1.Понятие о формах и размерах земли: 1 страница

1.Понятие о формах и размерах земли:

Для определения форм и размеров земли нужны геодезические измерения. Поверхность земли общей площадью 510 млн км2 имеет возвышения и углубления, заполненные водой. Поверхность морей и океанов заполняет 71 %, а суша 29 % от общей поверхности земли. За фигуру земли принимают поверхность воды океанов в спокойном состоянии, мысленно продолженную под материками. Такая поверхность называется уровенной поверхностью земли. Уровенная поверхность в любой точке перпендикулярна к отвесной линии, проходящей через эту точку. Уровенная поверхность земли имеет сложную форму и называется поверхностью геоида, а тело, ограниченное ею – геоидом. Фигура геоида близко подходит к поверхности сфероида. Сфероидом называется эллипсоид, который получается от вращения эллипса вокруг его малой оси. Размеры земного эллипсоида, получившего название «эллипсоид Красовского» приняты для геодезических и картографических работ на всей территории нашей страны (а = 6 378 245 м, в = 6 356 863 м, α = 1:298,3) b - малая полуось или полуось вращения Земли, a – большая полуось или радиус экватора, α = (a – b) / a – сжатие земного эллипсоида. Уровенная поверхность земли в одних местах возвышается, в других понижается над поверхностью эллипсоида, однако отклонение не превышает 150м. Для решения многих задач прикладного значения землю можно принимать за шар, радиус которого равного по объему земному эллипсоиду по вычисления Красовского равен 6371,11км. поверхности референц-эллипсоида — зоны, ограниченной двумя меридианами

2. Абсолютные и относительные высоты точек земной поверхности. Балтийская система высот

Абсолютные и относительные высоты:

Абсолютной высотой точки земной поверхности называется расстояние от этой точки по отвесной линии до уровенной поверхности, принятой за начало отсчета. Числовое значение высоты называется отметкой.(в России счет абсолютных высот ведется от среднего уровня балтийского моря, от нуля кронштадтского футштока.) Расстояние от точки земной поверхности по отвесной линии до уровенной поверхности, проведенной через другую точку, называется относительной высотой или превышением одной точки над другой

3.Метод проекций в геодезии. Понятие о планах и картах.

Метод проекций в геодезии используется дл изображения участков местности на бумаге.

Пусть на местности имеем участок ABCD

картографической проекции с учетом кривизны земли. На карте при помощи условных знаков показывают размещение и связи различных предметов и явлений, а также их качественные и количественные характеристики.

4..Масштабы карт и планов. Масштабы численные и графические. Точность масштаба.

Планом называется чертеж, изображающий в уменьшенном и подобном виде горизонтальное проложение участка местности без учета кривизны земной поверхности. Размер площади, которую можно изобразить на плане не выходя за пределы заданной точности, определяется формулами:

План без съемки рельефа r=корень(3R^2дl)

План со съемкой рельефа r=корень(2R^2дh)

где R - радиус земного шара (6380 км); дl и дh - заданная точность точек опорной сети по горизонтальному проложению и по высоте; r - радиус круга, в пределах которого обеспечивается заданная точность

Планы бывают контурными и топографическими. На контурных планах изображают только контуры горизонтальных проекций местных предметов. Совокупность местных предметов, нанесенных на план, называют ситуацией плана. На топографических планах, кроме ситуации, условными знаками изображают рельеф местности. Картой называют чертеж, изображающий в уменьшенном и обобщенном виде всю поверхность земли или значительную ее часть в специальной картографической проекции с учетом кривизны земли. На карте при помощи условных знаков показывают размещение и связи различных предметов и явлений, а также их качественные и количественные характеристики.

Виды масштабов. Масштабом плана или карты называется отношение длины линии на плане к длине горизонтального проложения соответствующей линии местностей. Это отношение выражается в виде дроби с числителем 1 и знаменателем, показывающим, во сколько раз горизонтальные проложения линий местности уменьшены при перенесении их на план. В такой записи масштаб называют численным. Для удобства применяются линейный и поперечный масштабы. Поперечный масштаб обеспечивает более высокую точность измерений. Его строят следующим образом. На прямой линии откладывают несколько раз основание масштаба. Из конца каждого полученного отрезка восстанавливают перпендикуляры, произвольной длины, крайние из которых делят на 10

абсолютной отметке соответствующей секущей плоскости. Ортогональные проекции полученных горизонталей наносят на план или карту в масштабе, принятом для данной карты или плана. Расстояние между соседними горизонталями в плане называется заложением. Чем больше заложение тем меньше крутизна ската. Для того что бы на плане отличить гору от котловины к некоторым горизонталям по направлению ската ставятся черточки – бергштрихи. Расстояние между секущими плоскостями называется высотой сечения рельефа. За нормальную высоту сечения берут величину, которая соответствует 0,2 мм в масштабе плана. Если при данной высоте сечения изменения рельефа не улавливаются горизонталями, то применяют дополнительные горизонтали с половиной высоты сечения – полу горизонтали, которые проводятся пунктиром.

6.Системы координат в геодезии. Зональная система прямоугольных координат.

Системы координат:

Географические, прямоугольные и полярные координаты. С помощью географических координат, т.е. широт и долгот, определяют положение точек на поверхности земли относительно экватора и начального меридиана. Плоскость перпендикулярная к земной оси и проходящая через центр земли 0 называется плоскостью экватора, а линии пересечения плоскости экватора с поверхностью земли называется экватором. Плоскость проходящая через ось вращения земли и какую-нибудь точку поверхности земли называется плоскостью меридиана, а линия пересечения этой плоскости с поверхностью земли называется меридианом данной точки. Мысленное сечение земной поверхности плоскостями параллельными экватору дает на поверхности земли окружности которые называются параллелями. Широтой точки называется угол составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора и обозначается буквой . Широта отсчитывается по дуге меридиана к северу и к югу от экватора от 0 до 90 градусов. Долготой точки называется двухгранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана и обозначается буквой λ. За начальный принимается меридиан проходящий через Гринвич на окраине Лондона. Географические координаты определяются из астрономических наблюдений, а также с помощью геодезических измерений. Достоинство – все точки выражаются в единой системе.

7.Системы координат в геодезии. Система географических координат.

Системы координат:

Плоские прямоугольные координаты выражаются в линейной мере и удобны при геодезических работах на небольших территориях. При этом за начало координат берется произвольная точка. Такая система не удобна при геодезических работах на больших территориях и в случае необходимости трудно свести в единое целое геодезические работы на соседних участках. В 1928 г. Была установлена общегосударственная система зональных прямоугольных координат. Для этого земной эллипсоид делят на 6 или 3 зоны, начиная от гринвичевского меридиана.Средний меридиан называется осевым. За точку 0 (начало координат) принемают пересечение осевого меридиана с экватором. В северном полушарии все абциссы положительны, а в южном отрицательны.

В полярной системе координат положение точки земной поверхности можно определить зная радиус-вектор и угол. Положение полярной оси на плоскости выбирают произвольно.

Абсолютные и относительные высоты:

В полярной системе координат положение точки земной поверхности можно определить зная радиус-вектор и угол. Положение полярной оси на плоскости выбирают произвольно.

Абсолютные и относительные высоты:

Абсолютной высотой точки земной поверхности называется расстояние от этой точки по отвесной линии до уровенной поверхности, принятой за начало отсчета. Числовое значение высоты называется отметкой.(в России счет абсолютных высот ведется от среднего уровня балтийского моря, от нуля кронштадтского футштока.) Расстояние от точки земной поверхности по отвесной линии до уровенной поверхности, проведенной через другую точку, называется относительной высотой или превышением одной точки над другой.

9.Ориентирование линий. Дирекционный угол и истинный азимут. Связь между ними.

Ориентировать линию - значит определить ее направление относительно истинного или магнитного меридиана. Направление истинного меридиана в данной точке определяется астрономически, магнитного -при помощи магнитной стрелки. Для ориентирования линий служат углы, которые называются азимутами, дирекционными углами и румбами. Азимут - горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Азимуты измеряются от 0 до 360°. Азимут называется истинным, если он отсчитывается от истинного меридиана, и магнитным, если отсчитывается от магнитного меридиана. Азимут одной и той же линии в разных ее точках различен.

Угол γ в данной точке между ее меридианом и линией, параллельной осевому меридиану называется сближением меридианов. Сближение меридианов можно вычислить по приближенной формуле: γ=Δλsinφ, где, Δλ - разность долгот осевого и географического меридиана данной точки, φ-широта точки.

Дирекционный угол - горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Дирекционный угол одной и той же линии в разных ее точках одинаков, Дирекционный угол изменяется от 0 до 360. Между азимутами и дирекционными углами существует следующая связь. А = а±γ

Угол у имеет знак положительный, если точка Q на востоке от осевого меридиана, и отрицательный, если на западе. Для определения магнитного меридиана в геодезии применяют буссоль. С помощью буссоли можно определить магнитные азимуты и румбы. Буссоль состоит из круглой коробки, в которой находиться кольцо с градусными делениями,

12. Ориентирование линий. Прямы и обратные углы ориентирования. Связь между ними.

ориентировать линию – значит определить ее направление относительно истинного или магнитного меридиана.

угол направления PQ называется прямым, тогда угол противоположного направления QP обратным.

прямой и обратный угол одной и той же линии в разных ее точках отличаются между собой на 180+γ. Прямой и обратный румб имеют противоположные названия и отличаются на величину γ сближения меридианов. Прямой и обратный дирекционный угол отличаются между собой на 180.

13. Государственная геодезическая сеть. Геодезические сети сгущения. Съемочная сеть.

Геодезическая сеть - это совокупность закрепленных и обозначенных на местности точек, положение которых определено в общей для них системе координат и высот.

государственная геодезическая сеть является исходной для построения других сетей. Сеть сгущения служит для дальнейшего увеличения количества точек геодезической сети. Съемочная сеть является геодезическим обоснованием для производства топографических съемок, а также для выполнения различного рода инженерно геодезических работ.

государственная геодезическая сеть делится на сети 1, 2, 3 и 4 класса

сеть 1 класса строится в виде полигона с периметром около 800 км², звеньями в местах пересечения звеньев измерения базиса стороны и определение координат, длина сторон треугольника 20-25 км.

сеть 2 класса стороны 7-20 км и заполняет площадь внутри 1 класса

сеть 3 класса стороны 5-8 км, 4 класса 2-5 км.

для уплотнения государственной геодезической сети строятся геодезические сети сгущения 1 и 2 разряда, которые строятся от пунктов государственной сети 1-4класса, длина стороны треугольника не больше 5км число пунктов сгущения должно быть доведено

1 пункт на 1 км² не застроенные

4 пункт на 1 км² застроенные

8 пункт на 1 км² строящиеся

съемочная геодезическая сеть создается с целью обеспечения геодезической опорой топографических съемок, а также создания рабочего обоснования для решения различного рода инженерно-геодезических задач в строительстве. Съемочное обоснование развивается относительно пунктов государственной геодезической сети и сетей сгущения построением съемочных триангуляционных сетей, продолжением теодолитных, тахеометрических и мензуальных ходов, прямыми,

топографических съемках, в процесс е изысканий, строительства и Эксплуатации зданий и сооружений.

Пусть АВС угол на местности, стороны которого не лежат в горизонтальной плоскости. Горизонтально и проекцией этого угла будет угол аbс = β, полученный проектированием сторон ВА и ВС на горизонтальную плоскость PQ

Следовательно, горизонтальный угол β - линейный угол, являющийся мерой двугранного угла, образованного вертикальными плоскостями аbВ'А' и сbВ'С', проходящими соответственно через стороны ВА и ВС данного угла. Мерой того же двугранного угла будет являться любой другой линейный угол, например, а' b' с', вершина которого находится на ребре В' b двугранного угла, а стороны в горизонтальной плоскости. Поэтому горизонтальный угол β можно измерить с помощью круга, разделенного на градусы и доли градуса, плоскость которого горизонтальна, а центр совмещен с ребром В' b двугранного угла и находится на некоторой удобной для наблюдения высоте относительно точки В. Если деления на круге оцифрованы по ходу часовой стрелки, то угол β можно определить как разность отсчетов по кругу, т. е. β = а - с. Такой круг называется лимбом. Для того, чтобы отмстить на лимбе отсчеты а' и с', необходимо иметь вертикальную плоскость, вращающуюся в центре лимба вокруг вертикальной оси bВ'. Такая плоскость называется визирной плоскостью.

16. Назначение теодолита и его устройство.

Теодолит, независимо от типа, должен иметь следующие основные части.

Лимб - угломерный круг, устанавливаемый горизонтально так, чтобы его центр находился на одной отвесной линии с вершиной

измеряемого угла.

Зрительную трубу, которая при вращении вокруг горизонтальной оси образует вертикальную плоскость, последовательно совмещаемую со сторонами измеряемого угла.

Алидаду - горизонтальный круг, вращающийся вместе со зрительной трубой в горизонтальной плоскости вокруг центра лимба.

Отсчетное устройство, нанесенное на алидаду для снятия отсчетов с лимба.

Для измерения вертикальных углов теодолит имеет вертикальный круг, который также состоит из лимба и алидады с отсчетным устройством.

Затем закрепляют закрепительные винт алидады и вертикального круга. С соответствующими наводящими винта добиваются точного совмещения перекрестия сетки нитей с серединой колышка. Если колышек не видно, то за ним в створе линии АВ, отвесно устанавливают веху и наведение выполняют на самую нижнюю видимую часть ее вертикальной нитью сетки. Затем снимают отсчет по горизонтальному кругу а1.

Зрительную трубу наводят на переднюю точку С

Для этого ослабляют закрепительные винты алидады и вертикального круга теодолита и наведение выполняют вручную на колышек в точке С или на веху, установленную в створе линии ВС. Более точное наведение производят наводящими винтами алидады и вертикального круга при закрепленных закрепительных

Снимают отсчет b1

Вычисляют значение изменяемого угла в первом полуприеме: βкл=а1-b1

Если значение заднего отсчета оказалось меньше переднего b1, то к отсчету а1 необходимо прибавить 360°

Такое возможно в случае, когда нуль лимба горизонтального круга расположен внутри измеряемого угла.

Второй полуприем

Что исключить ошибки измерение угла выполняют повторно.

Для этого:

Зрительную трубу переводят через зенит при этом вертикальный круг оказывается в правой стороне.

Измеряют положение лимба на не большой (1о-2о) угол, вращая наводящий винт лимба.

Затем повторяют действия первого полуприема и снимают отсчеты а2 и с2.

Вычистяют значение изменяемого угла βкп=а2-с2

Выполненные два полуприема составляют один прием.

Результаты измерения угла необходимо оценить, расположение между ними не должны превышать двойной точности прибора.

2t=2×30''=1'

Если измерения удовлетворительные, то вычисляют среднее значение угла

Если ∆β>1', то измерения выполняют еще раз. Поэтому все вычисления должны быть сделаны на месте, пока не снят инструмент.

необходимости трудно свести в единое целое геодезические работы на соседних участках. В 1928 г. Была установлена общегосударственная система зональных прямоугольных координат. Для этого земной эллипсоид делят на 6 или 3 зоны, начиная от гринвичевского меридиана.Средний меридиан называется осевым. За точку 0 (начало координат) принемают пересечение осевого меридиана с экватором. В северном полушарии все абциссы положительны, а в южном отрицательны.

Абсолютные и относительные высоты:

Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера:

В прямоугольной системе положение точки определяется относительно осей прямоугольных координат: оси абсцисс XX и оси ординат УУ. Четверти системы координат в геодезии пронумерованы по ходу часовой стрелки, Положение каждой точки определяется абсциссой х и ординатой у. Знаки координат зависят от четверти в которой находится точка. Плоские прямоугольные координаты выражаются в линейной мере и удобны при геодезических работах на небольших территориях. При этом за начало координат берется произвольная точка. Однако такая система координат неудобна при геодезических работах на больших территориях и в случае необходимости трудно свести в единое целое геодезические работы на соседних участках. Поэтому в РФ существует общегосударственная система зональных прямоугольных координат (Гаусса-Крюгера). Дня этого земной эллипсоид делят на 6 или 3° зоны, начиная от Гринвичского меридиана. Средний меридиан зоны называется осевым. Каждую зону особым способом проектируют на плоскость. При этом часть экватора и осевой меридиан превращаются в прямые, взаимно перпендикулярные, линии. Осевой меридиан принимают за ось абсцисс, а линию экватора - за ось ординат. За начало координат принимают точку 0 пересечения осевого меридиана с экватором. Чтобы не иметь отрицательных ординат, ординату осевого меридиана считают равной не нулю, а 500 км.

равных частей н через точки деления проводят параллельные линии. Верхний и нижний крайние левые отрезки делят на 10 частей и точки деления соединяют косыми линиями. Для построения линейного масштаба вычерчивают прямую линию и делят ее на ряд равных отрезков, называемых основанием масштаба. Обычно основание масштаба делают равным 2 см.

Точность масштаба – расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,1 мм на плане.

5.Рельеф земной поверхности, его основные формы. Изображение рельефа на картах и в топографических планах.

Совокупность неровностей физической поверхности земли называется рельефом земной поверхности. При большом разнообразии форм рельефа можно выделить следующие его основные формы:

Гора – возвышенность в виде купола или конуса. Гора имеет вершину – самую возвышенную ее часть, скаты или склоны, направленные от вершины во все стороны, и подошву – линию, отделяющую скаты и равнины. Если возвышенность ниже 200м относительно окружающей местности, ее называют холмом.

Котловина - чашеобразная вогнутая часть земной поверхности. Котловина имеет дно – самую нижнюю ее часть, скаты, направленные от дна во все стороны, и бровку – линию перехода скатов и равнину. Небольшая котловина называется впадиной.

Хребет – возвышенность, вытянутая в одном направлении. Основными элементами хребта являются водораздельная линия, скаты и подошвы. Водораздельная линия идет вдоль хребта, соединяя наиболее высокие точки.

Лощина – углубление вытянутое в одном направлении. Лощина имеет водосливную линию, скаты и бровку. Разновидностями лощины являются долина, ущелья, овраг и балка.

Седловина – перегиб хребта между двумя вершинами.

Обозначение рельефа на планах и картах:

Существуют различные способы изображения рельефа на планах и картах. Наиболее удобным является способ изображения рельефа на топографических картах и планах – способ горизонталей. Сущность: поверхность участка земли через равные промежутки Н по вертикали мысленно рассекают уровенными поверхностями, параллельными уровенной поверхности, принятой за исходную. Для небольших участков земли такие поверхности принимают за горизонтальные плоскости. Пересечения этих плоскостей с поверхностью земли образуют кривые линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковыми высотами. Эти линии называют горизонталями. Отметка каждой горизонтали будет

D < 20 R < 10

Для изображения ABCD на плане необходимо выполнить проецирование каждой точки на горизонтальную плоскость, затем изображение уменьшается в определенное число раз и наносится на план.

R <= 10 км

Ab-ABcosν(ню) –горизонтальное проложение.

Для изображения больших участков местности на бумаге проецирование выполняют на уровенную поверхность. Уменьшение выполняют с помощью специального математического аппарата, который используется в картографии и изображение строится на карте.

План без съемки рельефа r=корень(3R^2дl)

План со съемкой рельефа r=корень(2R^2дh)

обратными и комбинированными засечками.

14. Высотная геодезическая сеть.

Основное назначение высотных (нивелирных) сетей — задание с высокой точностью высот (отметок) пунктов земной поверхности, относительно которых в дальнейшем производятся высотные измерения.

На всей территории страны вычисление высот производится в нормальной системе высот от нуля Кронштадтского футштока. Эта система называется Балтийской.

Геодезический знак, специально предназначенный для долговременного и надежного закрепления на местности высоты (отметки), называют репером. На репер могут быть переданы и плановые координаты, но основное назначение репера - сохранение высоты относительно уровня моря. Таким образом, геодезическая высотная сеть есть совокупность реперов и геодезических пунктов, для которых определены высоты.

Высотная геодезическая сеть состоит, как правило, из системы пересекающихся высотных ходов, пункты пересечения которых называются узловыми точками. Отметки на точки высотного хода передают от предыдущей точки к последующей методами геометрического или тригонометрического нивелирования.

государственная высотная геодезическая сеть делится на классы. Нивелирные сети 1 и2 класса являются главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая система высот на всей территории страны. Нивелирные сети 3 и 4 классов служат для обеспечения топографических съемок и решения инженерных задач. Невязка для

1 класса 3 мм

2 класса 5 мм

3 класса 10 мм

4 класса 20 мм

где L периметр полигона или длина нивелирного хода в километрах.

высотные сети сгущения создаются методом нивелирования 4 класса или техническим нивелированием. Невязки в ходах полигона технического нивелирования не должныпревышать ± 50 мм , где L длина хода в километрах.

15. Угловые измерения. Принцип измерения горизонтального угла.

Угловые измерения являются одним из основных элементов при производстве геодезических работ. Измерение горизонтальных углов на местности выполняется при создании плановых геодезических сетей, при

подписанными через 10 градусов. Сверху коробка закрыта стеклом. В центре коробки на шпили свободно вращается магнитная стрелка, которая показывает направление магнитного меридиана.

10.Ориентирование линий. Истинный и магнитный азимуты. Связь между ними.

11. Ориентирование линий. Румбы и дирекционные углы. Связь между ними.

ориентировать линию – значит определить ее направление относительно истинного или магнитного меридиана.

дирекционным углом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии, ему параллельной, по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Изменяется от 0 до 360.

румбом называется острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана до направления данной линии. Изменяется от 0 до 90 и сопровождается названиями СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ.

связь между дирекционным углом и румбом:

0-90 СВ: r=α

90-180 ЮВ: r=180-α

180-270 ЮЗ: r=α-180

270-360 СЗ: r=360-α

счет абсолютных высот ведется от среднего уровня балтийского моря, от нуля кронштадтского футштока.) Расстояние от точки земной поверхности по отвесной линии до уровенной поверхности, проведенной через другую точку, называется относительной высотой или превышением одной точки над другой.

8.Системы координат в геодезии. Система полярных координат.

Системы координат:

21.Измерение горизонтальных углов. Место нуля. Приведение места нуля к нулю.

При измерении горизонтальный угол определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу где З - отсчёт по горизонтальному кругу при наблюдении задней точки, П - отсчет при наблюдении передней точки.Так как деления на горизонтальном круге подписаны с возрастанием по часовой стрелке, то отсчет на заднюю точку должен быть всегда больше отсчета при наблюдении передней точки. В случае, если нулевое деление на горизонтальном круге размещается внутри измеряемого угла, отсчёт на заднюю точку будет меньше отсчёта на переднюю точку, тогда для получения величины угла к заднему отсчету необходимо добавить 360°.При измерении горизонтального угла теодолит ставится над вершиной измеряемого угла: центрируется и горизонтируется. Наиболее распространены в инженерной практике следующие способы измерения горизонтальных и одновременно вертикальных углов: приемов, круговых приемов, повторений. горизонтальный угол есть разность измерений двух направлений, вертикальный же угол определяется одним направлением относительно некоторой фиксированной линии или плоскости, чаще горизонтальной; горизонтальный угол измеряется на различных участках круга, а вертикальный круг чаще всего перестановок не имеет; число приемов при измерении вертикальных углов значительно меньше, чем при измерении горизонтальных углов. Наиболее часто при измерении горизонтальных углов применяются способ приемов и способ повторений. Когда из вершины выходит более двух направлений, применяется способ круговых приемов. В способе приемов горизонтальный угол измеряется двумя самостоятельными полуприемами - при "круге лево" (Л) и при "круге право" (П). Наводят центр сетки нитей зрительной трубы при Л на заднюю точку и берут отсчет по горизонтальному кругу, затем, открепив алидаду горизонтального круга, центр сетки нитей трубы наводят на переднюю точку и тоже берут отсчет по горизонтальному кругу. На этом первый полуприем закончен. Величина угла в полуприеме определяется как разность отсчетов по горизонтальному кругу - заднего и переднего. Необходимо помнить, что отрицательных горизонтальных углов не бывает и, в случае отрицательного значения разности следует добавить полную окружность, т.е. 360°.При выполнении второго полуприема необходимо "сбить лимб". Закрепительный винт подставки теодолита (лимб) открепляется, лимб поворачивается вокруг оси на 90°, при закрепленной алидаде горизонтального круга. Затем труба переводится через зенит (поворачивается вокруг горизонтальной оси на пол-оборота) и при П наводится на переднюю точку. Берут последовательно передний и задний отсчеты по горизонтальному кругу и определяют величину

20. Измерение горизонтальных углов. Способ повторений.

При способе повторений угол измеряют несколько раз в каждом полуприеме путем последовательного откладывания этого угла на лимбе. При этом, для уменьшения ошибки отсчитывания по лимбу, отсчет снимается только при начальном наведении на одну из точек (с) и конечном наведении на вторую точку (а). Тогда величина угла будет равна:

где n - число повторений.

Порядок работы при измерении горизонтального угла способом повторений заключается в следующем. Установив теодолит над вершиной измеряемого угла, точкой В закрепляют алидаду так, чтобы отсчет на лимбе был близким к нулю и движением лимба наводят зрительную трубу на левую точку С. Пусть отсчет с равен 0°20'. В этом положении лимб закрепляют. Вращая алидаду по ходу часовой стрелки, наводят зрительную трубу на правую точку А. Отсчет по горизонтальному кругу в этом случае не снимается или записывается его приближенное значение для контроля. Открепляют лимб и вторым вращением его наводят зрительную трубу на левую точку. Снова закрепляют лимб и вращением алидады наводят трубу на правую точку. Далее вращением лимба, уже в третий раз, наводят на левый предмет и, открепив алидаду, снова наводят на правую точку. При измерении угла тремя повторениями после третьего наведения на правую точку снимается отсчет. Пусть этот отсчет а будет равен 220°30'. Таким образом, дуга, соответствующая измеряемому углу, была отложена на лимбе три раза и суммарное значение получилось равным 3β = = 220°30' - 0°20' = 220°10'. Следовательно, величина измеряемого угла, полученного из одного полуприема, будет равна

Если при отложении угла нуль алидады перешел через нулевой штрих лимба, к последнему отсчету добавляется 360°.

Для измерения угла вторым полуприемом переводят трубу через зенит и повторяют те же действия, но в обратном направлении с точки А на точку С, вращая алидаду против хода часовой стрелки, а лимб вместе с алидадой - по ходу часовой стрелки. Из результатов измерения угла в двух полуприемах берется среднее значение. Измерение горизонтального угла способом повторений требует большого внимания при использовании закрепительных и наводящих винтов лимба и алидады.

Для выполнения инженерно-геодезических работ в строительстве, в основном, применяются технические теодолиты Т30, Т15 и их модификации 2Т30П и 2Т5КП.

Теодолит предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов в теодолитных и тахеометрических ходах, для проведения геодезических измерений при изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

18. Измерение горизонтальных углов. Приведение теодолита в рабочее положение.

1) центрирование с помощью нитевого отвеса.

2) горизонтированние – цилиндрический уровень устанавливается по направлению двух подъемных винтов, вращая их в противоположные стороны выводим пузырек в нуль пункт, затем верхнюю часть теодолита поворачиваем на 90°, потом вращением третьего цилиндрического винта пузырек выводим в нуль пункте.

3) подготовка зрительной трубы для наблюдения по глазу или по предмету.

Ø по глазу - при ослабленных закрепительных винтах алидады теодолита и вертикального круга трубу наводят на светлый фон. Вращением окулярного (диоптрийного) кольца, добиваются четкого изображения сетки нитей.

Ø по предмету - с помощью оптического визира трубу наводят на точку наблюдения – визирную цепь. Все закрепительные винты закрепляют. Затем смотрят в зрительную трубу и, вращением винта резкости (кремальеры), добивают четкого изображения цели. Работая наводящими винтами, центр сетки нитей точно совмещают с визирной целью.

19. Измерение горизонтальных углов. Способ приемов.

Состоит из двух полуприемов, при положение круга права и при положение круга лева.

При съемке обычно измеряют углы, расположенные вправо по ходу. При измерении угла АВС точка А будет задней, точка С-передней. Все точки на местности закреплены колышками.

Теодолит устанавливают над вершиной В измеряемого угла и проводят его в рабочее положение. Первый полуприем зрительную трубу наводят на заднюю точку А. Это выполняют,с помощью оптического вента алидады относительно неподвижного лимба вручную

горизонтального угла во втором полуприеме. Значения угла, полученные в каждом из полуприемов, должны различаться между собой не более чем на двойную точность теодолита (для Т30 – 2', для 2Т30 - 1'). За окончательное значение принимается среднее арифметическое из значений угла, полученных в двух полуприемах. Если при какой-либо точке (вершине) требуется измерить несколько горизонтальных углов, то применяют способ круговых приемов. Отцентрировав теодолит над вершиной и приведя его в рабочее положение, трубу наводят на точку начального направления при Л и производят отсчет по горизонтальному кругу, который записывается в журнал. Вращением алидады по часовой стрелке трубу наводят на точки следующих направлений и записывают каждый раз соответствующий отсчет. Расхождение начального и конечного отсчетов на точку начального направления не должно превышать двойную точность теодолита, что гарантирует неподвижное положение лимба. На этом заканчивается первый полуприем. Переведя трубу через зенит, ее снова наводят на точку начального направления, но уже при П, берут отсчет и, вращая алидаду против часовой стрелки, последовательно наводят трубу на точки следующих направлений и записывают соответствующие отсчеты по горизонтальному кругу. Этими наблюдениями заканчивается второй полуприем. Два же полуприема составляют один прием. Таких приемов может быть несколько. Между приемами лимб "сбивают" на угол 180°

1 способ премов 2 способ круговых приемов. 3 во всех комбинациях 4 повторений.

1способ премов:способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды. Измерение угла при одном положении круга называют полуприемом. Как правило, работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом – измерение при правом и при левом положениях вертикального круга. точность≤ 2’.

Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

При линейных измерениях для инженерных целей обычно применяют 20-метровые мерные ленты со шпильками. Их изготавливают из стальной полосы, на концах которой закреплены ручки. Метровые деления оцифрованы, полуметровые отмечены заклепками, а дециметровые сквозными отверстиями.

Для измерения линий с повышенной точностью, используют шкаловые ленты. У концов этих лент нанесены миллиметровые деления.

Для измерения небольших расстояний используются рулетки, длиной 1-20 метров. Рулетки наматываются на барабан с помощью рукоятки. Рулетки бывают стальные или из тесьмы. Деления идут через 1 мм или см.

Инварные проволоки используют для высокоточных измерений. Инвар(64% железа, 36% никеля) обладает маленьким температурным коэффициентом.

Принцип измерения расстояния светодальномнром основан на изменении времени t, необходимого для прохождения электромагнитными волнами оптического диапазона, определяемого расстояние Д.

Перед использованием мерные приборы должны быть проверены путем сравнения их длины с эталоном, длина которого известна с высокой точностью. Такое сравнение называют компарированием.

Компарирование мерных приборов должно производиться в тех же условиях, в которых выполняют измерения линий. Поэтому мерные ленты, укладываемые при измерении линий непосредственно на землю, чаще всего компарируют на полевом компараторе, а мерные проволоки, применяемые на весу, компарируют на стационарном компараторе.
Полевой компаратор устраивают длиною 120 м на ровном участке местности, лишенном растительного покрова. Концы линии закрепляют металлическими штырями или марками, зацементированными в бетон. На верхней поверх ности штырей и марок делают насечки. Длину компаратора меряют точным мерным прибором (например, инварной проволокой) и приводят к горизонту.

Различают рабочие и нормальные мерные приборы. Рабочими называют мерные приборы, применяемые непосредственно для измерения линий, а нормальными — приборы, с помощью которых определяют длину рабочих мер.

Компарирование рабочей ленты производят путем измерения ею длины полевого компаратора. Измерения выполняют тем же способом, которым будут измеряться линии в ходе. В створе компаратора через интервалы, равные длине ленты, вровень с землей забивают колья или устанавливают

Измерение линии местности стальной лентой выполняют два мерщика- передний и задний. При первом укладывании ленты передний мерщик берет в левую руку ручку ленты и 10 шпилек, обращенных колечками в правую сторону. 11 шпилька и кольцо, на которое надеваются шпильки, должны находиться у заднего мерщика. В начале измерений задний мерщик втыкает в землю свою шпильку у начальной точке, вставляет вырез ленты в шпильку и выставляет переднего мерщика в створ так, чтобы конец ленты проектировался на вешку в конце линии или на промежуточную веху. Передний мерщик энергично встряхивает ленту и, натянув ее, берет правой рукой шпильку, вставляет ее в вырез и втыкают в землю. После этого ленту протягивают вперед по линии, задний мерщик вставляет вырез ленты в шпильку, воткнутую в землю, и снова выставляет переднего мерщика в створ линии. Далее работа выполняется аналогично. Передний мерщик выставляет шпильки, а задний их собирает и надевает на кольцо. Когда у заднего мерщика соберется 10 шпилек, он, дойдя до 11 шпильки, стоящей в земле, вставляет вырез ленты на заднем конце в эту шпильку и, сняв с кольца 10 шпилек, передает их переднему мерщику. Передача шпилек фиксируется, у конца линии по ленте отсчитывается остаток, т.е. расстояние от последней шпильки до конца линии. Общая длина D= 200N+20n+r, где N- число передач по 10 шпилек; n- число шпилек у заднего мерщика, не считая шпильки, находящейся в земле при последней ленте; r- остаток.

Чтобы исключить грубые ошибки и повысить точность, каждая линия измеряется два раза в прямом и обратном направлении. За окончательную длину линии принимается среднее арифметическое из результатов прямого и обратного направления.

При измерении линии измеряется температура окружающего воздуха и записывается в журнал измерений.

Точность измерений зависит от характера местности. Различают три категории местности, в зависимости от которых устанавливается допустимая ошибка измерений. При благоприятных условиях ошибка считается равной 1:3000; при средних условиях-1:2000; при неблагоприятных-1:1500

Для уменьшения влияний погрешностей прибор устанавливается посередине нивелируемого интервала. Превышение точек, удалённых на большое расстояние, определяется при помощи нивелирных ходов путём последоват. нивелирования интервалов, разбиваемых по всей длине хода; разность высот конечных точек хода равна сумме превышений отд. интервалов. Aбсолютные высоты пунктов нивелирных сетей считают от нуля Kронштадтского футштока. Pазличают гос. нивелирные сети (I, II, III и IV классов) и сети местного значения. Cети I и II классов являются гл. высотной основой, устанавливающей единую систему высот на всей терр. CCCP и используемой в науч. целях. Cети III и IV классов служат для обеспечения топографич. съёмок и инж. задач. При решении инж.-техн. задач в горнодоб. пром-сти техн. нивелирование выполняют при проектировании и стр-ве подъездных путей, осушит. систем, газопроводов и др.

Если превышение нельзя определить с одной постановкой нивелира, то выполняется последовательное нивелирование и превышение равняется

Точки 1,2,3… называются связующими точками. Обычно они ставятся через равные интервалы(100 м) Токи постановки нивелира называют станциями

26.Назначение нивелира и его устройство.

Основное назначение нивелира заключается в определении высотных отметок точек при выполнении строительных, топографических и геодезических работ. Для этого необходимо задать горизонтальное положение визирной оси (у оптических и цифровых нивелиров) или лазерного луча (у лазерных нивелиров) и относительно данного положения определить превышение между точками. Это лишь общее назначение нивелира, так как этот универсальный прибор может использоваться для выполнения целого комплекса внутренних и наружных работ. Назначение нивелира для работы внутри помещений очевидно – это ремонт, отделка и перепланировка. Строительный нивелир используется в процессе возведения подвесных потолков, гипсокартонных перегородок, оконных конструкций и дверных блоков, а также для разметки размещения розеток и светильников. Назначение нивелира во многом зависит от его технических возможностей, в частности, используя ротационный нивелир, можно производить вертикальную разметку или конструировать потолки нестандартной формы. На строительной площадке и при выполнении ландшафтных работ нивелир используется для выноса проекта в натуру и планировки участка, для прокладки коммуникаций и устройства фундамента или кровли. Назначение нивелира при ремонте и строительстве дорожного полотна заключается в том, что можно установить приемники

 Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. Обе эти поверки выполняют так же, как и для нивелиров с уровнем.

 Исследование диапазона действия компенсатора, т. е. угла наклона нивелира, в пределах которого работает маятник компенсатора. Его определяют при помощи рейки или коллиматора для продольных ±α_k и боковых ±β_k наклонов нивелира. Предварительно поверяют и юстируют круглый уровень. При помощи экзаменатора наклоняют нивелир в продольном и поперечном направлениях в обе стороны от нуль-пункта уровня до момента зависания маятника компенсатора, определяемого резким изменением отсчетов по рейке или коллиматору — сетка нитей при наклоне нивелира начинает перемещаться. Значения α_k и β_k определяют по показаниям шкалы винта экзаменатора.

 Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальной при наклонах нивелира в пределах работы компенсатора. Для нивелиров, у которых высота прибора равна расстоянию от колышка до середины окуляра, поверку выполняют так же, как и для нивелиров с уровнем (поверка главного условия).

28.Техническое нивелирование. Трассирование, разбивка пикета, закрепление трассы. Съемка полосы местности. Пикетажный журнал.

Техническое нивелирование выполняют для определения отметок точек съемочного обоснования, а так же для определения отметок некоторых трасс линейных сооружений с целью построения продольных профилей.

Трасса линейного сооружения разбивается на участки длиной 100м в горизонтальном положении.

Начальная и конечная точки этих отрезков называется пикетами и закрепляются на местности колышками, которые забивают вровень земной поверхности.

Точки перегиба местности закрепляют колышком с указанием расстояния от младшего пикета.

Точки поворота трассы теодолитом, полным приемом измеряют угол станции правый по ходу. Угол поворота трассы q определяют как 180-р

Колышками закрепляют точки начала кривой, конец, середина кривой. На сторонках записывают значение начала кривой и конец кривой.

номер пикета, например, ПК13, что означает: номер пикета - 13, расстояние от начала трассы - 1300 м.

Чтобы получить 100-метровые горизонтальные проложения, следует, учитывая наклон местности, увеличивать длину откладываемых наклонных отрезков. Поэтому в них вводят поправки за наклон со знаком плюс. Часто вместо введения поправок, натягивая мерную ленту, удерживают её в горизонтальном положении и проектируют отвесом её приподнятый конец на землю. Чтобы лента меньше провисала, поддерживают её в середине.

Кроме пикетов, колышком и сторожком закрепляют плюсовые точки (или просто "плюсы"), где на трассе изменяется наклон местности. На сторожке в этом случае пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него в метрах, например ПК13+46, что означает 46 м после пикета № 13 или 1346 м от начала пикетажа.

Плюсовыми точками фиксируют также места пересечения трассой любых сооружений, дорог, линий связи, водотоков, границ угодий и т. д.

Закрепление трассы в плановом и высотном отношении столбами, реперами и другими временными закрепительными знаками производится (см. § 6) специальным звеном, действующим независимо от звена, производящего промер линии, но подчиненным пикетажисту.

А. Вершина угла закрепляется потайной точкой, обсыпаемой затем земляным конусом. Точка забивается угломерщиком при трассировании линии и в случае некачественности (мягкое дерево, недостаточная толщина и длина) - заменяется при закреплении трассы. Для потайных точек рекомендуется применять твердые породы дерева (например, дуб), стойкие в отношении гниения.

Б. На углах поворота ставятся столбы-указатели, выносимые на продолжение обоих направлений («старого» и «нового») за пределы возможных земляных работ. Места установки столбов, как правило, назначает угломерщик при трассировании линии; в виде исключения допускается закрепление с последующей проверкой правильности поставленных столбов по теодолиту.

Столбы следует выносить в пределах 10-20 м от вершины угла по схеме, изображенной на рис. 10.

Угломерщик забивает колья несколько дальше места установки столба с тем, чтобы столб ставился не на продолжении створа (что недостаточно точно), а в пределах точно провешенной линии.

При установке столба поступают следующим образом: две ближайшие заменки снимаются и заменяются вешками; взамен кола, оставленного угломерщиком, также ставится вешка и только после этого по створу копается яма, в которую ставится столб.

Рис. 11. Схема установки осевого столба:

1 - перпендикуляр к трассе; 2 - направление трассы, 3 - кол; 4 - место установки столба (центр знака)

На переходах рек, пересечениях железных и магистральных автомобильных дорог и с обеих сторон тоннельных пересечений ставятся дополнительные осевые столбы (по два с каждой стороны пересечения). В случае пересечения трассой населенного пункта, закрывающего видимость, на его границах также устанавливаются осевые столбы. Столбы обращаются лицевой стороной назад по трассе и имеют надпись привязки (пикет и плюс).

Надписи на столбах делаются масляной краской по тщательно оструганной гладкой поверхности затеса. При этом указывается расстояние от лицевой поверхности столба до выносимой точки.

Г. На высоких точках трассы, господствующих над местностью, рекомендуется установка маячных вех примерно через 5-10 км. Для большей устойчивости вехи прибиваются к осевому столбу и обсыпаются земляным конусом.

На рис. 12, а, б и в показаны схемы знаков, закрепляющих ось трассы.

Рис. 12. Схемы знаков, закрепляющих трассу:

а - осевой столб; б - столб с железными скобами для постановки маячной вехи; в - маячная веха

Пикетажный журнал является документом, в который заносятся все данные, характеризующие положение трассы в плане. Он изготовляется из двусторонней качественной миллиметровой бумаги размером 10×15 см в переплете из твердого картона.

Титульный лист журнала заполняется перед началом работ. Все страницы журнала нумеруются и на последней странице после заполнения журнала, т.е. окончания полевых работ, делается запись о количестве пронумерованных и заполненных листов. После заполнения журнал подписывается исполнителем (пикетажистом) и сдается начальнику партии для камеральной обработки.

29.Техническое нивелирование. Пикетажный журнал. Расчет круговой кривой. Вынос пикета на кривую.

Техническое нивелирование производится для определения отметок пунктов съемочного обоснования топографических съемок, а также при изыскании и строительстве инженерных сооружений.

При изыскании трасс линейных сооружений производится разбивка пикетажа, измерение углов поворота трассы и съемка ситуации. Трасса разбивается на участки длиной по 100 м каждый. Начальная и конечная точки участка называются пикетами, которые на местности закрепляются деревянными колышками, забиваемыми вровень с землей. Рядом с ними забивают сторожки. На сторожке подписывают номер пикета. В начальной точке — № 0, в конце первого участка — № 1, в конце второго участка — № 2 и т. д. При разбивке пикетажа на перегибах рельефа местности отмечают промежуточные или плюсовые точки, на сторожках подписывают номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки. Разбивку пикетажа выполняют стальной лентой. В точке поворота трассы теодолитом измеряют полным приемом угол, лежащий вправо по ходу. При помощи эккера и рулетки ведут съемку ситуации в полосе 20—40 м по обе стороны от трассы.

Одновременно с разбивкой пикетажа и съемкой ситуации ведется пикетажный журнал, изготовленный, обычно, из миллиметровой бумаги. Пикетажный журнал ведется в крупном масштабе, чаще 1: 2000.

Превышение между точками определяется, как правило, способом нивелирования из середины, расстояние от нивелира до реек допускается до 150 м, неравенство этих расстояний не должно превышать 5 м. С помощью подъемных винтов пузырек круглого уровня устанавливается в нуль-пункт. Зрительная труба направляется на рейку и вращением окулярной трубочки и кремальеры добиваются резкого изображения сетки нитей и делений рейки. Отсчет по рейке делается по средней нити сетки с

Рис.45.2. Элементы круговой кривой

Для вставки кривой в пикетаж определяют пикетажные наименования начала и конца круговой кривой по формулам

НК = ВУ - Т, КК = НК + К.

Результаты вычислений контролируют повторным вычисление КК

КК = ВУ + Т - Д.

Пример. Пусть R = 200 м, Q = 90? 00', ВУ ПК11+30. Необходимо определить пикетажное наименование НК и КК.

По формулам, полученным из рис. 45.2, имеем: Т = 200. tg 45? = 200.00 м, К = 3.1416. 200. 90/180 =314.16 м, Д = 2. 200.00 - 314.16 = 85.84 м. Б = 200(1/cos45? - 1) = 82.84 м.

Вычислим НК и КК:

Расчет Контроль

ВУ ПК 11 + 30.00 ВУ ПК 11 + 30.00

-Т 2 + 00.00 +Т 2 + 00.00

НК ПК 9 + 30.00 Σ ПК 13 + 30.00

+К 3 + 14.16 -Д 85.84

КК ПК 12 + 44.16 КК ПК 12 + 44.16

Разбивка начала и конца круговой кривой на местности сводится к отложению расстояния 30.00 м от ПК9, и расстояния 44.16 от ПК12, сдвинутого вперед на величину домера Д = 85.84.

Вынос пикетов на кривую.

Чтобы уточнить положение кривой на местности, обычно выполняют разбивку кривой способом прямоугольных координат и обозначают пикетные и плюсовые точки. Для каждой точки определяют расстояние к от начала или конца кривой. Прямоугольные координаты вычисляют в соответствии с рис.46 по следующим формулам:

24.Учет поправок при линейных измерениях. Допустимая ошибка измерений.

В измеренное значение длины линии вводятся поправки:

за компарирование мерного прибора ;

за температуру ;

за наклон ;

Поправка в длину линии за компарирование ленты вычисляются по формуле ,

Если меньше 3 мм, поправка за компарирование не вводиться.

Поправка за температуру вычисляется по формуле , где , - средняя температура в период измерения линии; -температура в период компарирования. При поправка не вводиться.

При углах наклона линии местности к горизонту превышающих ,вводиться поправка =D(1- ) или

При благоприятных условиях ошибка считается равной 1:3000; при средних условиях-1:2000; при неблагоприятных-1:1500. Расхождения в значениях длян линий, полученных при измерениях в прямом и обратном направлениях, допускаются соответственно 1:2000; 1:1500; 1:1000

25.Геометрическое нивелирование. Сущность и способы геометрического нивелирования.

Определение превышений точек местности при помощи геодезич. прибора c горизонтальной визирной осью, называется геометрическим нивелированием. При Г. н. на местности (в точках A и B, рис.) устанавливаются вертикальные рейки, по к-рым делают отсчёты по горизонтальной визирной оси зрительной трубы. Превышение между точками определяется как разность отсчётов a-в.

Cхема геометрического нивелирования: a - отсчет в точке A; b - отсчет в точке B; h - превышение между точками A и B.

Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 53 | Нарушение авторских прав

12 Следующая ⇒

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.101 сек.)

<== предыдущая лекция

следующая лекция ==>