Инженерная геодезия

ординатную линию со значением 700 (число кратности, используемое в формуле). От точек b вверх и вниз строим отрезки по 10 см. Через вновь полученные точки проводим координатные линии. Значения у координатных линий изменяются на +100 вверх и на –100 вниз от линии bb.

Аналогичные построения проводятся по оси Y (см. рис. 3). Влево от точки c строится отрезок 35,975 м с учетом масштаба. Получается координатная линия со значением 700. От координатной линии со значением 700 влево и вправо строятся координатные линии через 10 см. Направление оси Y слева направо. Погрешность построения координатных линий 0,2 мм.

Рис. 3. Построение координатной сетки

Контроль. Необходимо измерить диагонали квадратов 10×10 см. Расхождение диагоналей в квадрате допускается не более 0,2 мм. Оцифровка координатных линий выполняется через 100 м для мас-

штабов 1:1000.

21

Нанесение точек теодолитного хода на план

Точки теодолитного хода наносятся на план по вычисленным координатам Х и Y с помощью измерителя и линейки. Определяется квадрат, в котором будет находиться данная точка. Например, координаты точки 1: X1 = 765,87 м; Y1 = 637,41 м. Для точки 1 вычис-

ляются отрезки X1 −700 = 765,87 −700 = 65,87 м.

Число 700 – это координата южной линии координатной сетки. На сторонах квадрата от координатной линии 700 слева и справа строятся с учетом масштаба отрезки длиной 65,87 м и ставятся точки k и m (рис. 4). К точкам k и m прикладывается линейка и по ее направлению строится отрезок длиной Y1 −600 = 637,41−600 =37,41 м с уче-

том масштаба.

Число 600 – координата западной линии координатной сетки. Получается положение точки 1.

Аналогично строятся другие точки.

Рис. 4. Построение точек теодолитного хода по координатам

22

Контроль. Правильность нанесения точек теодолитного хода на план проверяется следующим образом: измеряются расстояния между точками теодолитного хода на плане и сравниваются с длиной из табл. 2.

Затем вычисляются расхождения между ними:

П = dисх −dплан,

где П – погрешность между длинами линий, м;

dисх и dплан – длины линий, соответственно исходная и измеренная на плане, м.

Допустимая погрешность графических построений составляет 0,3 мм от масштаба плана и зависит от точности масштаба. Для масштаба 1:1000 точность равна 0,3 м.

Построение точек теодолитного хода проверяется также по дирекционным углам линий.

Нанесение ситуации на план теодолитной съемки

Построение ситуации на плане соответствуют способам съемки, результаты которой отражены в абрисе (см. рис. 2).

Согласно указанным измерениям точки наносятся на план и соединяются в соответствии с рисунком абриса. В окончательном варианте на плане цифры и линии, указанные в абрисе, не сохраняются. Остается только ситуация, которая показывается условными знаками. Все контуры и знаки аккуратно вычерчивают с соблюдением начертания и размеров согласно «Условным знакам для топо-

графических планов масштабов 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000» [3].

Окончательное оформление плана теодолитной съемки

Учебные варианты планов теодолитной съемки выполняются на форматах, которые не соответствуют стандартам на топографическую документацию, поэтому оформление выполняется в следующей последовательности:

1.Строится координатная сетка.

2.Наносятся точки теодолитного хода на план.

3.Наносится ситуация.

23

4.Проводятся тонкие линии (0,2–0,4 мм) параллельно координатной сетке. Эти линии ограничивают построенный план со всех сторон и являются внутренней рамкой.

5.Проводятся толстые линии (1,2 мм) на расстоянии 14 мм от тонких. Это внешняя рамка (прил. 4).

6.Между внутренней и внешней рамками подписываются линии координатной сетки.

7.Выполняются надписи под южной рамкой: масштаб, вид съемки, фамилия автора работ и преподавателя (см. прил. 4).

Выполненное задание 1 представляется на проверку в следующем комплекте:

1)титульный лист (прил. 4);

2)вычисление индивидуальных исходных данных;

3)ведомость вычисления координат;

4)план теодолитной съемки на ватмане.

ЗАДАНИЕ 2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ И СОСТАВЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ТРАССЫ

2.1. Целевое назначение продольного нивелирования

Геометрическое нивелирование технической точности производится при инженерно-геодезических изысканиях, трассировании, строительстве железных дорог и сооружений, решении инженерногеодезических задач.

Нивелирование, выполняемое по оси трассы для получения продольного профиля, называется продольным, а по линиям, перпендикулярным к оси трассы, для получения поперечных профилей – поперечным. Трасса в плане состоит из прямых участков и кривых. В профиле трасса состоит изпрямых отрезковразличного уклона.

Плановой основой трассы является теодолитный ход, который носит название магистрального (рис. 5). Главные точки трассы – это

24

начало трассы (НТ), конец трассы (КТ), вершины углов поворота (ВУ). Угол поворота трассы φ – это угол между новым направлением трассы и продолжением старого.

Продольноенивелирование выполняется в следующем порядке.

Полевой этап:

–подготовительные работы;

–рекогносцировка;

–разбивка трассы и ее закрепление;

–привязка трассы к пунктам опорной высотной сети;

–нивелирование трассы;

Рис. 5. Магистральный ход

Камеральный этап:

–вычисление отметок пикетов и плюсовых точек;

–построение профиля;

–проектирование.

Трасса разбивается по прямым направлениям на отрезки по 100 м. Отмеченные точки закрепляются колышками и называются «пикеты». Если на интервале в 100 м встречаются препятствия (дороги, ЛЭП, трассы) или перегибы рельефа, то до них измеряется расстояние от заднего пикета. Такие точки называются «плюсовые» и также закрепляются колышками. В точках поворота трассы измеряется

25

угол между направлениями β и вычисляется угол поворота трассы φ по следующим формулам:

–при правом повороте трассы φ1 = 180° – β1;

–при левом повороте трассы φ2 = β2 – 180°.

Нивелирование трассы выполняется способом «из середины» нивелиром Н3 с использованием двусторонних реек. После установки нивелира и реек в рабочее положение отсчеты по двусторонним рейкам делают в следующей последовательности: задний черный, передний черный, передний красный, задний красный (Зч, Пч, Пк, Зк). Цифры, поставленные в скобках (табл. 3), означают порядок взятия отсчетов, их запись в ведомость и порядок вычислений. У нивелиров с уровнем при трубе перед каждым отсчетом концы пузырька контактного уровня должны быть совмещены, в противном случае их совмещают элевационным винтом.

2.2. Условия и исходные данные

Трасса длиной L = 0,5 км разбита на пикеты по 100 м. Начало трассы совпадает с пикетом 0. Конец трассы совпадает с пикетом 5. Для высотной привязки трассы были использованы репера Rp 19 (начало) и Rp 20 (конец), высотные отметки которых определяются индивидуально в соответствии с вариантом или номером зачетной книжки студента.

Трасса имеет один угол поворота – левый. Его величина индивидуальна для каждого студента и вычисляется по формуле

φ = 50°20' + G°,

где G° – число градусов, равное количеству букв в фамилии студента. Радиус поворота кривой для всех вариантов R = 100 м. Вершина угла поворота – пк3 + 88,62 м.

Румб первоначального прямолинейного участка трассы имеет значение 48°50' СВ для всех вариантов.

Результаты полевых измерений общие для всех вариантов и приведены в стандартной ведомости, в которой записаны отсчеты по задней ипередней рейкам ипромежуточные отсчеты (см. табл. 3).

26

Таблица 3

Ведомость геометрического нивелирования (исходные данные, общие для всех студентов)

	Но-		Отсчеты по рейке			Превышения		Средние		Горизонт
	мер	Номер						превышения			Абсолютные	Пикетаж
										инстру-
	стан-	пикета	Задний	Перед-	Промежу-	+	–	+	–	мента	отметки	трассы
	ции			ний	точный
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
		Rp19–пк0	1582	1684							НRp19 =
			6266	6370
	2	пк0–пк1	1406	2311
			6090	6995
	3	пк1–пк2	1089(1)	2501(2)			1412(5)
			5773(4)	7183(3)			1410(6)		1411(7)
		+44			0307(8)
		П+6			2685(9)
		П+20			0397(10)
		Л+14			1931(11)
		Л+20			0639(12)
	4	пк2 + 56	0908	2517
			5592	7203
	5	+56–пк3	1410	1386		24

27

28

Окончание

табл. 3

Но-

Отсчеты по рейке

Превышения

Средние

превышения

Горизонт

мер

Номер

Абсолютные

Пикетаж

стан-

пикета

Перед-

Про-

инструмен-

отметки

трассы

ции

Задний

ний

межу-

+

–

+

–

та

точный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

6094

6072

22

+70

2990

+91

1030

6

пк3–пк4

2108

1712

396

6792

6395

397

7

пк4–пк5

2342

0741

1601

7026

5425

1601

8

пк5–

Rp20

Rp20

НRp20 =

Контроль

Σ3 =

Σ4 =

Σ6 =

Σ7 =

Σ8 =

Σ9 =

fh =

вычислений

Σ3 – Σ4 =

Σ6 –Σ7=

Σ8 – Σ9=

fh =∑hср – hт =	hт = Нкон – Ннач =
	fhдоп = ± 50 L = ±50 0,5 = ±35,36 мм

Примечание. В скобках на станции 3 показан порядок взятия отсчетов по рейкам и порядок вычислений.

Пикетаж трассы общий для всех вариантов (рис. 6). Проект сооружения составляется по следующим условиям:

–на пк0 запроектирована насыпь высотой 0,5 м.

–научасткеотпк0 допк1 + 80 уклонпроектнойлинииi1 = –0,020;

Рис. 6. Пикетажная книжка (общая для всех вариантов)

29

–на участке от пк1 + 80 до пк4 уклон i2 = 0;

–на участке от пк4 до пк5 уклон i3 = +0,015.

Необходимо:

–вычислить отметки пикетов и плюсовых точек;

–построить продольный и поперечный профили;

–составить проект.

Пример вычисления индивидуальных исходных данных

Значение угла поворота трассы φ

Фамилия студента, например, Сибиряков, следовательно, G°=

=9 букв. Тогда величина угла поворота φ = 50°20' + G° = 50°20' + 9° =

=59°20'.

Отметки исходных реперов

Отметка Rp19 = 100,100 + W,0W,

где W – две последние цифры номера зачетной книжки студента. Например, если номер зачетной книжки 11012, то отметка репера 19 вычисляется следующим образом:

Н(Rp19) = 100,100 + W,0W= 100,100 + 12,012 = 112,112 м.

Отметка репера 20 вычисляется так:

Н(Rp20) = Н(Rp19) – 2,101 м + К,

где К – число, равное количеству букв в фамилии студента, мм. Например, число букв в фамилии студента – 9 (Сибиряков).

К = 0,009.

Н(Rp20) = Н(Rp19) – 2,101 м + К =112,112 – 2,101 + 0,009 = = 110,020 м.

Отметки реперов 19 и 20 записываются в ведомость геометрического нивелирования в соответствующую графу (см. табл. 3).

30