Определения положения объектов на местности при помощи приборов нивелира и теодолита - Геодезия - Скачать бесплатно
пределов.
Проектная линия состоит из нескольких участков с различными
уклонами. Начальной проектной отметкой может быть: отметка
точки примыкания трассы к существующим или проектным
сооружениям, например, существующая автомобильная дорога.
В графе «Проектные уклоны» в местах изменения уклонов проводят
ординаты, разделяющие один участок проектной линии от другого, на
ПК – 3 +74 и ПК – 5 +50. На каждом участке внутри графы чертой показывают
условно знак уклона – горизонтальная черта означает нулевой уклон, а
проведенные диагонали первых двух участков – отрицательные уклоны.
Над чертой, посередине, пишут величину уклона (в целых тысячных долях
– промилях), а под ней – расстояние, на котором действует данный уклон.
Проектный уклон вычисляется по формуле:
[pic];
где H n – отметка начальной точки участка; H n+1 – отметка конечной точки
участка (снимается графически); d – длина участка с одинаковым уклоном.
Уклоны округляются до двух значащих цифр. В графе «Проектные
отметки» записываются проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек.
Сначала вычисляют проектную отметку конца участка по формуле:
H n = H n+1 + I a;
Где H n - отметка последующей точки; H n+1 – отметка предыдущей точки;
I – проектный уклон; d – горизонтальное расстояние между точками.
4. Вычисляют рабочие отметки (высоты насыпей или глубины выемок)
на каждом пикете и плюсовой точке как разность между
соответствующими проектными и фактическими отметками.
5. Проводят ординаты от точек пересечения проектной линии с линией
профиля местности (от точек нулевых работ) до линии условного
горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния от их точек до
ближайшего пикета или плюсовой точки. Горизонтальные расстояния
определяют по формуле:
[pic];
a и b – рабочие отметки соответственно на задней и передней точках профиля
между которыми находится точка нулевых работ; d – расстояние между точками
с рабочими отметками a и b.
После округления их до сотой доли метра выписывают под линией
условного горизонта справа и слева от ординаты (синим цветом). Затем
вычисляют проектную отметку нулевых работ по формуле:
H N = H ПК – 1 проек. + x I;
Где H ПК – 1 проек. – проектная отметка заднего пикета; х – расстояние от
заднего пикета до точки нулевых работ; I –проектный уклон.
КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НИВЕЛИРОВАНИЯ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ ПО
КВАДРАТАМ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ
Введение
Нивелирование площади поверхности производят для детального
изображения рельефа участка местности, на котором предполагается создание
каких – либо инженерных сооружений. В зависимости от характера рельефа и
ситуации местности, а также от размеров площади нивелируемой поверхности
применяются следующие способы нивелирования:
. По квадратам;
. Параллельных линий;
. Полигонов и полярный.
Рассмотрим методику камеральной обработки материалов нивелирования
площади поверхности по квадратам. Размер площади 20х20 м, состоящей из
девяти квадратов. Сторона квадратов 10х10 м. Нивелирование этой площади
выполнено с одной станций методом геометрического нивелирования.
Нивелирование площади поверхности способом квадратов
Нивелир устанавливают в любую точку, расположенную внутри площадки.
За точку съемочного обоснования принимается точка с известной абсолютной
отметкой. Нивелирование на току съемочного обоснования и вершины квадратов
производится с одной станции, методом геометрического нивелирования
(отсчеты снимаются только по черной стороне рейки). Отсчеты, произведенные
по рейке записываются на схеме сети квадратов. По полученным результатам
вычисляют горизонт инструмента по формуле:
ГИ = Н16 + b16,
Где Н16 – абсолютная отметка точки 16; b16 – отсчет по рейке в
точке 16.
Затем через горизонт инструмента вычисляются абсолютные отметки точек
вершин квадратов:
Hi = ГИ - Сi,
Где Hi –абсолютная отметка вершины квадрата; Сi – отсчет по рейке
для соответствующей вершины.
Полученные отметки записываются на схеме сети квадратов к
соответствующим вершинам.
Построение сетки квадратов выполняют при помощи теодолита и ленты.
Для этой цели по границе участка строят прямоугольник, на сторонах которого
закрепляют вершины квадрата через заданные интервалы.
Основной квадрат разбивают на заполняющие со сторонами 10 м. Вершины
основного квадрата закрепляют колышками со сторожками, а заполняющие –
колышками без сторожков.
Камеральная обработка материалов нивелирования площади поверхности
По данным нивелирования площади поверхности способом квадратов
составляют план площадки в горизонталях в масштабе 1:500 с сечением рельефа
через 0,25 м.
Последовательность выполнения заключается в следующем:
1. На листе чертежной бумаги формата 22 в масштабе 1:500
вычерчивают сетку квадратов со сторонами 20 м, подписывают
номера горизонтальных и вертикальных линий и выписывают отсчеты
по черной стороне рейке.
2. В масштабе 1:500 составляют план, подписывают вычисленные
отметки у вершин квадратов и строят горизонтали поверхности
земли с сечением через 0,25 м при помощи палетки или
миллиметровки. Каждую четвертую горизонталь утолщают (0,2 мм) и
подписывают в разрыве; основания цифр должны быть направлены в
сторону понижения рельефа.
Проектирование горизонтальной и наклонной площадок (вертикальная
планировка)
Под вертикальной планировкой подразумевается преобразование
естественного рельефа при строительстве в горизонтальную или наклонную
площадки путем выполнения земляных работ по специальному проекту
вертикальной планировки.
1. Для проектирования горизонтальной площадки вычисляют среднюю
отметку всего участка по известным отметкам вершин квадратов по
формуле:
[pic];
где N – число квадратов; H1, H2, H4 – отметки вершин квадратов, относящихся
к одному, двум и четырем квадратам. Результаты заносят в таблицу.
Среднюю отметку Н 0 вычисляют с точностью до 0,01 м. Рабочие отметки
всех вершин квадратов получают как разности отметок поверхности земли в
вершинах квадратов и отметки Н 0.
h раб = Н n – H 0.
Отрицательная рабочая отметка указывает на насыпь грунта в данной
точке, а положительная – на выемку. Рабочие отметки подписываются красной
тушью под отметками поверхности земли и с помощью их строят линию нулевых
рабочих отметок, называемую линией нулевых работ. Точки нулевых рабочих
отметок можно определить графоаналитическим или графическим способами.
. Графоаналитический способ заключается в вычислении
расстояний х до точек нулевых рабочих отметок (нулевых
работ), а затем в графическом определении на плане по х
положения искомой точки на стороне квадрата или его
диагонали. Расстояние до точек нулевых работ определяют по
известной формуле:
[pic];
Для контроля
[pic] ,
где d – сторона квадрата (здесь d = 10 м); h л ,h п – рабочие отметки
вершин квадрата, расположенные слева и справа от точки нулевых работ.
Величины х и d-x, вычисленные по формулам, должны составлять в сумме
величину d.
. Графический способ состоит в определении положения точки
нулевых работ путем графических построений. Получив таким
образом ряд нулевых работ, соединяют их плавной пунктирной
линией красного цвета, которая будет являться линией
нулевых работ. Она разделяет площадку на участки выемки и
насыпи. Участок насыпи показывают штриховкой.
Например, откладывая в заданном направлении от вершин квадрата в
противоположные направления рабочую отметку выемки (0,06) и рабочую отметку
насыпи (-0,09) в масштабе и соединив полученные точки, найдем искомую точку
С или m, которые являются точками нулевых работ (рис.).
После вычисления рабочих отметок и построения линии нулевых работ
подсчитывают объемы земляных работ.
2. Для проектирования наклонной площадки принимают уклон I = 0,05
c севера на юг. Проектную отметку начальной линии принимают
равной Н 0. Эту линию располагают посередине площадки.
Зная проектную отметку начальной линии Н 0 и заданный уклон I
проектируемой наклонной площадки, вычисляют проектные отметки Н к вершин
всех квадратов по формуле:
H k = H 0 +([pic] I a),
Где а – горизонтальное расстояние между начальной и определяемой
точками.
Учитывая направления уклона I, знак «+» относится к точкам, лежащим
выше начальной. А знак «-« - к точкам, лежащим ниже ее.
Затем вычисляют рабочие отметки вершин всех квадратов как разность
между отметками поверхности земли H n в вершинах квадратов и вычисленными
проектными отметками Н к:
H раб = H n - Н к.
Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке
Для подсчета объемов земляных работ составляют картограмму земляных
работ, на которую выписывают отметки поверхности земли, проектные и рабочие
отметки всех вершин квадратов. Положительный знак hраб рабочей отметки
указывает на необходимость выемки грунта в этой точке. А отрицательный знак
– на подсыпку. Линия нулевых работ является границей между площадью насыпи
и выемки.
Подсчет объемов земляных работ можно произвести четырьмя способами:
1. Способ треугольных призм:
Для получения треугольных призм во всех квадратах строят треугольники
и объем насыпи V н (в) каждой треугольной призмы подсчитывают по
формуле:
[pic],
где SТ – площадь основания треугольной призмы, м2; h1,h2,h3 – рабочие
отметки в углах основания призмы (или отметки вершин квадратов), м.
Общий объем насыпи и выемки грунта по всей площадке получают
суммированием соответствующих объемов каждой треугольной призмы.
2. Способ четырехугольных призм:
Предполагается, что каждая четырехугольная призма ограничена
вертикальными плоскостями, плоским основанием и наклонной верхней
плоскостью. Высоту призмы принимают равной среднему арифметическому
hср из рабочих отметок h1, h2, h 3, h4 – угловых точек ее
поверхности:
[pic].
Тогда объем V в (н) выемки (или насыпи) грунта для каждого квадрата
сетки подсчитывают, пользуясь формулой:
V в (н) =S2 h ср,
Где S2 –площадь основания четырехугольной призмы, м2. Общий объем
насыпи и выемки грунта по всей площадке также получают суммированием
соответствующих объемов всех четырехугольных призм.
3. Способ Стрельчевского:
Подсчет объемов земляных работ производят по формулам:
[pic],
[pic].
Где vн, vв – объем насыпи и выемки грунта в каждом квадрате, м3;
[pic] - арифметическая сумма рабочих отметок насыпи и выемки грунта в
квадрате, м; d – сторона квадрата, 10 м. Подсчет объемов земляных работ
сводят в таблицу. Расхождение объемов выемки и насыпи грунта по всей
площадке не должно превышать 5%.
ИНЖЕНЕРНО – ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
1. Построение на местности угла заданной величины
С технической точностью, порядка 1 |:
Для этого устанавливают теодолит в рабочее положение в вершине угла:
в точке О отрезка ОА (рис.), совмещают нуль алидады горизонтального круга с
нулем лимба и, при закрепленной алидаде, визируют на точку А. Алидаду
открепляют и поворачивают на отсчет, соответствующий заданному углу ?.
По направлению визирной оси трубы на заданном расстоянии выставляют
шпильку (вешку), перемещая ее до совпадения с вертикальной нитью сетки.
Переводят трубу через зенит и повторяют те же действия при другом положении
вертикального круга.
По направлению визирной оси устанавливают другую вешку. Расстояние
между двумя точками, полученными при двух положениях вертикального круга,
делят пополам и закрепляют полученную точку С. Для контроля угол измеряется
при двух положениях вертикального круга.
С повышенной точностью, порядка 10||:
После построения угла заданной величины измеряют его несколькими
приемами (не менее трех). Измеряют расстояние от вершины угла по точке С
(рис.). Вычисляют разность измеренного ?изм. и проектного ?пр. углов:
/ ? ’ ?изм. - ?пр.
Вычисляют величину отрезка С1С:
[pic];
где [pic][pic].
Перемещая точку С перпендикулярно к линии ОС на длину отрезка С1С,
получаем на местности заданный проектный угол ?пр. Необходимая точность
построения угла может быть вычислена так:
[pic],
где ОС – расстояние от вершины угла до точки С; ml – точность
измерения перпендикуляра С1С.
2. Построение на местности проектного расстояния или линии заданной
длины
Задачу выполняют в следующем порядке:
. От исходной точки О по направлению к точке В откладывают
проектное расстояние (горизонтальное) и закрепляют
колышками конечную и начальную точки отрезка;
. Измеряют длину отрезка несколько раз (не менее трех) и
вычисляют среднее значение Дср.;
. Измеряют угол наклона с точки О на точку В или определяют
превышение между этими точками;
. Вычисляют среднюю длину и поправки: за наклон,
компарирование, температуру. Поправку за компарирование /
Д к. Берут из технического паспорта мерного прибора.
Поправка за наклон вычисляется по формулам:
[pic]
где h –превышение конечных точек измеряемой стороны, [pic] - угол
наклона, Д – измеренная длина.
Поправку за температуру мерного прибора вычисляют по формуле:
[pic]
где ? - коэффициент линейного расширения материала, из которого
изготовлен мерный прибор (для стали [pic]); Д – длина линий; t –
температура воздуха во время производства измерений; t0 –температура
воздуха при компарировании мерного прибора.
. Подсчитывают суммарную поправку по следующим формулам:
[pic]
. Переносят точку В по направлению ОВ на величину отрезка,
равного /Д. Линию промеряют в двух направлениях и
вычисляют относительную погрешность.
3. Вынесение на местность точки с заданной отметкой
Каждая бригада переносит на местность две – три заданные
преподавателем проектные отметки.
Задача выполняется следующим образом:
Устанавливают нивелир примерно посередине между репером с отметкой H
RP и выносимой точкой (рис.). По рейке, установленной на репере, берут
отсчет a.
Вычисляют отметку горизонта инструмента:
ГИ = H RP + а.
Вычисляют отсчет B, который должен быть на рейке, установленной в
точке с проектной отметкой Н пр.
B=ГИ - Н пр. (*)
В искомой точке ставят колышек выше проектной отметки и забивают его
до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен вычисленному по формуле
(*).
Для контроля измеряют превышение между забитым колышком и репером по
черной и красной стороне рейки.
4. Построение на местности линии и плоскости заданного уклона
Пусть от точки А с отметкой Н А требуется построить на местности
линию длиной L c уклоном i. (рис.).
Над точкой А располагают теодолит и измеряют его высоту iА. Вычислив
соответствующий данному уклону iвертикальный угол ?, устанавливают этот
угол на вертикальном круге с учетом места нуля.
Затем, перемещая рейку по вертикали над другим концом линии, пока
отсчет по ней не станет равным высоте прибора ?А, фиксируют пятку рейки при
помощи колышка (см. задачу 3). Таким же способом определяют положение
промежуточных точек линии.
Построение линии заданного уклона можно осуществить при помощи
нивелира. Для этого между точками А и В устанавливают нивелир так, чтобы
два его подъемных винта были параллельны заданной линии (рис.).
Вычисляют отметку
Н В = Н А +I L;
Где I - проектный уклон, L – горизонтальное расстояние от А до В.
Вычисленную отметку выносят на местность способом, описанном в задаче
4. Затем, действуя подъемными винтами, наклоняют трубу нивелира до тех пор,
пока отсчеты по рейкам в точках А и В не станут одинаковыми и равными а. В
результате линия визирования будет параллельна линии заданного уклона I.
Промежуточные точки линии определяют установкой рейки в точках С и Д и
получением по ним отсчета, равного b.
5. Передача отметки на дно котлована и на монтажный горизонт
Решением задачи предусматривается передача отметки с одного горизонта
на другой, когда разность высот превышает длину рейки. В этом случае
применяют остальные рулетки или ленты с подвешенным грузом.
|
