Inzhenernaya_geodezia

УДК 528.21.5(075.8) ББК 26.12Я73

Д 16

Рецензенты: д-р.техн.наук, профессор, зав.кафедрой «Изыскания, проектирование, постройка железных дорог и управление недвижимостью» Иркутского государственного университета путей сообщения В.А.Подвербный;

инженер-геодезист, директор ОАО «Бурятагропромпроект» Б.Б.Батоев

Дамдинова Д.Ш.

Д 16 Полевая учебная практика по Инженерной геодезии: Учебное пособие-Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2005.

ISBN 5-89230-210-5

Учебное пособие разработано для студентов строительных специальностей и преподавателей-руководителей учебной геодезической практики. В нем содержится: программа, состав и объем работ на учебной геодезической практике; порядок выполнения полевых и камеральных работ; образцы оформления и заполнения полевых журналов, ведомостей и графического построения геодезических материалов. Приведены подробные конкретные указания по решению инженерно-геодезических задач, по перенесению проектов строительства в натуру и т.д.

1. Цель и задачи практики

Учебная геодезическая практика является продолжением теоретического курса, лабораторных, расчетно-графических, самостоятельных работ по курсу «Инженерная геодезия» в полевых условиях.

Цель учебной геодезической практики ознакомление с безопасной организацией и последовательностью выполнения инженерно-геодезических изысканий для строительства; приобретение студентами практического навыка работы с приборами, инструментами; овладение современной методикой и методами геодезических измерений в соответствии требуемой точности, производимых при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

В результате прохождения практики студенты должны уметь производить топографо-геодезические работы на малых участках и решать простейшие инженерно-геодезические задачи, часто применяемые при выносе проектов в натуру (разбивке), обслуживании строительно-монтажных работ и эксплуатации разного рода инженерных сооружений, а также проводить необходимые расчетно-графические работы и оценку точности выполненных измерений.

2. Организация полевой учебной практики

2. 1. Общие положения

Учебная дисциплина «Инженерная геодезия» по ГОС ВПО относится к циклу дисциплин ОПД, и учебная геодезическая практика обязательна для всех студентов строительных специальностей направления 653500 строительство с квалификацией – инженер, а также направления 550100 строительство с квалификацией – бакалавр техники и технологии. Практика проводится на

специальном полигоне (на острове Богородский), имеющем необходимую и достаточную геодезическую сеть (прил. 1).

Руководство практикой возлагается на заведующего кафедрой. Для прохождения практики студенты учебной группы формируются (по их инициативе) в бригады, состоящие, как правило, из 5–7 человек. Руководство бригадами осуществляется в основном преподавателями кафедры или (в отдельных случаях) опытными производственниками (не более 4–5 бригад на одного преподавателя или одна академическая группа).

Организация работ, распределение участков между бригадами, оказание помощи бригадам в методике и технике выполнения инженерно-геодезических измерений, повседневный контроль работы за выполнением и соблюдением правил безопасности, воспитание дисциплинированности, добросовестности, потребности бережного отношения к приборам и инструментам, а также к чистоте и аккуратности – эти функции возлагаются на преподавателя.

Каждая бригада для учебной практики получает в геокамере кафедры комплект дорогостоящих геодезических приборов и инструментов. Получение инструментов оформляется распиской за подписью бригадира и заведующего геокамерой. Бригадир составляет опись полученных инструментов с их номерами. За период прохождения практики передача инструментов другому лицу категорически запрещается. На утерянное или испорченное имущество и инструменты составляется акт за подписью виновного, бригадира, заведующего геокамерой кафедры.

Материальную ответственность за утерю и поломку геодезических приборов и оборудования, методических пособий, хозяйственного инвентаря несет бригада в целом.

Основным и обязательным условием успешного прохождения учебной геодезической практики студентом является:

–во время занятий на учебном полигоне находиться на рабочем месте, принимать активное участие при выполнении работ по программе практики и не отлучаться

спрактики без разрешения преподавателя;

–беречь геодезические инструменты, строго выполнять правила обращения с ними (прил. 2);

–строго выполнять правила техники безопасности, соблюдать правила поведения и распорядок дня, установленный на полигоне;

–принимать активное участие в проводимых мероприятиях, поддерживать чистоту на территории полигона.

Студенты, по той или иной причине считаются не прошедшие практику и не получившие зачета по ней, задолжниками.

До получения приборов и инструментов студенты должны ознакомиться:

–с условиями трудового распорядка во время практики;

–с техникой безопасности при производстве геодезических работ.

Результаты проведения инструктажа по технике безопасности фиксируются в специальном журнале. Студенты, не прошедшие вводного инструктажа, к прохождению практики не допускаются.

2. 2. Организация практики

Перед началом полевых работ студенты внимательно изучают правила обращения с геодезическими приборами (прил. 2).

В каждой бригаде один из студентов назначается бригадиром, в задачу которого входит:

–получение необходимых для работы бригады геодезических инструментов, материалов и обеспечение их правильного использования и хранения;

–поддержание учебной и производственной дисциплины

вбригаде;

–организация работы бригады, равномерное распределение обязанностей между членами бригады при выполнении всех полевых и камеральных работ;

–ведение рабочего дневника бригады и учет выхода членов бригады на работу.

Бригадир обязан немедленно докладывать руководителю практики о несчастных случаях и заболеваниях студентов бригады.

Каждой бригаде отводится участок местности по возможности с разнообразной ситуацией и рельефом для самостоятельного выполнения всех видов геодезических работ, предусмотренных программой и в установленные для них сроки (табл. 1), с соблюдением требований СНиП 11-02- 96 «Инженерные изыскания для строительства», СП 11-02- 97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства».

Обязательным условием является выполнение каждым студентом всех процессов и видов работ.

Все расчетно-графические действия проводят как одновременно с полевыми измерениями (записи в журналах, ведение абриса и пикетажного журнала и т. д.), так и по их завершении (вычисление координат и отметок, составление планов, профилей и т. д.).

До выполнения соответствующего вида работ студенты должны ознакомиться с содержанием этой работы

вцелом, подробно изучить технику и методику ее выполнения по настоящему методическому пособию или любым учебникам и учебным пособиям из списка

предложенной литературы при изучении дисциплины «Инженерная геодезия».

Все записи в полевых журналах необходимо производить шариковыми ручками или черным карандашом, так как первичная геодезическая документация носит характер юридических записей. Исправление цифр, подчистка и прочее в полевых журналах не допускаются. Неверно записанные результаты (числа) следует зачеркнуть одной чертой, а правильные записать на новом месте, как правило, выше с пометкой «бис», что значит «повторные». Страницы каждого журнала должны быть пронумерованы. Переписывание полевых документов не допускается. В случае обнаружения в полевых измерениях ошибок, превышающих допуски, установленные инструкцией, их немедленно переизмеряют. Все полевые и камеральные материалы по каждому виду работ подписывают выполнившие их студенты с указанием даты исполнения. Результаты контрольных измерений, выполненных преподавателем, наносят на соответствующие чертежи красной тушью. Графическое оформление работ должно выполняться тщательно и в полном соответствии с образцами работ (прил. 4–14).

По окончании работ каждая бригада предъявляет преподавателю сброшюрованный в общей папке отчет со всеми необходимыми материалами (полевые материалы в подлинниках), которые указаны по каждому виду работ с приложением описи, справки о сдаче инструментов, табеля посещаемости и пояснительной записки.

Зачет по практике дифференцирован, т. е. оценка выставляется за знание всех видов работ, качество полевых измерений, записей, точность работы (величина невязок), тщательность выполнения вычислительных и графических работ, а также с учетом участия студентов в процессе

геодезической практики во всех видах работ, дисциплинированности, отношения к труду, инструментам и окружающей среде.

2.3. Материальное обеспечение бригады

1.Теодолит 2Т30.

2.Нивелир Н3.

3.Штативы для нивелира и теодолита.

4.Рейки нивелирные двухсторонние складные.

5.Лента мерная стальная двадцатиметровая с комплектом шпилек.

6.Эккер.

7.Эклиметр.

8.Топор.

9.Угломерные, нивелирные журналы.

10.Журнал тахеометрической съемки.

11.Ведомость вычисления координат.

12.Таблицы для разбивки кривых.

13.Настоящее методическое пособие.

14.Дневник учебной практики.

15.Аптечка для оказания первой медицинской помощи (комплект на одну группу).

Каждая бригада должна иметь на геодезической практике:

1) бумагу белую чертежную формата А1;

2) бумагу миллиметровую 60х100 см;

3) тетрадь черновых записей и расчетов;

4) чертежные инструменты: линейку, угольники, транспортир, циркуль измеритель, ручки разного цвета;

5) простой мягкий карандаш для записей в полевых журналах;

6) инженерный калькулятор.

2.4. Объем, продолжительность и виды работ

На проведение полевой геодезической практики учебным планом отведено 4 недели, при шестичасовом рабочем дне и пятидневной неделе (20 дней). Последовательность и продолжительность отдельных видов работ на бригаду определяются календарным графиком (табл. 1).

Таблица 1 Объем, продолжительность практики по видам работ

При составлении календарного плана в продолжительность выполнения видов работ (человека/дней), обработка результатов измерений включены в объем, кроме графических оформлений документов, которые невозможны при полевых условиях.

3. Указания к выполнению отдельных видов работ

3. 1. Получение инструментов, выполнение поверок и пробных измерений

В день начала практики студенты знакомятся с календарным планом, условиями трудового распорядка предстоящей практики, правилами обращения с геодезическими приборами, и проводится инструктаж по технике безопасности ведения полевых инженерногеодезических изысканий преподавателямируководителями и медицинскими работниками университетской поликлиники в форме лекций. Результаты

инструктажа фиксируются в специальном журнале. Формируются бригады и выдаются инструменты.

Полученные из геокамеры инструменты, приборы и принадлежности должны быть внимательно осмотрены членами бригады, т. е. необходимо провести внешний осмотр и проверить комплектность, маркировку (товарный знак завода-изготовителя, шифр и порядковый номер инструмента, год выпуска), а также покрытия на деталях инструментов на них не должно быть отслоений, выколок и других дефектов. Во время осмотра рекомендуется руководствоваться правилами обращения с геодезическими инструментами (прил. 2). Об обнаруженных дефектах в инструментах, приборах бригадир сообщает заведующему геокамерой для исправления или замены.

Неправильное взаимное расположение геометрических элементов прибора – одна из основных причин появления дополнительных инструментальных погрешностей, которые обнаружить и исключить из результатов полевых наблюдений практически весьма трудно, а часто и невозможно. Поэтому результаты каждой поверки сравнивают с определенным допуском, указанным в инструкции по производству работ или заводском описании прибора, в случае превышения этого допуска осуществляют юстировку прибора, т. е. производят соответствующее исправление положения его геометрических элементов. Поверки и юстировку приборов производят непосредственно перед началом полевых работ, а для контроля – периодически во время работы или после их окончания. Следует особо отметить, что от качества выполнения исследований, поверок и юстировки прибора зависит успешное выполнение объемов, предусмотренных программой практики.

Основные геометрические элементы теодолита (рис.

1):

–вертикальная ось вращения инструмента ZZ';

–горизонтальная ось вращения зрительной трубы HH';

–визирная ось зрительной трубы VV';

–ось установочного цилиндрического уровня LL' при алидаде горизонтального круга;

–сетка нитей зрительной трубы;

–ось цилиндрического уровня L1L1' при алидаде вертикального круга;

–вертикальная ось оптического отвеса при подставке или алидаде теодолита.

Вмомент измерения горизонтального или вертикального угла взаимное расположение геометрических элементов прибора должно соответствовать следующим условиям:

1)ось установочного цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга LL' должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита ZZ' (поверка уровня при горизонтальном круге);

2)визирная ось зрительной трубы VV' должна быть перпендикулярна оси вращения трубы HH' (поверка коллимационной ошибки);

3)ось вращения трубы HH' должна быть перпендикулярна оси вращения прибора ZZ' (поверка наклона оси вращения зрительной трубы);

4)горизонтальная (вертикальная) нить сетки зрительной трубы должна находиться в горизонтальной (вертикальной) плоскости (поверка правильности установки сетки нитей);

5)ось L1L1' уровня при алидаде вертикального круга, приведенного в нуль-пункт, должна быть параллельна

визирной оси зрительной трубы VV', установленной на отчет 00 по вертикальному кругу (поверка места нуля вертикального круга);

6) вертикальная ось оптического отвеса и точка подвеса нитяного отвеса должна совпадать с осью вращения прибора ZZ' (поверка отвеса теодолита).

Рис. 1. Геометрические элементы теодолита

Рассмотрим методы выполнения перечисленных поверок теодолита.

Поверка уровня при горизонтальном круге теодолита. Тщательная поверка и юстировка установочного уровня угломерного прибора повышают точность угловых измерений, поскольку погрешности из-за отклонения оси вращения теодолита от нормали в данной точке не исключаются в среднем из отчетов, взятых при двух положениях круга. Отметим два наиболее известных и практически применяемых в строительной практике способа выполнения этой поверки (рис. 2). Первый способ. Для приведения пузырька в нуль-пункт производят поворот алидады на 1800 и определяют величину n отклонения

пузырька от нуль-пункта в делениях ампулы. Затем исправляют положение оси уровня при помощи исправительного винта, передвигая его на половину величины отклонения пузырька, т. е. на 0.5 n. Окончательно в нуль-пункт пузырек приводят подъемными винтами.

Этот способ обеспечивает юстировку уровня в пределах принятого допуска (одного деления ампулы) с предварительным приведением оси вращения теодолита в отвесное положение уже с первого приема. Рассмотренный способ целесообразно применять при поверках не сильно разъюстированных уровней с делениями на ампуле, так как в противном случае установить с одного приема величину отклонения пузырька от нуль-пункта затруднительно.

Второй способ. Поверку уровня этим способом целесообразно проводить при юстировке не имеющих делений на ампуле или сильно разъюстированных уровней, так как величина отклонения пузырька при этом не определяется. Поверка производится следующим образом. Установив уровень параллельно одной из сторон

подставки, например, 1–2 (рис. 3. положение 1), и, действуя винтами 1 и 2. приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Повернув алидаду на 600 и расположив уровень по направлению винтов 2 и 3 (положение 2), приводят винтом 3 пузырек уровня на середину. Вращая алидаду, устанавливают уровень по направлению винтов 1 и 3 (положение 3). Если при этом положении пузырек уровня сместится, его отклонение устраняют исправительными винтами уровня.

При юстировке пузырек приводят в нуль-пункт только исправительным винтом уровня, каждый раз перемещая его на полную дугу отклонения, что позволяет сократить время поверки.

Поверка перпендикулярности визирной оси к оси вращения трубы. Установив с помощью уровня ось вращения прибора в отвесное положение, наводят центр сетки нитей на удаленную четкую цель, расположенную примерно на одной высоте с теодолитом, берут отсчеты по горизонтальному кругу. Затем, освободив алидаду и переведя трубу через зенит, наводят перекрестие сетки нитей на ту же цель и снова берут отсчеты по лимбу. Значение коллимационной ошибки вычисляют по формуле:

c = Л- П ±1800 , 2

где Л, П – средние отсчеты по лимбу соответственно при

круге влево и круге вправо.

У теодолитов технической точности предельное значение коллимационной ошибки равно:

сдоп = 2t ,

где t – точность отчетного устройства теодолита.

При c > cдоп следует вычислить отсчет Л0 по лимбу, свободный от коллимационной ошибки c , по формуле:

Затем наводящим винтом алидады устанавливают на лимбе отсчет, равный округленному в пределах точности отсчитывания значению Л0 . При этом центр сетки нитей

трубы сместится с изображения точки,, так как визирная ось повернется на угол c . Действуя боковыми исправительными винтами сетки нитей, находящимися под предохранительным колпачком со стороны окуляра трубы, совмещают центр сетки нитей с изображением точки. По окончании юстировки поверку повторяют, чтобы убедиться, что после исправления коллимационная ошибка не превышает установленного допуска. Описанный способ применяется для теодолитов с двухсторонним отсчетом.

Определение и исправление коллимационной ошибки у приборов с односторонним отсчетным устройством выполняют следующим образом. После установки и приведения оси вращения теодолита в отвесное положение наводят трубу на удаленную точку, расположенную на высоте горизонта инструмента, и берут отсчет Л1 . Освободив лимб и повернув теодолит вокруг

оси примерно на 1800. вращением алидады снова наводят трубу на точку и берут отчет Л2 по лимбу. После этого

переводят трубу через зенит, действуя аналогично описанному выше тексту, наводят визирную ось трубы на точку и берут отсчеты П1, П2 . Величину коллимационной

ошибки вычисляют по формуле:

с =[П1 −(Л1 ±1800 )]− [П2 −(Л42±1800 )]

Если значение коллимационной ошибки с превышает установленный для данного прибора допуск, ошибку устраняют. Для этого наводящим винтом алидады

устанавливают на горизонтальном круге отсчет П0 ,

свободный от влияния коллимационной ошибки с, вычисленной по формуле:

П0 = П2 −с.

При этом центр сетки нитей сойдет с изображения точки. С помощью боковых исправительных винтов сетки нитей перемещают ее так, чтобы центр сетки совпал с изображением точки.

Поверка перпендикулярности оси вращения трубы к вертикальной оси теодолита.

Первый способ. Для выполнения этой поверки после тщательной установки вертикальной оси теодолита в отвесное положение вращением алидады последовательно наводят визирную ось трубы на четкую высоко расположенную точку (под углом не менее 12–150 к горизонту), берут отсчеты по горизонтальному кругу и вычисляют средние отсчеты П и Л . Величину наклона оси вращения трубы i можно подсчитать по формуле:

i = 0.5[Л −(П ±1800 )]ctgν ,

где i – наклон оси трубы в угловой мере;

П, Л – соответственно средние отсчеты по горизонтальному кругу при КП и КЛ ; ν – угол наклона визирной оси трубы при наведении на точку.

Второй способ. Поверка наклона оси вращения трубы этим способом заключается в том, что при двух положениях круга КП и КЛ наводят на высоко расположенную точку, например на стене здания (точку М на рис. 4), а затем поворотом трубы в вертикальной плоскости дважды проецируют центр сетки нитей на горизонтальную рейку, установленную у стены, примерно, на высоту горизонта и перпендикулярно линии визирования.

Угол наклона визирной оси при наведении на точку М должен быть не менее 12 – 150. а расстояние от теодолита до точки 30 – 40 м. Берут отсчеты а1 и а2 при

КП и КЛ положению центра сетки нитей относительно делений неподвижной рейки.

Рис. 4. Определение наклона оси вращения трубы на рейке

Угол наклона оси вращения трубы можно вычислить по формуле:

i =100(a1 +a2 )ctgν , S

где а1 , а2 – отсчеты по рейке, мм;

S– расстояние от теодолита до рейки, м;

ν– угол наклона визирной оси трубы при наведении на точку М.

Если величина угла наклона оси вращения трубы i

превышает допуск, указанный в заводском описании прибора, то исправление может быть выполнено в специальной мастерской.

Поверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы. Правильность установки сетки нитей трубы может быть проверена после приведения оси