Файл: Учебное пособие для вузов Б. Ф. Азаров, ив. Карелина, он. Романенко, ли. Хлебородова под ред. Б. Ф. Азарова е изд, перераб и доп.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 259
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
38 За окончательное значение систематической погрешности компенсатора в линейной мере принимают величину
ср.
5 2
0 1
),
,
2
,
1
(
),
(
4 1
;
1
i
i
j
n
j
j
ср
n
j
h
h
n
(2.14) где j – номер приема
n – число приемов (n
5);
h
ij
и h
0j
– превышения h
i
и h
0
, определенные в том приеме. Величина
ср
для нивелиров 3Н-3КЛ не должна превышать 5 мм. Результаты выполнения поверок нивелира оформляются Актом см. Приложение Б.
2.6. Поверки рулеток
2.6.1. Общие сведения о рулетках В строительной практике для непосредственного измерения линий на местности и на конструкциях сооружений применяют стальные рулетки (рисунок 2.18) в закрытом корпусе (РЗ) и на вилке (РВ) длиной им, рулетки на крестовине (РК) длиной 50, 75 им. Как правило, цена деления рулеток 1 мм или 1 см (для рулеток длиной ми более. Начало отсчета у рулеток либо совпадает с началом полотна, либо может быть смещено на постоянную величину. Рисунок 2.18 – Стальные рулетки а – на крестовине б – на вилке в – динамометр
39
2.6.2. Поверка внешнего состояния До начала работ выполняют проверку внешнего состояния мерного прибора и проверку длины его шкалы. Поверка внешнего состояния рулеток выполняется визуальным осмотром и опробованием. При этом обращают внимание на качество штрихов делений и надписей, убеждаются в отсутствии на полотне мерного прибора изломов, коррозии, царапин и других дефектов. Прибор проверяют на скручивание и раскручивание, при этом не должно быть заедания механизма перемотки металлической полосы. Развертывание рулетки выполняют два студента, один из которых, удерживая рулетку за кольцо начала отсчета, медленно ее отпускает. Второй студент, плавно вращая рукоятку рулетки, контролирует правильность развертывания полотна, не допуская образования восьмерок, петель и скручиваний. Развертывание мерного прибора должно быть плавным, без заедания. При развертывании рулетки ее полотно должно прочно удерживаться в футляре или держаке (вилке, крестовине) и не проскальзывать. В бригаде обязательно назначается один студент, отвечающий за сохранность мерного прибора. По окончании дневных работ в его обязанности входит очистка полотна рулетки от возможных загрязнений необходимо протереть полотно сухой ветошью или тряпкой и аккуратно смотать полотно мерного прибора в футляр.
2.6.3. Поверка длины шкалы Поверка длины шкал рулеток выполняется сравнением их с образцовой рулеткой. Образец (эталон) должен обеспечивать передачу длины к рабочим рулеткам с предельной погрешностью 0,1 мм. Практически компарирование мерного прибора (те. сравнение его с эталоном) может быть выполнено следующими способами.
1. На полевом компараторе длиной 120 мВ простейшем случае таким компаратором служат два металлических знака (штыря, пластины, дюбеля и т.д.), прочно закрепленные на ровной местности на расстоянии 100-120 м друг от друга. Верх каждого знака с отмеченной точкой (например, сверловкой) устанавливается вровень с поверхностью земли. Длину компаратора определяют с относительной погрешностью не болеете. абсолютная погрешность должна составлять не более 10-12 мм при длине компараторам. Зная точную длину компаратора и измерив его длину рулеткой, можно определить действительную длину мерного прибора.
40 Пример ℓ
комп
= 120,037 м. Длина компаратора АВ измерялась дважды. Каждое измерение компаратора рулеткой выполнялось дважды прямо (от А кВ) и обратно (от В к А. Одно измерение состояло из определения ℓ
комп
в прямом и обратном направлениях. В результате имеем четыре значения длины АВ
№ п/п прямом обратном, м
1 120,01 120,05
-0,04 2
120,03 120,02
+0,01
ℓ
ср
= 120,028 м Следовательно, в среднее значение, полученное по результатам измерения длины компаратора, следует ввести поправку к к = ℓ
комп
- ℓ
ср
= 120,037 – 120,028 = +0,009 мВ длину мерного прибора должна быть введена поправка
ℓ
к
,
n
к
к
(2.15) где ℓ – номинальное значение длины мерного прибора (например, длина рулетки 20 м
n = int(ℓ
комп
ℓ) – число целых уложений длины мерного прибора в длине компаратора (например, прим ℓ
комп
= 120,037 м n = 6). Допустимая величина к для 20 и метровых рулеток составляет мм и 3 мм для ℓ
= 50 м.
2. Длина мерного прибора примерно равна длине компаратора. Компаратором служит закрепленный на ровном участке отрезок, короче длины мерного прибора на 3-5 см. Рулетку разматывают и укладывают вдоль компаратора. С помощью динамометра (рисунок 2.18, в) рулетке придают натяжение 100 Н, наблюдатели (задний – у начала отсчета, передний – у конца подписей делений рулетки) подводят штрихи рулетки к точкам, фиксирующим компаратор. Предварительно измеряется температура воздуха, при которой ведутся наблюдения. Отсчеты по шкале рулетки берут одновременно на обоих концах компаратора и заносят в специальный журнал (таблица 2.6). Таких отсчетов должно быть не менее 6 пар, причем между каждой парой отсчетов рулетку сдвигают по створу измерений на 2-3 см. Разность пар отсчетов не должна различаться более чем на
2 мм. Если разность больше, измерения повторяют.
41 Таблица 2.6 – Журнал измерений Дата 01.04.2012 t
C = +С Начало 9 час. 30 мин. Наблюдатель Астахов, Потапов Конец 10 час. 15 мин. Записывал Занин
№ п/п Отсчеты, мм З – П Примечание задний передний
1 29960 06 29954 2
29986 26 29960
+6 повторить
3 30000 47 29953
-1 4
29970 14 29956
-2 5
29982 29 29953
+1 6
29965 12 29953
+1 7
29980 28 29952
+2 Например, поправка в длину рулетки длиной ℓ = 30 м за температуру, если измерения велись при t
изм
= С
ℓ
t
=
(t
изм
– кили м = -3,8 мм, где
– коэффициент линейного расширения стали к – температура компарирования. С учетом поправки за температуру измеренная длина компаратора равна
ℓ
изм
= ℓ
ср
ℓ
t
= 29953,5 – 3,8 = 29949,7 мм. Длина компаратора ℓ
0
= 29954 мм. Следовательно, поправка за компарирование составит к = ℓ
0
ℓ
изм
= 29954,0 – 29949,7 = +4,3 мм, те. фактическая длина рулетки меньше номинального значения на 4,3 мм ф = 30000,0 – 3,7 = 29995,7 мм.
42 Тогда уравнение рулетки при С = Си натяжении 100 Н
ℓ = ф + к = 29995,7 + 4,3. Если высокая точность при компарировании ненужна, то можно поступить следующим образом. Эталонный мерный прибор (например, рулетка) и поверяемый укладываются на ровную горизонтальную поверхность. Начальные штрихи рулеток совмещают, обе рулетки натягивают с одинаковой силой и металлической линейкой с миллиметровыми делениями измеряют расстояние между конечными штрихами сравниваемых рулеток. Для повышения надежности результата измерения следует повторить 6-8 раз. Среднюю измеренную величину разности конечных штрихов шкал рулеток считают поправкой к. Необходимо, кроме того, чтобы температура компарирования была близка к нормальной, те. составляла С
С. Результаты выполнения компарирования мерного прибора оформляются Актом (см. Приложение В.
43 Раздел 3. РЕШЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
3.1. Определение высоты сооружения Задача состоит в определении высоты сооружения Низ решения прямоугольных треугольников. Для этого измеряют расстояния d от точек стояния теодолита до здания и углы наклона В и А соответственно на верхнюю и нижнюю точки сооружения (рисунок 3.1). Для контроля определение высоты выполняют с двух станций (стоянок прибора. Расстояния d
1
и d
2
подбирают так, чтобы они былине менее полуторной высоты сооружения Н. Рисунок 3.1 – Схемы определения высоты сооружения Теодолит устанавливают на станции I, прибор приводят в рабочее положение и берут отсчеты по вертикальному кругу при положении круг право (КП) последовательно на верхнюю точку Виточку А в основании сооружения (рисунок 3.1, б. Переводят трубу через зенит и вновь берут отсчеты последовательно нате же точки при круге лево» КЛ. Расстояние от точки стояния прибора до основания сооружения т. А (рисунок 3.1, б) измеряют рулеткой в прямом и обратном направлении с относительной ошибкой 1:2000. Аналогичные действия выполняют на второй станции. Вторую стоянку прибора подбирают так, чтобы отрезки d
1
и d
2
были примерно перпендикулярны друг к другу допускается отклонение от прямого угла в пределах 5-10
). В А
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19
В
А
Н
Ст.
I
90
d
1 Ст Ст. II
А
В
d
2 а) б)
h
В
h
А
44 По результатам измерений на каждой станции вычисляют значения места нуля МО по формулам (2.3) или (2.4) и углы наклона
на точки Аи В
- если измерения велись при КЛ
= КЛ – МО,
(3.1)
- если измерения велись при КП: для теодолитов 2Т30М, Т
= МО – КП
180
,
(3.2) для теодолитов Т, 2Т30П, 4Т30П
= МО – КП.
(3.3) Разница в значениях МО на одной станции не должна превышать
1,5
. Результаты наблюдений и вычислений заносят в журнал измерения углов наклона и ведомость расчета высоты сооружения соответственно (см. Приложение Г. Высота сооружения на каждой станции Н = h
1
+ h
2
= d
(В А. (3.4) Соответствующие превышения h
1
и h
2
определяют по формулам
,
2 1
A
B
tg
d
h
tg
d
h
(3.5) Если относительная ошибка определения высоты Н составляет не более 1/1000, то определяют значение H
ср
как среднее из двух определений. Результаты вычислений заносят в соответствующую таблицу см. Приложение Г.
3.2. Определение крена сооружения Для определения крена используется метод вертикального проецирования, когда теодолитом проецируют верхнюю точку сооружения, крен которого хотят определить, на горизонтальную поверхность. Вблизи от сооружения закрепляют две точки так, чтобы измеренные рулетками расстояния d
1
и d
2
былине менее полуторной высоты сооружения, а угол между точкой в основании сооружения и станциями наблюдения был около 90
(рисунок 3.2). Наблюдения могут быть выполнены с тех же станций, с которых выполнялись измерения при определении высоты сооружения.
45 Рисунок 3.2 – Схема определения крена сооружения Устанавливают теодолит на I станции, ау основания сооружения укладывают горизонтально нивелирную рейку так, чтобы деления по ее черной стороне были развернуты к наблюдателю, а пятка находилась слева от линии визирования (рисунок 3.2). Теодолит приводят в рабочее положение. Сначала наводят зрительную трубу на верхнюю точку сооружения (т. В) и, закрепив алидаду горизонтального круга, опуская зрительную трубу теодолита, проецируют точку В на основание сооружения до тех пор, пока в поле зрения трубы не появится изображение рейки. По вертикальной нити берется отсчет по рейке и заносится в журнал наблюдений. Далее, наведя перекрестье сетки нитей на точку А в основании сооружения, по вертикальной нити вновь берут отсчет по рейке. Для контроля все наблюдения производят при двух положениях вертикального круга теодолита, причем разность отсчетов на одноименные точки при двух кругах КЛ
КП
не должна превышать 5 мм. Аналогичные действия выполняют на станции II. Данные измерений заносят в журнал наблюдений (см. Приложение Д. При обработке измерений первоначально определяют составляющие и q
2 крена сооружения по двум взаимно перпендикулярным направлениям, а затем значение крена в линейной Q и угловой
мере по формулам
;
;
2 2
2 1
1 1
A
B
q
A
B
q
(3.6)
,
;
/
/
2 2
2 1
AB
Q
q
q
Q
(3.7) где
= 3438
;
90
d
1 Ст Ст. II
А
В
d
2
0 нивелирная рейка
46
АВ – высота здания в миллиметрах. Результаты измерений и вычислений заносят в специальный журнал и соответствующую таблицу (см. Приложение Д.
3.3. Определение прямолинейности ряда колонн При определении прямолинейности ряда колонн измеряют отклонения каждой колонны от створа, задаваемого двумя крайними колоннами ряда, используя метод бокового нивелирования. Устанавливают теодолит на расстоянии от 0,5 дом от крайней колонны на одном из концов ряда и с помощью рулетки или рейки до миллиметров измеряют расстояние a
1
от вертикальной оси теодолита до боковой грани колонны (рисунок 3.3). Чтобы задать створ, к грани последней колонны ряда (считая от прибора) горизонтально прикладывают рейку пяткой к колонне, а саму рейку разворачивают так, чтобы на нее можно было навести зрительную трубу теодолита. Трубу наводят на отсчет по рейке, равный a
1
, те.
a
k
= Затем, закрепив алидаду горизонтального круга теодолита, рейку последовательно прикладывают к основаниям промежуточных колонн перпендикулярно визирному лучу и, наводя зрительную трубу на рейку, берут отсчеты по вертикальной нити сетки a
2
, a
3
, … а = а м Рисунок 3.3 – Схема определения прямолинейности ряда колонн
47 Измеряют рулеткой расстояния от первой до всех последующих колонн d
1-2
, d
1-3
, … d
1-k
(рисунок 3.3). Полученные результаты заносят в журнал измерений (см. Приложение Е) и определяют отклонения промежуточных колонн от створа a
i
- a
1
. Выполненные измерения позволяют построить график прямолинейности ряда колонн (см. Приложение Е.
3.4. Определение неприступных расстояний В практике геодезических измерений нередко возникают ситуации, когда линию невозможно измерить непосредственно мерной лентой или рулеткой. В этом случае используют косвенный метод, связанный с измерением на местности вспомогательных углов и линий. Искомые расстояния получают по результатам геодезических измерений аналитически. Наиболее распространенным способом косвенного определения неприступных расстояний является способ базисов. Он состоит в определении неприступного расстояния из прямой угловой засечки. Рисунок 3.4 – Способ базисов
Предположим, требуется определить длину линии АВ = d рисунок 3.4). На местности с помощью рулетки от т. А разбивают два базиса b
1
итак, чтобы образуемые ими треугольники АВС и АВD были близки к равносторонним. Либо накладывают ограничение на угол
при вершине В в обоих треугольниках его величина должна быть в пределах
30
<
< 150
. Измеряют длины базисов АС и Ас относительной ошибкой не более 1:2000. Затем измеряют теодолитом полным приемом углы
ив каждом треугольнике. Угол
вычисляют по формуле
= 180
(
+
). (3.8) Искомое расстояние d находят дважды из треугольников ABD и
АВС, используя теорему синусов sin sin
;
sin sin
2 2
2 2
1 1
1 1
b
d
b
d
(3.9)
D
1
β
1
1 А В С
b
1
2
2
β
2
b
2
d
48 Относительная ошибка определения расстояния d не должна превышать. За окончательное значение принимается среднее из двух вычисленных величин
2 2
1
d
d
d
(3.10) Для способа базисов могут быть использованы различные схемы наблюдений (рисунок 3.5, а, баб) Рисунок 3.5 – Схемы реализации способа базисов При реализации схемы наблюдений, представленной на рисунке
3.5, б, точка D закрепляется в створе базиса b
1
= АС. В этом случаев треугольниках АВС и АDВ угол
1
будет общими его достаточно измерить один раз. Результаты измерений заносят в журнал наблюдений и производят их обработку (см. Приложение Ж. Если между точками Аи В нет взаимной видимости, то для определения расстояния АВ может быть использован следующий способ. Закрепляют точку Си от нее разбивают и измеряют рулеткой базисы
b
1
, b
2
с относительной ошибкой не хуже 1:2000. Горизонтальный угол
1
при вершине С измеряют одним полным приемом (рисунок 3.6). Искомое расстояние d = АВ определяют по теореме косинусов cos
2 1
2 1
2 2
2 1
b
b
b
b
d
(3.11) Для контроля расстояние АВ определяют из треугольника АВС
, измерив базисы b
1
и b
2
, а также горизонтальный угол
2
. Для этого вершину С переносят в т. Снам (рисунок 3.6, а, либо примерно на такое же расстояние от препятствия, но симметрично линии АВ рисунок 3.6, б.
2
1
2
1
β
1
= β
2
1
1
2
D А В С А В С
D
b
2
b
1
β
2
β
1
2
d
d
49 а) б) Рисунок 3.6 – Способ базисов при отсутствии видимости между точками Аи В Наиболее благоприятным сточки зрения точности определения d считается вариант, когда b
1
= b
2
и угол
находится в пределах 30
Пример вычислений для способа базисов через препятствие рисунок, б) приведен ниже (таблицы 3.1, 3.2). Таблица 3.1
Измерения базисов Линия Прямо Обратно
d
ср
, м Линия Прямо Обратно
d
ср
, м
С
А
39,64 39,64
СА
36,23 36,24 39,63 36,24 СВ
40,02 40,03 СВ
38,70 38,70 40,04 38,71 Таблица 3.2
Измерение горизонтальных углов Точка стояния Наблюдаемая точка Отсчеты по ГК Углы из полуприема, Среднее значение
, КЛ,
КП,
С
А
0 0,0 180 00,5 107 57,0 107 56,5 В
107 57,0 287 56,5 107 56,0 С А
0 01,5 180 02,0 118 40,5 118 41,0 В
118 42,0 298 43,5 118 41,5
b
1
b
2
b
1
b
2
β
2
β
1 А В С С
β
1 А В С С
d
50
3.5. Вынос на местность проектной отметки горизонтальным лучом В практике геодезических работ на стройплощадке достаточно часто приходится выносить в натуру или закреплять на строительных конструкциях проектные отметки Н
пр
. Обычно вынос проектной отметки осуществляют методом геометрического нивелирования. При этом вблизи от места, куда выносится отметка, должен находиться временный или постоянный репер – точка с известной высотой. Вынос проектной отметки с точностью
10 мм может быть осуществлен следующим образом. Нивелир устанавливают примерно посередине между репером Аи конструкцией здания (фундаментом, стеной, колонной и т.п.), допуская разность плеч на станции не болеем (рисунок 3.7, а.
Рисунок 3.7 – Построение точки с проектной отметкой а) схема выноса проектной отметки на конструкцию здания б) закрепление проектной отметки на конструкции в) закрепление точки с помощью колышка Прибор приводят в рабочее положение, наводят зрительную трубу на рейку, установленную на репере, и берут отсчет по ее черной стороне а
ч
. Затем вычисляют горизонт инструмента ГИ
ч
и проектный отсчет ч по черной стороне рейки длят. В
ГИ
ч
= Н
Рп
+ а
ч
; ч = ГИ
ч
– Н
пр
. (3.12) Вместе выноса проектной отметки устанавливают рейку и перемещают ее по высоте до тех пор, пока средняя горизонтальная нить сетки нитей не совпадет с проектным отсчетом ч. Пятка рейки при этом будет находиться на проектной отметке Н
пр
. В момент совмещения горизонтальной нити с проектным отсчетом ч острым карандашом прочерчивают по пятке рейки на конструкции здания горизонтальную риску – В
ч
. Аналогичные действия повторяют, отсчитывая по
ГИ
b
Н
пр. в
51 красной стороне рейки, вычисляют горизонт инструмента ГИ
к
и проектный отсчет b
к
ГИ
к
= Н
Рп
+ а
к
; к = ГИ
к
– Н
пр
. (3.13) По отсчету b
к
на конструкции здания получают риску В
к
Расстояние
h между рисками В
ч
и В
к
будет характеризовать точность выноса проектной отметки. Если
h
10 мм, то карандашом отмечают среднее положение В и его принимают за окончательное значение Н
пр
Результаты выноса оформляют согласно Приложению И. При выносе проектных отметок на местности, например, при выполнении земляных работ, для построения точки с проектной отметкой в точку В забивают деревянный колышек так, чтобы его срез был заведомо выше Н
пр
(рисунок 3.7, в. Затем легкими ударами колышек постепенно забивают в грунт, устанавливая на него рейку и выполняя от- считывание по средней горизонтальной нити. Эти действия повторяют до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен b
ч
Проконтролировать вынос отметки можно, определив превышение к между репером Аи верхним срезом колышка в точке В
,
к
к
к
b
а
h
(3.14) где а
к
, к соответственно, отсчеты по красной стороне рейки, установленной на репере и точке В. Разность между измеренным превышением и проектным пр = Н
пр
– Н
Рп
(3.15) не должна превышать
10 мм к пр 10 мм. (3.16) Результаты выноса оформляют согласно Приложению К.
3.6. Построение линии заданного уклона наклонным лучом Построение линии заданного уклона на местности может быть выполнено с помощью нивелира или теодолита. Рассмотрим способы решения этой задачи.
52 а) Вынос линии заданного уклона наклонным лучом нивелира Этот способ применяется для малых уклонов. Пусть от точки А на местности с предварительно вынесенной проектной отметкой НА требуется разбить линию АВ = d с уклоном i
АВ
с заданным шагом ℓ (длина d, уклон i
АВ
, шаги отметка H
A
задаются преподавателем) (рисунок 3.8, а. Рисунок 3.8 – Вынос линии заданного уклона наклонным лучом а) нивелира б) теодолита Сущность способа разбивки линии заданного уклона наклонным лучом нивелира состоит в следующем. Вначале проверяют, можно ли вынести линию данного уклона наклонным лучом нивелира. Известно, что один полный оборот подъемного винта подставки прибора наклоняет ось трубы на угол в 40
. Следовательно, на расстоянии d от нивелира визирный луч отклонится от горизонтального положения на величину 0
4
мм
d
мм
h
(3.17) Например, прим см. Значит, проектный уклон пр В А
i
i
i
i
d а) В А
i
i
i
i б)
53 012
,
0
d
h
i
AB
(3.18) может быть задан наклонным лучом нивелира, полученным вращением подъемного винта подставки на один полный оборот. При реализации данного способа выноса проектного уклона придерживаются следующего порядка действий.
1) Вычисляют проектную отметку Н
В
точки В по формуле
Н
В
= НА + i
d. (3.19)
2) Выносят проектную отметку точки В Н
В
на местность, используя горизонт прибора. Для этого выполняют следующие действия
Размещают нивелир посередине между точками Аи В (причем необязательно в створе между ними, берут отсчеты по черной (а
ч
) и красной (а
к
) сторонам рейки, установленной на колышке в точке А.
Вычисляют отсчеты чик по рейке в точке В и выносят проектную отметку Н
В
этой точки на местность (см. Задачу 3.5) ч = НА + а
ч
Н
В
, к = НА + а
к
Н
В
. (3.20) Разность отсчетов ч – b
к
не должна превышать 5 мм.
3) Устанавливают нивелир, располагая окуляр непосредственно над колышком в точке Атак, чтобы один из подъемных винтов находился в створе линии АВ.
4) Измеряют высоту инструмента i от верха колышка по черной и красной сторонам рейки – чик. Разность (к ч) должна совпадать с разностью нулей шкал рейки РН с ошибкой
5 мм.
5) Рулеткой размечают линию АВ с заданным шагом ℓ ив намеченных точках забивают колышки так, чтобы их срез был заведомо выше проектной отметки.
6) Устанавливают рейку на колышек в точке В и, вращая подъемный винт подставки, совмещают среднюю горизонтальную нить сетки с отсчетом по черной стороне, равным ч. Правильность действий можно проконтролировать, взяв отсчет по красной стороне рейки. Он должен совпадать с высотой прибора к) На колышки, закрепленные в створе АВ, поочередно устанавливают рейку и, наведя на нее зрительную трубу нивелира, берут отсчеты по ее черной стороне. При этом колышек забивают в грунт легкими ударами по его верхнему срезу до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен ч. Для контроля устанавливают на забитый колышек
54 рейку красной стороной и берут по ней отсчет а
к
. Он может отличаться от к на
5 мм. б) Вынос линии заданного уклона с помощью теодолита При использовании теодолита ограничений на величину уклона и длину выносимой линии нет. Порядок действий
1) По заданному значению проектного уклона пр вычисляют угол наклона
= arctg пр (3.21) Точность вычисления
зависит от приборной точности измерения вертикального угла теодолитом. Например, для технических теодолитов угол
должен быть вычислен до 0,5
2) Определяют МО вертикального круга теодолита не менее двух раз. Если расхождение между двумя определениями МО находится в допустимых пределах (
1,5
), вычисляют среднее.
3) Устанавливают теодолит над точкой Ас вынесенной предварительно проектной отметкой НА. Прибор приводят в рабочее положение и измеряют его высоту А от верха колышка с проектной отметкой до середины окуляра зрительной трубы в горизонтальном положении, либо до специальной точки на колонке зрительной трубы.
4) Вычисленный угол наклона
устанавливают на вертикальном круге с учетом МО КЛ =
+ МО или КП = МО
, (3.22) где КЛ и КП – соответственно отсчеты по вертикальному кругу теодолита при круге лево» или круге право, соответствующие пр) Закрепив положение зрительной трубы, рейку устанавливают в точке В на другом конце линии (рисунок 3.8, б) и перемещают ее по вертикали до тех пор, пока отсчет по рейке не совпадет с высотой прибора А. В этом положении фиксируют пятку рейки колышком. Затем переносят рейку по створу от точки В к точке Аи через заданные интервалы, манипулируя рейкой, определяют положение промежуточных проектных колышков точек линии АВ. Работу оформляют согласно Приложению Л.
55
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19
3.7. Построение проектного угла на местности Перенесение или разбивка на местности проектного горизонтального угла заключается в отыскании и закреплении на местности направления, образующего с исходным направлением угол, равный проектному. Задача может быть решена с разной точностью. а) Построение проектного угла с приборной точностью. На местности должна быть закреплена вершина угла и направление, от которого строится проектный угол. По заданному направлению устанавливают визирный знак (шпильку, большой гвоздь, визирную марку на штативе. Проектный угол
может быть построен как вправо от исходной линии (рисунок 3.9, атаки влево от нее (рисунок 3.9, б. В первом случае над точкой А устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, при положении КЛ совмещают алидаду сот- счетом на лимбе 0
00
(рисунок 3.9, аи наводят зрительную трубу на низ визирного знака в точке В. Для технических теодолитов отсчет по лимбу ГК должен точно совпадать с Закрепляют лимб, открепляют алидаду и откладывают на лимбе заданный угол
. Затем на местности временным знаком (шпилькой, гвоздем и т.п.) фиксируют точку С. Сменив положение вертикального круга, откладывают значение угла
аналогично при положении КП и закрепляют точку С. Расстояние между точками Си С делят пополам и закрепляют колышком точку С. Аналогично выполняется построение угла
влево от линии АВ рисунок 3.9, б) стой разницей, что совмещают алидаду с лимбом на отсчете, равном проектному углу, и ориентируют теодолит по линии
АВ. Открепляют алидаду и совмещают ее с отсчетом по лимбу 0
00
, С С СЧ А В
β
КП КЛ а) б) Рисунок 3.9 – Схемы перенесения на местность проектного угла с обычной точностью А В К
К
Ч К
β
КП КЛ
β
56 получают при положении КЛ точку Капри другом круге – точку К
2
Далее делят отрезок К
1
К
2
пополам и закрепляют колышком точку К. Правильность построения угла контролируют, измеряя его одним полным приемом. Результаты измерений заносят в журнал и вычисляют разность
= к между измеренным (контрольными проектным значениями угла. Величина разности не должна превышать удвоенной точности отсчитывания прибора. Для технических теодолитов
1
. Полученные данные оформляются согласно образцу (см. Приложение М, а. б) Построение проектного угла с заданной точностью (способ редуцирования. Строят на местности проектный угол с приборной точностью при одном положении круга и временным знаком (шпилькой, гвоздем, колышком) закрепляют положение точки С. Построенный угол САВ измеряют с заданной точностью m способом приемов и получают его точное значение
изм.
(рисунок 3.10). Рисунок 3.10 – Схема построения на местности угла способом редуцирования
Число приемов измерений n вычисляют по формуле
,
2
m
t
n
(3.23) где t – приборная точность теодолита, которым строится угол
;
m – заданная величина ошибки построения угла Между приемами выполняют перестановку лимба на величину
+
, где
,
180
n
цена наименьшего деления отсчетного устройства. Полученные данные вносят в журнал измерений (см. Приложение М, б. Среднее из измеренных приемами значений угла
изм
сравнивают сего проектной величиной пр = призм) По разности
β и длине стороны АС = d, измеренной по нитяному дальномеру с точностью до метров, вычисляют величину редукции
x (смещения) точки С А В С С
x
d
β
β
изм. пр.
57 206265
,
//
//
//
//
где
d
х
(3.25) Точку Сна местности находят следующим образом. Откладывают от точки С перпендикулярно к линии АС величину x по линейке с миллиметровыми делениями и фиксируют точку С. Если разность
имеет знак «+», то отрезок x откладывают вправо от точки С, если знак «-», то влево. Полученную точку С закрепляют постоянным знаком (гвоздем, колышком, дюбелем. После редуцирования выполняют контроль построения угла. Для этого угол С
1
АВ измеряют еще раз приемами. Из приемов находят среднее значение угла контр. изм.
и вычисляют контр пр. контр. изм
2m. (3.26) Пример оформления измерений и вычислений приведен в Приложении М, б.
3.8. Построение проектного отрезка на местности Для перенесения на местность проектного отрезка АВ с помощью рулетки от исходной точки А откладывают в заданном направлении наклонное расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному [4]. Наклонное расстояние D вычисляют по формуле
D = d к, (3.27) где d – длина заданной проектной линии
D
h,
поправка за наклон линии (
D
) или разность высот ее концов
(
D
h
); к – поправка за компарирование мерного прибора
D
t
– поправка за температуру. Поправка за наклон линии определяется по формуле
,
2
sin
2 2
d
D
(3.28) где
угол наклона или
58
,
2 2
d
h
D
h
(3.29) где h – превышение между концами линии. При углах наклона
< 10
поправку за наклон линии вычисляют по формуле
D
= -0,5d
sin
2
. (3.30) Если угол наклона меньше 1,5
, поправку за наклон не учитывают. Поправка за компарирование мерного прибора определяется по формуле
,
к
к
d
D
(3.31) где к – поправка за компарирование мерного прибора к = ф ℓ, (3.32) где ф – фактическая длина мерного прибора
ℓ – номинальная длина мерного прибора. Поправку за температуру определяют по формуле
),
(
к
изм
t
t
t
d
D
(3.33) где
– коэффициент линейного расширения мерного прибора, для стали
= 1,25
10
-5
;
t
изм
– температура при измерении линии;
t
к
– температура, при которой выполнялось компарирование мерного прибора. При разности температур компарирования и измерений менее поправку за температуру можно не учитывать. Пример При разбивке сооружения требуется отложить проектную линию 118,400 м по заданному направлению. Угол наклона местности. Температура воздуха вовремя работы t = +Стем- пература компарирования стальной 30 метровой рулетки к +С, ф м. По формулам (3.28), (3.31), (3.32) получим соответственно поправку за наклон -0,22 м поправку за компарированием поправку за температуру -0,02 м (см. Приложение М. Наклонное расстояние
D вычислим по формуле (3.27)
D = 118,40 мм мм. При построении проектного отрезка рулетку последовательно укладывают в створе линии АВ. Для нашего примера число целых уложений мерного прибора n = 3, величина остаткам. Уложение рулетки в створ следует осуществлять с помощью теодолита. Полученную точку В закрепляют временным знаком. Для контроля отрезок АВ измеряют в обратном направлении. Результат контрольного измерения не должен отличаться от D более чем на D/2000. При соблюдении данного условия точку В закрепляют постоянным знаком. Образец оформления результатов построения отрезка АВ приведен в Приложении Н.
3.9. Детальная разбивка круговой кривой При разбивке криволинейных участков линейных сооружений, при возведении отдельных зданий, имеющих закругленные части, возникает необходимость разбивки на местности круговых кривых через равные отрезки такой длины, чтобы дугу можно было принять за хорду. Исходной основой для детальной разбивки кривых линейных сооружений служат закрепленные на местности вершина угла поворота кривой ВУ, а также главные точки кривой НК – начало кривой, СК – середина кривой, КК – конец кривой. Кроме того, используются подобранный ранее радиус кривой – R, измеренный угол поворота трассы и заданный шаг (интервал) разбивки S. Интервалы при детальной разбивке кривых зависят от радиуса R этих кривых. Рекомендуемые длины интервалов в зависимости от радиусов кривых приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 Радиус кривой R, м Длина интервала разбивки S, м
30-50 1
50-100 2
100-200 5
200-800 10 Свыше 800 20
60 Так как любая кривая имеет две симметричные половины, расчет данных для детальной разбивки достаточно производить лишь для одной половины кривой (например, от начала кривой до ее середины. Количество точек детальной разбивки для половины кривой определяется по формуле
,
2S
K
n
(3.34) где K – длина кривой, м
S – длина интервала разбивки, м. При этом полученное значение n округляют в меньшую сторону до целых, т.к. середина кривой уже закреплена на местности. Пример Определить число точек детальной разбивки круговой кривой длиной Км радиусом R = 100 м. По таблице 3.1 находим для R = 100 м длину интервала разбивки
S=5 м. Определяем количество точек разбивки для половины кривой по формуле (3.34)
9
,
13 5
2 Принимаем n = 13. Существует несколько способов детальной разбивки круговых кривых [15]. Выбор способа определяется условиями местности и требованиями к точности построения. а) Способ прямоугольных координат. В этом способе разбивки каждая точка кривой строится независимо, поэтому при переходе от одной точки к другой ошибки не накапливаются. В стесненных условиях способ трудно применим, т.к. ординаты от точки к точке быстро увеличиваются. Положение точек на кривой определяется координатами X и Y рисунок 3.11, а. За ось абсцисс принимают линию тангенса если разбивка ведется от начала кривой, то за начало координат принимают точку НК, а если от конца кривой, то точку КК. Значения X и Y находят из таблиц круговых кривых или определяют по формулам
,
2
sin
2
))
cos(
1
(
),
sin(
2
i
R
i
R
Y
i
R
X
i
i
(3.35) где i – текущий номер разбиваемой точки (i = 1, 2, … n);
61 а) б) а) способ прямоугольных координат б) способ хорд и углов Рисунок 3.11 – Схемы детальной разбивки кривой
8 Для удобства найденные значения X и Y располагают в таблице см. Приложение П. При определении положения точек кривой на местности используют рулетку. Разбивку кривой ведут от начала кривой (НК) и конца кривой (КК) к середине (рисунок 3.11, а. Нулевое деление рулетки совмещают с НК, направляют рулетку на вершину угла и фиксируют ее положение. Откладывая по рулетке абсциссы X, находят основания перпендикуляров и откладывают их длины Y с помощью рулетки. При этом, если величина Y превышает 4 м, для построения прямого угла используют эккер. Аналогичным образом от КК производят разбивку другой половины кривой. Найденные точки кривой закрепляют сторожками. В таблицах для разбивки кривых часто вместо абсциссы X дается разность (k – x), называемая кривой без абсциссы. В таком случае, чтобы получить на касательной конец абсциссы X, откладывают на ней от точки НК или КК в сторону ВУ длину интервала кривой К и отступают назад на величину (k – x). Контролем правильности разбивки будет служить равенство расстояний между точками кривой 1-2, 2-3, 3-4 и т.д., которые должны быть равны шагу разбивки S. Визуально выставленные по кривой колышки должны плавно переходить в точку СК. Кроме того, последние (n-ные) точки ветвей кривой, разбитые от точек НК и КК, должны быть расположены симметрично относительно точки СК. б) Способ хорд и углов. Применяется при разбивке закруглений на открытой местности, на улицах, на косогорах, насыпях ив полузакрытой равнинной местности. Этот способ детальной разбивки кривой основан на том, что угол с вершиной в какой-либо точке круговой кривой (рисунок 3.11, боб- разованный касательной и секущей и заключающий равные дуги ℓ = S, равен половине соответствующего центрального угла
. Длину хорды
S выбирают по таблице 3.1 по радиусу круговой кривой R. Определяют значение угла
/2 по формуле
,
2
arcsin
2
R
S
(3.36) исходя из того, что согласно рисунку б
2 2
sin
R
S
(3.37) Все полученные данные по разбивке оформляют согласно Приложению Р. Установив теодолит в точке НК, совмещают нуль лимба с нулем алидады, визируют на точку ВУ и от направления тангенса вращением алидады откладывают угол
/2 (рисунок 3.11, б. По направлению визирного луча откладывают рулеткой отрезок ℓ = S, получают точку 1 кривой, которую закрепляют на местности колышком. Далее оттого же начального направления тангенса откладывают угол
и закрепляют алидаду теодолита. Совместив сточкой начало рулетки, поворачивают ее до тех пор, пока передний конец не попадет в перекрестье сетки нитей зрительной трубы. Отложив по рулетке хорду ℓ, фиксируют колышком точку 2. Далее, отложив от начального направления угол 3/2
(или угол
/2 от направления на точку 2), при пересечении визирной оси трубы и переднего конца рулетки на расстоянии ℓ от точки 2 фиксируют точку 3 и т.д. Аналогичные действия выполняют при установке теодолита в точке КК, когда исходным направлением является тангенс от конца кривой до вершины угла.
63 В случае, если при разбивке кривой на линии визирования окажутся препятствия, теодолит переносят в одну из последних вынесенных точек кривой ив этой точке строят новую касательную, от которой ведут дальнейшую разбивку. Недостаток этого способа заключается в том, что ошибки в положении точек на кривой растут по мере увеличения их числа. в) Способ продолженных хорд. Применяется для глубоких выемок и высоких насыпей, в туннелях, а также в лесу в стесненных условиях, где необходимо использовать узкую полосу вблизи кривой во избежание больших вырубок деревьев. Способ продолженных хорд отличается простотой расчетов и измерений, т.к. позволяет обходиться без таблица также без теодолита. Задавшись длиной хорды ℓ, равной шагу разбивки S (см. таблицу
3.1), вычисляют значение угла
/2 по формуле (3.36). Рисунок 3.12 – Разбивка кривой способом продолженных хорд Точку 1 (рисунок 3.12) выносят способом прямоугольных координат
)
cos
1
(
sin
R
Y
R
X
i
i
(3.38) либо строят по углу
/2 и интервалу способом углов и хорд (рисунок 3.10, б. Затем на продолжении створа первой хорды (от НК до точки 1) откладывают рулеткой отрезок ℓ и временным знаком закрепляют точку Удерживая начало рулетки в точке 1, определив положение точки
2 линейной засечкой радиусами ℓ (рулетка 1) и d (рулетка 2), где d – так называемое промежуточное перемещение, определяемое как где (3.39) Вновь откладывают отрезок ℓ, но уже от точки 2. На продолжении створа второй хорды (от точки 2 по створу 1-2) фиксируют точку
64 с. Линейной засечкой радиусами ℓ и d получают положение точки 3 и т.д. Пример расчета исходных данных для способа продолженных хорд R = 150 мм мм м. Аналогично выполняют разбивку второй половины кривой от точки КК до СК. Оформление разбивки выполняется аналогично Приложению Р. Способы углов и продолженных хорд удобны тем, что измерения выполняются в непосредственной близости от круговой кривой. Контролем правильности разбивки служит равенство отрезков от последних вынесенных от НК и КК точек кривой до ее середины СК. Длина этих отрезков
d = 0,5
K
n
S.
65 Раздел 4. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ Полевые геодезические измерения, выполняемые с целью создания карт и планов, называются съемкой. Состав работ при выполнении съемки зависит от характера отображаемой на плане (карте) информации. Если требуется получить план местности без отображения рельефа, выполняется горизонтальная или контурная съемка. Для получения только изображения рельефа используют вертикальную или высотную съемку. Если в результате съемки получают отображение как ситуации (контуров, таки рельефа, то такую съемку называют топографической. При съемке небольших участков местности в крупном масштабе чаще используют наземную съемку теодолитную, выполняемую с помощью теодолита и рулетки, в результате получают контурный план тахеометрическую – с помощью теодолита-тахеометра, в результате получают топографический план. Для выполнения съемки участка местности на нем создают съемочное обоснование. С точек съемочного обоснования определяют плановое положение элементов ситуации и снимают рельеф. На застроенных территориях съемки выполняются раздельно. Сначала производят горизонтальную съемку ситуации (снимают твердые контуры
углы капитальных зданий, заборов, люки подземных коммуникаций и т.д.). Затем выполняют съемку рельефа и досъемку контуров, не имеющих четких границ (ряды деревьев, границы угодий и т.д.), те. выполняют тахеометрическую съемку. Все работы по топографической съемке подразделяются на полевые – геодезические измерения на местности, и камеральные – обработка геодезических измерений с целью получения плана (карты) участка местности. При выполнении крупномасштабной топографической съемки следует придерживаться следующей последовательности производства работ
- проложение теодолитного хода и вычисление координат его вершин
- нивелирование точек теодолитного хода и вычисление их высот- теодолитная съемка и оформление абрисов
- тахеометрическая съемка и обработка журнала тахеометрической съемки
- составление топографического плана.
66
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19