Задание 3. Составление топографического плана участка методом тахеометрической съемки

В задании требуется:

1) вычислить отметки точек теодолитного хода, которые являются высотным обоснованием тахеометрической съемки, выполненной в поле на этом участке;

2) произвести обработку тахеометрического журнала и вычислить отметки реечных точек;

3) составить и вычертить план тахеометрической съемки участка с рисовкой рельефа горизонталями.

В задании даны полевые материалы тахеометрической съемки. Причем съемка произведена с точек 1 и 2 того же теодолитного хода. Цель тахеометрической съемки – получить топографический план участка. Сущность ее сводится к определению точек местности с помощью измерения полярного, горизонтального угла от линии теодолитного хода, дальномерного расстояния и угла наклона. По точкам теодолитного хода проложен нивелирный ход (прил.8), который послужил высотной основой съемки.

Тахеометрической съемкой доснимали реку, мост, снимали рельеф на горизонтальной съемке. Отдельные реечные точки взяты на точках ситуации, снятой прежде, и служат контролем съемки.

1.Исходные данные

1) журнал и схема нивелирования точек замкнутого теодолитного хода с привязкой к реперу, расположенному в устое моста (прил.8, 9 );

2) журнал тахеометрической съемки участка (прил. 10 );

3) абрис тахеометрической съемки (прил. 11 );

4) ведомость координат, вычисленных в предыдущем задании (прил. 5 ).

1. Основные вычислительные формулы и порядок выполнения

задания

Вычисление отметок точек теодолитного хода сводится к вычислительной обработке замкнутого нивелирного хода в такой последовательности:

1) готовят нивелирный журнал по форме прил.9 и выписывают из указанного приложения неизменными графы 1-5: номера станций, нивелирных точек, отчеты по рейкам (задние, передние, промежуточные), так как полевые измерения будут для всех одинаковыми;

2) вычисляют превышение на каждой станции по формулам:

h ₁ = а _ч – b _ч ;

h ₂ = а_кр – b_кр (24)

где а и b – соответственно отчеты по задней и передней, черной и красной сторонам рейки. Записывают в графу 6 журнала нивелирования.

Так, для станции 1 будем иметь превышения:

h₁ = 1425 – 0781 = +0644;

h₂ = 6108 – 5466 = +0642

Расхождения между h₁ иh₂не должны превышать ±5мм.

Причем h₁ –h₂ ≤5мм, выполнено в поле;

3) определяют средние превышения на каждой станции по формуле:

h_ср = ,(25)

и записывают в графу 7 журнала нивелирования.

4) контролируют правильность вычисления превышений, выполнив так называемый постраничный контроль по формуле:

= Σ h ср. (26)

где а и b - сумма всех отчетов по третьей и четвертой колонке сверху донизу, на одной странице; Σ h _ср и Σ h_выч - алгебраические суммы превышений по колонке 6 и 7 на одной странице. Контроль будет сходиться, если нет механических ошибок в вычислении превышений. В противном случае требуется пересчитать все сначала, с п.2.

Числовые значения сумм записывают внизу, под каждой колонкой на каждой странице;

5) вычисляют невязку по формуле:

f h _пр =Σ h _пр - Σ h _теор, (27)

где Σh_пр - сумма средних превышений в ходе;Σh _теор – теоретическая сумма превышений, вычисляемая по формуле:

Σ h _теор = Н к – Н н (28)

где Нк,Нн – соответственно конечная и начальная отметки нивелирного хода.

Так как в данном случае ход замкнутый, то Нк=Нн, следовательно, Σh_теор =0, и невязку вычисляют по упрощенной формуле:

f h _пр = Σ h_ср; (29)

6. вычисляют допустимую невязку по формуле:

f _{h доп}=± 50 мм √L; (30 )

где L – длина хода, км;

6. если f _{h пр} ≤ f _{h доп}, определяют поправки в превышениях по формуле:

Δh = - (31)

Поправки красным цветом выписывают над средними превышениями в графе 7;

6. контроль вычисления поправок:

Σ Δ h = - f h _пр , (32 )

сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком;

6. находят исправленные превышения по формуле:

h испр = h ср + Δh, (33)

исправленное превышение – это алгебраическая сумма среднего превышения и поправки, записывают в графе 8:

10) вычисляют отметки связующих точек по формуле:

Н _п = Н _{п +1} + h_испр(34)

Начальную отметку Н _{реп 1} берут по шифру: количество метров равно двум последним цифрам шифра, количество сантиметров равно количеству метров, миллиметры равны 0.

Пример. Начальная отметка Н реп ₁ = 49,254 м задана преподавателем, ее записывают в графу 10 самой первой.

Определяют отметку точки 1, применив формулу (34):

Н ₁= 49,254 м + 0,640 м = 49,394 м

Не следует забывать, что отсчеты и превышения вычисляют в миллиметрах, а отметки – в метрах. Отметку точки записывают напротив ее номера в графу 10. Эту отметку повторно записывают в той же графе, но уже первой – на станции 2. По ней вычисляют отметку следующей точки и так далее. В конце вычислений приходят к исходной отметке репера 1, это является контролем вычислений отметок связующих точек;

11) отметки промежуточных точек определяют через горизонт инструмента по формуле:

Н пром = ГИ – с, (35)

где ГИ – горизонт инструмента.

с – отсчет по черной стороне рейки на промежуточную точку, берут из

графы 5.

Горизонт инструмента вычисляют по формуле:

ГИ = Н + a _чер, (36)

где Н – отметка связующей точки, записанная первой на станции; а _чер– отсчет на ту же точку по черной стороне рейки, взятой в графе 3 (задние отсчеты).

Отметки горизонта инструмента записывают в графу 9. На станции будет одно значение горизонта инструмента. Отметки промежуточных точек записывают в графу 10 напротив номера точки.

Контролем вычисления отметок промежуточных точек будет вычисление в две руки, повторно. Все вычисления записывают аккуратно, чернилами.

Журнал тахеометрической съемки обрабатывают в такой последовательности:

1) графят журнал по форме (прил. 10) и выписывают из данного приложения значения граф 1-4;

2. вычисляют место нуля по формуле (для теодолита Т30)

МО = (37)

(к отчетам, меньшим 90⁰, добавляется 360⁰),

где КП и КЛ - отсчеты по вертикальному кругу при положении вертикального круга соответственно справа и слева. На станции 1 взяты отсчеты для вычисления МО при наведении на точку 2; на станции 2 также взяты отсчеты по вертикальному кругу на точку 1.

Среднее значение МО выписывают в верхнюю строку тахеометрического журнала;

МО ₁ =

МО ₁₁ =

План тахеометрической съемки составляют в масштабе 1:1000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м, для чего используют журнал тахеометрической съемки (прил.10), абрис (прил.11) и ведомость вычисления координат (прил. 5 ).

Последовательность выполнения работы:

1. на листе чертежной бумаги размером 60х60 см разбивают координатную сетку, оцифровывают и накалывают точки по координатам точно так же, как описано в предыдущем задании «Горизонтальная съемка»;

2) наносят на план реечные точки с помощью циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (прил. 10 ).

На станции 1 лимб был ориентирован по направлению станции 4 (отсчет по горизонтальному кругу равен 0⁰00). С помощью транспортира вправо (по ходу часовой стрелки) от направления 1-4 откладывают горизонтальные углы (отсчеты по горизонтальному кругу, измеренные на реечные точки 1,2,3....38)

(абрис, прил.11). Получив на плане направление на реечные точки, от станции 1 по ним откладывают в масштабе 1:1000 соответствующие горизонтальные проложения из тахеометрического журнала.

При съемке со станции 2 лимб ориентирован по направлению станции 1.

Горизонтальный угол нужно строить от направления 2-1 так же, как и на станции 1. Нанесенные реечные точки обозначают слабым наколом иглы циркуля и обводят кружочком диаметра 1,0 мм. Слева – номер точки, справа – подписывают отметку. Точку уреза воды обводят кружочком диаметра 1,5 мм, указав отметку и подписав ее урез воды. Остальные точки на берегу реки взяты для контура и рельефа. Накладку ситуации производят, используя абрис. Ширина грунтовой дороги 6 м, ширина реки 20,5 м, по этому размеру наносят второй берег реки, который покрыт смешанным лесом. Все построения выполняют в карандаше, в условных знаках;

3) выполняют рисовку горизонталей по отметкам реечных точек и точек теодолитного хода (использовать отметки земли на точках теодолитного хода). Отыскивание следов горизонталей следует производить графической интерполяцией любым из способов, описанных в учебнике ([2],§43). Направление интерполирования указано в абрисе. Найденные интерполяцией следы одноименных горизонталей соединяют главными кривыми и таким образом получают горизонтали. Отметки горизонталей, кратные 1 м, подписывают в разрывах горизонталей, при этом верх цифр должен быть обращен в сторону повышения рельефа. Кратные 5 м горизонтали утолщают (0,3 мм толщина линий против 0,1 мм обычной толщины горизонтали). Через контуры здания, шоссе горизонтали не проводят;

4) вычерчивают топографический план тушью в соответствии с «Условными знаками» для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.

При вычерчивании элементов рельефа горизонтали проводят коричневой тушью (жженой сиеной). Обычная толщина – 0,1 мм, утолщенные – 0,3 мм. Все остальные линии, условные знаки, надписи выполняют черной тушью, координатную сетку вычерчивают в виде крестов 6х6 мм зеленым цветом.

В верхней части листа выполняют заглавную надпись, в нижней указывают численный масштаб плана, высоту сечения рельефа. Общее представление об оформлении составленного плана можно получить из прил.7. Размеры надписей и рамки даны в прил.7 ^'.

Студент сдает преподавателю следующие материалы: журнал нивелирования точек хода; тахеометрический журнал; вычерченный топографический план участка в масштабе 1:1000.