирования - 100 м. При отсутствии колебаний изображений разрешается увеличить длину луча до 150 м. Расстояние от нивелира до реек можно измерять шагами. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускают до 5 м, а их накопление по секции - до 10 м. Высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,2 м, что проверяется отсчетами по черным сторонам реек. Расхождение значений превышения на станции, определенных по черным и красным сторонам реек, допускают до 5 мм. При большем расхождении наблюдения на станции повторяют, предварительно изменив положение нивелира по высоте на 2 - 3 см. По окончании нивелирования хода между исходными подсчитывают невязку, которая не должна превышать 20 мм. В таких же пределах допускают невязки в замкнутых полигонах, образованных линиями IV класса. [1]

При нивелировании IV класса применяют такие же приборы как при нивелировании III класса (см. пункт 7.1)

7.3 Особые случаи нивелирования III и IV классов

Нивелирование через водные препятствия шириной более 150 м. намечают на более узких местах с однообразными в топографическом отношении берегами. При возможности используют острова и отмели. Высота луча визирования над водой должна быть не менее 3 м. Для этого используют повышения местности или сооружают деревянные штативы.

Нивелирование через препятствия выполняют в наиболее благоприятное время. Лучшие условия бывают в пасмурные и облачные дни с незначительными колебаниями температуры и с небольшим ветром. В солнечные дни необходимо начинать через 3 часа после восхода и прекращать за 3 часа до захода солнца.

Нивелирование через препятствия шириной до 200 м выполняют по обычной методике, с соблюдением равенства расстояний до передней и задней реек. При этом должно выполняться условие, что угол между направлением через реку и следующим вдоль реки равен 90°. Между приемами изменяют высоту нивелира на 3-5 см. Расхождение значений превышения из приемов допускается в III классе - 4 мм, в IV классе -7 мм.

8. Сводная ведомость объемов работ

Триангуляционные работы

Постройка знаков:

· Сложных сигналов 20

· Закладка центров пунктов 20

· Закладка ориентирных пунктов 40

· Производство угловых наблюдений: 3 кл. - 13 пунктов

4 кл. - 20 пунктов

· Камеральные работы объекта 33 программы

Нивелирные работы

Закладка:

· Закладка грунтовых реперов 5

· Закладка временных реперов 57

· Длина нивелирного хода III класса 86,2 км

· Длина нивелирного хода IV класса 23,1 км

· Камеральные работы объекта 110 км

Библиографический список

1. Высшая геодезия: Методические указания по курсовому проектированию. СПбГГИ (ТУ). Сост.: А.В. Зубов, И.С. Пандул. СПб, 1999. 40 с.

2. В.Г. Зданович, А.Н. Белоликов, Н.А. Гусев, К.А. Звонарев. «Высшая геодезия». М., Недра, 1970 г., 512 с.

3. Инструкция по нивелированию I, II, III, и IV классов. - М.: Недра 1990. 220 с.

4. Высшая геодезия. Предварительная обработка триангуляции и предрасчет точности геодезических сетей на персональном компьютере: Методические указания / СПбГГИ (ТУ).Сост.: А.В. Зубов, И.С. Пандул. СПб, 2000. 38 с.

Размещено на Allbest.ru