30

2. Полевые работы при изысканиях на застроенной территории

2.1.Общие сведенья

В процессе полевого этапа при помощи геодезических приборов выполняют измерения углов, расстояний и превышений, необходимых для определения взаимного положения точек местности в плане и по высоте по результатам которых осуществляется получение картографических материалов [6].

Полевые работы при изысканиях на застроенной территории должны включать:

-построение (развитие) опорных геодезических сетей;

-создание планово-высотной съемочной геодезической сети;

-топографические съемки (обновление планов);

-инженерно-гидрографические работы;

-геодезическое обеспечение других видов изысканий, включая изучение опасных геологических процессов [8].

По названию основных приборов, которыми выполняются полевые измерения, различают следующие виды съемок:

– теодолитная, которую производят с помощью теодолита и мерной ленты или рулетки;

–тахеометрическая, которую выполняют геодезическими приборами называемыми тахеометрами;

– мензульная, основными приборами для выполнения которой являются мензула и кипрегель;

– нивелирование поверхности, которое выполняют при помощи нивелира и рулетки;

– фототопографические, которые делятся на аэрофотосъемку (съемку аэрофотоаппаратом с самолета), космическую фотосъемку (выполняется с искусственных спутников Земли) и фототеодолитную съемку (наземную, выполняемую теодолитом имеющим фотоаппарат вместо зрительной трубы);

– специальные, к которым относят современные методы съемки с помощью трехмерных лазерных сканеров, а также съемки спутниковыми приемниками [7].

2.2. Создание планово-высотного обоснования

Планово-высотное обоснование или, как его часто называют, геодезическое обоснование служит основой для любых геодезических работ.

Съемочную геодезическую сеть создают для сгущения геодезической плановой и высотной основы до плотности, обеспечивающей выполнение топографической съемки. Ее развивают от пунктов государственной геодезической сети, геодезических сетей сгущения 1 и 2-го разрядов путем построения съемочных триангуляционных сетей, теодолитных и мензульных ходов, прямых, обратных и комбинированных засечек; определяют, как правило, положение точек в плане и по высоте [9].

Средняя погрешность положения точек плановой съемочной сети относительно пунктов опорной геодезической сети не должна превышать 0,1 мм в масштабе создаваемых планов на открытой местности и на застроенной территории и 0,15 мм - на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.

Средние погрешности высот точек съемочных геодезических сетей относительно ближайших реперов нивелирования II-IV класса не должны превышать 1/10 высоты сечения рельефа на равнинной местности и 1/6 высоты сечения рельефа на всхолмленной местности.

Теодолитные ходы прокладываются между исходными пунктами (пунктами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и точками съемочной сети топографических съемок более крупного масштаба) в виде отдельных ходов или систем ходов с узловыми точками [2].

Для закрепления точек используют металлические штыри, трубы или деревянные колышки, вбиваемые вровень с землей. Для облегчения поиска колышка рядом с ним забивают деревянный кол, выступающий над поверхностью земли на 20–30 см, который называют сторожок. На сторожке подписывают номер точки и другие необходимые данные.

Полевые работы по проложению теодолитного хода выполняют в такой последовательности:

1)Рекогносцировка участка местности и закрепление точек теодолитного хода.Рекогносцировкой называется изучение местности с целью окончательного выбора положения точек теодолитного хода и привязки его к пунктам опорной геодезической сети. При рекогносцировке руководствуются следующими техническим и условиями:

– точки теодолитного хода выбирают на возвышенных местах, так чтобы с них хорошо просматривалась местность, подлежащая съемке. При этом между смежными точками должна быть взаимная видимость для измерения углов и длин сторон хода;

– длины сторон хода не должны превышать 350 м и быть не менее 20м в застроенной части участка;

– длины ходов для различных масштабов съемки не должны превышать значений, указанных в таблице 2.3.1.

– точки хода должны быть выбраны так, чтобы обеспечить их сохранность на весь период съемки местности.

После выбора местоположения точки теодолитного хода закрепляются на местности, обычно временными знаками. Наиболее часто используют. После этого, при круге лево, наводят зрительную трубу теодолита на правую точку хода и снимают отсчет по горизонтальному кругу (лимбу), затем, вращая алидаду, наводят трубу на левую точку и снимают отсчет по лимбу. Отсчеты записывают в журнал теодолитной съемки.

Величина угла получается как разность отсчетов по лимбу на правую и левую точки хода, при этом, если отсчет на правую точку меньше чем на левую, то к отсчету на правую точку надо прибавить 360^о. На этом заканчивается первый полуприем измерения угла при круге лево.

2)Измерение углов хода.Его обычно выполняют точными или техническими теодолитами способом приемов. Для этого устанавливают теодолит над точкой и приводят его в рабочее положение (центрируют и горизонтируют). В соседних точках теодолитного хода устанавливают вешки.

Измерение угла одним полуприемом полностью не освобождает результат измерения от влияния инструментальных ошибок, а также не гарантирует от возможных просчетов. Поэтому угол измеряют вторично, но уже при круге право. Для этого переводят трубу через зенит, делают перестановку лимба теодолита и измеряют угол при круге право так же, как и при круге лево. Расхождение величин углов между полуприемами не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. За окончательный результат принимают среднее из двух значений углов.

Аналогичные измерения выполняют на остальных точках теодолитного хода. Результаты измерений записывают на левую часть страницы журнала теодолитной съемки. В замкнутом теодолитном ходе обходят полигон, начиная с 1-й точки, по направлению движения часовой стрелки, при этом измеренные углы будут правые по направлению движения.

3)Измерение длин сторон теодолитного хода. Длину каждой стороны теодолитного хода измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Измерения производят землемерной лентой или дальномерами, обеспечивающими заданную точность.

Длины линий в теодолитных ходах не должны быть меньше 20 м и больше 350 м на застроенной территории,(40м и 350м на незастроенной соответственно).Максимальные длины линий при измерении их светодальномерами и электронными тахеометрами не ограничиваются [2]. Предельные длины теодолитных ходов и их предельные абсолютные невязки, согласно [2], приведены в таблице:

Таблица 2.3.1-Требования в прокладке теодолитных ходов

Масштаб съёмки	Предельная абсолютная невязка	Точность измерения линий	Предельные длины ходов, км.при числе сторон
			до 5	свыше 5 до 10	свыше 10 до 15	свыше 15 до 20	свыше 20 до 30
1:5000	2,00	1/3000 1/2000 1/1000 Светодаль номерами	2,5 2,5 2,5 16,8	5,0 5,0 3,3 13,0	7,2 5,8 3,3 11,1	6,6 5,6 3,3 9,8	6,0 5,2 3,3 8,2
1:2000	1,00	1/3000 1/2000 1/1000 Cветодаль номерами	2,5 2,6 1,4 6,6	3,8 2,8 1,6 5,1	3,6 2,9 1,6 4,3	3,3 2,8 1,6 3,8	3,0 2,6 1,6 3,1
1:1000	0,60	1/3000 1/2000 1/1000 Светодаль номерами	1,8 1,3 0,8 3,2	1,9 1,4 0,8 2,4	1,8 1,4 0,8 2,0	1,6 1,4 0,8 1,6	1,5 1,4 0,8 1,2
1::500	0,30	1/3000 1/2000 1/1000 Светодаль номерами	0,9 0,6 0,4 1,4	0,9 0,7 0,4 0,8	0,9 0,7 0,4 0,4	0,8 0,8 0,8 -	0,75 0,65 - -

Для исключения систематических погрешностей в результаты измерений вводят поправки за компарирование прибора, его температуру и наклон линии. При этом, если разность температур измерения и компарирования не превышает 8^о, то поправку за температуру не учитывают.

Перед измерением стороны теодолитного хода провешивают способом на себя. Если измеряемая сторона теодолитного хода имеет угол наклона к горизонту более 2^о, его измеряют по вертикальному кругу теодолита илиэклиметром. Зная угол наклона и длину наклонной линии, определяют поправку за наклон и вычисляют горизонтальноепроложение стороны хода [7].

Отдельные ходы технического нивелирования или системы ходов с узловыми точками должны опираться не менее чем на два исходных репера нивелирования II-IV класса. В исключительных случаях разрешается проложение замкнутых ходов, опирающихся на один исходный репер.

Техническое нивелирование следует выполнять нивелирами с увеличением трубы не менее 20 и ценой деления уровня не более 45" на 2 мм, а также теодолитами с компенсаторами или уровнем при трубе по двум сторонам реек с отсчетом по средней нити.

Расхождения между превышениями, полученными по двум сторонам реек на станции, не должны превышать 5 мм.

Расстояния от инструмента до реек должны быть примерно равны и не превышать 150 м. При хороших условиях видимости, спокойных изображениях или с увеличением трубы более 30х допускается длина луча до 200 м.

Невязки в ходах (полигонах) должны быть не более 30vL, мм, где L - длина хода, км.Если на километр хода число станций более 25, то невязку в ходах следует определять по формуле 10vn, мм, где n - число станций в ходе.

Допустимые длины ходов технического нивелирования в зависимости от высоты сечения рельефа приведены в таблице 2.2.2.4 [2].

Таблица 2.3.2 – Характеристики ходов технического нивелирования

Характеристика ходов	Длина хода, км.при сечении рельефа, м
	0,25	0,5	1 и более
Между двумя исходными пунктами Между исходным пунктом и узловой точной Между двумя узловыми точками	2,7 2,0 1,5	11,0 8,5 5,6	22 17 11

Техническое нивелирование включает в себя полевые и камеральные работы. Полевые работы начинают с рекогносцировки участка местности, при этом выявляется сохранность исходных реперов государственной геодезической сети, намечаются места закладки грунтовых и стенных реперов съемочного обоснования с учетом их использования не только при предстоящих съемках, но и в будущих маркшейдерско-геодезических работах на объектах горного предприятия. После установки всех знаков приступают к техническому нивелированию, ходы которого должны опираться не менее чем на два исходных репера и проходить через все закрепленные плановые пункты и реперы съемочного обоснования [3].

Ходы технического нивелирования могут прокладываться:

1. без нивелирования промежуточных точек;

2. с нивелированием промежуточных точек.

В первом случае на каждой станции отсчеты берутся только по задней передней рейкам, которые поставлены на выступы устойчивых предметов, называемые связующими точками. Во втором случае отсчеты сначала берутся по рейкам на связующих точках (задней, затем передней), потом по рейке, которую последовательно ставят на нужные промежуточные точки [3]. Съемочные ходы (техническое нивелирование) обычно прокладывают по точкам теодолитных ходов [7].

Техническое нивелирование бывает геометрическим или тригонометрическим:

-Тригонометрическое нивелирование заключается в определении превышений между точками по измеренному между ними расстоянию и углу наклона. Вычисление превышений ведут по формулам тригонометрии.

- Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального визирного луча [3].

Геометрическое нивелирование производится между марками и реперами нивелирования II, III и IV классов по точкам съемочного обоснования отдельными ходами, системами ходов и замкнутыми полигонами. В исключительных случаях допускается проложение висячих ходов с обязательным их нивелированием в прямом и обратном направлениях[7].

Техническое нивелирование геометрическим способом выполняют с соблюдением следующих требований:

Применяя двусторонние рейки при одном горизонте с отсчетами по одной нити, делают ход в одном направлении.

Применяя односторонние рейки при двух горизонтах, делают ход в одном направлении с отсчетами по рейкам по одной нити или при одном горизонте, но с отсчетами по трем нитям [10].

Расстояния от прибора до реек должны быть по возможности равными, для чего речник измеряет эти расстояния шагами или нивелировщик определяет их по дальномеру. Высоты створных точек определяют как промежуточные точки [23].

Технические требования относительно предельных невязок должны быть согласованы с действующей нормативной литературой [2], значения которых приведены втаблице 2.3.2.

Тригонометрическое нивелирование производится теодолитом или электронным тахеометром с точностью отсчетов по вертикальному кругу не менее 1' при соблюдении следующих требований:

-Тригонометрическое нивелирование может применяться для определения высот точек съемочной сети при топографических съемках с высотой сечения рельефа не менее чем через 1 м.

-Исходными для тригонометрического нивелирования служат пункты, высоты которых получены из геометрического нивелирования. Исходные пункты должны располагаться не реже чем через пять сторон хода тригонометрического нивелирования.

- Определение превышений производится в прямом и обратном направлениях.

- Точность измерений углов и линий должна быть такой, чтобы расхождения между прямыми и обратными превышениями были не более 4 см на каждые 100 м длины линии, а допустимые невязки в ходах не превышали величины 0,04S/100vn, м, где S - длина хода, м; n - число сторон в ходе.

- Длины ходов тригонометрического нивелирования не должны превышать 2 и 6 км соответственно при высоте сечения 1 и 2 м [9].

- Сумма превышений, определенных с двух точек на створную, не должна отличаться более чем на 0,06 5 м.

- При определении превышений рекомендуется визировать на высоту прибора, что облегчает вычисления

- Измерение вертикальных углов производится теодолитом одним полным приемом при двух положениях круга, что облегчает вычисления.

- При отсутствии таблиц превышения можно вычислять с помощью логарифмической линейки по формуле:

h = D tgv (2.2.1)

где D — горизонтальное проложение между точками съемочного обоснования [23].

Съемочная геодезическая сеть на объекте «Реконструкция ВЛ- 0,4кВ -10кВ КТП-495, ТП-703 по улицам Комсомольская,Советской Армии в г.Городок Городокского района» представлена в виде системы тахеометрических ходов. Для создания временного съемочного обоснования на участке работ определены координаты и высотные отметки восьми исходных пунктов методом спутниковых измерений (список исходных пунктов представлен в ПРИЛОЖЕНИИ Б). Схема съемочной геодезической сети и картограмма выполненных топоработ представлена в ПРИЛОЖЕНИИ В.