Инженерная геодезия

УДК 528.2 К76

Рецензенты:

канд. техн. наук В.Н. Токсаров (Горный институт УрО РАН, г. Пермь); д-р техн. наук, проф. С.Г. Ашихмин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Кошкина, Л.Б.

К76 Инженерная геодезия : учеб.-метод. пособие / Л.Б. Кошкина, В.Г. Сибиряков. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. поли-

техн. ун-та, 2013. – 65 с.

ISBN 978-5-398-00999-6

Приведен математический аппарат для камеральной обработки результатов полевых измерений. Представлены методы контроля и оценки надежности результатов вычислений, правила графических построений планов и профилей. Рассмотрены примеры уравнивания результатов измерений в теодолитной съемке и геометрическом нивелировании.

Также приведены исходные данные для выполнения расчетных работ, предусмотренных учебным планом.

Предназначено для самостоятельного выполнения контрольной работы расчетного характера студентами заочной формы обучения.

УДК 528.2

ВВЕДЕНИЕ

При изучении дисциплины «Инженерная геодезия» студенты выполняют домашнее задание расчетного характера. Согласно учебному плану дисциплины студенты строительных специальностей заочной формы обучения выполняют контрольную работу, состоящую из двух заданий: одно из которых заключается в составлении контурного плана строительной площадки; второе – в обработке результатов геометрического нивелирования и составлении профиля трассы.

Задача данного учебно-методического пособия – помощь в успешном выполнении контрольной работы, получении навыков математической обработки результатов геодезических измерений и контроля вычислений на различных его этапах.

Авторами подробно излагается построение графических материалов и методы контроля этих построений. В пособии приведены примеры математической обработки результатов геодезических измерений и графического оформления геодезических чертежей.

ЗАДАНИЕ 1. СОСТАВЛЕНИЕ КОНТУРНОГО ПЛАНА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Задание включает в себя вычисление координат точек теодолитного хода и составление плана теодолитной съемки в масштабе

1:1000.

1.1. Общие сведения

Геодезические измерения на местности называются съемками. По конечному результату съемки делятся на три вида:

1) контурные съемки; в результате этих измерений строится план участка местности с нанесенной ситуацией, но без рельефа;

5

2)высотные (нивелирные) съемки; в результате измерений строится профиль местности;

3)совместные (топографические) съемки; в результате строится топографический план, на который наносятся ситуация и рельеф.

Теодолитная съемка относится к первому типу и выполняется

вследующем порядке.

Полевой этап:

−подготовительные работы;

−рекогносцировка;

−прокладка и закрепление точек хода;

−привязка хода к пунктам опорной геодезической сети;

−измерение горизонтальных углов и длин линий;

−съемка ситуации.

Камеральный этап:

−вычисление координат точек теодолитного хода;

−построение контурного плана.

Теодолитный ход является основой для выполнения большинства съемок. После закрепления точек теодолитного хода составляется его схема. Ход может быть замкнутым, разомкнутым или висячим. Замкнутый ход необходимо привязать к пунктам опорной геодезической сети. Цель привязки – вычисление координат точек хода в системе координат, принятой на данной территории. В результате привязки определяют координаты исходного пункта и дирекционный угол начальной стороны.

Условие. Для съемки участка местности проложен замкнутый теодолитный ход (рис. 1). В ходе измерены горизонтальные углы β правые по ходу и длины сторон d. Измерение углов производилось оптическим теодолитом 2Т30 способом приемов. Точность отсчитывания по горизонтальному кругу 30 секунд. Длины линий измерялись мерной лентой в прямом и обратном направлении с точно-

стью 1/2000.

6

Рис. 1. Схема теодолитного хода

Необходимо выполнить камеральную обработку результатов измерений в теодолитном ходе. Для этого следует:

−уравнять угловые измерения;

−вычислить дирекционные углы сторон хода;

−вычислить приращения координат;

−уравнять приращения координат (линейные измерения);

−вычислить координаты пунктов теодолитного хода.

По результатам вычислений координат и абрису построить план теодолитного хода в масштабе 1:1000. Ситуацию нанести согласно «Условным знакам для топографических планов» [3].

1.2. Исходные данные

Результаты измерений горизонтальных углов и длин линий общие для всех студентов и приведены в табл. 1.

Дирекционный угол стороны 5–1 принимается условно для каждого студента. Число градусов равно значению двух последних цифр номера зачетной книжки, число минут равно количеству букв в фамилии студента.

Пример: Сибиряков В.Г. № 13040213 (Сибиряков = 9 букв), то-

гда α5–1 = 13°09'.

Координаты исходной точки 1 общие для всех студентов:

Х1 = 645,34 м; Y1 = 896,45 м.

7

Рис. 2. Абрис (общий для всех студентов)

9

Результаты измерения ситуации общие для всех и приведены на рис. 2.

Внимательно посмотрите, где записаны исходные величины в табл. 1: дирекционный угол стороны 5–1 и координаты пункта 1.

Дирекционный угол стороны 5–1 можно взять из таблицы в прил. 3.

Подробно вычисления координат пунктов теодолитного хода и построение плана рассмотрим на примере.

1.3.Определение координат пунктов теодолитного хода

ипостроение плана

1.3.1. Уравнивание угловых измерений (вычисление угловой невязки и ее распределение)

Разность между суммой измеренных углов и теоретической их суммой называется угловой невязкой хода и обозначается fβ.

Уравнивание – это процесс математической обработки, в результате которой вычисляется и распределяется невязка.

Вычисляется сумма измеренных углов полигона ∑βизм и теоретическая сумма углов ∑βтеор. Теоретическая сумма для правых внутренних углов полигона вычисляется по формуле

∑βтеор = 180 o(n−2).

Угловая невязка хода fβ вычисляется по формуле

f β =∑βизм−∑βтеор.

Вычисленная угловая невязка fβ не должна превышать предельно допустимую f βдоп , которая вычисляется по формуле

f βдоп =1′ n,

где fβ – фактическая невязка хода, мин; f βдоп – предельно допусти-

мая невязка, мин; n – количество измеренных углов полигона. Вычисленная и допустимая невязки сравниваются.

10