Геодезические работы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Геодезия наука о геометрической форме и размерах Земли и отдельных участков ее поверхности , а также о способах определения взаимного расположения местных предметов, характерных линий и точек на этих участках.

Изучение земли геодезией производится измерениями , результаты которых выражают или в числовом виде, или в виде чертежа с изображением на нем участков земной поверхности с местными линиями, точками геодезии и топографии применяются способы применений и измерений и построений малых участков земли которые по сравнению с общими размерами сравнительно мало и могут считаться плоскими. Их протяженность может достигать до 50 м во все стороны от центра .

Геодезические работы имеют важное народнохозяйственное значения, они используются при изысканиях и возведениях наземных и подземных сооружений, при планировке городов посёлков с учётом и устройством сельскохозяйственных земель и т. п.

В дорожном строительстве геодезия применяется во время изысканий и строительстве новых дорог, и реконструкции уже существующих. Геодезическая практика проводится для закрепления пройденных курсов геодезии.

геодезический теодолитный нивелирный трассирование



1. Техника безопасности

При выполнении топографо-геодезических работ, при изысканиях, строительстве автомобильных дорог необходимо соблюдать технику безопасности . Рабочие должны обеспечиваться спец одеждой , спец обовью, средствами индивидуальной защиты. При работе с земельными лентами и их шпильками необходимо быть осторожным, штиль нужно держать в левой руке остриём от себя . Не разрешается геодезические приборы ударять , бросать и оставлять без присмотра . Выполняя геодезические работы следует проявлять осторожность при передвижениям по дорогам, болотам , торфяникам, оврагом , речным долинам в период грозы и т.д.

Руководитель группы должен знать расписание движения поездов на участке, где происходит практика. Нельзя проводить съёмочные работы на железных путях при плохой видимости (туман, дождь).

Перед выходом на съёмки руководитель практики обязан проинструктировать всех учащихся о правилах следования к месту работы.

Все геодезические работы и принадлежности необходимо ставить на обочине или за пределами земляного полотна .

Геодезические съемки на станционных пунктах проводят только после согласования руководителя практики с начальником и дежурным по станции о времени и месте работ. Съемку необходимо проводить на свободных и удобных для работ путях с малым движением.

2. Основные поверки и юстировка теодолитов

Поверки позволяют выявить отклонение в приборе от геометрических условий и оптико-механических требований, юстировкой наиболее полно устраняют эти отклонения. Исследования определяют постоянные геодезического прибора, неустранимые отклонения для введения в результаты измерений соответствующих поправок, правильность работ отдельных узлов теодолита, ошибки диаметров лимба и т. п. По результатам исследований выявляют пригодность теодолита для выполнения измерений данного класса точности.

Обязательными поверками на каждом пункте перед наблюдениями являются следующие.

· Подъемные и наводящие винты должны вращаться плавно.

· Вращение алидады должно быть плавным.

1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения прибора.

Предварительно плоскость лимба приводят в горизонтальное положение по невыверенному уровню, для чего поворотом алидады устанавливают цилиндрический уровень параллельно линии, соединяющей два подъемных винта, и, вращая их в противоположные стороны, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем алидаду поворачивают на 90° и вращением третьего винта приводят пузырек уровня в нуль-пункт. При этом ось цилиндрического уровня занимает горизонтальное положение zz, образуя с осью вращения w прибора угол в (рис. 1.83). К отсчету по горизонтальному кругу прибавляют 180° и полученное значение поворотом алидады устанавливают на горизонтальном круге, т. е. поворачивают алидаду на 180°. При этом ось цилиндрического уровня, сохраняя с осью вращения угол в, занимает положение z'z' и отклоняется от горизонтального положения на угол 2б. На рисунке 1.83, 2б + + 2в = 180°, а б + в = 90°, т.е. биссектриса z"z" угла 2а перпендикулярна к оси вращения прибора. Поэтому при юстировке необходимо на половину дуги отклонения привести пузырек уровня к нуль-пункту третьим подъемным винтом, а в нуль-пункте - исправительными винтами уровня.

К поверке оси цилиндрического уровня теодолита (первого условия)

Следует заметить, что ошибка в отсчете по горизонтальному кругу из-за невыполнения этого условия, т. е. из-за наклона вертикальной оси теодолита, не исключается при выводе среднего из результатов измерений при круге право и круге лево.

2. Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита.

Вертикальную ось вращения теодолита тщательно устанавливают в отвесное положение, после чего левым краем горизонтальной нити наводят на точку. Вращая наводящим винтом, медленно вращают трубу по азимуту. Если изображение точки не сходит с горизонтальной нити, то условие выполнено. В противном случае снимают защитный колпачок с окулярной части трубы, ослабляют винты, которыми пластина сетки нитей скреплена с корпусом трубы, и поворачивают сетку так, чтобы при перемещении трубы горизонтальная нить не сходила с точки. Эту же юстировку можно выполнить, совмещая вертикальную нить сетки с нитью отвеса, подвешенного в 10-15 м от теодолита.

3. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси ее вращения(на рис. 1.65 zz₊hh).

При взаимно-перпендикулярном положении осей zz и hh при вращения трубы ось zz образует плоскость, которую называют коллимационной. Если угол в между этими осями отличается от 90° на угол с, называемый коллимационной ошибкой, то при вращении трубы ось zz образует две конические поверхности, и при наведении на точку А вместо отсчета М (получим отсчет

M₁ = M + c

После перевода трубы через зенит угол в между визирной осью и осью вращения трубы сохраняется, при наведении перекрестия нитей на точку А по горизонтальному кругу получим отсчет

M₂ = M - с ±180°.

Складывая левые и правые части формул (1.65) и (1.66), находим

Следовательно, среднее из отсчетов по горизонтальному лимбу при круге право (П) и круге лево (Л), после изменения суммы на 180°, свободно от влияния коллимационной ошибки.

При более строгом выводе

где Z -- зенитное расстояние (Z = 90° -- v, v -- угол наклона).

Если коллимационная ошибка с превышает 2t, где t -- точность отсчитывания по горизонтальному кругу, то выполняют юстировку, для чего на горизонтальном круге наводящим винтом алидады устанавливают отсчет М =М₂ + с. При этом перекрестие сетки нитей сойдет с точки А.

К поверке третьего условия

Сняв колпачок с окулярной части трубы и ослабив один из вертикальных исправительных винтов, боковыми исправительными винтами перемещают пластину, на которую нанесена сетка нитей, до совмещения перекрестия нитей с изображением точки А. После юстировки поверку повторяют и убеждаются в выполнении условия. Затем винты сетки слегка затягивают и надевают колпачок.

При z ? 90° величина с практически не влияет на разность направлений, измеренных при одном положении круга, т. е. на горизонтальный угол. В горной местности при наблюдении при одном положении круга коллимационная ошибка может исказить горизонтальный угол.

В теодолитах с односторонней системой отсчитывания (Т15, Т30) выполняют две пары наведения на точку А: после первого наведения делают отсчеты М₁ и М₂, затем лимб смещают примерно на 90°, визируют точку А и берут отсчеты М'₁ и М'₂. Значение

4. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита

При выполнении этого условия при отвесном положении вертикальной оси теодолита, установленном по уровню при алидаде горизонтального круга, визирная ось трубы при вращении образует отвесное положение коллимационной плоскости (на рис. 1.85 плоскость 0Аа). Если условие не выполняется, то при вращении трубы визирная ось образует наклонную плоскость 0Аб₁ при одном положении вертикального круга и 0Аб₂ -- при другом. Для выполнения поверки теодолит устанавливают в 10-20 м от стены, перекрестие сетки нитей при круге право наводят на высоко расположенную точку А, закрепляют алидаду, опускают зрительную трубу примерно до горизонтального положения и отмечают на стене точку б₁ , на которую проектируется перекрестие нитей сетки. Затем трубу переводят через зенит и при круге лево наводят на точку А, опустив трубу, получают ее проекцию б₂. Если точки б₁ и б₂совпадут или отрезок б₁б₂ не превышает ширину биссектора сетки (15-20"), то условие выполнено. При невыполнении условия юстировку выполняют в специальных мастерских.

К поверке четвертого условия

Следует заметить, что среднее из отсчетов по горизонтальному кругу пру, П и Л свободно от влияния этой ошибки.

5. Компенсатор отсчетной системы вертикального круга должен обеспечивать неизменность отсчета по вертикальному кругу при наклоне оси вращения теодолита на углы до ±3'.

Теодолит устанавливают на штативе так, чтобы один из подъемных винтов был направлен в сторону наблюдаемой точки А. После приведения основной оси прибора в отвесное положение наводят на точкуА и делают отсчет а₁ по вертикальному кругу. Затем вращением подъемного винта наклоняют теодолит вперед на 2-3 деления уровня, снова наводят на точку А и берут отсчет а₂ по вертикальному кругу. После этого наклоняют прибор на 2-3 деления уровня в противоположную сторону, визируют на точку Аи берут отсчет a₃. Все отсчеты в пределах точности отсчета по микрометру должны совпадать, т. е. a₁ ? a₂ ? a₃. При невыполнении условия юстировку выполняют в специальной мастерской.

6. Визирная ось оптического центрира должна совпадать с осью вращения теодолита.

Вертикальную ось вращения теодолита приводят в отвесное положение, теодолит устанавливают над точкой местности. При вращении алидады изображение точки не должно смещаться с центра оптического центрира более чем на 0,5 радиуса малой окружности. При большем смещении выполняют юстировку.

3. Измерение горизонтальных углов

Измерять углы можно только выверенным теодолитом. Установка теодолита в вершине измеряемого угла состоит из двух основных операций: центрирования теодолита над точкой, обозначающей вершину угла, и нивелирования прибора.

Центрирование большинства технических теодолитов осуществляется при помощи отвеса, подвешиваемого на крюк станового винта. Острие гири отвеса должно располагаться над точкой (вершина угла), обозначаемой, в частности, шляпкой гвоздя; совмещение острия отвеса с точкой достигается нажатием ногой на шпоры ножек штатива и перемещением теодолита на головке штатива. Центрирование над вершинами углов с короткими сторонами и углом, близким к 180°, следует выполнять возможно точнее.

Центрирование некоторых оптических теодолитов осуществляется при помощи оптического центрира -- приспособления, более совершенного, чем отвес, состоящего из прикрепленного к нити груза.

Для измерения угла обычно в концах линий, образующих угол, устанавливают вешки; если же стороны угла короче 50 м, то концы их обозначаются шпильками от ленты. Зрительную трубу наводят на вешку или шпильку так, что-« бы с крестом нитей сетки было совмещено изображение точки вешки или шпильки, возможно ближе расположенной к основанию.

Горизонтальные углы измеряются чаще всего способом приемов. Иногда при необходимости повышения точности измерения углов 1-минутным и 30-секундным теодолитом применяют способ повторений.

В случае необходимости нужно измерить тем же теодолитом угол с более высокой точностью или увеличить число приемов либо (при измерениях 1-минутным и 30-секундным теодолитами) применить способ повторений.

Способ повторений. При способе повторений угол измеряют несколько раз как в первом, так и во втором полуприеме. При этом, чтобы уменьшить погрешность собственно отсчитывания по кругу (это наиболее значительный источник случайных погрешностей измерения углов), поступают следующим образом. Наблюдения на первую точку и отсчет осуществляют так же, как и в способе приемов. Так же выполняется и наведение трубы на вторую точку, однако без отсчитывания по лимбу (иногда его делают только в контрольных целях), после чего открепляют лимб и вращением его наводят трубу снова на первую точку. Закрепив лимб, вращением алидады наводят трубу на вторую точку; таким образом, измеряемый угол будет отложен на лимбе дважды. Затем, вращая лимб назад-- на первую точку, а алидаду -- на вторую точку, откладывают таким же путем угол на лимбе в третий раз. Это повторяется столько раз, сколько необходимо согласно заданной точности измерений. Вторичный отсчет по лимбу берут лишь после последнего наведения трубы на вторую точку (после последнего повторения измерения угла). Чтобы получить значение угла, разность отсчетов делят на число повторений.

4. Измерение вертикальных углов

Вертикальный круг многих существующих теодолитов состоит из лимба, алидады и цилиндрического уровня при алидаде. У некоторых новых оптических теодолитов такого уровня нет.

Необходимо помнить, что отсчеты по вертикальному кругу берут только после приведения в нуль-пункт пузырька уровня на алидаде вертикального круга с помощью ее миллиметрового винта.

В процессе измерения вертикальных углов необходимо следить за постоянством места нуля. Колебания его не должны превосходить полуторной точности отсчитывания по вертикальному кругу.

Для удобства вычисления значений углов наклона желательно сделать место нуля возможно близким к 0°0'. В приборах с уровнем на алидаде вертикального круга такое исправление МО достигается следующим образом. Приведя наводящим устройством алидады вертикального круга пузырек уровня на ней в нуль-пункт, устанавливают вертикальный круг на отсчет, равный МО. Затем, действуя тем же наводящим устройством, совмещают нуль первого верньера с нулем лимба вертикального круга, после чего исправительными винтами уровня приводят пузырек его в нуль-пункт. Угол наклона вычисляется по формуле:

V=R-L/2; V=R-M.O.-L; M.O.=R+L/2

Где: М.О.- место нуля.

5. Нивелирование

Нивелированием называются измерения, в результате которых определяются превышения между точками местности и их отметки.

Нивелирование производят для изучения форм рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Расстояние по отвесной линии от уровенной поверхности точки до уровенной поверхности, принятой за начальную, называется высотой точки, обозначается Н. Числовое значение высоты называется отметкой.

Высоты различают абсолютные, условные, и относительные(или превышения).Счет абсолютных высот Н ведется от среднего уровня океана или моря, а условных Нґ - от произвольной уровенной поверхности. В нашей стране абсолютные высоты отсчитываются от среднего уровня Балтийского моря, определенного из многолетних наблюдений на водомерном посту в г. Кронштадте. Расстояние между уровенными поверхностями двух точек называется относительной высотой или превышением, обозначающим h.

Превышение равно разности абсолютных или условных отметок двух точек. Зная отметку одной и превышение между ними, можно вычислить отметку другой точки.

hАВ=Нв - НА; НВ= НА- hАВ

Принцип геометрического нивелирования. НА и НВ - абсолютные высоты точек А и В местности

Способы геометрического нивелирования и вычисления высот точек.

Геометрическое нивелирование сводится к установке визирной оси прибора в горизонтальное положение и взятию отсчетов по рейкам, стоящим вертикально на точках, между которыми определяется превышение. Взять отсчет по рейке - значит определить расстояние от нуля рейки (пятки) до проекции визирной оси на рейку. Отсчеты берут по средней горизонтальной нити сетки нитей зрительной трубы с точностью до 0,1 деление рейки. Превышением этим методом измеряют непосредственно. Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед.

Нивелирование из середины.

Для определения превышение между точками А и В геометрическим нивелированием способом из середины на них устанавливают в отвесном положение рейки, а между ними, по возможности на одинаковом расстоянии от реек, - нивелир и приводят его в рабочее положение, при котором визирная ось зрительной трубы займет горизонтальное положение. Зрительную трубу нивелира наводят последовательно на рейки R1 и R2 и берут по ним отсчеты а и b, затем вычисляют величину превышения

Точка В, превышение которой определяют, называется передней, а точка А, относительно которой определяют превышение, называется задней. Такие же названия имеют и устанавливаемые на них рейки. Исходя из этого, можно сказать, что превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейками

h= З-П

Превышение будет положительным при a>b и отрицательным при a

Место постановки нивелира называется станцией. Она выбирается не обязательно в створе линии, так как превышение, между точками не зависит от высоты нивелира над землей.

Способы геометрического нивелирования: а) из середины; б) вперед

Нивелирование вперед.

При определении превышений геометрическим нивелированием вперед нивелир устанавливают так, чтобы окуляр зрительной трубы находился над задней точкой А, а в передней точке В устанавливают рейку R. После приведения визирной оси в горизонтальное положение берут отсчет b по рейке и измеряют рулеткой или с помощью рейки вертикальное расстояние i от центра окуляра до точки А, называемое высотой прибора.

hAB= i -b,

т.е. превышение равно разности высоты прибора и отсчета по передней рейке.

Способы вычисления высот точек.

Существует два способа вычисления высот точек через: превышение и горизонт прибора.

Для вычисления высоты нивелируемой точки В необходимо знать высоту точки А и превышение между этими точками

Нв=НА+ hAB,

т.е. отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс превышение между ними.

Пример:

НА=129,129 м а=1454 b=2878 HB=129,129 +(-1,424)=127.705м

Схема вычисления высот точек через горизонт прибора

На каждой станции горизонт прибора равен отметке точки плюс отсчет по рейке, установленной на этой точке, а отметка любой точки равна горизонту прибора минус отсчет по рейке, установленный на каждой из этих точек.

Нв=НА+а-в= Нгп-в;

Нгп= НА+а,

где Нгп - горизонт прибора, т.е. абсолютная отметка горизонтального визирного луча.

Способ вычисления отметок точек через горизонт прибора широко применяется в инженерно-строительной практике для определения отметок нескольких точек с одной установки нивелира.

6. Обработка пикетажного журнала

Обработка пикетажного журнала сводится к вычислению пикетажных значений главных точек круговой кривой: начала кривой - НК и конца кривой - КК.

Значения трех углов поворота трассы O1,O2,O3 и соответствующие радиусы закругления - R_1,R_2,R₃ заданы каждому студенту в конце пикетажного журнала.

Элементы круговой кривой: Т - тангенс, К- длину кривой, Б - биссектрису и Д - домер - находят по заданным элементам O и R из "Таблиц разбивки кривых" с округлением до сотых долей метра.

Выбранные из таблиц элементы кривой контролируют: для этого находят разность 2Т - К , которую сравнивают с табличным домером - Д ,2Т-К=Д

Расхождение при производстве контроля может быть 0,01 - 0,02м.

7. Составление ведомости углов поворота, прямых и кривых

По данным пикетажного журнала в ведомости углов поворота, прямых и кривых заполняют графы I--12 (см. приложение I) и производят контроль:

?2Т-?К = ?Д

В графе 2 записывают число целых километров, пройденных до точек, пикетажное значение которых указано в графе 3.

Вычисления в ведомости производят в следующей последовательности:

I. Вычисляют прямые вставки Р(рис. I), которые записывают в графу 13.

Вычисление прямых вставок

8. Построение плана трассы

План трассы (приложение 2) строят в масштабе 1:5000 на чертежной бумаге формата 420x297мм по данным ведомости углов поворота, прямых и кривых и пикетажного журнала.

При построении плана трассы все расстояния откладывают по графическому масштабу.

Ось трассы наносят на план по вычисленным расстояниям между вершинами S и румбами направлений r .

Начальное направление трассы НТ - Уг1, независимо от его румба, наносят горизонтально. На нем в масштабе 1:5000 откладывают первое расстояние между вершинами - и таким образом получают положение первой вершины угла поворота.

В начальной точке трассы НТ в соответствии с румбом начального направления - НТ - Уг1 строят направление меридиана, которое затем переносят параллельно примерно в середину листа.

Например, румб направления НТ - Уг1 ЮВ : 64°25' (рис. 3).

Для построения следующего направления трассы Уг1-Уг2 от меридиана по вычисленному румбу откладывают направление, которое переносят параллельно в точку Уг1. Пусть румб направления Уг1-Уг2 ЮВ:58°00.

На новом направлении откладывают второе расстояние между вершинами и получают положение вершины Уг2.

Затем относительно меридиана по румбу откладывают направление Уг2-Уг3, а на нем расстояние между вершинами и т.д.

Таким образом наносят всю трассу. Построение трассы контролируют по углам поворота.

На оси трассы находят главные точки кривой НК и КК, для этого в обе стороны от каждой из вершин углов поворота откладывают соответствующие тангенсы. В полученных точках в стороны, противоположные радиусам, проводят ординаты длиной 3-4см, на которых подписывают пикетажное значение главных точек кривой.

Контроль производят по прямым вставкам. Расхождение между вычисленными прямыми вставками и вставками, полученными на плане, допускается + 0,2мм.

Пикетаж по оси трассы разбивают в обе стороны от начала и конца кривой.

Например, НК в ПК23 + 47,97; чтобы найти на плане ПК23, откладывают влево 47,97м, затем от ПК23 откладывают влево 2см и по лучают ПК22. Таким образом находят все предыдущие пикеты.

КК в ПК24 + 3,97; чтобы найти на плане ПК25, вправо от КК откладывают 96,03м.

При разбивке пикетажа ПК20 и ПК34 должны точно совпасть с точками НТ и КТ, расхождение допускается + 0,2мм.

По данным пикетажного журнала в обе стороны от оси трассы (по 1см вправо и влево) наносят ситуацию в соответствии с условными знаками для планов масштаба 1:5000.

В местах поворота трассы ось трассы показывают по сопрягающей кривой. На плане отмечают километровые указатели, номера углов поворота.

Ниже плана трассы вычерчивают таблицу.

В правом нижнем углу листа строят штамп, размеры его даны в приложении 5.

Оформление плана трассы тушью.

На плане трассы красной тушью вычерчиваются: ось трассы, подписи пикетажных значений главных точек кривой, километровые указатели и их подписи. Ситуация, показанная вдоль трассы вычерчивается тем цветом, который указан в книге "Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000,1:500".

9. Обработка журнала нивелирования

Обработка журнала сводится к вычислению условных высот точек вдоль оси трассы.

Пример обработки нивелирного журнала (рейки двухсторонние) дан в приложении 3 и пояснен на рис. 5.

Обработку журнала производят в следующей последовательности:

1. На каждой станции первого и второго нивелирных ходов вычисляют два значения превышения как разность отсчетов по черным и красным сторонам задней и передней реек

2.В зависимости от знака превышения записывают в 6 или 7 графу журнала.

Например, на станции I значения превышений между репером №2 и ПК20

В графах 8-9 записывают средние превышения, округленные до миллиметра. Округление ведут согласно правилу округления.

Например, если среднее превышение 1209,5, то при округлении до целых миллиметров "округление идет в сторону четного числа -1210, если среднее превышение 0772,5, то округленное до миллиметров - 0772.

3. Аналогичным образом вычисляют средние превышения на станциях второго нивелирного хода и записывают их в 8 и 9 графы.

4. В процессе вычисления сравнивают значения превышений между

одноименными связующими точками, полученными из первого и второго

нивелирных ходов, расхождения между которыми не должны превышать 3-4 мм.

5. Вычисляют высоты связующих точек в обоих нивелирных ходах через превышения и записывают их в графу 12.

Высота последней связующей точки равна высоте предыдущей плюс соответствующее превышение.

Например, высота ПК20 на станции I:

6. Вычисленная в графе II условная высота ПК20 на 1-й станции затем переписывается в этой же графе на 2-ю станцию.

Вычисления на 2-й станции ведутся в том же порядке, что и на 1-й станции.

На станциях 9-II точки +72 и X выполняют роль связующих точек, поэтому вычисления на них ведутся так же, как на предыдущих станциях.

7.Правильность вычисления высот связующих точек хода на каждой странице устанавливают постраничным контролем.

где: -алгебраическая сумма превышений, вычисленных по красной и черной сторонам задней рейки (см.графы 6 и 7);

-алгебраическая сумма превышений,вычисленных по красной и черной сторонам передней рейки

-алгебраическая сумма превышений, вычисленных по красной и черной сторонам рейки (см.графы 6 и 7);

- алгебраическая сумма средних превышений (см.графы 8 и 9);

-соответственно высоты первой и последней связующих точек.

Результаты произведенного контроля записывают в конце каждой страницы.

Расхождение результатов не должно превышать 1мм.

8.На тех станциях первого нивелирного хода, где взяты промежуточные плюсовые точки, вычисляют горизонт инструмента и записывают в графу 10.

Горизонт инструмента на станции равен высоте предыдущей точки

плюс отсчет по черной стороне рейки на эту точку. Например, горизонт инструмента на станции I:

9.Условные высоты промежуточных плюсовых точек вычисляют через горизонт инструмента и записывают в графу 12.

Например, высота промежуточной точки ПК21 + 74 на станции 3:

10.Правильность вычислений высот промежуточных точек на каждой станции можно проконтролировать по формуле:

где: -сумма высот промежуточных точек на данной странице;

-сумма горизонтов инструмента тех станций на данной странице,где имеются промежуточные точки;

-сумма отсчетов по рейке на промежуточные точки данной страницы.

11. На станции 13-а вычисляют высоту уровня воды и высоту дна реки (рис.6)

Вычисления производят по формулам:

12. На с. журнала записывают невязку ,вычисленную как разность значений высот ПК34,полученных из первого и второго нивелирных ходов.

Из I нивелирного хода =

Из II нивелирного хода =

Полученная невязка сравнивается с допустимой , которая определяется по формуле:

В нашем примере для участка трассы от ПК20 до ПК34 L - 1,4км

13. На с. 14-17 нивелирного журнала вычисляют высоты точек 2-х поперечников, разбитых на ПК27 и ПК32 + 50.

Вычисления производят через горизонт инструмента (см. рис. 7 и приложение 3)

Для определения горизонта инструмента на станции, с которой производилось нивелирование поперечника, выписывают из первого нивелирного хода высоты ПК27 и плюсовой точки ПК32 + 50 (см. гра фу II) соответственно для первого и второго поперечников.

Пример вычисления высот точек поперечника, разбитого на ПК27:

Вычисление высот точек каждого поперечника контролируют по формуле:

где -сумма отметок промежуточных точек,

n- число промежуточных отсчетов,

- сумма промежуточных отсчетов.

Расхождение



10. Построение продольного профиля трассы и профилей поперечников

Продольный профиль трассы (приложение 4) строят по данным нивелирного и пикетажного журналов.

Профиль строят на миллиметровой бумаге Формата 100см х 35см.

Масштабы продольного профиля: горизонтальный - 1:5000, вертикальный - 1:500.

Работу выполняют в следующей последовательности:

1. На листе миллиметровой бумаги вычерчивают сетку профиля. Форма и размеры сетки показаны в приложении 4.

2. Заполняют в сетке профиля графу 12.

В горизонтальном масштабе 1:5000 отмечают пикеты и плюсовые точки по данным графы 2 нивелирного журнала первого нивелира. Номера пикетов подписывают в графе 13.

Расстояния до плюсовой точки от предыдущего и последующего пикетов записывают между соответствующими ординатами в графе 12.

Например, плюсовая точка ПК21 + 74, расстояние от предыдущего ПК21 равно 74м, а от последующего ПК22 - 26м.

3. Выписывают в графу II на сетке профиля округленные до сантиметра условные высоты пикетов и плюсовых точек из нивелирного журнала (графа 12) 1-го нивелирного хода.

4. Строят линию продольного профиля трассы, откладывая в масштабе 1:500 условные высоты, выписанные в графе II от линии условного горизонта.

За линию условного горизонта принимают верхнюю границу графы I сетки профиля.

Высоту линии условного горизонта выбирают кратной 10м с таким расчетом, чтобы линия продольного профиля проходила над линией условного горизонта на высоте 10-15см.

5. На продольный профиль наносят по вычисленным условным высотам (см. графу 12 на станции 13 и 13-а нивелирного журнала) уровни высоких и меженных вод - УВВ и УМВ, их высоты на профиле выписывают до миллиметра).

6. На продольном профиле показывают условно высотную и плановую привязку к реперу; на продолжении первой ординаты выписывают до миллиметра высоту репера № 2 (см. журнал нивелирования, с. 7) и плановое положение репера № 2 относительно ПК20 (см. пикетажный журнал, с.1).

7. Заполняют графу I в сетке профиля: в масштабе 1:5000 по данным пикетажного журнала наносят снятую в обе стороны от оси трассы ситуацию. Средняя линия графы I соответствует оси трассы.

8. Заполняют графу 13 в сетке профиля: по вычисленным пикетажным значениям главных точек кривой - НК и КК (см. ведомость углов поворота, прямых и кривых) на оси трассы отмечают положение начала и конца кривой, закругления показывают условно дугами.

Правые углы поворота трассы показывают дугами, обращенными вверх, левые - дугами, обращенные вниз.

На ординатах, проведенных в главных точках кривой, подписывают округленные до метра расстояния от предыдущего пикета до главной точки кривой. Например, если НК в ПК23 + 47,97, то на ординате подписывают 48м. Подписывают номер угла, величину угли поворота - O и радиус закругления - R .

9. Строят профили поперечников. Масштабы поперечных профилей - вертикальный и горизонтальный 1:500.

При их построении заполняют графу фактические данные (приложение 4).

Профили поперечников строят по аналогии с продольным профилем.

У продольного и поперечных профилей подписывают масштабы.

В правом нижнем углу миллиметровой бумаги вычерчивают штамп.

Оформление профилей тушью

Продольный профиль трассы и профили поперечников вычерчивается черной тушью.

11. Поверка нивелира

Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.

Подъемными винтами нивелира приводят пузырек круглого уровня в нульпункт. Поворачивают нивелир на 180° вокруг оси его вращения ii (рис. 9.5). Если после поворота пузырек остался в нульпункте, проверяемое условие выполнено - ось круглого уровня eeпараллельна оси вращения прибора ii.

Если пузырек ушел из нульпункта, исправительными винтами 2 изменяют наклон уровня так, чтобы пузырек сместился в сторону нульпункта на половину отклонения. Для поворота исправительных винтов пользуются шпилькой

Поверка цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.

У высокоточных и точных нивелиров проекция на отвесную плоскость угла между осью цилиндрического уровня и визирной осью не должна превышать 10". Это означает, что при расстоянии до рейки d = 100 м допустима ошибка в отсчете по рейке из-за непараллельности оси уровня и визирной оси, не превышающая = 5 мм, где с = 206 265" - число секунд в одном радиане.

Поверка выполняется путем измерения одного и того же превышения дважды - из середины и с неравными расстояниями до реек.

На расстоянии 75 - 100 м друг от друга закрепляют две точки, на которые устанавливают рейки (рис. 9.6). В середине, на равных расстояниях от реек устанавливают нивелир и, приводя пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, берут отсчеты a и b по рейкам и вычисляют превышение

.

Если визирная ось трубы не параллельна оси уровня и потому наклонена на угол i, то вместо верных отсчетов a и b будут прочтены отсчеты a₁ и b₁. Вследствие равенства расстояний до реек ошибки в обоих отсчетах будут одинаковыми, Da = Db. Вычисленное при этом превышение будет равно

h = a₁ - b₁ = (a + Da) - (b + Db) = a - b.

Следовательно, несмотря на ошибки отсчетов, вызванные непараллельностью оси уровня и визирной оси трубы, превышение, вычисленное по измерениям из середины - верное.

Поверка цилиндрического уровня. Измерения из середины

Нивелир переносят и устанавливают на расстоянии 2-3 м от одной из реек. Берут отсчет b₂ по ближней рейке. Ввиду малости расстояния до рейки погрешность в отсчете b₂, вызванная наклоном луча визирования, мала. Поэтому отсчет b₂ считают безошибочным.

Поверка цилиндрического уровня. Измерения с неравными расстояниями до реек

Вычисляют отсчет, который должен быть на дальней рейке, если луч визирования горизонтален:

a₀ = b₂ + h.

Наводят нивелир на дальнюю рейку и берут фактический отсчет a₂. Сравнивают вычисленный и фактический отсчеты.

Если вычисленный a₀ и фактический a₂ отсчеты различаются меньше, чем на 5 мм, то считают, что ось цилиндрического уровня uu параллельна визирной оси ss.

Если вычисленный и фактический отсчеты различаются больше, чем на 5 мм, то положение цилиндрического уровня необходимо исправить.

Для этого элевационным винтом наводят средний штрих сетки нитей на отсчет a₀ по дальней рейке. При этом пузырек цилиндрического уровня уйдет из нульпункта. Вертикальными исправительными винтами приводят пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, совмещая изображения концов половинок пузырька в поле зрения трубы.

У нивелиров с компенсатором углов наклона цилиндрического уровня нет, и при выполнении поверки добиваются выполнения следующего условия.

Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора.

Поверка выполняется в том же порядке, как и поверка цилиндрического уровня. Но при этом различие вычисленного a₀ и фактического a₂ отсчетов указывает на негоризонтальность визирной оси трубы.

Для исправления снимают колпачок, закрывающий исправительные винты сетки нитей зрительной трубы, и с помощью вертикальных исправительных винтов, наводят среднюю нить сетки нитей на отсчет по дальней рейке, равный вычисленному отсчету a₀.

Нивелирные рейки и отчёты по ним.

К каждому нивелиру нужно иметь не менее двух однотипных рейки. Нивелирная рейка представляет собой хорошо выструганный брусок, цельный или состоящий из двух половинок. На обеих сторонах рейки нанесены деления в виде прямоугольных шашек, которые с одной стороны раскрашиваются в черно-белый цвет, а с другой красно-белый. Величина одного деления выражается в мерной длине. Перед началом работ необходимо проверить правильность нанесения делений мерной лентой. Отчеты по рейке производятся по положению средней линии и записываются в журнал нивелирования в мм. Сделать отчет по рейке - это значит определить высоту визирной оси нивелира над нулем рейки.

12. Плановая съемка

Во время плановой съемки записывают наименования контуров ситуации и их схематичное расположение, обозначение условными знаками. План подвергается обработке, в камеральных условиях, в процессе которых подчищаются загрязненные места, справляются горизонтали, обводятся четко контуры. В полевых условиях ведут съемку, характеризующую все то, что нельзя передать условными знаками. Чертеж полученный в результате глазомерной съемки называется - кроки маршрута. Глазомерная съемка предназначена для получения плана невысокой точности в короткий срок для предварительного ознакомления с теми маршрутами или участками, на которых придется делать тахеометрическую съемку.

13. Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка представляет собой совокупность измерений предназначенных для определения положения высоты характерных точек, необходимых при построение в короткий срок плана с изображением ситуации и рельефа. Точки, в которых устанавливают теодолит, называют станциями, а остальные реечными.

На местности намечается опорная сеть в виде замкнутого полигона со сторонами не менее 100 метров. Опорная сеть наносится на бумагу по координатам вершин. Высотное положение станции определяется нивелированием и привязкой высот. Рельеф и ситуацию снимают вокруг станции методом тахеометрической съемки. Таким образом ,вся полевая работа сводится к двум задачам:

1. Построение, съемка опорной сети.

2. Съемка ситуации и рельефа.

Места установки называют основными. Положение точек в плане определяют так же, как при теодолитной съемке. Высоту точек находят в результате тригонометрического нивелирования. Работы на участке начинаются с рекогносцировки местности, в процессе которой происходит ознакомление с местностью, а так же называются и закрепляются пункты опорной сети.

Тахометрическую съемку производят для составления топографического плана местности. Съемки ситуации и рельефа выполняется одновременно при помощи тахеометра и дальномерной рейки. Для определения отметки точки местности вертикальным кругом тахеометра определяют угол наклона. V и по формуле тригонометрического нивелирования вычисляют превышения:

C*L+c=D -

расстояние, измерение дальномером.

H=Ѕ(C*L+c)sin2 V+I-V+f,

Где: С - коэффициент дальномера.

С - постоянное слагаемое дальномера.

L - дальномерный отчет по рейки.

V - высота визирования.

f - поправка на кривизну линий.

Если

d=D*cos^2 V,

то

h=d*tg V+f

Если наводить среднюю горизонтальную нить на метку, сделанную на рейке по уровню высоты прибора, т.е при L=V, то формула для вычисления будет иметь вид:

H=Ѕ(С*L+c)sin2*V+f,

или



h=d*tg V+f

Обычная точность тригонометрического нивелирования характеризуется сотыми долями метра.

Порядок измерения линий мерной лентой

Измерение расстояний между вершинами углов ведется по проведенными теодолита линиями стальной 30 метровой лентой. Ленту при измерении укладываются на поверхности земли и натягивают между шпильками, втыкаемыми в землю через специальные прорези на концах ленты. Натягивание ленты измеряют лентой, как в прямом, так и в обратном направлении, а средние записывают в ведомость.

При работе с лентой нельзя допускать образования петель. Разматывать стальную ленту нельзя оставлять на проезжай части дороги, при работе следует предохранять ее от попадания под колеса проезжающего трактора.

После окончания работы земельную ленту необходимо насухо протереть, положить на кольцо и закрепить винтами. Перед длительную хранением лента протирается тряпкой, смоченной в машинном масле.

14. Трасса

Разбивка трассы

Трассу разбивают выверенным теодолитом. Установка теодолита в точке состоит из двух основных операции: центрирование теодолита над точкой обозначенной колышком и нивелированием прибора. Установив теодолит в точке начала трассы по заданному азимуту определяют направление прямой трассы и перемещением вешки закрепляют точку колышком. Затем устанавливают теодолит так, чтобы с крестом нитей сетки было совмещено изображение точки вешки, возможно ближе к ее основанию. Закрепляют горизонтальный круг и переведя зрительную трубу через зенит определяют путем перемещения вешки в следующую точку по прямой трассы.

Закрепление трассы

При измерении трассы и разбивки ее на пикеты, бригады производят плавное и высотное закрепление трассы. Плановое закрепление трассы заключается в закреплении всех установленных точек трассы колышками и в закреплении начала трассы, вершин углов поворота трассы, мест пересечения трассы с реками, оврагами и другими сооружениями и конца трассы специальными столбами выставленных на продольных прямых предыдущего и нового направления или в стороне от оси дороги с их привязкой к трассе. Высотное закрепление трассы осуществляется путем установки вдоль трассы реперов. В качестве реперов можно использовать деревья и т.п. В практике реперами служат стандартные деревянные столбы, устанавливаемые в стороне от оси дороги.

Разбивка пикетажа

Измерение трассы ведется по пробитым теодолитном линиям стальной 20 метровой лентой. Ленту при измерении укладывают на поверхность земли и натягивают между шпильками, втыкаемыми в землю через специальные отверстия на концах ленты. Натягивание ленты производится равномерно и по возможности с одинаковой силой. Длины сторон измеряют в прямом и обратном направлениях, а среднее значение заносится в журнал. Для измерения 20 метровой лентой имеются 6 шпилек, полный прием равен 100 метрам(1 пикет). Допускается погрешность на каждом пикете - 4 см.

Результаты измерения трасс, разбивки ее пикеты и съемки ситуации заносится в пикетажную книжку, изготовленную из листов миллиметровой бумаги. Зарисовки пикетажной книжке ведутся приближенно в масштабе 1:1000, для сложной местности масштаб выбирают больше.

Трассирование

В состав трассирования и топографо-геодезических работ для технического проекта автомобильной дороги входят: камеральное трассирование вариантов по принятому в техно-экономическом обосновании общему направлению проектируется дороги, предварительно согласование проложения трассы заинтересованными организациями, полевое обследование сложных участков трассы и вариантов, выбор основного направлению и конкурирующим вариантом с необходимыми топографо-геодезическими работами.

Камеральное трассирование выполняют по топографическим картам масштаба 1:100000 и крупнее, а также по материалам аэрофотосъемок различных масштабов. В условиях сложного рельефа местности, на подходах к крупным населенным пунктом и других местах со сложной ситуацией камеральное трассирование выполняют по топографическим картам и планам масштаба 1:500000 - 1:10000.

Размещено на Allbest.ru