17.3.4. Способ створов

Способ створов (промеров)применяется в случаях, когда границы ситуации пересекают стороны теодолитного хода или продолжение сторон (см. рис. 17.1, д), а также для определения положения вспомогательных опорных точек (точка О). Положение снимаемых точек 1, 2, 3 определится линейными промерами d1, d2, d3. Способ створов находит широкое применение при съемке застроенных территорий, особенно в сочетании его со способами перпендикуляров и линейных засечек.

17.3.5. Способ обхода

Способ обхода применяется на закрытой местности для съемки важных объектов, которые из-за дальности и местных препятствий не могут быть засняты от вершин и сторон основного теодолитного хода. В этом случае вокруг снимаемого объекта (см. рис. 17.1, е) прокладывают дополнительный съемочный ход 1-2-3-4-5, который привязывают к основному ходу. Углы в съемочном ходе измеряют одним полуприемом, а стороны стальной лентой или с помощью нитяного дальномера (в коротких ходах). Границы контура снимают от сторон съемочного хода способом перпендикуляров. Если контур снимаемого объекта имеет прямолинейные границы (сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, застройки и т. п.), то съемочный ход прокладывают непосредственно по границам объекта. Очертание этого хода в рассматриваемом случае и представит собой контур снимаемого объекта.

17.3.6. Составление абриса

Съемка ситуации местности требует от исполнителей тщательности и аккуратности при производстве измерений и ведении записей и зарисовок в полевых журналах. Поскольку абрис служит основным съемочным документом, на основе которого составляется план местности, к составлению абриса следует подходить особенно внимательно. В процессе съемки исполнитель должен постоянно изучать ситуацию, форму контуров, выбирая оптимальные способы съемки того или иного элемента ситуации, стремиться детально снимать контуры местности и фиксировать их на абрисе, не допуская пропусков в записях результатов измерений. Размер абриса должен обеспечивать четкое и удобное расположение на нем всех построений и записей. Пример абриса съемки участка местности показан на рис. 17.2.

Рис. 17.2. Абрис теодолитной съемки

Для контроля результатов измерений съемку наиболее важных объектов или отдельных их точек рекомендуется осуществлять путем выполнения измерений с двух точек хода или различными способами. Если с данной точки (или линии) хода съемка контура не закончена, то на новой станции ее следует начинать с точки, которая уже была снята с предыдущей станции. При съемке ситуации участка местности (см. рис. 17.2) использованы все описанные выше способы съемки. Так, способом перпендикуляров от сторон хода IV-V и V-VIснят контур леса, от сторон IV-IX и IX-VIII – характерные точки контура луга и т. д. Полярный способ использован для съемки точки поворота грунтовой дороги, угловых точек контур; пашни, луга и др. Относительно стороны III-IVспособом засечек снять угловые точки контура строящегося здания; способ угловых засечек использован при съёмке опоры ЛЭП и отдельного дерева. Способом створов (промеров) по сторонам VI-VII, IX-VIII, IV-V заснята грунтовая дорога, а также границы пашни. Съемка контура березовой рощи выполнена; способом обхода, для чего проложен съемочный ход V-a-б-в-г-д-V(численные значения углов и длин сторон в съемочном ходе даны в таблице). При съемках небольших участков местности и простой ситуации результаты измерений по теодолитному ходу, а также абрис приводятся в одном полевом журнале. При съемке больших участков и сложной ситуации абрис ведется в отдельном журнале, в котором страница отводится для одной-двух линий хода. Полевые журналы и абрисы должны быть оформлены качественно, чтобы в них мог легко разобраться другой исполнитель, не принимавший участия съемке данного участка местности.

28. Прокладка теодолитного хода:Прокладка теодолитных ходов. В процессе рекогносцировки на местности отыскивают опорные геодезические пункты, сохранившиеся пункты геодезической основы предыдущих съемок, проверяют условия оптической видимости между ними и возможность измерения длин линий на местности для угловой и плановой привязки теодолитного хода. Придерживаясь проекта, выбирают места окончательного закрепления вершин теодолитного хода. Длины их сторон должны быть не менее 20 и не более 350 м.

Вершины теодолитного хода обозначают либо деревянными колышками (временными знаками на период съемочных работ), либо надежно закрепленными трубами, стержнями, рассчитанными на создание постоянного съемочного обоснования. Постоянные знаки окапывают. Измерения углов. В теодолитных ходах чаще всего измеряют правые по ходу горизонтальные углы техническими теодолитами класса Т30 двумя полуприемами с соблюдением методики измерений и технических требований по уменьшению действия основных источников погрешностей, рассмотренных в § 4.4. При измерениях заполняется полевой журнал, содержащий графы таблицы 4.2 или 4.3.

Для осуществления съемки в установленной системе координат теодолитный ход прокладывают между пунктами геодезической сети. Должны быть известны координаты х и у начального и конечного исходных пунктов и необходимые дирекционные углы сторон сети, например ?АВ, ?МС на рис. 7.2, а. При угловой привязке на исходных пунктах, начальном В и конечном М, измеряются правые по ходу примычные углы ?1 и ?n, а для контроля и левые по ходу примычные углы ?'1 и ?'n. Оптическая видимость между исходными пунктами В и С обеспечивается визирными устройствами: либо визирным цилиндром сигнала или пирамиды или же вехой.

Угловая привязка разомкнутого теодолитного хода должна выполняться с таким же контролем, как и разомкнутого. Если в пункте N планово-угловой привязки существует видимость на другие пункты исходной геодезической сети Е и Р (см. рис. 7.2, б), то способом круговых примов определяют внутренний правый по ходу угол ?n и два примычных угла, например ?n и ?к. В данном случае проверяется условие (?n + ?n + ?к) – (?NP – ?EN + 180°) ? ± (0,5' – 1').

Стороны теодолитного хода измеряются мерной лентой (стальной рулеткой) или светодальномером (например, лазерной рулеткой) в прямом (D') и обратном (D") направлениях. При измерениях стальной лентой допустимое расхождение первого и второго результатов ?D = D' – D" опре- деляется по допустимой относительной погрешности 1 / Т теодолітного хода (см. табл. 7.1). Например при условии 1 / Т = 1 / 2000 получаем ?Dдоп = D / 2000. Если угол наклона стороны хода или ее отрезка ? ? 1,5°, то его измеряют. В средние значения D длин линий вводят поправки на компарирование, наклон и температурную, если их абсолютная величина больше D / 10 000 (см. § 5.1).

В процессе прокладки теодолитного хода результаты полевых измерений и сопутствующие пояснительные рисунки вносят в специальный полевой журнал. Для последующих камеральных вычислений составляется общая схема теодолитных ходов в произвольном масштабе, на которой указываются величины измеренных углов и горизонтальных расстояний.

Заполняется исходными данными Ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода (таблица. 7.2): в графе 1 указываются номера пунктов, в графе 2 – величины измеренных углов, в графе 5 – горизонтальне проложения сторон хода, в графе 4 – исходные дирекционные углы ?н и ?к, в графах 11 и 12 – координаты х и у начального и конечного исходных пунктов.

29Абрисы теодолитной и тахеометрической съёмок:

Основные сведения. Тахеометрическая съемка - основной вид съемки для создания планов небольших незастроенных и малозастроенных участков, а также узких полос местности вдоль линий будущих дорог, трубопроводов и других коммуникаций. С появлением тахеометров-автоматов этот способ съемки становится основными для значительных по площади территорий, особенно когда необходимо получить цифровую модель местности. При тахеометрической съемке ситуацию и рельеф снимают одновременно, но в отличие от мензульной съемки план составляют в камеральных условиях по результатам полевых измерений.

Съемку производят с исходных точек - пунктов любых опорных и съемочных геодезических сетей. Съемочная сеть может быть создана в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда отметки точек теодолитного хода определяют геометрическим нивелированием. В большинстве же случаев для съемки прокладывают тахеометрические ходы, отличающиеся тем, что все элементы хода (углы, длины линий, превышения) определяют теодолитом или тахеометром-автоматом. При этом одновременно с приложением тахеометрического хода производят съемку. В этом главное отличие тахеометрической съемки от других видов топографических съемок.

Съемка теодолитом. Порядок работ на станции тахеометрического хода при работе теодолитом следующий.

В первую очередь выполняют измерения, относящиеся к проложению съемочного хода. Теодолит устанавливают над точкой и приводят его в рабочее положение. На смежных точках хода устанавливают дальномерные (обычно нивелирные) рейки. Одним полным приемом измеряют горизонтальный угол хода. При двух положениях вертикального круга теодолита измеряют вертикальные углы на смежные точки хода. По дальномеру теодолита определяют расстояния до смежных точек. Измеряют высоту прибора.

  Рис. 11.3. Абрис тахеометрической съемки

Далее приступают к съемке. Для этого в первую очередь при левом круге (КЛ) ориентируют лимб теодолита на предыдущую точку. С этой целью нуль алидады совмещают с нулем лимба и, закрепив алидаду, вращением лимба наводят зрительную трубу на ориентирную точку. Трубу наводят на съемочные пикеты только вращением алидады.. На съемочные пикеты устанавливают дальномерные рейки и измеряют на них при одном круге горизонтальные и вертикальные углы, а по дальномеру - расстояния. Если съемочный

123

пикет является только контурной точкой, вертикальный угол не измеряют.

Результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки (табл. 11.1).

Положение съемочных пикетов выбирают таким образом, чтобы по ним можно было изобразить на плане ситуацию и рельеф местности. Их берут на всех характерных точках и линиях рельефа: на вершинах и подошвах холмов, дне и бровках котловин и оврагов, водоразделах и тальвегах, перегибах скатов и седловинах. При съемке ситуации определяют границы угодий, гидрографию, дороги, контуры зданий, колодцы, т. е. все то, что подлежит нанесению на план в данном масштабе. Чем крупнее масштаб съемки, тем больше число съемочных пикетов и тем меньше расстояние между пикетами и от станции до пикетов. Так, если при съемке масштаба 1:5000 максимальное расстояние до твердых контуров ситуации ограничено 150 м, а до нетвердых - 200 м, то в масштабе 1:500 - 60 и 80 м соответственно.

В процессе съемки на каждой станции составляют абрис (рис. 11.3). На нем показывают положение станции хода, направление на предыдущую и последующую точки, расположение всех съемочных пикетов, рельеф и ситуацию местности. Съемочные пикеты отмечают теми же номерами 1..10, что и в полевом журнале, ситуация местности изображается условными знаками, рельеф - горизонталями. Между точками на абрисе проводят стрелки, указывающие направление понижения местности.

По окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба теодолита, для чего снова визируют на предыдущую точку хода. Если повторный отсчет отличается от начального более чем на 5’, съемку на данной станции переделывают. Для контроля на каждой станции определяют несколько пикетов, расположенных в полосе съемки со смежных станций.

В простейшем случае составление плана по результатам тахеометрической съемки начинают с построения координатной сетки и нанесения по координатам точек теодолитного хода. Правильность нанесения точек хода контролируют по длинам его сторон: измеряют расстояния между вершинами - выраженные в масштабе, они должны быть равны расстояниям между соответствующими точками на плане или отличаться не более чем на 0,2 мм.

Вслед за этим наносят на план пикетные точки циркулем-измерителем, масштабной линейкой и транспортиром. Данные для нанесения берут из журнала тахеометрической съемки.

Направление на пикеты со станции (рис. 11.4) строят по транспортиру. Например, при съемке на станции II лимб теодолита был ориентирован по направлению на точку I. Транспортир прикладывают центром к точке II плана, а отсчет 0°00’ совмещают с направлением на точку I. Направление на точку I получают, отложив по дуговой шкале транспортира 18°40’, а расстояние до точки I от

При теодолитной съемке заполняется абрис — схематический чертеж, на котором изображают вершины и створы теодолитного хода, снятую с них ситуацию, записывают результаты угловых и линейных измерений (рис. 1.23). Абрис составляют непосредственно во время съемки. При составлении абриса на нескольких листах должно быть перекрытие изображения, т. е. последующий лист должен начинаться с точек, которыми закончился предыдущий. Абрис является исходным документом для составления плана теодолитной съемки, поэтому его нужно составлять четко, аккуратно, чтобы при его использовании не было разночтений и неопределенностей.

32.Методы геометрического нивелирования

  Геометрическое нивелирование (рис. 9.1) – нивелирование с помощью горизонтального луча (а и b – отсчеты по рейке, i – высота нивелира).

                              Из середины                                                Вперед

 

                                   

h = a – b                                                     h = i – b

Рис. 9.1. Геометрическое нивелирование

Если нивелирование выполняют с одной станции, это простое нивелирование. Чаще приходится выполнять сложное нивелирование (рис.9.2).

 

30. Виды нивелирования:В зависимости от применяемых приборов и измеряемых величин нивелирование делится на несколько видов.

1. Геометрическое нивелирование – определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча. Осуществляют его обычно с помощью нивелиров, но можно использовать и другие приборы, позволяющие получать горизонтальный луч.

2. Тригонометрическое нивелирование – определение превышений с помощью наклонного визирного луча. Превышение при этом определяют как функцию измеренного расстояния и угла наклона, для измерения которых используют соответствующие геодезические приборы (тахеометр, кипрегель).

3. Барометрическое нивелирование – в его основу положена зависимость между атмосферным давлением и высотой точек на местности.

4. Гидростатическое нивелирование – определение превышений основывается на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены сосуды.

5. Аэрорадионивелирование - превышения определяются путем измерения высот полета летательного аппарата радиовысотомером.

6. Механическое нивелирование - выполняется с помощью приборов, устанавливаемых в путеизмерительных вагонах, тележках, автомобилях, которые при движении вычерчивают профиль пройденного пути. Такие приборы называются профилографы.

7. Стереофотограмметрическое нивелирование основано на определении превышения по паре фотоснимков одной и той же местности, полученных из двух точек базиса фотографирования.

8. Определение превышений по результатам спутниковых измерений. Использование спутниковой системы ГЛОНАСС – Глобальная Навигационная Спутниковая Система позволяет определять пространственные координаты точек.

При нивелировании из середины прибор устанавливают между точками А и В . Тогда точка В называется передней, точка А – задней, отсчет «в» – передним отсчетом, «а» – задним отсчетом, рейка в точке В – передней рейкой, в точке А – задней рейкой. Превышение будет равно разности отсчетов по задней и передней рейкам, если ось визирования горизонтальна: hв= а - в.

31. Нивелирование «из середины» и «вперёд», какой способ точнее:

Если ось визирования не совпадает с горизонтом , то возникает погрешность х, равная для отсчетов а и в , когда прибор находится точно посередине (АВ/2). В этом случае, погрешность х компенситуется: hВ=(a+x)–(b+x). Рис. 67.

При нивелировании вперед окуляр прибора должен находиться на одной отвесной линии с точкой А. Измерив высоту прибора i и взяв отсчет по передней рейке «в» получают превышение: hв= i – в

При отклонении луча визирования от горизонта возникающая погрешность х никак не компенсируется: hВ = i – (в+х)

В практике применяется главным образом способ нивелирования из середины. Его преимущества по сравнению со способом нивелирования вперед следующие: 1. исключается возможная погрешность при невыполнении главного условия (параллельности визирной оси и оси уровня для нивелиров с уровнем при зрительной трубе), отчего ось визирования отклоняется от горизонта. Если нивелир расположен точно посередине между рейками, то изменение обоих отсчетов на величину х не повлияет на измеренное превышение; 2. исключается влияние на измеренное превышение кривизны Земли; 3. исключается влияние рефракции. Явление рефракции состоит в том, что из-за различной плотности воздуха по высоте визирный луч идет не по прямой, а по некоторой кривой, обращенной вогнутостью к поверхности Земли. Обобщенная схема, отображающая влияние кривизны Земли и peфракции показана на рис. 69. Если нивелир расположен точно посередине между рейками, то х3 = х4, и явление рефракции не повлияет на величину

превышения.

33. Способы производства геометрического нивелирования:Сущность геометрического нивелирования сводится к определению превышения точки В над точкой А (рис.2.1)горизонтальным лучом визи­рования, используя нивелир и рейки. Нивелир - геодезический прибор, у которого в момент отсчета по рейке визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Визирная ось зрительной трубы - это мнимая линия, соединяющая перекрестие нитей сетки и оптический центр объектива. Таким образом, в нивелире должна быть зрительная труба для точного визиро­вания на рейку и уровень, обеспечивающий горизонтальное положение визирной оси.

Пусть при наведении зрительной трубы на рейку, установленную в точке А, получим отсчет а, а при визировании на рейку в точке В - отсчет в ; тогда искомое превышение равно

h =а-в.

Если условно принять точку А задней, а точку В передней, то превышение равно взгляду назад минус взгляд вперед. В данном конкретном случае точка В выше, чем точка А, поэтому превышение будет положительным и имеет знак (+), в обратном направлении – знак (-).

Если высота точки А над уровенной поверхностью равна НА , то высоту точки В легко определить по формуле

Hв = HА + h,

т.е. высота последующей точки хода равна высоте предыдущей точки плюс превышение.

Высота горизонта прибора (НГ) определяется по формулам

Нг=НА+а

или Нг=НВ+в

т.е. равна высоте точки плюс отсчет по рейке, установленной в этой точке. Из формул очевидно, что по известной высоте горизонта прибора можно определять отметки точек или, как принято говорить, выносить высоты точек в натуру, например

НА= НГ - а

Основным способом геометрического нивелирования является нивелирование “из середины" , где превышение определя­ют по формуле

На рис. показан способ нивелирования "вперед". В этом случае превышение определяется по формуле

h=i-в

где i - высота прибора (высота визирного луча над точкой стояния прибора); в- отсчет по рейке„

Способ нивелирования "вперед" применяется реже, чем способ нивелирования "из середины" (в основном при выносе высот точек в натуру). Ясно что при нивелировании "вперед" трудно измерять высоту прибора с необходимой точностью; производительность работ будет значительно ниже . Кроме того (как будет доказано далее), необходимо учитывать влияние кривизны Земли и вертикальной рефракции (влияние искривления визирного луча в вертикальной плоскости из-за неодинаковой плотности слоев атмосферы).

Когда требуется определить hАВ - разность высот между удаленными друг от друга точками, применяют последовательное (сложное) нивелирование (рис.2.3)

hАВ=∑h,

где ∑h=h1+h2+…+hn,

H=HA+∑h

На рис. показан нивелирный ход методу точками А и В. Точки стояния реек (1,2 ... n-1), общие для двух смежных станций прибора, назы­ваются связующими точками. В этих точках рейка сначала является передней, затем - задней.

При изысканиях дорог, каналов и других линейных сооружений прокладывают трассу - ход, как правило, по оси линейного сооружения. Получают серию высот точек (обязательно определяют высоты точек -перегибов), по которым строят профиль оси будущего сооружения. Такое нивелирование вдоль трассы называется продольным нивелированием.

Чтобы характеризовать рельеф местности по обе стороны от оси трассы, в характерных местах строят поперечники, их тоже нивелируют и строят профили поперечников, необходимые для подсчета объемов земляных ра­бот и проведения вертикальной планировки.

При изысканиях аэродромов, строительных площадок, стадионов и т.п. применяют нивелирование поверхности по квадратам.

34. Техническое нивелирование: В процессе нивелирования трассы получают отметки всех пикетных точек, начала, середины и конца кривой, промежуточных точек и точек поперечных профилей. Для этого по трассе в прямом и обратном направлении прокладывают нивелирный ход. В прямом ходе определяют отметки всех точек трассы, в обратном – только связующих точек. Нивелирный ход привязывают к реперу или марке (по указанию преподавателя).

Нивелирование по трассе выполняют со станций. При выборе места станции должна быть обеспечена видимость реек и визирный луч должен проходить выше поверхности Земли не менее, чем на 0,2 м. Нивелир следует устанавливать на станции так, чтобы расстояние до задней и передней реек было по возможности одинаковым.

Порядок нивелирования на станции:

1. Нивелир устанавливают в рабочее положение, а рейки – на прочно вбитые в землю колья или на отмеченные точки на асфальте;

2. Трубу нивелира наводят на черную шкалу задней рейки и устанавливают по глазу наблюдателя. Элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт (для нивелира Н3), берут отсчет по средней нити сетки (3ч) и записывают его в полевой журнал нивелирования трассы;

3. Рейку поворачивают красной шкалой к нивелиру и снова берут отсчет (3к);

4. Трубу нивелира поворачивают вокруг его оси и наводят на черную шкалу передней рейки; действуя элевационным винтом, устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт, берут отсчет по средней нити (nч) и записывают его в журнал;

5. Рейку поворачивают красной шкалой к нивелиру и снова берут отсчет (nк);

6. Превышение вычисляют по черной и красной стороне реек не снимая прибора:

Если полученные превышения отличаются друг от друга не более, чем на 5 мм, то вычисляют среднее превышение, в противном случае наблюдения на станции повторяют;

7. Заднюю рейку устанавливают на плюсовые точки трассы и на точки поперечника и берут отсчеты только по черной шкале рейки.

По окончании работы нивелир переносят на очередную по ходу станцию, задний реечник переходит со своей рейкой на переднюю связующую (пикетную, иксовую или плюсовую) точку следующей станции, а передний реечник остается на месте со своей рейкой.

При нивелировании особое внимание следует обратить на выбор связующих точек, то есть точек, через которые передаются превышения. Если превышения между этими точками больше длины рейки (3 м), то необходимо сократить длину плеч – расстояние от нивелира до реек. В этом случае в качестве связующих используют плюсовые точки трассы.

Если таких точек нет, то в качестве связующих используют иксовые точки, которые в журнале обозначают как Х1, Х2…. В иксовых точках при нивелировании устанавливают нивелирные башмаки или костыли, а при отсутствии их – деревянные колышки или отмечают на асфальте масляной краской. Расстояния до иксовых точек не измеряют.