- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
Способ квадратов широко используется при изысканиях, проектировании и строительстве аэродромов с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земляных работ.
Нивелирование поверхности летного поля выполняют в масштабе 1:2000 и сечением рельефа 0,25 м. При этом сетка квадратов состоит из больших квадратов 400х400 м, заполняющих квадратов 200х200 м и мелких квадратов 40х40 м.
Полевые работы по нивелированию летной полосы постоянного аэродрома способом квадратов включают рекогносцировку участка местности с разбивкой пикетажа сетки квадратов и нивелирную съемку поверхности по квадратам.
Рекогносцировка участка местности
и разбивка пикетажа сетки квадратов
Сетка квадратов строится самостоятельно по принципу «от общего к частному» при помощи теодолита и мерной ленты разными способами:
разбивкой параллельных пикетных линий;
разбивкой двух взаимно перпендикулярных линий с точкой пересечения внутри участка.
Способ параллельных пикетных линий заключается в разбивке наружного полигона в виде прямоугольника, внутри которого строится сетка больших (основных) квадратов со стороной 400 м. Затем каждый большой квадрат разбивают на заполняющие (200х200 м) и мелкие квадраты (40х40 м). Вершины основных квадратов закрепляют реперами, а заполняющих – деревянными кольями со сторожками и называют пикетными. Вершины мелких квадратов закрепляют сторожками с названием плюсовые. Кроме вершин квадратов на их сторонах или внутри закрепляют все перегибы рельефа реечными точками. Схема разбивки квадратов и местная ситуация заносятся в журнал-схему разбивки пикетажа (рисунок 4.35). Сначала разбивается основная пикетная линия, потом параллельная ее вспомогательная, а затем они соединяются поперечниками. Контроль точности разбивки вспомогательной пикетной линии проводится промерами поперечников на каждом четвертом пикете, т.е. через 400 м. Общее отклонение на последнем поперечнике должно быть не более 50 см.
Способ двух взаимно перпендикулярных линий с точкой пересечения внутри участка заключается в разбивке по этим линиям вершин основных квадратов, а в вершинах перпендикулярно к линиям - поперечников. На поперечниках откладывают заданные стороны квадратов (400 м). В результате образуется сеть основных квадратов, в которых разбивают заполняющие (200х200 м) и мелкие (40х40 м) квадраты.
В обоих способах по сторонам основных квадратов прокладываются теодолитные ходы, опирающиеся на пункты геодезической сети. В результате обработки ходов получают координаты вершин основных квадратов.
Нивелирная съемка поверхности по квадратам
При нивелировании поверхности используют точные или технические нивелиры с компенсаторами Н-3К, 2Н-3КЛ, Н-10КЛ, что заметно повышает производительность полевых работ.
Нивелирная съемка поверхности заключается в нивелировании группы квадратов площадью 200х200 м (25 квадратов со стороной 40 м). При этом нивелир устанавливают примерно в середине группы квадратов так, чтобы можно было сделать отсчет по рейкам, установленным в любых точках участка на расстоянии до 150 м (рисунок 4.35).
Отсчеты по рейкам записываются в журнал-схему нивелирования по квадратам, которая изготавливается заранее на плотной бумаге (рисунок 4.36).
Смежные стороны основных квадратов (200х200 м) нивелируются дважды с первой и со второй станций, т.е. на угловых (связующих) точках будет по два отсчета.
Полевым контролем является равенство сумм накрест лежащих отсчетов на связующие точки b1 + a2 = a1 + b2, где b1 и b2 – передние отсчеты по рейкам с первой станции; a1 и a2 – задние отсчеты по рейкам в тех же вершинах с другой станции. Расхождение допускается не более 5 мм. Контроль нивелирования проводится в процессе измерений. Остальные вычисления проводятся во время камеральных работ.
Порядок работы на станции при нивелировании летного поля
Нивелирование рекомендуется производить в следующем порядке:
1. Установить нивелир на первой станции в середине основного квадрата 200х200 м между поперечниками ПК-0+80 и ПК-0+120 в середине центрального квадрата из группы заполняющих квадратов.
2. Выставить нивелирные рейки в углах основного квадрата на пикетах ПК-0/1 и ПК-0/6, снять отсчеты с точностью до миллиметра и записать в журнал-схему нивелирования по квадратам (рисунок 4.36). Рейки ставить на верх кола без удара. Перед установкой рейки следует убедиться, что кол не качается и торец его не разбит. Если верхняя часть кола не горизонтальна, то рейку нужно ставить на наивысшую точку кола. Пята рейки должна быть чистой, без прилипшей к ней земли или травы.
3. Последовательно выставлять рейки на плюсовые точки нулевого поперечника и реечные точки (если они есть по ходу), снимать отсчеты с точностью до сантиметров и записывать в журнал-схему нивелирования по квадратам. Рейки ставить без ударов рядом со сторожком прямо на грунт.
4. Переход реечников на следующий плюсовой поперечник (ПК-0+40) и снятие отсчетов со всех точек с точностью до сантиметров. Подобным образом выполняются работы на остальных плюсовых поперечниках ПК-0+80, ПК-0+120 и ПК-0+160. На первом пикетном поперечнике снятие отсчетов начинать с его средних плюсовых точек и заканчивать на крайних пикетных (ПК-2/1 и ПК-2/6). На пикетах ПК-2/1 и ПК-2/6 передние отсчеты b1 и b2 снимать с точностью до миллиметров и записывать в журнал-схему нивелирования по квадратам.
5. Переход на вторую станцию и установка нивелира в середине второго основного квадрата, реечники остаются на пикетах ПК-2/1 и ПК-2/6.
6. Произвести контроль выполненных работ на первой станции. Для этого со второй станции снять задние отсчеты а1 и а2 с точностью до миллиметров c тех же пикетов ПК-2/1 и ПК-2/6 и сравнить суммы накрест лежащих отсчетов
мм. (4.70)
Расчеты вести в журнале-схеме, под линией поперечника (рисунок 4.36). Если разность сумм накрест лежащих отсчетов превышает 5 мм, то нужно попытаться найти ошибку в вычислениях и, если вычисления сделаны правильно, то необходимо вернуться на первую станцию и отнивелировать ее заново.
7. Нивелирование второго и следующих основных квадратов производится с той же последовательностью, что и первого.
Итогом полевых работ при разбивке пикетажа сетки квадратов и нивелирования поверхности летного поля будут:
заполненные журналы-схемы разбивки пикетажа и нивелирования по квадратам;
разбитый в поле пикетаж сетки квадратов.
После окончания полевых работ приступают к камеральной обработке результатов площадного нивелирования летной полосы, итогом которых является план участка в отметках и горизонталях.