Нивелирование поверхности по квадратам и магистралям

Вопросы для изучения:

1. Планово-высотное съемочное обоснование топографических съемок.

2. Понятие о топографической съемке с помощью оптических и электронно-оптических автоматизированных тахеометров.

3. Нивелирование поверхности по квадратам и по магистралям.

4. Понятие о цифровых моделях местности и их назначении.

5. Составление топографического плана.

Вопросы и задания для закрепления:

1. Каково  назначение создания планового съемочного обоснования?

2. Дайте понятие о тахеометрической съемке?

3. Какие приборы используют при тахеометрической съемке?

4. Что представляет собой нивелирование по квадратам и по магистралям?

5. С какой целью применяют в настоящее время цифровые модели местности?

6. Какова последовательность составления топографического плана?

 

Используемая литература

1. Григоренко А.Г., Киселев М.И. Инженерная геодезия: учебник для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк.,1983. Стр.138-141.

 2. Лошкарев Н.А. Геодезия: учеб. пособие для техникумов. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986. Стр.94-95.

3. Нестеренок М.С., Нестеренок В.Ф.. Позняк А.В. Геодезия: Учебник. Мн.: Универси-тетское, 2001. Стр. 146-155.

Ответы

Планово-высотное съемочное обоснование топографических съемок

Планово-высотное съемочное обоснование создается теодолит­но-нивелирными ходами, т.е. через выбранные и закрепленные на местности (колышками или металлическими стержнями) пун­кты прокладываются теодолитный ход и ход технического ниве­лирования. Местоположение пунктов съемочного обоснования выбирается с таким расчетом, чтобы весь участок местности был покрыт съемкой без пропусков, а расстояния до съемочных пи­кетов не превышали допустимых величин (60-100 м при съем­ках в масштабах 1:500 и 1:1000).

Камеральные работы включают в себя: обработку журналов полевых измерений; вычисление плановых и высотных коорди­нат пунктов съемочного обоснования; полярных координат β_i, d_i и h_i съемочных пикетов, их отметок Н; нанесение на план пун­ктов съемочного обоснования подписи их отметок, а относитель­но этих опорных точек — нанесение съемочных пикетов, рисовку ситуации и изображение рельефа горизонталями.

Понятие о топографической съемке с помощью оптических и электронно-оптических автоматизированных тахеометров

Топографическая съемка местности, выполняемая при помо­щи тахеометра полярным способом относительно пунктов съе­мочного обоснования, называется тахеометрической. Прибор устанавливают над пунктом В съемочного обоснования (рис. 1), а тахеометрическую рейку ста­вят на характерные точки си­туации и рельефа и относи­тельно стороны ВА по тахео­метру определяют полярные координаты съемочных пике­тов: для съемочного пикета 1 — горизонтальный угол β₁, гори­зонтальное расстояние d₁ и превышение h₁. Значения d₁ и h₁ можно также опреде­лить, измерив наклонное рас­стояние D₁ и угол его наклона ν₁. В процессе съемки запол­няется журнал измерений и со­ставляется абрис.

Тахеометрическая съемка производится для получения топографического плана в крупном масштабе (1:500, 1:1000) на небольшие по площади участки местности, а также на полосу местности вдоль протяженных объектов, например линий газо­провода, отдельных дорог и т.д.

 

Рис. 1. Схема тахеометрической съемки

Тахеометры представляют собой угломерно-дальномерные гео­дезические приборы, содержащие устройства для автоматизации измерения горизонтальных проложений (это заложено во всех тахеометрах), а также превышений и углов.

Электронные тахеометры оснащены светодальномером. Они предназначены для измерения горизонтальных проложений, го­ризонтальных и вертикальных углов, наклонных расстояний, превышений и приращений координат, выполнения топографи­ческих съемок, создания съемочного обоснования и в инженер­ной геодезии.

Оптические тахеометры двойного изображения с редукцион­ным дальномером предназначены для измерения горизонталь­ных проложений и превышений с помощью горизонтальной дальномерной рейки.

Теодолиты как массовые приборы наиболее широко приме­няются при тахеометрической съемке в комплекте с вертикаль­ными рейками, например РНТ.

Содержание измерений и вычислений при тахеометричес­кой съемке с помощью теодолита. Для выполнения съемки теодолит центрируют по нитяному отвесу над пунктом съемоч­ного обоснования, измеряют высоту ί прибора над пунктом В ( см.рис. 1) с точностью до 0,005 м и записывают в журнал тахеометрической съемки (табл. 1). На рейке РНТ высоту при­бора отмечают, например, кольцевой резинкой. Горизонтальный круг теодолита ориентируют так, чтобы при визировании на со­седний пункт теодолитного хода (задний или передний) при КЛ, отсчет по горизонтальному кругу был равным 0°00'.

Наблюдения рейки, поставленной на точку местности при съемке, производятся по одной и той же программе, а программа может выполняться, например, в таком варианте:

1. Центр визирной сетки зрительной трубы наводят на рейку (на метку высоты прибора ί, а если метка не видна за препят­ствием, то на деление рейки υ = 2 м или на верх рейки

υ = 3 м), после чего берут отсчеты Г и В по горизонтальному и вертикаль­ному кругам, а также отсчет υ по шкале рейки (в м) относитель­но среднего горизонтального штриха сетки (см. табл. 1).

2. Один из дальномерных штрихов совмещают с метровым делением шкалы (например, 1,00 или 2,00 м), по второму дальномерному штриху берут отсчет по шкале (в м), вычисляют базу дальномера b как разность отсчетов по двум штрихам (см. табл.1) и определяют расстояние D = Кb.

Вычислительная обработка журнала тахеометрической съем­ки выполняется, в основном, в камеральных условиях. Частично необходимые данные определяются в процессе съемки, при этом место нуля вычисляется по формулам (10), или (11), или (15), угол наклона по формуле (12)- см.тему 2.1., расстояние D по формуле (15), горизонтальное проложение d по формуле (18) – cм.тему 2.2., превышение h по формуле (2)- см. тему 2.3., т.е.

(1)

где (1/2) D sin2ν = h΄ ; ί — высота прибора; υ — высота наведения на рейку средним горизонтальным штрихом сетки.

Если высота наведения υ равняется высоте прибора ί, то фор­мула (1) упрощается:

 (2)

На достаточно ровной местности при углах наклона ν < 4° и расстояниях D < 150 м превышения h можно вычислять с мето­дически пренебрежимой погрешностью Δh< 0,025 м, пользуясь приближенными формулами

 (3)

Работа на станции при тахеометрической съемке. Горизонталь­ный лимб прибора ориентируют так, чтобы в положении КЛ от­счет Г при визировании зрительной трубой на соседний (задний или передний) пункт А съемочного обоснования был равен 0° 00'.

В дальнейшем ориентация закреп­ленного горизонтального круга про­веряется через каждые 10—15 на­блюдений реечных точек.

Съемщик должен произвести контрольные наблюдения: опреде­лить превышения и горизонтальное проложение между пунктом, где стоит прибор, и соседними пункта­ми съемочного обоснования. Для этого по дальномеру измеряют рас­стояния D и угол наклона ν при КП и КЛ. Допускаются расхождения ре­зультатов измерений в прямом и обратном направлении: расстояний d или D до 0,1-0,2 м, превышений до 0,04 м, углов наклона до 1,5'. Данные контрольных наблюдений записывают в журнале (см. табл. 1). Приступая к съемке, теодолит устанавливают в посто­янное положение КЛ и для каждого съемочного пикета опреде­ляют его полярные координаты β_{i ,} d_i и h_i. Одновременно с веде­нием съемки составляется абрис (рис. 2), в котором на глаз зарисовывают контуры местности и формы рельефа горизонта­лями, направления скатов отмечают стрелками. На абрис нано­сят точки съемочных пикетов, сверяя номер пикета на абрисе с его номером в журнале (см. табл. 1).

Камеральные работы. В журнале тахеометрической съемки проверяют записи и результаты вычислений, сделанных в поле. Определяют высоту Н_i. каждого съемочного пикета относительно высоты Н_ст пункта, над которым стоял прибор во время съемки: Н = Н_ст + h, где h — превышение, найденное с помощью тахеометра или вычисленное по формуле (1), (2) или (3). Составляют топографический план.

Съемка при помощи электронно-оптических тахеометров. Электронно-оптические тахеометры ТС400, ТС600 фирмы Leiса характеризуются погрешностями измерения горизонтальных уг­лов порядка 10" и 5" соответственно. Они снабжены компенсато­рами вертикального круга (точность 2"), вычислительным блоком с дисплеем, который работает по программам вычисления расстояний, горизонтальных проложений, превышений, азиму­тов, плановых и высотных координат пунктов, площадей, а так­же ряда программ по обеспечению строительно-монтажных ра­бот. Данные измерений, записанные на магнитном носителе, можно передавать на ЭВМ для автоматических систем составле­ния цифровых моделей местности и получения топографических планов в графической форме.

 

Рис.2. Схема абриса тахеометрической съемки

При работе с электронно-оптическим тахеометром над точка­ми местности устанавливают призму светоотражателя, на нее визируют зрительной трубой и нажимают кнопку пуска элект­ронной схемы. Данные об объектах местности записываются на магнитный носитель в кодовой форме. Исполнитель съемки на­ходится рядом со светоотражателем и ведет абрис ситуации.

Электронно-оптические тахеометры дают возможность созда­вать планово-высотное съемочное обоснование с высокой точнос­тью, а съемка местности часто совмещается с работами по опре­делению координат станций.

 

Нивелирование поверхности по квадратам и магистралям

Нивелированием поверхности называют топографическую съемку местности с применением геометрического нивелирова­ния для съемки рельефа. В результате получают топографический план с изображением контуров ситуации и рельефа.

В зависимости от способа определения планового положения снимаемых контуров и нивелируемых точек различают и спосо­бы нивелирования поверхности — по квадратам, параллельным линиям, магистралям и полярный. Нивелирование поверхности применяется при топографических съемках масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000 и 1:5000.

Съемочное плановое обоснование создается теодолитными ходами, высотные координаты точек съемочного обоснования получают нивелированием IV класса и техническим.

Нивелирование по квадратам применяется на открытой от зарослей и достаточно ровной местности. Получаемые этим спо­собом топографические планы наиболее удобны для инженерных расчетов по определению объемов земляных масс при проектиро­вании искусственного рельефа местности.

Проект сетки квадратов составляется на имеющемся плане мелкого масштаба. Сетки квадратов со сторонами 20х20 м при­меняются при съемках масштаба 1:500, 1:1000; со сторонами 40X40 м - при съемках масштаба 1:2000 и 1:5000. Эти квадраты представляют собой сгущение основных каркасных квадратов со сторонами 100х100, 200х200 или 400х400 м. Для построения

Рис31. Сетка квадратов:

а — схема сетки; б — абрис съемки ситуации

сетки основных квадратов (рис. 3, а) на площади до несколь­ких десятков гектаров выбирают положение наиболее длинной стороны сетки. Обозначив ее направление вехами М и N, колыш­ком закрепляют начальную точку 1 и над ней ставят теодолит. Зрительной трубой определяют положения в створе МN колыш­ков 2, 3, 4 вершин основных квадратов со стороной 100 м по мере измерения лентой стометровых отрезков 1-2, 2-3, 3-4. Прямые углы в точках контура 4, 12 и 9 задают при двух положениях вертикального круга теодолита. Построение контура завершает­ся контрольным выносом точки 1 от точки 9: под прямым углом к стороне 9-12 измеряют расстояние 9-1, равное проектному. Не­совпадение контрольной точки 1 с исходной представляет линей­ную невязку построений, ее допустимая величина принимается как 1/2000 от длины хода 1-4-12-9-1, т.е. ΔL_доп = ∑L /2000.

Для плановой привязки через вершины основного контура прокладывают теодолитный ход, опирающийся на ближайшие геодезические пункты, и вычисляют координаты точек поворота хода. Высотную привязку точек основного контура производят нивелированием IV класса или техническим от ближайших ре­перов высотной геодезической сети.

Внутри основных квадратов сторожками обозначают верши­ны заполняющих квадратов, для их разбивки можно пользовать­ся 100-метровым тросом, размеченным через 20 м.

Контуры местности снимают измерением расстояний до вершин квадратов и перпендикулярами. Пример абриса дан на рис. 3, б.

Рис. 4.  Журнал-схема нивелирования по квадратам

При вертикальной съемке длину визирного луча нивелира допускают до 120—150 м, что позволяет при ровном рельефе с одной станции нивелировать на площади до 4 га. В журнале-схеме нивелирования (рис. 4) сначала записывают отсчеты а по черной стороне рейки на точках с известными отметками (не менее двух точек) и вычисляют соответствующие значения го­ризонта прибора (в примере на рис.2 на станции Ι₁ значение ГП^΄ = H₂ + а₂ = 79,990 + 2,248 = 82,238 м, значение ГП^˝ = 81,203 + 1,042 = 82,245, среднее ГП₁ = 82,242), расхождение величин ГП^΄ и ГП^˝ допускается до 0,01 м.

Затем в журнале-схеме записывают отсчеты по черной сторо­не рейки, поставленной на землю, поочередно у каждой верши­ны квадратов. Отсчеты целесообразно выражать в метрах с ок­руглением до 0,01 м, граница нивелирования с одной станции на схеме отмечается линией АВ. На второй станции работа выпол­няется в такой же последовательности, что и на первой. Стрелка­ми показывают направление ската.

Вычисление отметок. Отметки земли вычисляют по прави­лу: горизонт нивелира (постоянное число) минус отсчет по рейке для данной точки. Вычисленные значения записывают при со­ответствующей вершине квадрата с округлением до 0,01 м (см. рис.4).

Нивелирование полузакрытой, неровной и застроенной поверхности. На слегка всхолмленной местности, покрытой ред­колесьем или одиночными кустами, применяют нивелирование по параллельным линиям. Для этого по контуру участка прокла­дывают теодолитный ход и производят его плановую и высотную привязку. На сторонах хода закрепляют створные точки, являю­щиеся опорными для прямых параллельных линий, пересекаю­щих участок. На этих прямых выполняют пикетаж. Для этого вначале через 20 и 40 м забивают плю­совые точки, затем производят нивели­рование по пикетам. Промежуточные точки выбирают в полосе шириной до 100 м в обе стороны в зависимости от условий видимости и рельефа. В абрисе отражают данные съемки ситуации от­носительно пикетов.

На заболоченной местности, покры­той негустой древесной растительностью и кустами для топографической съемки применяют нивелирование по магист­ралям (рис.5). Магистрали — это те­одолитные ходы, на сторонах которых разбивают пикетаж и поперечники. Та­ким способом определяют плановое по­ложение точек, которые затем нивели­руют с технической точностью, выбирая связующие точки на устойчивых пикет­ных колышках, а промежуточные - на точках магистралей и поперечников, в зависимости от условий видимости. Контуры ситуации снимают относительно точек магистралей и поперечников.

Нивелирование застроенной территории производят после получения контурного плана (теодолитной съемки). Через учас­ток съемки прокладывают ход технического нивелирования, свя­зующие точки хода выбирают на забиваемых в землю колышках или устойчивых предметах, в качестве промежуточных нивели­руют характерные точки, а точки нивелирования отмечают на копии плана под теми же номерами, что и в журнале. Плановое положение точек определяют промерами относительно показанных на плане точек и контуров. В камеральных условиях вычис­ляют отметки, их значения подписывают на плане и наносят на план горизонтали.

 

Рис. 5. Нивелирование по .магистралям

Составление топографического плана. После вычисления координат вершин теодолитного хода их точки наносят на план. Относительно нанесенных опорных точек хода на план наносят сетку квадратов, параллельные линии, поперечники, по данным абрисов — ситуацию. Из данных журнала нивелирования выпи­сывают отметки точек земной поверхности, положение которых на плане определено (вершины квадратов, пикетные и плюсовые точки параллельных линий, магистралей и поперечников).

Один из способов нанесения горизонталей на план рассмот­рен в теме 2.5.. После проверки план вычерчивают тушью, соблюдая условные топографические знаки.

 

---

Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!