Журнал технического нивелирования.

№ станции	№ пикетов	Отсчеты по рейке, мм	Превышения, мм	Горизонт прибора	Отметки, м
Задние	Передние	Промежуточные	По черной стороне	По красной стороне	Среднее	Исправленные
	Рп 1						+2			135,444
			- 892	- 894	- 893	- 891
ПК 0
	ПК 0						+2			134,552
			+1598	+1598	+1598	+1600
ПК 1
	ПК 1						+2			136,152
			-1114	-1115	-1114	-1112
ПК 2
	ПК 2						+2			135,040
			+1542	+1544	+1543	+1545
ПК 3
	ПК 3								137,810	136,585
+40									134,980
+80						+2			134,910
ПК 4				+0558	+0560	+0559	+0561
	ПК 4						+2			137,146
			+1774	+1775	+1774	+1776
Х
	Х						+2
			+1644			+1645
ПК 5
	ПК 5						+2			140,567
			-1892	-1894	-1893	-1891
РП 2									138,676
	Σ =						+3217	+3233

Σh_ср = (58214 – 51780)/2 = +3217; f_h = Σh_ср – (H₂ – H₁) = 3217 – 3233 = - 16 мм; f_hдоп = 10 мм = 10 мм = 28 мм.

Построение профиля трассы.Для проектирования сооружений линейного типа составляют продольный профиль трассы. Профиль составляется на миллиметровой бумаге по результатам нивелирования, изложенным в пикетажном журнале. Для повышения наглядности масштаб вертикальных расстояний увеличивают в десять раз по отношению к горизонтальному масштабу.

Рис. Профиль продольного нивелирования: масштабы: горизонтальный 1:2000; вертикальный 1:200.

Составление профиля начинают с нанесения пикетов и плюсовых точек, заполняя графу расстояний. Наименование плюсовых точек на профиле не указывают, а их расположение показывают расстояния в выбранном масштабе. Через каждую точку пикета проводят вертикальную линию. Если расстояния между пикетами равны 100 м, то на чертеже они не обозначаются. В графу 2 записывают отметки пикетов вместе с плюсовыми точками. В графы 3 и 4 заносятся проектные данные сооружения, а именно уклон и проектные отметки трассы. Графа 5 состоит из оси трассы с указаниями точек поворота. В графе 6 показывают характер грунта. Далее на одной из утолщенных линий миллиметровой бумаги, принятой за линию условного горизонта, в масштабе откладывают отметки пикетов и плюсовых точек. Отметку условного горизонта выбирают так, чтобы самая низкая точка профиля располагалась выше линии условного горизонта на 4-6 см. Все нанесенные по отметкам точки последовательно соединяют прямыми линиями, получая, таким образом, профиль трассы. После составления профиля трассы выполняют проектирование, дороги, исходя из условия минимального объема земляных работ, уклонов, обеспечивающих безопасность движения транспорта и стока воды. Проектные отметки, лежащие на прямой профиля, вычисляют по формуле: H_k = H_k-1 + ud, где u уклон трассы, d - расстояние между отметками. Разность между проектной отметкой и высотой точки трассы называется рабочей отметкой, которая показывает высоту насыпи или выемки земли в данной точке. Рабочие отметки вычисляются для всех точек профиля и записываются над проектной линией, если они относятся к насыпи, и под проектной линией, если в данной точке необходима выемка земли. При переходе от насыпи к выемке располагается точка нулевых работ На профиле требуется указывать расстояние от этой точки до ближайшего младшего пикета.

Рис. Схема определения положения точки нулевых работ.

Профиль оформляется тремя цветами туши. Все данные, относящиеся к полевым работам, а именно: графа расстояний, графа отметок, ситуация, линия профиля изображаются черным цветом. Проектные линии, уклоны, проектные и рабочие отметки – красным цветом. Точки нулевых работ оформляются синим цветом.

Нивелирование поверхности.

Для получения крупномасштабного топографического плана участка, отведенного под строительство на местности со слабовыраженным рельефом, производят нивелирование поверхности. Имеется два способа нивелирования поверхности, а именно: по квадратам и по магистралям. На открытой местности с помощью теодолита и стальной ленты разбивают сетку квадратов со сторонами 10, 20, 30, 40, 50 метров в зависимости от сложности рельефа. Вершины квадратов закрепляют колышками.

Рис. Схема нивелирования

поверхности по квадратам

с одной точки

Одновременно с разбивкой сетки квадратов ведут съемку ситуации. Порядок нивелирования вершин квадратов зависит от размеров площадки. При небольших размерах нивелирование может быть выполнено с одной постановки нивелира. В этом случае нивелир устанавливают в середине площадки и с этой станции берутся отсчеты по рейке, последовательно устанавливаемой на вершинах квадратов. При этом отсчеты берутся только по черной стороне рейки и записываются в нивелирный журнал. Отметку репера на одну из вершин квадрата передают нивелированием из середины с отсчетами по двум сторонам рейки

По отметке данной вершины и отсчету по рейке вычисляют горизонт прибора, и далее отметки всех вершин квадрата.

Рис. Схемы нивелирования поверхности по крадратам с трех точек и по магистралям

На застроенной территории нивелирование поверхности производится по магистральным линиям и поперечникам к ним. Для этого прокладываются совмещенные теодолитные и нивелирные ходы, разбивают поперечники, а на них через равные промежутки намечают точки, подлежащие нивелированию. Разбивают поперечники перпендикулярно линии магистрали и на них через равные промежутки намечают точки, подлежащие нивелированию. Расстояние между поперечниками выбирают в зависимости от рельефа и масштаба плана от 10 до 50 метров. Магистральные нивелирные ходы должны быть привязаны к реперам.

Построение топографического плана.

Для построения топографического плана на бумагу в заданном масштабе наносят сеть квадратов, напротив вершин которых выписывают отметки с округлением до сотых долей метра. По данным абриса наносится ситуация и проводятся горизонтали. Для проведения горизонталей на плане выполняют интерполирование, то есть отыскивают положение точек с заданными отметками в промежутке между точками с двумя известными отметками.

Рис. Расчет горизонталей и план с изображением рельефа

Тахеометрическая съемка.

Тахеометрическая съемка является одним из методов топографической съемки для быстрого получения плана местности с изображением и ситуации и рельефа. Быстрота достигается одновременной съемкой расстояния и высоты точек при одном наведении зрительной трубы геодезического прибора на рейку. Расстояние рассчитывают по дальномеру, горизонтальные и вертикальные углы измеряют с помощью теодолита или тахеометра.

Рис. Схема тригонометрического нивелирования.

Тахеометрическую съемку применяют для разработки планов крупных масштабов, особенно в условиях застроенных участков, узких полос местности при строительстве дорог или трубопроводов. При тахеометрической съемке для определения превышений применяют метод тригонометрического нивелирования, при котором измеряют вертикальные углы для расчетов высот точек с помощью тригонометрических формул или номограмм. Полевые работы при тахеометрической съемке включают в себя проложения теодолитно-нивелирных ходов, в которых расстояния между точками измеряют дважды с помощью стальной ленты, горизонтальные углы измеряют теодолитом полным приемом, а превышения – способом тригонометрического нивелирования.

Рис. Абрис тахеометрической съемки

Съемка ситуации и рельефа местности выполняется полярным способом. В журнал тахеометрической съемки записывают данные высот реечных точек (пикетов), горизонтальные и вертикальные углы, а также дальномерные расстояния.

Камеральные работы при тахеометрической съемке начинают с проверки правильности всех записей в полевом журнале. Далее вычисляют координаты и высоты точек ходов планово-высотного обоснования. Затем рассчитывают высоты пикетов каждой съемочной станции и строят план участка. Перед построением плана проверяют допустимость угловых и линейных невязок в теодолитных ходах. План участка строят, начиная с координатной сетки, на которую в масштабе накладывают опорные пункты и точки съемочного обоснования. По данным абриса на план наносится ситуация и строятся горизонтали. Полученный в карандаше план сверяют с местностью в поле, проводя контрольные измерения расстояний и отметок точек. После корректировок план вычерчивают тушью.

Мензульная съемка.

Топографическая съемка, выполняемая с помощью мензулы и кипрегеля, основанная на графическом определении взаимного положения точек местности. Горизонтальные углы при мензульной съемке не измеряются, а строятся графически на специальном планшете. Все снимаемые точки местности наносятся на планшет непосредственно во время полевых работ, где и составляется топографический план. Мензула представляет собой специальную доску – планшет, прикрепляемый к штативу с помощью станового винта. Подставка мензулы обеспечена тремя подъемными, а также одним закрепительным и наводящим винтом. В комплекте с мензулой используются кипрегели типа КБ, КБ-1, или КН.

Рис. Мензула и кипрегель

Кипрегель имеет зрительную трубу с внешней фокусировкой. Большинство кипрегелей имеет номограммы для определения расстояний и превышений. Перед проведением работ необходимо произвести поверки мензулы и кипрегеля, установить мензулу в рабочее положение и с помощью пунктов геодезической сети и точек съемочного обоснования проложить мензульные ходы, создать высотные обоснования, произвести съемку ситуации и рельефа.

Рис. Поле зрения зрительной трубы кипрегеля КН

Фототопографическая съемка.

Метод, основанный на использовании фотоснимков местности, полученных с самолета или с поверхности земли. В начале 20 века авиация стала широко применяться при составлении планов и карт территории Российской Федерации, и в 50-х годах была закончена разработка карты масштаба 1:100000 на всей территории государства. В настоящее время фототопографическая съемка применяется при создании карт и планов всех масштабов, включая 1:2000. Для обеспечения фотографирования с самолета применяются специальные аэрофотоаппараты (АФА), подразделяемые на коротко, средне и длиннофокусные.

Рис. Схемы аэрофотоаппарата: а - фотокамера и кассета; б – прикладная рамка

Масштаб фотографирования выбирается в зависимости от требований масштаба карт или планов. При полете по заранеевыбранному направлению производится последовательное фотографирование местности. Интервал между экспозициями выбирается так, чтобы часть участка на предшествующем снимке отображалась бы на последующем с так называемым продольном перекрытием. Фотографирование территории большой ширины обеспечивается проложением параллельных маршрутов полета с обеспечением поперечного перекрытия. При фотографировании местности с самолета неизбежны искажения положения точек на местности, вызванные неустойчивостью полета самолета, рельефом местности и так называемой центральной проекцией фотоснимка. Для выявления и устранения искажений изображения местности на аэроснимке выбирается несколько реперных точек, координаты которых определяются непосредственно на местности. После этого производят привязку аэроснимков. В процесс полевых работ входит также дешифрование снимков, то есть распознавание объектов местности с установлением их характеристик.