Программа по изучению тем курса

ВВЕДЕНИЕ

Инженерно-геодезические работы являются неотъемлемой частью технологического процесса строительства, сопутствуя всем этапам создания сооружения. Основной целью дисциплины "Инженерная геодезия" является формирование у инженера-строителя знаний состава и технологии геодезических работ, обеспечивающих изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию сооружений, а также постановка перед соответствующими геодезическими службами конкретных задач.

Настоящая работа содержит программу по изучению тем дисциплины, контрольные задания и указания по их выполнению.

Контрольные работы с пояснительной запиской и рисунками предоставляются для рецензирования в установленные сроки.

ПРОГРАММА ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ КУРСА

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Введение

Предмет, задачи и содержание инженерной геодезии. Связь инженерной геодезии с другими дисциплинами.

Краткий очерк развития инженерной геодезии. Современные организационные формы геодезической службы в строительстве [1; 2, § 1-3; 3, с. 5-15].

Сведения о фигуре земли. Системы координат, применяемые в геодезии. Ориентирование линий

Основные понятия и сведения о форме и размерах Земли: уровенная поверхность, геоид и земной эллипсоид. Эллипсоид Красовского и его параметры.

Определение положения точек на земной поверхности и применяющиеся для этого системы координат: геодезические, астрономические. Широта, долгота, высота. Понятие о зональной прямоугольной системе координат Гаусса-Крюгера.

Ориентирование направлений. Ориентирующие углы: азимут, румб, дирекционный угол, связь между ними.

Прямая и обратная геодезические задачи. Обработка результатов измерений в теодолитных ходах [1, § 4-8, 70; 2, §4-8, § 50; 3, §1-3, 46].

Топографические планы и карты

Понятия о плане и карте. Масштабы: численный, линейный и поперечный. Точность масштаба. Рельеф земной поверхности и его изображение на топографических картах и планах. Высота сечения рельефа, заложение и уклон. Графики заложений. Условные знаки для изображения предметов и контуров местности. Задачи, решаемые по картам и планам при проектировании сооружений: определение координат точек, длин линий, ориентирных углов, площадей участков, высот точек и крутизны ската; построение профиля линии местности, линии заданного уклона и границ водосборной площади [1, § 11-15; 2, § 11-16; 3, § 4-7; 4, § 1-8].

Общие сведения об измерениях и элементы

Математической обработки результатов

Геодезических измерений

Методы измерений. Классификация погрешностей и методы ослабления их влияния. Понятие точности измерений. Оценка точности результатов непосредственных измерений. Обработка результатов многократных равноточных измерений одной величины. Погрешности функций измеренных величин. Понятие о двойных измерениях. Понятие об обработке результатов неравноточных измерений. Допуски. Основные правила и средства вычислений [1, § 16-23; 2, § 17-23; 3, § 9-16; 4, § 9-14].

Раздел 2. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И СЪЕМКИ

Угловые измерения

Принципы измерения горизонтального угла и угла наклона. Приборы для измерения углов. Устройство, поверки и юстировка теодолитов. Способы измерения горизонтальных и вертикальных углов. Погрешности измерений, влияющие на точность измерения углов, и методы ослабления их влияния. Организация полевых измерений горизонтальных и вертикальных углов [1, § 24-36; 2, § 24-30; 3, § 22-25; 4, § 15-21].

Линейные измерения

Мерные приборы, их компарирование. Измерение расстояний землемерными лентами и стальными мерными рулетками. Оптические дальномеры. Нитяной дальномер, его теория, применение, точность. Понятие о светодальномерах. Источники погрешностей, влияющих на точность измерений землемерной лентой, и методы ослабления их влияния. Определение неприступных расстояний [1, § 37-46; 2, § 31-39; 3, § 26-33; 4, § 22-34].

Геодезические сети

Назначение, принципы построения и классификация геодезических сетей. Государственная геодезическая сеть, геодезическая сеть сгущения, съемочная сеть. Методы определения планового положения точек: триангуляция, трилатерация, полигонометрия, геодезические засечки. Высотные сети. Технологическая последовательность создания геодезических сетей. Геодезические знаки и центры [1, § 64-73; 2, § 56-60; 3, § 45-47; 4, § 47-53].

Топографические съемки

Виды топографических съемок. Общая характеристика полевых и камеральных работ при различных методах съемки. Выбор масштаба съемки и высоты сечения рельефа.

Теодолитная (горизонтальная), тахеометрическая и мензульная съемки. Нивелирование поверхностей (вертикальная съемка) [1, § 74-84; 2, § 64-71; 3, § 48-55; 4, § 54-70].

Градостроительство

Опорные сети на территории городов. Вынос в натуру осей

улиц, красных линий и проектов вертикальной планировки. Съемка существующих подземных коммуникаций. Разбивка городских дорог. Геодезическое обеспечение строительства подземных переходов и тоннелей. Исполнительные съемки на территориях городов [1, § 142-149].

Строительство систем водоснабжения и канализации (ВиК), теплогазоснабжения и вентиляции (ТиВ)

(для специальности 290700)

Основные виды топографо-геодезических работ при строительстве систем ВиК, ТиВ. Топографическая основа для различных стадий проектирования и видов сооружений. Съемка подземных коммуникаций. Геодезические работы при изыскании трубопроводов, проектирование вертикальной планировки. Перенос в натуру и укладка трубопроводов. Исполнительные съемки и особенности наблюдения за деформациями [1, § 150-154].

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Контрольная работа состоит из четырех заданий: в первом задании необходимо ответить на вопросы; во втором - вычислить дирекционные углы и решить прямую геодезическую задачу; в третьем - составить топографический план; в четвертом - решить задачи по топографическому плану.

ЗАДАНИЕ 1

1. Зональная и условная системы плоских прямоугольных координат.

2. Ориентирование линий. Азимуты, румбы, дирекционные углы.

ЗАДАНИЕ 2

Задание состоит из двух задач, при решении которых следует руководствоваться указаниями к теме 2.

Задача 1. Вычислить дирекционные углы линий ВС и СД, если известны дирекционный угол α_АВ линии АВ и измеренные правые по ходу горизонтальные углы β₁ и β₂ (рис.1).

Исходный дирекционный угол α_АВ берется в соответствии с шифром студенческого билета и фамилией студента: число градусов равно двухзначному числу, состоящему из двух последних цифр шифра; число минут равно 30,2^΄ плюс столько минут, сколько букв в фамилии студента.

Пример: Петренко 1496035; α_АВ = 35^˚ 38,2^΄.

Правый угол при точке В (между сторонами АВ и ВС)

β₁ = 189^˚ 59,2^΄.

Правый угол при точке С (между сторонами ВС и СД)

β₂ = 159^˚ 28,0^΄.

Дирекционные углы вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180^˚ и минус правый по ходу горизонтальный угол.

Следовательно,

Примечание. Если при вычислении уменьшаемое меньше вычитаемого, то к уменьшаемому прибавляют 360^˚. Если дирекционный угол получается больше 360^˚, то из него вычитают 360^˚.

Контролем правильности решения задачи служит разница между α_СД и α_АВ равная 10^˚ 32,8^΄.

Рис. 1. К вычислению дирекционных углов сторон

теодолитного хода

Задача 2. Вычислить координаты точки С (Х_С; У_С), если известны координаты точки В (Х_В; У_В), горизонтальное проложение d_ВС линии ВС и дирекционный угол α_ВС этой линии.

Координаты точки В и длина d_ВС являются одинаковыми для всех вариантов: Х_В=-14,02 м, У_В =+627,98 м, d_ВС =239,14 м. Дирекционный угол α_ВС следует взять из решения предыдущей задачи.

Координаты точки С определяются путем решения прямой геодезической задачи

где и - приращения координат, вычисляемые из соотношений:

Знаки приращений координат определяют в зависимости от знаков или от названия румбов.

Пример. Дано: . Выполнив вычисления, получаем

Координаты точки С получаем алгебраическим сложением координат точки В с приращениями по линии ВС.

Решение задачи непосредственно не контролируется. К ее решению надо подойти особенно внимательно, так как вычисленные координаты Х_С и У_С точки С будут использованы в следующем задании.

ЗАДАНИЕ 3. Составление топографического плана

строительной площадки

Содержание работы

По данным полевых измерений составить и вычертить топографический план строительной площадки в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 м.

Работа состоит из следующих этапов: обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода; обработка тахеометрического журнала; построение топографического плана.

Исходные данные

1. Для съемки участка местности между двумя пунктами полигонометрии ПП8 и ПП19 был проложен теодолитно-высотный ход. В нем измерены длины всех сторон (рис.2), а на каждой вершине хода - правый по ходу горизонтальный угол и углы наклона на предыдущую и последующую вершины. Результаты измерений горизонтальных углов приведены в графе 2 табл.1 и являются общими для всех вариантов, а в графе 6 табл.1 приведены вычисленные значения горизонтальных проложений, являющихся также общими для всех вариантов.

Рис. 2. Схема теодолитно-высотного хода съемочного обоснования

2. Известны координаты пунктов ПП8 и ПП19 (т.е. начальной и конечной точек хода):

Х_ПП8 = - 14,02 м;

У_ПП8 = + 627,98 м.

Х_ПП19 принимается равным значению Х_С, а У_ПП19 - значению У_С, полученным при решении задачи 2 в задании 2. Известны также дирекционные углы: α_{ПП7 - ПП8} = α_АВ (смотри задание 2, задача 1); α_{ПП19 - ПП20} принимается равным дирекционному углу α_СД, вычисленному в задаче 1.

3. Отметки пунктов ПП8 и ПП19 вычисляются из геометрического нивелирования. При выполнении задания значение отметки ПП8 следует принять условно: количество сотен метров равно единице, а количество десятков и единиц метров составляют две последние цифры шифра. В дробной части отметки ставятся те же цифры, что и в целой части.

Пример: Петренко 1496035; Н_ПП8= 135,135.

Отметка ПП19 для всех вариантов принимается на 3,282 м больше отметки ПП8.

Таблица 1 Ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода

ЗАДАНИЕ 1

1. Задачи и виды нивелирования. Сущность геометрического и тригонометрического нивелирования (тема 7).

2. Передача отметки на дно глубокого котлована и на высокую точку сооружения с помощью нивелира (тема 12).

3. Проектирование геодезической строительной сетки. Разбивка и закрепление осей сооружения (тема 11).

Ответы на вопросы сопровождать соответствующими рисунками.

ЗАДАНИЕ 2[1, §48; 4, §43].

Задача 1. Дана отметка Н_А точки А. Вычислить отметку точки В через ее превышение над точкой А, если по нивелирным рейкам получены отсчеты:

- в точке А а = 1454 мм;

- в точке В в = 2878 мм.

Построить поясняющий схематический чертеж.

Отметкой точки А студент задается в зависимости от своего шифра студенческого билета (ее условно принимают равной отметке ПП8 в работе 1). Например, студент, имеющий шифр ПГС 1496229 - должен взять Н_А = 129,129 м.

Задача 2.Используя исходные данные предыдущей задачи, вычислить вторично отметку Н_В точки В через горизонт инструмента. Построить поясняющий схематический чертеж.

ЗАДАНИЕ 3. Составление профиля трассы дороги

Содержание работы

По данным журнала геометрического нивелирования и пикетажного журнала построить продольный и поперечный профили участка трассы дороги. Нанести на продольный профиль проектную линию. Работа состоит из следующих этапов: обработка пикетажного журнала; обработка журнала геометрического нивелирования; построение продольного профиля в масштабах (для горизонтальных расстояний 1:2000, вертикальных - 1:200); построение поперечного профиля в масштабе 1:200 (для горизонтальных и вертикальных расстояний); построение на продольном профиле проектной линии; оформление профилей.

Исходные данные

1. Пикетажный журнал (рис. 10). В пикетажном журнале записан румб СВ: 48°50' (общий для всех студентов) первоначального направления трассы, указано значение первого (правого) угла поворота трассы: Уг. 1_ПР = 35°45' (общий для всех вариантов). Величину второго (левого) угла поворота каждый студент получает индивидуально: к 50°20' (для всех) прибавляется столько градусов, сколько букв в фамилии студента.

Рис. 10. Пикетажный журнал

2. Журнал геометрического нивелирования (табл. 5). Записанные в журнале отсчеты по нивелирным рейкам и вычисляемые по этим отсчетам значения превышений являются общими для всех студентов.

В графе 11 на верхней и нижней строчках записывают исходные денные - известные отметки реперов № 19 и 20, между которыми на местности был проложен нивелирный ход. Отметка репера №19 задается в соответствии с шифром студента: ее вычисляют так же, как отметку ПП8 или точки А. Например, у студента, имеющего шифр ТГСВ - 2996002, отметка репера №19 равна 102,102 м. Отметка репера №20 для всех вариантов берется на 2,101 м меньше отметки репера №19.

3. Данные для нанесения на продольный профиль проектной линии:

- на ПК 0 запроектирована насыпь высотой 0,50 м;

- на участке от ПК 0 до точки ПК1+ 80 уклон проектной линии

i₁ = - 0,020;

- на участке от точки ПК1+80 до ПК4 - горизонтальная площадка (i₂ = 0,000);

- на последнем участке трассы от ПК4 до ПК5 уклон i=+ 0,015.

Проектирование на поперечном профиле не производилось.

ВВЕДЕНИЕ

Инженерно-геодезические работы являются неотъемлемой частью технологического процесса строительства, сопутствуя всем этапам создания сооружения. Основной целью дисциплины "Инженерная геодезия" является формирование у инженера-строителя знаний состава и технологии геодезических работ, обеспечивающих изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию сооружений, а также постановка перед соответствующими геодезическими службами конкретных задач.

Настоящая работа содержит программу по изучению тем дисциплины, контрольные задания и указания по их выполнению.

Контрольные работы с пояснительной запиской и рисунками предоставляются для рецензирования в установленные сроки.

ПРОГРАММА ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ КУРСА

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Введение

Предмет, задачи и содержание инженерной геодезии. Связь инженерной геодезии с другими дисциплинами.

Краткий очерк развития инженерной геодезии. Современные организационные формы геодезической службы в строительстве [1; 2, § 1-3; 3, с. 5-15].