1.1. Физико-географическое описание местности

Содержание	стр
Введение
1. Общие сведения
1.1. Физико-географическое описание местности
1.2. Топографо-геодезическая изученность района
1.3. Геодезические приборы и принадлежности
1.3.1. Перечень и характеристики применяемых геодезических приборов.
1.3.2. Проверки приборов
2. Топографические съемки
2.1. Геометрическое нивелирование (теория). Нивелирование вперед, середины. 2.2. Определение высот пунктов.
3. Нивелирование трассы.
3.1. Полевые работы.
3.2. Обработка результатов нивелирования.
3.3. Составление продольного профиля
Заключение

Введение

Учебная полевая геодезическая практика студентов заочного отделения Сургутского государственного университета, обучающихся по специальности "Экология и природопользование", проводилась 15 июня 2014 г. Практику проходили студенты 1 курса. Место проведения - г.Сургут, территория вблизи главного административного корпуса Сургутского государственного университета.

Цель практики – познакомиться с геодезическими изысканиями и в ходе самостоятельной работы закрепить знания, которые были получены при изучении учебных курсов "Геодезия и картография". Задачи практики – приобрести навык работы с геодезическими приборами (теодолитом, нивелиром, измерительной рулеткой), познакомиться с основными видами геодезических работ на местности и расчетами, самостоятельно выполнить некоторые инженерно-геодезические задачи, познакомиться с техникой заполнения и контроля полевых журналов и других документов.

В состав работ входили

- рекогносцировка участка;

- нивелирование трассы;

- составление продольного профиля трассы;

- камеральная обработка данных полевых измерений;

- подготовка отчета.

Состав бригады, подготовившей отчет:

Чегадаев В. – бригадир.

Грицюк З.

Панасенко Е.

Жовнир Э.

Давдов М.

Карпинский А.

1. Общие сведения

1.1. Физико-географическое описание местности.

Участок работ находился в 60 м к западу от главного входа в главный административный корпус Сургутского университета длиной 100-110 м и шириной 60 м. Восточной и южной границами участка был бордюр автомобильной дороги. С севера участок ограничивался бордюром дорожки, ведущей на пешеходный мост через пруд на р.Сайма, а с запада – парапетом набережной этого же пруда..

Участок представляет спланированную территорию, которая состоит из двух частей, разных по высоте. Более высокая часть составляет больше половины участка, и занята газоном с посадками деревьев. Газон со всех сторон окружен пешеходными дорожками, выложенными тротуарной плиткой. Более низкая западная часть участка шириной 20-25 м находится вблизи долины р.Сайма и ограничивается бетонным парапетом. Эта территория неблагоустроенна. Поверхность покрыта песчаным грунтом. Переход между высокой и низкой частями территории – крутой склон с перепадом высот около 2 м. Склон засажен травой.

1.2. Топографо-геодезическая изученность района.

Топографо-геодезические материалы участка не известны. Для работы использовались космические снимки

1.3. Геодезические приборы и принадлежности.

1.3.1. Перечень и характеристики применяемых геодезических приборов

В работе использовались следующие приборы и инструменты

- геодезическая рулетка с металлической лентой длиной 50 м. Точность шкалы – 1 мм.

- оптический теодолит BOIF TD6J (точность измерительной шкалы – 0.1’, средняя квадратическая погрешность измерения углов – 10").

- оптический нивелир Vega15L (средняя квадратическая погрешность – 15 мм на 1 км;

- деревянные нивелирные рейки РН-3 длиной 3 м;

- раздвижные алюминиевые штативы.

1.3.2. Поверки приборов

Поверки теодолита.

1) Поверка цилиндрического уровня алидады горизонтального круга..

Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита.

Для поверки этого условия устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и, вращая их, выводят пузырек уровня на середину. Затем поворачивают теодолит на 180°. Условие выполняется, если пузырек не отходит от своего положения более чем на одно деление.

2) Поверка вертикального штриха сетки нитей.

Вертикальная линия сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы.

Для поверки это условия теодолит наводят на точку так, чтобы она оказалась на вертикальной линии сетки нитей вблизи границы поля зрения объектива. Вращая трубу в вертикальной плоскости, следят за смещением точки с линии сетки. Условие выполняется, если при перемещении от одной границы поля зрения объектива к другой точка не смещается с вертикальной линии сетки или смещается не более чем на половину ширины между биссекторными линиями (рис.1).

3)

Поверка перпендикулярности визирной оси теодолита и оси вращения зрительной трубы (коллимационная ошибка).

Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.

Эта поверка сводится к определению коллимационной ошибки – горизонтального угла между фактическим положением визирной оси и требуемым. Для выполнения поверки наводят визирую ось трубы на удаленную, четко видимую на горизонте точку, и снимают отсчеты по горизонтальному кругу при КЛ и КП. Отсчеты должны отличаться на 180°00'. В противном случае имеет место коллимационная ошибка.

Коллимационная ошибка С определяется по формуле

.

Ее значение не должно превышать 2 t, где t - точность отсчетного устройства.

4) Определение места нуля вертикального круга.

В теодолитах используемой модели нуль шкалы вертикального круга должен совпадать с направлением в зенит. Местом нуля (МО) называется вертикальный угол между фактическим положением ноля шкалы и требуемым. МО должно быть близким к нулю или отличаться от нуля не более, чем на 2 t.

Для поверки не менее двух раз определяют МО по формуле

,

и в случае расхождения не более, чем на 2 t, вычисляют среднее значение.

При наведении на точку отсчеты были равны:

на первую точку – КЛ 1=82°15.7’ КП 1= 277°44.3’

на вторую точку – КЛ 2=85°28.2’ КП 2= 274°31.8’

Расчет места нуля:

МО _ср=0.0’

5) Поверка оси вращения зрительной трубы.

Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита.

Для выполнения поверки центр сетки нитей наводят на высоко расположенную точку при КЛ. Перемещая трубу сверху вниз, и наведя на землю, в самом нижнем положении на листе бумаги отмечают точку, на которую указывает центр сетки нитей. Затем повторяют действия при КП. Условие выполняется, если при КЛ и КП центр сетки нитей указывает на одну и ту же точку на листе бумаги.

Поверки нивелира.

1) Проверка сетки нитей.

Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярной оси вращения нивелира.

Для проверки этого условия по уровню устанавливают ось вращения нивелира в вертикальное положение и наводят горизонтальную нить сетки на точку на рейке. Действуя наводящими винтами, поворачивают зрительную трубу в обе стороны. Условие выполняется, если горизонтальная нить сетки не сходит с точки.

2) Поверка главного условия нивелира.

Визирная ось нивелира должна быть горизонтальной.

На расстоянии 50-70 м устанавливают две рейки. Сначала нивелир устанавливают в 2 м от одной из реек и берут отсчеты по ближней рейке (i ₁) и по дальней (v ₁). Затем переставляют нивелир к другой рейке и снова берут отсчеты по ближней и по дальней рейкам (i ₂ и v ₂ соответственно) (рис.2).

Главное условие нивелира выполняется, если

Отсчеты получились равными:

по ближним рейкам - i ₁= 1451 и i ₂= 1648

и по дальним рейкам - v ₁= 1508 и v ₂= 1590

Расчет:

2. Топографические съемки

Съемка местности – совокупность угловых и линейных измерений, выполняемых на земной поверхности для создания плана, карты или профиля.

Съемки делятся на:

- наземные (теодолитная, тахеометрическая, мензульная, фототеодолитная, буссольная, глазомерная);

- воздушные (комбинированная, стереотопографическая).

Контурная съемка (горизонтальная) служит для получения плана без рельефа. Топографическая съемка служит для получения плана местности с рельефом. Высотная (вертикальная) съемка выполняется для получения изображения только рельефа.

По виду использованных инструментов съемка бывает:

1) теодолитная, инструменты: – теодолит, лента, рейка;

2) тахеометрическая – теодолит-тахеометр, рейка;

3) мензульная – мензула, кипрегель, рейка;

4) фототеодолитная – фототеодолит;

5) аэрофотосъемка:

- комбинированная съемка – мензула с планшетом, кипрегель, рейка;

- стереотопографическая съемка – аэрофотоаппарат, стереоприбор;

6) буссольная – буссоль;

7) глазомерная – планшет, компас, визирная линейка.

2.1. Геометрическое нивелирование (теория). Нивелирование вперед,середины.

2.2 Определение высот пунктов.

Отметку точки на местности определяют по превышению этой точки относительно другой точки, отметка которой известна. Процесс измерения превышения одной точки относительно другой называется нивелированием. Начальной точкой счета высот в нашей стране является нуль Кронштадтского футштока (горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою одного из мостов Кронштадта). От этого нуля идут ходы нивелирования, пункты которых имеют отметки в Балтийской системе высот. Затем от этих пунктов с известными отметками прокладывают новые нивелирные ходы и так далее, пока не получится довольно густая сеть, каждая точка которой имеет известную отметку. Эта сеть называется государственной сетью нивелирования; она покрывает всю территорию страны.

Отметки всех пунктов нивелирных сетей собраны в списки – “Каталоги высот”. Эти списки непрерывно пополняются, издаются новые каталоги по новым нивелирным ходам. Для нахождения отметки любой точки местности в Балтийской системе высот нужно измерить ее превышение относительно какого-либо пункта, отметка которого известна и есть в каталоге. Иногда отметки точек определяют в условной системе высот, если поблизости нет пунктов государственной нивелирной сети. Вследствие того, что измерение превышений выполняют различными приборами и разными способами, различают:

• геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом),

• тригонометрическое нивелирование (нивелирование наклонным лучом),

• барометрическое нивелирование,

• гидростатическое нивелирование и некоторые другие.

Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором – нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том,что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.

Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки с делениями (рис.4.29). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В – передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

h = a – b. (4.49)

Если a > b, превышение положительное, если a < b -отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле:

Hв = Hа + h. (4.50)

Рис.4.29 Рис.4.30

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается Hг:

Hг = HА + a = HВ + b. (4.51)

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.4.30). Превышение h подсчитывают по формуле:

h = i – b. (4.52)

Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле (4.50) или через горизонт прибора:

Hв = Hг – b.

Если точки А и В находятся на большом расстоянии одна от другой и превышение между ними нельзя измерить с одной установки нивелира, то на линии AB намечают промежуточные точки 1, 2, 3 и т.д. и измеряют превышение по частям (рис.4.31).

Рис.4.31

На первом участке A-1 берут отсчеты по задней рейке – a1 и по передней – b1. Затем переносят нивелир в середину второго участка, а рейку с точки A переносят в точку 2; берут отсчеты по рейкам: по задней – a2 и по передней – b2. Эти действия повторяют до конца линии AB. Точки, позволяющие связать горизонты прибора на соседних установках нивелира, называются связующими; на этих точках отсчеты берут два раза – сначала по передней рейке, а затем по задней.

Превышение на каждой установке нивелира, называемой станцией, вычисляют по формуле (4.49), а превышение между точками A и B будет равно:

hAB = h = a – b. (4.53)

Отметка точки B получится по формуле:

HB = HA + h. (4.54)

При последовательном нивелировании получается нивелирный ход.

1. Нивелирование трассы.

По пикетным точкам и поперечникам, а также по установленным вдоль трассы постоянным и временным реперам производят техническое нивелирование (рис. 9.20). Постоянные знаки устанавливают через 20 - 30 км, временные – через 2 - 3 км. Реперы должны находиться вне зоны земляных работ.

Рис. 9.20. Нивелирование трассы: с – связующие точки; п – промежуточные точки

Пикеты и плюсовые точки закрепляют колышками длиной 15 – 20 см и сторожками (рис. 9.21), на которых надписывают номер пикета или значение плюсовой точки. Вершины угла поворота и главные точки кривых закрепляют кольями или металлическими штырями на глубину 30 – 40 см и опознавательным столбом с надписью организации, даты, номера угла. Ось трассы на длинных прямых участках закрепляют осевыми столбами через 200 – 500 м.

Рис. 9.21. Оформление пикета

Расстояние от нивелира до рейки допускается до 100 м, при благоприятных условиях до 150 м. Связующие точки намечают через 3 – 4 пикета, остальные точки берут как промежуточные. Невязка хода между твердыми пунктами:

fh доп = ± 50 мм ÖL, км.

Результаты нивелирования записываются в журнал (табл. 9.1), в котором вычисляют отметки всех пикетов и плюсовых точек. Одновременно ведется пикетажная книжка.

Таблица 9.1 Полевой журнал технического нивелирования

№ станций	№ нивелируемых точек	Отсчеты по рейке	Превышения	Средние превышения	Горизонт инструмента	Абсолютные отметки
задние	передние	Промежуточные
	Рп19						501,582	500,000
					-102
	пк0				-104	-103		499,897
	пк0+10							500,262

Связующие точки нивелируются по двум сторонам рейки, остальные пикеты – только по черной стороне рейки. Горизонт инструмента вычисляется по формуле

ГИ = Нст + ачерн.стор.задн.рейки. (9.12)

Отметка промежуточной точки вычисляется по формуле

Нпром = ГИ – bчерн.стор.перед.рейки. (9.13)

После обработки результатов нивелирования вычисляют основные элементы кривой и по ним – значения главных точек кривой. Эти записи ведут в пикетажной книжке.

3.1. Полевые работы.

1) Рекогносцировка местности: уточнение положения станций теодолитного хода на местности, обзор местности.

2) Ведение абриса (рис. 8.24):

- ориентирование на север;

- зарисовка контуров, числовые характеристики объектов;

- направление склонов;

- нумерация пикетов.

3) Работа на станции:

- устанавливают тахеометр над колышком, центрируют, нивелируют, измеряют высоту теодолита i до 0,01 м;

- определяют на станции место нуля М0;

- ориентируют по одному из исходных пунктов, устанавливают по ГК 0°00¢, записывают в журнал № станции ориентирования;

- открепляют алидаду, наводят на рейку на первом пикете, определяют расстояние по дальномеру d;

- опускают зрительную трубу как можно ниже, снимают отсчет по ГК;

- наводят среднюю нить сетки зрительной трубы на высоту v рейки (для удобства v = i), берут отсчет по ВК;

- наводят последовательно на все пикеты, действия повторяют;

- замыкают горизонт, для чего наводят снова на ориентирный пункт, незамыкание допускается ±1¢.

Рис. 8.24. Абрис съемки

Камеральные работы

Обрабатывают полевой журнал:

- вычисляют горизонтальные проложения

d = D·cos2n, (8.35)

где D – расстояние, измеренное дальномером,

n – угол наклона;

- вычисляют превышения

h = h/ + i - v, (8.36)

где h/ = d · tgn,

i – высота прибора,

v – высота наведения;

- вычисляют отметки пикетов

Нпк = Нст + h. (8.37)

На бумагу наносят координаты теодолитного хода. Устанавливают транспортир, откладывают все горизонтальные углы, расстояния и подписывают отметки пикетов. С абриса переносят ситуацию по номерам пикетов.

3.2. Обработка результатов нивелирования.

1. Отметка конечного репера (рп 4916) минус отметка начального (рп 5101) - узнаем теоретическую сумму превышений.

2. Складываем с учетом знака все превышения (Графа 2,h) - узнаем практическую сумму превышений.

3. Сумма практика минус сумма теория получаем нашу невязку.

4. Считаем допустимую невязку (формула у вас приведена).Узнаем в допуске мы или нет (данные выходящие за допуск я думаю не давали бы в задании)

5. Раскдываем нашу невязку с ОБРАТНЫМ знаком во все превышения равномерно.

6. Считаем сумму исправленых превышений. Если вы сделали все правильно,то сумма практики станет равна сумме теории.Вуаля,ход уравняли.

7. Идем далее: вычисляем отметку каждой марки: отметка(Н) репера + сумма с учетом знака всех превышений (h ИСПРАВЛЕНЫХ) до нее.

3.3. Составление продольного профиля

родольный профиль (рис.10) дороги составляют на миллиметровой бумаге в горизонтальном масштабе 1:2000-1:10 000, вертикальный масштаб обычно в 10 раз крупнее горизонтального.

Построение профиля рекомендуется выполнять в такой последовательности:

. На листе миллиметровой бумаги вычерчивают сетку профиля в соответствии с приведенным образцом; ширина каждой графы сетки указана в миллиметрах. Линия условного горизонта (У.Г.) проводится на расстоянии 15 см от нижнего края листа с таким расчетом, чтобы она совпала с утолщенной линией миллиметровой бумаги. Начало трассы (ПК0) также выбирают на утолщенной линии на расстоянии 5-6 см от левого края листа.

. От линии условного горизонта на расстоянии 5 мм влево от нулевого пикета восстанавливают вверх перпендикуляр, на котором строят шкалу высот. Условный горизонт (отметку верхней линий сетки профиля) выбирают кратным 10 м с таким расчетом, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от линии условного горизонта не менее чем на 4 см.

.Пользуясь данными журнала технического нивелирования, заполняют графу «Горизонтальные расстояния». Так как расстояние между соседними пикетами равно 100 м, то пикеты располагаются в 5 см друг от друга.

.Взятые из журнала технического нивелирования отметки всех точек профиля округляют до сантиметров и выписывают в графу «Отметки земли по оси дороги». От линии У.Г. против каждой точки трассы восстанавливают перпендикуляры (ординаты) и, пользуясь шкалой высот, откладывают на них в масштабе 1:200 соответствующие отметки земли. Так, например, чтобы построить отметку 101,81 (ПК0) от деления 101 шкалы высот откладывают на соответствующей ординате 4 мм, на соседней ординате 101,49 м - 2 мм от того же деления и т.д. Концы смежных ординат соединяют прямыми линиями.

.Пользуясь данными пикетажного журнала заполняют графы «Развернутый план трассы» и «Грунты».

.По вычисленным пикетным обозначениям начала и конца кривых строят эти точки в графе «Кривые». Так, например, чтобы построить первую кривую, от пикета 1 откладывают вдоль линии пикетов отрезок 10,09 м в масштабе 1:2000 (5 мм) и из его конца опускают перпендикуляр длиной 1,5 см. Такой же перпендикуляр строят из точки, отстоящей на расстояние 44,60 м от пикета 2. На перпендикулярах записывают расстояния между главными точками кривой и ближайшими пикетами, расположенными за ее пределами (10,09 и 55,40); концы перпендикуляров соединяют горизонтальными линиями соответственно с началом трассы и началом второй кривой.

Над серединами этих линий, называемых прямыми вставками, выписывают их длины. Например, длина второй прямой вставки в нашем примере равна 55,40 м+200,00 м+81,86 м= 337,26 м. Сами кривые изображают условными знаками шириной 5 мм, при правых углах поворота кривая обращена выпуклостью вверх, при левых - вниз; внутри кривых выписывают их элементы.

Для контроля вычисления графы «Кривые» складывают длины прямых вставок и кривых; их сумма должна равняться общей длине трассы с точностью 1-2 см.

. Задавшись исходным дирекционным углом прямой вставки, находят дирекционные углы остальных по формулам

?n=?n-1+?п

где?п и?л - соответственно правый и левый углы поворота трассы.

¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼

Заключение

В течение практики выполнены два вида геодезических работ: теодолитная съемка и нивелирование трассы. По их результатам составлен ситуационный план участка и продольный профиль трассы. Получены навыки

- работы с геодезическими приборами: теодолитом, нивелиром;

- применения разных методов измерения углов, расстояний и высот;

- ведения полевых журналов и обработки данных измерений.

По результатам практики составлен настоящий отчет.

Дата добавления: 2015-08-29