Полевая геодезическая практика. Методические указания для студентов лесохозяйственных, лесопромышленных, строительных и природоустроительных специальн

Нивелирование трассы производят методом «из середины» по методике, изложенной в разд. 6. На промежуточные точки берут отсчет только по черной стороне рейки. Данные наблюдений заносят в полевой журнал (см. табл. 3).

По мере заполнения полевого журнала производят постраничный контроль, а по окончании работ определяют невязку всего хода:

fh = ∑hср – (Hкон-Hнач),

где ∑hср – сумма средних превышений по всем страницам; Нкон – отметка репера в конце хода; Ннач – отметка репера в начале хода.

Если fh ≤ ± 50 мм·√L км (где L – длина хода, км), то полученную невязку распределяют с обратным знаком поровну во все превышения и вычисляют отметки связующих, а потом и промежуточных точек трассы.

По результатам нивелирования составляют «Продольный профиль трассы» в горизонтальном (1:5000) и вертикальном (1:500) масштабах. На профиле проектируют «красную» линию сооружения с заданным уклоном; вычисляют «красные», рабочие и «синие» отметки.

10. МЕНЗУЛЬНАЯ ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

При выполнении мензульной съемки топографический план местности составляется в поле в процессе измерения. Мензульную съемку выполняют с помощью мензулы и кипрегеля. Съемку ведут с точек съемочной сети, которая создается проложением теодолитно-нивелирных ходов.

10.1. Подготовительные работы

На планшет прикрепляют лист ватмана (вначале бумагу намачивают водой) и оставляют планшет до полного высыхания бумаги.

С помощью линеек ЛБЛ или Дробышева на просохшем листе планшета строят координатную сетку и по координатам наносят точки съемочного обоснования с указанием их номеров и отметок.

10.2. Полевые работы

Мензулу устанавливают над точкой съемочного обоснования, центрируют при помощи центрировочной вилки (с точностью до 5 cм),

31

приводят планшет в горизонтальное положение и ориентируют по линии (на соседнюю точку съемочного обоснования) или буссоли.

Установку мензулы в рабочее положение производит методом приближений, поскольку после ориентирования планшета может быть нарушено ранее выполненное центрирование.

Съемку ситуации и рельефа местности производят полярным способом. Направления от станции до реечных точек, которые выбираются так же, как и при тахеометрической съемке, строятся графически с помощью кипрегеля на планшете.

Измеряют высоту прибора i и визируют зрительную трубу кипрегеля на рейку, установленную на наблюдаемой точке, совмещая вертикальный штрих сетки нитей с осью рейки.

Фиксируют отсчет S по нижней горизонтальной нити – высоту визирования.

Расстояния и превышения определяют кипрегелем при КЛ по номограммам горизонтальных проложений и превышений.

Для определения расстояния d отсчитывают число сантиметровых делений по рейке между нижней и верхней горизонтальными нитями по вертикальной нити сетки и умножают на коэффициент дальномера

С = 100 (рис. 13).

Рис. 13. Поле зрения кипрегеля

Для определения превышения h' отсчитывают число делений n по рейке от нижней горизонтальной нити до наклонной линии превышений и умножают на соответствующий коэффициент этой линии с учетом знака «+» или «-».

Отсчеты записывают в журнал мензульной съемки (см. табл. 5). Поле зрения зрительной трубы кипрегеля КА-2 показано на рис. 13,

где d = 15,4 м; n мм = 52; К = -10.

32

Для каждой реечной точки вычисляют горизонтальное проложение d с округлением до 0,1м; превышение h = h’+ i – S с округлением до 0,01 м и отметку Н = Нст + h с округлением до 0,01 м. Нумерация реечных точек в процессе всей съемки сквозная.

Не сдвигая кипрегеля с направления на реечную точку, наблюдатель откладывает в масштабе плана расстояние d до данной точки и накладывает точку на планшет. Рядом с точкой подписывают ее порядковый номер и отметку. Если реечная точка является контурной, то ее соединяют с предыдущей точкой того же контура.

Как правило, съемка ситуации ведется одновременно со съемкой рельефа. Густота набираемых точек зависит от сложности объектов съемки. После набора очередных 10-12 реечных точек проводят горизонтали и наносят ситуацию.

Работа на станции завершается проверкой ориентирования планшета. Если планшет сместился, съемку на данной станции производят заново.

10.3. Камеральные работы

Планшет оформляют и вычерчивают тушью в соответствии с условными знаками для топографических планов. По результатам съемки к сдаче предъявляют полевой журнал и оформленный план мензульной съемки.

11. НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

11.1. Полевые работы

Нивелирование поверхности производится на открытой местности со cлабо выраженным рельефом. По результатам нивелирования составля-

33

ется план местности крупного масштаба для выполнения вертикальной планировки участков.

Работы при нивелировании площадки заключаются в разбивке сетки квадратов со стороной 20 м, привязке площадки к твердой точке, нивелировании вершин квадратов, обработке результатов нивелирования и составлении топографического плана в принятом масштабе. Предварительно разбивке подлежит большой квадрат со стороной 100 м, который затем разбивается на составляющие квадраты по 20 м.

Последовательность разбивки квадрата со стороной 100 м:

1.Отложить с помощью землемерной ленты линию длиной 40 м, концы которой закрепить кольями. Попутно следует откладывать и закреплять кольями отрезки по 20 м.

2.Устанавливая последовательно теодолит сначала на начальную, а затем на конечную точку линии, построить в этих точках прямые (90о) углы, в створе которых отложить линии длиной 40 м с одновременной разбивкой их на отрезки в 20 м.

3.Для контроля измерить линию, параллельную первоначальной линии. Их длины не должны отличаться друг от друга более чем на

1:2000, т.е. 5 см на 100 м.

4.Разбить последнюю линию на отрезки длиной 20 м.

5.Внутренние углы наметить вешением линий и закрепить коль-

ями.

Привязка площадки к реперу производится по следующей схеме:

1.Измеряют превышение h между репером и начальной точкой

площадки: h = а – в.

2. Вычисляют отметку начальной точки площадки по формуле

НВ = НRp + h.

Рис. 14. Схема передачи отметки с репера на точку

34

После разбивки сетки приступают к нивелированию площадки. Для этого нивелир устанавливают в центре площадки. С этой станции берут отсчеты (по черной и красной сторонам – для контроля) на рейки, установленные на репере и во всех вершинах квадратов. Отсчеты записывают в журнал в вершинах квадратов, контролируя правильность измерений по разности пяток реек (разность отсчетов по красной и черной сторонам рейки должна быть постоянной и равняться соответствующему значению), (рис. 14).

Пример. Высота условного репера НRp = 100,00 м; отсчет по черной стороне рейки, установленной на репере а = 1374. Горизонт инструмента ГИ = НRp + а = 100,00 + 1,374 = 101,374 м. Тогда отметка вершины (А-1) квадрата Н1 определится из рассчитанного ГИ:

Н1 = ГИ - а1 = 101,374 - 1,653 = 99,721 м,

где а1 = 1653 – отсчет по черной стороне рейки, установленной в вершине первого квадрата.

Подобным образом определяются отметки всех вершин квадратов (через горизонт инструмента).

Рис. 15. Схема площадки Верхние цифры в вершинах квадратов – отсчеты по черной стороне рейки,

а нижние – по красной

35

11.2. Камеральная обработка полевых данных нивелирования по квадратам

Камеральная обработка включает в себя: определение отметок вершин квадратов, построение плана в горизонталях, составление картограммы земляных работ, определение объемов земляных масс и подсчет баланса.

1. Для определения отметок вершин квадратов предварительно следует определить значение горизонта инструмента ГИ.

ГИ1 = НRp + а,

где НRp – отметка репера;

а – отсчет на репер по черной стороне рейки;

ГИ2 = НА1 +аА1,

где НА1 –отметка начальной точки площадки; аА1 – отсчет по черной стороне рейки, установленной на эту точку.

Для дальнейших вычислений определяют среднее значение ГИ, при условии, что ГИ1 – ГИ2 ≤±5 мм.

Пример. Высота условного репера НRp = 100,00 м; отсчет по черной стороне рейки, установленной на репере а = 1374. Отметка начальной точки (А1) площадки НА1 = 99,721, отсчет на нее по черной стороне рейки аА1 = 1653. Тогда ГИ1 = НRp + а = 100,00 + 1,374 = = 101,374 м;

ГИ2 = ГИ2 = НА1 + аА1 = 99,721 + 1,653 = 101,374 м.

ГИСР= 101,374 м.

2. «Черные» отметки вершин квадратов вычисляют по формуле

Hi = ГИСР – вi,

где вi – отсчет по черной стороне рейки, стоящей в вершине квадрата.

3. Процесс построения горизонталей заключается в определении точек пересечения горизонталей со сторонами сетки квадратов.

Для определения высоты сечения рельефа на выбранном участке следует определить максимальную и минимальную отметки вершин и посчитать их разность. Принять число горизонталей в пределах от 8 до 16.

Пример. Нmax – Нmin = 100,15 - 99,06 = 1,09 м. При такой разности можно провести 10 горизонталей через 0,1 м; принимаем высоту сечения рельефа 0,1 м.

Следы горизонталей получают графической аналитической интерполяцией.

Интерполировать следует отметки вершин по сторонам квадратов, а также в случае необходимости можно интерполировать по одной из диагоналей квадрата (обычно той, на которой разница высот наибольшая).

36

Соединив точки с равными отметками плавной кривой, получим горизонталь. Цвет горизонтали на плане – коричневый. Подписывают горизонтали, кратные 5; вершины цифр указывают направление повышения рельефа.

11.3. Подсчет баланса земляных работ

Составление картограммы земляных работ и подсчет баланса земляных масс выполняется в следующем порядке:

1.Определяют проектную отметку по формуле

a 2 b 4 c H 0 n ,4

где n – число квадратов;

а – отметки вершин квадратов, к которым примыкает один прямой угол;

b – отметки вершин квадратов, к которым примыкают два прямых угла;

с – отметки вершин квадратов, к которым примыкают четыре прямых угла (рис. 22).

2. Определяют рабочие отметки всех вершин квадратов как разность между проектной и черной (фактической) отметкой.

rn Н 0 H n .

Рабочая отметка подписывается на картограмме над соответствующей черной отметкой красным цветом; знак указывается.

3. На сторонах квадратов, имеющих рабочие отметки с разными знаками, определяют положение точки нулевых работ по формуле

где х1 – расстояние от вершины с рабочей отметкой r1 до точки нулевых работ;

D – расстояние между точками, отметки которых r1 и r2.

Положение точки нулевых работ можно определить графически. Для этого в масштабе откладывают от вершин квадрата их рабочие отметки, причем в разные стороны. Полученные точки соединяют прямой лини-

37

ей. Пересечение этой линии со стороной квадрата даст точку нулевых работ (рис. 18).

Рис. 18. Определение положения точек нулевых работ

4.Соединив последовательно все точки нулевых работ между собой, получают линию нулевых работ.

5.Полученные фигуры следует закрасить желтым (насыпь) и красным (выемка) цветом. Линии нулевых работ проводят пунктиром синего цвета.

6.Подсчитывают объемы земляных работ. Для этого предварительно подсчитывают объемы фигур, на которые линия нулевых работ разделила составляющие квадраты (фигуры следует пронумеровать):

a) объем фигуры с основанием квадрат определяется по формуле

где а – длина стороны квадрата;

b) объем фигуры с основанием треугольник определяется следующим образом

где a и b – длины сторон треугольника;

c) объем фигуры с основанием трапеция определяется по формуле

где a и b – длины оснований трапеции; h – высота трапеции;

38

d) объем фигуры с основанием пятиугольник определяется по формуле

V( Sквадрат Sтреугольник ) 5ri .

Вформулах r – рабочие отметки; S – площади фигур, лежащих в основании.

Длины сторон оснований фигур были рассчитаны при определении расстояний до точек нулевых работ.

7.Результаты расчетов площадей и объемов земляных работ записывают в таблицу (пример табл. 6).

Таблица 6

№Площадь фигуры, Объемы земляных работ, м3

8. Подсчитывают суммарные объемы насыпи и выемки.

9. Подсчитывают баланс земляных работ по формуле

Б Vнас Vвыем 100% ,Vнас Vвыем

где Vнас – суммарный объем насыпи;Vвыем – суммарный объем выемки.

Баланс земляных работ должен быть не более 5%.

10. На картограмме указывают объемы всех фигур в кружках.

11. В таблице подсчитывают объемы насыпи и выемки отдельно по каждому столбцу картограммы.

12. Суммируют объемы насыпи и выемки по строкам таблицы, указывают разность.

13. Под таблицей указывают значение проектной отметки Н0 и баланс земляных работ Б % (рис. 19).

39