Лабораторные работы по геодезии. Учебное пособие для студентов I курса специализации «Маркшейдерское дело»
.pdf
3.7. Вычисляют относительную линейную невязку:
fотн. = |
fабс. |
= |
1 |
= , |
(23) |
|
P |
P : fабс. |
|||||
|
|
|
|
где Р – периметр хода.
Если относительная невязка меньше 20001 , невязки
fх и fy распределяют в вычисленные приращения координат по формулам:
υ ΧΚ |
= − |
fΧ |
dik ; υУK |
= − |
fУ |
dik . |
(24) |
P |
|
||||||
|
|
|
|
P |
|
||
Если невязку нельзя разделить поровну на все углы, то большую поправку вводят в углы, образованные короткими сторонами.
Контролем распределения поправок являются равенст-
ва:
∑υ ΧΚ = − fΧ ; ∑υУК = − fУ .
3.8. Вычисляют исправленные приращения координат:
ΔΧ испр . = ΔΧ + υ Χ ; ΔΥ |
+ υ y . |
n |
т |
Контрольные равенства: ∑ ΔΧ испр |
= 0; ∑ΔΥ |
1 |
1 |
3.9.Вычисляют координаты вершин хода:
Χk = Χ k −1 + ΔΧ испр. ;
(25)
испр. = 0 .
Υ k = Υ k−1 + ΔΥ испр. |
(26) |
Контролем вычислений координат являются вычис-
ленные координаты точки 1.
61
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерен- |
Исправ- |
Дирекц. |
Гориз. |
Вычис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ленные |
пролож. |
|
Исправленные |
|
|
|
|
||||||||||
|
№ |
ные углы |
углы |
ленные |
|
|
Х |
Y |
№ |
||||||||||
|
|
|
|
углы |
|
|
d, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
º |
' |
° |
' |
° |
' |
|
± |
X |
± |
Y |
± |
X |
± |
Y |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
248 |
28 |
|
|
|
0 |
||||||||
|
П |
110 |
32 |
110 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4863,25 |
2391,48 |
п |
|
|
|
|
|
|
317 |
56 |
91,65 |
+ |
68,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
171 |
56 |
171 |
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4931,29 |
2330,08 |
1 |
|
|
|
|
|
|
326 |
00 |
137,21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
140 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
140,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62 |
3 |
95 |
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
138,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
138 |
06,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
168,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
116 |
14,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
133,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
109 |
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
165,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
119 |
37,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
P= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑β пр. = , ∑β т. =
Задача № 35.
Ведомость уравнивания превышений и вычисления абсолютных отметок точек теодолитного хода.
Таблица 5
Измеренные углы
наклона
Название
направле-
ний прямой средний обратный
|
Превышения |
Отмет- |
||
Горизонт. |
|
|
||
проложе- |
вычислен- |
урав- |
ки |
|
точек |
||||
ние d |
нен- |
|||
|
ные |
ные |
Н |
|
|
h′ |
|
||
|
|
h |
|
|
№
точек
Высотная привязка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П-1 |
|
+0005′,6 |
|
+0005′,5 |
|
91,65 |
|
|
+0,15 |
+0,15 |
108,54 |
П |
1-П |
|
-0005′,4 |
|
|
|
|
108,69 |
1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Замкнутый |
ход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
+0010′,4 |
+0010′,5 |
|
137,21 |
|
|
|
108,69 |
1 |
||
2-1 |
|
-0010′,6 |
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2-3 |
|
+0028′,4 |
+0028′,5 |
|
140,07 |
|
|
|
|
2 |
||
3-2 |
|
-0028′,6 |
|
|
|
|
|
3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3-4 |
|
-1030′ |
-1030′ |
|
138,04 |
|
|
|
|
3 |
||
4-3 |
|
+1030′ |
|
|
|
|
|
4 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4-5 |
|
-0030′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
-0030′ |
|
168,42 |
|
|
|
|
|
||
5-4 |
|
+0030′ |
|
|
|
|
|
5 |
||||
5-6 |
|
+1013′1 |
+1013′ |
|
133,20 |
|
|
|
|
5 |
||
6-5 |
|
-1012′9 |
|
|
|
|
|
6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6-1 |
|
+0011′5 |
+0011′5 |
|
165,18 |
|
|
|
|
6 |
||
1-6 |
|
-0011′,5 |
|
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
fh |
= ∑h' = |
|
fh доп. = |
|
0,04P |
|
: 100 = |
|
|
|
||
|
|
n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
63
2.Порядок вычислений абсолютных отметок
1.По измеренным углам наклона вычисляют средние углы со знаками прямого хода. По вычисленным средним углам и горизонтальным проложениям вычисляют превышение между точкой П и точкой 1:
hΠ −1 = dΠ −1tgν Π −1 = +0,15Μ .
2. Вычисляют отметку точки 1 по известной отметке точки П:
Η 1 = Η Π + 0,15 = 108,54Μ + 0.15Μ |
= 108,69Μ . |
3. Вычисляют превышения между вершинами съемоч- |
|
ного обоснования по формуле |
|
h = dtgν + i − V , |
(27) |
при V = i, h= d tg ν. |
|
4. Вычисляют высотную невязку по формуле
N |
|
f h = ∑ h . |
(28) |
1 |
|
5. Вычисляют допустимую величину высотной невязки
fh доп. = |
0,04Ρ |
: 100 , |
(29) |
|
Ν |
||||
|
|
|
где N – число сторон хода.
При fh ≤ fhдоп. определяют поправку в каждое превыше-
ние
υ hk |
= − |
f n |
d ik . |
(30) |
|
Ρ |
|||||
|
|
n |
n |
||
|
|
|
|||
Контролем служит равенство ∑υ n = − fn ∑υ n = − fn . |
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
64
6. Вычисляют уравненные превышения hур = h + υn . Контролем служит равенство ∑hуп = 0 .
7. По формуле Η n = Η n−1 + hур. вычисляют отметки вершин хода.
Лабораторная работа №16
Инженерно-техническое нивелирование
Задача № 38.
По данным табл. 6 вычислите абсолютные отметки пикетов и промежуточных точек.
Порядок работы на станции:
1.Устанавливают нивелир в рабочее положение по круглому уровню.
2.Наводят трубу на рейку на задней связующей точке, берут отсчет по черной стороне рейки (ач) и записывают его
вграфу 3 журнала нивелирования (см. рис. 11).
3.Наводят трубу на рейку на передней связующей точке, берут отсчет по черной стороне рейки (вч) и записывают его в графу 4.
4.Берут отсчет по красной стороне рейки на передней связующей точке (вк) и записывают его в графу 4.
5.Берут отсчет по красной стороне рейки на задней связующей точке (ак) и записывают его в графу 3.
6.Правильность отсчетов по рейкам контролируют, вычисляя разности пяток: отсчет по красной стороне минус отсчет по черной стороне. Разности отсчетов для одинаковых реек не должны отличаться более чем на 5 мм.
65
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
станции№ |
пикетов№ |
Отсчеты по рейке |
Превышение |
Среднее |
Гори- |
Абсолют- |
|||||||
|
|
|
|||||||||||
заднийа |
переднийb |
промежут.c. |
|||||||||||
|
h |
превыш. |
зонт |
ная |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
hср. |
инстру- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отметка |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мента |
H,м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГИ, м |
||
|
|
|
|
|
+ |
|
- |
+ |
|
- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|||
|
пк0 |
0907 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
144,672 |
|
|
|
5590 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пк1 |
|
|
1273 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+57 |
|
|
2347 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пк2 |
|
|
1669 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+20 |
|
1073 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5760 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+20 |
3439 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8122 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
+39 |
|
|
0306 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+50 |
|
|
0300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+68 |
|
1491 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+68 |
1473 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6155 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пк3 |
|
|
2168 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
+36 |
|
|
2897 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л+12 |
|
|
0029 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п+2 |
|
|
3406 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль наблюдений производят также по превышениям:
hч = aч − вч ; hΚ = aΚ − вΚ ,
где hч – превышение по черным сторонам реек; hк – превышение по красным сторонам реек.
Разность превышений hч – hк не должна превышать более 5 мм. Если условие выполнено, то вычисляют среднее превышение.
7. Если на данной станции имеются промежуточные точки, то на них устанавливают заднюю рейку и берут отсчеты только по черной стороне. Отсчеты записывают в графу 5.
66
8. При переходе на следующую станцию задняя рейка переносится на передний пикет новой станции.
Камеральные вычисления.
1. На каждой странице журнала производят постраничный контроль:
∑a − ∑в |
= ∑hch |
, |
(31) |
|
2 |
||||
|
|
|
где ∑а – сумма отсчетов на заднюю точку; ∑в – сумма отсчетов на переднюю точку; ∑hср . – сумма средних превышений.
Результаты вычислений записывают внизу каждой страницы.
2. Отметки связующих точек вычисляют по формуле:
Η n+1 = Η n + h , |
(32) |
где Hn+1 – абсолютная отметка последующей связующей точки;
Hn – абсолютная отметка предыдущей связующей точ-
ки;
h – исправленное превышение между связующими точ-
ками.
Вычисленные отметки записывают в графу 9 журнала. 3. Отметки промежуточных точек вычисляют через го-
ризонт инструмента (ГИ):
ΓИ = Η СВ.Т . + ач ,
где Hсв.т. – абсолютная отметка задней или передней точки; ач – отсчет по черной стороне рейки на задней или пе-
редней связующей точке.
67
Значения ГИ записывают в графу 8 журнала. Отметки промежуточных точек (Hпр.) вычисляют по формуле:
Η ΠΡ . = ГИ − с, |
(33) |
где с – отсчет по рейке на промежуточной точке. Завершением нивелирования трассы является построе-
ние профиля трассы по данным журнала нивелирования и пикетажного журнала.
Задача № 39. Постройте профиль трассы по данным табл. 6.
Профили трассы и поперечников строят на милли-
метровой бумаге в масштабах: горизонтальный 1 : 5000, вертикальный 1 : 500. Профили поперечников строят в масштабе 1 : 1 000. Построение профиля начинают с вычерчивания линии условного горизонта (УГ). Отметку линии УГ с округлением до 10 м выбирают так, чтобы минимальная отметка линии профиля Hmin была на 8 – 10 см выше линии условного горизонта Hу.г., т.е. Η У .Г . = Η МИН . − (40 – 50 м). Выше этой линии строится профиль трассы, а ниже – сетка профиля. Расположение сетки, содержание и размеры граф в миллиметрах указаны на рис. 28.
Проектную линию наносят с соблюдением следующих условий:
1)проектная отметка начала трассы задается преподавателем;
2)уклон отдельных участков проектной линии не должен превышать максимального значения 0,09 (для дороги
3 категории);
3)должен быть обеспечен баланс и минимум земляных
работ.
68
Рис. 29. |
Порядок построения проектной линии: |
1.На профиле от точки с проектной отметкой намечают наклонные или горизонтальные участки проектной линии так, чтобы объем земляных работ был минимальным, а объем насыпей был примерно равен объему выемок.
2.Находят уклон проектной линии по формуле
i = |
h |
, |
(34) |
|
d |
||||
|
|
|
||
69 |
|
|
||
где h – превышение концов наклонных участков проектной линии;
d – горизонтальное расстояние между концами этого участка.
Уклон не должен превышать допустимого значения. Точки перелома проектной линии проектируют в графу 5 сетки. В полученных прямоугольниках проводят диагонали по направлению уклона. При нулевом уклоне проводят среднюю линию. Сверху выписывают значение уклона до 0,001, снизу – горизонтальное расстояние.
3. Проектные отметки точек профиля (красные отметки Нкр) вычисляют по формуле
H nкр+.1 = H nкр. + iпр.d , |
(35) |
где Нкр.n+1 – проектная отметка последующей точки; Нкр.n – проектная отметка предыдущей точки;
ίпр. – уклон проектной линии;
d – горизонтальное расстояние между точками. Проектные отметки с округлением до 0,01 м записыва-
ют в графу 4 сетки профиля.
4.Для каждой точки трассы вычисляют рабочие отметки, как разности между красной и черной отметками. Они определяют высоту насыпи или глубину выемки. Рабочие отметки (выемки) записывают ниже линии профиля. Рабочие отметки (насыпи) записывают над линией профиля.
5.В точках пересечения проектной линии с черной линией профиля рабочие отметки равны нулю. Их называют точками нулевых работ. Расстояние до точек нулевых работ вычисляют по формуле
Χ = |
|
q1 |
|
d , |
q |
+ q |
2 |
||
1 |
|
|
||
где q1 – рабочая отметка задней точки; q2 – рабочая отметка передней точки;
d – горизонтальное расстояние между ними.
70
