Файл: Otchet_po_geodezicheskoy_praktike.docx

IAчерн. =1198; IAкр. = 6000; IВ черн. = 1900; IВ кр. = 6700;

Х черн. = 1198 – 1900 = -701 (мм) Хкр . = 6000 – 6700 = - 700 (мм) Хср. = -702 – 700 /2 = -701

Осмотр нивелирных реек, мерной ленты и штатива.

Рейка не должна быть изогнутой. Раскраска рейки должна быть четкой. Для удобства измерений обе рейки должны иметь одинаковую оцифровку по красным сторонам.

Точное определение длины мерной ленты может быть выполнено на специальном базисе, длина которого измерена с повышенной точностью.

Номинальная длина ленты 20 м.

Если лента имеет повреждения, то необходимо определить ее фактическую длину и вычислить поправку, которую нужно вводить в результаты измерений.

Ножки штатива должны быть надежно скреплены с головкой штатива, металлические наконечники должны плотно прилегать к заостренным концам ножек.

Любые обнаруженные неисправности устраняются только в присутствии учебного мастера или руководителя практики.

2. Создание геодезической съемочной основы.

Рекогносцировка местности, закрепление точек планово–высотной основы.

На учебном полигоне руководителем практики были заданы бригаде границы участка для топографической съемки и исходные пункты. После детального ознакомления с участком студенты составили проект планово – высотной основы, руководствуясь следующими требованиями:

• Хорошая взаимная видимость между соседними пунктами основы;

• Пункты основы должны обеспечивать хороший обзор местности для топографической съемки;

• Количество пунктов их взаимное расположение выбирают с таким расчетом, чтобы с этих пунктов можно было снять полностью весь участок съемки. Присъемки расстояние от пункта основы до снимаемой точки не должно превышать 100 м;

• Удобство установки инструмента;

• Удобство для линейных измерений и нивелирования;

• Расстояние между соседними пунктами должно быть не более 150 м и не менее 50 м.

Пункты закрепляются на местности предварительно заготовленными деревянными колышками и сторожками диаметром 2 – 4 см.

Колышек будет являться носителем координат и высоты. Он в процессе всей практики должен оставаться жестко зафиксированным. Колышек вбивают вровень с землей, оставляя не более 1 – 2 см над поверхностью. В центре колышка забивают маленький гвоздик, над которым в дальнейшем будет центрироваться теодолит. Если во время практики колышек изменит свое положение, необходимо будет его закрепить заново и определить его координаты и высоту.Сторожок служит для удобства отыскания пункта. Его должно быть хорошо видно на местности. На сторожке топором делают срез, на котором записывают номер бригады и номер пункта.

Измерение горизонтальных углов.

В теодолитных ходах измеряют левые и правые по ходу горизонтальные углы.

На практике во избежание путаницы измеряют левые горизонтальные углы.

Методика измерений:

- Теодолит центрируют над пунктом с точностью не менее +5 мм;

- Приводят в рабочее положение ( по уровню);

- Добиваются резкого изображения сетки нитей;

- Закрепляют лимб;

- На предыдущем и последующих пунктах устанавливают вехи позади колышков (в створе наблюдаемых направлений);

- При положении КЛ снимают отсчет по горизонтальному кругу а₁на предыдущую, затем отсчет а₂ на последующую вехи, отсчеты записывают в журнал;

- Ту же операцию повторяют при положении КП;

- Не снимая теодолит, вычисляют горизонтальные углы. Расхождение между углами не должно превышать 2^|. Поэтому вычисляют среднее значение и записывают в журнал;

- Если углы измеряются с повышенной точностью, лимб поворачивают на 90⁰ и повторяют все измерения.

- При наведении на веху стараются навести трубу как можно ниже, так как низ вехи всегда отклоняется меньше, чем верх.

Измерение углов наклона.

В ертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. На каждой станции измеряют высоту инструмента с точностью до 1 см, отмечают эту высоту на вехе. Веху устанавливают вертикально сначала на предыдущей, затем на последующей точках хода. При измерении вертикального круга должен быть на середине. Среднюю горизонтальную нить наводят на веху на высоту инструмента при положении КЛ, затем КП и снимают отсчеты по вертикальному кругу КЛ и КП, которые записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля:

, где .

Затем вычисляют вертикальный угол КЛ – М0. Вертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. Расхождение между ними не должно превышать 2.

Измерениедлин сторон хода.

При измерении длин линий по разным причинам возникают погрешности, поэтому для контроля и повышения точности результатов измерений каждую линию измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях.

Погрешность измерения линии 20 – метровой лентой не должна превышать 1:2000, то есть не должна превышать 1 см на каждые 20 м измеренной длины. Например, для линии длиной 70м допустимое расхождение между прямой и обратной измеренными длинами не должно превышать 3,5 см. Если расхождение не выходит за допустимые пределы, то вычисляют среднее арифметическое значение длины:

Если расхождение больше допустимого, линию измеряют заново. Измерение линий заключается в последовательном укладывании ленты в створе линии. Измерение производят два человека. Один совмещает нулевой штрих ленты с началом линии, а другой, протягивает ленту по створу измеряемой линии. При этом мерщик, находящийся сзади, корректирует переднего, ориентируясь по вехе, установленной в конце измеряемой линии. Следуя указаниям заднего мерщика, передний укладывает ленту в створе линии и, натянув ее одной рукой, второй рукой через прорезь в ленте вертикально вставляет шпильку в землю. После этого передний мерщик снимает ленту со шпильки, которая остается в земле, и оба мерщика перемещают ленту вперед по линии. Задний мерщик надевает прорезь в ленте на оставленную передним мерщиком шпильку и направляет по линии переднего мерщика. Далее действия повторяются в таком же порядке. Если длина линии более 100 метров и все шпильки находятся у заднего мерщика, он передает шпильки переднему мерщику и измерения продолжает. Когда передний мерщик подходит к концу линии, и остается отрезок менее 20 метров, ленту протягивают за конец линии, и передний мерщик, натянув ленту, определяет длину последнего отрезка с точностью до 1 см. После этого измеряют линию в обратном направлении. Результат измерений записывают в журнал.

Вычисление координат точек теодолитного хода.

Вначале проверяют все вычисления в полевом журнале. Затем строят схему теодолитного хода, на которую выписывают номера точек теодолитного хода, средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов и средние значения измеренных длин сторон. Вычисление координат точек теодолитного хода выполняется в специальной ведомости в следующем порядке.

1. В ведомость выписывают результаты полевых измерений:

- Средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов;

- Средние значения измеренных длин сторон;

- Средние значения измеренных вертикальных углов.

Средние значения длины стороны находят как полусумму ее измерений в прямом и обратном ходе. Средние значения вертикального угла – как полусумму абсолютных его значений в прямом и обратном ходе.

2. Определяют угловую невязку замкнутого хода с измеренными внутренними углами по формуле:

Если в замкнутом ходе измерены внешние углы, то:

В разомкнутом ходе:

где и - дирекционные углы начального и конечного направлений;

3. Вычисляют допустимую угловую невязку

- для замкнутого хода,

- для разомкнутого хода.

Сравнивают полученную невязку с допустимой. Если , то полученную угловую невязку распределяют на все измеренные углы поровну с противоположным знаком, то есть поправки по формуле:

,

где - поправка в измеренные углы.

Поправки округляют до 30^||, причем сумма округленных поправок должна давать угловую невязку с обратным знаком.

Затем вычисляют исправленные углы:

Сумма исправленных углов должна быть равна теоретической сумме: в замкнутом полигоне с внутренними углами:

,

В замкнутом полигоне с внешними углами:

,

В разомкнутом полигоне:

.

4. Дирекционные углы сторон хода вычисляют по формуле:

- для левых горизонтальных углов,

- для правых горизонтальных углов,

где , -дирекционные углы последующей и предыдущей сторон хода. Если получается больше 360⁰, то из значения вычитают 360⁰.

Вычисляют значение румбов согласно схеме, приведенной на следующем рисунке.

Значение румбов записывают над значениями дирекционных углов.

5. Вычисляют горизонтальные проложения: ,

где d- горизонтальное проложение (округляют до 0,01 м),

l – измеренная длина,

- вертикальный угол.

6. Вычисляют приращения координат:

,

, или ,

где при вычислении через румбы значения и определяют по шестизначным таблицам тригонометрических функций, а знаки и - по схеме. Полученные и округляют до 0,01 м.

7. Вычисляют линейные невязки:

, - для замкнутого хода,

, - для разомкнутого хода.

8. Вычисляют абсолютную невязку:

И относительную невязку:

,где , то есть периметр хода.

Относительная невязка не должна превышать 1:1500 для замкнутого хода и 1:1000 для разомкнутого хода.

Если относительная невязка больше допустимой, то сначала проверяют все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях перемеряют длины линий.

9. Вычисляют поправки:

Поправки округляют до 0,01 м с таким расчетом, чтобы сумма поправок равнялась невязке с обратным знаком, то есть:

,

10. вычисляют исправленные значения приращений координат:

, .

11. Вычисляют координаты точек теодолитного хода:

,

,

где и -исправленные приращения координат стороны .

Контроль вычислений: получение точного значения координат конечного пункта.

3.Нивелирование поверхности (теодолитная съемка).

Техническое нивелирование выполняют с целью получения высот точек съемочного обоснования.

Начальные и конечные точки хода должны быть привязаны к реперам, планово-высотным пунктам или к условным реперам.

Нивелирование пунктов съемочной основы производят методом из середины. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать 5 метров.

Нивелирование на станции производят следующим образом:

1. Устанавливают нивелир на штативе и приводят его в рабочее положение;

2. Совместив концы пузырька контактного уровня, снимают отчеты по рейкам в следующем порядке:

- Отсчет по рабочей (черной) стороне задней рейки (з_ч);

- Отсчет по рабочей стороне передней рейки (п_ч);

- Отсчет по контрольной (красной) стороне передней рейки (п_к);

- Отсчет по контрольной стороне задней рейки (з_к);

Отсчеты берут с точностью до 1 мм

Высота визирного луча над поверхностью земли не должна быть менее 0,2 м.

Р езультаты измерения заносим в журнал нивелирования.

После снятия отсчетов, не уходя со станции, производят следующие вычисления:

,

где h_ч , H_К – превышения по рабочей и контрольной сторонам реек. Расхождение между ними не должно быть более 5 мм. Затем вычисляют среднее превышение h_ср:

h_ср округляют до целых миллиметров, причем 0,5 мм округляют до четного числа. Таким образом нивелируют весь ход. Когда нет возможности изменить превышение между точками хода с одной станции, применяют сложное нивелирование. Между точками хода закрепляют иксовые (х1, х2,…) точки и нивелируют эту сторону по частям. Нумерация иксовых точек единая по всему нивелирному ходу.

Вычисление высот пунктов съемочной основы.

Высоты пунктов съемочной основы вычисляют в следующем порядке:

а) в полевом журнале нивелирования делают постраничный контроль:

;

где - сумма задних отсчетов по черным и красным сторонам реек;

- сумма передних отсчетов по черным и красным сторонам реек;

- сумма превышений, вычисляемых по черным и красным сторонам реек;

- сумма средних превышений.

Расхождения в постраничном контроле допускаются не более 1 мм за счет округления при вычислении;

б) вычисляют допустимую невязку хода:

или по указанию преподавателя, где L – длина нивелирного хода в километрах, n – число измеренных превышений;

в) вычисляют фактическую невязку:

- для замкнутого хода,

- для разомкнутого хода,

где Н_К, Н_Н - высоты конечного и начального пунктов.

Фактическая невязка f_H не должна быть меньше или равна допустимой f_{h доп..}Если f_h>f_{h доп.}Сначала проверяют все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях нивелирование хода проверяют;

г) полученную невязку поровну распределяют во все превышения с обратным знаком:

,

где - поправка в превышениях, n– число превышений.

Поправки округляют до целых миллиметров с таким расчетом, чтобы сумма всех поправок была равна невязке с обратным знаком:

где - алгебраическая сумма поправок;

д) вычисляют исправленные превышения

е) вычисляют высоты пунктов съемочной основы H:

где - исправленное превышение к, к+1^ой линии.

Контроль вычислений: получение точного значения высоты конечного пункта.

При нивелировании поверхности определяют высотное положение точек земной поверхности, то есть нивелирование поверхности является высотной съемкой.

Теодолитная съемка.

Теодолитная съемка является горизонтальной, то есть продуктом ее является контурный план местности. Данный вид съемки целесообразно использовать для съемки четких контуров местности (угол зданий, линейных сооружений и т.д.).

Основные способы теодолитных съемок:

- Угловая засечка;

- Полярный способ;

- Линейная засечка;

- Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат);

1. Угловая засечка:

В этом способе измеряют с точек съемочного обоснования на измеряемый пикет два горизонтальных угла. Результаты записывают в журнал, составляют абрис (рисунок местности, на котором показывают точки съемочного обоснования и все элементы местности). На абрисе все съемочные пикеты нумеруются.

При построении плана точки теодолитного хода наносятся на план по координатам, затем транспортиром откладывают углы.

₂^| = 360⁰ - ₂.

По полученным направлениям проводят прямые, на пересечении которых получится съемочный пикет. Этот способ является самым трудоемким, поэтому его применяют обычно в тех случаях, когда не возможно или трудно измерить расстояние до съемочного пикета.

2. Полярный:

В нем на съемочный пикет с точки съемочного обоснования измеряют горизонтальный угол, затем рулеткой измеряют расстояние d.

Этот способ является основным. При построении на плане от пунктов съемочного обоснования откладывают угол , по полученному направлению проводят прямую линию и откладывают расстояние d при помощи транспортира и линейки.

В случаях необходимости в измеренные расстояния вводят поправку за наклон местности, за температуру, за компарирование.

3. Линейная засечка:

Э тот способ применяют в том случае, если нет теодолита. С пунктов съемочного обоснования до съемочного пикета измеряют два расстояния.

При построении точки на плане циркулем проводят две дуги, радиусом d₁ и d₂. На пересечении этих дуг будет находиться съемочный пикет.

4. Способ прямоугольных координат (перпендикуляров):

Е го применяют на строительных площадках. За опорную линию принимают главную ось сооружения, или какую – либо другую ось.

В этом способе для каждой точки измеряют две длины:

- Первую длину измеряют по оси сооружения (L₁);

- Вторую длину – по перпендикуляру к этой оси (L₂).

4 . Разбивочные работы.

Понятие о прямой и обратной геодезической задаче.

Прямая задача:

По координатам «Х» у одной точки по дирекционному углу и длине стороны вычисляют координаты второй точки.

Дано: Х_А, У_А,

Δ_А-В, Д _А-В.

Найти: Х _В, У_В.

Решение:

Х _В = Х_А + Д _А-Вcos_А-В;

У_В = У_А + Д _А-Вsin_А-В;

Х _В = Х_А + Д _А-Вcosr_A-B

Δ Х

У_В =У_А + Д _А-Вsinr_A-B.

У

Если используют r, то знаки приращения координат (ΔХ и ΔУ) определяют по схеме в зависимости от величины дирекционного угла.

Обратная задача:

По известным координатам двух точек вычисляют дирекционный угол точек и длину линий.

Дано: Х_А, У_А,

Х _В, У_В.

Найти:Δ_А-В, Д _А-В.

Решение:

;

г де X_А-В = Х_В - Х_А

- Знаки не учитываются.

У _А-В = У_В - У_А

Для того, чтобы вычислить значение дирекционного угла вычисляют значение румба:

;

Затем по знакам X и У определяют номер четверти и затем по соответствующей формуле вычисляют значение, после чего находят разбивочные углы как разницу дирекционных углов, образующих его сторон.

5. Инженерно – геодезические задачи.

1. Определение непреступного расстояния.

В практике геодезических измерений бывают случаи, когда измерить непосредственно линию на местности нельзя, например, через реку, овраг и т.д. В таком случае задачу можно решать по теореме синусов. Для определения расстояния АВ = d измеряют лентой расстояние АС = b₁, называемое базисом, и теодолитом горизонтальные углы ₁ и ₂ между базисом и направлением на точку В. Длину базиса выбирают так, чтобы угол при точке В был близок к 90.Искомое расстояние найдется из треугольника АВС по формуле:

Для контроля определения расстояния d произвольно смещают на небольшое расстояние точку С в положение С' и в полученном треугольнике АВС' производятся аналогичные измерения, т.е. измеряют базис b₂ и горизонтальные углы ₁' и ₂'. Расстояние d' будет равно:

Рис.1.

Расхождение между расстояниями, полученными из двух треугольников, не должно превышать 1:1500 определяемого расстояния, т.е.

За окончательное принимается среднее из двух определений.

Дано: Решение:

d = =28,9 м d' = =28,89 м Ответ: 28,89 м

В₁=21^о01^'

B₂=62^o38^'

В₁^' = 30⁰00^'

В₂^' = 60⁰06^'

В = 32,30 м

В₁=33,00 м

2. Определение высоты сооружения.

Для определения высоты сооружения, например, здания (рис.25), в точке А, расположенной на расстоянии примерно 1.5 высоты сооружения, устанавливают теодолит и измеряют углы наклона ₁ и ₂, визируя на верхнюю и нижнюю точки здания. Измеряют расстояние АВ = d и определяют высоту здания по формуле:

h = d (tg₁ - tg₂) .

При использовании формулы необходимо учитывать знак угла наклона.

Если линия местности АВ наклонна и равна D, то нужно измерить ее наклон _D и вычислить горизонтальное проложение d.

За окончательное значение h берут среднее, если расхождение не более 1: 300 высоты измеряемого сооружения.

Пример определения высоты сооружения приведен в таблице 24. Углы наклона измерялись теодолитом 2Т30.

Относительная ошибка определения высоты сооружения получилась равной

.

Рис.2.

Таблица 1

Определение высоты сооружения

Точ-ки	Точ-ки	Отсчеты по микроскопу				МО		
стоя-	наб-	КП		КЛ						tg	d, м	h,м.	h,м.
ния	люд.		'		'		'		'
A	C B	-38 2	37 48	38 -2	37 48	00	00	38 -2	37 48	0,79876 -0,0489 0,84766	20,8	17,63	17,63
A1	C B	-34 2	03 03	34 -2	03 03	00	00	34 -2	03 03	0,67577 -0,03579 0,71156	24,8	17,64

3.Перенесение на местность проектной отметки.

Перенесение на местность проектной отметки производится при выносе в натуру проектов вертикальной планировки, при установке на заданную отметку отдельных деталей конструкций зданий и сооружений.

Пусть требуется перенести на местность проектную отметку Н_В, т.е. забить в точке В кол, верхний срез которого будет иметь отметку Н_В.

Рис. 3.

Для этого между репером А с известной отметкой Н_А и точкой В устанавливают нивелир. По рейке, стоящей на репере, производят отсчет а и вычисляют отсчет b= Н_А + а - Н_В После этого в точке В забивают кол так, чтобы отсчет по рейке, установленной на нем, был равен вычисленному b, при котором высота пятки рейки и будет равна проектной отметке.

Пример:

Таблица 2

№ п/п	HA, м.	a, мм.	HA+a, м.	HB, м.	b, мм.	h=HB-HA мм.	контр. h’, мм.
1	91,931	1,915	93,846	92,920	0,926	0,989	0,989

Контролем выноса отметки является сравнение превышения между точками А и В, которое получается теоретически, как h = H_В - H_А, и практически, как разность отсчетов по рейкам, установленным на точках А и В, т.е. h = a' - b'.

6. Полевой контроль.

После выполнения полевых работ преподавателем выполняется полевой контроль, то есть проверяется точность и качество выполнения полевых работ (точность построения планово – высотного обоснования, точность выполнения съемки и построение плана местности, точность нивелирования поверхности, трассирование автодороги, решения задач). За полевой контроль бригаде выставляется оценка. После полевого контроля мы сдали все инструменты.По всем выполненным полевым и камеральным работам нашей бригадой составлен отчет, состоящий из 32 страниц и следующих приложений: журнал измерения углов, журнал технического нивелирования, расчетная ведомость и топографический план.

Заключение

За время прохождения практики нашей бригадой выполнено следующие виды работ:

Получение инструментов, ознакомление с программой практики:

1. Поверки инструментов: теодолита, нивелира, осмотр мерной ленты, реек, штативов, поверки выполнены индивидуально каждым членом бригады;

2. Создана геодезическая съемочная основа в виде замкнутого полигона, состоящая из 9точек;

3. Выполнена теодолитная и нивелирная съемка;

4. По результатам съемки составлен топографический план участка местности в масштабе 1:1000;

5. Мы ознакомились с методом решения следующих инженерно – геодезических задач:

- Вынесение на местность точки с заданной отметкой;

- Определение высоты объекта;

- Определение расстояния до недоступного объекта.

Список используемой литературы.

1. Закатов П.С. и др. «Инженерная геодезия». М.: Недра, 1978. 584 с.

2. Хейфец Б.С., Данилевич Б.Б. «Практикум по инженерной геодезии». М.: Недра, 1979. 332 с.

3. Петеро П. «Пятизначные таблицы тригонометрических функций». М.: Недра, 1975. 294 с.

4. Митин Н.А. «Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах. М.: Недра, 1978. 470 с.

5. Геодезические работы при изыскании и проектировании объектов линейного типа: Методические указания/ Сост. С.А. Макаров. Новокузнецк, Сибирский металлургический институт, 1981. 27 с.

6. Багратуни Г.В., Ганышин В.Н., Данилевич Б.Б. и др. «Инженерная геодезия». – М.: Недра, 1984.

7. Новак В.Е., Лукъянов В.Ф, Буш В.В. и др. «Курс инженерной геодезии». – М.: Недра, 1989.

8. Стороженко А.Ф., Некрасов О.К. «Инженерная геодезия». – М.: Недра, 1993.

9. «Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. Наземные съемки». М.: Недра, 1977. 135 с.

10. Маслов А.В., Гордеев А.В., Александров Н.Н., Соберайский К.С., Батраков Ю.Г. «Геодезия». – М.: недра, 1072. 528 с.