Определения положения объектов на местности при помощи приборов нивелира и теодолита - Геодезия - Скачать бесплатно
снимаемой точки не должно превышать 100 м;
. Удобство установки инструмента;
. Удобство для линейных измерений и нивелирования;
. Расстояние между соседними пунктами должно быть не более 150 м и
не менее 50 м.
Пункты закрепляются на местности предварительно заготовленными
деревянными колышками и сторожками диаметром 2 – 4 см ( рис.).
Колышек будет являться носителем координат и высоты. Он в процессе
всей практики должен оставаться жестко зафиксированным. Колышек вбивают
вровень с землей, оставляя не более 1 – 2 см над поверхностью. В центре
колышка забивают маленький гвоздик, над которым в дальнейшем будет
центрироваться теодолит. Если во время практики колышек изменит свое
положение, необходимо будет его закрепить заново и определить его
координаты и высоту.
Сторожок служит для удобства отыскания пункта. Его должно быть хорошо
видно на местности. На сторожке топором делают срез, на котором записывают
номер бригады и номер пункта.
2 Измерение горизонтальных углов.
В теодолитных ходах измеряют левые и правые по ходу горизонтальные
углы.
В разомкнутом ходе (см. рисунок) 30, 31, 55, 56 – исходные пункты, 1 –
6 – пункты теодолитного хода. [pic] - левые горизонтальные углы. [pic] -
левые примычные углы.
В замкнутом ходе 42 – 43 – исходные пункты. 1 – 8 - пункты
теодолитного хода. [pic] - левые внутренние горизонтальные углы. [pic] -
левый примычный угол.
На практике во избежание путаницы измеряют левые горизонтальные углы.
Методика измерений:
o Теодолит центрируют над пунктом с точностью не менее +5 мм;
o Приводят в рабочее положение ( по уровню);
o Добиваются резкого изображения сетки нитей;
o Закрепляют лимб;
o На предыдущем и последующих пунктах устанавливают вехи позади
колышков (в створе наблюдаемых направлений);
o При положении КЛ снимают отсчет по горизонтальному кругу а1 на
предыдущую, затем отсчет а2 на последующую вехи, отсчеты записывают в
журнал;
o Ту же операцию повторяют при положении КП;
o Не снимая теодолит, вычисляют горизонтальные углы ?л, ?п:
?л = а2 – а1
?п = а4 – а3,
где а3 и а4 – отсчеты при КП соответственно на предыдущую и последующие
вехи.
Расхождение между ?л и ?п не должно превышать 2|.
o Вычисляют ?ср. = (?л + ?п)/2 и записывают в журнал
o Если углы измеряются с повышенной точностью, лимб поворачивают на 900
и повторяют все измерения.
При наведении на веху стараются навести трубу как можно ниже, так как
низ вехи всегда отклоняется меньше, чем верх.
3 Измерение углов наклона
Вертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. На
каждой станции измеряют высоту инструмента с точностью до 1 см, отмечают
эту высоту на вехе. Веху устанавливают вертикально сначала на предыдущей,
затем на последующей точках хода. При измерении вертикального круга должен
быть на середине. Среднюю горизонтальную нить наводят на веху на высоту
инструмента (рис.) при положении КЛ, затем КП и снимают отсчеты по
вертикальному кругу КЛ и КП, которые записывают в журнал. Затем вычисляют
место нуля:
[pic]
Значение [pic].
Затем вычисляют вертикальный угол ? ’ КЛ – М0. Вертикальные углы
измеряют в прямом и обратном направлениях. Расхождение между ними не должно
превышать 2.
4 Измерение длин сторон хода
При измерении длин линий по разным причинам возникают погрешности,
поэтому для контроля и повышения точности результатов измерений каждую
линию измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях.
Погрешность измерения линии 20 – метровой лентой не должна превышать
1:2000, то есть не должна превышать 1 см на каждые 20 м измеренной длины.
Например, для линии длиной 70м допустимое расхождение между прямой и
обратной измеренными длинами не должно превышать 3,5 см. Если расхождение
не выходит за допустимые пределы, то вычисляют среднее арифметическое
значение длины:
[pic]
Если расхождение больше допустимого, линию измеряют заново.
Измерение линий заключается в последовательном укладывании ленты
в створе линии. Измерение производят два человека. Один совмещает нулевой
штрих ленты с началом линии, а другой, протягивает ленту по створу
измеряемой линии. При этом мерщик, находящийся сзади, корректирует
переднего, ориентируясь по вехе, установленной в конце измеряемой линии.
Следуя указаниям заднего мерщика, передний укладывает ленту в створе линии
и, натянув ее одной рукой, второй рукой через прорезь в ленте вертикально
вставляет шпильку в землю. После этого передний мерщик снимает ленту со
шпильки, которая остается в земле, и оба мерщика перемещают ленту вперед по
линии. Задний мерщик надевает прорезь в ленте на оставленную передним
мерщиком шпильку и направляет по линии переднего мерщика. Далее действия
повторяются в таком же порядке. Если длина линии более 100 метров и все
шпильки находятся у заднего мерщика, он передает шпильки переднему мерщику
и измерения продолжает. Когда передний мерщик подходит к концу линии, и
остается отрезок менее 20 метров, ленту протягивают за конец линии, и
передний мерщик, натянув ленту, определяет длину последнего отрезка с
точностью до 1 см. Затем, просуммировав все отрезки, вычисляют длину линии:
Д = l n + r,
Где: l –длина ленты, n – количество уложений ленты ( число шпилек у
заднего мерщика), r- длина отрезка в конце линии.
После этого измеряют линию в обратном направлении. Результат
измерений записывают в журнал.
5 Вычисление координат точек теодолитного хода.
Вначале проверяют все вычисления в полевом журнале. Затем строят
схему теодолитного хода, на которую выписывают номера точек теодолитного
хода, средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов и
средние значения измеренных длин сторон. Вычисление координат точек
теодолитного хода выполняется в специальной ведомости в следующем порядке.
1. В ведомость выписывают результаты полевых измерений:
. Средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов;
. Средние значения измеренных длин сторон;
. Средние значения измеренных вертикальных углов.
Средние значения длины стороны находят как полусумму ее измерений в
прямом и обратном ходе. Средние значения вертикального угла – как полусумму
абсолютных его значений в прямом и обратном ходе.
2. Определяют угловую невязку замкнутого хода с измеренными
внутренними углами по формуле:
[pic]
Если в замкнутом ходе измерены внешние углы, то:
[pic]
В разомкнутом ходе:
[pic]
где [pic] и [pic] - дирекционные углы начального и конечного
направлений;
3. Вычисляют допустимую угловую невязку
[pic] - для замкнутого хода,
[pic] - для разомкнутого хода.
Сравнивают полученную невязку с допустимой. Если [pic], то
полученную угловую невязку распределяют на все измеренные углы поровну с
противоположным знаком, то есть поправки по формуле:
[pic] ,
где [pic] - поправка в измеренные углы.
Поправки округляют до 30||, причем сумма округленных поправок должна
давать угловую невязку с обратным знаком.
Затем вычисляют исправленные углы:
[pic]
Сумма исправленных углов должна быть равна теоретической сумме: в
замкнутом полигоне с внутренними углами:
[pic],
В замкнутом полигоне с внешними углами:
[pic],
В разомкнутом полигоне:
[pic].
4. Дирекционные углы сторон хода вычисляют по формуле:
[pic] - для левых горизонтальных углов,
[pic] - для правых горизонтальных углов,
где [pic], [pic] -дирекционные углы последующей и предыдущей сторон хода.
Если [pic] получается больше 3600, то из значения [pic] вычитают 3600.
Вычисляют значение румбов согласно схеме, приведенной на следующем
рисунке.
Значение румбов записывают над значениями дирекционных углов.
5. Вычисляют горизонтальные проложения: [pic],
где d- горизонтальное проложение (округляют до 0,01 м),
l – измеренная длина,
[pic] - вертикальный угол.
6. Вычисляют приращения координат:
[pic], [pic]
[pic], или [pic],
где при вычислении через румбы значения [pic] и [pic] определяют по
шестизначным таблицам тригонометрических функций, а знаки [pic][pic] и
[pic] - по схеме. Полученные [pic][pic] и [pic] округляют до 0,01 м.
7. Вычисляют линейные невязки:
[pic], [pic] - для замкнутого хода,
[pic], [pic] - для разомкнутого хода.
8. Вычисляют абсолютную невязку:
[pic]
И относительную невязку:
[pic],
где [pic], то есть периметр хода.
Относительная невязка не должна превышать 1:1500 для замкнутого хода
и 1:1000 для разомкнутого хода.
Если относительная невязка больше допустимой, то сначала проверяют
все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях перемеряют длины линий.
9. Вычисляют поправки:
[pic] [pic]
Поправки округляют до 0,01 м с таким расчетом, чтобы сумма поправок
равнялась невязке с обратным знаком, то есть:
[pic], [pic]
10. вычисляют исправленные значения приращений координат:
[pic], [pic].
11. Вычисляют координаты точек теодолитного хода:
[pic] ,
[pic],
где [pic] и [pic]-исправленные приращения координат стороны [pic].
Контроль вычислений: получение точного значения координат конечного
пункта.
6 Техническое нивелирование точек теодолитного хода.
Техническое нивелирование выполняют с целью получения высот точек
съемочного обоснования.
Начальные и конечные точки хода должны быть привязаны к реперам,
планово-высотным пунктам или к условным реперам.
Нивелирование пунктов съемочной основы производят методом из
середины. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать 5
метров.
Нивелирование на станции производят следующим образом:
1. Устанавливают нивелир на штативе и приводят его в рабочее
положение;
2. Совместив концы пузырька контактного уровня, снимают отчеты
по рейкам в следующем порядке:
. Отсчет по рабочей (черной) стороне задней рейки (зч);
. Отсчет по рабочей стороне передней рейки (пч);
. Отсчет по контрольной (красной) стороне передней рейки (пк);
. Отсчет по контрольной стороне задней рейки (зк);
Отсчеты беру с точностью до 1 мм
Высота визирного луча над поверхностью земли не должна быть
менее 0,2 м.
Результаты измерения заносим в журнал нивелирования.
После снятия отсчетов, не уходя со станции, производят
следующие вычисления:
[pic]
[pic],
где hч , HК – превышения по рабочей и контрольной сторонам реек.
Расхождение между ними не должно быть более 5 мм. Затем вычисляют среднее
превышение hср:
[pic]
hср округляют до целых миллиметров, причем 0,5 мм округляют до четного
числа. Таким образом нивелируют весь ход. Когда нет возможности изменить
превышение между точками хода с одной станции, применяют сложное
нивелирование. Между точками хода закрепляют иксовые (х1, х2, ,,,) точки и
нивелируют эту сторону по частям. Нумерация иксовых точек единая по всему
нивелирному ходу.
7 Вычисление высот пунктов съемочной основы.
Высоты пунктов съемочной основы вычисляют в следующем порядке:
а) в полевом журнале нивелирования делают постраничный контроль:
[pic];
где [pic] - сумма задних отсчетов по черным и красным сторонам реек;
[pic] - сумма передних отсчетов по черным и красным сторонам реек;
[pic] - сумма превышений, вычисляемых по черным и красным сторонам
реек;
[pic] - сумма средних превышений.
Расхождения в постраничном контроле допускаются не более 1 мм за счет
округления при вычислении;
б) вычисляют допустимую невязку хода:
[pic]
или [pic] по указанию преподавателя, где L – длина нивелирного хода в
километрах, n – число измеренных превышений;
в) вычисляют фактическую невязку:
[pic] - для замкнутого хода,
[pic] - для разомкнутого хода,
где НК , НН - высоты конечного и начального пунктов.
Фактическая невязка fH не должна быть меньше или равна допустимой fh
доп. Если fh>fh доп. Сначала проверяют все вычисления. При отсутствии
ошибок в вычислениях нивелирование хода проверяют;
г) полученную невязку поровну распределяют во все превышения с обратным
знаком:
[pic],
где [pic] - поправка в превышениях, n – число превышений.
Поправки округляют до целых миллиметров с таким расчетом, чтобы сумма
всех поправок была равна невязке с обратным знаком:
[pic]
где [pic] - алгебраическая сумма поправок;
д) вычисляют исправленные превышения [pic]
[pic]
е) вычисляют высоты пунктов съемочной основы H:
[pic]
где [pic] - исправленное превышение к, к+1ой линии.
Контроль вычислений: получение точного значения высоты конечного
пункта.
НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ
При нивелировании поверхности определяют высотное положение точек
земной поверхности, то есть нивелирование поверхности является высотной
съемкой.
Теодолитная съемка
Теодолитная съемка является горизонтальной, то есть продуктом ее
является контурный план местности. Данный вид съемки целесообразно
использовать для съемки четких контуров местности (угол зданий, линейных
сооружений и т.д.).
Основные способы теодолитных съемок:
. Угловая засечка;
. Полярный способ;
. Линейная засечка;
. Способ перпендикуляров (способ прямоугольных
координат);
1. Угловая засечка:
В этом способе измеряют с точек съемочного обоснования на
измеряемый пикет два горизонтальных угла. Результаты записывают в
журнал, составляют абрис (рисунок местности, на котором показывают
точки съемочного обоснования и все элементы местности). На абрисе все
съемочные пикеты нумеруются.
При построении плана точки теодолитного хода наносятся на план
по координатам, затем транспортиром откладывают углы ?1 и ?2 (или ?2|
).
?2| = 3600 - ?2.
По полученным направлениям проводят прямые, на пересечении
которых получится съемочный пикет.
Этот способ является самым трудоемким, поэтому его применяют
обычно в тех случаях, когда не возможно или трудно измерить расстояние
до съемочного пикета.
2. Полярный:
В нем на съемочный пикет с точки съемочного обоснования измеряют
горизонтальный угол, затем рулеткой измеряют расстояние d.
Этот способ является основным. При построении на плане от
пунктов съемочного обоснования откладывают угол ?, по полученному
направлению проводят прямую линию и откладывают расстояние d при
помощи транспортира и линейки.
В случаях необходимости в измеренные расстояния вводят поправку
за наклон местности, за температуру, за компарирование.
3. Линейная засечка:
Этот способ применяют в том случае, если нет теодолита. С
пунктов съемочного обоснования до съемочного пикета измеряют два
расстояния.
При построении точки на плане циркулем проводят две дуги,
радиусом d1 и d2. На пересечении этих дуг будет находиться съемочный
пикет.
4. Способ прямоугольных координат (перпендикуляров):
Его применяют на строительных площадках. За опорную линию
принимают главную ось сооружения, или какую – либо другую ось.
В этом способе для каждой точки измеряют две длины:
. Первую длину измеряют по оси сооружения (L1);
. Вторую длину – по перпендикуляру к этой оси (L2).
Результаты теодолитной съемки способом угловых засечек:
Руднев Д.:
ст. 4: 120 45|
- дерево
ст. 5: 2200 00|
СильченкоЮ:
ст. 6: 3270 28|
- куст
|
