. Полевые работы при тахеометрической съёмке

Для производства тахеометрической съемки производят сгущение существующей геодезической сети пунктами съемочного обоснования до плотности, обеспечивающей приложение на всей территории съемки тахеометрических ходов с соблюдением технических требований инструкции. Тахеометрическая съемка может производиться с любого пункта геодезической опоры, но в основном она выполняется с точек тахеометрических ходов. Все точки, с которых производится съемка, называютсъемочными.  До производства полевых работ по съемке на имеющейся карте составляют проект тахеометрических ходов. При рекогносцировке проект ходов уточняют и точки хода закрепляют деревянными кольями длиной 30—40 см и толщиной 4—6 см с забитым в верхний торец каждого кола гвоздем. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на несколько лет их закрепляют деревянными столбами длиной 1,5—2,0 м и диаметром 15—20 см; в верхний торец столба забивают гвоздь, служащий центром пункта. Горизонтальные и вертикальные углы в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга; стороны ходов измеряют, как правило, дальномером в прямом и обратном направлениях, а в некоторых случаях — лентой. Все измерения записывают в полевой журнал. При высоте сечения рельефа 0,5 м высоты точек ходов определяют техническим нивелированием. Вертикальные углы, измеренные с помощью теодолита ТЗО, вычисляют по одной из формул: КЛ — КП— 180° v = КЛ — МО = МО — КП — 180°,  а место нуля — по формуле: МО = (КЛ + КП+ 180°)/2 Контролем правильности измерения вертикальных углов служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать Г. Высоту тахеометра на точке стояния определяют с округлением до 1 см как сумму двух частей: постоянной части — от оси вращения трубы до нижней поверхности головки штатива и переменной части — от нижней поверхности головки штатива до верха кола или другой поверхности, для которой определена высота пункта. Кроме контроля измерения вертикальных углов, на съемочной точке проверяют правильность измерения горизонтального угла по расхождению между его значениями, полученными из двух полуприемов. Для ТЗО это расхождение не должно превышать Г. Вычисление горизонтальных проложений и превышений на каждой точке хода выполняется по тахеометрическим таблицам или с помощью логарифмической линейки. Расхождение между результатами измерений стороны в прямом и обратном направлениях не должно превышать 1:400. Расхождение в абсолютных значениях превышений, полученных в прямом и обратном направлениях, допускается не более 4 см на 100 м. Съемка подробностей может выполняться с переходных точек. Общее количество переходных точек не должно быть больше половины числа точек тахеометрических ходов.

План строится в два этапа соответственно двум этапам выполнения съемки:  наносится геодезическая основа, т.е. пункты государственной геодезической сети, пункты сетей сгущения и пункты съемочного обоснования по их известным прямоугольным координатам;  наносится ситуация, т.е. наносятся пикеты относительно пунктов съемочного обоснования в местных полярных системах координат, и рисуются контуры и рельеф. Сначала на листе ватмана строят координатную сетку квадратов со стороной 10 см при помощи специальной линейки Дробышева; координаты углов квадратов подписывают. Затем по координатам, выбранным из специальных таблиц по номенклатуре листа, строят углы рамок трапеций. Иногда планы строятся не в шестиградусных, а в трехградусных зонах.  Ошибка положения вершин квадратов координатной сетки должна быть порядка графической точности - 0.1 мм. При размерах сетки 50 * 50 см величина 0.1 мм соответствует углу 0.7'. Ни один транспортир не обеспечит такой точности построения углов, поэтому прменяют косвенный способ построения прямого угла. По линейке Дробышева с точностью 0.1 мм откладывают катеты длиной 50.00 см и гипотенузу длиной 70.71 см; построенный таким образом прямой угол в треугольнике будет иметь требуемую точность.  Все пункты съемочного обоснования, с которых выполнялась съемка, и пункты опорных сетей, попадающие на данный лист плана, наносят на планы по их координатам.  Пикеты наносят в местных полярных системах координат при помощи транспортира и поперечного масштаба или с помощью тахеографа (кругового транспортира с линейкой на прозрачной основе). Около каждого пикета подписывают его номер и отметку.  Затем, используя абрис, вычерчивают ситуацию в условных знаках и проводят горизонтали.  Составленный план выносят на участок местности и выполняют его контроль либо на глаз, либо инструментально. После проверки план вычерчивают в туши в один или несколько цветов, наносят все подписи, оформляют рамки и зарамочное пространство, заполняют формуляр. 

3)

Билет 17

1)

2) Разомкнутый теодолитный ход должен начинаться и заканчиваться на опорных точках H и К с известными координатами, и на этих точках должны быть измерены примычные углы β₀ и β_n между опорными линиями с известными дирекционными углами и первой и последней линиями хода. Только в этом случае имеется возможность не только определить координаты всех точек теодолитного хода, но и проконтролировать правильность измерения углов и сторон хода и оценить точность выполненной работы. Если разомкнутый теодот литный ход имеет исходные данные только с одной стороны (в начале или конце хода), то его называют висячим теодолитным ходом.

Для контроля целесообразно в начальной и конечной опорных точках измерять не по одному, а по два примычных угла, т. е. независимо дважды определять дирекционный угол сторон HI от опорной линии АН и опорной линии СН, а в конечной опорной точке определять дирекционные углы опорных линий KB и КД и сравнивать полученные и известные их значения.

В замкнутом теодолитном ходе (рис. 1.16) обычно измеряют внутренние углы полигона (β₁,...,β_i,) и примычные углы β'₀,β"₀" . Необходимость привязки замкнутого хода к двум твердым линиям связана с тем, что при ошибочном опознавании, например пункта А, дирекционный угол линии АН не будет соответствовать его действительному значению и весь полигон будет неправильно ориентирован относительно принятой системы координат. Поэтому для исключения такой ошибки необходимо делать привязку хода как минимум к двум опорным линиям.

Приращения координат, как было указано выше, определяются по формуле

 х = S  cos r;  у = S  sin r,

где S – горизонтальное проложение линии; r – румб лини.

В зависимости от направления линии приращения координат имеют тот или иной знак, который определяется по названию румба (см. табл. 2.4).

Вычисление приращения координат можно ввести по специальным таблицам приращений координат, по таблицам натуральных значений тригонометрических функций, используя микрокалькулятор или ЭВМ.

В случае пользования специальными таблицами приращения координат необходимо ознакомиться с пояснениями к таблицам и примерами, приведенными во введении. В таблицах значения приращений координат даны в зависимости от румбов и длин сторон.

Вычислив приращения координат, их суммируют по оси абсцисс и отдельно по оси ординат с целью проверки.

В идеальном случае, при отсутствии ошибок измерений, многоугольник был бы сомкнут и суммы  х и  у равнялись бы нулю, так как приращения координат представляют собой проекции сторон хода на координатные оси, а проекции сторон замкнутого многоугольника на любую ось равны нулю. Но ввиду, наличия погрешностей измерений и неизбежных погрешностей при округлении до сотых долей метров значений приращений координат, суммы их не будут равны нулю (см. табл. 2.3).

Величина, которая получается в результате суммирования приращений по данной оси, составляет невязку в приращениях. А невязки в приращениях координат по осям Х и У представляют собой проекции абсолютной невязки в периметре многоугольника на координатные оси. Следовательно, невязку в периметре можно вычислить по формуле

,                                                                                                         (2.16)

где f_X и f_Y – невязки в приращениях координат по соответствующим осям.

По величине невязки судят о точности выполненных вычислений и измерений. Во всяком случае, невязка должна быть допустимой. По абсолютной невязке в периметре, полученной по формуле (2.16), определяют относительную невязку как отношение (f_P/P), где Р – периметр многоугольника.

Относительную невязку представляют в виде дроби с числителем равным единице, для чего числитель делят на числитель и знаменатель – на числитель (от этого дробь не изменится).

Величина предельной относительной невязки зависит от ряда факторов и для работ инженерной точности, как правило, принимается 1:1000, т.е.  .

Если относительная невязка в периметре окажется недопустимой, т.е.  , необходимо проверить правильность вычисления приращений координат (если предварительно выполнялась румбическая накладка многоугольника и линейная невязка оказалась допустимой).

Чтобы примерно определить, где допущена ошибка, надо обратить внимание на знаки f_X и f_Y и проверить приращения, которые имеют одинаковые с невязками знаки.

При отыскании грубых ошибок в приращениях следует руководствоваться следующими правилами:

1. отдельное приращение  х и  у всегда меньше длины линии;

2. сумма приращений ( х +  у) больше длины линии;

3. приращение  х на линию с румбами меньше 45 больше  у, а для румба более 45  х меньше  у. При румбе в 45  х =  у.

Допустимая невязка распределяется в виде поправок к приращениям координат. Распределение невязки производится по каждой из осей самостоятельно, пропорционально длинам сторон теодолитного хода, причем знаки поправок должны быть обратны знакам невязки.

Для упрощения распределения невязки, поправки к приращениям распределяют пропорционально числу сотен метров каждой из сторон полигона по формулам:

;                                                                                                             (2.17)

,                                                                                                               (2.18)

где Р₁₀₀ – периметр многоугольника в сотнях метров; S₁₀₀ – длина соответствующей стороны в сотнях метров.

Поправки в приращения  х и  у вносят с округлением до 0,01 м, записывая их в ведомости над значениями вычисленных приращений. Сумма поправок должна равняться невязке (с обратным знаком).

Исправленные приращения находят путем алгебраического прибавления к вычисленным приращениям соответствующих поправок. Сумма их по каждой из осей должна равняться нулю, что служит контролем правильности вычислений.

3)

Билет 18

1) Вертикальный круг теодолита. Вертикальный круг теодолита предназначен для измерения вертикальных углов, то-есть, углов наклона или зенитных расстояний.

Вертикальный круг большинства теодолитов устроен следующим образом: лимб вертикального круга жестко соединен с трубой (насажен на один из концов оси трубы), центр лимба совмещен с геометрической осью вращения трубы, а его плоскость перпендикулярна этой оси. Деления на лимбе наносят по разному: либо от 0o до 360o, либо от 0o до 180o в обе стороны со знаками "плюс" и "минус" или без знаков и т.д. Для отсчета по лимбу имеется алидада. Основные части алидады: отсчетное приспособление, цилиндрический уровень (или компенсатор) и микрометренный винт.

Пузырек уровня в момент отсчета приводится в нуль-пункт, то есть, ось уровня служит указателем горизонтального направления. Отсчетным индексом является нулевой штрих отсчетного приспособления. Ось уровня и линия отсчетного индекса (линия, соединяющая отсчетный индекс с центром лимба) должны быть параллельны; при выполнении этого условия линия отсчетного индекса будет горизонтальна в момент взятия отсчета по вертикальному кругу.

Проверка места нуля вертикального круга

Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

Приведя с помощью уровня и подъемных винтов (у теодолитов Т30 и 2Т30 один цилиндрический уровень, которым пользуются при измерении горизонтальных и вертикальных углов) ось вращения теодолита в отвесное положение, наблюдают любую неподвижную и хорошо видимую точку при Л и П, производят отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют значения места нуля по формулам

 – ( Т30),   – (2Т30),

При выполнении проверки необходимо наблюдать две различные точки. Из наблюдений вычисляют значение места нуля для каждой точки. Из полученных результатов, если они различаются не более чем на величину двойной точности прибора, образуют среднее арифметическое, которое принимается как окончательное значение места нуля. Для сведения места нуля к 0° удобнее всего при Л навести трубу на любую точку. Взять отсчет по вертикальному кругу Л, и, вращением наводящего винта трубы, установить на вертикальном круге отсчет, равный Л – МО. При этом центр сетки сместится по вертикали с наблюдаемой точки. Его необходимо вернуть на точку, действуя вертикальными исправительными винтами сетки, предварительно слегка ослабив боковые исправительные винты. Проверку следует повторить. После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

2)Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа Наиболее сложный комплекс геодезических работ выполняется при изысканиях автомобильных дорог. В промышленном и гражданском строительстве это подъездные пути к строительным площадкам (автомобильные дороги небольшой протяженности). В отличие от линий канализаций, водопроводов, связи, каналов, электролиний и др., при строительстве автомобильных дорог в углы поворота вписываются круговые кривые. Таким образом трасса автодороги это совокупность прямых и кривых участков. Поэтому в дальнейшем будут излагаться работы применительно к изысканиям и проектированию автодороги. ^ Трассой называется ось линейного сооружения. Различают камеральное трассирование и полевое трассирование. Камеральное трассирование выполняется по топокарте масштаба 1:10000. На карте намечаются углы поворота трассы, которые измеряются транспортиром. Длины линий – циркулем и линейкой.. Отметки точек трассы через каждые 100 м определяют графической интерполяцией по горизонталям. Обсчитывают объемы и стоимость работ. Намечают на карте три варианта. Оптимальный вариант переносят с карты на местность. Углы поворота трассы переносят на местность либо по координатам, либо привязкой к местным предметам и закрепляют столбами (трубами). И далее выполняют полевое трассирование. При строительстве автодорог небольшой протяженности сразу производится полевое трассирование. Обследуется местность, намечаются углы поворота трассы, закрепляются знаками. По закрепленной на местности трассе выполняются следующие геодезические работы.

Одно из специфических направлений инженерно-геодезических изысканий — это камеральное и полевое трассирование объектов линейного строительства. Обычно в рамках этих работ проводится маршрутная аэрофотосъемка и планово-высотная геодезическая привязка с последующим дешифрованием фотоснимков с помощью специализированного ПО. Часто дополнительно выполняется также крупномасштабная инженерно-топографическая съемка. Как правило ее проводят в местах пересечения изучаемой трассы с различными естественными и искусственными препятствиями, такими как реки, дороги и линии электропередач, и на ее сложных участках. Ширина полосы съемки вдоль трассы зависит от проектных характеристик линейного объекта, природных условий местности и обычно не превышает 300 м.

В результате работ Заказчику передается цифровая модель полосы трасс и мест пересечений (обычно в масштабе 1:5000 — 1:2000) и дополнительные инженерно-топографические планы пересечений в масштабе (1:1000 — 1:500) вместе с продольными и поперечными профилями на пикетных и переломных точках. После согласования и утверждения окончательного варианта трассы производится вынос оси трассы и горизонтальных кривых в натуру с закреплением углов поворота, створных точек, мостовых переходов и др.

 Пикетом (ПК) называется расстояниена местности, равное 100 м по горизонтальному проложению.

     Чтобы получить 100-метровые горизонтальные проложения, следует, учитывая наклон местности, увеличивать длину откладываемых наклонных отрезков. Поэтому в них вводят поправки за наклон со знаком плюс. Часто вместо введения поправок, натягивая мерную ленту, удерживают её в горизонтальном положении и проектируют отвесом её приподнятый конец на землю. Чтобы лента меньше провисала, поддерживают её в середине.

     Кроме пикетов, колышком и сторожком закрепляют плюсовые точки (или просто "плюсы"), где на трассе изменяется наклон местности. На сторожке в этом случае пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него в метрах, например ПК13+46, что означает 46 м после пикета № 13 или 1346 м от начала пикетажа.

     Плюсовыми точками фиксируют также места пересечения трассой любых сооружений, дорог, линий связи, водотоков, границ угодий и т. д.

     Поперечники. Там, где местность имеет заметный (более 1:5) поперечный уклон, на каждом пикете и плюсовой точке разбивают перпендикуляры к трассе, называемые поперечниками. Поперечники разбивают в обе стороны длиной 15-30 м с таким расчётом, чтобы обеспечить съёмкой всю ширину полосы местности под будущие сооружения дороги (земляное полотно, водоотводные устройства, здания и пр.). Конечные точки поперечника закрепляют точкой и сторожком, плюсовые точки, располагаемые в местах изменения наклона местности, - только сторожком. На сторожках пишут расстояние от оси трассы с буквой "П" (справа от оси трассы) или "Л" (слева от оси трассы).

3)

Билет 19

1) В теодолите Т30 оцифровка делений вертикального круга дана против хода часовой стрелки, и отсчет берут по одной стороне круга. При этом для определения v и М0 используют формулы:

M0 = (П + Л ± 180°)/2 v = Л - М0 = М0 - П + 180° = (Л - П + 180°)/2