Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 045858 из МГСУ НИУ (МГСУ-МИСИ)

№1.Сведения о форме и размерах Земли; влияние кривизны Земли на точность геодезических измерений.

Первоначальное представление о фигуре Земли - шар (Пифагор). Земля, вращаясь вокруг оси, имеет форму, близкую к эллипсоиду.

Уровенная поверхность -выпуклая поверхность, касательная к которой в любой точке перпендикулярна направлению отвесной линии.

Поверхность Геоида - уровенная поверхность, совпадающая с поверхностью морей и океанов в спокойном их состоянии и мысленно продолженная под материками.

Земной эллипсоид - эллипс, характеризующий форму и размеры Земли вообще.

Земной эллипс, который принят для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат (а=6 378 245 м, ?=(а-b)/а=1/298,3, b= 6 356 863 м, где а и b - большая и малая полуоси эллипса, ? - полярное сжатие).

Для обработки результатов геодезических измерений и при получении топографических материалов (крупномасштабного изображения на бумаге физической поверхности Земли) ее точки предварительно проецируют (относят) отвесными линиями на поверхность более простую, чем земная. Такой поверхностью относимости могут быть поверхности референц-эллипсоида, шара, плоскости.

Проецирование точек линиями, перпендикулярными к поверхности относимости называют ортогональным.

Получить ортогональную проекцию земной поверхности на плоскость наиболее просто, поскольку при этом не нужно учитывать кривизну Земли.

Рис. 8. Влияние кривизны Земли на точность определения высот

Определим величину выражающую влияние кривизны Земли на точность определения высот точек земной У поверхности.

Из прямоугольного треугольника О Mb

d2=(R + k)^2 - R^2 = 2Rk + k^2; откуда k =d2/{2R + k).

Поскольку величина k мала по сравнению с радиусом R Земли, то k = d2/2R

Придавая d различные значения, получим следующие значения k:

d, м.................. 100 300 500 1000

k, см.................. 0,1 0,8 2,1 8,3

При возведении строительных конструкций погрешности высотных измерений и построений в среднем не должны превышать 1-2 мм, поэтому влияние кривизны земли на определение высот должно учитываться.

Системы координат, применяемые в геодезии.

Положение точек земной поверхности на карте и плане определяют координатами. Наиболее часто используются географические, прямоугольные и полярные координаты.

Система географических координат. В этой системе за координатную поверхность принимается шар, а за координатные линии - географические (истинные) меридианы и параллели. Географическими координатами являются широта и долгота. Географическая широта ? точки М - угол между направлением отвесной линии, проходящей через эту точку, и плоскостью начального меридиана.

Географическая долгота ? - двугранный угол, заключенный между плоскостью меридиана, проходящего через эту точку, и плоскостью начального меридиана. Параллель, плоскость которой проходит через центр шара О, называют экватором.

Широты бывают северные и южные, изменяются от 0 (на экваторе) до 90(на земных полюсах).

Долготы бывают восточные и западные, изменяются от 0 (начальный гринвичский меридиан)до 180(тихоокеанская ветвь гринвичского меридиана). Линию, проходящую через точки с одинаковыми широтами, называют параллелью, а с одинаковыми долготами--меридианом.

Положение точки М на шаре определяется пересечением меридиана и параллели, проходящих через эту точку. Меридиан задаётся географической долготой точки, а параллель- географической широтой.

Если для составления карты на большую территорию строят географическую сетку меридианов и параллелей, то для составления планов и карт в инженерной геодезии чаще всего используют прямоугольную систему координат. Положение точки определяют относительно осей прямоугольных координат: абсцисс хх и ординат уу. Система прямоугольных координат в геодезии повернута (ось у вниз).

При таком расположении осей углы в геодезии для ориентирования линий отсчитывают от вертикальной оси по ходу часовой стрелки. В связи с эти четверти системы координат в геодезии пронумерованы по ходу часовой стрелки от СВ.

Для небольших участков местности система прямоугольных координат может иметь начало в любом месте. В государственной системе координат за ось ординат принимают линию экватора, за ось абсцисс - направление осевого меридиана.

Прямоугольную систему образуют две взаимно перпендикулярные оси, лежащие в горизонт плоскости (образуются четверти), причем Х совмещают с меридианом точки.

Система полярных координат

Эту систему применяют при определении планового положения точек на небольших участках в процессе съемки местности и при геодезических разбивочных работах.

За начало координат - полюс принимают точку О местности, за начальную координатную линию - полярную ось ОА, произвольно расположенную на местности. Полярными координатами точки М будут полярный угол бета, отсчитываемый по часовой стрелке от полярной оси и полярное расстояние (радиус-вектор) OM-S

Прямоугольная поперечно-цилиндрическая система координат Гаусса-Крюгера

Поверхность эллипса делят меридианами на равные 6-градусные интервалы - зоны.

Счет зон ведут от Гринвича на восток. В каждой зоне проводят осевой меридиан. Поверхность эллипса оборачивают в цилиндр. Точки, находящиеся в зоне проектируются из центра эллипса на поверхность цилиндра. При этом линия осевого меридиана зоны соприкасается с поверхностью цилиндра. Поверхность цилиндра разрезают по образующим и разворачивают в плоскость. Выбор размера зоны (6° или 3°) зависит от масштаба выполняемых в данном районе съемок.

Долгота осевого меридиана 6-градусной зоны: ?0=6° n - 3°, где n-номер зоны.

В каждой зоне задается своя система прямоугольных координат, в которой ось абсцисс - осевой меридиан, а ось ординат - экватор. Координатами какой-либо зоны являются ее расстояние от экватора и от осевого меридиана.

На территории России абсциссы всех точек положительны, для того чтобы ординаты точек были положительны, осевой меридиан зоны условно переносят на 500 км к западу.

Система счета высот в геодезии

Для определения положения точек физической поверхности Земли недостаточно знать только две их плановые координаты х и у. Необходима третья координата, характеризующая отстояние точки земной поверхности от начальной поверхности. Высоты бывают абсолютные, условные и относительные.

Абсолютные: Высота точки - расстояние по отвесному направлению от этой точки до уровенной поверхности. За начальную (отсчетную) поверхность для определения высот в геодезии принимается основная уровенная поверхность - поверхность геоида, называемая так же уровнем моря. Относительно её и определяют геодезическими измерениями (нивелированием) высоты точек земной поверхности.

Если за начало счета принимают произвольную уровненную поверхность, то высоты, отсчитываемые по этой поверхности называют относительными. Так в гражданском и промышленном строительстве при проектировании и возведении зданий и сооружений применяют относительную систему высот. За отсчётную поверхность принимают уровненную поверхность, совпадающую с полом первого этажа дома. Такую отсчётную поверхность называют уровнем чистого пола, а высоты, отсчитываемые от него, - условными. Численное значение высоты называют отметкой.

Превышение - разность высот двух точек.

№2.Ориентирование линий. Определение ориентирных углов по топографической карте на местности.

Ориентировать объект (направление) - определить его расположение относительно известного направления (север-юг).

В системе прямоугольных координат углами ориентирования являются дирекционный угол и румб.

Дирекционным углом ? называют горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от положительного (северного) направления оси абцисс до направления ориентируемой линии. Изм. от 0° до 360°. Дирекционный угол в разных точках прямой одинаков.

Связь между азимутом и дирекционным углом: A=?±? (-?- западное сближение меридиан, +? - восточное сближение меридиан) ?об=?пр+180?.

Сближение меридиан - угол между направлением двух меридиан.

Для того чтобы вести все вычисления с углами первой четверти вводится понятие румба.

Азимут - горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана до направления данной линии, изм. от 0° до 360°. А2-1=А1-2 +180° + ?. (зависимость между прямым(А1) и обратным(А2) азимутами)

Магнитный меридиан - направление магнитной ос свободно подвешенной магнитной стрелки. Магнитный азимут - угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии.

Румб - острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (север или юг) до заданного направления. Изм. от 0° до 90°. Обратный румб отличается от прямого только противоположной стороной света.

Переход от дирекционных углов линий местности к румбам

Связь дирекционного угла и румба

СВ I четверть ЮВ II четверть ЮЗ III четверть СЗ IV четверть

№3.Топографические карты и планы, их масштабы и точность.

План - это уменьшенное подобное изображение горизонтальной проекции участка поверхности Земли с находящимися на ней объектами.

Карта - изображение Земли на плоскости, уменьшенное и искаженное вследствие кривизны поверхности. Различия между картой и планом в том, что при составлении карты проецирование производят с искажениями поверхности за счет кривизны Земли а на плане изображение получают практически без искажения.

Профиль - уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению.

Масштаб - это отношение длины s линии на чертеже, плане, карте к длине S горизонтального проложения, соответствующей линии в натуре.

По масштабам карты телятся на мелко-,средне- и крупно масштабные .Мелко-мельче 1:1000000, средне-от 1:1000000 до 1:200000;крупно-от1:100000 до 1:10000.

Масштаб планов-от 1:5000 до 1:500. Также иногда составляют и до 1:50. Карты и планы классифицируются по содержанию на общегеографичекие - отображаются совокупность всех элементов местности. Тематические - основой создания которой является Отображаемая конкретная тема. Точность масштаба - горизонтальное расстояние на местности соответствующее на плане 0,1 мм.

Типы условных знаков.

Условные знаки- графические обозначения предметов местности.

Площадные условные знаки: применяются для заполнения контуров природных, сельскохозяйственных угодий; они состоят из знака границ угодий- точечный пунктир или тонкая сплошная линия -и заполняющих его изображение или условной окраски.

Четверть А, ° r I 0...90 A II 90..180 180°-A III 180..270 A-180° IV 270..360 360°-A Линейные условные знаки: показывают объекты линейного характера (дороги, реки, линии связи), длина которых выражается в данном масштабе. У знаков приводятся различные характеристики объектов.

Внемасштабные условные знаки: служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в масштабе карты (мосты, колодцы, геодезические пункты). У них определяют местоположение объектов.

Пояснительные условные знаки: представляют собой подписи, дающие характеристики и названия объектов. Например, глубину и скорость течения рек и др.

Специальные условные знаки: устанавливают соответствующие ведомства отраслей народного хозяйства; их применяют для составления специальных карт и планов этой отрасли. Например, знаки для маркшейдерских планов нефтегазовых месторождений.

Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах.

Рельеф - совокупность неровностей земной поверхности. Рельеф играет значительную роль в деятельности человека. Его учитывают при проектировании строительства, преобразуют в формы, удобные для эксплуатации сооружения. Правильное освоение и использование территорий невозможно без учета рельефа.

На топографических картах и планах рельеф изображают горизонталями. Горизонталь - это линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами. Понятие о горизонтали можно получить, если представить себе местность, затопленную до заданной высоты. Береговая линия в этом случае будет горизонталью. Изменяя уровень воды (высоту уровенной поверхности), получим горизонтали с различными высотами.

Высота сечения рельефа - расстояние h между секущими горизонтальными плоскостями. Заложение - расстояние между горизонталями на карте или плане.

Чтобы правильно изобразить рельеф необходимо знать его основные формы.

Крутизна ската.

О крутизне ската можно судить по величине заложений на карте. Чем меньше заложение (расстояние между горизонталями), тем круче скат.

Для характеристики крутизны ската на местности используют угол наклона u - угол образованный линией местности и горизонтальной плоскостью. ("-" или "+")

Чем больше угол наклона, тем круче скат.

Другой характеристикой крутизны служит уклон. Уклон линии местности - отношение превышения к горизонтальному проложению i=h/s=tgu. Из формулы следует, что уклон безразмерная величина. Его выражают в процентах % (сотых долях) или в промилле %0 (тысячных долях).

График заложения предназначен для определения крутизны скатов.

h-высота сечения

№4 Прямая и обратная геодезические задачи

Прямая геодезическая задача состоит в том, что по известным координатам начального пункта А(ХА,УА) линии АВ, дирекционному углу этой линии ?АВ и ее горизонтальному проложению SAB вычисляют координаты конечной точки В(ХВ, УВ).

Дано Найти Решение

Обратная геодезическая задача состоит в том, что по известным координатам конечных пунктов линии АВ вычисляют дирекционный угол и горизонтальное проложение этой линии

Дано Найти Решение Связь между дирекционными углами смежных линий.

Пусть две линии 1-2 и 2-3 образуют между собой угол bпр, лежащий справа по ходу. Если известны дирекционный угол стороны 1-2 и горизонтальный угол bпр, то можно рассчитать дирекционный угол последующей стороны 2-3 (рис. 4.4).

Рисунок 4.4 - Связь дирекционных углов двух линий с горизонтальным углом между ними.

Согласно обозначениям рисунка 4.4:

где Х = 1800 - bпр = bлев - 1800.

Тогда: Если известен горизонтальный угол bлев, лежащий слева по ходу полигона, то дирекционный угол стороны 2-3 определится по формуле:

Для общего случая можно записать:

№5.Измерения, выполняемые в инженерной геодезии, их погрешности.

Виды измерений:

1. Прямые измерения - когда непосредственно получают уравнение с 1 мерой.

2. Косвенные измерения - когда результаты являются функцией от другой непосредственно измеряемой величины.

По точности измерения подразделяются на:

Неравноточные, когда меняется один или несколько фактов сопровождающих измерения (прибор, объект, внешние условия). Равноточные измерения, когда не меняется не один из факторов производящих измерения.

Виды погрешности:

1. Грубые погрешности, когда результаты измерений значительно отличаются от истинного значения.

2. Бывают систематические, которые возникают по конкретным причинам, по определённой математической зависимости.

3. Случайные погрешности, возникают хаотично по непонятным причинам, вне математической закономерности.

Погрешность.

Абсолютная погрешность-разность между результатом измерения и системным значением измеряемой величины. Абсолютная погрешность- это то что есть, то что должно быть. За истинное значение принимают результат получаемый теоретическим путём высокоточного измерения. Относительная погрешность- отношение абсолютной погрешности к результату измерения. Выражается всегда простой дробью с 1 в числителе

Классификация погрешностей.

Грубыми называют ошибки превосходящие по абсолютной величине некоторый, установленный для данных условий измерений предел. Ошибки которые по знаку или величине однообразно повторяются в многократных измерениях наз систематическими. Случайные ошибки - это ошибки, размер и влияние которых на каждый отдельный результат измерения остается неизвестным.По источнику происхождения различают ошибки приборов, внешние и личные. Ошибки приборов обусловлены их несовершенством, например, ошибка в угле, изм теодолитом, ось вращения которого неточно приведена в вертикальное положение. Внешние ошибки происходят из-зи влияния внешней среды, в которой протекают измерения. Личные ошибки связаны с особенностями наблюдателя.

Случайные ошибки, их свойства.

Свойства случайных погрешностей: 1) они не превосходят определенного предела

??3m (предельной погрешности)

2) равные по величине, но противоположные по знаку встречаются одинаково часто

3) малые погрешности чаще встречаются в ряду измерений, нежели большие

4) среднее арифметическое стремится к 0 при неограниченном возрастании m.

№6Средняя квадратическая ошибка измерений

Cредняя квадратическая ошибка m, вычисляется по формуле m=v(?2/n) где n-число измерений данной величины. Эта формула применима для случаев, когда известно истинное значение измеряемой величины.

Равноточные и неравноточные измерения; оценка точности равноточных измерений.

Равноточные измерения выполняются в одинаковых условиях, одинаковыми по точности приборами и наблюдателями одинаковой квалификации.

Неравноточные измерения выполняются в разных условиях, неодинаковыми по точности приборами и наблюдателями разной квалификации.

Под точностью измерений понимается степень близости результата измерения к истинному значению измеряемой величины. Точность результата измерений зависит от условий измерений.

Для равноточных результатов измерений мерой точности является средняя квадратическая ошибка m, определяемая по формуле Гаусса:

. Средняя квадратическая ошибка обладает устойчивостью при небольшом числе измерений.

Оценка точности функции измеренных величин.

В практике геодезичесикх работ часто возникает необходимость найти среднюю квадратическую ошибку функции, если известны средние квадратические ошибки её аргументов, и наоборот. Рассмотрим функцию общего вида F=f(x,y,z....U) где xyz- независимые аргументы, полученные из наблюдений со средними квадратическими ошибками mx, my, mz соответственно. Из теории ошибок измерений известно, что средняя квадратическая ошибка функции независимых аргументов равна корню квадратному из суммы квадратов произведений частных производных функций по каждому из аргументов на средние квадратические ошибки соответствующих аргументов mx2.

Оценка точности:

1) Находят наиболее точное из данных условий значение измеренной величины по формуле арифметической середины Х=[l]/n

2) Вычисляют отклонение каждого значения измеренной величины

от значения арифм. середины. Контроль вычислений:

3) По формуле Бесселя ( ) вычисляют среднюю квадратическую погрешность одного измерения

4) По формуле ( ) вычисляют среднюю квадратическую погрешность арифм. середины

5) Если измеряют линейную величину, то подсчитывают относительную среднюю квадратическую погрешность каждого измерения и арифметической середины

6) При необходимости подсчитывают предельную погрешность одного измерения, которая может служить допустимым значением погрешностей аналогичных измерений.

№7Принцип измерения горизонтального угла на местности.

Горизонтальный угол - это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость. Горизонтальный угол BAC на местности измеряют так. В вершине А устанавливают теодолит. Круг располагают горизонтально, т.е. параллельно уровенной поверхности, а его центр совмещают с точкой А. Ось вращения теодолита в вертикальное положение с помощью подъемных винтов. Проекции направлений АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга по отсчетам b и c. Разность этих отсчетов и дает искомый угол.

Принцип измерения вертикальных углов на местности

Вертикальный угол или угол наклона - это угол, заключенный между наклонной и горизонтальными линиями. Вертикальный угол измеряют по вертикальному кругу аналогичным образом одним направлением служит фиксированная горизонт линия. Если набл точка находится выше горизонта, вертикальный угол - положителен, если ниже, то отрицателен. Место нуля - это отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси и положению уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте (или горизонтальности отсчетного индекса у теодолитов с компенсатором при вертикальном круге).

Основные части теодолита.

Основные части теодолита и их назначение.

1- лимб - оцифрованная составляющая горизонтального круга

2- ось горизонт круга входит в алидаду

3- зрительная труба, при вращении вокруг основной оси HH' образует коллимационную плоскость

4- подставки(колонки) зрительной трубы

5- цилиндрический уровень

6- вертикальный круг (для измерения углов наклона) находится на основной оси зрительной трубы

7- подставка с подъемными винтами

№8 Оси теодолита и их взаимное расположение.

VV-Вертикальная ось - ось вращения алидады

HH - ось вращения зрительной трубы (горизонтальная ось)

UU - ось цилиндрического уровня - касательная к внутренней поверхности уровня, проходящая через нуль-пункт.

PP - визирная ось - линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей

Поверки и юстировки теодолита

1 Поверка: ось UU цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси VV вращения прибора.

Устанавливаем уровень параллельно двум подъемным винтам и приводим пузырек на середину. Предположим, что условие не выполнено. Для проверки условия поворачиваем алидаду с уровнем на 180°, если пузырек остался на середине или отклонился не более, чем на одно деление, то теодолит исправен, если более чем на одно- не исправен.

Исправление: при помощи исправительных винтов уровня перемещаем пузырек на половину дуги отклонения, а подъемными - на вторую. Чтобы удостоверить в сохранности рабочего положения прибора, горизонтальный круг поворачивают на 90°, приводят пузырек цилиндрического уровня на середину и поворачивают круг в произвольном направлении. Если при различных положениях круга пузырек остался на середине - поверка выполнена.

2 Поверка: Визирная ось PP трубы должна быть перпендикулярна оси HH вращения трубы.

Невыполнением условия является угол с, называемый коллимационной погрешностью. При вращении визирной оси образуется коллимационная плоскость.

Приведем вертикальную ось в отвесное положение, визируем трубу на удаленную точку М и берем при одном положении круга отсчет Л. Затем переводим трубу через зенит и при круге право визируем опять на точку М и белеем отсчет П. Отсчет П отличается по диаметрально противоположному направлению и двойной коллимационной ошибкой. Средний отсчет Е соответствует взаимно перпендикулярному положению осей.

С=Л-П±180/2

Проверка:

1. если С>2?(двойной точности приспособления), то положение визирной оси надо исправлять. Вычисляем правильный Е=(Л+П±180)/2, который соответствует взаимно перпендикулярному положению визирной оси и горизонтальной оси теодолита.

2. Вращением наводящего винта горизонтального круга устанавливаем правильный отсчет Е, при этом визирная ось отклонится от точки М

3. Боковыми исправительными винтами сетки нитей перемещаем точку К сетки нитей до совмещения с точкой М: визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси прибора. КЛ и КП- отсчёты по горизонтальному кругу. С-коллимационная погрешность. С=(КЛ-КП-+180)/2=1градусу или меньше.

Юстировка:

1. Nпр=КЛ-С

2.устанавливаем правильный отсчет на микроскопе при помощи наводящего винта алидады.

3. Возвращаем сетку нитей центром на точку при помощи юстировочных винтов.

3 Поверка:

Условие: Ось вращения трубы HH должна быть перпендикулярна оси VV вращения прибора. Если горизонтальная ось не перпендикулярна, то угол будет искажен.

Проверка: проверка может быть выполнена 2 способами

1. по отвесу: закрепляем отвес с длинной нитью, наводим зрительную трубу на верх отвеса и опускаем трубу вниз. Если пересечение сетки нитей не сходит с нити отвеса, то условие выполнено.

2. путем проектирования: на расстоянии 5-10м от стены намечаем точку, расположенную приблизительно под углом 30, проектируем (при одном круге) эту точку приблизительно на уровень горизонтального положения трубы. Фиксируем на стене точку М. при помощи кругов (левого и правого) проектируем эту точку. Если точки М1 и М2 совпадают, то условие выполнено. В противном случае tgi=i/p=M1M2/2MM1

№9 Способы измерения горизонтальных углов. Точность измерения горизонтальных углов.

Способ полуприёма:

Отличается простотой самый быстрый способ и не имеет контроля. Теодолит устанавливается в вершину горизонтального угла и приводят в рабочее положение. По одному положению круга

1. Центрирование - совмещение вертикальной оси прибора с вершиной измеряемого угла, выполняется с помощью нитяного отвеса.

2. Горизонтирование - приведение вертикальной оси прибора в отвесное положение (уровень). Лимб горизонтального круга при измерении закрепляют.

Вывод: способ полуприёма применяется при теодолитной съёмке и тахеометрической.

Способ приёма (полный приём).

Состоит из двух полуприёмов, т.е угол измеряется дважды при двух положениях вертикального круга:

1-ый полуприём КП

B1= 2-ой полуприём КЛ

B2= Контроль сравнение: В1-В2 2 мм.

Поправка за температуру

Dt = aD(t-t0), где a - термический коэффициент расширения (для стали a = 0,0000125); t и t0 - температура ленты во время измерений и при компарировании. Поправку Dt учитывают, если 1/2t-t01/2>10°.

Поправка за наклон вводится для определения горизонтального проложения d измеренного наклонного расстояния D

d = D cosn, где n - угол наклона.

Измерение расстояний землемерной лентой. Вычисление длины ленты и оценка точности измерений.

ЛЗ- стальная полоса - 20 24 30 и 50 метров, на концах ленты нанесено по одному штриху 1, между которыми и считается длина ленты. У штрихов сделаны вырезы, в которые вставляют шпильки, фиксируя длины измеряемых отрезков. Оканчивается лента ручками.

Измерение линий выполняет бригада из двух человек. Ленту разматывают с кольца. Передний мерщик с десятью шпильками и передним концом ленты протягивает ленту по указанию заднего мерщика укладывает её в створ измеряемой линии. ЗМ совмещает начальный штрих заднего конца ленты с началом линий, вставляя в вырез ленты шпильку. ПМ встряхивает ленту, натягивает её и в вырез на переднем конце вставляет шпильку: ЗМ вынимает заднюю шпильку, ПМ снимает со шпильки ленту, и оба переносят её вперед вдоль линии. Дойдя до первой шпильки, ЗМ закрепляет на ней ленту, ориентирует ПМ, выставляя его руку со шпилькой и лентой в створ линии по передней вехе. Затем работа продолжается в том же порядке, что и на первом уложении ленты. Целое уложение ленты называется пролетом. Когда все 11(6) шпилек будут выставлены, у ЗМ окажется десять или 5 шпилек, передает ПМ все собранные шпильки. Измеренный отрезок будет равен lx10, что при 20 длине = 200 метров. Число таких передач записывают в журнал, сюда же записывают результаты измерения неполного пролета: от последней шпильки в полном пролете до конечной точки линий. Для контроля линию измеряют вторично, при этом мерщики меняются местами, а за начала принимают бывшую последнюю точку.

№11 Измерение расстояния нитяным дальномером.

Геометрическая идея его состоит в том, что если перед глазом на расстоянии f поместить какой-либо предмет с известной длиной р и через концы предмета наблюдать на другой предмет также с известной длиной l, то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле D=f/p*l

В зрительных трубах значение p равно расстоянию между дальномерными штрихами сетки, а l - отрезку рейки, видимому в трубу между этими штрихами.

Пусть лучи идут от глаза через окуляр и проходят через дальномерные штрихи сетки параллельно оптической оси. Встретив на своем пути эквивалентную линзу, заменившую объектив и фокусирующую линзу в трубе с внутренней фокусировкой, они преломятся, пройдут через фокус эквивалентной линзы F и отсекут на рейке отрезок n - дальномерный отсчет. Угол Е с вершиной в точке F измеряет основную часть определяемого расстояния и называется параллактическим углом. Определяемое расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки :

D=d+f+? d/l=fэкв/p

k= fэкв/p d=fэкв/p*l

k - коэффициент дальномера. Обычно так подбирают оптику и сетку нитей, чтобы k=100

D=kl+C; C=f+? (C - постоянная дальномера)

Так подбирают оптические характеристики объектива, чтобы величина С была близка к 0, т.к. для трубы с внутренней фокусировкой для разных расстояний меняется fэкв, следовательно, изменяется k и С, поэтому пользуются формулой D=100l+?

Общие сведения об измерении расстояний светодальномером.

Общий принцип измерения длин линий светодальномерами основан на определении времени, которое затрачивают световые волны на прохождение измеряемого отрезка в прямом и обратном направлениях. Для этого на одной из конечных точек отрезка устанавливают приемопередающее устройство, на другой отражатель. Световые волны посылаются передатчиком на отражатель, который направляет их на приемник.

Скорость распространения световых волн в вакууме известна с большой точностью и равна 299 792 456м/с. Время прохождения световых волн от передатчика через отражатель к приемнику измеряют или непосредственно или косвенным методом.

Определение недоступного расстояния.

Недоступным называют расстояние, которое нельзя измерить непосредственно; такое расстояние определяют косвенным путем. Для этого выбирают на ровной местности базис так, чтобы треугольник был по возможности равносторонним. Измерив с контролем базис и два прилежащих угла, можно вычислить недоступное расстояние.

Целесообразно недоступное расстояние определять из решения двух рядом расположенных треугольников, в каждом из которых, кроме базисов, желательно для контроля измерить по три угла. Если расхождение между двумя определениями недоступного расстояния допустимо (не более 1 :2000), то за окончательный результат принимают среднее арифметическое.

D/sin?1=B1/sin(180-?1-?2)

D=B1*sin?1/sin(?1+?2)

№12 Методы нивелирования.

Нивелирование - это вид геодезических работ по определению превышений. Нивелирование обычно используют для определения высот точек при составлении топографических планов, карт, профилей, при перенесении проектов застройки и планировки территорий по высоте. Различают следующие методы нивелирования: геометрическое, Тригонометрическое, физическое и автоматическое.

Геометрическое нивелирование - метод определения превышения с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют нивелир. Широко применяется в строительстве.

Тригонометрическое нивелирование - это метод определения превышения по измеренному углу наклона и расстояния между точками. Его применяют при топографических съёмках и при определении больших превышений.

Физическое нивелирование к нему относятся методы: гидростатического нивелирования, основанный на применении сообщающихся сосудов, барометрическое нивелирование, разность давлений, радиолокационное нивелирование, основанный на отражении электромагнитных волн от земной поверхности.

Автоматическое нивелирование, осуществляется с помощью специальных приборов, устанавливаемых на авто. Сразу вычерчивается профиль местности на ленте.

Геометрическое нивелирование. Способы геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование - наиболее распространенный способ. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования. Сущность геометрического нивелирования заключается в следующем. Нивелир устанавливают горизонтально и по рейкам с делениями, стоящими на точках А и В, определяют превышение h как разность между отрезками а и b: h = а - b.

Если известна отметка НА точки А и превышение h, отметку НВ точки В определяют как их сумму: HB=HA + h.

Во избежание ошибок в знаке превышения, точку, отметка которой известна, считают задней, а точку, отметку которой определяют, - передней, т. е. превышение - это всегда разность отсчетов назад и вперед.

Иногда отсчет по рейке называют "взглядом", поэтому превышение равно "взгляду назад" минус "взгляд вперед". Место установки нивелира называется станцией. С одной станции можно брать отсчеты по рейкам, установленным во многих точках. При этом превышение между точками не зависит от высоты нивелира над землей. Если поставить нивелир выше, оба отсчета а и b будут больше на одну и ту же величину, но разности между ними будут одинаковы.

Для вычисления отметки искомой точки можно применять способ вычисления через горизонт прибора (ГП). Этот способ удобен, когда с одной станции производят нивелирование нескольких точек. Очевидно, что если к отметке точки А прибавить отсчет по рейке на точке А, то получится отметка визирной оси нивелира. Эта отметка и называется горизонтом прибора.

Если теперь из горизонта прибора вычесть отсчеты на всех точках, взятые на этой станции, получатся отметки этих точек.

Если для определения превышения между точками А и В достаточно один раз установить нивелир, то такой случаи называется простым нивелированием.

Если же превышение между точками можно определить только после нескольких установок нивелира, то такое нивелирование условно называют сложным. В этом случае точки D и C называют связующими. Превышения между ними определяют по схеме простого нивелирования.

№13Устройство нивелира, оси нивелира. Поверки и юстировки нивелира.

Нивелир - это геодезический прибор, с помощью которого определяют превышение между точками, а также их высоты над уровенной поверхностью. Нивелиры в зависимости от их конструкции бывают с цилиндрическим уровнем (уровненные нивелиры) и с компенсатором. В первом случае горизонтальность визирного луча определяется с помощью уровня, а во втором с помощью компенсатора. К названию нивелира также могут добавляться буквы К и Л, а перед буквой Н могут стоять цифры, обозначающие номер модели модификации прибора. Например: 2Н-10КЛ означает: вторая модификация нивелира Н10 с компенсатором и лимбом. В настоящее время широко используют нивелиры Н-3, Н-3К, Н-3КЛ, Н-10Л и др.

Нивелир Н-3: а - вид со стороны круглого уровня; б - вид со стороны цилиндрического уровня; в - вид со стороны окуляра зрительной трубы без предохранительного колпачка: 1 - подъемные винты; 2 - элевационный винт; 3 - круглый уровень; 4 - кремальера; 5 - корпус зрительной трубы; 6 - наводящий винт; 7 - трегер; 8 - закрепительный винт; 9 - объектив; 10 - окуляр с диоптрийным кольцом; 11 - контактный цилиндрический уровень; 12 - юстировочные винты цилиндрического уровня; 13 - крышка; 14 - сетка нитей; 15 - металлическая пластина; 16 - крепежные винты сетки нитей

Основные оси нивелира: ось вращения прибора JJ, визирная ось зрительной трубы VV, ось круглого уровня uu, ось цилиндрического уровня. Для наведения прибора на рейки используют закрепительные и наводящие винты. Круглый винт служит для приведения прибора в отвесное положение.

Эльвационный винт предназначен для приведения пузырька цилиндрического уровня в ноль пункт.

Поверки и юстировки

Поверка 1: ось круглого уровня uu должна быть параллельна вертикальной оси вращения прибора JJ.

Подъемными винтами нивелира приводят пузырек круглого уровня в нуль - пункт. Поворачивают нивелир на 180° вокруг оси его вращения. Если после поворота пузырек остался в нуль-пункте, проверяемое условие выполнено - ось круглого уровня параллельна оси вращения прибора.

Если пузырек ушел из нуль-пункта, исправительными винтами изменяют наклон уровня так, чтобы пузырек сместился в сторону нуль-пункта на половину отклонения, на вторую половину - подъемными винтами. Для поворота исправительных винтов пользуются шпилькой.

Поверка 2: Горизонтальная нить АА сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения прибора JJ.

Ось вращения нивелира приводят по круглому уровню в отвесное положение, на расстоянии 20...30 м от нивелира устанавливают рейку и берут отсчет, наводят левый конец средней горизонтальной нити на рейку и берут отсчет, перемещают винтом трубу в горизонтальной плоскости до пересечения правого конца средней горизонтальной нити и берут отсчет. Если нивелир исправен, то отсчет по рейке не изменится или изменится в пределах 1мм, если не исправен, то более чем на 1мм.

Устранение неисправности: Ослабляют исправительные винты сетки и развертывают диафрагму с сеткой нитей за счет люфта винтов.

3. Поверка (нитяной отвес): главная визирная осьVV зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня uu.

На местности выбирают две точки А и В с расстоянием между ними 70...80м, точки закрепляют кольями, нивелир устанавливают в точке С1 и берут отсчеты a1 и b1 по рейкам. Вычисляют превышение h1=a1-b1. Далее нивелир устанавливают в точке С2 на расстоянии 3...5 м от одной из реек, по рейкам берут отсчеты a2 и b2 и вычисляют превышение h2=a2-b2.

При равенстве превышений или разнице между ними менее 4мм нивелир пригоден к эксплуатации. Если разница превышений больше 4мм, то вычисляют правильный отсчет по дальней рейке а2=b2+h1

Горизонтальную нить сетки наводят винтом на этот отсчет. Ослабляют боковые исправительные винты уровня и возвращают вертикальными винтами пузырек уровня на середину или смещают сетку нитей ее исправительными винтами.

X=(a+b)/2-(Iпра + iпрв)/2=<4

Юстировка:

1. Nпр=a-x 2. Устанавливают правильный отсчёт эливационным винтом.

3. Возвращают пузырёк цилиндрического уровня в ноль пункт, юстировочным винтом.

Производство нивелирования. Точность определения превышения на станции геометрического нивелирования.

Нивелированием называются геодезические работы по измерению превышений, разности высот точек. Различают следующие методы нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое, механическое, стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование производится горизонтальным визирным лучом, который получают чаще всего при помощи приборов, называемых нивелирами. Точность геометрического нивелирования (определения превышений) характеризуется средней квадратической погрешностью нивелирования на 1 км двойного хода равной от 0.5 до 10.0 мм в зависимости от типа используемых приборов.

Тригонометрическое нивелирование предусматривает измерение расстояния и угла наклона, которые необходимы для вычисления превышения по тригонометрическим формулам. Точность определения превышения на станции зависит от погрешностей измерений угла и расстояния, обычно на один порядок (в 10 раз) меньше чем при геометрическом нивелировании.

Гидростатическое нивелирование основано на свойстве поверхности жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одной высоте. Этот метод применяют для выверки строительных конструкций по высоте в стесненных условиях, а также при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений. Точность определения превышений достигает 0.1 - 1.0 мм.

Барометрическое нивелирование использует зависимость высот точек местности от величины атмосферного давления в этих точках. Наиболее точные барометры позволяют определять превышения с погрешностью 0.3 -0.5 м.

Радиолокационное нивелирование производят с летательных аппаратов посредством определения длины пути прохождения электромагнитных волн, отраженных от земной поверхности.

Механическое нивелирование производят при помощи специального прибора, содержащего датчик углов наклона продольной оси транспортного средства относительно маятника, сохраняющего отвесное положение, и датчик пути. Погрешность такого нивелирования со скоростью 30 км/ч от 0.3 до 0.6 м на 1 км хода.

№14 Тригонометрическое нивелирование. Точность нивелирования и область применения.

Тригонометрическое нивелирование - метод определения разностей высот точек на земной поверхности по измеренному углу наклона и длине наклонной линии визирования или её проекции на горизонтальную плоскость. Превышение h (рис.) определяют по формулам:

Тригонометрическое нивелирование применяется при топогеодезических работах на земной поверхности и маркшейдерских съёмках в горных выработках, наклоны которых свыше 8°.

Точность определения превышения на станции зависит от погрешностей измерений угла и расстояния, и обычно на один порядок (в 10 раз) меньше чем при геометрическом нивелировании.

Определение высоты недоступного сооружения

В случае, если высоту объекта невозможно измерить непосредственно, ее можно определить косвенным способом.

Вычисляется высота объекта: Установить теодолит от сооружения на расстоянии не менее двойной его высоты. Привести его в рабочее положение и измерить при двух положениях круга вертикальные углы на верхнюю и нижнюю точки сооружения

Рисунок 28- Схема измерения высоты недоступного объекта

Расстояние от теодолита до сооружения измеряют нитяным дальномером или другим мерным прибором в зависимости от требуемой точности определения высоты сооружения. Чаще всего его приходится определять косвенным способом. В любом случае его значение должно быть редуцировано на горизонтальную плоскость, т.е. вычислено горизонтальное проложение d.

Из рис.28 видно, что высота недоступного объекта равна

h = h1 + h2 = d (tg?1 - tg?2 )

Такие измерения выполняют не менее чем с трех станций. Если расхождения находятся в пределах требуемой точности определения высоты объекта, то в качестве окончательного результата принимают среднее значение.

№15 Принципы построения плановой и высотной государственной геодезической сети.

Геодезическая сеть - это система закрепленных на поверхности земли точек (геодезических пунктов) и взаимно определенных на карте / относительно существующих объектов в плане и по высоте.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и используется при решении инженерно-технических и научных задач, связанных с изучением нашей планеты. Государственная геодезическая сеть подразделяется на четыре класса (I, II, III и IV) (в зависимости от ошибки mp), различающихся между собой точностью измерения углов и расстояний, длиной сторон и порядком последовательного развития.

Плановая геодезическая сеть создается методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, построений линейно-угловых сетей, а также на основе использования спутниковых методов и их сочетанием, а взаимное положение её пунктов определяется геодезическими координатами (градусы/минуты/секунды) или, чаще, прямоугольными координатами (x,y).

Высотная геодезическая сеть (нивелирная сеть) - сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены геодезическим методом нивелирования. Пункты нивелирной сети закрепляют на местности нивелирными марками и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съемок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры. Высотная опорная геодезическая сеть развивается в виде сетей нивелирования I-IV классов точности, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства.

34.Понятие о триангуляции, трилатерации, полигонометрии

Метод триангуляции. Принято считать, что метод триангуляции впервые был предложен голландским ученым Снеллиусом в 1614 г. Этот метод широко применяется во всех странах. Сущность метода: на командных высотах местности закрепляют систему геодезических пунктов, образующих сеть треугольников. В Сеть триангуляции этой сети определяют координаты исходного пункта А, измеряют горизонтальные углы в каждом треугольнике, а также длины b и азимуты а базисных сторон, задающих масштаб и ориентировку сети по азимуту.

Сеть триангуляции может быть построена в виде отдельного ряда треугольников, системы рядов треугольников, а также в виде сплошной сети треугольников. Элементами сети триангуляции могут служить не только треугольники, но и более сложные фигуры: геодезические четырехугольники и центральные системы.

Основными достоинствами метода триангуляции являются его оперативность и возможность использования в разнообразных физико-географических условиях; большое число избыточных измерений в сети, позволяющих непосредственно в поле осуществлять надежный контроль всех измеренных величин; высокая точность определения взаимного положения смежных пунктов в сети, особенно сплошной. Метод триангуляции получил наибольшее распространение при построении государственных геодезических сетей.

Метод полигонометрии. Полигонометрия - это метод построения геодезической сети в виде системы замкнутых или разомкнутых ломаных линий, в которых непосредственно измеряют все элементы: углы поворота и длины сторон d

Сущность этого метода состоит в следующем. На местности закрепляют систему геодезических пунктов, образующих вытянутый одиночный ход или систему пересекающихся ходов, образующих сплошную сеть. Между смежными пунктами хода измеряют длины сторон s,-, а на пунктах - углы поворота р. Азимутальное ориентирование полигонометрического хода осуществляют с помощью азимутов, определяемых или заданных, как правило, на конечных пунктах его, измеряя при этом примычные углы у. Иногда прокладывают полигонометрические ходы между пунктами с заданными координатами геодезической сети более высокого класса точности.

Углы в полигонометрии измеряют точными теодолитами, а стороны - мерными проволоками или светодаль-номерами. Ходы, в которых стороны измеряют стальнымиземлемерными лентами, а углы - теодолитами технической точности 30" или Г, называются теодолитными ходами. Теодолитные ходы находят применение при создании съемочных геодезических сетей, а также в инженерно-геодезических и съемочных работах. В методе поли тонометрии все элементы построения измеряются непосредственно, а дирекционные углы а и координаты вершин углов поворота определяют так же, как и в методе триангуляции.

Порядок построения планов сетей: по принципу от общего к частному, от крупного к мелкому, от точного к менее точному.

Метод трилатерации. Данный метод, как и метод триангуляции, предусматривает создание на местности геодезических сетей либо в виде цепочки треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем, либо в виде сплошных сетей треугольников, в которых измеряются не углы, а длины сторон. В трилатерации, как и в триангуляции, для ориентирования сетей на местности должны быть определены азимуты ряда сторон.

По мере развития и повышения точности свето- и радиодальномерной техники измерений расстояний метод трилатерации постепенно приобретает все большее значение, особенно в практике инженерно-геодезических работ.

Спутниковые методы построения геодезической сети.

Методы с использованием спутниковых технологий, в которых координаты пунктов определяются с помощью спутниковых систем - российской Глонасс и американской GPS. Эти методы имеет революционное научно-техническое значение по достигнутым результатам в точности, оперативности получения результатов, всепогодности и относительно невысокой стоимости работ по сравнению с традиционными методами восстановления и поддержания государственной геодезической основы на должном уровне.

Спутниковые методы создания геодезических сетей состоят из геометрических и динамических. В геометрическом методе ИСЗ используют как высокую визирную цель, в динамическом - ИСЗ (искусственный спутник Земли) является носителем координат. В геометрическом методе спутники фотографируют на фоне опорных звезд, что позволяет определить направления со станции слежения на спутники. Фотографирование нескольких положений ИСЗ с двух и более исходных и нескольких определяемых пунктов позволяет получить координаты определяемых пунктов. Эту же задачу решают путем измерения расстояния до спутников. Создание навигационных систем (в России - Глонасс и в США - Navstar), состоящих не менее чем из 18 ИСЗ, позволяет в любой момент в любой части Земли определять геоцентрические координаты X, Y, Z, с более высокой точностью, чем используемая ранее американская навигационная система Transit, которая позволяет определять координаты X, Y, Z, с ошибкой 3-5 м.

№16 Плановое обоснование топографических съемок. Полевые работы.

Пункты государственных геодезических сетей и сетей сгущения не имеют достаточной густоты для производства топографических съемок. Поэтому на территории предполагаемого строительства создают съемочное обоснование. Пункты этого обоснования расположены таким образом, чтобы все измерения при съемке ситуации и рельефа производились непосредственно с его точек. Съемочное обоснование создается на основе общего принципа построения геодезических сетей - от общего к частному. Оно опирается на пункты государственной сети и сетей сгущения, погрешности которых пренебрежительно малы по сравнению с погрешностями съемочного обоснования.

Точность создания обоснования обеспечивает проведение топографических съемок с погрешностями в пределах графической точности построений на плане данного масштаба. В соответствии с этими требованиями в инструкциях по топографическим съемкам регламентируют точность измерений и предельные значения длин ходов.

Наиболее часто в качестве планового обоснования используют теодолитные ходы. На открытой местности теодолитные ходы иногда заменяют рядами или сетью микротриангуляции, а на застроенной или залесенной территории - сетями из четырехугольников без диагоналей.

Плановые высотные съёмки. При которых определяется и плановое и высотное положение снимаемых точек. В результате получается план или карта с изображением и ситуации и рельефа. Полевые геодезические работы выполняются непосредственно на местности и в зависимости от назначения в них входят:

разбивка пикетажа;

создание плановой основы;

привязка геодезической основы участков съемки к пунктам государственной основы или ведомственных съемок;

съемка подробностей ситуации, рельефа, профилей и отдельных объектов;

разбивка по перенесению проекта на местность при капитальных работах и при текущем содержании пути;

наблюдения за режимом рек и водоемов и ряд других видов геодезических работ.

При выполнении полевых работ ведется документация: пикетажные, нивелировочные, тахеометрические журналы, журналы углов поворота, абрисы и др.

№17Камеральная обработка материалов теодолитного хода.

Камерные работы-работы, ,которые производятся зимой в кабинете (камера по-латыни означает комната) с целью окончательной обработки в летнее время полученного материала полевой работы. Делаются подсчеты, составляются карты, отчеты, статьи, книги для печати, являющиеся результатом произведенных на месте геологических, геофизических, разведочных и проч. работ.

Назначение: автоматизация обработки инженерно-геодезических изысканий, полученных из журналов полевых измерений.

Функции программного обеспечения:

расчет и уравнивание теодолитных ходов различной конфигурации;

обработка результатов тахеометрической съемки местности;

обработка результатов нивелирования;

решение задач геодезической привязки (снесение координат, треугольник и др.);

вычисление площади замкнутого полигона по координатам его граничных точек;

нанесение результатов расчета и уравнивания на карту;

формирование и печать ведомостей решения геодезических задач.

Описание применения:

Для выполнения камеральной обработки инженерно-геодезических изысканий в ГИС "Карта 2008" предусмотрен программный комплекс "Геодезические вычисления". Процедуры, входящие в состав программного комплекса позволяют выполнить обработку данных полевых измерений, нанести результаты расчетов на карту и составить отчетную документацию в виде расчетных ведомостей данными в ходе выполнения расчетов.

Процедуры, входящие в состав комплекса позволяют выполнить расчеты и уравнивание геодезических измерений для последующего использования результатов в целях составления топографических планов, формирования землеустроительной документации, проектирования и мониторинга сооружений линейного типа, построения моделей рельефа и пр. Все режимы предназначены для обработки "сырых" измерений и предусматривают табличную форму ввода данных. Внешний вид и порядок ввода максимально приближены к традиционным формам заполнения полевых журналов. Обязательные поля для ввода информации выделяются цветом.

№18 Высотное обоснование топографических съемок. Полевые работы

Точки высотного обоснования, как правило, совмещают с точками планового обоснования. Высотное обоснование создают методами геометрического или тригонометрического нивелирования. Удаление нивелира от реек должно превышать 150м. Разность плеч не должна превышать 20м. Нивелируют по двум сторонам рейки. Расхождение превышений не должно превышать ±4мм.

Высотное съёмочное обоснование обычно создается в виде сетей нивелирования IV класса или технического нивелирования. На больших площадях при создании высотного обоснования методом геометрического нивелирования получают редкую сеть пунктов, которая в последующем сгущается высотными ходами. В этих ходах превышения определяют тригонометрическим способом. Для получения необходимой точности в инструкциях по топографическим съемкам регламентируют точность измерений превышений, методику их определения и предельные длины высотных ходов.

По назначению, составу и методам исполнения полевых и камеральных работ различают два вида фототеодолитной съемки - топографическую и специальную.

При топографической фототеодолитной съемке, выполняемой с целью получения топографических карт и планов в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000, в состав работ входят:

1) составление проекта работ (выбор масштаба съемки, составление программы работ и сметы на них, календарного плана)

2) рекогносцировка участка съемки (осмотр ситуации и рельефа местности, выбор типа геодезической опорной сети съемочного обоснования, мест расположения базисов фотографирования и контрольных точек);

3) создание геодезической опорной сети (установка знаков сети, измерения в сети, предварительное вычисление координат и отметок точек сети);

4) создание съемочного рабочего обоснования и планово-высотная привязка точек базисов и контрольных точек;

5) фотографирование местности;

6) измерение длин базисов фотографирования;

7) лабораторные и камеральные работы.

Плановые высотные съёмки. При которых определяется и плановое и высотное положение снимаемых точек. В результате получается план или карта с изображением и ситуации и рельефа. Полевые геодезические работы выполняются непосредственно на местности и в зависимости от назначения в них входят:

разбивка пикетажа;

создание плановой основы;

привязка геодезической основы участков съемки к пунктам государственной основы или ведомственных съемок;

съемка подробностей ситуации, рельефа, профилей и отдельных объектов;

разбивка по перенесению проекта на местность при капитальных работах и при текущем содержании пути;

наблюдения за режимом рек и водоемов и ряд других видов геодезических работ.

При выполнении полевых работ ведется документация: пикетажные, нивелировочные, тахеометрические журналы, журналы углов поворота, абрисы и др.

№19 Камеральная обработка материалов нивелирного хода.

Камеральная обработка материалов нивелирования делится на предварительные (обработка полевых журналов) и окончательные вычисления. При окончательных вычислениях оценивается точность результатов нивелирования, уравниваются результаты и вычисляются отметки точек.

Предварительные вычисления начинают с тщательной проверки всех записей и вычислений в журналах. Затем на каждой странице подсчитывают суммы задних (?З) и передних (?П) отсчетов и находят их полуразность. После этого вычисляют сумму средних превышений (? h ср ). Постраничным контролем вычислений является равенство

Расхождение объясняется возможными отклонениями вследствие округлений при выведении среднего.

В случае нивелирного хода, опирающегося на две твердые точки, известное превышение h 0 вычисляется как разность известных отметок конечной H к и начальной H н точек хода, и тогда

h 0 = H к - H н .

Если нивелирование производится по замкнутому полигону, то известное превышение h 0 будет равно нулю.

Висячие нивелирные ходы нивелируются дважды и тогда превышение h 0 вычисляется как полусумма превышений двух нивелирных ходов

№20 Методы топографических съемок.

Топографической съемкой называется комплекс геодезических работ, результатом которых является топографическая карта или план местности. Топографические съемки выполняют аэрофототопографическим и наземным методами. Наземные методы делятся на тахеометрическую, теодолитную, фототеодолитную и мензульную съемки. Выбор метода съемки определяется технической возможностью и экономической целесообразностью при этом учитываются следущие основные факторы: - размер территории, сложность рельефа, степень застроености и т.д. При съемке больших территорий наиболее эффективно применять аэрофототопографическую съемку, на небольших участка местности, как правило используют тахеометрическую и теодолитную съемку. Мензульная съемка в настоящее время используется достаточно редко, как технологически устаревший вид съемки. Наиболее распространенный вид наземной топографической съемки - тахеометрическая съемка. Преимущественно выполняется с помощью электронного тахеометра, также возможно выполнять съемку с помощью теодолита. При тахеометрической съемке в поле выполняются все необходимые измерения, которые заносятся в память прибора либо в журнал, а план составляется в камеральных условиях. Теодолитная съемка выполняется в два этапа: построение съемочной сети и съемка контуров. Съемочная сеть строится с помощью теодолитных ходов. Съемочные работы выполняют с пунктов съемочной сети способами: прямоугольных координат, линейных засечек, угловых засечек, полярных координат. Результаты теодолитной съемки отражают в абрисе. Все зарисовки в абрисах необходимо вести четко и аккуратно, располагая объекты с таким расчетом, чтобы оставалось свободное место для записей результатов измерений. При мензульной съемке, план местности вычерчивается непосредственно на месте проведения съемки на заранее подготовленном планшете, в полевых условиях.

Мензульная съемка - топографическая съемка, выполняемая непосредственно в поле с использованием мензулы и кипрегеля. Горизонтальные углы не измеряют, а строят графически, поэтому мензульную съемку называют углоначертательной. При съемке ситуации и рельефа расстояния измеряют, как правило, дальномером, а превышения определяют тригонометрическим нивелированием. Построение плана непосредственно в поле дает возможность устранить грубые ошибки при съемке и достигнуть наиболее полного соответствия между топографическим планом и местностью.

№21 Теодолитно-высотная съемка

Теодолитно-высотный ход представляет собой теодолитный ход, в котором кроме определения координат точек хода методом тригонометрического нивелирования определяют их высоты. Измерения и вычисления, выполняемые с целью определения плановых координат х, у. Рассмотрим определение высот.

На каждой стороне хода теодолитом технической точности измеряют углы наклона. Измерение угла выполняют одним приемом. Превышение вычисляют по формуле. Для контроля и повышения точности каждое превышение определяют дважды - в прямом и обратном направлениях. Прямое и обратное превышения, имея разный знак, не должны различаться по абсолютной величине больше чем на 4 см на каждые 100 м длины линии. За окончательное значение превышения принимают среднее, со знаком прямого.

Теодолитно-высотные ходы начинаются и заканчиваются на исходных пунктах, высоты которых известны. По форме ход может быть замкнутым (с одним исходным пунктом) или разомкнутым (с двумя исходными пунктами).

№22 Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка - комбинированная съемка, в процессе которой одновременно определяют плановое и высотное положение точек, что позволяет сразу получать топографический план местности. Тахеометрия в буквальном переводе означает быстрое измерение.

Положение точек определяют относительно пунктов съемочного обоснования: плановое - полярным способом, высотное - тригонометрическим нивелированием. Длины полярных расстояний и густота пикетных (реечных) точек (максимальное расстояние между ними) регламентированы в инструкции по топографо-геодезическим работам. При производстве тахеометрической съемки используют геодезический прибортахеометр, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, длин линий и превышений. Теодолит, имеющий вертикальный круг, устройство для измерения расстояний и буссоль для ориентирования лимба, относится к теодолитам-тахеометрам. Теодолитами-тахеометрами является большинство теодолитов технической точности, например Т30. Наиболее удобными для выполнения тахеометрической съемки являются тахеометры с номограммным определением превышений и горизонтальных проложений линий. В настоящее время широко используются электронные тахеометры.

№23 Методы нивелирования поверхности.

Нивелирование - вид геодезических работ, в результате которых определяют разности высот (превышения) точек земной поверхности, а также высоты этих точек над принятой отсчетной поверхностью.

По методам нивелирование разделяют на геометрическое, тригонометрическое, физическое, автоматическое, стереофотограмметрическое.

1. Геометрическое нивелирование - определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча. Осуществляют его обычно с помощью нивелиров, но можно использовать и другие приборы, позволяющие получать горизонтальный луч. 2. Тригонометрическое нивелирование - определение превышений с помощью наклонного визирного луча. Превышение при этом определяют как функцию измеренного расстояния и угла наклона, для измерения которых используют соответствующие геодезические приборы (тахеометр, кипрегель).

3. Барометрическое нивелирование - в его основу положена зависимость между атмосферным давлением и высотой точек на местности. h=16000*(1+0.004*T)P0/P1

4. Гидростатическое нивелирование - определение превышений основывается на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены сосуды.

5. Аэрорадионивелирование - превышения определяются путем измерения высот полета летательного аппарата радиовысотомером. 6. Механическое нивелирование - выполняется с помощью приборов, устанавливаемых в путеизмерительных вагонах, тележках, автомобилях, которые при движении вычерчивают профиль пройденного пути. Такие приборы называются профилографы. 7. Стереофотограмметрическое нивелирование основано на определении превышения по паре фотоснимков одной и той же местности, полученных из двух точек базиса фотографирования. 8. Определение превышений по результатам спутниковых измерений. Использование спутниковой системы ГЛОНАСС - Глобальная Навигационная Спутниковая Система позволяет определять пространственные координаты точек.

.Понятие о аэрофотопографической съемке

Аэрофототопографическая съемка - основной способ создания или обновления топографических карт на основе использования аэрофотоснимков. Приемы и методы такой съемки используют также при составлении лесных планов и карт. В настоящее время лесоустройство и лесную таксацию осуществляют в основном с использованием аэрофотоснимков.

№24 Задачи инженерной геодезии на стадиях строительного производства.

Объект исследования строительной геодезии - это здания и сооружения, цель - обеспечение проектной геометрии зданий и сооружений в процессе их возведения путем выполнения геодезических построений и измерений, средства исследования - геодезические методы выполнения работ. Наряду с процессом сужения раздела строительной геодезии по сравнению с общей геодезией, которая исследует поверхность земли со всеми находящимися на пен объектами, совершается и его расширение за счет развития собственных задач. Так, кроме съемок для составления проекта и исполнительных планов, строительная геодезия осуществляет перенос проектов зданий и сооружений в натуру, т. е. осуществляет процесс, который является действием, обратным съемке.

Особенности объекта исследования и значительное повышение требуемой точности построений элементов проекта не позволяют в строительной геодезии ограничиться использованием только средств классической геодезии. Таким образом, основными задачами геодезической службы в строительно-монтажных организациях является проведение комплекса геодезических работ, обеспечивающих точное соответствие проекту возводимых в натуре предприятий, зданий и сооружений, а также осуществление геодезического контроля за процессом строительства.

Геодезические работы в строительстве являются неотъемлемой составной частью технологического процесса строительно-монтажного производства и должны обеспечивать повышение качества, снижение стоимости и сокращение продолжительности строительства.

Инженерные сооружения, их виды, классификация по геометрическим признакам.

Всё построенное человеком в процессе его трудовой деятельности для обеспечения материальных и духовных потребностей общества и личности называется сооружениями. Особое место среди разнообразных сооружений занимают здания - надземные сооружения, имеющие внутренний объем, предназначенный и приспособленный для всевозможной деятельности человека. Все прочие сооружения (надземные, подземные, надводные и подводные) называются инженерными. Инженерные здания и сооружения могут классифицироваться по различным признакам. По функциональному назначению - на промышленные, гражданские, сельскохозяйственные, гидротехнические, транспортные и др. К промышленным инженерным сооружениям относятся заводы, фабрики, предприятия топливно-энергетического комплекса. Гражданские (общественные) сооружения - это жилые дома, здания культурно-бытового назначения, административные здания. Сельскохозяйственные здания и сооружения - это элеваторы, животноводческие и птицеводческие комплексы, сооружения для ремонта и хранения техники и переработки сельскохозяйственной продукции. Гидротехнические сооружения - это плотины, каналы, трубопроводы, водозаборы, насосные станции, порты и т. д. К транспортным сооружениям относятся железные и автомобильные дороги, мосты, судоходные каналы, линии электропередач, аэропорты. Приведенное деление в некоторых случаях условно, так как одно и то же сооружение может быть отнесено как к одной, так и к другой группе. Например, судоходные каналы и шлюзы отнесены к транспортным сооружениям по своему назначению, вместе с тем они являются гидротехническими сооружениями, поскольку связаны с использованием воды. Кроме того, ряд инженерных сооружений вообще не подходит ни под одну из названных категорий. В зависимости от материалов, из которых они возведены - на металлические, железобетонные, бетонные, кирпичные, деревянные, грунтовые и др. В зависимости от положения уровня поверхности земли или воды - на надземные, надводные, подводные, периодически затопляемые. В зависимости от срока службы - на временные и постоянные. Постоянные сооружения возводятся на длительный срок эксплуатации, например, железные дороги, заводы, фабрики, электростанции и др.

Временные сооружения строятся на вполне определённый небольшой период, это, например, дамбы обвалования и перемычки котлованов строящихся гидротехнических сооружений, подсобные помещения строительных площадок и др. В зависимости от геометрической формы в плане - на линейные и площадные. К линейным сооружениям относятся дороги, линии электропередач, трубопроводы, каналы, линии связи. К площадным сооружениям относятся узлы гидротехнических сооружений, комплексы промышленных сооружений и населённых мест, аэропорты и др.

№25 Виды инженерных изысканий. Инженерно-геодезические изыскания.

Инженерные изыскания для строительства - работы, проводимые для комплексного изучения природных условий района, площадки, участка, трассы проектируемого строительства, местных строительных материалов и источников водоснабжения и получения необходимых и достаточных материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов с учётом рационального использования и охраны окружающей среды, а также получения данных для составления прогноза изменений окружающей среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

Виды: инженерно-топографические изыскания; Инженерно-геодезические изыскания; инженерно-геологические изыскания; инженерно-геофизические изыскания; инженерно-гидрометеорологические изыскания; инженерно-гидрологические изыскания; инженерно-метеорологические изыскания; инженерно-экологические (мобилизационные, полевые, лабораторные и камеральные работы); инженерно-геотехнические изыскания; изыскания грунтовых строительных материалов (опытные полевые работы; обследование земляных сооружений при их реконструкции); почвенно-геоботанические изыскания; археологические изыскания; геофизические работы; землеустроительные и кадастровые работы; обследование строительных конструкций

Инженерно-геодезические изыскания для строительства - это работы, проводимые для получения топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водостоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных, надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов. Инженерно-геодезические изыскания являются разновидностью инженерных изысканий.

Создание опорных геодезических сетей на территории строительства.

На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, позволяющая находить необходимые отметки на всех стадиях строительства и после его завершения. Исходными, материалами для разбивки служат стройгенплан, рабочие чертежи сооружения и разбивочные чертежи. Геодезическую разбивочную основу создают в виде сетки продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габаритные размеры отдельного здания, намеченного к строительству уже на освоенной территории города. При проектировании сетки и ее положения:

• необходимо обеспечить максимальные удобства для выполнения разбивочных работ;

• основные возводимые здания должны быть расположены внутри фигур сетки;

• линии сетки должны быть параллельны основным осям возводимых зданий и расположены по возможности ближе к ним;

• должны быть обеспечены необходимые линейные измерения по всем сторонам сетки;

• знаки сетки (реперы) должны быть расположены в местах, удобных для измерений с видимостью на смежные реперы и обеспечивающих их сохранность и устойчивость.

Геодезическая разбивка земляных сооружений осуществляется по геодезическому плану строительной площадки, составленному в том же масштабе, что и стройгенплан. На плане дают привязку к Государственной триангуляционной сети, а также к существующим зданиям и сооружениям. В соответствии с геодезическим планом определяют положение сооружения на местности, его привязку в горизонтальном и высотном отношениях. В процессе подготовки к строительству территорию площадки разбивают на квадраты и прямоугольники, которые подразделяют на основные и дополнительные. Длина сторон основных фигур- 100...200 м, а дополнительных - 20...40 м, в зависимости; от рельефа. Вершины образовавшихся фигур закрепляют реперами. В вершинах квадратов устанавливают колышки по нивелиру, высота их над поверхностью земли должна соответствовать проект ной отметке этих реперов. Это необходимо для выполнения в последующем планировочных работ, а также для выявления места для насыпи или выемки грунта.

Геодезическая строительная сетка.

Геодезическая строительная сетка является одним из более национальных видов обоснования при строительстве промышленных и гражданских сооружений. Геодезическая сетка представляет собой систему квадратов или прямоугольников покрывающих строительную площадку, в вершинах которых расположены опорные пункты. Направление осей выбирают параллельно основным осям инженерных сооружений. Длину струны квадрата принимают от 100 до 500 метров. В зависимости от типа строящегося объекта и назначения. Наибольшее распространение получила сетка с длиной стороны 200х200 метров. Для установки технологического оборудования применяют сетку с 10-20 метров.

ГССН применяется в качестве

1. Планового и высотного обоснования, для выноса в натуру основных осей сооружения.

2. В качестве плановой и высотной основы исполнительных съемок, проводимых в ходе строительства и после его завершения.

3.Применяется для проектирования генерального плана промышленных и гражданских сооружений.

4. Применяется для решения задач горизонтальной и вертикальной планировки.

Геодезическая строительная сетка имеет преимущества перед другими видами планового обоснования, а именно:

1. При наличии строительной сетки разбивочные работы выполняются с одинаковой точностью на всей территории строительной площадки. 2. Значительно упрощается подготовка данных для разбивочных работ. З. Упрощается процесс переноса проекта в натуру, так как можно применять простые методы (способ прямоугольных координат, линейные засечки). 4.В целях контроля любая точка сооружения может быть вынесена дважды от разных точек и сторон. 5. Пункты строительной сетки можно использовать для других геодезических работ, например, исполнительных съёмок.

Инженерно-геодезические изыскания строительных площадок.

Геодезические изыскания - это целый комплекс работ по исследованию местности, который включает в себя следующие мероприятия:

Сбор, анализ и обработка материалов изысканий прошлых лет. Здесь производится обработка данных аэрофотографических, картографических, топографических и топографо-геодезических съемок.

Рекогносцировка и визуальные наблюдения за территорией. На этом этапе исследований площадка строительства оценивается с точки зрения близлежащих строений и возможности вписать объект проектирования в существующую инфраструктуру. Выявляются и сложные геологические условия(овраги, реки, оползни)

Создание комплекса планово-высотной и опорной геодезических сетей

Проведение наземной топографической съемки. Если возникает необходимость, то возможно проведение аэро- и стереофотографических съемок объектов или акватории

Перенесение проекта в натуру с дальнейшей привязкой объекта на местности

Гидрографические исследования территории на предмет очерчивания береговой линии поверхностных вод и выявление горизонтов подземных. Наблюдение за поведение водных массивов во времени.

Стационарное наблюдение за объектами строительства и земной поверхностью с целью предотвратить аварии и катастрофы техногенного характера

Камеральная обработка материалов исследований и составление технического отчета по геодезическим изысканиям

Наружные обмеры зданий и координирование их элементов в период подготовки их к ликвидации

Все исследования в области геодезических изысканий необходимо проводить в строгом соответствии с нормативными документами, учитывая привязку объектов к пунктам существующей геодезической сети. По проведению работ, есть возможность дать комплексную оценку площадки застройки, выполнить схему сетей территории и обосновать экономическую целесообразность строительства конкретного объекта на конкретном участке.

Геодезические изыскания проводятся вместе с обследованием фундаментов

Показать полностью… https://vk.com/doc-152807416_450114441
203 Кб, 1 сентября 2017 в 22:20 - Россия, Москва, МГСУ НИУ (МГСУ-МИСИ), 2017 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении