3 И 4 в итоге даст двойное превышение между связующими точками на данной

странице журнала технического нивелирования.

Далее складывают вычисленные превышения по графам 6 и 7. Алгеб-

раическая сумма их должна дать также двойное значение превышений между

связующими точками на данной странице. После этого суммируют данные

граф 8 и 9. Алгебраическая сумма значений, полученных при сложении по гра-

фам 8 и 9, даст превышение между связующими точками, т.е. должна быть рав-

на половине разности сумм граф 3 и 4.

Для приобретения практических навыков в обработке материалов нивелирования трассы студенты выполняют расчетно-графическую работу.

На эту работу каждому студенту выдается индивидуальное задание в виде бланка, в котором даны журнал нивелирования трассы и пикетажный журнал (книжка). В журнале нивелирования приведены отсчеты по рейкам на все пронивелированные точки и чернилами вписаны преподавателем отметки реперов № 1 и № 2, находящихся вблизи начала и конца трассы. В пикетажном журнале задаются преподавателем углы поворота, радиусы и длины переходных кривых или только углы поворота и радиусы кривых (в зависимости от специальности студента).

Выполнение задания включает следующие виды работ:

расчет кривых и заполнение пикетажного журнала;

обработка журнала нивелирования трассы;

построение продольного и поперечных профилей.

Как известно, в производственных условиях пикетажный журнал и журнал нивелирования заполняются и обрабатываются непосредственно в поле, и только профили вычерчиваются в камеральных условиях. В данной работе все это должно быть выполнено студентом в камеральных условиях

Результат сложения суммарных превышений граф 8 и 9 даст практи-

ческую сумму превышений ∑ hпр .

Теоретическая сумма превышений для замкнутого нивелирного хода

должна быть равна нулю ( ∑ hТ = 0). Разность сумм практических и теорети-

ческих превышений есть невязка в нивелирном ходе. Уравнивание превышений

выполняют по известному алгоритму:

∑h пр

∑h Т

, (35)

f пр

f h доп

где fпр - невязка в нивелирном ходе практическая;

fдоп - допустимая невязка в нивелирном ходе, равная для

технического нивелирования fhдоп =10 n мм, где n - число

станций.

Если фактическая невязка не превышает допустимой, то ее распреде-

ляют с обратным знаком во все превышения. Величина поправки находится

путем деления невязки на число превышений с округлением до 1мм. Сумма по-

правок должна быть равна величине невязки с обратным знаком. Поправки за-

писывают в графы 8, 9 над превышениями со своими знаками.

По средним превышениям графы 8, 9 и поправкам суммируемым ал-

гебраически, вычисляют отметки связующих точек по формуле (32). Результат

вычисления отметок записывают в графу 11 журнала технического нивели-

рования.

Контролем правильности вычислений отметок является получение за-

данной отметки исходной точки в графе 11. После вычисления отметок свя-

зующих точек вычисляют горизонт инструмента по формуле (33), на тех стан-

циях, на которых было выполнено нивелирование промежуточных точек.

По вычисленным значениям горизонта инструмента вычисляют отметки

промежуточных точек (вершин квадратов) по формуле (34).

Следует отметить, что контроля правильности вычисления промежу-

точных точек нет, поэтому при их. вычислении необходимо быть особо вни-

мательным. 2 Работа и контроль на станции при техническом нивелировании. Источники погрешностей при нивелировании. Уравнивание превышений и вычисление высот связующих и промежуточных точек

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<5 мм;

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.

Тригонометрическое нивелирование – определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки с помощью угла наклона визирного луча, проходящего через две точки местности,

Выполняют тригонометрическое нивелирование с помощью теодолита в точке А угол наклона n визирного луча, проходящего через визирную цель в точке В, и зная горизонтальное расстояние s между этими точками, высоту инструмента l и высоту цели а (рис. 2), разность высот h этих точек вычисляют по формуле:

h = stgn + l - a.

Эта формула точна только для малых расстояний, когда можно не считаться с влиянием кривизны Земли и искривлением светового луча в атмосфере (см. Рефракция). Более полная формула имеет вид:

h = s tgn + l - a + (1 - k) s2/2R,

где R – радиус Земли как шара и k – коэффициент рефракции.

Тригонометрическим нивелирование определяют высоты пунктов триангуляции и полигонометрии. Оно широко применяется в топографической съёмке. Тригонометрическое нивелирование позволяет определять разности высот двух значительно удалённых друг от друга пунктов, между которыми имеется оптическая видимость, но менее точно, чем геометрическое нивелирование Точность его результатов в основном зависит от трудно учитываемого влияния земной рефракции.

Инженерно-геодезические изыскания сооружений линейного типа. Разбивка пикетажа и поперечников. Пикетажная книжка.

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.

Для перевозки грузов и пассажиров с наименьшей затратой энергии двигателями и минимальной стоимостью дорога должна быть проложена на местности по наикратчайшему расстоянию, т. е. по прямой линии, соединяющей заданные пункты. Однако различные препятствия (населенные пункты, озера, реки, болота, овраги и т. п.) заставтяют в ряде случаев отклоняться от кратчайшего расстояния (воздушной линии) и выбирать для проло-жения дороги наиболее удобные места в обход препятствий. Этим объясняется, что автомобильная дорога обычно состоит из ряда прямых участков, сопряженных кривыми, обеспечивающими плавный переход автомобилей с одной прямой на другую.

В период изысканий на местности и при проектировании на топографических картах намечают ось дороги, называемую трассой дороги.

Графическое изображение проекции трассы дороги на горизонтальную плоскость называется планом трассы

Изменение направления трассы характеризуется углом поворота, который образуется продолжением первоначального па-правления трассы и новым ее направлением

Основные элементы угла поворота следующие: точка В — вершина угла поворота, угол а — угол поворота, R — радиус кривой, К — длина кривой, Т — тангенс — длина касательной, т. е. расстояние от начала или конца кривой до вершины угла поворота, Б — биссектриса—расстояние от вершины угла поворота до середины кривой.

Криволинейные участки, особенно с малыми радп\самн, снижают качество трассы, ухудшают условия движения автомобилей, так как усложняется управление автомобилем. При движении по кривой возникает центробежная сила, стремящаяся сместить автомобиль во внешнюю сторону кривой. В населенных пунктах, в лесу, в выемке не всегда обеспечивается видимость.

Для безопасности и удобства движения кривые вписывают возможно большими радиусами. Радиусы кривых в плане рекомендуется назначать от 3000 м и более для дорог 1 категории и от 2000 м и более для дорог остальных категорий. При таких радиусах кривых влияние центробс/кной силы невелико и безопасность движения с расчетной скоростью обеспечивается без усложнения конструктивных элементов дороги.

Трассирование (нем. Trassieren, от Trasse — направление линии, пути), проектирование направления и профиля трассы дороги, канала, трубопровода, линии электропередачи или связи и др. аналогичных сооружений по топографической карте и непосредственно на местности. В целях снижения строительных затрат и эксплуатационных расходов при Трассирование стремятся к возможному спрямлению трассы, её профиля и сокращению объёма работ по строительству. В процессе Трассирование учитываются препятствия, вызывающие отклонение линии от кратчайшего направления, характерные геологические и гидрологические особенности местности и др. См. также статьи Автомобильная дорога, Железная дорога, Канал, Линия электропередачи и литературу при них.

Измерение углов поворота и вешение полосы ведет группа ассистента начальника партии, состоящая из инженера и трех-четырех рабочих. При ограниченной численности инженерно-технического персонала партии выбор трассы, вешение полосы и измерение углов выполняет группа начальника партии.Угол поворота измеряют при 2-ух положениях круга — «право» и «лево», отсчеты записывают в угломерный журнальчик, зарисовывают схему угла поворота и доказывают причину поворота. Для контроля корректности измерения угол инспектируют по величине измеренных румбов. Расхождение не обязано превосходить 15 мин. Угол поворота и его направление определяют по величине измеренного угла справа по ходу. В сложных критериях рельефа либо ситуации, при расположении поблизости от вершины угла строений, при обходе болот, озер либо оврагов, поблизости от искусственных сооружений, путепроводов и переездов обязана быть проверена корректность намеченного начальником партии радиуса кривой методом определения местоположения середины кривой. Для этого, пользуясь теодолитом, делят внутренний угол трассы пополам и, отмерив величину биссектрисы, получают середину кривой, в которой забивают колышек с соответственной надписью. На длинноватых кривых, используя таблицы для разбивки, выносят пикеты на кривую. Вершины углов закрепляют привязкой не наименее чем к двум точкам (постоянным предметам, специально устанавливаемым столбам). Все данные о угле угломерщик докладывает пикетажисту. Привязку трассы авто дорог к пт гос геодезической сети, а также определение настоящих азимутов при изысканиях авто дорог создают только в тех вариантах, когда предполагается употреблять геодезические данные трассы для составления карт местности, а также для контроля измеренных углов и линий трасс огромного протяжения..

Разбивка пикетажа – разбивка на круговой кривой трассы пикетов и назначение радиусов кривых.

Для точного обозначения на местности криволинейного участка трассы строят на кривой дополнительное число промежуточных точек с таким расчетом, чтобы промежутки между ними можно было бы считать прямыми. Для кривых радиусом менее 100 м этот промежуток принимают равным 5 м, при радиусах 100-500 м – 10 м, при радиусе более 500 м – 20 м.

Самым распространенным способом детальной разбивки кривых является способ прямоугольных координат x и y:

x1 = R sinj

y1 = 2R sin2j/2

x2 = R sin2j

y2 = 2R sin2j

Принимаем начало координат условной системы начало кривой НК, а за ось абсцисс tgT для построения точек 1 и 2, а за ось ординат – радиус. От начала кривой откладывают вдоль абсциссы отрезки x1 и x2, а по ординаты y1 и y2. Те же действия выполняют до конца кривой.

Поперечники на кривых строят перпендикулярно к трассе данной точки. Поперечники разбивают на пикетах и плюсовых точках. Длины поперечников должны быть несколько больших размеров проектируемых сооружений, их разбивают на 10-30 м в каждую сторону от трассы. Для составления продольного и поперечного профиля по пикетажу трассы и поперечникам, а также для определения отметок постоянных и временных реперов вдоль трассы производят техническое нивелирование. Нивелирование по трассе делают в два нивелира:

1) нивелируют все пикетные точки и плюсовые , а также геологические выработки и реперы;

2) нивелируют для контроля реперы связывающие пикеты и поперечники.

Километровые пикеты и реперы нивелируют как связующие точки обоими нивелирами. Нивелирные хода привязывают к реперам Государственной нивелирной сети (ГНС). Невязка в ходе между реперами нивелирной сети не должна быть более , а расхождение в случае превышений полученных по результатам нивелирования двумя нивелирами не должна превышать:

Разбивка пикетажа – разбивка на круговой кривой трассы пикетов и назначение радиусов кривых.

Для точного обозначения на местности криволинейного участка трассы строят на кривой дополнительное число промежуточных точек с таким расчетом, чтобы промежутки между ними можно было бы считать прямыми. Для кривых радиусом менее 100 м этот промежуток принимают равным 5 м, при радиусах 100-500 м – 10 м, при радиусе более 500 м – 20 м.

Самым распространенным способом детальной разбивки кривых является способ прямоугольных координат x и y:

x1 = R sinj

y1 = 2R sin2j/2

x2 = R sin2j

y2 = 2R sin2j

Принимаем начало координат условной системы начало кривой НК, а за ось абсцисс tgT для построения точек 1 и 2, а за ось ординат – радиус. От начала кривой откладывают вдоль абсциссы отрезки x1 и x2, а по ординаты y1 и y2. Те же действия выполняют до конца кривой.

Поперечники на кривых строят перпендикулярно к трассе данной точки. Поперечники разбивают на пикетах и плюсовых точках. Длины поперечников должны быть несколько больших размеров проектируемых сооружений, их разбивают на 10-30 м в каждую сторону от трассы. Для составления продольного и поперечного профиля по пикетажу трассы и поперечникам, а также для определения отметок постоянных и временных реперов вдоль трассы производят техническое нивелирование. Нивелирование по трассе делают в два нивелира:

1) нивелируют все пикетные точки и плюсовые , а также геологические выработки и реперы;

2) нивелируют для контроля реперы связывающие пикеты и поперечники.

Километровые пикеты и реперы нивелируют как связующие точки обоими нивелирами. Нивелирные хода привязывают к реперам Государственной нивелирной сети (ГНС). Невязка в ходе между реперами нивелирной сети не должна быть более , а расхождение в случае превышений полученных по результатам нивелирования двумя нивелирами не должна превышать:

Разбивка пикетажа – разбивка на круговой кривой трассы пикетов и назначение радиусов кривых.

Для точного обозначения на местности криволинейного участка трассы строят на кривой дополнительное число промежуточных точек с таким расчетом, чтобы промежутки между ними можно было бы считать прямыми. Для кривых радиусом менее 100 м этот промежуток принимают равным 5 м, при радиусах 100-500 м – 10 м, при радиусе более 500 м – 20 м.

Самым распространенным способом детальной разбивки кривых является способ прямоугольных координат x и y:

x1 = R sinj

y1 = 2R sin2j/2

x2 = R sin2j

y2 = 2R sin2j

Принимаем начало координат условной системы начало кривой НК, а за ось абсцисс tgT для построения точек 1 и 2, а за ось ординат – радиус. От начала кривой откладывают вдоль абсциссы отрезки x1 и x2, а по ординаты y1 и y2. Те же действия выполняют до конца кривой.

Поперечники на кривых строят перпендикулярно к трассе данной точки. Поперечники разбивают на пикетах и плюсовых точках. Длины поперечников должны быть несколько больших размеров проектируемых сооружений, их разбивают на 10-30 м в каждую сторону от трассы. Для составления продольного и поперечного профиля по пикетажу трассы и поперечникам, а также для определения отметок постоянных и временных реперов вдоль трассы производят техническое нивелирование. Нивелирование по трассе делают в два нивелира:

1) нивелируют все пикетные точки и плюсовые , а также геологические выработки и реперы;

2) нивелируют для контроля реперы связывающие пикеты и поперечники.

Километровые пикеты и реперы нивелируют как связующие точки обоими нивелирами. Нивелирные хода привязывают к реперам Государственной нивелирной сети (ГНС). Невязка в ходе между реперами нивелирной сети не должна быть более , а расхождение в случае превышений полученных по результатам нивелирования двумя нивелирами не должна превышать:

§ 17. Нивелирование трассы выполняется нивелирами с увеличением зрительной трубы не менее 30 крат. Рекомендуется применение глухих нивелиров и нивелиров с самоустанавливающейся линией визирования, а в горной местности - нивелиров с наклонным лучом визирования (теодолитов-нивелиров). Предпочтение отдается наиболее портативным, надежным и высокопроизводительным инструментам.

§ 18. Нивелирование, как правило, должно производиться из середины при нормальных расстояниях от инструмента до рейки на связующих точках 100 м, с возможным увеличением до 150 м при благоприятной погоде. Расстояния от инструмента до рейки на связующих точках должны обеспечивать заданную точность работ.

§ 19. Нивелирование трассы, как правило, производится двойное. Первый нивелировщик нивелирует все пикетные и промежуточные («плюсовые») точки. Второй нивелировщик осуществляет контрольное нивелирование по связующим точкам. Допускается нивелирование одним нивелиром с перестановкой (изменением горизонта визирования) инструмента или с применением двусторонних реек (с сантиметровыми делениями).

Расхождения в превышениях, определяемых двумя нивелирами или одним нивелиром при двух горизонтах визирования допускается не более 2 см. Допустимая невязка нивелирного хода вычисляется по формуле мм, где L - длина хода в километрах. При нивелировании допускается применение раек с сантиметровыми и дециметровыми делениями.

Вычисление отметок связующих точек производится в журнале нивелирования в поле.

§ 20. Для случаев проложения трассы в пределах городов, рабочих поселков; территорий, затапливаемых вследствие сооружения плотин ГЭС и других участков и территорий, где потребуется увязка отметок проектируемой дороги с системой отметок планируемой территории населенного пункта или затопляемой территории, а также на больших мостовых переходах и при передаче отметок с водомерных постов, допустимая невязка не должна превышать мм (отсчеты по рейке берутся с точностью до 1 мм по рейкам с сантиметровыми делениями).

§ 21. Передача отметок через реки шириной не более 300 м производится двойным нивелированием связующих точек со стоянок, расположенных по обоим берегам реки на расстоянии 10-20 м от связующих точек хода.

При ширине реки более 300 м нивелирование производится с визированием на прикрепляемые к рейкам марки или передвижные щитки.

На рекогносцировках при пересечениях водотоков или водоемов передачу отметок допускается производить по урезу воды.

§ 22. Трассы нивелируются в условных отметках (системах высот). Привязка трассы к государственной нивелирной сети производится в случаях расположения пунктов вблизи трассы при наличии благоприятных условий рельефа.

При изысканиях крупных мостовых переходов трасса должна быть привязана к ближайшим пунктам государственного нивелирования или реперам водомерных постов, расположенных не далее 10 км от трассы.

При передаче абсолютных отметок нивелирование производится двойное с допустимой невязкой мм (рейки применятся с сантиметровыми делениями).

§ 23. Для закрепления нивелирных ходов, по трассе не реже чем через 2-3 км устанавливаются временные реперы, которыми могут служить пни деревьев, цоколи или обрезы фундаментов зданий, а также - специально изготовленные деревянные столбы, устанавливаемые в стороне от трассы, примерно на границе полосы отвода.

§ 24. При перерывах в нивелировании работа должна заканчиваться на временных реперах или не менее чем на двух специально забитых кольях, костылях, на скальных выступах и т.п.

§ 25. На больших мостовых переходах, в местах сосредоточенных земляных работ, тоннельных пересечениях и т.п., вне пределов строительных работ устанавливаются постоянные реперы.

В качестве постоянных реперов могут применяться грунтовые и стенные реперы, а также реперы, закладываемые в скалах. Типы постоянных реперов технического нивелирования должны быть упрощенными и отличающимися от типов реперов государственного нивелирования.

Превышения между постоянными реперами, закладываемыми при изысканиях больших мостовых переходов на разных берегах реки или на обоих концах тоннельного пересечения, определяются с точностью не ниже мм.

§ 26. При восстановлении трассы перед началом строительных работ производится повторное нивелирование (с точностью уже исполненного нивелирования) всех точек восстановленной трассы с одновременным нивелированием вынесенных пикетных столбиков и установкой дополнительных временных или постоянных реперов в местах сосредоточенных строительных работ (высокие насыпи, глубокие выемки, мосты, трубы и другие инженерные сооружения). При повторном нивелировании должны быть использованы все сохранившиеся реперы и пикетные точки.

§ 27. В горной или резко пересеченной местности, где геометрическое нивелирование недостаточно производительно, - целесообразно геодезическое (тригонометрическое) нивелирование с измерением линий оптическими дальномерами повышенной точности (дифференциальные дальномеры, дальномеры двойного изображения и т.д.).

В частных случаях такие дальномеры выгодно применять при передаче отметок через большие реки и широкие овраги.

1. Обработка результатов геодезических измерений

11.1. Обработка результатов измерений включает следующие

укрупненные процессы:

полевые вычисления, включая контрольные;

камеральную обработку и уравнительные вычисления.

Все вычисления выполняются в две руки, если нет независимого

контроля вычислений по другим формулам.

11.2. Контрольные вычисления должны производиться в процессе

исполнения работ для установления точности измерений и

соответствия их требованиям действующих инструкций.

Как правило, контрольные вычисления выполняются исполнителем

работ и его непосредственным руководителем. При больших объемах

работ непосредственно на объекте создаются чертежно-вычислительные

группы.

11.3. Математическая обработка геодезических измерений

производится в принятой проекции и системе координат и высот. Она

содержит следующие виды работ:

составление схемы геодезической сети;

подготовку и анализ координат и высот исходных пунктов с целью

установления их достоверности и точности;

перевод координат исходных пунктов из системы в систему;

проверку и обработку журналов угловых и линейных измерений,

журналов нивелирования;

проверку и оформление материалов определения элементов

приведения;

составление сводок измеренных направлений и углов, зенитных

расстояний;

вычисление длин линий, измеренных светодальномерами или другими

приборами;

вычисление угловых, полюсных, линейных, координатных невязок;

составление ведомостей превышений;

вычисление приближенных координат и высот геодезических

пунктов;

контроль вычисления привязки стенных знаков к

полигонометрическому ходу (для городских работ);

подготовку информации для уравнивания и уравнивание сетей

преимущественно на ЭВМ;

составление объяснительной записки и отчетной схемы;

систематизацию материалов и подготовку их к сдаче.

Съемочное обоснование развивается от пунктов государственных геодезических сетей, геодезических сетей сгущения 1 и 2 разрядов и технического нивелирования.

Пункты планового съемочного обоснования определяются построением съемочных триангуляционных сетей, проложением теодолитных и мензульных ходов, прямыми, обратными и комбинированными засечками. При развитии съемочного обоснования одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте.

Высоты точек съемочного обоснования определяются нивелированием горизонтальным лучом нивелиром, теодолитом или, кипрегелем с уровнем при трубе или тригонометрическим нивелированием.

Теодолитным ходом (см. рис. 1.11) называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии.

Для передачи координат на точки теодолитных ходов производят привязку их к геодезическим пунктам более высокого класса. Привязка состоит в том, что определяют положение хотя бы одной точки хода относительно точек более высокого класса: измеряют между ними расстояние и примычный угол. Плановую привязку называют передачей координат и дирекционных углов с пунктов привязки на точки ходов.

В зависимости от количества пунктов государственной геодезической сети, удаленности их от точек теодолитного хода привязку производят разными способами. Например, пункты государственной геодезической сети II, III включают в теодолитный ход, измеряют примычные углы β1 и β2 и линии DII-1, DIII-4 (рис. 8.15).

98

Рис. 8.15. Схема привязки теодолитного хода к твердым пунктам

Первичную обработку результатов линейных и угловых измерений (нулевой контроль и оценку их пригодности для последующих вычислений), выполняют непосредственно в полевых журналах. При первичной обработке находят среднее значение из ряда измерений одной и той же величины, определяют допустимость отклонений, делают повторные вычисления (выполняет другой специалист).

Основную обработку результатов измерений в теодолитном ходе выполняют после полевого контроля и записывают на бланках-ведомостях. Исходные данные для обработки: горизонтальные углы, длины сторон, дирекционный угол примычной стороны и координаты точек государственной геодезической сети, к которым привязывают теодолитный ход.

Последовательность обработки и записи результатов приведена в табл. 8.5.

Из граф 7 и 8 журнала в ведомость (см. табл. 8.5) выписывают средние значения измеренных углов.

Подсчитывают сумму измеренных углов (графа 2) и теоретическую сумму углов.

Для замкнутого теодолитного хода сумму углов подсчитывают как сумму углов многоугольника: ∑βтеор = 180°(n - 2). Подсчитывают невязку fμ в сумме углов, равную разности суммы измеренных и теоретических углов: fβпракт = ∑βпракт - ∑βтеор.

Для разомкнутого теодолитного хода, т. е. хода, привязанного к пунктам государственной геодезической сети с двух сторон, невязку вычисляют по формуле fβпракт = αкон.лин - αнач.лин ± ∑βизм, где αкон.лин, αнач.лин - дирекционные углы сторон, к которым привязан теодолитный ход, ∑βизм - сумма измеренных углов на вершинах теодолитного хода.

Определяют допустимость вычисленной угловой невязки по сравнению с заранее вычисленной:fβдоп = 1,5t√n, где t - приборная точность измерения углов, п - количество измеряемых углов.

При fβпракт ≤ fβдоп распределяют поровну на все углы введением поправок. Поправки υi, вычисляют по формуле υi = fβпракт/n и вводят с обратным знаком в значения измеренных углов, получая исправленные углы (графа 3).

Как правило, поправки вводят с округлением до десятых долей минуты, если углы измерены с точностью до минут. Если измерения

99более точные, при округлении удерживают один лишний знак по отношению к измеренным углам. Если невязку нельзя разделить поровну на все углы, то большую поправку вводят в углы, образованные короткими сторонами.

По исходному дирекционному углу, который, например, для стороны II...III равен 260°52,5’, вычисляют дирекционные углы (рис. 8.16) остальных сторон теодолитного хода. Вычисления ведут по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному

100

углу предыдущей стороны плюс 180° и минус горизонтальный угол, лежащий справа по ходу: αIII-4 = αII-III + 180° - βIII-4. Если при вычислении уменьшаемый угол окажется меньше вычитаемого, к уменьшаемому углу прибавляют 360°. Если вычисленный дирекционный угол окажется больше 360°, из него вычитают 360°.

Если измерены левые углы, то дирекционный угол последующей стороны вычисляют по формуле αпосл = αпред + β - 180°.

Вычисляют значения румбов r и записывают их в графу 5.

101

Рис. 8.16. Схема вычисления дирекционных углов

Вычисляют горизонтальные проложения длины линий и записывают их значения в графу 9. Горизонтальные проложения вычисляют по формуле d = D - ∆dh, где D - горизонтальное проложение линии, D - измеренная длина стороны, ∆dh - поправка к измеренной длине за наклон к горизонту.

В графе 6 подсчитывают длину теодолитного хода ∑D.

Используя таблицы приращений координат, вычисляют ∆х и ∆y по формулам: ∆х = D cos r; ∆y = D sin r.

В таблицах приращений координат помещены произведения синусов и косинусов углов от 0 до 90°, через 1’ на горизонтальные проложения, кратные 10, 20, ..., 90 м. Приращения координат выбирают из таблиц, сохраняя второй знак после запятой. Вычисление приращений координат можно вести на микрокалькуляторе, с помощью таблиц натуральных значений тригонометрических функций и таблиц логарифмов.

Подсчитывают алгебраическую сумму положительных и отрицательных значений приращений координат ∑∆xпракт и ∑∆yпракт.

Из каталогов координат в графы 11 и 12 выписывают координаты X и Y исходных пунктов II и III и подсчитывают теоретические суммы приращений координат: ∑∆xтеор = xкон - xнач = xII - xIII; ∑∆yтеор = yконеч - yнач = yII - yIII

С учетом знаков находят абсолютные невязки fx и fy хода по осям x и y: fx = ∑Δxпракт - ∑Δxтеор; fy = ∑Δyпракт - ∑Δyтеор.

Определяют абсолютную невязку fD хода fD = √f 2

x

+ f 2

y

и

записывают в ведомость с погрешностью до сотых долей метра.

Вычисляют относительную линейную невязку fD/∑D где ∑D - сумма длин сторон хода, выражаемая простой дробью с единицей в числителе. Для ее нахождения сумму длин сторон хода делят на абсолютную линейную невязку.

Если относительная невязка меньше 1/2000, невязки fx и fy распределяют, вводя поправки в вычисленные значения координат. Поправки вычисляют по формулам: ∆xi = fx;Di/∑D; ∆yi = fxDi/∑D, где ∆xi, ∆yi - поправки в вычисленные значения координат, вводимые с обратным невязкам знаком.

102

Исправленные значения приращений записывают в графах 9 и 10. Алгебраическая сумма координат по каждой оси должна быть равна ∑∆xтеор и ∑∆yтеор.

Координаты вершин теодолитного хода получают последовательным алгебраическим сложением координат предыдущей точки хода с соответственно исправленными приращениями:x4 = xIII + ∆xIII-4 y4 = yIII + ∆yIII-4

x5 = x4 + ∆x4-5 y5 = y4 + ∆y4-5

xII = xI + ∆xI-II yII = yI + ∆yI-II

Последние выражения хII, уII являются контролем правильности вычислений.

Вычисления координат точек теодолитного хода могут быть выполнены на компьютере.

В настоящее время во всех геодезических пакетах компьютерных программ есть программа для вычислении координат точек теодолитного хода или системы ходов. Чтобы избежать ошибок при обработке результатов угловых и линейных измерении, нужно учитывать следующее.

Выписывая и вписывая данные, необходимо, чтобы надписи были в соответствующей графе журнала или ведомости.

Прежде чем пользоваться таблицами и вычислительной техникой, рекомендуется восстановить в памяти правила пользования ими.

При переводе дирекционных углов в румбы следует не упускать из виду шестеричности градусного счисления (в окружности - 360°, в градусе - 60’, в минуте - 60", не десять десятых).

При определении знака приращения рекомендуется иметь перед собой чертеж и схему для вычисления дирекционных углов (см. рис. 67).

Наиболее действенный контроль при вычислении координат теодолитного хода - дублирование вычислений вторым специалистом, а также замена способа вычислений.

103