Работа№1. Обработка страницы журнала технического нивелирования. Составление рабочей схемы нивелирного хода.

Содержание:

1.Получить у преподавателя страницу журнала технического нивелирования.

2.Обработать результаты измерения превышений на станции.

3.Выполнить постраничный контроль и контроль по ходу.

4.Составить рабочую схему хода технического нивелирования. (Приложение 6)

Материалы предъявляемые к сдаче:

1.Журнал измерений превышений в ходе технического нивелирования с вычисленными превышениями на станции с постраничным контролем.

2.Рабочая схема хода технического нивелирования с подписанными значениями превышений и количеством станций между точками хода.

3.Ответы на контрольные вопросы письменно.

Контрольные вопросы:

1. Назначение хода технического нивелирования. Измерение величины.

2. Обработка результатов измерения превышений на станции. Контроль и допуски.

3. Назначение и порядок выполнения постраничного контроля и контроля по ходу.

1. Создание высотного обоснования.

Создать высотное съемочное обоснование – значит определить отметки пунктов съемочного обоснования в Балтийской системе высот. Отметка пункта вычисляется через превышение между этим пунктом и каким – либо другим пунктом с известной отметкой. Для измерения превышений при создании высотного съемочного обоснования разрешается применять техническое и тригонометрическое нивелирование. Исходными пунктами, относительно ближайшего исходного репера m_H = 0,1h, где h – высота сечения рельефа создаваемого плана или карты.

Техническое нивелирование применяют при любом значении высоты сечения рельефа; тригонометрическое разрешается применять только при h1м

Вычислительные работы при создании высотного обоснования выполняют на трех этапах:

• Контроль взятия отсчетов на станции, через вычисление разности нулей реек;

• Постраничный контроль и контроль по ходу;

• Уравнивание вычисленных превышений с определением отметок нивелирного хода.

Следует подчеркнуть, что для оптимизации технологических процессов плановое и высотное обоснование стараются создать по одним и тем же точкам. Если превышение между точками теодолитного хода не удается определить с одной станции, то их делают несколько с устройством так называемых “плюсовых” точек.

Размещение последних может быть показано на рабочей схеме нивелирного хода (См.рис.).

Порядок выполнения работы №1

Второго задания

1. Непосредственно в таблице журнала технического нивелирования вычисляют “пяточную разность” в столбцах 3 и 4.

Из “нижнего” отсчета задней рейки вычисляют “верхний” (из “красного” “черный”). Можем записать N_з = O^З_К – O^З_Ч, (32)

где О^З_К – отсчет по красной стороне задней рейки.

О^З_Ч – отсчет по черной стороне задней рейки.

N_з – разность нулей передней рейки.

N_п = О^П_К – О^П_Ч, (33)

О^П_К – отсчет по красной стороне передней рейки

О^П_Ч – отсчет по черной стороне передней рейки

2. Если разность нулей задней и передней реек составляет:

N = N_З – N_П = 1005мм

3. То измерения на станции были выполнены качественно и можно вычислить превышения.

h₁ = О^З_Ч – О^П_Ч

h₂ = О^З_К - О^П_К (34)

Разность превышений найденных по черной и красной сторонам реек так же должна удовлетворять условию

4. h = h₂ – h₁ = 1005мм

Среднее превышение (h_ср.) вычисляют не как среднее арифметическое, а несколько по иному.

Следует помнить, что в журнале технического нивелирования отсчеты записаны в мм. т.е. для четырехзначного отсчета имеем

дм см

м мм

2 6 8 8

В последний столбец таблицы (среднее превышение) записывают “знак”; “метры”; “дециметры” превышения вычисленного по черной стороне реек.

А из “сантиметров” и “миллиметров” находят среднее арифметическое по двум превышениям h₁ и h₂.

4. Пример обработки результатов измерений на первой станции для “нашего” варианта.

О^З_К = 7371; О^З_Ч = 2688

N^З = 7371 – 2688 = 4683

О^П_К = 5065 О^П_Ч = 0279

N_П = 5065 – 0279 = 4786

N = N_З – N_П = 4683 – 4786 = -103

h₁ = 2688 – 0279 = + 2409мм

h₂ = 7371 – 5065 = +2306мм

h_ср = +2408мм

Таким Образом ведут вычисления на каждой станции технического нивелирования.

Советуем ставить знак превышения и ”+” и “-“, что позволит уменьшить вероятность появления ошибок вычислений в дальнейшем.

5. Цель постраничного контроля заключается в контроле вычислений превышений и разностей нулей реек.

И так находят сумму отсчетов по задней и передней рейкам. без пяточной разности и записывают в последнею строку страницы.

_n

7.  О_З = О^Ч₁ + О^К₁ + О^Ч₂ + О^К₂ + . . . + О^Ч_n + О^К_n (35)

¹

О^Ч₁ – отсчет по черной стороне рейки на 1 станции.

О^К₁ – отсчет по красной стороне рейки на 1 станции.

О^Ч₂ – отсчет по черной стороне на 2 станции.

О^К₂ – отсчет по красной стороне на 2 станции.

_n

О_З – сумма отсчетов по красной и черной сторонам задней рейки.

¹

n – количество станций на странице.

Для нашего примера сумма третьего столбца. Аналогично для передней рейки.

_n

8.  О_П = О^Ч₁ + О^К₁ + О^К₂ + О^К₂ + О^К₂ + . . . + О^Ч_n + О^К_n (36)

¹

т.е. сумм 4 столбца без пяточной разницы.

9. Вычисляют сумму превышений (сумму пятого столбца).

_n

h = h₁ + h₂ +h₃ + . . . +h_n (37)

ⁱ⁼¹

10. Вычисляют с учетом “знака” сумму средних превышений.

_n

11.  hi = h¹_ср + h²_ср + h³_ср + . . . + hⁿ_ср (38)

ⁱ⁼¹

h¹_ср – среднее превышение на 1 станции.

h²_ср – среднее превышение на 2 станции.

и т.п.

12. Контролями вычисления на странице служат разности.

_{n n n}

 О_З - О_П =  h

^{i=1 i=1 i=1}

и (39)

_{n n}

h_ср = h_i

^{i =1 i=1}

2. где n – количество станций и оно четно.

Для нечетного количества станций

_n 1 _n 1

 h_ср =  h + N (40)

ⁱ⁼¹ 2 ⁱ⁼¹ 2

Знак N берут таким же как знак N_З на последней станции. Допустимое отклонение в “контролях” 1мм, за счет ошибок окружения. После постраничного контроля на 1 странице (таблица 1 на странице ). Приступают к обработке второй страницы (таблица на странице данные от 15июля 1984г.). Затем осуществляют контроль по ходу:

Находят сумму отсчетов по задней рейке на двух страницах

_{к n n}

О³_1-2 = О³₁ + О³₂ (42)

^{i=1 i=1 i=1}

_n

где  О³₁ – сумма отсчетов по задней рейке на 1 странице

ⁱ⁼¹

_n

 О³₂ – сумма отсчетов по задней рейке на 2 странице.

ⁱ⁼¹

_{к n n}

О^П_1-2 = О^П₁ + О^П₂ (43)

^{i=1 i=1 i=1}

_к

Здесь  О^П_1-2 – сумма отсчетов по передней рейке на двух страницах.

ⁱ⁼¹

_n

 О^П₁ – сумма отсчетов по передней рейке на 1 странице

ⁱ⁼¹

_n

 О^П₂ – сумма отсчетов по передней рейке на 2 странице.

ⁱ⁼¹

к – число станций на двух страницах.

Сумму 5 столбца результатов измерений от 14июля 1994года на 1 странице складываем с суммой 5 столбца данных от 15июля 1994года. т.е.

h_c1-с2 = h₁ + h₂ (44)

ⁱ⁼

Работа №2. Уравнивание превышений. Вычисление

отметок точек хода технического нивелирования.

1. Из схемы нивелирного хода и из нивелирного журнала вписать в таблицу уравнивания превышений названия точек хода и значения превышений между ними. (см. Таблицу)

2. Определить невязку превышений в ходе и найти поправки в них.

3. Выполнить контроль вычисления поправок в превышения.

4. Вычислить уравненные значения превышений и отметки точек хода.

5. Составить каталог координат и высот точек съемочного обоснования.

Материалы, предъявляемые к сдаче:

1. Таблица уравнивания превышений в ходе технического нивелирования.

2. Каталог координат и высот точек съемочного обоснования.

3. Ответы на контрольные вопросы письменно.

Контрольные вопросы:

1. Порядок уравнивания превышений в ходе технического нивелирования.

2. Контроль уравнивания.

На занятия получить: микрокалькулятор .

Иметь: ручку синего и красного цветов, бумагу.

Уравнивание превышений. Вычисление отметок точек хода технического нивелирования. Составление каталога координат и высот точек теодолитного хода.

Порядок уравнивания хода технического нивелирования.

1. В таблицу уравнивания выписывают названия точек хода, значения средних превышений со «знаком» (превышения по секциям), длины секций или количество штативов в секции, отметки высот начального и конечного пунктов хода красным цветом, они приведены в исходных данных.

2. Вычисляют фактическую (практическую) высотную невязку хода:

f h= h _пр -h_теор. (45)

3. Где h _пр сумма превышений по ходу (сумма средних превышений с учетом знака):

h _пр = h₁ + h₂ + … + h_n ; (46)

h _теор= Н_кон.-Н_нач.

Фактическую невязку необходимо сравнить с допустимой, последнюю вычисляют по формулам:

fh_доп = 50 мм [S] км ,

(47)

или fh_доп = 10 мм n ,

[S] – длина хода в км,

n – количество станций в ходе (количество штативов).

При числе станций более 25 на 1 км хода допустимую высотную невязку вычисляют по формуле (38).

4. Если выполняется неравенство:

f_{h прак } f_{h теор}

То приступают к вычислению поправок в превышения, если неравенство не выполняется следует проверить предыдущие вычисления или результаты геодезических измерений.

Поправки в превышения вычисляют пропорционально длинам сторон или количеству станций по формуле:

fh

v _hi = - *S_i

[S]

или (48)

f_h

v _hi = - *h_i

n

Обязателен строгий контроль:

 v_hi = - f_h

Находят исправленные превышения:

h_испр. = h_изм. + v_hi (49)

и контролируют их: h_испар.` = h_теор

5. Отметки точек нивелирного хода находят по формуле:

Н_i = Н_i-1 + h_{исправ.} (50)

Контролем вычисления отметок точек хода служит равенство вычисленной и заданной высоты конечного пункта.

Все вычисления выполняют с точностью до 0,001 м.

Образец уравнивания хода технического нивелирования приведен в таблице.

По окончании уравнивания теодолитного хода и хода технического нивелирования составляют каталог координат и высот точек съемочного обоснования .

Задание №3

Составление плана участка местности по результатам

нивелирования поверхности по квадратам.

Работа №1 Обработка журнала нивелирования поверхности.

1. В журнале технического нивелирования вычислить отметки вершин квадратов и промежуточных точек.

2. На листе ватмана размером 210297мм в масштабе 1:500 нанести вершины квадратов и промежуточные точки и подписать их округленными до 0,1м. Длина стороны квадрата 20м, число квадратов на листе 3*5=15 или 4*4=16.

Работа №2 Интерполирование горизонталей и составление плана участка.

1.По отметкам точек выполнить интерполирование горизонталей с сечением рельефа 0,5м.

2.Оформить план в соответствии с условными знаками.

Материалы, предъявляемые к сдаче:

1. Журнал технического нивелирования с вычисленными отметками вершин квадратов и промежуточных точек.

2. План участка местности, оформленный в соответствии с условными знаками.

3. Ответы на контрольные вопросы письменно.

Контрольные вопросы:

1. Назначение и способы нивелирования поверхности.

2. Обработка результатов нивелирования поверхности.

3. Способы интерполирования горизонталей.