Найдено научных статей по теме — 15
Моделирование инженерного обеспечения в мегаполисах
Изложена методика, позволяющая оптимизировать структуру бюджетных инвестиций в развитие инженерных сетей и сооружений и обеспечить наибольший градостроительный эффект в рамках реальных объемов финансовых затрат.
Инженерно-технологическое обеспечение в структуре современного АПК
Рассмотрено инженерно-технологическое обеспечение в структуре современного АПК. Предложено и обосновано формирование АПК на кооперативной основе.
Особенности функционирования рынка услуг инженерно-коммунального обеспечения
Рассматриваются особенности функционирования рынка услуг инженерно-коммунального обеспечения, формулируются и раскрываются внутренние противоречия и обосновывается необходимость государственного регулирования рынка услуг и высказы
Обеспечение горнопромышленного комплекса азиатской части России инженерными кадрами
В работе приводятся результаты исследований, посвященных анализу обеспечения минерально-сырьевого комплекса азиатской части России инженерными кадрами.
Строительный ликбез. Инженерное обеспечение и отделка
Организационно-инженерное обеспечение событийного туризма в центральном федеральном округе
Рассмотрены основные проблемы реализации событийного туризма в Центральном Федеральном округе (ЦФО), к которым в первую очередь относят краткосрочность, масштабность, размещение на природной территории, отсутствие в достаточной ст
Источник: determiner.ru
Инженерное обеспечение строительства
к.т.н., доцент кафедры графики и геодезии Г.Н.Соболева– Брянск: БГИТА, 2011. — 29 с.
Рецензент: кафедра строительного производства БГИТА,
кафедра строительных конструкций БГИТА
В методических указаниях приводятся основные сведения о теодолитах и их классификации, о поверках и юстировках теодолитов, об измерении теодолитами горизонтальных и вертикальных углов.
Рекомендованы редакционно-издательской и методической комиссией строительного факультета БГИТА.
Протокол № от 2011 г.
Татьяна Владимировна Мащенко
Соболева Галина Николаевна
Инженерное обеспечение строительства
Методические указания
к лабораторным работам «Устройство и поверки теодолитов»
для студентов направления подготовки специальности
270800- «Строительство»
Объем 1,6 п. л. Тираж 50 экз. Бесплатно
Брянская государственная инженерно-технологическая академия
Брянск, пр. Ст. Димитрова, 3, редакционно-издательский отдел
Подразделение оперативной части
Брянск, пр. Ст. Димитрова,
1.ИЗУЧЕНИЕ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ 3
1.1. Устройство теодолита. 4
1.2. Указания по выполнению работы. 7
2.ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА 8
2.1. Указания по выполнению работы. 8
3. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ
МЕТОДОМ ПРИЁМОВ. 12
Тема: «Обеспечение объекта инженерными коммуникациями»
3.1. Указания по выполнению работы. 13
4.ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ. 15
4.1. Указания по выполнению работы. 16
5.СПИСОК РЕКАМЕНДОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 18
Лабораторные работы по инженерной геодезии являются составной частью процесса геодезической подготовки студентов строительных специальностей.
При выполнении лабораторных работ студенты приобретают первый опыт в обращении с приборами: они изучают общую конструкцию геодезических приборов, назначение отдельных функциональных частей, производят проверки приборов, их установку в рабочее положение, знакомятся с методами производства измерений.
Методические указания написаны в соответствии с программой по инженерной геодезии для строительных специальностей.
1.ИЗУЧЕНИЕ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ
Цель работы. Изучение устройства и назначение основных частей теодолита. Приобретение навыка по установке их в рабочее положение и в производстве отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам теодолита.
Приборы и принадлежности: теодолиты: ТЗО, 2Т30, 4Т30П, бланк ведомости.
Последовательность выполнения задания
Пользуясь литературными источниками и плакатами, ознакомится с основными частями и узлами теодолита.
Ознакомиться с действием закрепительных и наводящих винтов теодолита:
а) при открепленном закрепительном винте зрительной трубы осуществить поворот трубы от руки;
б) закрепив трубуfсделать небольшой поворот ее наводящим винтом;
в) закрепив горизонтальный лимб его закрепительным винтом и открепив винт алидады, повернуть от руки алидаду вокруг вертикальной оси вращения теодолита JJ, наблюдая при этом в микроскоп за взаимным смещением шкал;
г) закрепив алидаду закрепительным винтом (клавишей у Т15) и открепив лимб, повернуть лимб вместе с алидадой вокруг оси JJ. Проследить при этом в микроскопе за взаимным расположением шкал.
— Установив поворотом алидады цилиндрический уровень по направлению двух подъемных винтов и вращая последние в противоположные стороны, привести пузырек к нуль-пункту.
— Определить цену деления лимба теодолита 2Т30, цену деления шкалы микроскопа; закрепив алидаду и трубу произвести отчеты по шкалам Г и В.
— Установить на горизонтальном или вертикальном лимбе отсчет, заданный преподавателем.
Выполнить установку трубы теодолита по глазу.
Навести трубу теодолита на заданный объект и установить ее по предмету.
Убедиться в отсутствии параллакса сетки нитей. При наличии параллакса -устранить его.
Ознакомиться с устройствами для центрирования теодолита — нитяным отвесом и оптическим центриром.
Определить цену деления лимба.
1.1 Устройство теодолита
Теодолит — угломерный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, углов наклона линий к горизонту (вертикальных углов), магнитных азимутов линий (при помощи буссоли), а также для определения расстояний при помощи нитяного дальномера. Схема измерения углов на местности и общая схема устройства теодолита приведены в учебнике [1, с.59 и 60].
В инженерной практике применяют технические теодолиты ТЗО, 2Т30, Т15 и точный теодолит Т5.
На рис. 1.1 изображен теодолит ТЗО. Нижняя часть прибора — подставка соединена с круглой пластиной 1, являющейся основанием теодолита и одновременно дном его футляра. В отверстие между пластинами ввинчивается становой винт, прикрепляющий прибор к головке штатива.
К подставке относятся подъемные винты, которыми с помощью цилиндрического уровня производится операция горизонтирования теодолита, т.е. приведение оси JJ ’ в отвесное положение. Над подставкой в корпусе прибора расположен горизонтальный стеклянный круг, называемый лимбом, край которого разделен штрихами на деления. Штрихи, соответствующие целым градусам, снабжены надписями.
Лимб может вращаться вокруг оси теодолита JJ’ (см. рис. 2.1). Выше лимба находится алидада, представляющая собой горизонтальную пластину, соединенную с корпусом прибора. Корпус теодолита (с алидадой) так же может вращаться вокруг оси JJ / независимо от лимба либо совместно с ним.
Зрительная труба теодолита расположена между колонками (см. рис. 2.1), ее можно поворачивать вокруг оси НН’. Конструкция трубы и ее главные характеристики изложены в учебнике [1, с.61].Основными частями зрительной трубы является объектив, окуляр и сетка нитей. Сетка нитей расположена вблизи от окуляра, ее котировочные винты закрыты навинчивающимся колпачком.
Зрительная труба имеет два оптических визира, каждый из них представляет собой трубку небольшого диаметра, в которой видны горизонтальный и вертикальный посеребренные штрихи. Визир используется при предварительном (грубом) наведении трубы на цель. Имеется модификация теодолита ТЗО, в которой один из визиров заменен накладным цилиндрическим уровнем, что дает возможность производить теодолитом геометрическое нивелирование.
Деталью окуляра трубы является диоптрийное кольцо (называемое таю же окулярной трубкой), с помощью которого зрительную трубу устанавливают по глазу. Для этого наводят трубу на светлый фон и, вращая диоптрийное кольцо, добиваются четкого, резкого изображения сетки нитей. Следует иметь в виду, что указанная операция связана с индивидуальными особенностями зрения наблюдателя.
С помощью барабана (винта) кремальеры (см. рис. 1.1) выполняют фокусировку трубы или установку ее по предмету. Для этого, после наведения трубы на цель по визиру, вращают барабан кремальеры до получения четкого изображения предмета. Если при перемещении глаза у окуляра наблюдается смещение изображения предмета относительно нитей сетки, то имеет место параллакс сетки нитей. Устраняется он небольшим поворотом барабана кремальеры.
Визирная ось VV’ (см. рис. 2.1) зрительной трубы при вращении трубы вокруг оси НН / описывает в пространстве коллимационную плоскость. Вместе с трубой вращается жестко соединенный с ней вертикальный круг. Уровень (рис. 2.1) расположен так, что его ось UU’ параллельна коллимационной плоскости трубы.
Такое расположение уровня обусловлено использованием его при измерении вертикальных углов. Ось уровня UU’ должна располагаться перпендикулярно оси JJ’. Это достигается с помощью котировочных винтов уровня.
Зрительная труба теодолита Т-30 может быть использована в качестве оптического центрира при центрировании прибора. В этом случае трубу устанавливают объективом вниз и визируют на точку через отверстие в корпусе, пластине и полом становом винте. Центрирование возможно и с помощью нитяного отвеса, который предусмотрен в комплекте теодолита.
Отвес подвешивается на крючок, которым снабжен становой винт.
Отсчетным устройством теодолита Т-30 является штриховой микроскоп. Окуляр микроскопа находится рядом с окуляром зрительной трубы. Так же, как зрительная труба, микроскоп устанавливается по глазу наблюдателя вращением диоптрийного кольца окуляра микроскопа. В поле зрения микроскопа (рис.
1.2) видны небольшие участки шкалы горизонтального (обозначен буквой Г) и вертикального (обозначен буквой В) кругов, а также штрих (индекс), по которому производится отсчет. На горизонтальном и вертикальном лимбах оцифрованы градусные штрихи. Промежуток между ними разделен на 6 частей, таким образом цена деления лимбов составляет
Отсчет производится по штриху- индексу с точностью до десятой доли деления шкалы, т.е. с точностью 1′. На рис. 1.2 отсчеты составляют по шкале Г , по шкале В.
Для освещения отсчетной системы на колонке под вертикальным кругом имеется иллюминатор (отверстие) и зеркало, которое наклоняется и поворачивается относительно иллюминатора.
Горизонтальный лимб фиксируется относительно подставки закрепительным винтом 2 (рис. 1.1), а алидада относительно лимба — винтом 12. Медленное вращение лимба относительно подставки и алидады относительно лимба достигается (после закрепления) наводящими винтами 13 и 3 (рис. 1.1).
Аналогичным образом зрительная труба закрепляется в нужном положении винтом 8, а поворачивается винтом 4.
Теодолит 2Т30 является модификацией ТЗО и имеет ряд отличий от него. Наиболее существенное отличие связано с отсчетной системой. Цена деления горизонтального и вертикального лимбов 2Т30 составляет 1°.
Оцифровка горизонтального лимба возрастает по ходу часовой стрелки: оцифровка вертикального лимба — против хода часовой стрелки, причем на вертикальном лимбе имеется 2 нулевых штриха (рис. 1.3). Штрихи, расположенные в направлении против хода часовой стрелки от нулей, имеют положительные надписи (1,2,3. ), расположенные по ходу часовой стрелки — отрицательные (-1,-2,-3. ). В отсчетном устройстве применен шкаловый микроскоп. Промежуток, равный на лимбе 1°, на шкале микроскопа разделен на 12 частей. Таким образом, деление этой шкалы составляет
Отсчет производится по штриху лимба с точностью до 0,1 доли деления шкалы т.е. 0,5′ или 30′ Шкала микроскопа, относящаяся к вертикальному кругу, имеет двойную оцифровку. Верхняя, 0 и 6 используются в том случае, когда в пределах шкалы виден штрих лимба с положительной надписью, нижняя -6 и -0 — если в пределах шкала виден штрих с отрицательной надписью (рис. 1.4).
Теодолит Т15 является более совершенным прибором по сравнению с ТЗО и 2Т30, и обеспечивает более высокую точность измерений.
При укладке теодолита в футляр корпус отделяется от подставки. Роль закрепительных винтов аладады горизонтального круга и зрительной трубы играют рычажки, при повороте которых по ходу часовой стрелки происходит закрепление соответствующей части прибора.
Соединение (скрепление) горизонтального лимба с алидадой достигается нажатием клавиши. Для их разъединения нажимают фиксатор (защелку), рис. 1.5.
Теодолит Т30 имеет 2 цилиндрических уровня. Один из них расположен на алидаде горизонтального круга и используется при горизонтировании теодолита. Второй уровень находится на алидаде вертикального круга. Изображение концов пузырька этого уровня наблюдают в зеркале. Совпадение концов, достигаемое вращением наводящего винта (рис.
1.5) свидетельствует о расположении пузырька у нуль-пункта шкалы уровня. (Уровень и оптическая система, позволяющая определить положение пузырька по изображению его концов, называется контактным уровнем).
В окуляре микроскопа видны небольшие участки горизонтального и вертикального лимбов и соответствующие шкалы. Цена деления лимбов равна 1°, цена деления шкал-1′.
Предполагается, что отсчет может быть произведен с точностью до 0,1 доли наименьшего деления шкалы микроскопа (рис. 1.6), т.е. с точностью до
Практически реализовать такую точность при отсчитывании оказывается затруднительным и она оказывается равной 15-20».
Теодолит Т30 снабжён оптическим центриром, окуляр которого расположен на алидадной части корпуса (см. рис. 1.5). В процессе центрирования теодолит перемещают на головке штатива, стремясь расположить его так, чтобы изображение точки (шляпка гвоздя, центр крестика, образованного рисками на металлической поверхности и т. д.) оказалось внутри окружности центрира.
1.2 Указания по выполнению работы
Приступая к практическому ознакомлению с теодолитом, необходимо помнить, что перед вами весьма сложный и точный оптический прибор, требующий грамотного и бережного обращения.
Устанавливается теодолит на штативе или кронштейне, становый винт следует закручивать с чувством меры (не «до отказа»). При затягивании закрепительных винтов усилие должно быть минимальным. Поворот зрительной трубы алидады и лимба должен осуществляться практический без усилия, плавно, без заеданий. Не следует прикладывать усилий при вращении подъёмных и наводящих винтов, барабана кремальера, окулярной трубки. Нельзя ввинчивать названные части до упора и тем более прикладывать при этом усилие.
Нарушение указанных условий может повлечь поломку прибора.
Перечислите и укажите на приборе основные части теодолита.
Назовите и покажите на приборе закрепительные и наводящие винты.
Что называется ценой деления лимба и ценой деления шкалы микроскопа? Как определяется точность отсчетного устройства прибора?
В чем состоит геометрический смысл операции центрирования и горизонтирования теодолита?
Перечислите основные части зрительной трубы теодолита и покажите их расположение.
Как устанавливается зрительная труба по глазу и по предмету?
Как обнаруживается и устраняется параллакс сетки нитей?
Как производится горизонтирование теодолита?
Какие приспособления принимаются при центрировании теодолита?
10) Объясните устройство штрихового и шкалового микроскопа.
2 ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА ТЕОДОЛИТА
Цель работы. Изучение геометрических условий, которым должен удовлетворять исправный теодолит, приобретение навыка в проведении поверок теодолита с усвоением порядка юстировки.
Приборы и принадлежности: теодолит ТЗО, 2Т30 или Т15, бланк ведомости.
Последовательность выполнения задания
— Перечислить основные оси теодолита.
— Описать основные геометрические условия, которые должны быть соблюдены в теодолите.
— Выполнить следующие поверки теодолита:
а) ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора;
б) горизонтальная нить сетки нитей зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора;
в) визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси прибора;
г) ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора.
2.1. Указания по выполнению работы
В исправном теодолите расположение осей должно отвечать следующим условиям:
вертикальная ось должна быть отвестна;
плоскость лимба должна быть горизонтальна;
3)визирная плоскость должна быть вертикальна. Результаты поверок и ход юстировки заносят в бланк ведомости. Определение поверок и юстировки должно быть кратким,
сопровождаться необходимыми схематическими рисунками (схемы осей теодолита и т. д.) и записями полученных результатов (величины отклонения пузырька цилиндрического уровня от нуль-пункта, отсчетов по горизонтальному кругу, величины отклонения конца линии сетки нитей от точки).
Рассмотрим поверки и юстировку технических теодолитов, применяемых в инженерной практике:
1) Ось UU / цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси JJ / прибора (рис. 2.1).
Теодолит устанавливают на штативе, закрепляют становой винт и предварительно горизонтируют. Поворотом алидады устанавливают находящийся на ней цилиндрический уровень параллельно двум подъёмным винтам. Закрепляют лимб и алидаду. Берут отсчет по горизонтальному кругу и записывают его в ведомость.
Вращая подъёмные винты в разные стороны (оба внутрь или наружу), приводят пузырёк уровня в нуль-пункт (рис. 2.2, ось цилиндрического уровня U1U1 / расположена горизонтально). Открепляют алидаду (лимб закреплён) и поворачивают её точно на 180°, используя ранее взятый отсчёт. Закрепляют алидаду и записывают отсчёт в ведомость.
Если пузырёк уровня остался на середине шкалы, то условие выполнено. Если угол между осью вращения прибора JJ / и осью уровня U1U1 / (рис. 2.2) не равен 90°, то после поворота алидады на 180° ось уровня займёт положение U2U2 / , образуя с прежним горизонтальным положением угол m= U1 AU2 / , а пузырёк уровня сместится с середины на п делений.
Из рис. 2.2 видно, что
m+2β=180°, отсюда . (2.1)
Проведём биссектрису U3 / U3 угла т, тогда угол U3 / AB между биссектрисой и осью вращения прибора будет равен 90°. Отсюда следует, что если ось цилиндрического уровня привести в положение биссектрисы (U3U3) угла m, то она будет перпендикулярна к оси вращения прибора. Для устранения обнаруженного дефекта нужно исправительными винтами уровня изменить наклон оси уровня на угол m/2, соответствующий половине делений n/2 отмеченного отклонения пузырька от середины. После юстировки уровня следует повторить проверку и убедиться, что после поворота на 180° пузырёк уровня отклоняется не более чем на одно деление.
2) Горизонтальная нить зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора JJ / (рис. 2.3).
Вертикальную ось вращения теодолита приводят в отвесное положение. Для этого устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов, и пузырёк выводят на середину. Алидаду поворачивают на 90°, и пузырёк уровня приводят на середину третьим подъёмным винтом. Действия повторяют, пока в обоих положениях пузырёк не будет оставаться на середине.
Если уровень отъ юстирован и ось вращения алидады вертикальна, то пузырёк уровня должен оставаться на середине при любых поворотах алидады вокруг оси. После этого наводят зрительную трубу на хорошо видимую точку в 10-20 м от прибора, совмещают изображение точки с левым концом штриха сетки нитей (рис. 2.3).
Вращая алидаду горизонтального круга наводящим винтом вокруг оси, убедиться, не сходит ли изображение точки с правого конца штриха сетки нитей. Если оно сходит более чем на ширину штриха, необходимо отвинтить защитный колпачок у окуляра трубы, ослабить четыре закрепительных винта окуляра и повернуть окулярную часть трубы с сеткой так, чтобы горизонтальная нить сетки расположилась горизонтально. Поверку повторить. После юстировки сетки закрепить окуляр и навинтить колпачок.
3) Визирная ось зрительной трубы VV / должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы HH / (см. рис. 2.1). При несоблюдении этого условия возникает погрешность, называемая коллимационной, которая выражает величину угла С (рис. 2.4) между визирной осью VV / и перпендикуляром к оси вращения трубы ОК.
С помощью выверенного уровня приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение. Затем при закреплённом лимбе и положении вертикального круга слева от трубы (КЛ) наводят центр сетки нитей на удалённую (до 40-50 м) точку А (рис. 2.4,а), расположенную примерно на одной высоте с прибором и берут отсчет КЛ1 на горизонтальном лимбе.
Повторяют наведение зрительной трубы на точку А при положении теодолита «круг право», т.е. КП (рис. 2.4,б). Для этого открепляют зрительную трубу, переводят её через зенит. Открепляют закрепительный винт алидады, наводят центр сетки нитей трубы на ту же точку А, берут отсчёт КП1.
Отсчёт КЛ1 отличается от отсчёта КП1 на 180°. При отсутствии коллимационной погрешности
т.е. визирная ось трубы VV / перпендикулярна к оси HH / вращения зрительной трубы (рис. 2.4, а, б). Если коллимационная погрешность имеет место, то при первом наведении трубы (при КЛ) визирная ось займёт положение, соответствующее рис. 2.4,г, а при КП — положение на рис. 2.4,в.
Линия ОК показывает направление визирной оси VV / в том случае, когда она перпендикулярна к оси вращения трубы HH / . Из рис. 2.4,в,г видно, что правильный отсчёт а по лимбу будет:
при КЛ а=КЛ1 -С, при КЛ а=КП1+С± 180°. (2.3)
После этого открепляют закрепительный винт лимба и поворачивают теодолит на 180°. Лимб закрепляют и повторяют оба наблюдения, получая отсчёты КЛ2 и КП2.
Для определения коллимационной погрешности найдём разность правильных отсчетов a на лимбе при КЛ и КП, полученных при первом приёме
(2.4)
Проведя аналогичные операции с результатами, полученными при втором приеме, имеем
(2.5)
Сложив (2.4) и (2.5), получим формулу для определения коллимационной погрешности:
(2.6)
Если величина С меньше или равна двойной точности отсчетного устройства , то условие поверки выполнено. Если , то прибор требует юстировки. Для этого вычисляют верный отсчет а=КЛ2-С или а=КЛ2+С, свободный от влияния коллимационной погрешности. Вычисленный отсчет а устанавливают на горизонтальном лимбе.
При этом перекрестие сетки нитей сместится с наблюдаемой точки на угол С. Необходимо перекрестие снова совместить с точкой А при помощи котировочных винтов сетки нитей, которые находятся на окуляре под защитным колпачком (ТЗО, Т15, 2Т30, 2Т30П). Ослабив верхний или нижний юстировочные винты, горизонтальными винтами перемещают сетку до совмещения перекрестия с наблюдаемой точкой. После юстировки закрепляют винты.
У теодолита Т5 совмещение перекрестия с изображением наблюдаемой точки выполняют вращением клинового кольца, расположенного в объективной части трубы.
Для контроля поверка повторяется при других отсчётах по лимбу.
4) Ось вращения зрительной трубы HH / должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора JJ / (см. рис. 2.1),
Теодолит устанавливают в 10-20 м от стены, вертикальную ось прибора приводят в отвесное положение, наводят центр сетки нитей на высоко расположенную точку А (рис. 2.5). Закрепив алидаду, опускают зрительную трубу до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию центра сетки нитей, точку а (рис. 2.5).
Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и снова наводят центр сетки нитей на точку А и далее аналогично намечают точку а2. Если обе точки находятся в пределах биссектора нитей, условие выполнено. В противном случае ось вращения трубы будет неперпендикулярная к вертикальной оси прибора. Эта погрешность вызывается неравенством колонок, на которых располагается труба. Исправление погрешности возможно только в специальной мастерской.
При работе с нарушенным расположением осей выполняют следующее. Измерения производят из двух положений трубы (КП и КП). За окончательный результат принимают среднее значение из двух наведений.
У всех оптических теодолитов, кроме ТЗО, производится поверка оптического центрира, а у теодолитов с компенсатором поверка компенсатора.
1) Нарисуйте схему основных осей теодолита.
Почему нужно выполнять поверки у теодолитов в определённой последовательности?
Как привести основную ось вращения теодолита в отвесное положение?
Как определить коллимационную погрешность трубы теодолита?
Как устранить коллимационную погрешность?
6) Как установить неперпендикулярность оси вращения зрительной трубы к вертикальной оси прибора?
7) В каком случае пользуются исправительными винтами цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга?
Источник: studfile.net
Инженерное обеспечение строительства
2. Определение по топоплану прямоугольных координат точек.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12
1. Устройство точного теодолита серии Т5 .
2. Система прямоугольных координат.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13
1. Форма и размеры Земли.
2. Обработка разомкнутого теодолитного хода.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14
1. Способы нивелирования.
2. Ориентирование линий местности.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15
1. Приборы для линейных измерений.
2. Вычисление горизонтальных проложений.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16
1. Истинная, вероятнейшая и средняя квадратическая ошибка измерений.
2. Обработка углов замкнутого теодолитного хода. Вычисление дирекционных углов.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17
1. Классификация геодезических сетей.
2. Твердость минералов.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18
1. Атмосфера и биосфера Земли.
2. Приведение линий местности к горизонту.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20
1. Средняя квадратическая ошибка значений равноточных измерений.
2. Определение по топоплану отметок точек.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19
1. Карты и планы.
2. Литосфера Земли.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21
3. Средняя квадратическая ошибка значений неравноточных измерений.
4. Определение по плану дирекционных углов и азимутов линий.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22
3. Строение Земли
4. Измерение горизонтального угла.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23
5. Средняя квадратическая ошибка значений равноточных измерений.
6. Принципиальная схема теодолита.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 24
5. Определение уклона местности по плану или карте.
6. .Постраничный контроль при нивелировании
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25
7. Веса неравноточных измерений.
8. Определение по плану азимутов истинных и магнитных.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 26
7. Определение приращений координат.
8. Определение угла наклона местности по плану или карте
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 27
1. Рельеф и его формы, изображение рельефа на планах и картах.
2. Виды нивелирования и их сущность.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
КЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 28
1. Классификация теодолитов.
2. Поперечный масштаб и его использование
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 29
1. Провешивание линий и его способы.
2. Вычисление отметок способом превышения и способом горизонта прибора.
«_____» __________________________ 201____ г
________________________Заведующий кафедрой ПГС
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
НИТУ МИСиС
Г. Старый Оскол
КАФЕДРА ПГС КУРС 1
Инженерное обеспечение строительства
ЭКЗАМЕННАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 30
1. Физические свойства минералов.
2. Вычисление невязок приращений координат разомкнутого теодолитного хода. .
Источник: infopedia.su
Инженерное обеспечение строительства
Сущность и задачи геометрического нивелирования. Способы геометрического нивелирования: вперед и из середины. Последовательное нивелирование. Подготовка трассы для технического нивелирования: трассирование, разбивка пикетажа, пикетажный журнал.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.03.2014 |
| Размер файла | 837,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
«инженерное обеспечение строительства»
1. Сущность геометрического нивелирования
Самым распространенным и точным способом нивелирования было и остается геометрическое нивелирование — это нивелирование при помощи геодезического прибора с горизонтальной визирной осью. Основной инструмент этого способа определения превышений — нивелир. Его зрительная труба имеет одну ось вращения.
Визирная ось зрительной трубы приводится в горизонтальное положение при помощи уровня. При вращении трубы ее визирная ось как бы образует горизонтальную плоскость. На рис. 28 изображен один из первых отечественных нивелиров выпуска М. 3. Г. Ш. (Механического заведения Главного штаба, XIX в.).
Необходимый комплект инструментов для производства работ дополняют две рейки с делениями. При работе рейки устанавливают отвесно. Труба нивелира поочередно наводится на рейки, горизонтальная нить сетки служит индексом для отсчетов по делениям рейки. Разность двух отсчетов есть разность высот, или превышение точек местности, на которых находились рейки.
Существенный недостаток геометрического нивелирования — это ограничение дальности наблюдения с одной установки нивелира. В реальных условиях расстояние между нивелиром и рейкой 50—100 м. Чтобы измерить разность высот пунктов, расстояние между которыми десятки или сотни километров, нивелирование осуществляется небольшими шагами по 100—200 м. Каждая рейка наблюдается дважды — с соседних установок нивелира. Между двумя наблюдениями рейка должна занимать неизменное положение по высоте. Для этого рейка своим нижним срезом — «пяткой» устанавливается на достаточно-надежную точку-опору. В зависимости от требуемой точности определения превышений к стабильности этих точек предъявляются все более строгие требования установки рейки — на деревянные колышки, чугунные массивные подставки (башмаки), вмороженные в лед колья, стальные стержни (костыли).
2. Способы геометрического нивелирования: вперед и из середины. Последовательное нивелирование
Геометрическое нивелирование — это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования.
Устройство нивелира достаточно простое. Он имеет две основные части: зрительную трубу и устройство, позволяющее привести визирный луч в горизонтальное положение.
Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:
Рис. 61. Способы нивелирования
При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рис.61, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле
где З — отсчет назад на заднюю точку А; П — отсчет вперед на переднюю точку B.
При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рис. 61, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П.
Высоту передней точки В вычисляется по формуле:
Высоту визирного луча на уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента HГИ (рис. 61) и вычисляют
НГИ = НА + З = НА + V.
Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием.
Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называют сложным или последовательным (рис. 62).
Рис. 62. Последовательное нивелирование.
В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:
Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом.
3. Подготовка трассы для технического нивелирования: трассирование, разбивка пикетажа, пикетажный журнал
Практически любому строительству предшествуют изыскания — комплекс экономических, геодезических, геологических, гидрогеологических и других исследований участка предполагаемого строительства с целью получения данных, необходимых для решения задач проектирования, строительства и эксплуатации различных объектов. В результате инженерно-геодезических изысканий составляют топопланы и профили, создают на местности основу для выноса и разбивки проекта в натуре.
При геодезических изысканиях линейных сооружении (дорог, каналов, линий электропередач и т.д.) выполняют трассирование. Под трассой понимают ось линейного сооружения, обозначенная на плане плане, карте или закрепленная на местности. Трассирование бывает камеральным — проектирование трассы выполняется на планах или картах и полевым — положение трассы уточняется и закрепляется на местности.
При полевом трассировании на местности определяют и закрепляют специальными знаками главные точки трассы: начала и конца, вершин углов поворота. Затем по трассе прокладывают теодолитный или полигонометрический ход, разбивают пикетаж с обозначением плюсовых точек и поперечников. Пикеты закрепляют через сто метров (для дорог) кольями, забиваемыми вровень с землей. Рядом устанавливают сторожек, на котором подписывают номер пикета (рис.44а).
Рис.44а. Разбивка пикетажа и поперечника
Вместе с разбивкой пикетажа заполняют пикетажный журнал блакнотного типа (рис.44б), в котором показывают схематично ось трассы и элементы ситуации (абрис). При этом съемка ситуации влево и вправо от оси трассы на расстоянии 20 м выполняется способами перпендикуляров и линейных засечек, — от 20 до 50 м — выполняют глазомерную съемку.
Технология выполнения разбивочных работ на трассе следующая.
Закрепляют на местности пикет 0, устанавливают теодолит, определяют дирекционный угол (магнитный азимут) начального направления. С помощью ленты разбивают пикетаж по предварительно проведенному направлению. Для характеристики рельефа местности в поперечном направлении разбивают профили влево и вправо на 50 м от оси трассы. Вместе с разбивкой пикетажа ведут пикетажный журнал. Влево и вправо на расстоянии 20 м способами перпендикуляров и линейных засечек выполняют съемку ситуаций, от 20-50 м — глазомерная съемка.
Рис.44 б. Фрагмент заполнения пикетажной книжки
4. Порядок работы и контроль измерений на станции при техническом нивелировании
Для технического нивелирования используют нивелиры Н-10, Н-3 и рейки РН-3, РН-10. Работу на станции выполняют в следующей последовательности:
1. На крайние точки A и В нивелируемой линии устанавливают рейки, и примерно на равном удалении от них — нивелир. Неравенство плеч на станции не должно превышать 10 м;
2. Нивелир приводят в рабочее положение, наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по черной ее стороне ач;
3. Наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчеты сначала по черной, а затем по красной стороне bч и bк;
4. Наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по красной стороне ак;
5. Если кроме крайних точек A и B необходимо определить высоты точек C1, C2. Cn промежуточных точек, то заднюю рейку последовательно устанавливают на эти точки и берут отсчеты C1, C2. Cn по черной стороне. При выполнении ответственных работ отсчеты на промежуточных точках производят по обеим сторонам рейки. При использовании уровенных нивелиров перед каждым отсчетом пузырек приводят в нуль-пункт;
6. Для контроля вычисляют разность нулей передней РОп=ак-ач и задней РОз=bк-bч. Расхождение разности нулей по абсолютной величине не должно превышать 5 мм;
7. На каждой станции вычисляют значения превышений, определяемых по черным и красным сторонам реек: hч=ач-bч, hк=ак-bк. Измерения считают выполненными правильно, если hч-hк
В техническом нивелировании расстояние от нивелира д реек не должно превышать 120 м. Высоту передней точки вычисляют по формуле НB=НA+h. Высоты промежуточных точек удобно вычислять через горизонт прибора (ГП).
ГП — высота визирного луча над исходной уровенной поверхностью. ГП=НA+а=НB+b. Высоты промежуточных точек НCi=ГП-Ci.
Случайные и систематические погрешности при нивелировании возникают вследствие недостаточной точности нивелира и реек, неполной юстировки нивелира, влияния внешней среды и нарушении методики измерений.
Для уменьшения приборных погрешностей превышения рекомендуется измерять способом из середины по двум сторонам реек, а рейки удерживать отвесно на устойчивых предметах. Предельные расстояния от нивелира до реек ограничивают 100-120 м, погрешности измерений превышений на станции в этом случае не превысят 5 мм.
5. Нивелирование поверхности. Постраничный контроль
Съемку в равнинной местности с небольшим числом контуров при высоте сечения рельефа через 0,1; 0,25; 0,5 м выполняют нивелированием поверхности. Существует несколько способов такой съемки: по квадратам, параллелям, характерным линиям рельефа. Во всех способах высоты пикетов определяют геометрическим нивелированием. Различие состоит лишь в схеме определения планового положения пикетных точек.
При нивелировании по квадратам с помощью теодолита и мерного прибора на местности разбивают и закрепляют колышками сетку квадратов. Вначале разбивают квадраты со сторонами 100, 200 или 400 м. Затем с помощью вешек и мерного прибора разбивают сетку на более мелкие квадраты со стороной 40 м для съемки в масштабе 1:2000 и 20 м для съемки в масштабах 1:1000 и 1:500. При разбивке квадратов ведут съемку ситуации, определяя положение контурных точек на пересечении со сторонами квадратов. Результаты съемки заносят в абрис. К пунктам государственной геодезической сети сетку привязывают проложением теодолитных и нивелирных ходов.
Порядок нивелирования квадратов зависит от их размера. При сторонах квадратов 100 м и более с одной станции нивелируют вершины одного квадрата, при меньшем размере — нескольких квадратов. При этом нивелир устанавливают примерно посередине большого квадрата, а рейку последовательно размещают на всех вершинах и берут отсчеты.
Отсчеты записывают непосред. ственно на схеме квадратов. Последовательно переставляя нивелир и рейки, нивелируют вершины всех квадратов. С каждой последующей станции нивелируют две или более связующие точки предыдущего квадрата. Это позволяет помимо передачи отметки выполнять контроль измерений.
При нивелировании по параллельным линиям на участке съемки прокладывают один или несколько параллельных магистральных ходов. В обе стороны от каждого хода разбивают перпендикулярные линии (поперечники). По ходам и поперечникам через равные промежутки закрепляют пикетные точки через 40 м при съемке в масштабе 1:2000 и через 20 м при съемке в масштабах 1:1000 и 1:500. Вместе с разбивкой производят съемку ситуации. Высоты пикетных точек определяют геометрическим нивелированием.
Магистральные ходы можно прокладывать и по характерным линиям рельефа: водоразделам, тальвегам и др.
Контроль результатов полевых измерений проводят отдельно для каждой страницы журнала либо в поле, либо в камеральных условиях и называют п о с т р а н и ч н ы м к о н т р о л е м. Он заключается в подсчете и записи в нижней части страницы журнала соответствующих суммарных результатов.
Вычисления, аналогичные постраничным, выполняют и для всего хода. В случае правильности вычислений приступают к приближенному уравниванию нивелирного хода, т.е. к нахождению наиболее надежных значений высот связующих точек. Приближенное уравнивание разомкнутого или замкнутого нивелирного хода сводится к распределению 68 высотной невязки на все превышения пропорционально расстояниям между связующими точками. Контролем правильности выполненных действий служит точное совпадение вычисленного и известного значений высоты конечного
пункта. После определения высот связующих точек нивелирного хода приступают к нахождению высот промежуточных точек. Для этого используют г о р и з о н т п р и б о р а на станции, под которым понимают абсолютную высоту Hг.п. визирной оси прибора. Горизонт прибора равен высоте заднего (или переднего) пикета плюс отсчет по рейке, установленной на нем.
Высоту любой промежуточной точки получают как разность горизонта прибора и отсчета по черной стороне рейки, установленной на данной точке.
6. Способы вычисления отметок связующих и промежуточных точек: способ превышений, способ горизонта прибора
После того, как исправлены все превышения, вычисляются отметки связующих точек по формуле
где — отметка следующей (передней) точки на станции,
— отметка предыдущей (задней) точки на станции,
— исправленное среднее превышение между этими точками.
На каждой странице контролем правильности вычислений связующих отметок является равенство разности отметок последней и первой точек с суммой исправленных превышений.
Заключительный контроль при вычислении отметок: в результате вычисления отметок связующих точек на последней странице должна получиться задняя отметка Rp34.
Если контроль получился, начинают вычислять отметки оставшихся пикетов и плюсовых точек, которые были пронивелированы как промежуточные. Отметки промежуточных точек вычисляются через горизонт инструмента (ГИ).
ГИ — это высота (отметка) визирного луча. Он вычисляется по формуле
Контролем вычисления горизонта инструмента может служить другая формула (на этой же станции)
Отметка промежуточных точек находится через ГИ и черные отсчеты на этих точках по формуле
На следующей станции, где есть промежуточные точки, вычисляют новый ГИ, через этот ГИ вычисляют также отметки промежуточных точек.
7. Построение продольного профиля трассы. Проектирование линейного сооружения
Продольный профиль трассы строится по данным журнала нивелирования и пикетажного журнала на миллиметровой бумаге размером 297х 630 мм в масштабе 1:10 000 для горизонтальных расстояний и 1:200 -для вертикальных.
Построение профиля начинается с разметки сетки и вычерчивания колонки с указанием граф. На образце (рис.13) приведена сетка и размеры граф по высоте.
Затем заполняется графа Расстояния. Здесь строится шкала расстояний, где показывается вертикальными линиями положение целых пикетов и плюсовых точек. Ниже подписываются номера пикетов. Расстояния от пикетов до плюсовых точек выписываются вертикально.
В графу Отметки поверхности земли заносятся отметки точек из журнала нивелирования с округлением до сотых долей метра. Для построения профиля поверхности земли на всех пикетах и плюсовых точках через графу Ординаты и выше графы Грунты карандашом тонко проводят вертикальные линии.
На этих линиях в масштабе высот 1:200 (в 1 см — 2 м) откладывают отметки точек поверхности земли от графы Грунты как от условного горизонта. При выборе условного горизонта необходимо стремиться к тому, чтобы величины ординат находились в пределах от 4 до 12 см.
В настоящем примере за отметку условного горизонта целесообразно принять 40 м (рис. 13). Тогда первая ордината составит 51,50 — 40 = 11,50 м, в масштабе — 11,50/2 = 5,75 см.
Последовательно вычисляя величины ординат, точки поверхности земли наносят на профиль и соединяют их отрезками прямых.
Возле ординат вертикально подписывают ручей, номера, расположение и отметки реперов.
Рис. 13. Образец оформления продольного профиля
Пользуясь пикетажным журналом, заполняют графу Ситуация. Посередине графы проводят ось дороги (трассу), условно развернутую в прямую линию. Затем в эту графу переносят подробности из пикетажного журнала.
В графе Грунты приводятся данные по инженерной геологии. В задании условно принять суглинок.
Построение проектного профиля выполняется в такой последовательности
1. На продольном профиле намечают проектные линии возможно большей длины и наименьшего наклона, с минимальными отклонениями от фактического профиля, не допуская различия в длинах смежных линий более чем в три раза. Концами проектных линий должны быть фиксированные точки или удачно выбранные точки фактического профиля, т.е. точки с известными высотами. Выписывают отметки конечных точек проектных линий (до 1 см) в графу «Проектные отметки».
2. Вычисляют уклон inp каждой проектной линии со своим знаком «+» (повышение) или «-» (понижение)
3. Вычисляют проектные высоты пикетов и плюсовых точек
4. Вычисляют рабочие отметки прч необходимые для вычисления объемов земляных работ, для каждого пикета и плюсовой точки, как разность проектной Нпр и фактической Нф отметок точки
5. Вычисляют расстояния от соседних выемки и насыпи до точки нулевых работ, необходимые для построения этих точек на местности.
Точками нулевых работ называются точки пересечения проектного и фактического профиля
Точки нулевых работ всегда располагаются между насыпью и выемкой (или наоборот), т.е. между рабочими отметками с противоположными
знаками задней точки пр и передней точки hp.
Расстояние d между точками с рабочими отметками пр и hp определяется по пикетажу этих точек. Точка нулевых работ 0 делит это расстояние пропорционально абсолютным величинам рабочих отметок пр и hp. Если расстояние от точки нулевых работ до задней точки с рабочей отметкой п3р обозначить х3, тогда расстояние до передней точки с рабочей отметкой пр будет равно d-x3.
6. Вычерчивают профиль в три цвета:
черным — все фактические величины (расстояния, пикеты, отметки земли, линии фактического профиля);
красным — все проектные величины (проектный профиль, уклоны, проектные отметки, рабочие отметки, план прямых и кривых, элементы круговых кривых);
синим — все величины, относящиеся к точкам нулевых работ (расстояния, отметки).
7. На каждом поперечнике вдоль всех ординат выписывают проектную отметку его осевой точки слева фактических отметок, откладывают ее вверх в масштабе поперечника и через полученные точки проводят горизонтальную проектную линию, которая является поперечной профильной линией земляного полотна дороги.
Вычисление рабочих отметок, расчет точек нулевых работ, а также вычерчивание поперечников выполняется так же, как на продольном профиле
8. Нивелирование поверхности по квадратам
Представляет собой наиболее простой вид топосъемки. Используется на открытой местности со слабо выраженным рельефом. Получаемый нивелированием по квадратам топографический план наиболее удобны для определения объемов земляных масс при проектировании искусственного рельефа местности.
Построение сетки квадратов на местности выполняется теодолитом и лентой. Стороны квадратов в зависимости от масштаба съемки и рельефа местности принимают равными 10, 20, 40 и более метров. Рассмотрим вариант разбивки шести квадратов со сторонами 40 м (рис.42). За начальное направление выбирают наиболее длинную линию А1-А4.
В створе этой линии забивают через 40 м колышки соответствующие точкам А1, А2, А3, А4. В угловых точках А1 и А4 строят прямые углы и откладывают отрезки А1-В1 и А4-В4, фиксируют колышками угловые точки В1 и В4. Для контроля измеряют сторону В1-В4 и, если ее длина не отличается от проектной более чем на 1:2000 (
Плановое положение элементов ситуаций определяют линейными промерами от вершин и сторон квадратов способами прямоугольных координат, линейных засечек и створов. Высоты вершин квадратов получают из геометрического нивелирования
где ГП — горизонт прибора ГП = Нрп + bрп;
bi — отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования.
В журнале-схеме (рис.42) записывают отсчеты по черной и красной сторонам рейки, поставленной на землю, поочередно у каждой вершины квадратов. Контроль правильности отсчетов выполняют по разности нулей (РО), которая не должна отличаться от стандартного значения РО равного 4683 или 4783 мм не более 3 мм. Высоты целесообразно выражать в метрах с округлением до 0.01 м. Привязка сетки квадратов к пунктам геодезической сети с целью построения топоплана в принятой системе координат выполняется прокладкой теодолитно-нивелирного хода. В учебном задании таким ходом является обратный ход от пункта 513 до пункта 512 через точки 3 и В1. Высотная привязка точки В1 выполнена замкнутым нивелирным ходом от пункта 512 до точки В1 и обратно без дополнительного контроля высот, что обычно не рекомендуется нормативными документами.
Рис.42.Схема нивелирования по квадратам
9. Опорные и съемочные сети
Геодезические измерения сводятся к определению взаимного положения точек на земной поверхности. Чтобы ослабить влияние ошибок измерений и не допустить их накопления при геодезической съемке участков местности, принято за правило вести работу от общего к частному. Для этого из множества определяемых точек участка земной поверхности выделяют наиболее характерные и определяют в первую очередь их положение. Такие точки называют опорными. Эти точки образуют геодезическую опорную сеть (геодезическое основание), т.е. составляют как бы общую канву, на основе которой с необходимой, хотя и более низкой точностью производится дальнейшая съемка.
Для того, чтобы результаты съемок были надежны, все важнейшие геодезические действия должны выполняться с контролем. Поэтому в основе качества геодезических работ лежит принцип ни одного шага вперед без контроля предыдущих действий.
Основными методами создания государственной геодезической сети являются триангуляция, трилатерация, полигонометрия и спутниковые координатные определения.
Триангуляция (рис. 68, а) представляет собой цепь прилегающих друг к другу треугольников, в каждом из которых измеряют высокоточными теодолитами все углы. Кроме того, измеряю длины сторон в начале и конце цепи.
Рис. 68. Схема триангуляции (а) и полигонометрии (б).
В сети триангуляции известными являются базис L и координаты пунктов А и В. Для определения координат остальных пунктов сети измеряют в треугольниках горизонтальные углы.
Триангуляция делится на классы 1, 2, 3, 4. Треугольники разных классов различаются длинами сторон и точностью измерения углов и базисов.
Развитие сетей триангуляции выполняется с соблюдением основного принципа «от общего к частному», т.е. сначала строится триангуляция 1 класса, а затем последовательно 2, 3 и 4 классов.
Пункты государственной геодезической сети закрепляются на местности центрами. Для обеспечения взаимной видимости между пунктами над центрами устанавливают геодезические знаки деревянные или металлические. Они имеют приспособление для установки прибора, платформу для наблюдателя и визирное устройство.
В зависимости от конструкции, наземные геодезические знаки подразделяются на пирамиды и простые и сложные сигналы.
Типы подземных центров устанавливаются в зависимости от физико-географических условий региона, состава грунта и глубины сезонного промерзания грунта. Например, центр пункта государственной геодезической сети 1-4 классов типа 1 согласно инструкции «Центры и реперы государственной геодезической сети» (М., Недра, 1973) предназначен для южной зоны сезонного промерзания грунтов.
Он состоит из железобетонного пилона сечением 16Х16 см (или асбоцементной трубы 14-16 см, заполненной бетоном) и бетонного якоря. Пилон цементируется в якорь. Основание центра должно располагаться ниже глубины сезонного промерзания грунта не менее 0,5 м и не менее 1,3 м от поверхности земли. В верхней части знака на уровне поверхности земли бетонируется чугунная марка.
Над маркой в радиусе 0,5 м насыпается грунт слоем 10-15 см. В 1,5м от центра устанавливается опознавательный столб с охранной плитой.
В настоящее время широко используют радиотехнические средства для определения расстояний между пунктами сети с относительными ошибками 1:100 000 — 1:1 000 000. Это дает возможность строить геодезические сети методомтрилатерации, при которой в сетях треугольников производится только измерение сторон. Величины углов вычисляют тригонометрическим способом.
Метод полигонометрии(рис. 68, б) состоит в том, что опорные геодезические пункты связывают между собой ходами, называемыми полигонометрическими. В них измеряют расстояния и справа лежащие углы.
Спутниковые методы создания геодезических сетей подразделяются на геометрические и динамические. В геометрическом методе искусственный спутник Земли используют как высокую визирную цель, в динамическом — ИСЗ является носителем координат.
Съемочные сети являются геодезической основой при решении инженерно-геодезических задач. Их создают в качестве съемочного обоснования для производства топографических съемок, выноса на местность инженерных сооружений, а также для плановой и высотной привязки отдельных объектов.
Съемочное обоснование разбивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей.
Самый распространенный вид съемочного обоснования — теодолитные ходы (рис. 69), опирающиеся на один или два исходных пункта. Они представляют собой геодезические построения в виде ломаных линий, в которых углы измеряют одним полным приёмом с помощью технического теодолита, а стороны — стальной 20-метровой лентой или дальномерами, обеспечивающими заданную точность. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми или разомкнутыми.
Рис. 69. Теодолитные ходы: замкнутый (а); разомкнутый (б).
Длины линий (сторон) теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и условий снимаемой местности и должны быть не более 350 м и не менее 20 м. Относительные линейные невязки в ходах должны быть менее 1:2000, при неблагоприятных условиях измерений допускается 1:1000.
Углы поворота на точках хода измеряют теодолитом со средней квадратической ошибкой 0,5′ одним приемом. Расхождение значений углов в полуприемах не более двойной точности теодолита.
Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столбами, металлическими штырями, трубами.
Если эти точки предполагается использовать в дальнейшем для других целей, их закрепляют постоянными знаками.
10. Сущность теодолитной съемки
Теодолитная (горизонтальная) съемка является съемкой ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряют теодолитом, а горизонтальные проекции расстояний различными мерными приборами (землемерными лентами и рулетками, оптическими и электронными дальномерами). Превышения между точками местности при этом не определяют, поэтому теодолитная съемка является частным случаем тахеометрической съемки.
Теодолитные съемки используют для подготовки ситуационных планов местности и цифровых ситуационных моделей местности (ЦММ), а также для обновления (внесение ситуационных изменений) топографических карт и электронных карт (ЭК).
В практике изысканий объектов строительства теодолитные съемки наиболее часто применяют для получения ситуационных планов и ЦММ в масштабах 1:2000, 1:5000 и в отдельных случаях 1:10 000.
В практике изысканий линейных инженерных сооружений (автомобильных, лесовозных дорог, оросительных систем и т. д.) теодолитную съемку применяют при трассировании путем вешения линий, измерения углов поворота трассы, разбивки пикетажа и съемки притрассовой полосы.
При изысканиях площадных объектов (мостовых переходов, транспортных развязок движения в разных уровнях, строительных площадок, аэродромов и т.д) теодолитные съемки выполняют для получения ситуационных планов для рассмотрения принципиальных вариантов инженерных решений (выбор створа мостового перехода, рассмотрение возможных вариантов схем транспортных развязок движения в разных уровнях, вариантов размещения сооружений аэродромов, зданий и сооружении аэродромной службы, строительных площадок и т. д.).
Используемые приборы и инструменты:
—теодолит (2Т30) со штативом и буссолью (Буссоль — прибор для определения магнитных азимутов и румбов в виде круглой коробки, в центре которой на шпиле насажена маленькая игла).
—20м. стальная мерная лента со шпильками
—эккер — прибор для определения углов под 90.
—эклиметр — прибор для оценки углов наклона сторон теодолитного хода.
—полевой журнал теодолитного хода листок для абриса
Этапы теодолитной съемки:
съемочное геодезическое обоснование
привязка к пунктам госсъемка ситуации
матем обработка данных геодезических измерений
Подготовительный этап: на этом этапе производится детальное изучение справочно-картографического материала по участку съемки. Выявляется наличие пунктов гос, оценивается категория сложности участка, комплектуется бригада геодезистов, составляется план поверочных работ. Данный этап завершается составлением и утверждением плана производства геодезических работ.
11. Полевые работы: проложение теодолитных ходов, привязка их к пунктам геодезической сети, съемка ситуации местности способом перпендикуляров, полярных координат, линейных засечек, угловых засечек. Абрис
Теодолитный ход. При теодолитной съемке съемочная сеть в основном состоит из теодолитных ходов — многоугольников, в которых измеряют длины сторон d1, d2, . поворотные углы в1, в2,…между сторонами.
Теодолитный ход может быть:
разомкнутый — вытянутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования более высокого порядка;
замкнутый — сомкнутый многогугольник, обычно привязанный к одному из пунктов геодезического обоснования;
висячий ход примыкает к геодезическому обоснованию одним своим концом, второй конец остается свободным.
Точку поворота теодолитного хода намечают так, чтобы над ней можно было установить теодолит для измерения угла; с нее хорошо бы просматривалась и была доступна для съемки окружающая местность; были видны знаки, установленные на предыдущей и последующей точках хода; чтобы длины сторон хода не превышали 300 — 350 м и не были короче 50 м, а в среднем равнялись 250 м4 при съемке контуров способом перпендикуляров стороны хода располагались от снимаемых границ не далее 50 — 70 м.
Обычно теодолитные ходы прокладывают вдоль грунтовых и шоссейных дорог, по просекам и другим удобным для измерений местам. При съемке рек для лучшей видимости поймы и в целях сохранности знаков ход лучше располагать на возвышенных местах. При дорожных и речных изысканиях теодолитные ходы, как правило, будут разомкнутые и приближаться к прямолинейным, т. е. углы поворота между сторонами близки к 180є. При съемке отдельных участков ходы обычно замкнутые, так как линии хода совмещают с границами самих участков или угодий. В случае большой вытянутости замкнутого хода в наиболее узком его месте делают перемычку — диагональный ход .
Пункты теодолитного хода закрепляют деревянными кольями толщиной около 6 см, столбами или железными трубами на бетоне. Часто при инженерных работах такие точки используют как реперы при нивелировании, поэтому основания столбов следует зарывать в землю ниже глубины промерзания грунта. Над поверхностью земли кол не должен выступать более чем на 5 см. Установленный знак окапывают канавкой.
После закрепления точек теодолитного хода на местности приступают к угловым и линейным измерениям.
Особое внимание обращают на привязку прокладываемого хода к пунктам существующей геодезической сети съемочного обоснования.
Из соответствующих каталогов геодезической сети выписывают дирекционные углы бн — начальный и бк — конечный, взятые по направлению хода для опорных сторон АВ и CD. Оттуда же выписывают координаты исходных пунктов, к которым примыкает теодолитный ход.
При измерении поворотного угла между сторонами хода теодолит центрируют над вершиной угла. Точность центрирования должна быть тем выше, чем короче стороны, образующие угол. Например, при расстоянии более 150 м нужно центрировать с точностью до 1 см, а при меньших расстояниях — 0,5 см. После приведения теодолита в рабочее положение измеряют угол, обычно правый по ходу.
Измеряют все углы хода, в том числе и примычные, одним полным приемом — при двух положениях вертикального круга, с перестановкой лимба между полуприемами на некоторый малый угол (1-2є). При измерении углов оптическим теодолитом расхождение между значениями угла, полученными в полуприемах, не должно превышать 0,8′. Теодолитные ходы бывают 1 и 2 разряда
Стороны в теодолитных ходах 1 разряда измеряют с относительными ошибками не ниже 1 ; 2000, стороны ходов 2 разряда — не ниже 1 : 1000. Для этой цели используют мерные ленты и оптические дальномеры.
Съемка контуров ситуации. С закрепленных на местности пунктов теодолитного хода снимают ситуацию. Чтобы элементы ситуации изобразить на плане в их подобном виде, на местности намечают и снимают характерные точки на их контурах (границах) — главным образом точки поворота границ.
В зависимости от условий местности, наличия съемочной сети и геодезических приборов применяют следующие способы съемки ситуации.
Способ обхода применяют для съемки вытянутых объектов (дорог, каналов) или обособленных элементов ситуации (лес, болото). Криволинейную границу участка разбивают на отрезки 1-2, 2-3, . (рис.1.32, а), которые для данного масштаба съемки можно считать прямыми. Отклонения фактической границы от съемочных линий допускают не более двойной точности масштаба съемки. Например, точность масштаба 1 : 5000 равна 0,1 мм х 5000 = 0,5 м, следовательно, фактические границы от прямых d1, d2,… могут отклоняться не более 1 м.
Концы намеченных отрезков закрепляют кольями или столбами и получают полигон 1-2-3 . Линии этого полигона измеряют лентой или дальномером, а горизонтальные углы в1, в2- угломерным прибором.
Полигон обязательно привязывают к линиям съемочной сети путем измерения примычных углов вн и вк и длины линии do.
Способ полярных координат. На границах элемента ситуации выбирают характерные точки 1, 2, 3, . (рис.1.32, б) и угломерным прибором измеряют углы в1, в2 , между опорной линией, например ВС и направлениями на характерные точки, а лентой или дальномером измеряют расстояния d1, d2,…Этот способ применяют для съемки извилистых контуров в открытой местности.
Способ перпендикуляров применяют при съемке вытянутых объектов, например, каналов, дорог, а также при городских съемках.
Из характерных точек контура а, б, в, . (рис.1.32, в) опускают перпендикуляры на опорные линии I-II, II — III . Лентой измеряют расстояния 1-1, 1-2 . вдоль опорной линии от ее начала до оснований перпендикуляров в точках 1, 2, . , а рулеткой — длины перпендикуляров 1-а, 2 — б, . Результаты измерений записывают около соответствующих точек на абрисе, составляемом в поле. Перпендикуляры строят длиной до 20 м на глаз, до 100 м — эккером, свыше 100 м — теодолитом.
Способ угловых засечек применяют для съемки отдельных точек: отдельно стоящих деревьев, столбов, башен, вышек и др., не доступных для линейных измерений. С концов двух опорных линий (см. рис. 1.32, г) угломерным прибором измеряют углы в1, в2, в3, в4 между опорными линиями СВ и ВА и направлениями на снимаемый объект. По стороне и двум прилежащим к ней углам можно построить треугольник и получить положение снимаемой точки.
Способ линейных засечек применяют главным образом при отсутствии угломерных приборов, при коротких базисных линиях. При этом способе как минимум от трех опорных точек, например А, В, С , измеряют расстояния до снимаемой точки d1, d2, d3. По известному основанию и длинам двух других сторон можно построить треугольник и получить положение определяемой точки.
Рис. 1.32. Способы съемки подробностей местности.
Абрис. В процессе съемки в полевом журнале простым карандашом глазомерно составляют схематический чертеж снимаемого участка, называемый абрисом (рис. 64). На нем записывают результаты измерений углов и длин линий, названия объектов и урочищ. Ориентируют абрис по странам света на глаз.
Абрис является одним и основных документов, которым руководствуются при составлении плана. Все записи и изображения на абрисе должны быть четкими и разборчивыми, для чего пользуются линейкой и треугольником. Для участков больших размеров абрис составляют по частям на нескольких страницах.
12. Зависимость между дирекционными углами и измеренными углами теодолитного хода
Пусть имеем две стороны хода АВ и ВС (рис.10.1) Дирекционный угол стороны АВ будем считать известным. Если обозначить через в правый по ходу горизонтальный угол, то
бВС = бАВ + 180? — в.
Дирекционный угол последующего направления равен дирекционному углу предыдущего направления плюс 180 и минус горизонтальный угол справа по ходу.
Рис.10.1. Зависимость между дирекционными углами сторон хода
Предположим, что на местности проложен теодолитный ход между пунктами 512 и 513 (рис.10.2), начальный и конечный дирекционные углы в котором известны (б511-512, б513-Граб.).
Рис.10.2.Схема теодолитного хода
Уравнять (увязать) означает выполнить четыре действия:
где П — практическая сумма измеренных углов,
Т — теоретическое значение горизонтальных углов.
Для замкнутого теодолитного хода
Т = Увтеор = 180? (n-2),
для разомкнутого используем полученную раннее формулу
бВС = бАВ + 180? — в,
или перепишем ее в виде
бкон=бнач + 180? — втеор.
Из рис.10.2 имеем
б512-1= б511-512 + 180? — в512,
б1-2 = б512-1+ 180? — в1,
б2-513= б1-2 + 180?- в2,
б513-Гр=б2-513+ 180- в513.
Откуда, теоретическая сумма горизонтальных углов
Увтеор = б511-512 + 180?. n — б513-Гр.
Тогда можно записать в общем виде
Т = Увтеор = бнач + 180?. n — бкон;
2.Оценить полученную невязку, т.е. сравнить с допустимым в соответствии с требованиями нормативных документов значением
где n — число измеренных углов;
3. Распределить невязку с обратным знаком пропорционально числу измеренных углов с округлениями до 0,1. В углы с более короткими сторонами вводятся большие по величине поправки, так как они измеряются менее точно;
Источник: revolution.allbest.ru