Обработка материалов тахеометрической съёмки

· Геодезия

I. Обработка материалов планового обоснования.
Составить ориентировочную рабочую схему планового обоснования на которую из бланка задания выписать значения всех измеренных углов, горизонтальное проложение и дирекционные углы начальной и конечной опорных линий. В ведомость вычисления координат внести исходные данные необходимые для определения координат точек, а именно: измеренные горизонтальные углы, горизонтальное проложение, дирекционные углы, начальной и конечной опорных линий и координаты исходных линий пунктов.
Увязать измеренные углы и вычислить дирекционные углы сторон теодолитного хода. Вычислить координаты точек теодолитного хода.

II. Обработка материалов высотного обоснования.
Сущность обработки высотного обоснования сводится к определению отметок точек теодолитного хода. В журнале тахеометрической съёмки вычислить углы наклона сторон теодолитного хода, вычислить превышения станций в прямом и обратном направлении.

В ведомость увязки превышений теодолитно-высотного хода и вычисления отметок станций выписать исходные данные горизонтальное проложение сторон хода, вычисленные прямые и обратные превышения, а также отметки начального и конечного полигонометрических знаков. Если расхождение абсолютных величин прямого и обратного превышений составляет не более 4 см на каждые 100 метров расстояния, то вычислять и записать среднее превышение со знаком прямого.

Вычислить сумму средних превышений и невязку в превышениях. Если невязка окажется допустимой, вычислить поправки, исправленные превышения и отметки станций, кроме того контролем правильности вычисления превышений является получение заданной отметки конечной точки теодолитного хода.

III. Обработка журнала тахеометрической съёмки.
Вычислить углы наклона на все реечные точки. По углу наклона и расстоянию, измеренному нитяным дальномером, вычислить горизонтальные проложнения линий и превышения реечных точек над соответствующими станциями.

Из ведомости увязки превышений теодолитно-высотного хода и вычисления отметок станций, выписать в журнал тахеометрической съёмки отметки станций, а также вычислить отметки реечных точек.

IV. Графическая обработка материалов тахеометрической съёмки.
В карандаше построить координатную сетку и выполнить её оцифровку. Нанести точки теодолитного хода по координатам из ведомости вычисления координат. Выписать отметки станций под номером, соответствующих точек хода. С помощью транспортира и линейки нанести на план реечные точки. Справа от нанесённых реечных точек подписать их номер и отметку.

По нанесённым на план реечным точкам (в соответствии с абрисом) нанести контурные угодья и объекты местности. С помощью полетки произвести интерполирование отметок и провести горизонтали.

V. Оформление плана тахеометрической съёмки.
Все контуры и рельеф, изображение на плане вычерчивают тушью в соответствии с «Условными знаками для топографических планов». При этом необходимо выдерживать размеры и знаки. В конце вычерчивается контурная рамка и оформляется зарамочная надпись.

78.Плановое и высотное обоснование тахеометрической съёмки
Съёмка местности при тахеометрической съёмке заключается в определении наиболее характерных точек, отображающих контуры предметов и рельеф местности. На каждую снимаемую точку ставится рейка по которой определяются полярные координаты, направление, угол наклона. Снимаемые реечные точки могут быть контурными, рельефными, контурно-рельефными. Во всех случаях каждый раз берутся отсчёты по дальномерным нитям, горизонтальному и вертикальному кругу.
При тахеометрической съёмке работа на станции выполняется в следующей последовательности:
– устанавливают теодолит над точкой съёмочного обоснования и приводят его в рабочее положение, т.е. центрируют и нивелируют. Затем измеряют высоту инструмента, отмечают её на рейке и записывают в тахеометрический журнал
– наводят теодолит на соседнюю точку съёмочного обоснования, средней горизонтальной нитью на отмеченную высоту инструмента и берут отсчёт по КЛ. Переводят трубу через зенит и снова при КП наводят на высоту инструмента и берут отсчёт. Вычисляют место нуля.
– при КЛ совмещают нуль алидады с нулём лимба, т.е. ставят отсчёт 0-0 и закрепляют защёлкой.
– наводят на точки съёмочного обоснования по которым брали вертикальные углы
– открепляют защёлку и наводят на все реечные точки, берут отсчёты и отсчитывают по рейке дальномерное расстояние
– составляются кроки, на которых изображаются все реечные точки, зарисовывается ситуация и показывается рельеф
Далее выполняются камеральные работы в следующей последовательности:
1. поверка записей в тахеометрическом журнале
2. вычисление горизонтальных превышений и проложений
3. вычисление отметок реечных точек
4. построение координатной сетки
5. нанесение по координатам точек съёмочного обоснования
6. нанесение реечных точек по полярным координатам
7. построение контуров по данным тахеометрического журнала и крок
8. зарисовка рельефа по высотам реечных точек и заметкам в кроках
9. вычерчивание контуров и рельефа по условным знакам заданного масштаба
10. зарамочное оформление составленного плана
Главными особенностями тахеометрической съёмки является то, что на местности измеряются углы и расстояния, рисуется рельеф, составляются кроки, план составляется в камеральных условиях.
Для построения съёмочного обоснования применялся метод полигонов (замкнутых ходов). На участке работ было закреплено 5 точек на расстоянии 100 метров. На местности точки были закреплены колышками длиной 25 см. и сторожками длиной 50 см., на которых была сделана надпись порядкового номера точки и номера бригады. Вокруг точки была сделана канавка шириной и глубиной 10 см.
A. Плановое обоснование.
Исходным пунктом при создании планового обоснования была точка опорной геодезической сети. По точкам съёмочного обоснования был проложен ход, с числом сторон 5. В результате измерений было установлено, что наибольшая длина сторон ходе между точками 3-4 составляет101,8 м., а
наименьшая между точками 4-5 равна 49,6 м. Было вычислено, что средняя длина сторон в ходе 89,68 м.; наименьший угол в треугольнике это угол 4-5-1 равный 20°22'58''. Для выполнения работ были необходимы следующие инструменты и оборудование: теодолит 2Т30М, штатив, лента стальная (20 м), шпильки к ленте (5 шт), отвес, винт.
Были выполнены следующие поверки теодолита:
1) ось цилиндрического уровня на алидаде должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента
Инструмент устанавливается на штатив, прикрепляется становым винтом и плоскость лимба приблизительно приводится в горизонтальное положение. После этого поворотом алидады ставят ось уровня по направлению двух подъемных винтов и, действуя этими подъёмными винтами, выводят пузырёк уровня на середину. Потом поворачивают алидаду на 90° и третьим подъёмным винтом выводят пузырёк в нуль пункт. Затем алидаду поворачивают на 180°. Если пузырёк уровня остановился на середине (в нуль пункте), то условие перпендикулярности осей уровня и инструмента выполнено. Если условие не выполнено, то пользуясь исправительными винтами уровня, перемещают пузырёк к нуль пункту на половину его отклонения от середины.
2) визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы
Угол отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы называется коллимационной ошибкой. Для выявления этой ошибки крест сетки нитей трубы наводят на хорошо видимую точку, удалённую на 50–100 м. и берут по обоим верньерам отсчёты. Записывают градусы по первому верньеру, а минуты и секунды по обоим верньерам и из них подсчитывают среднее. Берут отсчёт по КП по горизонтальному кругу. Затем открепляют алидаду и, повернув трубу через зенит, снова наводят её на эту же точку и снова берут отсчёты при другом положении круга – КЛ.
Коллимационная ошибка подсчитывается по формуле:

Если С≤2t (t-точность верньера), то можно считать условие выполненным.
Б. Высотное обоснование
Исходными данными высотного обоснования является отметка первой точки .
При высотном обосновании нивелирные ходы прокладываются по точкам теодолитного хода. Геометрическое нивелирование выполняется по методу "из середины". Инструмент устанавливается между нивелируемыми точками на середине. Нивелирные рейки ставятся на теодолитные точки. В случае, когда превышение между теодолитными точками нельзя определить с одной постановки инструмента, применяется сложное нивелирование, при котором разность высот определяется как сумма отдельных превышений. На данном участке нивелирная сеть состоит из 5 станций.

79. вычисление высот пикетов

80.Построение планового съемочного обоснования по координатам

Построение плана тахеометрической съемки начинают с нанесения планового съемочного обоснования. Эта работа может быть выполнена несколькими методами. Например, по румбам и длинам сторон, но наиболее точное съемочное обоснование наносят на план по координатам пунктов. При выполнении данного задания используется этот метод. Перед построением сети необходимо определить размеры листа ватмана, требующегося для построения плана. Размеры листа определяются величиной снятого участка местности и масштабом плана. В задании требуется построить план в масштабе 1:2 000, т.е. в 1 сантиметре 20 метров. Поскольку опорная сеть будет наноситься по координатам, первой задачей построения является вычисление необходимого количества квадратов сетки координат. Из ведомости вычисления координат полигона выбирают максимальные и минимальные значения Х и У.

На чертеже строят сетку, состоящую из нескольких квадратов. Например, 3C3 квадрата (рис. 2.5).

В этой сетке выбирают, в зависимости от знаков и величин координат, начало системы координат и определяют, сколько квадратов потребуется по каждой из осей для нанесения всех точек опорной сети. В данном примере ординаты точек имеют положительные и отрицательные знаки, поэтому начало системы по оси ординат предварительно можно принять посередине.

Абсциссы всех точек положительны и величины их превышают 3000 м, следовательно, по оси абсцисс за начало отсчета можно принять 3000, считая абсциссы возрастающими вверх. Так как на крупномасштабных планах сетка прямоугольных координат строится через 10 см, сторона квадрата сетки в принятом масштабе будет соответствовать 200 м. Принимая во внимание наличие реечных точек и различного рода надписей, вычерчивание рамки, написание масштаба, полученные размеры увеличивают приблизительно на 20 см по оси Х и приблизительно на 10 см по оси У. После того, как определены размеры листа ватмана, приступают к построению координатной сетки.

Построение можно производить при помощи линейки Дробышева (ЛД-1) (рис. 2.6) или измерителем и масштабной линейкой.

Рис. 2.6. Построение сетки координат линейкой Дробышева

В линейке Дробышева имеется шесть вырезов, расположенных через 10 см, внутренние края которых являются дугами окружностей радиусов 10, 20, 30, 40 и 50 см; первый край линейки представляет собой дугу окружности радиуса 70,71 см, что является гипотенузой равнобедренного треугольника со сторонами 50 см. Построение сетки квадратов при помощи линейки Дробышева производится следующим образом. В нижней части бумаги прочерчивают карандашом прямую линию. На линии отмечают точку А (см. рис. 2.6) и укладывают по линии линейку так, чтобы штрих в первом вырезе совпал с точкой А. По скошенным краям вырезов прочерчивают дуги. Пересечение дуг с прямой образует точки, расстояние между которыми 10 см. Отмечают точку В. Затем линейку располагают примерно перпендикулярно к линииАВ, а начало линейки совмещают с точкой В. По скошенным краям вырезов прочерчивают дуги. Для получения точки С линейку располагают по диагонали, совместив начало линейки с точкой А. По торцевому краю линейки прочерчивают дугу, пересечение которой с дугой, прочерченной по скошенному краю последнего выреза при вертикальном положении линейки, образует точку С. Аналогично строят второй треугольник вверх от точки А. Соединив одноименные точки противоположных сторон квадрата, получим требуемую сетку квадратов. Правильность построения координатной сетки проверяется линейкой, приложенной к вершинам квадратов по диагоналям. Все вершины должны быть на одной прямой. Диагонали всех квадратов должны быть равны между собой, что нужно проверить циркулем-измерителем.

При отсутствии линейки Дробышева координатную сетку можнопостроить циркулем и выверенной рейсшиной. Для этого по направлению диагоналей листа бумаги проводят две пересекающиеся линии и от точки их пересечения откладывают измерителем по направлению к каждой вершине листа одинаковые отрезки (рис. 2.7). Полученные наколы на диагоналях соединяют карандашом по линейке. Получается прямоугольник, на сторонах которого откладывают снизу вверх и слева направо отрезки 10, 20, 30, 40 см. Полученные точки на противоположных сторонах попарно соединяют линиями. Пересечение этих линий и образует сетку квадратов, или координатную сетку. Правильность построения проверяют так же, как было описано выше.

Вершины съемочного обоснования по координатам наносят следующим образом.

Вначале определяется квадрат, в котором находится точка, например точка I с координатами Х_I = 3298,20 и У_I = +211,05.

Точка находится в квадрате между горизонтальными линиями 3200 и 3400 и вертикальными линиями +200 и +400. На боковых сторонах этого квадрата в масштабе построения откладывают разность абсцисс данной точки и ближайшей горизонтальной линии сетки с младшей подписью. Например, для I-й точки надо отложить 3298,20 – 3200 = 98,20 м. Точки, полученные после этого на боковых сторонах квадрата, надо соединить горизонтальной прямой и на ней отложить разность ординат данной точки и ближайшей вертикальной линии с младшей подписью. Эта разность для точки I равна 211,05 – 200 = 11,05.

Разность откладывают от той стороны квадрата, с абсциссой или ординатой которой образована данная разность, причем положительные координаты откладывают вверх и вправо, а отрицательные – вниз и влево. Полученную точку обводят кружком диаметром 1,5 мм, слева от точки подписывают номер вершины, справа – высоту точки (см. рис. 2.7). Аналогичным образом наносят и другие вершины съемочного обоснования. Положение каждой точки определяют независимо друг от друга, поэтому ошибки в нанесении одной точки не влияют на положение других точек. Это обстоятельство является основным преимуществом способа координат.

Правильность накладки вершин проверяют по длине горизонтального проложения между ними. Расхождение можно допустить не более двойной предельной точности масштаба построения (для 1:2000 – 0,4 м). В противном случае проверяют нанесение точки по координатам.

81.оформление плана

82. геодезические работы при строительстве линейных сооружений

83.Трассой называется ось линейного сооружения, обозначенная на местности или нанесенная на топографическую карту.

Комплекс инженерно-геодезических работ по изысканию трассы называется трассированием. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом трассы, а вертикальный разрез по проектируемой линии называется продольным профилем трассы. План и продольный профиль — основные элементы трассы линейного сооружения. В плане трасса должна быть по возможности прямолинейной, так как любое отклонение от прямой ведет к ее удлинению и увеличению строительных и эксплуатационных затрат.

В продольном профиле трасса представляет собой отрезки прямых линий различного уклона, иногда при необходимости соединяющиеся между собой круговыми вертикальными кривыми. Зачастую требования плана и продольного профиля трассы вступают в противоречия, которые разрешаются путем искривления трассы в плане, для обхода участков территории с большими уклонами, неблагоприятными геологическими и гидрогеологическими условиями и другими ситуационными препятствиями.
Таким образом, в плане трасса состоит из прямолинейных участков различного направления, которые при необходимости сопрягаются между собой горизонтальными кривыми постоянного и переменного радиуса кривизны.

Трассы линейных сооружений, которые наиболее требовательны к обеспечению допустимых уклонов (каналы, самотечные трубопроводы и т. д.) трассируются по высотным параметрам, а линейные сооружения, когда основная задача состоит в проложении наиболее короткой, экономически выгодной трассы и уклоны практически не играют существенной роли для проектирования (напорные трубопроводы, линии связи, ЛЭП и т. д.), трассируются по азимутальным параметрам.

По смешанным высотно-азимутальным параметрам трассируются линейные сооружения, нормальная эксплуатация которых предъявляет высокие требования к допустимым уклонам и заданным сопряжениям в плане прямолинейных участков и закруглений, например, железные и автомобильные дороги, судоходные каналы.

В процессе изыскания трасс решаются две основные задачи:

— сбор необходимых топографических материалов для составления проекта линейного сооружения и других сооружений на трассе (шлюзы на судоходных каналах, станции на железных дорогах и т. д.);
— выбор оптимального, технико-экономически обоснованного варианта трассы линейного сооружения.

Камеральное трассирование вариантов линейных сооружении производится по картам масштабов 1:100 000 — 1:10 000, аэроснимкам при разработке предпроектной документации, т.е. ТЭО (ТЭР), и в стадии рабочего проекта. Далее проводится топографическая съемка вдоль намеченных вариантов трассы автомобильных и железных дорог, магистральных каналов, трубопроводов, а также мест индивидуального проектирования (переходы через естественные и искусственные препятствия, пересечения коммуникаций, площадки и др.). Полевое трассирование с проложением теодолитных и тахеометрических ходов по всей линии трассы проводят в случае отсутствия крупномасштабных топографических планов в стадии рабочего проекта и преимущественно в стадии разработки рабочей документации. Задача полевого трассирования — окончательное улучшение трассы с привязкой к местным условиям и закрепление ее на местности.
Основные материалы для полевого трассирования — данные камерального трассирования по картам или стереомоделям местности. Исходные данные для переноса трассы на местность получают в период, предшествующий полевому. Этими данными могут быть полярные или прямоугольные координаты для выноса углов поворота или промежуточных-створных точек трассы от геодезических пунктов плановой основы, или элементы прямой угловой или линейной засечки, отдельные расстояния от контуров местности до точек на трассе.

В поле работу начинают с отыскания необходимых геодезических или контурных точек, от которых производят построения углов, откладывают линии, производят вешение, найденные точки фиксируют вехами.
Вершины углов поворотов и створные точки окончательно уложенной на местность трассы закрепляют: углы поворота деревянными или железобетонными столбами, промежуточные точки на прямолинейных участках трассы — кольями со сторожками.

Далее проводится разбивка пикетажа, прокладка теодолитных и нивелирных ходов по трассе. Нивелирные ходы и плановая основа трассы требуют привязки к реперам государственной нивелирной сети и пунктам плановой геодезической основы. Это дает возможность получить отметки и координаты точек трассы в общегосударственной системе.

Заключительным этапом и итогом инженерно-геодезических работ является подготовка и оформление отчета, являющегося одним из исходных материалов проектирования инженерного сооружения.

РАЗБИВКА ПИКЕТАЖА

Измерение длин совмещают с разбивкой пикетажа (отрезков по 100 м). В 100 м вводят поправку за наклон:

при >2 градусов.

Одновременно с разбивкой пикетажа по оси трассы фиксируют характерные точки рельефа и точки ситуаций. Расстояния до этих точек измеряют от предыдущего пикета (рис. 172).

При подходе к углам поворота производят вставку кривой и пикетаж считают по кривой (длина трассы определяется по прямым вставкам и кривым).

Радиус кривой задается в проекте и зависит от категории дороги, а также от угла поворота трассы. Угол поворота трассы снимают с плана и определяют из таблиц[5] элементы круговой кривой: Т, К, Д, Б (рис. 173).

Пикетаж начала и конца кривой вычисляют по формулам:

ПКНК=ПКВУ-Т; ПККК=ПКНК+К; ПКСК=ПКНК+К/2.

Контроль: ПККК=ПКВУ+Т-Д.

При разбивке пикетажа ведут пикетажный журнал, в котором показывают ось трассы в виде прямой линии, на которую наносят в масштабе все пикетажные и плюсовые точки, границы препятствий и ситуацию.

Запись ведется снизу вверх, чтобы левая и правая стороны страницы соответствовали левой и правой стороне трассы. Углы поворота показывают в виде стрелок, подписывают пикетаж начала и конца круговых кривых, записывают элементы круговых кривых (рис. 174).

85. элементы закруглений трассы