Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. - Геодезия

Рис. 6.8. Привязка нивелирного хода к стенному реперу (à) и к марке (á)

В журнал нивелирования записывают и расстояния от нивели˝- ра до реек, определенные по нитяному дальномеру.

Привязку нивелирного хода (полигона) к стенному либо грунтовому реперу осуществляют, установив рейку на репер (рис. 6.˝8,à).

Для привязки к стенным маркам, которые обычно помещают выше горизонта нивелира, в отверстие мерки вставляют штиф˝т, к нему прикрепляют подвесную рейку (рис. 6.8, á) примерно метровой длины, которую предварительно проверяют, как и основн˝ые

рейки. По подвесной рейке берут отсчет d и записывают его в жур-

нал нивелирования со знаком «минус».

При отсутствии подвесной рейки на стене острым карандашо˝м

в виде штриха отмечают проекцию горизонтальной (средней)˝

нити сетки зрительной трубы нивелира, а затем стальной ру˝леткой

измеряют расстояние по отвесной линии от штриха до центра˝

марки. Результат измерения в миллиметрах записывают в жур˝нал

нивелирования со знаком «минус».

Превышение между репером (маркой) и первой связующей

точкой хода (см. рис. 6.1, ã) контролируют на станции òàê æå, êàê è

между соседними связующими точками, т. е. определяют дваж˝-

ды — отсчетами по черным и красным сторонам реек либо при˝ двух горизонтах нивелира.

Во избежание грубых ошибок при передаче высоты проложение прямого нивелирного хода ÀÂ (ñì. ðèñ. 6.1, ã) контролируют проложением обратного нивелирного хода ÂÀ по другим связую-

щим точкам, образующим замкнутый полигон ÀÂÀ.

171

Вычислительную обработку журнала нивелирования по переда-

че высоты начинают с вычисления среднего значения превыш˝е- ния для каждой станции (табл. 6.1), затем находят алгебраичес˝кую сумму превышений на каждой странице журнала и проверяют постраничным контролем, пользуясь формулой

ãäå Σç è Σп — суммы всех отсчетов соответственно по задним и перед˝ним рейкам на данной странице журнала.

Уравнение превышений и вычисление высот точек проводят п˝о тем же формулам и в том же порядке, в каком уравнивают прира˝-

щения координат в теодолитном полигоне, т. е. вычисляют не˝вяз-

ку в превышениях нивелирного полигона как разность между˝ практической и теоретической суммами превышений

Так как в замкнутом ходе (полигоне) теоретическая сумма пр˝е-

вышений равна нулю, то

т. е. невязка в сумме превышений нивелирного полигона рав˝на алгебраической сумме измеренных превышений.

В нивелирном ходе, проложенном между двумя реперами с известными высотами, теоретическая сумма превышений равна разности высот конечного Íêîí и начального Ííà÷ реперов

Допустимые невязки, мм, в превышениях хода (полигона) технического нивелирования вычисляют по формуле

ãäå L — длина хода (полигона), км.

При значительных углах наклона местности, когда число ста˝н- ций на 1 км периметра полигона превышает 25, допустимую не-

ãäå ï — число станций (штативов) в полигоне (ходе).

172

6.1. Журнал нивелирования

173

175

При допустимости невязок в превы-

шениях их распределяют на все превышения поровну, округляя поправки до целых миллиметров. Проверив, что сумма поправок равна невязке с обратным знаком, вводят их в измеренные превышения и контролируют правильность уравнивания превышений. Сумма уравненных превышений в нивелирном по-

лигоне (ходе) должна быть равна теоретической сумме.

Далее вычисляют высоту точки Â,

прибавив сумму уравненных превыше-

ний от точки À до точки Â, зная высоту точки À,

=+ å

Êособым случаям нивелирования относят передачу высоты ч˝ерез препятствие — реку, канал, овраг и т. п. При ширине препятствия до˝ 100 м превышение между точками À è Â на противоположных его берегах определяют с одной станции нивелира на одном из берегов при равных расстояниях о˝т нивелира до реек.

При ширине препятствия 100…300 м в точке J1 на расстоянии около 20 м от точки Ð1 устанавливают нивелир, предварительно удалив дерн из-под ножек штатива (рис. 6.9). Сначала берут отсчеты по ближней рейке, поста˝вленной в точкеÐ1,

àпотом — по рейке на другом берегу реки в точке Ð2. Затем осторожно, чтобы сохранить неизменность фокусировки зрительной трубы, пере˝правляют нивелир на

другой берег, устанавливают его в точке J2 в 20 м от точки Ð2 и при прежней фокусировке берут отсчеты сначала по рейке, поставленной в то˝чкеÐ1, а потом по рейке в точке Ð2.

Перечисленные действия составляют один прием. Второй при˝ем выполняют в том же порядке в другую половину дня, но не позже чем за три˝ часа до захода солнца, чтобы ослабить влияние атмосферы. При облачной и пасм˝урной погоде время наблюдения не имеет существенного значения.

Расхождение между значениями превышения, полученными с о˝боих берегов в одном приеме, не допускают более 10 мм на каждые 100 м расстоя˝ния.

6.7.ТРАССИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

РАЗБИВКА ПИКЕТАЖА

Трассой называют продольную ось линейного сооружения (до-

роги, канала и др.) большой протяженности. Она обычно состо˝ит

èç прямоугольных участков (прямых вставок), плавно соединяемых

кривыми различных радиусов кривизны.

Трассированием называют проложение (проектирование) трассы на топографической карте (камеральное трассирование)˝ и на

местности (полевое трассирование), которые проводят в пор˝ядке выполнения топографо-геодезических изысканий на стадия˝х составления проектного задания или перенесения проекта в н˝атуру (на местность).

176

Проектным заданием может быть предусмотрено трассирова˝- ние по заданным направлениям, когда на местность должны б˝ыть перенесены и закреплены поворотные точки трассы, и по зад˝анным уклонам, когда крутизна скатов рельефа местности межд˝у точками трассы должна соответствовать этим клонам.

Одновременно с полевым трассированием разбивают пикета˝ж. Разбивка пикетажа состоит в проложении по трассе теодолитного хода, привязанного к пунктам геодезической сети или ориен˝тированного по магнитному меридиану, с одновременным обознач˝е- нием ее точек и с проведением съемки ситуации в полосе отв˝ода земли по обе стороны трассы. При разбивке пикетажа ведут пикетажный журнал, в который заносят результаты линейных и угловых измерений, номера точек, в нем вычерчивают абрис съемк˝и полосы земли вдоль трассы.

Пикетажный журнал делают из клетчатой или миллиметровой˝ бумаги, на которой вычерчивают абрис съемки в принятом дл˝я горизонтальных проложений линий масштабе. Ось трассы в пике˝- тажном журнале вычерчивают условно, снизу вверх, в виде пр˝я- мой линии, от которой стрелками указывают правые или левы˝е повороты трассы (рис. 6.10, à).

От начала трассы через определенные расстояния (горизон-˝ тальные проложения), обычно через 100 м, отмеряемые лентой или рулеткой, обозначают точки, называемые пикетами. Пикеты закрепляют деревянными кольями, вбиваемыми вровень с зем˝лей. Вправо или влево от трассы, рядом с пикетом вбивают другой˝ кол — «сторожок», выступающий над поверхностью земли, на˝ затесе которого, обращенном в сторону пикета, записывают ег˝о номер (рис. 6.10, á). Пикет со сторожком окапывают канавкой.

Начало трассы обозначают ПК 0 (см. рис. 6.10, à), номер каж-

дого пикета — число сотен метров трассы, отмеряемых от ее˝ на- чала.

В промежутках между пикетами обозначают характерные точ˝ки рельефа (перегибы скатов), называемые плюсовыми точками. Их также закрепляют кольями со сторожками, на которых записы˝вают, например ПК 0 +60. Это значит, что плюсовая точка находится в 60 м от пикета ПК 0.

Кроме плюсовых точек между пикетами в характерных местах рельефа обозначают точки поперечных профилей, например ПК 2 +38 вправо 20, ПК 2 +38 лево 20 (см. рис. 6.10, à).

Вершины углов поворота трассы закрепляют кольями или сто˝л- бами и обозначают так: Уг. 1 ПК 1 +42,8. Углами поворота трассы

принято считать не правые или левые углы, как в теодолитны˝х ходах, а углы отклонения трассы от предыдущего направления ˝(на рис. 6.10, à показан правый угол поворота ϕ).

Этот угол необходим для определения положения в пикетаже˝ точек кривой, вставляемой в угол 180° – ϕ (èëè â óãîë 180° + ϕ, ïðè

177

Рис. 6.10. Чертеж в пикетажном журнале (à), обозначение пикета трассы (á), разбивка кривой в главных точках (â) и вынос пикетов на кривую (ã)

левом угле поворота), для плавного перехода трассы от предыду-

щего направления к последующему (рис. 6.10, â), т. е. положения

точек начала кривой (НК), середины кривой (СК) и конца криво˝й (КК), называемых главными точками кривой.

6.8. РАЗБИВКА КРИВОЙ В ГЛАВНЫХ ТОЧКАХ. ВЫНОС ПИКЕТОВ НА КРИВУЮ

В процесс разбивки пикетажа входят определение положени˝я главных точек кривой и вынос пикетов ПК 1 и ПК 2, находящихся между главными точками, на кривую (ñì. ðèñ. 6.10, â).

Для этого, дойдя в разбивке пикетажа до угла поворота Уг. 1 ˝и закрепив вехой следующее направление прямой вставки тра˝ссы, получают при помощи ленты (рулетки) положение ПЕ 1 и измер˝я- ют теодолитом угол поворота ϕ.

178

Значение угла ϕ можно получить, измерив угол 180° – ϕ, êàê

правый в теодолитном ходе. Для контроля следует применить˝ способ «от нуля». Для этого лимб и алидаду скрепляют на отсчет˝е, равном нулю, и, вращая лимб вместе с алидадой, наводят зрите˝льную трубу на ПК 0. Затем переводят трубу через зенит и, откр˝епив

алидаду, наводят трубу по направлению следующей прямой вс˝тавки, после чего по лимбу горизонтального круга отсчитывают˝ зна-

чение угла ϕ (при измерении левого угла поворота отсчет по лимбу будет равен 360° – ϕ).

Для разбивки кривой в главных точках помимо угла поворота˝ϕ

нужно знать радиус кривой R, выбираемый из соответствующей технической инструкции в зависимости от назначения трас˝сы. Величины ϕ è R называют основными элементами кривой. Ïî íèì

вычисляют еще четыре элемента кривой: Т — тангенс (расст˝ояние

от вершины угла поворота до НК и КК), К — длину кривой от НК˝ до КК, Б — биссектрису (расстояние от вершины угла поворо˝та до

СК), Д — домер, выражающий разность между двумя тангенсам˝и и кривой, которые получают по формулам:

Эти элементы определяют по аргументам ϕ è R, пользуясь

специальными полевыми таблицами (например, В. Н. Ганьшин˝, Л. С. Хренов. Таблицы для разбивки круговых и переходных кри-

âûõ).

По элементам Т, К и Д рассчитывают положение НК и КК в

пикетаже. Покажем этот расчет на числовом примере при

ϕ = 34°27′, R = 250 м, по которым получено: Т = 77,51 м, К = 150,32 м,

Á= 11,74 м, Д = 4,70 м. Этот расчет приведен на рисунке 6.10. Согласно этим расчетам положение НК можно получить, îòìå-˝

рив Т = 77,51 м от Уг. 1 в направлении к началу трассы (или от ПК˝ 1 100 – (142,80 – 77,51) = 34,71 м, или от ПК 0 100 – 34,71 = 65,29 м). Положение КК получают, отмерив Т = 77,51 м от Уг. 1 в новом направлении трассы. Положение СК получат, отмерив от Уг. 1 по

биссектрисе угла 180° – ϕ значение Б = 11,74 м. Положение глав-

ных точек кривой закрепляют кольями и сторожками. Теперь ˝от

НК трасса пойдет по кривой и согласно расчету в пикетаже П˝К 1 и

ПК 2 выносят с тангенсов на кривую так, чтобы расстояния (г˝ори-

зонтальные проложения) между пикетами по прямым вставкам˝ и по кривой оказались равными 100 м (рис. 6.10, ã).

Если ПК 1 на тангенсе находится от НК на расстоянии s1 = 34,71 м, то и по кривой от НК до ПК 1 должно быть это же расстояние.

179

Вынос пикетов с тангенсов на кривую осуществляют способом

прямоугольных координат. За начало координат для ПК 1 при˝нимают точку НК, а для ПК 2 — точку КК. За ось абсцисс õ принимают направление прямых вставок, а за ось ординат ó — линии радиусов кривой.

Координатами, определяющими положение ПК 1 на кривой, будут õ1 è ó1. Для их получения из соотношения γo °= π

вычисляют вспомогательный угол γ1, опирающийся на дугу s1 = = 34,71 ì.

Координаты õ2 è ó2 для выноса ПК 2 на кривую вычисляют,

èìåÿ s2 = 15,61 м, по аналогичным формулам. Результаты вычислений координат для выноса ПК 1 и ПК 2 на кривую приведены в˝

таблице 6.2.

6.2. Координаты пикетов, выносимых на кривую

Координаты определяют по аргументам s è R, пользуясь полевыми таблицами для разбивки кривых.

Для выноса ПК 1 на кривую отмеряют от НК по тангенсу õ1 = 34,60 м (или от ПК 1 на тангенсе в сторону НК отмеряют отрезок s – õ = 0,11 м, называемый кривая без абсциссы), в получен-

ной точке при помощи эккера восставляют перпендикуляр и о˝т-

меряют на нем ó1 = 2,40 ì.

Аналогично выносят на кривую ПК 2: от КК отмеряют на тан-

генсе õ2 = 15,61 м и из полученной точки по перпендикуляру отме-

ðÿþò ó2 = 0,49 м. На тангенсе положение ПК 2 можно получить

иначе: отмерив от ПК 1 через точку Уг. 1 100 м, перед выносом на˝ кривую передвигают его вперед на значение домера Д.

После выноса пикетов на кривую разбивку пикетажа продол-

жают в указанном ранее порядке до следующего угла поворот˝а, в

который вставляют другую кривую.

Например, положение ПК 3 получают, отмерив от КК расстояние 100 – s2 = 84,39 м, затем через 100 м от ПК 3 получают ПК 4 и т. д.

180