1.1 Поверки теодолитов

Рейка не должна быть изогнутой. Раскраска рейки должна быть четкой. Для удобства измерений обе рейки должны иметь одинаковую оцифровку по красным сторонам.

Точное определение длины мерной ленты может быть выполнено на специальном базисе, длина которого измерена с повышенной точностью.

Номинальная длина ленты 20 м.

Если лента имеет повреждения, то необходимо определить ее фактическую длину и вычислить поправку, которую нужно вводить в результаты измерений.

Ножки штатива должны быть надежно скреплены с головкой штатива, металлические наконечники должны плотно прилегать к заостренным концам ножек.

Поверки и исследования мерной ленты (рулетки)

1.Внешний осмотр - убедиться в отсутствии поломок в разных местах ленты, особенно в начале и в конце, и в отсутствии сильных перегибов; в случае наличия заклёпок проверить непрерывность шкалы ленты.

2.Определение постоянной поправки l

l = LФ - L0 ,

где Lф - фактическая длина ленты; L0 - проектная длина ленты (подписана на корпусе ленте).

Поправка l определяется путём измерения базиса с известной длиной D0

где n - количество целых уложений ленты в длине базиса; r - домер (остаток); Dl = n*L0 + r .

Пример 1: L0=20,00 м; D0=19,941 м; n=0; r=Dl=19,92 м.

l=+0,021 м; Lф=20,021 м.

Пример 2: L0=20,00 м; D0=74,473 м; n=3; r=14,51 м.

&nbspDl=74,51 м; l=-0,010 м; Lф=19,990 м.

Значения Lф иl следует округлять до 0.001 м (до миллиметров).

Иногда поправку l и фактическую длину Lф рабочей ленты определяют, сравнивая её длину с длиной другой мерной ленты или рулетки, длина которой известна; то есть функцию базиса выполняет мерная лента (рулетка) с известной длиной.

Определение поправки l называется компарированием ленты (рулетки), а место фиксации базиса D0 - компаратором. Фактическая длина ленты Lф принимается равной LФ = L0 + l .

2. Создание геодезической съемочной основы

2.1 Рекогносцировка местности, закрепление точек планово-высотной основы

На учебном полигоне руководитель практики задает каждой бригаде границы участка для топографической съемки и исходные пункты.

После детального ознакомления с участком, студенты составляют проект планово - высотной основы, руководствуясь следующими требованиями:

· Хорошая взаимная видимость между соседними пунктами основы;

· Пункты основы должны обеспечивать хороший обзор местности для топографической съемки;

· Количество пунктов их взаимное расположение выбирают с таким расчетом, чтобы с этих пунктов можно было снять полностью весь участок съемки. При съемки расстояние от пункта основы до снимаемой точки не должно превышать 100 м;

· Удобство установки инструмента;

· Удобство для линейных измерений и нивелирования;

· Расстояние между соседними пунктами должно быть не более 150 м и не менее 50 м.

Пункты закрепляются на местности предварительно заготовленными деревянными колышками и сторожками диаметром 2 - 4 см ( рис.). Колышек будет являться носителем координат и высоты. Он в процессе всей практики должен оставаться жестко зафиксированным. Колышек вбивают вровень с землей, оставляя не более 1 - 2 см над поверхностью. В центре колышка забивают маленький гвоздик, над которым в дальнейшем будет центрироваться теодолит. Если во время практики колышек изменит свое положение, необходимо будет его закрепить заново и определить его координаты и высоту.

Сторожок служит для удобства отыскания пункта. Его должно быть хорошо видно на местности. На сторожке топором делают срез, на котором записывают номер бригады и номер пункта.

2.2 Измерение горизонтальных углов

Размещено на http://www.allbest.ru/

В теодолитных ходах измеряют левые и правые по ходу горизонтальные углы.В разомкнутом ходе (см. рисунок) 30, 31, 55, 56 - исходные пункты, 1 - 6 - пункты теодолитного хода. - левые горизонтальные углы. - левые примычные углы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В замкнутом ходе 42 - 43 - исходные пункты. 1 - 8 - пункты теодолитного хода. - левые внутренние горизонтальные углы. - левый примычный угол.

На практике во избежание путаницы измеряют левые горизонтальные углы.

Методика измерений:

Размещено на http://www.allbest.ru/

q Теодолит центрируют над пунктом с точностью не менее +5 мм;

q Приводят в рабочее положение ( по уровню);

q Добиваются резкого изображения сетки нитей;

q Закрепляют лимб;

q На предыдущем и последующих пунктах устанавливают вехи позади колышков (в створе наблюдаемых направлений);

q При положении КЛ снимают отсчет по горизонтальному кругу а1 на предыдущую, затем отсчет а2 на последующую вехи, отсчеты записывают в журнал;

q Ту же операцию повторяют при положении КП;

q Не снимая теодолит, вычисляют горизонтальные углы ?л, ?п:

?л = а2 - а1

?п = а4 - а3,

где а3 и а4 - отсчеты при КП соответственно на предыдущую и последующие вехи.

Расхождение между ?л и ?п не должно превышать 2|.

q Вычисляют ?ср. = (?л + ?п)/2 и записывают в журнал

q Если углы измеряются с повышенной точностью, лимб поворачивают на 900 и повторяют все измерения.

При наведении на веху стараются навести трубу как можно ниже, так как низ вехи всегда отклоняется меньше, чем верх.

2.3 Измерение углов наклона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. На каждой станции измеряют высоту инструмента с точностью до 1 см, отмечают эту высоту на вехе. Веху устанавливают вертикально сначала на предыдущей, затем на последующей точках хода. При измерении вертикального круга должен быть на середине. Среднюю горизонтальную нить наводят на веху на высоту инструмента (рис.) при положении КЛ, затем КП и снимают отсчеты по вертикальному кругу КЛ и КП, которые записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля:

Значение .

Затем вычисляют вертикальный угол ????КЛ - М0. Вертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. Расхождение между ними не должно превышать 2.

2.4 Измерение длин сторон хода

При измерении длин линий по разным причинам возникают погрешности, поэтому для контроля и повышения точности результатов измерений каждую линию измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях.

Погрешность измерения линии 20 - метровой лентой не должна превышать 1:2000, то есть не должна превышать 1 см на каждые 20 м измеренной длины. Например, для линии длиной 70м допустимое расхождение между прямой и обратной измеренными длинами не должно превышать 3,5 см. Если расхождение не выходит за допустимые пределы, то вычисляют среднее арифметическое значение длины:

Если расхождение больше допустимого, линию измеряют заново.

Измерение линий заключается в последовательном укладывании ленты в створе линии. Измерение производят два человека. Один совмещает нулевой штрих ленты с началом линии, а другой, протягивает ленту по створу измеряемой линии. При этом мерщик, находящийся сзади, корректирует переднего, ориентируясь по вехе, установленной в конце измеряемой линии. Следуя указаниям заднего мерщика, передний укладывает ленту в створе линии и, натянув ее одной рукой, второй рукой через прорезь в ленте вертикально вставляет шпильку в землю. После этого передний мерщик снимает ленту со шпильки, которая остается в земле, и оба мерщика перемещают ленту вперед по линии. Задний мерщик надевает прорезь в ленте на оставленную передним мерщиком шпильку и направляет по линии переднего мерщика. Далее действия повторяются в таком же порядке. Если длина линии более 100 метров и все шпильки находятся у заднего мерщика, он передает шпильки переднему мерщику и измерения продолжает. Когда передний мерщик подходит к концу линии, и остается отрезок менее 20 метров, ленту протягивают за конец линии, и передний мерщик, натянув ленту, определяет длину последнего отрезка с точностью до 1 см. Затем, просуммировав все отрезки, вычисляют длину линии:

Д = l n + r,

Где: l -длина ленты, n - количество уложений ленты ( число шпилек у заднего мерщика), r- длина отрезка в конце линии.

После этого измеряют линию в обратном направлении. Результат измерений записывают в журнал.

2.5 Вычисление координат точек теодолитного хода

Вначале проверяют все вычисления в полевом журнале. Затем строят схему теодолитного хода, на которую выписывают номера точек теодолитного хода, средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов и средние значения измеренных длин сторон. Вычисление координат точек теодолитного хода выполняется в специальной ведомости в следующем порядке.

1. В ведомость выписывают результаты полевых измерений:

P Средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов;

P Средние значения измеренных длин сторон;

P Средние значения измеренных вертикальных углов.

Средние значения длины стороны находят как полусумму ее измерений в прямом и обратном ходе. Средние значения вертикального угла - как полусумму абсолютных его значений в прямом и обратном ходе.

2. Определяют угловую невязку замкнутого хода с измеренными внутренними углами по формуле:

Если в замкнутом ходе измерены внешние углы, то:

В разомкнутом ходе:

где и - дирекционные углы начального и конечного направлений;

3. Вычисляют допустимую угловую невязку

- для замкнутого хода,

- для разомкнутого хода.

Сравнивают полученную невязку с допустимой. Если , то полученную угловую невязку распределяют на все измеренные углы поровну с противоположным знаком, то есть поправки по формуле:

где - поправка в измеренные углы.

Поправки округляют до 30||, причем сумма округленных поправок должна давать угловую невязку с обратным знаком.

Затем вычисляют исправленные углы:

Сумма исправленных углов должна быть равна теоретической сумме: в замкнутом полигоне с внутренними углами:

,

В замкнутом полигоне с внешними углами:

,

В разомкнутом полигоне:

.

4. Дирекционные углы сторон хода вычисляют по формуле:

- для левых горизонтальных углов,

- для правых горизонтальных углов,

где , -дирекционные углы последующей и предыдущей сторон хода. Если получается больше 3600, то из значения вычитают 3600.

Вычисляют значение румбов согласно схеме, приведенной на следующем рисунке.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Значение румбов записывают над значениями дирекционных углов.

5. Вычисляют горизонтальные проложения: ,

где d- горизонтальное проложение (округляют до 0,01 м),

l - измеренная длина,

- вертикальный угол.

6. Вычисляют приращения координат:

,

, или ,

где при вычислении через румбы значения и определяют по шестизначным таблицам тригонометрических функций, а знаки и - по схеме. Полученные и округляют до 0,01 м.

7. Вычисляют линейные невязки:

, - для замкнутого хода,

, - для разомкнутого хода.

Вычисляют абсолютную невязку:

И относительную невязку:

,

где , то есть периметр хода.

Относительная невязка не должна превышать 1:1500 для замкнутого хода и 1:1000 для разомкнутого хода.

Если относительная невязка больше допустимой, то сначала проверяют все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях перемеряют длины линий.

8. Вычисляют поправки:

Поправки округляют до 0,01 м с таким расчетом, чтобы сумма поправок равнялась невязке с обратным знаком, то есть:

,

9. вычисляют исправленные значения приращений координат:

, .

 Вычисляют координаты точек теодолитного хода:

,

,

где и -исправленные приращения координат стороны .

Контроль вычислений: получение точного значения координат конечного пункта.

2.6 Техническое нивелирование точек теодолитного хода

Техническое нивелирование выполняют с целью получения высот точек съемочного обоснования.

Начальные и конечные точки хода должны быть привязаны к реперам, планово-высотным пунктам или к условным реперам.

Нивелирование пунктов съемочной основы производят методом из середины. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать 5 метров.

Нивелирование на станции производят следующим образом:

1. Устанавливают нивелир на штативе и приводят его в рабочее положение;

2. Совместив концы пузырька контактного уровня, снимают отчеты по рейкам в следующем порядке:

P Отсчет по рабочей (черной) стороне задней рейки (зч);

P Отсчет по рабочей стороне передней рейки (пч);

P Отсчет по контрольной (красной) стороне передней рейки (пк);

P Отсчет по контрольной стороне задней рейки (зк);

Отсчеты беру с точностью до 1 мм

Высота визирного луча над поверхностью земли не должна быть менее 0,2 м.

Результаты измерения заносим в журнал нивелирования.

После снятия отсчетов, не уходя со станции, производят следующие вычисления:

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

где hч , HК - превышения по рабочей и контрольной сторонам реек. Расхождение между ними не должно быть более 5 мм. Затем вычисляют среднее превышение hср:

Размещено на http://www.allbest.ru/

hср округляют до целых миллиметров, причем 0,5 мм округляют до четного числа. Таким образом нивелируют весь ход. Когда нет возможности изменить превышение между точками хода с одной станции, применяют сложное нивелирование. Между точками хода закрепляют иксовые (х1, х2, ,,,) точки и нивелируют эту сторону по частям. Нумерация иксовых точек единая по всему нивелирному ходу.

2.7 Вычисление высот пунктов съемочной основы

Высоты пунктов съемочной основы вычисляют в следующем порядке:

а) в полевом журнале нивелирования делают постраничный контроль:

;

где - сумма задних отсчетов по черным и красным сторонам реек;

- сумма передних отсчетов по черным и красным сторонам реек;

- сумма превышений, вычисляемых по черным и красным сторонам реек;

- сумма средних превышений.

Расхождения в постраничном контроле допускаются не более 1 мм за счет округления при вычислении;

б) вычисляют допустимую невязку хода:

или по указанию преподавателя, где L - длина нивелирного хода в километрах, n - число измеренных превышений;

в) вычисляют фактическую невязку:

- для замкнутого хода,

- для разомкнутого хода,

где НК , НН - высоты конечного и начального пунктов.

Фактическая невязка fH не должна быть меньше или равна допустимой fh доп. Если fh>fh доп. Сначала проверяют все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях нивелирование хода проверяют;

г) полученную невязку поровну распределяют во все превышения с обратным знаком:

,

где - поправка в превышениях, n - число превышений.

Поправки округляют до целых миллиметров с таким расчетом, чтобы сумма всех поправок была равна невязке с обратным знаком:

где - алгебраическая сумма поправок;

д) вычисляют исправленные превышения

е) вычисляют высоты пунктов съемочной основы H:

где - исправленное превышение к, к+1ой линии.

Контроль вычислений: получение точного значения высоты конечного пункта.

3. Нивелирование поверхности

При нивелировании поверхности определяют высотное положение точек земной поверхности, то есть нивелирование поверхности является высотной съемкой.

3.1 Теодолитная съемка

Теодолитная съемка является горизонтальной, то есть продуктом ее является контурный план местности. Данный вид съемки целесообразно использовать для съемки четких контуров местности (угол зданий, линейных сооружений и т.д.).

Основные способы теодолитных съемок:

P Угловая засечка;

P Полярный способ;

P Линейная засечка;

P Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат);

1. Угловая засечка:

Размещено на http://www.allbest.ru/

В этом способе измеряют с точек съемочного обоснования на измеряемый пикет два горизонтальных угла. Результаты записывают в журнал, составляют абрис (рисунок местности, на котором показывают точки съемочного обоснования и все элементы местности). На абрисе все съемочные пикеты нумеруются.

При построении плана точки теодолитного хода наносятся на план по координатам, затем транспортиром откладывают углы ?1 и??2 (или??2| ).

?2| = 3600 - ??2.

По полученным направлениям проводят прямые, на пересечении которых получится съемочный пикет.

Этот способ является самым трудоемким, поэтому его применяют обычно в тех случаях, когда не возможно или трудно измерить расстояние до съемочного пикета.

2. Полярный:

3. В нем на съемочный пикет с точки съемочного обоснования измеряют горизонтальный угол, затем рулеткой измеряют расстояние d.

4. Этот способ является основным. При построении на плане от пунктов съемочного обоснования откладывают угол ?, по полученному направлению проводят прямую линию и откладывают расстояние d при помощи транспортира и линейки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В случаях необходимости в измеренные расстояния вводят поправку за наклон местности, за температуру, за компарирование.

5. Линейная засечка:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Этот способ применяют в том случае, если нет теодолита. С пунктов съемочного обоснования до съемочного пикета измеряют два расстояния.

При построении точки на плане циркулем проводят две дуги, радиусом d1 и d2. На пересечении этих дуг будет находиться съемочный пикет.

6. Способ прямоугольных координат (перпендикуляров):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Его применяют на строительных площадках. За опорную линию принимают главную ось сооружения, или какую - либо другую ось.

В этом способе для каждой точки измеряют две длины:

P Первую длину измеряют по оси сооружения (L1);

P Вторую длину - по перпендикуляру к этой оси (L2).

4. Тахеометрическая съемка

4.1 Сущность тахеометрической съемки. Приборы

Размещено на http://www.allbest.ru/

В основе тахеометрической съемки лежит идея определения пространственного положения точки местности одним наведением зрительной трубы прибора на рейку, установленную в этой точке. Так, положение точек K и N над условной горизонтальной плоскостью P, проходящей через ось вращения трубы прибора, определяется измерением:

1. полярных углов ?1 и ?2, отсчитываемых от стороны АВ съемочного обоснования;

2. горизонтальных расстояний d1 и d2, между точками и вертикальной осью прибора;

3. превышения точек h1и h2 над плоскостью P.

Величины d1 и d2, h1и h2 могут быть получены непосредственно с помощью автоматических приборов, называемых тахеометрами. Тахеометрическая съемка может выполняться и теодолитом. В этом случае d1 и d2 получаются по результатам измерений соответствующих расстояний нитяным дальномером, а превышения h1 и h2 - тригонометрическим нивелированием с использованием вертикальных углов ???и ?2.

Таким образом, тахеометрическая съемка объединяет в себе два процесса:

P съемку ситуации;

P съемку рельефа.

Она выполняется в крупных (1:500 - 1:5000) масштабах на небольших участках местности, а также при изысканиях трасс линейных сооружений: дорог, каналов, линий электропередач.

4.2 Проложение тахеометрических ходов

Тахеометрические ходы прокладывают при создании планового и высотного съемочного обоснования для производства тахеометрической съемки. Они могут также применяться при создании съемочного обоснования для топографических мензульных съемок и для привязки аэроснимков.

Тахеометрические ходы могут прокладываться в виде одиночных замкнутых (полигонов) и разомкнутых ходов или в виде систем с координатами и отметками, полученными из более точных измерений. Длина сторон в тахеометрических ходах должна быть в пределах до 200 - 250 м. Так как расстояния в ходах измеряются. Как правило, дальномерами, то ходы можно прокладывать по пересеченной местности.

Предельная длина тахеометрического хода зависит от масштаба съемки и от точности, с которой надо получить отметки точек или от принятой высоты сечения рельефа. Так, при масштабе 1:5000 и высоте сечения рельефа 1 м. Длину тахеометрического хода не следует принимать более 3 км.

Проект ходов и положение пунктов уточняют при полевой рекогносцировке и закрепляют кольями длиной 30 - 40 см и толщиной 4 - 6 см с забитым в верхний торец каждого кола гвоздем.

Углы наклона, измеренные при помощи теодолита 2Т - 30П вычисляют по формулам:

;

??? КЛВ - М0.

Измерение углов наклона контролируют постоянством места нуля М0, колебание которого допускается в пределах 1| ,5.

Превышения между точками вычисляют в прямом и обратном направлениях, с допустимым расхождением между ними 4 см на каждые 100 м расстояния. теодолит нивелирный штатив тахеометрический

4.3 Съемка ситуации и рельефа

Попутно с проложением тахеометрического хода со станций производят съемку ситуации и рельефа, применяя для этого исключительно полярный способ.

Если число точек тахеометрических ходов недостаточно для съемки ситуации и рельефа, то допускается определять положение дополнительных точек преимущественно полярным способом. При этом измеряют оба примычных угла полным приемом. Углы наклона также полным приемом и превышения вычисляют а прямом и обратном направлениях, как и в тахеометрическом ходе.

Перед началом работы составляют подробный абрис местности, на котором указывают станцию - точка съемочного обоснования, с которой выполняется съемка данного участка местности.

Для удобств станцию обозначают в центре абриса, на котором изображают все элементы местности (контур, реки, здания), затем номеруют их. Все эти номера подписывают на абрисе, после составления абриса приступают к съемке: теодолит устанавливают на станции, то есть при помощи отвеса центрируют прибор таким образом, чтобы погрешность центрирования не превышала 1 см.

Затем приводят теодолит в рабочее положение. Определяют место нуля (М0), которое не должно превышать 2||. Измеряют высоту инструмента i. М0 и I записывают в журнал съемки, затем устанавливают по теодолиту КЛ и ориентируют теодолит на соседнюю точку съемочного обоснования таким образом, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был равен 00 00 | |.

После этого последовательно устанавливают на съемочные пикеты, согласно абрису, и производят следующие измерения:

1. a и b;

l = a - b;

2. по горизонтальной нити снимают отсчет по рейке, которая называется высотой наведения, затем снимают отсчеты:

P по горизонтальному кругу;

P по вертикальному кругу.

Все измерения записываются в журнал съемки, где обязательно указываются номер пикета и подписывается его характеристика (дорога, контур).

Таким образом, производят съемку всех пикетов с данной станции. После окончания съемки обязательно выполняют замыкание горизонта, то есть теодолит наводят на начальное направление и проверяют отсчет по горизонтальному кругу, который должен быть равен 00 00||, допустимые погрешности до 10||.

5. Методика построения плана тахеометрической съемки

Результатом любой топографической съемки является топографический план снимаемого участка местности, способ создания которого зависит от метода съемки. При тахеометрической съемке план создается камеральным путем на основании результатов полевых измерений полярных координат и отметок снимаемых точек, кроки и абрисов.

Составление топографических планов по результатам тахеометрической съемки выполняется, как правило, в полевых условиях после обработки журналов и включает в себя следующие виды работ:

P построение координатной сетки;

P нанесение съемочных пунктов и точек тахеометрических ходов по координатам;

P накладка реечных точек по данным тахеометрического журнала и кроки.

Построение плана начинается с разбивки координатной сетки, которую разбивают при помощи линейки Дробышева с погрешностью 0,1 мм. Затем по вычисленным координатным пунктам теодолитного хода наносят эти пункты на план с погрешностью не более 0,2 мм (контроль). Для контроля измеряют горизонтальные проложения между пунктами теодолитного хода. Допустимые расхождения с вычисленными значениями не должно превышать 0,2 мм.

После этого при помощи транспортира откладывают горизонтальные углы с данной станции на все пикеты и по полученным направлениям откладывают горизонтальные проложения на все съемочные пикеты. У каждого пикета подписывают его номер, затем при помощи абриса на плане вычерчивают ситуацию: изображение, все элементы местности. При этом зависимость пикетов стирают и подписывают их отметки.

Затем при помощи отметок съемочных пикетов проводят горизонтали, то есть изображают рельеф местности. При сложном рельефе могут применяться следующие способы интерполяции:

P способ построения вспомогательных профилей;

P способ определения следов горизонталей с помощью кальки.

После чего вычерчивают контрольные измерения выборочно на некоторые пикеты.

При этом погрешность элементов на плане не должна превышать 0,2 мм. В случаях необходимости на плане производятся соответствующие поправки и только потом план оформляют тушью в соответствии с условными знаками.

В результате производства тахеометрической съемки создается следующий материал:

P оригинал плана;

P журнал;

P ведомости координат (сгущения съемочной сети);

P формуляр;

P выкопировка сводок по рамкам;

P пояснительная записка.

6. Разбивочные работы

6.1 Понятие о прямой и обратной геодезической задаче

Прямая задача:

По координатам «Х» у одной точки по дирекционному углу и длине стороны вычисляют координаты второй точки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дано: ХА, УА,

?А-В, Д А-В.

Найти: Х В, УВ.

Решение:

Х В = ХА + Д А-В cos ?А-В;

УВ = УА + Д А-В sin??А-В;

Х В = ХА + Д А-В cos r A-B

Размещено на http://www.allbest.ru/

?Х

УВ =УА + Д А-В sin r A-B.

?У

Если используют r, то знаки приращения координат (?Х и ?У) определяют по схеме в зависимости от величины дирекционного угла.

Обратная задача:

По известным координатам двух точек вычисляют дирекционный угол точек и длину линий.

Дано: ХА, УА,

Х В, УВ.

Найти:??А-В, Д А-В.

Решение:

;

где???X А-В = ХВ - ХА

- Знаки не учитываются.

?У А-В = УВ - УА

Для того, чтобы вычислить значение дирекционного угла вычисляют значение румба:

;

Затем по знакам ?X и ?У определяют номер четверти и затем по соответствующей формуле вычисляют значение ??, после чего находят разбивочные углы как разницу дирекционных углов, образующих его сторон.

7. Камеральное трассирование автодороги

Трассирование линий - проложение продольной оси линейного сооружения. Трассой называют ось линейного сооружения.

Основные элементы трассы:

P план трассы;

P профиль трассы.

План трасы - проекция оси линейного сооружения на горизонтальную плоскость.

Профиль трассы - вертикальное сечение местности на проектируемой оси линейного сооружения.

При вычерчивании плана трассы необходимо учесть следующие приемы проектирования:

P трасса должна проходить по кротчайшему расстоянию между точками НТ и КТ;

P уклоны оси трассы, нарушения ландшафта местности должны быть минимальными;

P при пересечении рек и железных дорог нужно использовать существующие мосты и железные переезды.

Рассмотрим пример проектирования трассы на примере автодороги.

Проектирование трассы осуществляется в два этапа:

1. Камеральное трассирование: проектирование первоначально выполняют на топографическом плане или карте.

При проектировании трассы должны учитываться следующие требования:

P Трасса должна проходить между точками начала трассы и конца ее;

Размещено на http://www.allbest.ru/

P Должны соблюдаться предельно допустимые уклоны.

В связи с тем, что на местности имеются какие - либо препятствия (инженерные сооружения, природные препятствия) приходится проектировать трассу, обходя ломаную линию. Обычно при камеральном трассировании намечают несколько углов трассы.

2. Полевое трассирование: сначала на местность выносят точки НТ, все вершины углов поворота. Затем по данным точкам прокладывают теодолитный ход, в который все горизонтальные углы измеренные с точностью 1 м.

На криволинейном участке трассы через каждые 100 метров закрепляют пикеты (ПК0, ПК1…). ПК0 соответствует НТ. Параллельно с разбивкой пикетажа производят съемку местности в полосе, шириной 200 м под трассой. Результаты съемки заносят в пикетажный журнал, в котором ось трассы показывают в виде прямой линии снизу вверх, на которой отмечают все пикеты и все характерные точки трассы: точки начала кривой середины и конца, все плюсовые точки, углы поворота показывают стрелками и подписывают значение углов поворота.

Затем выполняют техническое нивелирование трассы в прямом и обратном направлениях. В прямом ходе нивелируют все точки трассы (то есть все пикеты, все плюсовые точки). В обратном ходе нивелируют только пикеты.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Допустимая невязка в нивелирном ходе не должна быть больше:

По результатам нивелирования трассы вычерчивают продольный профиль трассы.

При построении профиля обычно принимают вертикальный масштаб в 10 раз крупнее горизонтального, например, если:

М г =1:2000;

М в = 1:200.

7.1 Построение профиля трассы автодороги

Для построения профиля трассы принимают горизонтальный масштаб 1:2000, а вертикальный - 1:200. Построение профиля трассы осуществляют следующим образом:

1. Производят разграфку профильной сетки;

2. В графе «Расстояния» откладывают в масштабе 1:2000 пикеты и плюсовые точки. Если между пикетами нет плюсовых точек, то расстояние 100 м не пишут. При наличии плюсовых точек указывают расстояние от пикета до плюсовой точки или между плюсовыми точками. Сумма расстояний между плюсовыми точками всегда должна быть равна 100 м. Необходимость нанесения плюсовых точек определяют по рельефу на плане трассы. Если между соседними пикетами имеются характерные перегибы рельефа местности, то а этих местах намечаются плюсовые точки, если же уклон местности равномерный - то плюсовые точки отсутствуют.

3. Подписывают номера пикетов под графой «Расстояния» в строке «Пикеты».

4. Над пикетами и плюсовыми точками в графе «Отметки земли» выписывают до сотых долей метра отметки пикетов и плюсовых точек, которые определяются по топографическому плану по формуле:

;

где H I - отметка пикета или плюсовой точки; H 0 - меньшая отметка горизонтали, ближайшей к пикету или плюсовой точке, м; H c - большая отметка горизонтали, ближайшее расстояние или плюсовой точке, м; L - кротчайшее расстояние между соседними горизонталями по линии, проходящей через пикет или плюсовую точку, м; l - расстояние от ближайшей горизонтали с меньшей отметкой до пикета или плюсовой точки, мм.

5. От верхней линии профильной сетки (линии условного горизонта) в масштабе 1:2000 на перпендикулярах к ней откладывают фактические отметки пикетов и плюсовых точек. Отметку линии условного горизонта выбирают с таким учетом, чтобы точка профиля, имеющая наименьшую отметку. Отстояла от этой линии на 6 - 8 см.

Точки, полученные в результате построения, соединяют между собой прямыми линиями и получают таким образом профиль местности. От точек профиля до линии горизонта проводят ординаты черным цветом.

7.2 Проектирование трассы автодороги

Проектирование трассы автодороги осуществляется в следующем порядке:

1. Заполняют строку «План трассы». Посередине строки проводят красным цветом линию - ось трассы и, пользуясь топографическим планом, строят контуры местности. Вместо условных знаков разрешается записывать название контуров.

2. Заполняют строку «План прямых и кривых». Посередине строки проводят красным цветом ось трассы. Начало и конец кривой отмечают перпендикулярами, проведенными от линии пикетов до линии развернутого плана трассы. Расстояние между этими линиями = 1,5 см. На перпендикулярах записывают расстояния от начала и конца кривой до ближайших пикетов.

3. Наносят проектную линию красным цветом с учетом соблюдения земляных работ (равенства объема насыпей объему выемки) при минимальном их объеме и соблюдения уклонов на отдельных участках проектной линии, не превышающих допустимых пределов. Проектная линия состоит из нескольких участков с различными уклонами. Начальной проектной отметкой может быть: отметка точки примыкания трассы к существующим или проектным сооружениям, например, существующая автомобильная дорога.

В графе «Проектные уклоны» в местах изменения уклонов проводят ординаты, разделяющие один участок проектной линии от другого, на

ПК - 3 +74 и ПК - 5 +50. На каждом участке внутри графы чертой показывают условно знак уклона - горизонтальная черта означает нулевой уклон, а проведенные диагонали первых двух участков - отрицательные уклоны.Над чертой, посередине, пишут величину уклона (в целых тысячных долях - промилях), а под ней - расстояние, на котором действует данный уклон. Проектный уклон вычисляется по формуле:

;

где H n - отметка начальной точки участка; H n+1 - отметка конечной точки участка (снимается графически); d - длина участка с одинаковым уклоном.

Уклоны округляются до двух значащих цифр. В графе «Проектные отметки» записываются проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек.

Сначала вычисляют проектную отметку конца участка по формуле:

H n = H n+1 + I a;

Где H n - отметка последующей точки; H n+1 - отметка предыдущей точки;

I - проектный уклон; d - горизонтальное расстояние между точками.

4. Вычисляют рабочие отметки (высоты насыпей или глубины выемок) на каждом пикете и плюсовой точке как разность между соответствующими проектными и фактическими отметками.

5. Проводят ординаты от точек пересечения проектной линии с линией профиля местности (от точек нулевых работ) до линии условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния от их точек до ближайшего пикета или плюсовой точки. Горизонтальные расстояния определяют по формуле:

;

a и b - рабочие отметки соответственно на задней и передней точках профиля между которыми находится точка нулевых работ; d - расстояние между точками с рабочими отметками a и b.

После округления их до сотой доли метра выписывают под линией условного горизонта справа и слева от ординаты (синим цветом). Затем вычисляют проектную отметку нулевых работ по формуле:

H N = H ПК - 1 проек. + x I;