2.3. Нивелирование площади

Для выявления детального строения рельефа на опреде­ленном участке производят геометрическое нивелирование пло­щади, составляют план, на котором проводят горизонтали с малой высотой сечения.

Полевые работы

Нивелирование площади участка заключается в разбивке на нем сетки квадратов и определении отметок их вершин. Ве­личина разбиваемых квадратов зависит от многих причин. В инженерно-строительной практике длина сторон квадратов колеблется от 5 до 50 м.

Сетку квадратов на местности можно разбить различными способами. Например, при помощи теодолита, эккера и мерной ленты строят прямоугольник так, чтобы стороны его возможно ближе подходили к. контуру участка. На противоположных сторонах прямоугольника от левых или правых вершин откла­дывают отрезки, равные сторонам квадрата. После этого про­вешивают прямые, соединяющие соответствующие точки на противоположных сторонах прямоугольника. В точках пересечения забивают сторожки и нумеруют их. Расположение квадратов нумерацию точек изображают на схеме — абрисе (рис. 10).

Руководствуясь этой схемой, назначают места станций и свя­зующие точки. Последние должны составить замкнутый поли­гон. На связующих точках забивают колышки вровень с зем­лей и на них устанавливают рейку при нивелировании. Поря­док работ на станции должен быть следующий.

Рис.10. Нумерация квадратов сетки

Установив ни­велир в рабочее положение, делают отсчеты по рейкам, стоя­щим на связующих точках так, как это делается при про­дольном нивелировании. Проконтролировав эти отсчеты по двум горизонтам инструмента или двум сторонам рейки, про­изводят нивелирование (при втором горизонте) всех осталь­ных точек, прилегающих к данной станции. Рейку на этих точ­ках ставят на землю рядом со сторожком.

Занивелированные на станции точки также отмечают на схеме. Отсчеты записы­вают в журнал в графу промежуточных отсчетов.

Камеральные работы

Выполнив нивелирование на всех станциях, подсчитывают сумму превышений между связующими точками. Теоретически она должна быть равна нулю. Допустимую невязку по хо­ду вычисляют по формуле

Δ h = 0,003 √ n , где п — число станций.

Если полученная невязка менее допустимой, то ее распре­деляют поровну между связующими точками.

Затем вычисля­ют условные отметки связующих, точек (если не было при­вязки к реперам государственного нивелирования). По отмет­кам связующих точек вычисляют горизонты инструментов для каждой станции и по ним отметки всех промежуточных точек.

После этого составляют план участка с построением на нем сетки квадратов. При каждой вершине указывают ее от­метку с точностью до 1 см. Далее вычеркивают горизонтали и. оформляют план.

2.4. Тахеометрическая съемка

Полевые работы

Прокладка тахеометрических ходов

При тахеометрической съемке одновременно снимается си­туация и рельеф. Съемку контурных и высотных точек выпол­няют полярным способом. Отметки высотных точек определяют геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

Опорной сетью при тахеометрической съемке небольших участков служат высотные теодолитные ходы, которые могут быть замкнутыми полигонами.

Прокладка ходов заключается в выборе и закреплении на местности точек поворота, измерении расстояний между ними, горизонтальных углов и определения превышений. Длину линий между точками тахеометрического хода измеряют стальной лентой или дальномером дважды в прямом и обратном направлениях. Горизонтальные углы измеряют так же, как и при теодолитной съемке, а вертикальные углы полным приемом для каждого направления.

Определение места нуля (МО) и измерение вертикальных углов

Вертикальный круг теодолита при тахеометрической съемке должен быть отрегулирован так, чтобы при горизонтальном положении визирной оси трубы и выведенном пузырьке уровня алидады вертикального круга на середину отсчет по верньеру равнялся 0°0'. Однако такая идеальная установка угла невозможна.

Поэтому определяют величину отсчета (угла), которая соответствует указанному положению визирной оси трубы и пузырька уровня, и называют его место нуля (МО).

Тогда вертикальный угол вычисляют по одной из следующих формул:

;

ά = КЛ —МО; ά = МО— КП.

Место нуля вертикального круга определяют по формуле

МО =

При этом к малым отсчетам (0—60°) следует прибавлять 360°.

Существует несколько способов оцифровки делений лимба вертикального круга. Это следует иметь в виду при измерении вертикальных углов и определении места нуля.

Определение превышений

Превышение одной точки полигона относительно другой определяют по формуле

H = d tg ά + i – l + f ,

где d —горизонтальное проложение стороны полигона;

ά — угол наклона;

I — высота инструмента в метрах;

l — высота, рейки, на которую наводилось пересечение нитей;

f —поправка за рефракцию и кривизну Земли.

Превышение вычисляют дважды: прямое и обратное. Раз­ница между ними допускается 4 см на каждые 100 м длины линии. Если расхождение допустимо, то, за окончательное превышение берут среднеарифметическое.

Порядок работ на станции

Проверенный инструмент устанавливают над точкой и при­водят в рабочее положение, т. е. центрируют, нивелируют, из­меряют высоту инструмента. Затем измеряют горизонтальный угол полигона, расстояния и вертикальные углы между точ­кой стояния инструмента и предыдущей и последующей точ­ками тахеометрического хода, на которых должны быть уста­новлены рейки.

Вертикальные углы измеряют полным приемом. Полевым контролем служит постоянство места нуля на станции (коле­бание МО не должно превышать двойной точности верньера) вычисленное по наблюдениям на предыдущую и последующую точки. Для ориентирования полигона измеряют магнитный азимут одной из сторон. Указанные измерения записывает в журнал (табл.5). После этого приступают к съемке подробностей.

С ъ е м к а подробност е й и ведение кроки

Перед съемкой подробностей на рейке следует отложить вы­соту инструмента (перевязать соответствующее место рейки: тесемкой) и сориентировать лимб горизонтального круга. Для ориентировки нуль лимба совмещают с нулем верньера и, вращая лимб, направляют трубу на переднюю точку. После этого лимб за­крепляют. Таким образом, на первой станции лимб будет ориенти­рован по линии 1—11, на II станции — по линии II—111 и т. д. Если после такой ориентировки лимба открепить алидаду и навести трубу на любую точку местности, то отсчет по первому .верньеру будет полярным углом этой точки относительно линии ориентирования, как полярной оси.

Затем последовательно визируют на все намеченные пике­ты вокруг станции. Определяя горизонтальные углы и расстоя­ния до них, измеряют вертикальный угол.

Горизонтальный и вертикальный угол измеряют одним полуприемом с. отсчетами по одному верньеру. Расстояние — разность отсчетов по рей­ке, умноженная на коэффициент дальномера (который обычно равен 100). Ситуация и рельеф глазомерно зарисовываются на бумаге и называются кроки (рис. 11). На кроки схематично указывают положение станции и реечных точек (на изгибах контуров и характерных точках рельефа) с их нумерацией. Нумерацию пикетов следует вести общую на всем участке. Точки заносят в журнал под тем же номером, что и в кроки. Кроме того, на кроки стрелками указывают направление скатов, что помогает впоследствии проведению горизонталей на плане.

Рис.11. Кроки тахеометрической съемки

Таблица 5

После окончания работы на первой станции и записи всех данных в журнал переходят на следующую станцию и повто­ряют все действия описанным выше способом.

Автоматизация тахеометрической съемки..

С появлением элект­ронных тахеометров стала возможна частичная или полная авто­матизация тахеометрической съемки.

При съемке электронный тахеометр устанавливается на съе­мочных точках, а на пикетных точках — специальные вешки с отражателями, входящими в комплект тахеометра. При наведении на отражатели в автоматическом режиме определяются горизон­тальные и вертикальные углы, а также расстояния до смежных съемочных и пикетных точек. С помощью микроЭВМ тахеометра производят обработку результатов измерений и в итоге получают приращения Δх и Δу координат и превышения h на смежные съе­мочные и пикетные точки. При этом автоматически учитываются все поправки в измеряемые расстояния и за наклон вертикальной оси прибора в измеряемые углы.

Результаты измерений могут быть введены в специальное запоминающее устройство (накопитель информации) или переписаны на магнитную кассету. В дальней­шем из накопителя или с магнитной кассеты информация посту­пает в ЭВМ, которая по специальной программе производит окон­чательную обработку результатов измерений, включающую в себя вычисление координат съемочных и пикетных точек, уравнива­ние съемочного хода и другие вычисления, необходимые для гра­фического построения топографического плана или цифровой мо­дели местности. Графическое построение топографического плана осуществляется графопостроителем, соединенным с ЭВМ.