Основные вопросы инженерной геодезии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вопросы к экзамену по дисциплине «Инженерная геодезия», 2006 г

1. Предмет и задачи геодезии.

2. Форма и размеры Земли.

3. Система географических координат.

4. Прямоугольная система координат Гаусса-Крюгера.

5. Ориентирование линий.

6. Топографические карты и планы.

7. Виды масштабов.

8. Задачи, решаемые на картах и планах.

9. Угловые измерения.

10. Приборы для измерения углов.

11. Способы измерения горизонтальных и вертикальных углов.

12. Линейные измерения.

13. Приборы, используемые для линейных измерений.

14. Нивелирование.

15. Виды нивелирования.

16. Приборы, используемые для нивелирования.

17. Виды ошибок при измерениях.

18. Веса результатов измерений.

19. Государственные геодезические сети и их виды.

20. Государственные геодезические плановые и высотные сети.

21. Государственные геодезические сети сгущения к геодезическое съемочное обоснование.

22. Принципы построения государственных геодезических сетей.

23. Виды топографических съемок.

24. Геодезические работы при инженерных изысканиях.

25. Элементы геодезических разбивочных работ.

26. Способы разбивки сооружений.

27 Перенесение на местность проектов застройки.

28. Геодезическая подготовка разбивочных данных и ее способы.

29. Детальная разбивка осей зданий.

30. Геодезическое обеспечение строительства подземной части зданий и сооружений.

31. Этапы и задачи съемки подземных сооружений.

32. Геодезическое обеспечение надземной части зданий.

33. Геодезические изыскания трасс линейных сооружений.

34. Геодезические работы при монтаже сборных конструкций.

35. Выверка колонн каркаса сборного здания.

36. Выверка панелей каркаса сборного здания.

37. Исполнительные съемки конструкций.

38. Исполнительная съемка колонн здания.

39. Исполнительная съемка панелей здания.

40. Наблюдения за перемещениями и деформациями конструкций зданий и сооружений;

41. Наблюдение за осадками сооружений.

42. Методы наблюдений за осадками зданий и сооружений.

43. Наблюдения за горизонтальными перемещениями.

44.Методы наблюдения за горизонтальными перемещениями.

1. Предмет и задачи геодезии

Геодезия -- (греч) землеразделение.

Геодезия -- наука, изучающая форму и размеры Земли, а также отдельных участков её поверхности. В геодезии разрабатывают различные методы и средства измерений для решения различных научных и практических задач, связанных с определением формы и размеров Земли, изображения всей или отдельных частей её на планах и картах, выполнения работ, необходимых для решения различных поизводственно-технических и оборонных задач.

В геодезии применяют преимущественно линейные и угловые измерения. В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд научных и научно-технических дисциплин: высшую геодезию, топографию, фотогеометрию, картографию и инженерную (прикладную) геодезию. Высшая геодезия -- наука изучающая методы определения фигуры, размера и внешнего гравитационного поля Земли, деформацию земной коры и определение координат точек в единой системе координат.

Топография -- научная дисциплина, занимающаяся съёмкой земной поверхности и разработкой способов изображения этой поверхности на плоскости. Топографическими съёмками называются практические работы по созданию оригинала топографического плана. Различают тахеометрическую, мензульную, аэрофототопографическую и фототеодолитную съёмки.

Картография владеет методами составления и издания карт.

Аэрофотосъёмка изучает использование летательных аппаратов и различной съёмочной техники для съёмок земли с самолета и из космоса.

Маркшейдерское дело (маркшейдерия) -- геодезические работы в горных выработках и на земной поверхности с целью изображения на планах и разрезах геологических образований, шахт, токелей и др. подземных коммуникаций.

Морская геодезия развивает методы геод. работ по картографированию морского дна и изучению природных ресурсов континентального шельфа.

Инж. геодезия рассматривает геодез. работы, выполняемые при изысканиях проектировании в строительстве и эксплуатации инж. сооружений.

Геодезия развивается в тесном контакте с достижениями в математике, вычисл. технике, физике.

Практические задачи:

1. Определение положения отдельных точек земной поверхности.

2. Составление карт и планов местности.

3. Выполнение измерений на земной поверхности и под землёй, необходимых для проектирования и строительства инженерных сооружений.

2. Форма и размеры Земли

Первоначальное представление о фигуре З. - шар (Пифагор). З., вращаясь вокруг оси, имеет сжатие, форму, близкую к эллипсоиду. Ур-ная пов-сть - выпуклая линия, в каждой точке к-рой направление силы тяж. перпенд-но к этой ур-ной пов-сти (напр-е силы тяж. - отвесная линия).

Пов-сть Геоида - ур-ная пов-сть, совпадающая с пов-стью морей и океанов в спокойном их состоянии и мысленно продолженная под материками. Земной эллипсоид - элл., харак-щий форму и размеры З. вообще. Референц-элл. - земной элл., к-рый принят для обработки геод. изм. и уст-я системы геод. координат (реф.-элл. Красовского) (а=6 378 245 м, б=(а-b)/а=1/298,3, b= 6 356 863 м, где а и b - большая и малая полуоси элл., б - полярное сжатие.

За фигуру Земли принимают геоид.

Геоид - фигура ограниченная уровневой поверхностью совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и мысленно продолженной под материками. Поверхность геоида отличается от физической поверхности Земли. Поверхность геоида в каждой ее точке перпендикулярна направлению отвесной линии. Геоид сложная фигура, поэтому перешли от него к поверхности эллипсоида вращения. R-земли - ~6371 км, 1 градус на экваторе = 111 км, 1'=1 морской миле 18 км.

3. Система географических координат

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: уравенная 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. Измерений на местности спроец. на поверрхн. эллепсоида.

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. Полярная 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.

4.Прямоугольная система координат Гаусса-Крюгера

Для изображения значительных частей земной поверхности на плоскости применяются специальные проекции, дающие возможность перенести точки поверхности Земли на плоскость по математическим законам; тогда положение точек становится возможным определять в наиболее простой системе плоских прямоугольных координат х, у. Такие проекции обычно называются картографическими проекциями. Общие формулы картографических проекций могут быть написаны в виде В общем случае проекции, определяемые уравнениями {1.3), будут вызывать искажения углов и линий. В геодезических целях выгодно применять изображение поверхности эллипсоида на плоскости, которое не искажало бы углов, т. е. углы фигур на эллипсоиде и их изображения на плоскости были бы равными. Такие проекции называются равноугольными, или конформными. В этом случае изображение весьма малых частей эллипсоида будет подобным, масштаб в их границах -- практически постоянным, а искажения линий -- не зависящими от их азимута. Выгода применения конформных проекций заключается в том, что при необходимости учета искажений следует вводить поправки только в длины линий и притом практически постоянные в пределах отдельных участков. Конформных проекций может быть множество. В СССР принята конформная проекция эллипсоида на плоскости и соответствующая ей система координат Гаусса -- Крюгера (по имени Гаусса, предложившего эту проекцию, и Крюгера, детально разработавшего формулы для ее применения в геодезии). Сущность этой проекции заключается в следующем. 1. Земной эллипсоид меридианами разбивается на зоны (рис. 1.5). В СССР приняты шести- и трехградусные зоны. Средний меридиан зоны называется осевым.

Нумерация зон ведется от Гринвичского меридиана на восток (рис. 1.6). 2. Каждая зона в отдельности конформно проектируется на плоскость таким образом, чтобы осевой меридиан изображался прямой линией без искажений (т. е. с точным сохранением длин вдоль осевого меридиана). Этим определяется вид функций fi и fe в формуле (1.3). Экватор также изобразится прямой линией. За начало счета координат в каждой зоне принимается пересечение изображений осевого меридиана -- оси абсцисс х и экватора--оси ординат у. Показанные на рис. 1.6 линии, параллельные изображению осевых меридианов и экватора, образуют прямоугольную координатную сетку. 3. Искажения длин линий в проекции Гаусса -- Крюгера возрастают по мере удаления от осевого меридиана пропорционально квадрату ординаты.

В инженерно-геодезических работах и съемках крупного масштаба такими искажениями пренебрегать нельзя. В этом случае, при расположении участка на краю зоны, следует или учитывать искажения, или применять частную систему координат с осевым меридианом, проходящим примерно через середину участка работы. 4. Система координат в каждой зоне одинаковая. Для установления зоны, к которой относится точка с данными координатами, к значению ординаты слева приписывается номер зоны. Чтобы не иметь отрицательных ординат, точкам осевого меридиана условно приписывается ордината, равная 500 км. Тогда все точки к востоку и западу от осевого меридиана будут иметь положительные ординаты. Например, если дана ордината у = =7 375 252, то точка находится в седьмой зоне и имеет ординату от осевого меридиана, равную 375 252 -- -500 000 = -124 748 м. Все современные топографические карты СССР составлены в проекции Гаусса -- Крюгера. Эта проекция принята во всех социалистических странах и в ряде капиталистических стран Европы.

5. Ориентирование линий

Сориентировать направление - значит определить угол, который составляет это направление с другим направлением принятым за исходным. В зависимости от выбора исходного направления возможны несколько методов ориентирования.

Азимут-угол между северным направлением меридиана и направлением данное линии(0-360). Румб - острый угол между ближайшим направлением меридиана и направлением данной линии. Румбы обозначаются буквой r с индексами, указывающими четверть , в которой находится румб 1 ч - св, 2- юв 3- юз 4- сз. Румбы измеряют в градусах от 0-90.

В прямоугольной системе координат ориентирование линий производят относительно оси абсцисс. Дирекционный - угол между положительным (сев)направлением оси абсцисс до линии, направление которой определяется (0-360). Дирекционный угол на местности не измеряют, его значение можно вычислить если есть истинный азимут зависимость --- дир. угол = ист азимут - сближение меридианов сущ. прямой и обратный дир. угол обр. дир. угол = дир. угол + 180 град. Румбы дирекционных углов обознач. и вычисл. так же, как и румбы ист азимутов, только отсчитывают от северного и южного направлений оси абсцисс. Направление магнитной оси свободно подвешенной магнитной стрелки наз. Магнитным меридианом. Угол между северным направлением маг меридиана и направлением данной линии наз. магнитным азимутом. Маг. Азимут считают по направ. часовой стрелки, Зависимость между магнитными азимутами и маг румбами такая же как, между ист. румбами. Т к маг. Полюс не совпадает с геогр., направ. магнитного меридиана в данной точке не совпадает с направлением истинного меридиана . Горизонтальный угол между этими направлениями наз. склонением магнитной стрелки. Различ. восточное и западное склонение вост. склон. + западное склон - зависимость АИСТ= АЗИМ МАГ+СКЛОНЕНИЕ. ДИР УГОЛ= АЗИМ МАГ + ( СКЛОНЕНИЕ - СБЛИЖЕНИЕ) маг стрелка имеет разное склонение на тер РФ 0…+_ 15 град. Склонение маг стрелки не остается постоянной и в данной точке Земли различают вековые годовые суточные изменения склонения. Следовательно маг стрелка указывает положение маг меридиана приближенно и ориентировать линии местности по маг азимутам можно тогда, когда не требуется высокой точности.

7. Виды масштабов

Масштаб - это отношение длины S линии на чертеже, плане, карте к длине S горизонтального положения, соответствующей линии в натуре. По масштабам карты телятся на мелко-, средне- и крупно масштабные. Мелко-мельче 1:1000000, средне - от 1:1000000 до 1:200000;крупно-от1:100000 до 1:10000. Масштаб планов - от 1:5000 до 1:500.Также иногда составляют и до 1:50. Карты и планы классифицируются по содержанию на общегеографические - отображаются совокупность всех эл. Местности

6. Топографические карты и планы

Топогр. карта - уменьшенное обобщенное и построенное по опр-ным матем. з-нам изображение значительных участков пов-сти земли на пл-сти. Топогр. план - уменьшенное и подобное изображение на бумаге горизонтальных проекций контуров и форм рельефа местности без учета сферичности Земли. 8. Масштабы, точность масштаба, условные топографические знаки.

Масштаб - степень уменьшения изображения на плане контуров местности. М карт: 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. М планов: 1:5000, 1:2000, 1: 1000, 1: 500. Численный М - отношение длины линии на плане к длине горизонт. проложения этой линии на местн. Горизонт. проложение - длина ортогональной проекции линии на горизонт. пл-сть. Линейный М - графич. изображение численного М. Поперечный М - график, основанный на пропорциональном делении. Точность М - горизонт. расстояние на местности, соотв-щее на карте 0,1 мм (разрешающая способность глаза чел.). Усл. топогр. знаки - изображение местные предметы на топогр. планах и картах. Усл. знаки:

-масштабные (контурные) (пашни, луга, леса, моря, озеры). Изобр-ют предметы подобными оригиналу, по ним можно опр-ть размеры и форму;

-внемасштабные (ширина дорог, малых рек, мосты колодцы). Опр-ют местоположение предметов, по ним нельзя опр-ть их размеры. Усл. знаки дополняются значками и цифровыми данными, дающими хар-тики предметов. Номенклатура - система разграфки и обозначения листов топогр. карт. Пов-сть элл. делят меридианами на равные 6-градусные интервалы (колонны). Счет интервалов идет от меридиана 180°. После Гринвича - 1 зона - 31 колонна. Пов-сть элл. делят параллелями на 4-градусные интервалы - ряды. Отсчитывают от экватора к северу и югу и обозн. заглавными буквами латинского алфавита.

8.Задачи, решаемые на картах и планах

Решением задач на картах и планах является определение: географических координат точек (линейка), дирекционного угла, истинного и магнитного азимутов линий (транспортир), отметок точек (Hc=H1+?H, ?H=e/d(H2-H1)) крутизны ската, построение профиля, линий с заданным уклоном, проведение границ водосборной площади и т.д.

9. Угловые измерения

Технические теодолиты - служат для измерения горизонтальных и вертикальных углов в теодолитных и тахеометрических ходах, также для измерения расстояний нитяным дальномером. Они находят широкое применение при изыскании и проектировании инженерных сооружений.

10.Приборы для измерения углов

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 набл 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 яв. 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.

11.Способы измерения горизонтальных и вертикальных углов

1 способ приемов 2 способ круговых приемов. 3 во всех комбинациях 4 повторений. 1способ приемов: 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. точность? 2' (+10 вопрос).

12. Линейные измерения

Метод линейных засечек применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний s1 и s2 с разных концов базиса.

Метод обхода реализуют проложение теодолитного хода по контуру снимаемого объекта с привязкой этого хода к съемочному обоснованию. Углы 1,…, n снимают при одном положении круга теодолита, а измерения длин сторон осуществляют землемерной лентой или рулеткой, нитяным дальномером или светодальномером электронного тахеометра.

Метод обхода используют, как правило, в закрытой местности для обозначения недоступных объектов значительной площади.

Суть метода створов состоит в том, что на прямо между двумя известными точками, размещенными на сторонах съемочного обоснования, с помощью одного из мерных приборов определяют положение характерных ситуационных точек местности.

Метод створов находит применение, главным образом, при изыскании аэродромов, для установления ситуационных особенностей местности в ходе топографических съемок методом геометрического нивелирования по квадратам. При производстве изысканий других инженерных объектов метод створов применяют крайне редко.

13. Приборы, используемые для линейных измерений

Измерения производят непосредственно - металлическими, деревянными метрами, рулетками, землемерными лентами и спец проволоками, а также косвенно- электронными, нитяными и другими дальномерами. Рулетки выпускают стальные и тесёмочные длиной 1,2,5,10,20,30,50, и 100 м шириной 10-12 мм, толщиной 0,15…0,30 мм. На полотно рулетки наносят штрихи - деления через 1 мм по всей длине. Тесёмочные рулетки состоят из плотного полотна с метал., обычно медными поджилками. Полотно тесёмочной рулетки покрыто краской и имеет деления через 1см . тесёмочными рулетками пользуются, когда не требуется высокая точность измерений. Землемерная лента. ЛЗ. Длинномерные рулетки типа РК (на крестовине) и РВ ( на вилке) применяют в комплекте с приборами для натяжения- динамометрами. В комплекте ЛЗ и ЗЛШ входят наборы шпиле 6-11 штук. Для переноса шпильки одеваются на проволочное кольцо. Для некоторых видов точных измерений применяют спец. инварные проволоки. Инвар обладает малым коэффициентом линейного расширения. На концах проволоки закреплены спец шкалы линейки с наименш. делением 1 мм. На остальной части проволоки маркировки нет. Поэтому измеряют расстояния равные длине между штрихами 24 м расстояния не кратные 24 м измеряют инварными рулетками.

Измерение расстояний землемерной лентой. Вычисление длины линии и оценка точности измерения.

ЛЗ- стальная полоса - 20 24 30 и 50 метров шириной 1…15 мм и толщиной 0,5 мм.на концах ленты нанесено по одному штриху 1, между которыми и считается длина ленты. У штрихов сделаны вырезы , в которых вставляют шпильки, фиксируя длины измеряемых отрезков. Оканчивается лента ручками. На каждой плоскости ленты отмечены деления через 1, 0,5 и 0,1 мюметры на ленте отмечены медными пластинами полуметровые - заклепками. землемерная шкаловая лента ЗЛШ отличается наличием на её концах шкал с миллиметровыми

делениями. Длины отрезков на концах ленты с миллим делениями равны 10 см. номинальной длиной ленты яв. расстояние между нулевыми штрихами шкал. Измерение линий выполняет бригада из двух человек. Ленту разматывают с кольца. Передний мерщик с десятью шпильками и передним концом ленты протягивает ленту по указанию заднего мерщика укладывает её в створ измеряемой линии. ЗМ совмещает начальный штрих заднего конца ленты с началом линий, вставляя в вырез ленты шпильку. ПМ встряхивает ленту , натягивает её и в вырез на переднем конце вставляет шпильку : ЗМ вынимает заднюю шпильку, ПМ снимает со шпильки ленту, и оба переносят её вперед вдоль линии. Дойдя до первой шпильки, ЗМ закрепляет на ней ленту, ориентирует ПМ, выставляя его руку со шпилькой и лентой в створ линии по передней вехе. Затем работа продолжается в том же порядке, что и на первом уложении ленты. Целое уложение ленты называется пролетом. Когда все 11(6) шпилек будут выставлены, у ЗМ окажется десять или 5 шпилек, передает ПМ все собранные шпильки. Измеренный отрезок будет равен lx10, что при 20 длине = 200 метров. Число таких передач записывают в журнал сюда же записывают результаты измерения неполного пролета: от последней шпильки в полном пролете до конечной точки линий. Для контроля линию измеряют вторично, при этом мерщики меняются местами, а за начала принимают бывшую последнюю точку.

Нитяной дальномер. Расстояние. Дальномерами называются геодезические приборы, с помощью которых расстояние между двумя точками измеряют косвенным способом. Простейший оптический дальномер с постоянным углом - нитяной дальномер имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов.

В поле зрения трубы прибора видны три горизонтальные нити. Две из них расположенные симметрично относительно средней нити, наз. дальномерными.

Нитяной дальномер применяют в комплекте с нивелирной рейкой, разделенной на сантиметровые деления. Нитяным дальномером можно измерить линии длиной до 300 м с погрешностью 1/300 от длины.

14.Нивелирование

Нивелирование - определение превышения м/у точками земной поверхности. В зависимости от применяемых приборов и методов различают нивелирование тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое. Геометрическое нивелирование- вид геод. измерений, позволяющий определить превышение м/у точками или их высоты относительно принятой отсчетной поверхности. Основной принцип Г.Н. заключается в том, что визирный луч прибора должен быть горизонтален. Измерение состоит в отсчитывании по рейкам высоты визирного луча над точками, в которых отвесно установлены рейки. Н.Г - из середины, и вперед. Из середины предпочтительнее.

Нивелирный ход - система точек, через которые последовательно проводится нивелирование. В качестве исходных данных в н.х. принимают пункты высшего класса. Н.х. измеряют в прямом и обратном направлениях. Длина н.х. регламентируется “Инструкцией по нивелированию”.

15. Виды нивелирования

Нивелирование - определение превышения м/у точками земной поверхности. В зависимости от применяемых приборов и методов различают нивелирование тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое. Геометрическое нивелирование- вид геод. измерений, позволяющий определить превышение м/у точками или их высоты относительно принятой отсчетной поверхности. Основной принцип Г.Н. заключается в том, что визирный луч прибора должен быть горизонтален. Измерение состоит в отсчитывании по рейкам высоты визирного луча над точками, в которых отвесно установлены рейки. Н.Г - из середины, и вперед. Из середины предпочтительнее.

Тригонометрическое нивелирование - чтобы получить превышение методом триг. нивелирования, требуется определить значение угла наклона линии визирования к горизонту и расстояние м/у нивелируемыми точками. Угол измеряют с помощью вертикального круга теодолита. А расстояние измеряется непосредственно.

16.Приборы, используемые для нивелирования

Нивелир - геод. прибор, предназначенный для определения превышений. Нивелиры делятся на 3 вида: Глухой н., Лазерный н. и н. С компенсатором. Глухой н.: зрительная труба, уровень и подставка соединены так, что их взаимное положение можно изменить только при помощи исправительных винтов. Лазерный н.: прибор, основанный на использовании лазерного излучения для создания горизонтальной световой линии или плоскости, относительно которой с помощью нивелирной рейки можно определять превышения. Н. с компенсатором: нивелир, в котором линия визирования занимает горизонтальное положение автоматически после предварительной установки оси вращения в отвесное положение по круговому уровню. (нельзя измерять н. вперед т.к. нет высоты прибора)

Поверки геодезических приборов имеют целью обнаружить соответствие взаимного расположения осей и плоскостей данного геодезического прибора. Нивелир Н3 широко использовался в инженерно-геодезических работах. У нивелиров с цилиндрическим уровнем (Н3, НВ1, НТ) : Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Средняя гориз. нить сетки д/б перпендикулярна к оси вращения нивелира, Визирная ось д/б параллельна оси цилиндрического уровня (главное условие).

17.Виды ошибок при измерениях

Отклонение результата измерений L от истинного значения Х измеряемой величины: ?=L-X называются погрешностями. Погрешности могут быть грубыми, систематическими и случайными. Грубые возникают в результате промахов при измерениях и вычислениях. Грубые погр. Недопустимы и должны полностью исключаться путем проведения повторных измерений. Систематические возникают в процессе измерений за счет инструментальных погрешностей мерных приборов. Случайные неизбежно сопутствуют всем измерениям, исключить их нельзя, но можно ослабить за счет дополнительных измерений.

18. Веса результатов измерений

Неравноточные изм. - изм., выполненные в различных условиях, приборами различной точности, различным числом приемов и т.д. Надежность результата, выраженная числом, называется его весом. Чем надежнее результат, тем больше его вес. Вес связан с точностью результата измерения, к-рая хар-ется средней кв-ской погр-стью. Поэтому вес результата изм-я принимают обратно пропорциональным квадрату средней кв-ской погр-сти. По опр-ю веса p его общее математическое выражение можно записать: p_i = c/m²_i, где с - некоторая постоянная в-на - коэфф. пропорциональности, m - ср.кв.ош. изм. Обычно вес какого-либо результата принимают за единицу и отн-но его вычисляют веса остальных неизвестных. Обозначим вес арифм. средней через Р, тогда Р=с/(m²/n), вес же одного изм-я будет p=c/m², тогда P/p = с/(m²/n): c/m² = n. Если теперь полагать р=1, то Р=n. Т.о., в этом случае вес арифм. средины равен числу результатов равноточных измерений, из к-рых она получена.

19. Государственные геодезические сети и их виды

Геодезическая сеть - это система точек расположенных на физической поверхности земли и связанных между собой геод. измерениями. Эти точки на местности д.б. закреплены. Государственной геод. сетью называют геод. сеть, обеспечивающую распространение координат на территорию гос-ва и являющуюся исходной для построения других геод. сетей. Г.г.с является главной геод. основой топографических съёмок всех масштабов. Г.г.с. подразделяют на плановые (определ. координат x и y) и высотные (определ. высоты). Г. плановая геод. сеть подразделяется на сети 1,2,3 и 4 классов, различающихся между собой точностью угловых и линейных измерений и длиной сторон. 1кл. P>20км,m_в=±0.7'';2кл:12-20км,±1'';3кл:5-8км,±1,5''; 4кл:2-5км,±2''. Первый класс строится в виде рядов располагаемых вдоль параллелей и меридианов. I) Плановая сеть создаётся методами: триангуляции, триларерации, полигометрии. 1) Триангуляция - создаётся путём построения на местности простых фигур. (Рисунок). Во всех треугольниках измеряют гориз. углы. Сторону АВ измеряют свето- или радиодальномером. Остальные стороны по теореме синусов. Последовательно определ. координаты путём решения прямой геод. задачи: Дано: x_А,y_А,б_А-1; б_А-1 = б_А-Б+в_А ;

Определ: x₁;y₁; Дx;Дy; (Рисунок) Дx=d*cosб_A-1 ;Дy=d*sinб _A-1 ; x₁ =x_A +Дx; y₁=y_A+Дy;Знак приращения зависит от величины дирекционного угла(Рисунок) 2) Метод трилатерации: (Рисунок). Измеряют все стороны свето- или радиодальномерами.

Вычисляют гориз. углы. Последующие вычисл. смотри метод триангуляции. Эти методы целесообразно применять на открытых территориях. 3) Метод полигонометрии(универсальный). Используется как на открытых, так и на застроенных территориях.(Рисунок). Измеряют гориз. углы и стороны. От дирекционного угла б_А-Б переходят к дирекционному углу б_А-1.По известному дирек. углу и измерянным гориз. углам можно вычисл. дирек. углы сторон. Зная б и d можно вычислить коорд. искомых точек. Дальше смотри решение прямой геод задачи.

21. Государственные геодезические сети сгущения к геодезическое съемочное обоснование

геодезия земля топографическая карта

Сети сгущения. Государственная геодезическая сеть может быть может быть сгущена путём развития между её геодезическими пунктами геодезической сети сгущения. Точки сети сгущения связывают геодезические пункты государственной сети со съёмочной геодезической сетью. Съёмочная геодезическая сеть - сеть сгущения, созданная для произведения топографической съёмки или для выполнения геодезических или инженерных работ. Сети сгущения: триангуляционные 1 и 2 разряда и полигонометрические 2 и 1 разряда. Геодезические сети, созданные методом засечек, триогуляции, когда пункты определённым пресечением направляются с пунктом геодезической сети всех классов: 30''-1' к скорости 1:300 сек и ниже. При небольших площадях съёмочных работ, не>>20км при 1:5000и 6км при 1:2000 разрешается производить съёмку только на съёмочноё основе(?).

20. Государственные геодезические плановые и высотные сети

Высотные сети строятся методом геометрического нивелирования. Делятся на 4 класса. От фундштока путем нивелирных ходов передают высоты, 1кл. прокладывают нивелированием между водомерными постами. Водомерные посты располагают на морях, крупных реках, озёрах. Между смежными постами проводят нивелирование в прямом и обратном направлениях. Точность в первом классе нивелирования 0,5мм на один км хода.(Рисунок). От пунктов 1-го кл. переходят к пунктам 2-го кл. От 2-3,3-4. От пунктов 4-го кл. высотной сети при дальнейшем сгущении переходят к высотному съёмочному обоснованию. Гос. нивел. сети всех классов закрепляются на местности пост. знаками - реперами и марками через 5-7км.

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 наз. базисными. - Метод полигонометрии заключается в построении на местности ломанных линий, наз. 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.

22. Принципы построения государственных геодезических сетей

I) Плановая сеть создаётся методами: триангуляции, триларерации, полигометрии. 1) Триангуляция - создаётся путём построения на местности простых фигур. (Рисунок). Во всех треугольниках измеряют гориз. углы. Сторону АВ измеряют свето- или радиодальномером. Остальные стороны по теореме синусов. Последовательно определ. координаты путём решения прямой геод. задачи: Дано: x_А,y_А,б_А-1; б_А-1 = б_А-Б+в_А ; Определ: x₁;y₁;Дx;Дy; (Рисунок) Дx=d*cosб_A-1 ;Дy=d*sinб _A-1 ; x₁ =x_A +Дx; y₁=y_A+Дy; Знак приращения зависит от величины дирекционного угла (Рисунок) 2) Метод трилатерации: (Рисунок). Измеряют все стороны свето- или радиодальномерами. Вычисляют гориз. углы. Последующие вычисл. смотри метод триангуляции. Эти методы целесообразно применять на открытых территориях. 3) Метод полигонометрии (универсальный). Используется как на открытых, так и на застроенных территориях. (Рисунок). Измеряют гориз. углы и стороны. От дирекционного угла б_А-Б переходят к дирекционному углу б_А-1.По известному дирек. углу и измеренным гориз. углам можно вычисл. дирек. углы сторон. Зная б и d можно вычислить коорд. искомых точек. Дальше смотри решение прямой геод задачи. II) Высотные сети строятся методом геометрического нивелирования. Делятся на 4 класса. От фундштока путем нивелирных ходов передают высоты, 1кл. прокладывают нивелированием между водомерными постами. Водомерные посты располагают на морях, крупных реках, озёрах. Между смежными постами проводят нивелирование в прямом и обратном направлениях. Точность в первом классе нивелирования 0,5мм на один км хода.(Рисунок). От пунктов 1-го кл. переходят к пунктам 2-го кл. От 2-3,3-4. От пунктов 4-го кл. высотной сети при дальнейшем сгущении переходят к высотному съёмочному обоснованию. Гос.нивел. сети всех классов закрепляются на местности пост. знаками - реперами и марками через 5-7км.

23. Виды топографических съемок

Съемку местности производят в зависимости от конкретных условий местности одним из следующих методов: прямоугольных координат, полярным, прямых угловых засечек, линейных засечек, обхода, створов.

При съемках методом прямоугольных координат положение каждой ситуационной точки местности устанавливают по величинам абсциссы Х( расстояние от ближайшей точки съемочного обоснования по стороне теодолитного хода или расстоянием от начала трасы) и ординатой Y(расстояние от соответствующей стороны теодолитного хода или от трассы). Определение ординат Y обычно производят с помощью зеркального эккера и рулетки. Метод прямоугольных координат наиболее часто используют при съемке притрассовой полосы линейных сооружений в ходе разбивки пикетажа. Ширину съемку притрассовой полосы в масштабе 1:2000 принимают по 100 м в обе стороны от трассы, при этом в пределах ожидаемой полосы отвода съемку ведут инструментально, а далее глазомерно.

Теодолитную съемку методом полярных координат применяют преимущественно в открытой местности, при этом положение каждой ситуационной точки определяют горизонтальным углом b, измеряемым от соответствующей стороны теодолитного хода, и расстоянием S, измеряемым от соответствующей точки съемочного обоснования. Съемку характерных точек местности наиболее часто осуществляют оптическими теодолитами с измерением расстояний нитяным дальномером.

Съемка методом полярных координат оказывается особенно эффективной при использовании электронных тахеометров.

Метод прямых угловых засечек применяют главным образом в открытой местности, там, где не представляется возможным производить непосредственное измерение расстояний до интересуемых точек местности. Положение каждой снимаемой точки относительно соответствующей стороны теодолитного хода определяют измерением двух горизонтальных углов b1 и b2, примыкающих к базису. В качестве базиса обычно служит одна из сторон съемочного обоснования или её часть. Съемку методом прямых угловых засечек обычно ведут оптическими теодолитами и особенно часто используют при производстве гидрометрических работ на реках: измерение поверхностных скоростей течения поплавками, траекторий льдин и речных судов, при выполнении подводных съемок дна русел рек и водоемов и т. д.

Метод линейных засечек применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний s1 и s2 с разных концов базиса.

Метод обхода реализуют проложение теодолитного хода по контуру снимаемого объекта с привязкой этого хода к съемочному обоснованию. Углы b1,b…, bn снимают при одном положении круга теодолита, а измерения длин сторон осуществляют землемерной лентой или рулеткой, нитяным дальномером или светодальномером электронного тахеометра.

Метод обхода используют, как правило, в закрытой местности для обозначения недоступных объектов значительной площади.

Суть метода створов состоит в том, что на прямо между двумя известными точками, размещенными на сторонах съемочного обоснования, с помощью одного из мерных приборов определяют положение характерных ситуационных точек местности.

Метод створов находит применение, главным образом, при изыскании аэродромов, для установления ситуационных особенностей местности в ходе топографических съемок методом геометрического нивелирования по квадратам. При производстве изысканий других инженерных объектов метод створов применяют крайне редко.

24. Геодезические работы при инженерных изысканиях

Строительство всех видов сооружений производится по проектам, требующим знания ряда вопросов экономического и технического характера. Поэтому составлению проекта предшествуют инженерные изыскания, т.е. обширный комплекс полевых, камеральных и лабораторных работ, имеющих целью изучение условий строительства и эксплуатации будущего инженерного сооружения. Программа инженерных изысканий включает в себя экономические, инженерно-геодезические, инженерно-геологические, гидрологические, гидрогеологические, почвенные, климатологические, изыскания месторождений местных стройматериалов, обследование существующих инженерных сооружений и сбор исходных данных для составления проекта организации строительства и смет. Содержание и методика инженерно-геодезических изысканий обусловлены стадией составления проекта. В первой стадии проектирования разрабатывается технический проект, определяющий экономическую це- 397.несообразность и техническую возможность строительства, а также его сметную стоимость. Соответствующие этой стадии изыскания сводятся к изучению района строительства и прилегающих к нему территорий по топографическим картам, аэроснимкам и профилям. Второй стадией составления проекта являются рабочие чертежи, разрабатываемые на основе утвержденного технического проекта, содержащие детали элементов сооружений и освещающие методику геодезических работ на строительной площадке. На этой стадии проектирования инженерно-геодезические изыскания характеризуются большей точностью и детальностью, но охватывают, как правило, только участок возводимого объекта строительства. Инженерно-геодезические изыскания являются первым этапом геодезического обслуживания строительства. Одновременно с проектированием сооружения выполняется геодезическая подготовка проекта, необходимая для правильного размещения в плане главных и основных осей сооружения.

25. Элементы геодезических разбивочных работ

По содержанию и методам разбивочные работы противоположны съемочным. На самом деле, при съемках расстояния и углы измеряются, а при разбивках их строят на местности; отметки определяются из измерений, при разбивке их выносят на местность. Естественно, что обратные действия труднее прямых. Разбивочные работы выполняются сложнее, чем съемочные. Здесь способы многократных измерений, дающие результаты с заданной степенью точности, непосредственно не применимы, поэтому заданная точность разбивок обеспечивается приближениями. При разбивке различают два этапа: а) вынесение главных осей сооружения для определения его общего расположения на местности; б) детальная разбивка для возведения сооружения. Данные для первого этапа разбивки в общем случае можно подготовить графически, так как вписывание контуров сооружения в окружающую среду требуется в пределах нескольких сантиметров, тогда как детальная разбивка должна выполняться с большей точностью, ибо возведение сооружения выполняется индустриальными методами с заранее заготовленными деталями и частями. Геодезическая разбивка должна обеспечить строгое сопряжение всех частей сооружения. Поэтому расчет точности детальной разбивки является весьма важной задачей и выполняется на основе формул теории погрешностей.

26. Способы разбивки сооружений

По содержанию и методам разбивочные работы противоположны съемочным. На самом деле, при съемках расстояния и углы измеряются, а при разбивках их строят на местности; отметки определяются из измерений, при разбивке их выносят на местность. Естественно, что обратные действия труднее прямых. Разбивочные работы выполняются сложнее, чем съемочные. Здесь способы многократных измерений, дающие результаты с заданной степенью точности, непосредственно не применимы, поэтому заданная точность разбивок обеспечивается приближениями. При разбивке различают два этапа: а) вынесение главных осей сооружения для определения его общего расположения на местности; б) детальная разбивка для возведения сооружения. Данные для первого этапа разбивки в общем случае можно подготовить графически, так как вписывание контуров сооружения в окружающую среду требуется в пределах нескольких сантиметров, тогда как детальная разбивка должна выполняться с большей точностью, ибо возведение сооружения выполняется индустриальными методами с заранее заготовленными деталями и частями. Геодезическая разбивка должна обеспечить строгое сопряжение всех частей сооружения. Поэтому расчет точности детальной разбивки является весьма важной задачей и выполняется на основе формул теории погрешностей.

28. Геодезическая подготовка разбивочных данных и ее способы

Совокупность геодезических работ по переносу проекта сооружения в натуру называется разбивкой сооружения. Геодезические разбивочные работы являются составной частью технологического процесса любого строительства; они предшествуют каждой стадии строительных работ, сопутствуют и завершают возведение любого сооружения. Разбивка сооружения выполняется как в плане, так и по высоте. Для выполнения разбивочных работ необходимы следующие материалы: 1) генеральный план сооружения; 2) строительный генеральный план временных и вспомогательных сооружений; 3) рабочие чертежи возводимого сооружения в масштабах 1 : 100--1 :500; 4) проект вертикальной планировки строительной площадки в масштабе 1 : 1000--1 : 2000; 5)планы и профили подземных коммуникаций и сооружений в масштабах: горизонтальном 1:2000--1:5000, вертикальном 1 :200--1 :500; 6) план геодезической разбивочной сети с чертежами центров и верхних знаков. На основе этих документов выполняется геодезическая подготовка проекта, которая включает: - составление разбивочных чертежей с приведением данных привязки главных и основных осей сооружения к пунктам геодезической разбивочной сети; - разработка проекта производства геодезических разбивочных работ (ППГР). Подготовка данных для разбивки сооружения выполняется графически, аналитически и графо-аналитическн. При графической подготовке все необходимые данные, как углы, расстояния, координаты и отметки, определяют по планам и чертежам с помощью чертежных приборов. Точность графической подготовки зависит главным образом от масштаба плана и определяется соотношением Д=бМ, где б -- величина графической точ- 27-437 417ности, обычно принимаемая равной 0,2 мм, М -- знаменатель численного масштаба. Естественно, что графическая подготовка применяется, когда не требуется высокой точности. Однако она дает необходимые данные сравнительно быстро. Наиболее точной является аналитическая подготовка, когда необходимые для разбивки данные: углы, расстояния и отметки получаются путем аналитических расчетов, а именно, решением обратной геодезической задачи по известным формулам: (XIX.1) sin а_гп здесь у_а> х_п--координаты проектной точки, у_г, х_г--координаты пункта геодезической разбивочной сети. Более оперативной является графо-аналитическая подготовка, когда часть необходимых исходных данных берется графически с планов, а другие определяются аналитическими вычислениями.

29. Детальная разбивка осей зданий

Оси инженерных сооружений представляют линии определяющую его геометрическую схему. Различают главные, основные, и промежуточные оси, главные - 2 перпендикулярные оси относительно которых здание симметрично(1и 2). Основными называются оси образующие внешний контур (А, В, Б) (1,4) Все остальные оси промежуточные.

Исходя из условий местности, размеров, типа сооружения, требуемой точности выбирают способ переноса главных и основных осей и узловых точек на местности. Главнейшими из этих способов и наиболее часто применяемыми являются способы прямоугольных и полярных координат, угловой и линейной засечек, которые применяются также при производстве топографических съемок. Однако при разбивке сооружений эти способы имеют значительное своеобразие; если в первом случае, т. е. при съемках, эти способы применяются для непосредственных измерений, то при разбивках они применяются при построениях на местности.

30. Геодезическое обеспечение строительства подземной части зданий и сооружений

Перед монтажом сборного фундамента на фундаментных блоках установочными рисками обозначают положение осей. Для укладки блоков вдоль продольной оси между метками её на обноске натягивают стальные струны и прикрепляют к ним отвесы. Перемещая по дну котлована угловые и маячные блоки, добиваются совпадения отвесов с рисками осей блоков. Натянув затем по граням уложенных блоков струну-причалку, укладывают по ней промежуточные блоки. Правильность монтажа блоков по высоте контролируют геометрическим нивелированием..

Далее натягивают струны по поперечным осям котлована и по отвесам монтируют блоки в поперечном направлении. При значительной длине здания (более 50м.) разбивка осей блоков производится с помощью теодолита. Установив теодолит над створным знаком оси, направляют трубу на противоположный створный знак или соответствующую выноску оси на обноске. Блоки перемещают относительно створа визирной оси трубы до тех пор, пока вертикальная нить сетки не совпадёт с риской блока. Уложенный первый ряд блоков нивелируется; если отклонения не превышают допустимых, их учитывают при устройстве горизонтального шва(постели) для блоков следующего ряда.

31. Этапы и задачи съемки подземных сооружений

Перед монтажом сборного фундамента на фундаментных блоках установочными рисками обозначают положение осей. Для укладки блоков вдоль продольной оси между метками её на обноске натягивают стальные струны и прикрепляют к ним отвесы. Перемещая по дну котлована угловые и маячные блоки, добиваются совпадения отвесов с рисками осей блоков. Натянув затем по граням уложенных блоков струну-причалку, укладывают по ней промежуточные блоки. Правильность монтажа блоков по высоте контролируют геометрическим нивелированием.. Далее натягивают струны по поперечным осям котлована и по отвесам монтируют блоки в поперечном направлении. При значительной длине здания (более 50м.) разбивка осей блоков производится с помощью теодолита. Установив теодолит над створным знаком оси, направляют трубу на противоположный створный знак или соответствующую выноску оси на обноске. Блоки перемещают относительно створа визирной оси трубы до тех пор, пока вертикальная нить сетки не совпадёт с риской блока. Уложенный первый ряд блоков нивелируется; если отклонения не превышают допустимых, их учитывают при устройстве горизонтального шва(постели) для блоков следующего ряда.

Перед разработкой производятся следующие работы:

1. Нивелирование поверхности площадки (по квадратам) или тахеометрическая съёмка с целью последующего уточнения и корректировки земельных работ.

2. Вынос в натуру основных осей, их детальная разбивка на обноске и закрепление створными знаками и цветной окраской. (рисунок)

Перед разработкой котлована колышками закрепляют границы его откосов, проектные отметки дна, контролируют несколько раз во избежание перебора грунта геометрическим нивелированием. Верш. сетки закрепляют кольями-маяками по которым видны глубины необходимого среза грунта.

Работы по устройству котлована завершаются исполнительной съёмкой и составлением плана на котором указывают фактические и проектные отметки дна котлована.

Перенесение основных осей на обноски дно котлована выполняют теодолитом при 2-х положениях вертикального круга.

Плановое и высотное положение фундаментов, стен подвалов, перекрытия над подвалом обеспечиваются геодезическим наблюдением и фиксируется на исполнительных чертежах.