Основи геодезії та картографії. Основи геодезії. Державна планова мережа, класи

з дисципліни: «Основи геодезії»

1. Предмет та завдання геодезії.

2. Основні відомості про форму та розміри Землі.

3. Визначення положення точок земної поверхні.

4. Системи географічних та прямокутних координат.

5. Зображення земної поверхні площині.

6. Умовні знаки на планах та картах.

7. Масштаби, види масштабів та їх точність.

8. Рельєф місцевості та його зображення на топографічних картах та планах.

9. Поняття про орієнтування напрямків.

10. Азімути, румби залежність між ними.

12. Зворотне геодезичне завдання.

13. Види геодезичних змін.

14. Лінійні виміри. Облік поправок при лінійних вимірах.

15. Прилади, які застосовуються вимірювання відстаней біля.

16. Призначення теодоліту, його основні частини.

17. Відлікові пристрої теодоліту (Т-30, 2Т30П, 4Т30П).

18. Встановлення теодоліту у робоче становище.

19. Перевірки теодоліту.

20. Точність виміру горизонтальних кутів.

21. Технологія виміру горизонтальних кутів.

22. Технологія виміру вертикальних кутів.

23. Поняття про нівелювання. Види нівелювання.

24. Методи геометричного нівелювання.

25. Призначення та влаштування нівеліру. Типи нівелірів.

26. Нівелірні рейки.

27. Установка нівеліра у робоче становище.

28. Перевірка круглого рівня нівеліру.

29. Перевірка циліндричного рівня нівеліру.

30. Порядок роботи на станції під час нівелювання.

31. Основні поняття про вертикальне планування.

32. Нівелювання поверхні за квадратами (при вертикальному плануванні ділянки)

33. Упорядкування плану земляних мас.

34. Порядок роботи з нівелювання траси.

35. Обробка результатів нівелювання.

36. Порядок роботи зі складання поздовжнього профілю траси.

37. Порядок заповнення журналу нівелювання траси.

38. Способи геодезичних розбивальних робіт.

39. Побудова кута заданої величини.

40. Як визначити висоту важкодоступних точок.

41. Як передати проектну позначку (в котлован, на монтажний горизонт)

42. Як передати розбивальну вісь споруди в котлован.

43. Обчислення проектних та робочих позначок за заданим ухилом.

44. Геодезична підготовка з винесення проекту на територію.

45. Планова та висотна розбивні мережі на будівельному майданчику.

46. ​​Технічна документація щодо винесення проекту в натуру

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЗА ТЕМАМИ

І ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ.

Тема 1.1. Загальні відомості.

При вивченні теми слід засвоїти основні терміни та поняття, усвідомити порядок визначення положення точок на земній поверхні за допомогою різних систем координат, розібратися із системою висот точок.

Слід засвоїти визначення: карта, план, порядок обчислення горизонтального прокладання та ухилу лінії, перевищення між двома точками на землі.

Запитання для самоконтролю

1. Які основні питання вивчаються у дисципліні «Основи геодезії»?

2. Яка роль геодезії у будівництві?

3. Як можна визначити положення точки на земній поверхні?

4. Що таке позначка точки та перевищення?

5. Що таке горизонтальне прокладання?

6. Що таке карти і план, яка різниця між ними?

8. Як знайти перевищення?

Тема 1.2.

Тема 1.3.

При вивченні тем 1.2, 1.3 слід зрозуміти та запам'ятати визначення масштабу та його суть, види основних масштабів, їх точність. Порядок побудови лінійного та поперечного масштабів та порядок роботи з ними.

Засвоїти класифікацію умовних знаків, найпоширеніші закреслити у конспект.

Засвоїти, що таке рельєф, типові форми, методи зображення рельєфу на кресленнях, властивості горизонталей. Накреслити відповідні схеми у конспект.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке масштаб?

2. Види масштабів та їх точність?

3. Види умовних символів?

4. Що таке рельєф?

5. Які типові форми рельєфу?

6. Основні методи зображення рельєфу?

7. У чому суть зображення рельєфу способом горизонталі?

8. Що таке висота перерізу, закладення?

9. Як визначити позначку точки на плані у горизонталях?

10. Як визначити перевищення між двома точками на плані?

11. Як визначити ухил лінії на плані?

Тема 1.4. Орієнтування напрямків

Під час вивчення теми необхідно засвоїти сенс орієнтування лінії біля. Цими лініями можуть бути осі різних споруд чи комунікацій, осі проїздів, червоні лінії кварталів тощо. Для орієнтування цих ліній і служать азимути та румби. Знаючи ці кути осей споруд, можна встановити аналітичний зв'язок між цими осями.

Слід усвідомити, що дирекційний кут у всіх точках буде однаковий, а азимути різні, що дирекційні кути і азимути відрізняються між собою на кут зближення меридіанів.

Потрібно добре засвоїти формули обчислення азимутів (дирекційних кутів) наступних сторін з відомих азимутів попередніх ліній та кутку між ними.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке азимут лінії, які бувають азимути?

2. Що таке румб лінії?

3. Яка залежність між азимутами та румбами?

4. Що таке дирекційний кут?

5. Як знайти дирекційний кут наступної сторони (лінії), якщо відомий дирекційний кут попередньої лінії та кут між цими лініями?

6. Що таке бусоль і як з нею працювати?

Тема 1.5. Визначення прямокутних координат точок, заданих на топографічної картипряма та зворотна геодезичні завдання

При вивченні теми потрібно засвоїти, що таке плоскі прямокутні координати та їх збільшення, напрямок осей координат, засвоїти методику вирішення прямої геодезичної задачі. Потрібно навчитися користуватися таблицями обчислення прирощень координат, засвоїти методику обробки замкнутого теодолітного ходу та розімкнутого ходу. Навчитися будувати план полігону. Вміти контролювати обчислення та побудову плану.

Запитання для самоконтролю

1. У чому суть плоских прямокутних координат?

2. Що визначається в результаті розв'язання прямого геодезичного завдання і як?

3. Як вирішується зворотне геодезичне завдання?

4. Як перевіряється правильність обчислення прирощень координат та координат точок полігону?

Розділ 2. ГЕОДЕЗИЧНІ ВИМІРЮВАННЯ

Тема 2.1. Сутність вимірів.

Класифікація вимірів, види геодезичних вимірів

Тема 2.2. Лінійні виміри

Тема 2.3. Кутові виміри

При вивченні матеріалу розділу слід усвідомити, які види вимірів зустрічаються у практиці геодезичних робіт та показники їх точності.

У чому суть лінійних вимірювань, прилади, що застосовуються для виконання. Слід засвоїти порядок виконання вимірювання відстаней, види поправок, що вносяться до кінцевого результату.

Особливу увагу звернути на вивчення пристрою та призначення теодоліту, порядок його встановлення, виконання перевірок теодоліту та вимірювання кутів.

Слід зрозуміти, що вміння працювати з теодолітом є важливим фактором кваліфікації спеціаліста-будівельника.

Слід усвідомити значення системи стандартизації та метрології.

Запитання для самоконтролю

1. Які виміри зустрічаються у практиці геодезичних робіт?

2. Прилади, застосовувані вимірювання відстаней біля.

3. Як вимірюється відстань?

4. Які виправлення потрібно внести при вимірі відстаней?

5. Призначення теодоліту, його основні частини.

6. Встановлення теодоліту.

7. Як виконати перевірки теодоліту та юстування?

8. Як виміряти горизонтальний кут?

9. Як виміряти вертикальний кут?

Тема 2.4 Геометричне нівелювання

Для достатньо повного вивчення розділу добре познайомитися з пристроєм нівеліру, з нівелірними рейками, навчитися робити звіти з рейок, засвоїти методику виконання основних перевірок нівеліру та його юстирування. Знати склад робіт та порядок їх виконання на станції під час виконання технологічного нівелювання. Навчитися обробляти матеріали нівелювання, обчислювати позначки точок.

Запитання для самоконтролю

1. Методи геометричного нівелювання.

2. Призначення та влаштування нівеліру.

3. Як встановити нівелір?

4. Як виконуються перевірки нівеліру?

5. Як передати позначку котловану?

6. Як нівелюється траса?

7. Порядок заповнення журналу нівелювання.

8. Обробка результатів нівелювання.

9. Нівелірні рейки.

Розділ 3. Поняття та геодезичні зйомки.

Тема 3.1. Загальні відомості.

Тема 3.2. Призначення, види теодолітних ходів.

Склад польових камеральних робіт під час прокладання теодолітних ходів.

При вивченні матеріалу розділу слід усвідомити, що геодезичні мережі є опорними для розбивних робіт на будівельному майданчику. Потрібно також звернути увагу на склад польових робіт при прокладанні теодолітного ходу та порядок обробки його мате-

ріалів, обчислення координат точок ходу, побудова плану. Уважно вивчити методи горизонтальної зйомки.

Запитання для самоконтролю

1. Види геодезичних мереж.

2. Типи геодезичних символів.

3. Призначення теодолітного ходу.

4. Склад польових робіт з теодолітного ходу.

5. Порядок обробки матеріалів теодолітного ходу.

6. Побудова плану теодолітного ходу.

7. Основні методи горизонтальної зйомки.

Розділ 4. ГЕОДЕЗИЧНІ РОБОТИ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНІЙ

ПЛАНУВАННІ ДІЛЯНКИ

Тема 4.2. Геодезичні розрахунки при вертикальному плануванні ділянки

При вивченні даного розділу насамперед слід усвідомити, навіщо нівелюють поверхню, і навіть порядок виконання польових робіт при нівелюванні поверхні.

Потрібно також засвоїти порядок визначення проектної позначки майданчика за умови нульового балансу земляних робіт; визначення робочих позначок; методику побудови картограми земляних робіт та підрахунку обсягу робіт під час планування майданчика. Для закріплення матеріалу виконуватиме відповідне практичне завдання.

Запитання для самоконтролю

1. Навіщо нівелюють поверхню?

2. Як готують майданчик до нівелювання?

3. Як виконують нівелювання майданчика?

5. Як визначити проектну позначку майданчика?

6. Як знаходять робочі позначки?

7. Як визначити положення точок нульових робіт та побудувати картограму земляних робіт?

Розділ 5. ПОНЯТТЯ ПРО ГЕОДЕЗИЧНІ РОБОТИ ПРИ ТРАСУВАННІ ЛІНІЙНИХ СПОРУД

Тема 5.1. Зміст та технологія виконання польових робіт з трасування лінійних споруд

Тема 5.2. Побудова профілю за результатами польового трасування. Визначення проектних елементів траси

Вивчаючи матеріал розділу, засвоїти мету нівелювання траси, підготовчі роботи, порядок нівелювання та заповнення журналу, його обробку, контроль роботи.

Потрібно розібратися з порядком побудови профілю траси та нанесення на нього проектної лінії, підрахунку робочих позначок.

Запитання для самоконтролю

1. Навіщо нівелюють трасу?

2. Як підготуватися до нівелювання траси?

3. Порядок нівелювання траси.

4. Порядок заповнення журналу нівелювання траси.

5. Порядок побудови профілю.

Розділ 6. ЕЛЕМЕНТИ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧНИХ

РОЗБИВАЛЬНИХ РОБОТ

Тема 6.1. Зміст та технологія робіт з винесення проектних елементів у натуру.

Тема 6.2. Поняття про геодезичний контроль установки конструкції в плані та

по висоті.

Особливу увагу звернути на технологію робіт із передачі розбивних осей споруд у котлован, траншеї та на монтажний горизонт. Добре засвоїти порядок робіт побудови заданого горизонтального кута; послідовність операцій при передачі проектних позначок у котлован та на монтажний горизонт.

Усвідомити методи винесення основних точок споруди біля; методику вивіряння вертикальності конструкцій.

Запитання для самоконтролю

1. Як побудувати заданий горизонтальний кут?

2. Як передати розбивальну вісь споруди в котлован та на монтажний горизонт?

3. Як передати проектну позначку на дно котловану та на монтажний горизонт?

4. У чому суть основних способів винесення головних точок споруди на місцевість (полярного, прямокутних координат, лінійних та кутових засічок)?

5. Як перевірити вертикальність конструкції під час монтажу?

Короткий конспект лекцій

(відповіді на запитання).

Розділ 1. Топографічні карти

Тема 1.1. Загальні відомості.

1. Геодезія– наука, що займається визначенням постаті та розмірів Землі, зображенням земної поверхні на планах, картах та вимірами біля при здійсненні різних інженерних заходів.

Основними науковими та технічними питаннями геодезії є:

Визначення фігури (розмірів та форми) Землі та її зовнішнього гравітаційного поля;

Визначення (із заданою точністю) положення окремих (закріплених) точок земної поверхні у вибраній системі координат;

Створення карт, планів та профілів місцевості;

Виконання вимірювань та побудов на місцевості, необхідних для проектування, будівництва та експлуатації інженерних споруд, експлуатації природних багатств Землі тощо;

Задоволення геодезичними даними потреб оборони.

2. У сфері будівництва значення геодезії особливо велике. Карти та плани є головною основою під час проектування об'єктів будівництва. Геодезичні методи та дані необхідні для розробки проекту будівництва, при перенесенні проекту на місцевість, при зведенні споруд. Геодезичними вимірами та побудовами здійснюється безперервний контроль за дотриманням геометричної проектної схеми споруди.

Таким чином, геодезичні роботи передують та супроводжують проектування, контролюють процес зведення споруд на всіх його стадіях, завершують будівництво складанням виконавчих креслень, без яких жоден об'єкт не може бути прийнятий в експлуатацію.

У процесі експлуатації споруд засобами геодезії проводяться спостереження за опадами та деформаціями споруд.

3. Для визначення положення точок земної поверхні на сфероїді або глобусі у системі географічних (геодезичних) координат використовують градусну сітку, а на площині (на папері) – картографічну сітку. Користування системою географічних (геодезичних) координат пов'язане зі складними обчисленнями та викликає інші незручності при вирішенні інженерних завдань на обмежених територіях. Тому на практиці інженерної геодезії використовують систему плоских прямокутних координат, розроблену німецьким вченим Гаусом. Інший німецький вчений Крюгер запропонував формули для обчислень у цій проекції. Тому ця проекція називається проекцією Гауса – Крюгера.

4. Числове вираз висоти точки називається її відміткою. Різниці висот точок називаються перевищення.

5. Горизонтальне прокладання – проекція ділянки земної поверхні на поверхню земного еліпсоїда за допомогою нормалей (прямих, перпендикулярних до еліпсоїду).

6. Креслення, що є зменшеним і подібним зображенням у умовних знаках на папері горизонтальної проекції значної частини земної поверхні, отримане з урахуванням кривизни Землі, називається карткою.

Зображення обмежених ділянок земної поверхні в умовних знаках на папері, що є зменшеним і подібним зображенням горизонтальної проекції ділянки місцевості, що розглядається як площина, називається планом.

Відмінність між ними полягає в тому, що план є зображенням проекції обмеженої ділянки місцевості земної поверхні, а карта представляє проекцію значної частини земної поверхні.

7. Тангенс кута нахилу лінії місцевості називається ухилом цієї лінії місцевості. Ухили виражаються у тисячних частках. Тож якщо h=1 м, d=20 м, то i= =0,050, тобто. ухил становитиме п'ятдесят тисячних, а крутість ската дорівнює 2 про 51'43” ≈ 3 о.

8. Щоб правильно зняти рельєф, потрібно знати відносні перевищення різних точок місцевості. Потім по відносним перевищенням можна визначити абсолютні висоти, т. е. висоти над рівнем моря. Перехід від відносного перевищення до абсолютної висоті здійснюється шляхом алгебраїчної складання вихідної висоти та перевищення.

Визначення перевищення між двома точками на плані. Зроблені по рейках відліки записуються до журналу встановленої форми. При технічному нівелюванні перевищення між двома точками визначається, як правило, способом нівелювання із середини. У цьому випадку нівелір встановлюється приблизно на рівних відстанях від точок. Нерівність цих відстаней має перевищувати 5 м. Нивелир наводиться у робоче становище з допомогою підйомних гвинтів. Бульбашка круглого рівня нівеліра виводиться на середину, а зорова труба прямує на рейку і обертанням діоптрійного кільця і ​​кремальєри встановлюється різке зображення сітки ниток та поділу рейки. Для контролю та досягнення необхідної точності (середня квадратична помилка визначення перевищень на станції при технічному нівелюванні дорівнює 4 мм) порядок роботи на станції полягає в наступному:

h ч = a ч - b ч

h до = a до - b до

h ср = h год + h до

Тема 1.2. Масштаби топографічних планів, карт. Картографічні умовні знаки.

Тема 1.3. Рельєф місцевості та його зображення на топографічних картах та планах.

1. Масштаб – ступінь зменшення всіх горизонтальних проекцій ліній місцевості однакове число раз.

2. Розрізняють чисельний та лінійний масштаби. Чисельним масштабом називається відношення довжини відрізка на плані до горизонтальної проекції відповідного відрізка біля. Це ставлення прийнято представляти як дробу, чисельник якої дорівнює одиниці, а знаменник – цілому числу. Щоб не проводити розрахунків, пов'язаних із застосуванням чисельного масштабу, користуються лінійним масштабом , є графічним зображенням чисельного масштабу. Як лінійний масштаб може бути використана лінійка з сантиметровими та міліметровими поділами, користуючись якою необхідні за масштабом відрізки відкладають на кресленні вимірювачем (циркулем). Практична точність лінійного масштабу + 0,5 мм, що задовольняє точності графічного проектування, оскільки 0,5 мм буде відповідати похибкам щодо відстані на території. Для підвищення точності графічних робіт користуються поперечним масштабом , Що дозволяє вимірювати відрізки з точністю 0,01. Побудова поперечного масштабу заснована на пропорційності відрізків паралельних ліній, що перетинають сторони кута.

3. Для зображення предметів місцевості на планах і картах застосовують умовні знаки, контури яких нагадують зображувані елементи і предмети біля. Умовні знаки поділяються на контурні чи масштабні та позамасштабні. Масштабними називаються знаки, якими предмети місцевості зображують з дотриманням масштабу плану, отже, за планом чи картою можна визначити й розміри таких контурів місцевості (будівлі, сільськогосподарські угіддя, ліси тощо).

Якщо предмет місцевості не може бути виражений в масштабі плану контурним знаком внаслідок своєї дрібниці (дороги, дерево, що окремо стоїть, геодезичний пункт тощо), в цьому випадку застосовують позамасштабний умовний знак, що визначає місце розташування (точку) предмета місцевості, але не дозволяє визначити його розмір.

4. Рельєфом місцевості називається сукупність нерівностей фізичної поверхні землі.

5. Залежно від характеру рельєфу місцевість поділяють на гірську, горбисту та рівнинну. Різноманітність рельєфу місцевості зводять до шести основних форм:

- Гора – куполоподібна або конічна височина земної поверхні;

- Котловина - чашоподібна увігнута частина земної поверхні, або нерівність, протилежна горі;

- Хребет - Височина, витягнута в одному напрямку і утворена двома протилежними схилами; лінія зустрічі скатів називається хребтовою, або водороздільною лінією;

- Лощина - Поглиблення, витягнуте в одному напрямку (форма, протилежна хребту); лінія зустрічі двох скатів називається тальвегом, або водосполучною лінією;

- Сідловина– знижена частина хребта між двома височинами, формою нагадує сідло;

- Уступ або тераса - Майже горизонтальний майданчик на скаті хребта або гори.

Всі ці форми у різних поєднаннях зустрічаються на картах і планах.

Вершина гори, дно улоговини, сама низька точкасідловини є характерними точками рельєфу, а вододіл і тальвег – характерними лініями рельєфу.

6. На сучасних великомасштабних планах рельєф місцевості зображають позначками чи горизонталями. У будівельному виробництві часто використовують одночасно обидва способи, рельєф місцевості зображують горизонталями, але зберігають на плані та позначки, на основі яких були проведені горизонталі.

7. Горизонталлю називається замкнута крива лінія на плані, всі точки якої на території мають одну й ту саму висоту над прийнятою відліковою поверхнею (загалом над рівнем Балтійського моря). Уявлення про горизонталі дасть лінія зіткнення поверхні води, що спокійно стоїть, з сушею (берегова лінія). Якщо припустити, що рівень води стрибкоподібно піднімається щоразу на ту саму величину і поступово затоплює цю ділянку поверхні, то лінії урізу води, що відповідають різним рівням її, будуть представляти горизонталі на місцевості. Зображення цих горизонталей на плані характеризуватиме рельєф місцевості, причому в місцях крутих скатів горизонталі зближуються, а в місцях пологих скатів горизонталі віддаляються одна від одної. Для вказівки напрямку зниження скатів горизонталі супроводжують короткими рисками, спрямованими від горизонталей у бік зниження ската. Ці рисочки називаються бергштрихами.

8. Елементами, що визначають скат, є: висота перерізу, закладення та ухил.

Висотою перерізу називається вертикальна відстань між двома сусідніми горизонталями або перевищення (h) однієї горизонталі над іншою.

Закладенням називається горизонтальна проекція лінії ската місцевості між точками А і Б. Лінія найбільшого ската проходить перпендикулярно до горизонталів.

Вертикальний кут між горизонтом точки А і лінією ската АБ місцевості називається кутом нахилу лінії ската.

9. Визначення позначки точки на плані у горизонталях. Якщо ця точка лежить на горизонталі, її позначка встановлюється по висоті цієї горизонталі. Нехай точка С лежить між горизонталями із певними відмітками. Для визначення її позначки проводять через точку С лінію ab, перпендикулярну до горизонталів, тобто є найкоротшою відстанню між горизонталями. Передбачається, що місцевість змінюється висотою плавно, т. е. лінія ab немає зламів у вертикальній площині. Відрізок ab на плані є горизонтальною проекцією деякої лінії місцевості. Точка вище точки А на 1 м. Відрізок ab називають закладенням відповідної йому лінії місцевості аb. На міліметровий або картатий папір переносять із плану циркулем закладення ab. По вертикалі з точки B відкладають на міліметрівці в будь-якому масштабі десять рівних відрізків і останню точку вважатимуть має певну висоту. При цьому b буде дорівнює 1 м. З'єднавши точки а і В прямий, отримають профіль місцевості по лінії ab плану. Далі з плану беруть у розчин циркуля закладення ас і переносять його на профіль. У точці З профілю проводять вертикаль с, яка в перетині з ліній аВ профілю (у точці З) представить зображення відповідної точки місцевості. Висоту точки С легко відрахувати за міліметрівкою. Позначку точки можна отримати і аналітично, навіщо до позначки додають величину сС, яка визначаться з подоби трикутників b і с.

10. Визначення перевищення між двома точками на плані. Зроблені по рейках відліки записуються до журналу встановленої форми. При технічному нівелюванні перевищення між двома точками визначається, як правило, способом нівелювання із середини. У цьому випадку нівелір встановлюється приблизно на рівних відстанях від точок. Нерівність цих відстаней має перевищувати 5 м. Нивелир наводиться у робоче становище з допомогою підйомних гвинтів. Бульбашка круглого рівня нівеліра виводиться на середину, а зорова труба прямує на рейку і обертанням діоптрійного кільця і ​​кремальєри встановлюється різке зображення сітки ниток та поділу рейки. Для контролю та досягнення необхідної точності (середня квадратична помилка визначення перевищень на станції при технічному нівелюванні дорівнює 4 мм) порядок роботи на станції полягає в наступному:

Відлік по чорній стороні задньої рейки (а год).

Відлік по червоній стороні задньої рейки (ак).

Відлік по чорній стороні передньої рейки (b год).

Відлік по червоній стороні передньої рейки (b до).

Відразу після виробництва відліків кожної станції перевищення обчислюються за правилом – відлік на задню рейку мінус відлік на передню рейку. Перевищення обчислюються за відліками, зробленими з чорних та червоних боків рейок.

h ч = a ч - b ч

h до = a до - b до

Перед взяттям кожного відліку елеваційним гвинтом поєднують зображення кінців бульбашки рівня. Відліки беруться до міліметрів. Розбіжність в отриманих перевищеннях, на станції по чорній та по червоній сторонах рейок не повинна бути більше 4 мм. За наявності більшої розбіжності результати вимірювань закреслюють, змінюють обрій приладу і робота на станції повторюється. Якщо розбіжність вбирається у 4 мм, то остаточний результат береться середнє з двох перевищень. Середнє перевищення обчислюється із заокругленням до цілих міліметрів.

h ср = h год + h до

Округлення, якщо воно необхідне, роблять у бік найближчої парної цифри. Перевищення записуються обов'язково зі знаком (плюс чи мінус).

11. Для визначення ухилу лінії на плані користуються графічною побудовою, яка називається масштабом закладень. Графік масштабу закладення будують з допомогою формули, записаної як: . Для заданої висоти перерізу рельєфу місцевості h та ухилів i, можливих для обраної ділянки місцевості, визначають величини закладення d. За отриманими даними будують діаграму. На вертикальній лінії діаграми відкладають довільні, але однакові відрізки, підписавши їх у порядку зростання значень ухилів i. З точок поділів проводять горизонтальні лінії, на яких відкладають у масштабі плану величини відповідних закладень d, обчислені за наведеною вище формулою. З'єднавши кінці відкладених відрізків, одержують плавну криву лінію. На плані місцевості встановлюють розчин вимірювача, рівний закладенню між двома горизонталями по даному скату, і за масштабом закладень знаходять таке місце, в якому відстань між кривою і вертикальною прямою дорівнює цьому закладенню, потім вертикальної прямої визначають відповідний ухил. За таким графіком можна вирішувати і обернену задачу - визначати величини закладень по заданому ухилу.

Тема 1.4. Орієнтування напрямків.

1. Кут, складений північним напрямом меридіана даної точки з напрямом осі будь-якої споруди, що розглядається, відрахований за годинниковою стрілкою від 0 до 360 о, називається азимутом.Азімути бувають справжні та магнітні. Азімути називаються істинними (географічними), якщо вони відраховані від істинного (географічного) меридіана, і магнітними, якщо вони відраховані від напряму магнітного меридіана.

2. Румбом якогось напрямку, що виходить з точки О, називається гострий кут, укладений між цим напрямком і найближчим напрямом меридіана, що проходить через точку О. Румби вважають від північного або південного напрямку меридіана в обидві сторони від 0 до 90 о. Їх градусній величині обов'язково має передувати назву координатної чверті (СВ, ПВ, ПЗ, СЗ), що залежить від величини азимуту.

3. Азімут і румби геометрично пов'язані між собою так, що по азимутах можна легко визначити румб, і навпаки.

4. Дирекційний кут - це площинний орієнтирний кут, що використовується при зображенні земної поверхні на площині в проекції Гауса - Крюгера.

5. Якщо відомий дирекційний кут попередньої лінії кут між цими лініями, тоді шуканий дирекційний кут наступної сторони буде , тобто. дирекційний кут сторони наступної дорівнює дирекційному куту сторони попередньої плюс 180 про, мінус 180 про, тобто.

6. Буссоль – це складова теодоліту, що служить для вимірювання магнітних азимутів та румбів.

Тема 1.5. Визначення прямокутних координат точок, заданих на топографічній карті, пряма та зворотна геодезичні задачі.

1. Прямокутні координати у геодезії – пари чисел, що визначають положення точок на площині геодезичної проекції. Прямокутні координати застосовуються для чисельної обробки результатів геодезичних вимірювань, при складанні топографічних карт, а також у всіх випадках використання практично топографічних карт і всіляких даних геодезії. У СРСР та інших країнах користуються проекцією Гаусса - Крюгера. Це - конформна проекція еліпсоїда на площину, яка визначається тим, що на осьовому меридіані, що зображується прямою лінією, що є віссю симетрії проекції, немає спотворень. На площині проекції Гаусса – Крюгера зображуються окремі зони земного еліпсоїда, обмежені двома меридіанами. Центральний (осьовий) меридіан зони та екватор зображуються на площині прямими, які приймаються відповідно за осі абсцис та ординат системи прямокутних координат. Абсциси точок зображень осьового меридіана дорівнюють дугам меридіана від екватора до цих точок, а ординати його точок дорівнюють нулю. Суть системи плоских прямокутних координат у проекції Гаусса – Крюгера у тому, що з вирішення геодезичних завдань у будівництві є найбільш доцільною.

2. В результаті рішення прямий геодезичної задачі визначаються координати наступних точок при відомих координатах початкової точки, відомих відстанях між точками та відомих дирекційних кутах сторін між точками.

Нехай маємо точку А з координатами X A і Y A , а координати точки B позначимо через X B і Y B . Проведемо через точку А лінію, паралельну осі абсцис, а через точку B' - лінію, паралельну осі ординат. В результаті отримаємо прямокутний трикутник, катети якого дорівнюватимуть різницям координат:

АВ” = X B ” – X А;

В'В" = Y B ' - Y A

X B ' - X А = ± ∆x;

Y B ' - Y A = ± ∆y.

Величини ∆x і ∆y називаються збільшеннями координат.

Знаючи значення ∆x та ∆y сторони АВ’ та координати початкової точки А, можна визначити координати кінцевої точки В":

X B ' = X A + ∆x

Y' B = Y A + ∆y.

Інакше висловлюючись, координата точки наступної дорівнює координаті точки попередньої плюс відповідне збільшення, тобто. у загальному випадку:

X n = X n -1 + ∆x

Y n = Y n -1 + ∆y. (1)

Залежно від напрямку сторони АВ' збільшення координат ∆x і ∆y можуть мати знак плюс або знак мінус. Знаки збільшення координат визначають за напрямами сторін, тобто. за їх дирекційними кутами.

Прирощення ∆x та ∆y є не що інше, як ортогональні проекції горизонтальної відстані d між точками А та В' та іншими на осі координат. Формули (1) та (2) є формулами розв'язання прямої геодезичної задачі. Знаки збільшень координат збігаються зі знаками тригонометричних функцій (відповідно синусу та косинусу дирекційного кута).

3. У практиці будівництва часто доводиться визначати довжину боку та її дирекційний кут за відомими координатами її кінцевих точок, тобто. вирішувати зворотне геодезичне завдання. Таке завдання виникає під час проектування та перенесення об'єктів будівництва на місцевість.

Якщо відомі координати двох точок і А, тобто. відомі збільшення координат по стороні АВ', то тангенс дирекційного кута сторони АВ' визначається з трикутника АВ”В:

З формул (2) можна написати:

При вирішенні обернених геодезичних завдань користуються п'ятизначними таблицями логарифмів. Для визначення величини дирекційного кута чверть встановлюють за знаками збільшення координат.

Обчислення виконують у формулярі розв'язання обернених геодезичних завдань (табл. 1).

За наявності малих обчислювальних машин та значної кількості завдань рішення їх раціональніше виконувати нелогарифмічним способом, користуючись п'ятизначними таблицями натуральних значень тригонометричних функцій.

Приклад розв'язання зворотного завдання нелогарифмічним способом наведено у табл. 2.

4. Правильність обчислення збільшень координат перевіряється трьома способами: за таблицями натуральних значень тригонометричних функцій; за таблицями логарифмів та спеціальними таблицями для обчислення прирощень координат, правила користування якими викладені в поясненні до таблиць.

У практиці геодезичних робіт для будівництва доводиться визначати координати не якоїсь однієї точки, а ряду точок, пов'язаних між собою горизонтальними прокладаннями між точками та дирекційними кутами сторін, укладених між цими точками.

Ряд послідовно розташованих на місцевості точок, пов'язаних між собою виміряними сторонами і дирекційними кутами, утворюють замкнуті полігони (багатокутники) або розімкнені ходи, що спираються на точки, координати яких вже відомі в результаті раніше проведених геодезичних робіт (тверді точки).

Замкнуті полігони або розімкнені ходи повинні відповідати певним геометричним умовам:

Сума виміряних кутів у замкнутому полігоні (багатокутнику) повинна дорівнювати 180 о (n – 2).

У розімкнутому ході, що спирається на «тверді» сторони, сума Σβ виміряних кутів повинна дорівнювати Σβ = 180 (n – 1) ± (α о – α n), де α о – дирекційний кут вихідної твердої сторони, α n – дирекційний кут твердої сторони, n - число вершин в ході, вважаючи і звичайні (тверді);

Суми збільшення координат в замкнутому полігоні повинні дорівнювати нулю, а в розімкнутому ході, що спирається на «тверді» точки – різниці координат цих точок.

Результати вимірювання кутів при вершинах і відстаней між вершинами завжди містять помилки і не задовольняють теоретичним вимогам, що пред'являються до них, утворюючи відхилення від теоретичних значень, звані нев'язками. Нев'язки в кутах і приростах координат повинні бути усунені врівноважуванням, перш ніж по координатах початкової точки і приросту будуть обчислені координати точок, що визначаються.

Розділ 2. Геодезичні виміри

Тема 2.1. Сутність вимірів. Класифікація вимірів, види геодезичних вимірів.

Тема 2.2. Лінійні виміри.

Тема 2.3. Кутові виміри.

1. У практиці геодезичних робіт зустрічаються лінійні виміри, кутові виміри, далекомірні визначення відстаней. За виконання геодезичних і знімальних робіт доводиться вимірювати горизонтальні і вертикальні кути, складені напрямами існуючі предмети місцевості. За виконання геодезичних робіт при будівництві споруд доводиться «будувати» біля кути, відкладаючи від будь-якого заданого біля напрями проектне значення кута, цим визначаючи напрям на ще існуючу точку – точку проектованого будівельного об'єкта.

2. Вимірювання ліній чи побудови лінійних відрізків біля залежно від необхідної точності виконують різними мірними приладами. До найпоширеніших приладів для лінійних вимірювань у практиці будівництва належать сталеві мірні стрічки та рулетки: стрічки типів ЛЗ та ЛЗШ (ГОСТ 10815 – 64), рулетки типу РК (на хрестовині) або РВ (на вилці).

При роботах високої точності, вимірювання довжин сторін опорних геодезичних мереж відповідальних інженерних споруд застосовують сталеві або інварні мірні дроти чи стрічки. Для допоміжних вимірювань, пов'язаних із виробництвом земляних робіт, встановленням опалубки тощо, використовують тасьмяні рулетки.

У Останніми рокамидля визначення відстаней застосовують світло-і радіодалекоміри, в яких відстань може бути визначена за часом проходження радіо-або світлових хвиль до об'єкта та назад.

Для підвищення точності результатів виміру відстаней значної протяжності (200 – 300 м і більше) на лінії, у створі з основними, розставляють проміжні віхи приблизно через 50 – 80 м. таке розміщення проміжних віх називається вішенням.

3. Порядок виміру відстаней. Процес вимірювання відстаней полягає в послідовному відкладанні мірного приладу за напрямом, що вимірюється. Кінці мірного приладу фіксуються на поверхні, що вимірюється сталевими шпильками або штрихами, позначеними на асфальтовому покритті або на дошках обнесення.

Вимірювання проводиться двома робітниками під керівництвом техніки. Робочий, що знаходиться ззаду, тримає стрічку за задню ручку, спрямовує її по створу, утримує нульовий штрих стрічки біля початкової точки лінії. Робочий, що знаходиться попереду, укладає стрічку по відрізку, що вимірюється, і фіксує передній кінець стрічки. Технік спостерігає за акуратністю вимірювань, підраховує, скільки разів у відрізку уклалася стрічка, і особисто вимірює відрізок, що утворюється між кінцем останньої укладеної стрічки та кінцевою точкою відрізка. При вимірі відстаней стрічкою використовують шість металевих шпильок.

Результат виміру обов'язково перевіряють вторинним виміром відрізка у зворотному напрямку. При збіжності результатів подвійних вимірів у межах встановленого допуску (наприклад, при відносній помилці, що не перевищує 1:3000) за остаточний результат приймають середнє арифметичне їх подвійних вимірів.

Точність лінійних вимірів має залежати від умов місцевості: сприятливі умови (наприклад, шосе), несприятливі умови (пісок, заболоченість тощо.). Фахівець повинен вміти застосувати такий метод вимірювань, який би забезпечив точність, зумовлену технічними вимогами. Наприклад, при високому трав'яному покриві слід прокосити його, при заболоченості - заздалегідь забити по створу довгі кілки в кінцях прольотів і т.п.

При вимірі відстаней мірними дроти користуються спеціальними штативами з ціликами, що встановлюються строго в створі лінії вимірювання на відстанях, рівних довжині дроту. Ціліки мають на напівсферичній поверхні тонко награвіроване перехрестя. За допомогою блокових верстатів дріт вільно підвішують над цілими двох суміжних штативів так, щоб шкали дротів припадали над цілими. Коли дроті за допомогою двох підвішених гир масою по 10 кг повідомляється потрібний натяг, роблять відліки (мінімум три відліки) за шкалами з точністю дол десятих часток міліметра, що оцінюються на око. Величина, на яку відрізняється виміряна відстань від довжини мірного дроту, дорівнює різниці відліків з відповідним знаком. Підсумовуючи довжини всіх прольотів і довжину залишку, що вимірюється інварною стрічкою, одержують довжину всієї вимірюваної лінії.

4. Після виконання лінійних вимірів отримані результати обробляють шляхом введення поправок: за невірність довжини мірного приладу, за компарування, за температуру, за приведення лінії до горизонту.

Виправлення за компарування . Заходи довжини поділяються на три класи: еталонні, є основними у країні, нормальні, періодично порівнювані з еталонними, і робочі, з яких безпосередньо вимірюють відстані. перед вимірюваннями робочі заходи, як правило, порівнюють з нормальним заходом, внаслідок чого встановлюють відхилення довжини робочої міри від свого номіналу. Процес порівняння робочої міри з нормальним називається компаруванням, або еталонуванням. Поправки за невірність довжини мірного приладу в порівнянні з номіналом називають поправками за компарування та позначають ∆ lк. Якщо довжина робочої міри перевищує її нормальну довжину, поправку вводять із знаком плюс, і навпаки.

Виправлення за температуру . Найбільш поширені у практиці будівництва мірні прилади (стрічки, рулетки) виготовляють із загартованої сталі, що має коефіцієнт лінійного розширення = 0,0000125.

Порівняння робочої міри з нормальною (компарування) виробляють при температурі 15 - 16 про З, а лінійні вимірювання і побудови доводиться виконувати нерідко при температурах, значно вищі або нижчі. Тому виникає потреба в обліку впливу різниці температур виміру та компарування. Поправка, що вводиться в результаті лінійного виміру за різницю температур, називається поправкою за температуру та позначається ∆ l t.

Формула для обчислення виправлення за температуру має вигляд

∆l t = α (t – t o) L,

де - коефіцієнт лінійного розширення для загартованої сталі;

t – робоча температура, зафіксована на момент виміру;

t o – температура компарування мірного приладу;

L – довжина виміряного відрізка в м.

Поправки за приведення до горизонту . При зображенні на кресленнях похилих лінійних відрізків доводиться мати справу з їх виміряними значеннями, і з їх проекціями на горизонтальну площину. Нехай маємо біля похилий відрізок АВ. Відрізок АС – його проекція горизонтальну площину. З прямокутного трикутникаАВС: АС = АВ * cosν.

У практиці будівництва кути нахилу визначають за допомогою теодоліту. Наближене значення кутів нахилу (з точністю порядку 1 про) можна отримати екліметром.

Різниця між виміряним значенням похилого відрізка АВ та його горизонтальним прокладанням АС, що дорівнює величині РЄ, називається поправкою за приведення до горизонту та позначається через ∆ l h:

∆l h= АВ - ВС =d – d cosν = d (1-cosν) = 2d sin 2 (1).

Для визначення ∆ l h користуються таблицями поправок, розрахованих за формулою (1).

При кутах нахилу до 1 о поправка ∆ l h не перевищує 0,00015 довжини похилого відрізка, тому нею можна знехтувати. При побудові біля геометричної схеми унікальних споруд кути нахилу вимірюють з точністю до 30” і поправку ∆ l h враховують.

Виправлення за приведення до горизонту (за нахил) завжди вводиться у виміряне значення довжини похилого відрізка зі знаком мінус.

У тих випадках, коли відомі висоти Н А і Н точок А і В – кінців похилого відрізка, поправку ∆ l h можна обчислити за формулою

Для отримання хороших результатів вимірювань треба стежити, щоб сила натягу мірного приладу в процесі вимірювання дорівнювала силі натягу при компаруванні (10 кг). З цією метою користуються динамометрами. Найбільш поширеним типом динамометра є пружинні ваги.

5. Теодоліт необхідний вимірювання горизонтальних кутів біля. Геометрична схема вимірювання горизонтального кута використовується в кутомірному інструменті теодолітом. Теодоліт має металеве або скляне коло, зване лімбом, по скошеному краю якого нанесені поділки від 0 до 360 о. Над лімбом поміщена верхня частина теодоліту, що обертається навколо прямовисної лінії, що складається з алідади і зорової труби. При обертанні зорової труби навколо укріпленої в підставках осі відтворюються вертикальні площини, звані колимаційними. Осі обертання лімба та алідади збігаються, причому вісь обертання алідади називається головною, або вертикальною, віссю теодоліту. Для підвищення точності відліку індекс алідади має спеціальний відліковий пристрій (верньєр, штриховий або шкаловий мікроскоп). Лімб та алідада закриті металевим кожухом.

Вертикальна (головна) вісь теодоліту встановлюється у вертикальне положення, а площина лімба – горизонтальне положення за циліндричним рівнем, розташованим на кожусі горизонтального кола, за допомогою трьох підйомних гвинтів. Зорова труба може бути повернена на 180° навколо своєї горизонтальної осі обертання або, як кажуть, переведена через зеніт. На одному з кінців горизонтальної осі обертання труби укріплено вертикальне коло, що наглухо з'єднане з віссю обертання труби і обертається разом з нею. Вертикальний круг принципово влаштований так само, як і горизонтальний, і служить для вимірювання вертикальних кутів (кутів нахилу), утворених напрямом лінії горизонту і напрямом на предмет, що спостерігається.

Вертикальний круг може розташовуватися праворуч або ліворуч від зорової труби по відношенню до спостерігача, що знаходиться у окуляра зорової труби. Перше положення називається коло право (КП), друге – коло ліво (КЛ).

У комплект теодоліту входять: штатив (тринога з металевою головкою), бусоль і виска. Теодоліт кріпиться до голівки штатива за допомогою станового гвинта. Буссоль служить для вимірювання магнітних азимутів і румбів, а схил – для встановлення центру лімба над вершиною кута, що вимірювається, тобто. для центрування теодоліту.

Частини теодоліту, що обертаються, забезпечені затискними (закріплювальними) гвинтами для фіксації цих частин у нерухомому стані і навідними (мікрометренними) гвинтами для плавного їх обертання в обмежених межах.

6. Порядок встановлення теодоліту:

1) Теодоліт встановити на штатив і скріпити становим гвинтом;

2) Відкріпити алідаду та встановити рівень горизонтального кута кола паралельно двом підйомним гвинтам;

3) обертаючи гвинти в протилежних напрямках, вивести бульбашку рівня на середину;

4) Повернути алідаду на 90 про і вивести бульбашку рівня на середину третім підйомним гвинтом;

5) Операцію повторити 2 – 3 рази.

Для геодезичного обслуговування та контролю будівельно-монтажних робіт до комплекту теодоліту повинні бути включені:

Спеціальна металева підставка з центрувальним шрифтом для встановлення теодоліту безпосередньо на елементах будівельних конструкцій, що зазвичай виготовляється на місці.

Оптичний центрир (замість нитяного схилу).

7. Геометрична схема теодоліту повинна задовольняти наступним умовам:

Вертикальна (головна) вісь обертання теодоліту має бути прямовисна;

Площина лімбу має бути горизонтальною;

Візирна площина має бути вертикальна.

Для перевірки дотримання зазначених геометричних умов роблять певні дії, які називаються перевірками теодоліту. Виправлення порушення геометричних умов називають юстуванням теодоліту.

Перевірка геометричних умов стосовно теодоліту ТТ-5.

1) Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального кута має бути перпендикулярна головній осі інструменту.

Поворотом алідади встановлюють рівень на напрямку двох підйомних гвинтів і, обертаючи останні в різні боки, наводять пляшечку рівня на середину. Якщо після цього пляшечку рівня залишиться в нульпункті, умова перпендикулярності осей виконано. В іншому випадку пляшечку переміщають до середини ампули на половину дуги його відхилення виправними гвинтами рівня і на другу половину - тими ж двома підйомними гвинтами. Після цього перевірку повторюють.

2) Візирна вісь труби має бути перпендикулярна горизонтальній осі обертання труби.

При дотриманні цієї умови візирна вісь при обертанні труби навколо її осі описуватиме площину, яка називається колімаційною. Для перевірки дотримання цієї умови вертикальну вісь теодоліту встановлюють прямовисно і візують на точку, розташовану приблизно на лінії горизонту, записують відлік. Потім трубу переводять через зеніт; наводять візирну вісь на ту саму точку і знову відраховують. Різниця відліків дорівнюватиме подвійній колимаційній помилці. Для усунення впливу помилки колімації встановлюють мікрометренним гвинтом алідади на лімбі середній відлік. При цьому перехресті сітки ниток зійде з точки, що спостерігається. Відвернувши запобіжний ковпачок і послабивши один з вертикально розташованих гвинтів оправи сітки, парою горизонтальних гвинтів розміщують оправу з сіткою до суміщення перехрестя ниток із зображенням спостережуваної точки. Після цього перевірку повторюють. Одночасно слід провести перевірку та виправлення вертикальної нитки сітки.

3) Горизонтальна вісь обертання труби має бути перпендикулярна головній осі обертання інструменту.

Для виконання цієї повірки наводять вертикальну вісь обертання теодоліту у прямовисне положення. Вибирають високо розташовану та різко окреслену точку місцевого предмета та візують на обрану точку. Опускають трубу до рівня горизонту, встановлюють за 10-12 м від теодоліту який-небудь екран і на нього проектують центральне перехрестя сітки ниток.

Потім переводять трубу через зеніт, відкріплюють алідаду, повертають її на 180 про знову візують на ту ж високо розташовану точку, після чого знову опускають трубу до рівня горизонту і знову проектують на екран центральне перехрестя сітки ниток.

Якщо при другому положенні труби позначена на екрані точка не вийде за межі сітки бісектора, нахил горизонтальної осі допустимо.

4) Вертикальна нитка сітки має бути прямовисна. Перевірку цієї умови проводять одночасно з визначенням помилки колімації труби. Теодоліт встановлюють на відстані 4 – 5 м від підвішеного ниткового схилу, головну вісь теодоліту приводять у вертикальне положення, перехрестя сітки ниток наводять на нитку схилу. При збігу вертикальної нитки сітки з ниткою схилу умова виконана. В іншому випадку відвертають запобіжний ковпачок, послаблюють гвинти кріплення діафрагми і повертають діафрагму з сіткою ниток до повного поєднання вертикальної нитки з ниткою схилу. Після виправлення сітки ниток знову визначають помилку колімації труби.

Для зручності роботи та підвищення точності центрування в комплекті теодоліту ТТ-5 нитковий схил може бути замінений оптичним центриром.

З триніжка знімається шайба з гачком і її місце тими ж гвинтами закріплюється оптичний центрир.

Тому виникає наступна п'ята умова, якій повинен задовольняти теодоліт ТТ-5 (або будь-який інший оптичний центрир, що має).

5) Вісь оптичного центриру повинна збігатися з продовженням основної осі обертання інструменту. Перевірку роблять наступним порядком.

Вертикальну вісь обертання теодоліту приводять у вертикальне положення. Зазначають біля точку, у якому проектується спостерігається в окуляр центр схилу. Повернувши теодоліт на 180о, знову відзначають проекцію центру схилу. Якщо проекції точок збігаються до 1 мм, теодоліт справний, якщо не збігаються до 1 мм – несправний.

Щоб усунути несправність, знімають кришку, під якою розташовані два гвинти, що скріплюють виска з теодолітом, відпускають гвинти і пересувають окулярну частину до поєднання проекцій першої та другої точок. Не можна виконувати роботи при розбіжності проекцій центру схилу понад 3 мм; теодоліт у разі відправляють у ремонт.

8. Горизонтальний кут ВАС біля вимірюють так. У вершині вимірюваного кута встановлюють теодоліт. Головку штатива розташовують приблизно над знаком, а її верхній майданчик приводять у горизонтальне положення. Наконечники ніжок штативу вдавлюють у ґрунт.

Теодоліт центрують над точкою А і за рівнем на алідаді горизонтального кола наводять за допомогою підйомних гвинтів вісь обертання теодоліту у вертикальне положення. На точках і С, фіксують напрями, між якими вимірюється кут, встановлюють візирні цілі: марки, віхи, шпильки і т.п.

Сітку ниток труби встановлюють відповідно до зору спостерігача. Для цього трубу наводять на світле тло (небо, білу стіну) і, обертаючи кільце окулярного, в полі зору труби домагаються чіткого зображення сітки ниток.

Дивлячись поверх труби, поєднують хрест візира з візирною метою (візирна мета має з'явитися у полі зору труби). Після попадання в поле зору труби візирної мети фіксують напрямок, затискаючи закріплювальні гвинти алідади та труби. Обертанням фокусуючої кремальєри домагаються різкого зображення візирної мети. Гвинтами, що наводять, алідади і труби поєднують центр сітки із зображенням візирної мети.

Існує кілька способів виміру кутів. Найбільш простий спосіб – поєднання нулів лімбу та алідади або «від нуля». У цьому випадку нуль алідади поєднують з нулем лімбу. Алідаду закріплюють, залишаючи не закріпленим лімбом. Трубу наводять на візирну мету та закріплюють лімб. Після цього алідаду відкріплюють, наводять трубу на іншу візирну мету та закріплюють алідаду. Відлік на лімбі дасть значення кута, що вимірюється. Як правило, відліки з лімбу проводять двічі.

Описаний спосіб простий, але недостатньо точний, тому найчастіше застосовують спосіб прийомів. У цьому випадку поєднання труби з першою візирною метою роблять при довільному відліку по лімбу.

Вимірювання кута при одному положенні кола називають напівприйомом. Як правило, роботу з вимірювання кута на точці закінчують повним прийомом - вимірюванням при правому (П) та лівому (Л) положення вертикального кола. Точніших результатів можна досягти, якщо вимірювання виконувати кількома прийомами. Результати вимірювань записують до польового журналу. З одержаних відліків беруть середнє. На праву точку одержують середній відлік. Різниця середніх відліків (П мінус Л) є виміряним значенням кута. Розбіжність значень виміряного кута в напівприйомах не повинна перевищувати точності точності відліку. Якщо виміри проводять кількома прийомами, лімб між ними переставляють на кут γ = 180/n.

9. У вертикальній площині теодолітом вимірюють кути нахилу або зенітні відстані.

При вимірі вертикальних кутів вихідним напрямом є горизонтальне. Відліки ведуть за шкалами, нанесеними на вертикальне коло теодоліту. У деяких типів теодолітів підпис шкал на вертикальному колі інший, але у всіх випадках з горизонтальним напрямом візирної осі труби збігається ціле число градусів: 0 про; 90 о. У теодолітів 3Т30 початковий індекс, щодо якого виробляють відліки по вертикальному колу, наводиться горизонтальне положення рівнем при горизонтальному колі. Рівень скріплений з алідадою так, що його вісь встановлена ​​паралельно площині колімації зорової труби.

Для обчислення значень кутів нахилу визначають місце нуля М0. Місце нуля – це відлік по вертикальному колу, що відповідає горизонтальному положенню візирної осі та положенню рівня при алідаді вертикального кола в нуль-пункті, або горизонтальності відлікового індексу у теодолітів з компенсатором при вертикальному колі.

М0 визначають так: встановлюють теодоліт, наводять його в робоче положення. Знаходять добре видиму точку та наводять на неї трубу при колі «ліво» (Л). За наявності рівня при вертикальному колі наводять пляшечку його в нуль-пункт і беруть відлік по вертикальному колу. Трубу перевертають через зеніт, теодоліт – 180о і знову, тепер уже при колі «право» (П), наводять хрест сітки ниток на ту саму точку. Знову наводять пляшечку рівня в нуль-пункт і беруть другий відлік по вертикальному колу.

Працюючи з теодолітом 3Т30 М0 обчислюють за такою формулою: М0 = (П + Л + 180 про)/2, де П і Л – відліки по вертикальному колу теодоліту при П і Л відповідно.

Працюючи з теодолітом 3Т5КП М0 обчислюють за такою формулою: М0 = (П + Л)/2. Працюючи з іншими теодолітами формулу для обчислень М0 дізнаються з паспорта, прикладеного кожного теодолиту. Результати вимірювань записують до журналу.

Місце нуля може мати будь-яке значення. Важливо, щоб при вимірі вертикальних кутів залишалося постійним. Для зручності обчислень бажано, щоб М0 було близьким, а ще рівним нулю. М0 виправляють так. Після визначення М0 обертанням труби теодоліту при Л встановлюють відлік по вертикальному колу, що дорівнює обчисленому куту нахилу. У цьому випадку середня горизонтальна нитка сітки зійде із зображення точки. Вертикальними виправними гвинтами сітки середню горизонтальну нитку наводять на крапку.

Вимірювання вертикальних кутів засноване на конструктивній особливості теодоліту, лімб вертикального кола якого жорстко скріплений на лімбі вертикального кола: 0 - 180 або 90 - 270 про. Лімб, обертаючись разом із трубою, підводить до відлікових індексів різні відліки. Різниця відліків між двома напрямками, між напрямком і горизонтальним відліковим індексом дасть значення вертикального кута або кута від горизонту до вимірюваного напрямку.

Для розв'язання деяких інженерних завдань потрібно визначити зенітну відстань, яка є доповненням кута нахилу до 90°: z = 90° – ν. Зенітна відстань утворюється візирною лінією та вертикальною лінією, яка називається напрямком на точку зеніту.

При вимірі зенітних відстаней замість М0 визначають місце зеніту МОЗ. Відліки по вертикальному колу роблять при положенні бульбашки рівня при вертикальному колі в нуль-пункті, що означає приведення відлікового індексу горизонтальне положення. Якщо теодоліти забезпечені компенсатором, відліковий індекс автоматично приводиться в горизонтальне положення. Якщо теодоліт немає рівня при вертикальному колі і компенсатора (наприклад, теодоліти 3Т30), то перед відліком по вертикальному колу приводиться в нуль-пункт рівень при горизонтальному колі.

Хоча оцифрування поділів на вертикальних колах різних теодолітів різна, правила надання знаків вертикальним кутам загальні: підняття візирної осі труби над горизонтом утворює позитивні кути нахилу. Тому при визначенні кута нахилу різними теодолітами його обчислюють за формулами:

3Т30: = Л - М0; ν = М0 - П - 180 про; ν = (Л – П – 180 о)/2.

3Т5К, 2Т5П: = Л - М0; ν = М0 - П; ν = (Л – П)/2.

Якщо від зменшуваного відліку не можна відняти віднімається, до відліку, меншого 90 про, додають 360 про.

Результати вимірювань та обчислень записують у польових журналах.

Тема 2.4. Геометричне нівелювання.

1. Нівелювання – вид геодезичних робіт, у яких визначають різниці висот точок земної поверхні чи споруд, і навіть висоти цих точок щодо прийнятої отсчетной поверхні. Геометричне нівелювання полягає у безпосередньому вимірі різниці висот (перевищень) точок з допомогою горизонтального променя зору вертикально встановлюваних у даних точках нівелірних рейок. Нівелювання, як правило, починають з репера або з точки, відмітка якої відома. Геометричне нівелювання залежно від положення нівеліру щодо нівелюваних точок виконують двома способами: вперед та з середини.

При нівелюванні вперед нівелір встановлюють над точкою А, відмітка Н А якої відома. Над точкою, відмітку Н якої повинні визначити, встановлюють нівелірну рейку. Потім вимірюють висоту i інструменту (висоту лінії візування над точкою А) та роблять відлік b по рейці. Перевищення h точки над точкою А дорівнює:

тобто. при нівелюванні вперед перевищення дорівнює висоті інструменту мінус відлік вперед. Висота (позначка) точки буде становити

Н В = Н А + h,

тобто. висота визначається точки дорівнює висоті вихідної точки плюс відповідне перевищення між цими точками.

Підставляючи значення h із формули у вираз, отримаємо

Н В = Н А + i - b.

Величина Н А + i є висотою лінії візування над відліковою поверхнею і називається горизонтом інструменту. Горизонт інструмента позначається через Н i має дуже важливе значення. Тоді позначка точки визначиться

Н В = Н i - b,

тобто. при нівелюванні вперед висота передньої точки дорівнює горизонту інструменту мінус відлік по рейці, встановленій на цій передній точці.

При нівелюванні з середини нівелір встановлюють між задньою точкою А, висота Н А якої відома, і передньою точкою, висота Н В якої визначається. Потім роблять відліки по задній (а) та передній (b) рейкам.

Точку встановлення нівеліру при нівелюванні із середини називають станцією; точку, щодо якої визначають перевищення, називають задньою точкою, а другу точку – передньою. Відповідно до цього відліки по рейках, встановлених на задній і передній точках, називають відліком (або «поглядом») назад (а) та відліком вперед (b).

Користуючись Н = Н А + h, де h = i - b, тобто. при нівелюванні з середини перевищення передньої точки над задньою дорівнює "погляду" (відліку) назад мінус "погляд" (відлік) вперед.

Якщо передня точка розташована вище за задню, перевищення має знак плюс, якщо передня точка розташована нижче за задню, перевищення має знак мінус.

Після підстановки значення h з формули вираз отримаємо

Н В = Н А + а - b.

Аналогічно нівелювання вперед величина Н А + а є висотою лінії візування над прийнятою відліковою поверхнею, тобто. обрій інструменту (Н i). Отже, при нівелюванні з середини обрій інструмента дорівнює висоті задньої точки плюс «погляд» (відлік) на цю задню точку.

Н В = Н i - b,

тобто. при нівелюванні із середини висота передньої точки дорівнює горизонту інструменту мінус «погляд» (відлік) на цю точку.

Спосіб нівелювання уперед у виробничих умовах не застосовують. Він має суто теоретичне значення. Як правило, застосовують спосіб нівелювання із середини, який забезпечує подвійне просування в роботі, сприяє виключенню залишкового впливу від порушення головної умови нівеліру, сприяє виключенню обліку поправок на кривизну Землі та рефракцію.

2. Основними геодезичними приладами, якими виробляються виміри, є нівеліри. Нівелювання проводять вивчення форм рельєфу, визначення висот точок при проектуванні, будівництві та експлуатації різних інженерних споруд. Пристрій та основні частини нівеліру, які є також основними частинами та інших геодезичних приладів: зорова труба є оптичною системою, поміщеною в металевий корпус. З одного краю труби розміщено об'єктив, з іншого – окуляр. Між ними знаходиться двояковогнута лінза. В окулярній частині труби є скляна пластина з нанесеною на ній сіткою ниток.

3. До початку робіт нівелір виймають із ящика для укладки і зміцнюють на штативі становим гвинтом. Висуваючи та прибираючи ніжки штатива, встановлюють його голівку «на око» у горизонтальне положення. Потім за допомогою підйомних гвинтів підставки приводять бульбашку круглого рівня до середини концентричних кіл або в нуль-пункт.

4. Перш ніж розпочати роботу з нівеліром, як і з будь-яким геодезичним приладом, його оглядають. Якщо при зовнішньому огляді нівеліру пошкодження не виявлено, приступають до перевірок. Повірки - це дії, якими контролюють правильність взаємного розташування основних осей приладу, якщо при виконанні перевірок виявляється невідповідність взаємного розташування частин приладу, його виправними гвинтами юстують. Перевірки, що виконуються під час підготовки нівеліру до роботи:

1) Вісь круглого рівня має бути паралельна осі обертання нівеліру.

2) Горизонтальна нитка сітки має бути перпендикулярна осі обертання нівеліру. Ця умова гарантується заводом-виробником приладу, але невелике виправлення та доведення можуть бути виконані виконавцем.

3) Візирна вісь зорової труби має бути паралельна осі циліндричного рівня.

4) Нівелір не повинен мати недокомпенсації (перевірка виконується тільки для самовстановлюваних нівелірів).

При виконанні другої перевірки несправність ліквідують наступним чином. Послаблюють виправні гвинти сітки ниток і розгортають її до збігу відліків по рейці по лівому та правому кінцям горизонтальної нитки. При виконанні третьої перевірки встановлення горизонтальної нитки на обчислений відлік проводять виправними гвинтами сітки.

5. До розробки котлованів та траншів під фундаменти необхідно побудувати основні осі всіх будівель та споруд, передбачених проектом будівництва, а також зовнішні та внутрішні брівки котлованів та здати ці побудовані та відзначені кілками грані котлованів за актом організації, що розробляє котлован.

При розробці котлованів не допускається перебір грунту в основі, навпаки, грунт розробляють з недобором до проектної позначки приблизно на 15 - 20 см для того, щоб остаточну зачистку дна зробити безпосередньо перед закладкою фундаменту.

Коли розробка котловану закінчена, починають зачищати дно котловану до проектної позначки. Перед зачищенням дно котловану нівелюють і забивають маячні кілки або шпильки під проектну відмітку.

При неглибоких котлованах нівелір встановлюють на поверхні над бровкою котловану в такому місці, щоб можна було брати відлік по рейці, встановленій на репері, а потім по рейці, що встановлюється в потрібних місцях на дні котловану. Відлік по рейці, встановленої на будь-якому маячному колі, повинен дорівнювати висоті проектної рейки.

При глибоких котлованах на дні закладають один-два репера, розташовуючи їх поза контуром зовнішніх граней майбутніх фундаментів. Позначки цих реперів визначають нівелювання IV класу, обов'язково подвійним ходом від двох реперів основної нівелірної мережі будівельного майданчика. У цьому випадку контроль зачистки дна котловану ведуть від позначки реперів, встановлених на дні котловану.

6. При нівелюванні пікетажу нівелір встановлюють на рівні відстані від нульового і першого пікетів і беруть відліки по рейках, що встановлюються на пікетах, а потім на плюсових точках по поздовжній осі до поперечників та головних точках кривих.

Аналогічно нівелюють і наступні станції. Пікети нівелюють у зворотному напрямку (для контролю). Початкову та кінцеву крапкитраси прив'язують у висотному положенні до пунктів наявних опорних геодезичних мереж.

7. Відліки по рейках записують до журналу нівелювання чи схему квадратів, причому числові значення відліків підписують біля вершин тих квадратів, у яких вони отримані. Перший відлік заносять до колонки 3 журналу (послідовність записів вказана цифрами, укладеними у дужки після чотиризначних цифр у колонках). Наводять трубу на чорну сторону передньої рейки, беруть відлік середньої нитки і заносять у четверту графу (запис 2). Потім повертають рейки червоними сторонами до нівеліру і беруть відліки по передній (запис 3) та задній (запис 4) рейкам. Якщо між задньою та передньою точками є проміжна точка, то переносять і встановлюють на неї задню рейку і беруть відлік по чорній (запис 5) та червоній (запис 6) сторонам. Правильність відліків по рейках контролюють, обчислюючи різницю: відлік по червоній стороні мінус відлік по чорній стороні. Різниця відліків не повинна відрізнятися більш ніж на 5 мм від різниці у підписі початкових поділів сторін рейки. Контроль спостережень здійснюють також за перевищеннями: відлік по чорній стороні (запис 1) задньої рейки мінус відлік по чорній стороні (запис 2) передньої рейки і те ж із червоних сторін: (запис 4) – (запис 3). Різниця перевищень, обчислених по чорній (запис 7) та червоній (запис 8) сторонам, не повинна перевищувати 5 мм. Після контролю спостережень кожної станції переходять в іншу станцію і роботу проводять у тому послідовності. У тих випадках, коли на відрізку, що нівелюється, є проміжні точки, після закінчення нівелювання сполучних точок будівель річкова послідовно встановлює на них рейку. Спостерігач щоразу наводячи візирну вісь у горизонтальне положення, робить відліки по чорній стороні рейки. Відліки записують у графу 5. Після цього річкова річка, що знаходиться ззаду, встановлює рейку на наступній точці.

8. Правильність обчислень перевіряють у журналі посторінковим контролем. Для цього в кожній із граф (3, 4, 6, 7, 8, 9) підсумовують усі записані в них числа. У графах 3-ї та 4-ї складають відліки по чорній та червоній сторонах. Знайдені суми записують у підсумковому рядку. Напіврізність 3-ї та 4-ї граф повинна дорівнювати сумі середніх перевищень. Підсумовуючи перевищення у 6-й та 7-й графах, знаходять суми подвоєних позитивних та негативних перевищень, їх алгебраїчну суму та напівсуму. Ця напівсума є алгебраїчну суму середніх перевищень - алгебраїчну суму 8-й і 9-й граф. Незначні відмінності (1...2 мм) допустимі, оскільки є результатом округлення середніх перевищень, - нехтують ними. Щоб уникнути при нівелюванні грубих похибок, контролюють взяття відліків і обчислення перевищень. Взяття відліків контролюють повторенням їх: зазвичай на станції беруть два відліки по кожній рейці - відрахування по чорній та червоній сторонах. Застосовують рейки, відліки яких поєднані з нижніми гранями червоних сторін двох рейок комплекту розрізняються на 100 мм. Якщо рейка розташовується нижче за штифт, відліки будуть зі знаком мінус, якщо вище - зі знаком плюс. Цю особливість треба враховувати і обов'язково робити запис у нівелірному журналі.

9. Нівелірна рейка складається з двох брусків двотаврового перерізу, з'єднаних між собою металевою фурнітурою. Це дозволяє складати рейку для транспортування. Рейка має градуювання на обох сторонах. Сантиметрові шашки наносять по всій довжині рейки з похибкою 0,5 мм та оцифровують через 1 дм. Висота підписаних цифр не менше ніж 40 мм. На основній стороні рейки шашки чорні на білому тлі, на іншій (контрольній) червоні на білому тлі. На кожній стороні рейки три кольорові шашки кожного дециметрового інтервалу, що відповідають ділянці 5 см, з'єднуються вертикальною смугою. Для зручності та швидкості встановлення нівелірні рейки іноді забезпечують круглими рівнями та ручками. На торцях нівелірної рейки зміцнюють п'яти як металевих смуг товщиною 2 мм. Рейки маркують так: наприклад, тип РН-10П-3000С означає, що це рейка нівелірна. Для точних і технічних робіт випускають рейки довжиною 3 і 4 м. Нивелірні рейки можуть застосовувати різний часроку за різних метеорологічних умов. Температурний діапазон роботи рейок – 40…+50С. Під час роботи рейки встановлюють на дерев'яні кілки, милиці чи черевики.

Розділ 3. Поняття про геодезичні зйомки.

Тема 3.1. Загальні відомості.

Тема 3.2. Призначення, види теодолітних ходів. Склад польових камеральних робіт під час прокладання теодолітних ходів.

1. Сукупність точок, що закріплюються на місцевості або будинках, положення яких визначено в єдиній системі координат, називають геодезичними мережами. Геодезичні мережі поділяють на планові і висотні: перші служать визначення координат X і Y геодезичних центрів, другі – визначення їх висот H. Геодезичні мережі поділяють чотирма виду: державні, згущення, знімальні і спеціальні. Державні геодезичні мережі є вихідними для побудови всіх інших видів мереж. Державні планові геодезичні мережі поділяють на чотири класи. Мережа 1-го класу має найвищу точність і охоплює всю територію як єдине ціле. Мережа кожного наступного класу будується на основі мереж вищих класів . Мережі згущення будують подальшого збільшення щільності державних мереж. Планові мережі згущення поділяють на 1-й та 2-й розряди. . Знімальні мережі - це теж мережі згущення, але з ще більшою щільністю . Спеціальні Геодезичні мережі створюють для геодезичного забезпечення будівництва споруд. Розбивальна мережа будівельного майданчика створюється для виносу в натуру або головних осей розбивальних будинків, а також при необхідності побудови зовнішньої розбивальної мережі будівлі, виробництва виконавчих зйомок. Зовнішню мережу розбивальної будівлі створюють для перенесення в натуру і закріплення проектних параметрів будівлі виробництва детальних розбивальних робіт і виконавчих зйомок. Планову мережу розбивки будівельного майданчика створюють у вигляді червоних або інших ліній регулювання забудови або будівельної сітки з розмірами сторін 50, 100, 200 м та інших геодезичних мереж. Зовнішню мережу розбивальної будівлі створюють у вигляді геодезичної мережі, пункти якої закріплюють на місцевості основні розбивні осі, а також кути будівлі, утворені перетином основних розбивних осей.

2. Точки геодезичних мереж закріплюють біля знаками. За місцем розташування знаки бувають ґрунтові та стінні, закладені в стіни будівель та споруд; металеві, залізобетонні, дерев'яні, у вигляді фарбування тощо; за призначенням - постійні, до яких відносяться всі знаки державних геодезичних мереж, та тимчасові, що встановлюються на період досліджень, будівництва, реконструкції, спостережень тощо. Постійні знаки закріплюють підземними знаками – центрами. Конструкції центрів забезпечують їх безпеку і незмінність становища протягом багато часу. Крапки знімальних, а іноді і розбивних мереж закріплюють тимчасовими знаками - Дерев'яними або бетонними стовпами, металевими штирями, відрізками рейок і т.д. У верхній частині такого знака хрестом, точкою або ризиком відзначають розташування центру або точки з висотною відміткою.

3. При побудові знімального обґрунтування одночасно визначають положення точок у плані та за висотою. Планове положення точок знімального обґрунтування визначають прокладанням теодолітних та тахеометричних ходів, побудовою аналітичних мереж із трикутників та різного роду засічками. Найпоширеніший вид знімального планового обґрунтування – теодолітні ходи, що спираються на один або два вихідні пункти, або системи ходів, що спираються не менше ніж на два вихідні пункти. У системі ходів, у місцях їх перетинів, утворюються вузлові точки, у яких можуть сходитися кілька ходів. Довжини теодолітних ходів залежать від масштабу зйомки та умов місцевості, що знімається.

4. Результати польових вимірів, відображені в абрисі, використовують для складання топографічного плану, завдаючи їх на планшет. Планшет є тонким листом фанери або алюмінію, обклеєний зверху креслярським папером. На планшеті попередньо розбивають координатну сітку квадратів зі стороною 10 см загальним розміром 50:50 см. За координатами на планшет наносять пункти геодезичного та знімального обґрунтування. Правильність накладки пунктів контролюють за відстанями між ними. Розбіжності не повинні перевищувати 0,2 мм на плані. У кожного пункту пишуть його номер чи назву, а також наносять позначку із заокругленням до сантиметрів.

5. Після закінчення роботи на станції перевіряють орієнтування лімбу теодоліту, навіщо знову візують на попередню точку ходу. Якщо повторний відлік відрізняється від початкового більш ніж 5', зйомку на цій станції переробляють. Для контролю кожної станції визначають кілька пікетів, розташованих у смузі зйомки зі суміжних станцій.

6. У найпростішому випадку складання плану за результатами тахеометричної зйомки починають з побудови координатної сітки та нанесення координат точок теодолітного ходу. Після цього наносять на план пікетні точки циркулем-вимірником, масштабною лінійкою та транспортиром. Дані для нанесення беруть із журналу тахеометричною зйомкою. Напрямок на пікети зі станції будують транспортиром. Усі контури та рельєф, що зображуються на плані, викреслюють тушшю відповідно до умовних знаків. Над північною рамкою роблять великий напис, під південною рамкою підписують числовий масштаб, висоту перерізу рельєфу, викреслюють лінійний масштаб і графік закладень.

7. Горизонтальну зйомку виконують у масштабах 1:2000, 1:1000 та 1:500. Зйомці підлягають фасади будівель та ситуація проїздів, а також внутрішньоквартальна забудова та ситуація. Зйомку роблять з ліній та точок теодолітних ходів знімального обґрунтування. Результати зйомки відображаються на схематичному кресленні – абрисі, на якому дається замальовка всіх контурів та предметів місцевості.

Розділ 4. Геодезичні роботи під час вертикального планування ділянки.

Тема 4.1. Підготовка топографічної основи розробки проекту вертикальної планування ділянки методом нівелювання поверхні по квадратам.

Тема 4.2. Геодезичні розрахунки при вертикальному плануванні ділянки.

1. Однією з основних частин генерального плану є проект вертикального планування. Природний рельєф зазвичай не виявляється придатним для безпосереднього розташування на ньому споруджуваних проектів і його перетворюють, виконуючи земляні роботи за спеціальним проектом вертикального планування.

Найкращою основою розробки проекту вертикальної планування є топографічний план, отриманий у результаті нівелювання поверхні. Нівелювання поверхні застосовують для зйомки слабко вираженого рельєфу місцевості. Сутність нівелірної зйомки полягає у побудові біля мережі точок, визначенні їх планового становища і виробництві геометричного нівелювання визначення цих точек.

2. У розробці проекту вертикального планування велике місцезаніють геодезичні розрахунки, а одним із найважливіших елементів проекту є проектування горизонтальних майданчиків на заздалегідь обумовленому рівні та майданчиків, нахилених до горизонту по заданому ухилу.

3. Горизонтальні майданчики зазвичай проектують за дотримання умови нульового балансу земляних робіт, коли обсяги насипу та виїмки приблизно рівні. За даними нівелювання поверхні знаходять середню позначку запланованої ділянки. При цьому передбачається, що кожна квадратна призма обмежена вертикальними площинами, плоскою основою і верхньою похилою площиною (поверхнею ділянки). Висоту призми приймають рівною середньому арифметичному з позначок кутових точок її поверхні. Тоді обсяг призми буде

де n - Число всіх квадратів.

4. Робочі позначки всіх вершин квадратів виходять як різниця чорних позначок та позначки Н про планування. Знаючи чорні позначки вершин квадратів нівелірної сітки, відмітку Н початкової точки проектної площини і задані ухили i 1 і i 2 проектованої поверхні за двома взаємно перпендикулярними напрямками, обчислюють проектні позначки вершин квадратів нівелірної сітки, а потім робочі позначки у зазначеній раніше послідовності.

Зв'язок між проектною відміткою Н 1 початкової точки та будь-якою довільною на проектній площині точкою з позначкою Н 2 виражається формулою

Н 2 = Н 1 + d 1 i 1 + d 2 i 2,

i 1 та i 2 – задані проектні ухили в горизонтальному та вертикальному напрямках;

d 1 і d 2 – відстані між початковою точкою та точкою, що визначається у напрямках ухилів.

Обчислені проектні та робочі позначки виписують на робоче креслення біля відповідних вершин квадратів, на основі яких проводять планувальні роботи та зачистку поверхні під проектні позначки.

5. Картограму земляних мас складають, використовуючи показану на плані сітку квадратів, що заповнюють. На цьому кресленні у кожної вершини квадратів виписують робочі позначки, що показують висоти насипів або глибини виїмок, і проводять лінію, що розмежовує насип від виїмок. Там, де насип перетворюється на виїмку, проектна лінія перетинає лінію землі, тобто. робоча позначка дорівнює 0. Такі точки називають точками нульових робіт.

Точки нульових робіт, які розташовані на сторонах квадратів, визначають методом лінійної інтерполяції між суміжними робочими відмітками, що мають різні знаки.

6. Визначення обсягів земляних робіт - частина проекту вертикального планування, необхідна для судження про техніко-економічний бік проекту, про організацію робіт та їх вартість.

Обсяги земляних робіт обчислюють такими способами:

Квадратів (при відносно спокійному рельєфі місцевості);

Трикутних призм (на ділянках з більш пересіченим рельєфом, коли закладення не перевищує 2 см у плані);

Поперечників (при сильно пересіченій місцевості, коли перевищення між точками, що віддаляються на плані один від одного на відстані 2 см, становить понад 2 м).

Для підрахунку обсягів земляних робіт за методом квадратів використовують топографічний план, на якому показана нівелірна сітка з виписаними чорними відмітками у вершинах квадратів, що заповнюють, отриманими в результаті нівелювання поверхні або з інтерполювання по горизонталі.

Обсяг земляних робіт (насипів та виїмок) за методом квадратів підраховують для кожного квадрата або частини його за формулами геометрії (обсяг призми з відомою площею основи та висотою, що дорівнює середньому значенню робочих позначок вершин). При цьому в підрахунок середньої робочої позначки число точок входять і нульові точки.

Після підрахунків обсягів окремих геометричних фігур обчислюють загальний обсяг насипу і виїмки і зводять баланс земляних робіт, тобто. визначають надлишок або нестачу ґрунту при вертикальному плануванні. Площі насипів та виїмок для наочності розфарбовують або штрихують.

Обсяг земляних робіт за профілями обчислюють після нанесення проектних ліній та визначення робочих позначок за формулою

При необхідності побудови на місцевості горизонтального кута з підвищеною точністю (тобто перевищує точність відліку інструменту) спочатку в точці Про будують проектний кут одним напівприйомом, відкладають проектну відстань ON і отримують на місцевості деякий кут, що відрізняється від проектного кута α.

Далі відкладений на місцевості кут МОN вимірюють способом повторень із заданою точністю. З порівняння виміряного значення кута α з проектним α визначають різницю ∆α = α – α' і обчислюють відрізок NN', на який треба перемістити точку N' в її проектне положення N, за формулою

2. У практиці будівництва доводиться передавати позначки вниз на дно глибокого котловану та вгору на високі частини споруди. Для передачі позначки, крім рейок та нівелірів, застосовують сталеву рулетку. Спостереження ведуть одночасно двома нівелірами, один з яких встановлений на поверхні, інший на дні котловану або на відповідному монтажному горизонті. Над котлованом встановлюють кронштейн, якого підвішують рулетку з нулем вгорі. Взявши відлік а1 по рейці, встановленій на репері А, повертають трубу у напрямку до підвішеної рулетки і одночасно по обидва нівеліри роблять відліки b1 і а2. Після цього спостерігач, що стоїть у котловані, робить відлік b2 по рейці, встановленої на кіль у точці В. Знаючи відмітку НА репера А, обчислюють відмітку верхнього зрізу колу за формулою:

HВ = HА + a1 – (a2 – b1) – b2.

Передавання позначки виконують для контролю двічі зі зміною висоти приладу, заповнюючи відповідну таблицю.

3. Побудова біля осьових точок споруд виробляють методами: прямокутних координат, полярним, лінійних засічок і прямий кутовий засічки.

Спосіб прямокутних координат переважно застосовують за наявності на будівельному майданчику будівельної координатної сітки. При цьому мають бути відомі проектні координати осьових точок споруди. Розглядаючи координати шуканих осьових точок А, В, С, D, вказаних на будівельному кресленні, можна будувати висновки про знаходження споруджуваної споруди в деякому певному квадраті будівельної координатної сітки, наприклад у квадраті 7 – 8 – 12 – 13 поблизу сторони його 12 – 13. Значення абсцис Х А та Х В, а також абсцис Х С та Х D попарно однакові. Отже, осі споруди паралельні координатним осям сітки. Для визначення на місцевості точок А і В необхідно визначити відстані ∆y A , ∆x A і ∆y B , ∆x B . Ці відстані, що відповідають збільшення координат по осях, знаходять з виразів:

∆y A = Y А - Y 12; ∆x A = X А - X 12;

∆y B = Y В - Y 13; ∆x B = Х В – Х 13 .

Відклавши на місцевості від точки 12 по лінії 12 – 13 величину ∆y A отримують точку а'. відновивши в цій точці перпендикуляр лінії 12 – а’ і відклавши на перпендикулярі величину ∆x A , знаходять точку А. аналогічно визначають положення інших точок. Щоб перевірити правильність побудов, вимірюють та порівнюють з проектними значеннями відстані між отриманими на місцевості точками. Крім цього, рекомендується виміряти і діагоналі прямокутника, що утворює основні осі наведеної будівлі.

Полярний спосіб полягає в тому, що для визначення відстаней і дирекційних кутів між опорними точками А і В і проектними точками С і D вирішують обернені геодезичні завдання, а потім по різниці дирекційних кутів сторони АВ і сторін АС і ВD обчислюють кути А і В. біля величини цих кутів від боку АВ і обчислені відстані d А і d, визначають положення шуканих точок З і D біля. Положення точок, побудованих полярним способом, контролюють порівнянням відстаней між ними, виміряних у натурі, з їх проектними значеннями.

Спосіб лінійних засічок застосовують щодо положення точок, близько розташованих від опорних пунктів. Він у тому, що відстанями а і b, як радіусами, проводять біля дуги, перетин яких і визначає положення точки З.

Відстань а та b від «твердих» точок не повинні перевищувати довжини мірного приладу, інакше лінійні засічки будуть відкладені з недостатньою точністю. Довжини засічок повинні бути визначені в результаті вирішення зворотних геодезичних завдань, а не графічно.

Спосіб прямої кутової засічки застосовують щодо положення точок, значно віддалених від опорних геодезичних пунктів. Він полягає в побудові на місцевості кутів і β, утворених «твердою» стороною АВ на певну точку С. Кути α і β обчислюють, як різницю дирекційних кутів відповідних сторін трикутника АВС.

4. Вертикальність конструкції при монтажі стін технічного підпілля виконують до початку монтажу плит перекриття: на цокольні панелі виносять паралелі осям, між однойменними ризиками паралелей натягують «дротяні осі» і від них до граней роблять виміри, якими визначають відхилення верху стін від осей; відхилення стін у нижньому перерізі отримують із вимірів від паралелей осям до граней панелей. Визначають позначки сходових майданчиків та опорних місць під укладання панелей (плит) перекриття.

За результатами нівелювання вирівнюють монтажний обрій, після чого приступають до монтажу панелей (плит) перекриття над технічним підпіллям.

Автономна некомерційна професійна освітня організація

«УРАЛЬСЬКИЙ ПРОМИСЛОВО-ЕКОНОМІЧНИЙ ТЕХНІКУМ»

ОСНОВИ ГЕОДЕЗІЇ
Навчально-методичний посібник з виконання практичних робіт

для студентів спеціальності

« Будівництво та експлуатація будівель та споруд»

Єкатеринбург, 2015 р.

Упорядник: Семенова Т.Г., викладач АН ПТЗ «Уральський промислово-економічний технікум».

ПЕРЕДМОВА

Для закріплення теоретичних знань та для набуття необхідних практичних умінь навчальною програмоюдисципліни «Основи геодезії» передбачаються практичні роботи, що проводяться після вивчення відповідної теми на лекційних заняттях.

Слід звернути увагу студента на те, що перед початком виконання практичної роботи з кожної теми Ви повинні вивчити відповідні розділи з рекомендованого Вам підручника ( навчального посібника) та/або матеріали лекцій.

Якщо роботу здано пізніше встановленого терміну, вона повинна бути захищена на консультаціях.

До цього посібника додається аркуш контролю, який заповнюється викладачем після виконання кожної практичної роботи.

Роботи мають виконуватися акуратно. За недбалість оцінка може бути знижена.

В результаті вивчення дисципліни та виконання даних практичних робіт студент має

Визначати становище ліній біля;

Вирішувати завдання на масштаби;

Вирішувати пряме та зворотне геодезичне завдання;

Виносити на будівельний майданчик елементи будгенплану;

Користуватися приладами та інструментами, що використовуються при вимірі ліній, кутів та позначок точок;

Проводити камеральні роботи після закінчення теодолітної зйомки та геометричного нівелювання;

знати:

Основні поняття та терміни, що використовуються в геодезії;

призначення опорних геодезичних мереж;

Масштаби, умовні топографічні знаки, точність масштабу;

Систему плоских прямокутних координат;

Прилади та інструменти для вимірювання: ліній, кутів та визначення перевищень;

Види геодезичних вимірів.

Практична робота №1,2

Вирішення задач на масштаби. Переклад чисельного на іменований.

.Визначення довжин відрізків на плані у заходах довжини біля.

Перегляд презентації №1

Масштаб - це відношення довжини лінії на карті, плані (кресленні) Sp до довжини горизонтального застосування відповідної лінії в натурі (на місцевості) Sm.

Чисельний масштаб - 1/ М, правильна дріб, у якої чисельник дорівнює 1, а знаменник М вказує у скільки разів зменшено лінії місцевості проти планом.

Наприклад, масштаб 1:10000 означає, що це лінії місцевості зменшено 10000 раз, тобто. 1 см плану відповідає 10000 см на місцевості

або 1 см плану = 100 м на місцевості,

або 1 мм плану = 10 м на місцевості.

Отже, знаючи довжину відрізка Sp плану за формулою Sm=Sp*M можна обчислити довжину лінії на місцевості або за формулою Sp=Sm:M визначити довжину відрізка на плані.

Наприклад, довжина лінії біля 252 м; масштаб плану 1:10 000. Тоді довжина лінії у плані Бр=252м: 10000=0,0252м = 25,2мм.

І, довжина відрізка на плані дорівнює 8,5 мм; масштаб плану 1: 5000. Потрібно визначити довжину лінії місцевості. Вона буде 8,5 мм*5000 = 42,5м.

Завдання №1Обчисліть довжину лінії біля Sm, для даних, наведених у таблиці 1. Результати запишіть у відповідну графу таблиці 1.

Таблиця 1

Масштаб картки	Довжина відрізка на карті, мм	Довжина лінії біля Sm,M	Масштаб картки	Довжина відрізка на плані, мм	Довжина лінії на місцевості, м
1:10000	62,5		1:1000
1:25000	20,2		1:500
1:5000	12,5		1:2000
1:50000	6,2		1:5000

Таблиця 2

Масштаб картки	Довжина відрізка на карті, мм	Довжина лінії біля Sm,M	Масштаб картки	Довжина відрізка на плані, мм	Довжина лінії на місцевості, м
1:2000		80,4	1:50000
1:5000		380,5	1:1000
1:10000		536	1:500
1:25000		625	1:2000

Часто в геодезичній практиці доводиться визначати масштаби аерознімків. Для цього вимірюють довжину відрізка на аерознімку та довжину горизонтального прокладання цієї лінії на місцевості. Потім, використовуючи визначення масштабу, обчислюють масштаб.

Наприклад: довжина відрізка на аероснімку 2.21 см.; довжина горизонтального прокладання цієї лінії біля 428,6 м.

Тоді, згідно з визначенням:

Завдання №2Визначте масштаби аерознімків, за даними, наведеними в таблиці 3. результати записати у відповідну графу таблиці 3

Таблиця 3

№п/п	Довжина горизонтального застосування біля м	Довжина відрізка на аероснімку	Відношення у відповідних одиницях	Масштаб аерознімка
1	625 м	62,5 мм	62,5 мм/625000мм	1:10000
2	525 м	5,25 см
3	125,5 м	2,51 см
4	62,2 м	31,1 см

Точність масштабу

Довжини ліній на місцевості, що відповідають 0,1 мм карти (плану), називається точністю масштабу - tm. Це величина, що характеризує точність визначення довжин ліній за картою (планом). Наприклад: точність масштабу 1:25000 дорівнює 2,5 м-коду.

Розрахунок можна вести так:

в 1 см – 250м;

за 1 мм - 25 м;

0,1 мм-2,5 м

або to = 0,1 мм * 25000 = 2,5 м.

Завдання №3

а) Визначте точність масштабів:

б) Точність масштабу карти (плану) дорівнює:

tm1=0,5м; t2=0,05M; t3 = ___; t4=_______;

Визначте масштаб карти (плану).

1/М1 = ______; 1/М2=_______; 1/МОЗ=_______; 1/М4=_______;
Завдання №4На карті масштабу 1:10000 (рис. 1) показаний розчин вимірювача, що дорівнює відстані між двома точками карти KL. Використовуючи наведений нижче графік лінійного масштабу (рис.2), визначте довжини горизонтальних програм ліній місцевості для всіх варіантів.




Малюнок 2

Завдання №5На графіці поперечного масштабу (рис.3) з основою 2 см., потовщеними лініями з номерами, позначений розчин вимірювача, рівний відстані між двома точками карти

Малюнок 3

Визначте довжину горизонтальних прокладень ліній місцевості для наступних варіантів:

І варіант, масштаб 1:10000	II варіант, масштаб 1:5000
S 1 =	S 1 =
S 2 =	S 2 =
S 5 =	S 5 =
S=	S=
Ш варіант, масштаб 1:2000	IV варіант, масштаб 1:
S 2 =	S 2 =
S 5 =	S 5 =
S=	S=

Вказівка: спочатку визначте відстані на місцевості (у відповідному масштабі) для відрізків 0-2; а1в1; а2в2; аЗвЗ.

Завдання №6 Побудуйте діаграму масштабу 1:2000 на папері з кресленням з основою 2,5 см; число поділів на підставі та за висотою прийняти рівним 10 (n=m=10). Підпишіть поділки на підставі та висоті (через одне). Діаграму приклеїти на залишене нижче місце.

Масштаб 1:2000
Визначення прямокутних координат точок

Завдання №1Визначити прямокутні координати всіх вершин полігону, заданих на навчальній карті топографічної масштабу 1:10000 (1:25000).

Вказівки до виконання.

Прямокутні координати точок визначають щодо кілометрової координатної сітки, що є системою ліній, паралельних координатним осям зони, що утворюють систему квадратів. Виходи ліній координатної сітки (сторін квадратів) підписані в рамці карти в кілометрах.

Порядок визначення координат точки розглянемо конкретному прикладі. У разі це точка 1 (див. рис.7).

Малюнок 7
Координати точки 1 (xi.yi) можуть бути визначені за формулою

1 = х o + Δх
y 1 = у 0 +Δу де хо,уо координати вершини квадрата, які визначаються за підписами виходів координатної сітки (в даному випадку хо=6062км; у 0 ==4310км)

або за формулою:
х 1 = х "o + Δх";
y 1 = у "про+ Δу".
У цьому прикладі прямокутні координати т. 1 дорівнюють
х 1 = 6062 km +720 m = 6065720 m;

y 1 = 4310км + 501 м = 4310501м.
або
х 1 = 6063км-280м = 6065720м;

yi = 4311км-499м = 4310501м.

При визначенні Вами координат точок робіть схематичне креслення, що ілюструє положення точки щодо координатних осей.

Таблиця 4

Схематичний креслення Т.№1	х 0 =
т.№2	х 0 =
т.№3	х 0 =
т.№4.	х 0 =

Зворотне геодезичне завдання

Завдання №2 За координатами вершин визначити довжини та дирекційні кути сторін полігону. Вказівки до виконання: формули для обчислення


Обчислення вести у схемі на вирішення зворотної геодезичної завдання (таблиця 5).

Схема для обчислень

Таблиця 23

Порядок рішення	Позначення величини	Значення величин
		лінія 1-2	лінія 2-3	лінія 3-4	лінія 4-1
1	y k
2	y H
3	Δy
4	х k
5	х H
6	Δх
7	tga
8	знаки Δх
9	r
10	α
11	sin r
12	S"
13	cos r
14	S"
15	Δx 2
16	Δy 2
17	Δх 2 +Δу 2
18	S""

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Глазовський технічний коледж

спеціальність 270103

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

За дисципліною ОСНОВИГЕОДЕЗІІ

Шифр 1051

Розробив

Крюков О.С.

Перевірив

1. Поняття про географічні та прямокутні координати

Географічні координати. Земля має форму сфероїда, тобто сплюснутої кулі. Так як земний сфероїд дуже мало відрізняється від кулі, то зазвичай цей сфероїд називають земною кулею.

Земля обертається навколо уявної осі і робить повний оберт за 24 год. Кінці уявної осі називаються полюсами: один із них називається північним, а інший - південним.

Подумки розріжемо земну кулюплощиною, що проходить через вісь обертання Землі. Ця уявна площина називається площиною меридіана. Лінія перетину цієї площини із земною поверхнею називається географічним (або істинним) меридіаном. Меридіанів можна провести скільки завгодно, і всі вони перетнуться в полюсах.

Площина, перпендикулярна до земної осі і проходить через центр земної кулі, називається площиною екватора, а лінія перетину цієї площини із земною поверхнею - екватором.

Якщо подумки перетнути земну кулю площинами, паралельними екватору, то поверхні Землі виходять кола, які називаються паралелями.

Нанесені на глобуси та карти паралелі та меридіани становлять градусну сітку. Градусна сітка дозволяє визначити положення будь-якої точки на земній поверхні (рис. 1).

Мал. 1. Градусна сітка земної поверхні

координата теодоліт геодезичне нівелювання фундамент

За початковий меридіан під час складання карт у метричних заходах прийнято Грінвічський меридіан, який проходить через Грінвічську обсерваторію (поблизу Лондона).

Положення будь-якої точки на земній поверхні, наприклад точки А, може бути визначено наступним чином: визначається кут між площиною екватора і вертикальною лінією з точки А (пряма лінія називається лінія, по якій падають тіла, що не мають опори).

Цей кут називається географічною широтоюточки А (рис. 2).

Мал. 2. Географічна широта

Широти відраховуються за дугою меридіана від екватора на північ і на південь від 0 до 90°. У Північній півкулі широти позитивні, у Південній – негативні.

Кут укладений між площинами початкового меридіана та меридіана, що проходить через точку А, називається географічною довготою точки А (рис. 3).

Мал. 3. Географічна довгота

Довготи відраховуються по дузі екватора або паралелі в обидві сторони від початкового меридіана від 0 до 180 °, на схід - зі знаком "плюс", на захід - зі знаком "мінус".

Географічна широта та довгота точки називаються її географічними координатами.

Щоб повністю визначити положення точки над земною поверхнею, необхідно знати ще третю її координату – висоту, що відраховується від рівня моря.

Поняття про прямокутні координати

Для характеристики положення точок земної поверхні застосовуються як географічні, а й прямокутні координати. Застосування останніх особливо зручне тоді, коли поверхню еліпсоїда можна замінити горизонтальною площиною.

На горизонтальній площині вибираються дві взаємно перпендикулярні лінії XX та YY (рис. 4), що приймаються за осі абсцис та ординат. Точка перетину осей є початком координат.

У СРСР напрямок осі абсцис поєднують з напрямком меридіана, що проходить через обраний початок координат на земній поверхні. При цьому позитивний напрямок осі абсцис йде на північ від початку координат, а негативний --- на південь. Позитивний напрямок осі ординат йде на схід від початку координат, негативний - на захід.

Осі прямокутних координат ділять площину на чотири чверті: I, II, III та IV, нумерація яких зростає у напрямку руху годинникової стрілки (рис. 4).

Мал. 4. Система плоских прямокутних координат, що застосовується в геодезії

Іноді напрямок осі абсцис поєднують не з напрямком меридіана, а з будь-яким довільним напрямком. Така система прямокутних координат називається умовною.

2. Призначення та влаштування теодоліту (Т-30). Види теодолітів. Геометрична схема

Технічні теодоліти

Теодоліт призначений для вимірювання вертикальних та горизонтальних кутів, для вимірювання відстаней та визначення магнітних азимутів по бусолі. Відповідно до ГОСТу 10529-86 теодоліти за точністю вимірювання кутів поділяються на:

Високоточні (Т-1)

Точні (Т-2, Т-5)

Технічні (Т-15, Т-30)

(Цифри - це середня квадратична помилка вимірювання кутів).

Мал. 5. Теодоліт ТЗВ:

а. Пристрій Т-30: 1 - підставка; 2, 3 - окулярні кільця окуляра та відлікового мікроскопа; 4 - вертикальне коло; 5 - зорова труба; 6 - візир; 7 - закріплювальний гвинт труби; 8 - кремальєра; 9 - навідний гвинт труби; 10 - циліндричний рівень; 11,12 - закріплювальний та навідний гвинти алідади; 13 - закріплювальний гвинт лімба; 14 - підйомний гвинт;

б. Оптична схема Т-30:1 - горизонтальне коло; 2, 3, 6,13 - лінзи; 4,10,14 - призми; 5 - псітапризму; 7 - окуляр відлікового мікроскопа; 8 - вертикальне коло; 9 - сітка; 11 - матове скло; 12 - дзеркало

Технічні теодоліти призначені для кутових вимірювань при прокладанні теодолітних і тахеометричних ходів, у знімальних мережах, при інженерних, геологічних та лінійних дослідженнях, при перенесенні проектів у натуру, при геодезичному забезпеченні будівництва і т.п. у використанні, забезпечені найпростішим відліковим пристроєм - односторонніми штриховими та шкаловими мікроскопами.

Цей клас складається з оптичних теодолітів Т15, ТЗО (рис. 5) Т60 (б.СРСР), Theo-020 (б.ГДР), TE-D2 (б.ВНР), теодоліти фірм: «Ніппон» (Японія), « Отто Феннель» (б.ФРН), «Філотехніка» (Італія), «Вільд Хербругг» (Швейцарія) та ін.

Теодоліт Т15 має односторонню систему відрахування по колах з передачею зображення штрихів у підлогу зору одного шкалового мікроскопа (рис. 6). Є можливість використання Т15 за триштативним методом. На базі Т15 створено теодоліт Т15К з зорової трубою прямого зображення і компенсатором при вертикальному колі, що працює в діапазоні ±3" (Т15 і Т15К випускалися з 1973 по 1981).

Мал. 6 . Поле зору шкалового мікроскопа теодолітів з секторним оцифруванням вертикального кола (Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К). Відліки: по горизонтальному колу - 12 ° 05,65 "; по вертикальному колу - 2 ° 34,64"

Теодоліти ТЗО, 2Т30 мають односторонню відлікову систему, оцінка частки поділу кола виконується на око по нерухомому індексу. На малюнку 7 відліки по горизонтальному колу: а - 70°05", б - 18°02,0", - 111°37,5"; по вертикальному: а - 358°46", б +1 °36,5", - 0°42,5".

Мал. 7. Поле зору відлікового пристрою теодоліту: а - ТЗВ; б - 2Т30 при позитивному куті нахилу; в - 2Т30 при негативному куті нахилу

3. Геометричне нівелювання способом «з середини», його схема

Геометричне нівелювання проводиться горизонтальним візирним променем, який отримують найчастіше за допомогою приладів, які називають нівелірами. Точність геометричного нівелювання характеризується середньою квадратичною похибкою нівелювання на 1 км подвійного ходу, що дорівнює від 0.5 до 10.0 мм, залежно від типу використовуваних приладів.

Спосіб геометричного нівелювання

Геометричне нівелювання виконується горизонтальним променем візування. Перед нівелюванням точки на місцевості закріплюють кілочками, милицями, черевиками, куди встановлюють вертикально нівелірні рейки. Місце встановлення нівеліра для роботи називають станцією, а відстань від нівеліра до рейки – плечем нівелювання.

Рис.8. Спосіб геометричного нівелювання із середини.

При нівелюванні з середини (рис.4) нівелір встановлюється приблизно на рівних відстанях від рейок, поставлених на точки А і В, а перевищення обчислюють за формулою:

де а і b - відліки в мм по рейках, встановлених відповідно на задній по ходу руху при нівелюванні та передній точках.

Знак перевищення h вийде позитивним, якщо більше b, і негативним, якщо а менше b. Якщо відома висота НА задньої точки А, то висота передньої точки

НВ = НА + h.

Установка нівеліру в робоче положення

Для установки нівеліра в робоче положення його закріплюють на штативі становим гвинтом і обертанням спочатку двох, а потім третього підйомних гвинтів приводять бульбашку круглого рівня на середину. Відхилення бульбашки від середини допускається в межах другого кола. У цьому випадку діапазон роботи елеваційного гвинта дозволить встановити пляшечку циліндричного рівня в нульпункт і встановити візирну вісь зорової труби в горизонтальне положення при дотриманні головної умови (для нівеліра з циліндричним рівнем UU1 WW1). Наближене наведення на нівелірну рейку виконують за допомогою мушки, розташованої зверху зорової труби. Більш точне наведення здійснюють обертанням гвинта зорової труби, яку перед відліком по рейці попередньо встановлюють по оку (обертанням окуляра) і по предмету (обертанням кремальєри) для чіткого спільного зображення сітки ниток і поділів на нівелірній рейці. Перед відліком середньої нитки ретельно поєднують кінці бульбашки циліндричного рівня в поле зору труби, повільно обертаючи елеваційний гвинт.

4. Геодезичний супровід під час монтажу стрічкових фундаментів

Велике значення має постійний геодезичний супровід монтажу та контроль точності встановлення збірних елементів у проектне положення. При цьому виконують виконавчу зйомку - геодезичну перевірку фактичного положення змонтованих конструкцій у плані та за висотою. За даними зйомки складають виконавче креслення, що дозволяє провести оцінку точності монтажу. Після розгляду виконавчої документації вирішується питання щодо можливості продовження будівельно-монтажних робіт.

Вивірка конструкцій за допомогою геодезичних інструментів проводиться за нанесеними осьовими ризиками та маркувальними відмітками.

При вивірці фундаментів теодоліт встановлюють над осьовим знаком обноски або крайнього фундаменту і наводять хрест ниток труби на осьовий, знак обноски ((фундаменту) у протилежному кінці будівлі. Потім, поступово повертаючи трубу, наводять хрест ниток на всі фундаменти, що перевіряються і фіксують на них фактичне положення осей. При відсутності знаків закріплення розбивних осей теодоліт встановлюють над першим фундаментом і центрують в точку перетину поздовжньої та поперечної осей будівлі. усі фундаменти.

Однак вивірка теодолітом, встановленим над першим фундаментом, можлива тільки при порівняно невеликій довжині ряду (до 100-120 м), коли дальні фундаменти добре видно. При більшій довжині будівель "(до 250 м) теодоліт встановлюють у середині ряду і також центрують у точку перетину поздовжньої та поперечної осей даного ряду фундаментів. Вивірку осей роблять так само, як і в попередньому випадку, з тією лише різницею, що після нанесення рисок на одній половині ряду (фундаментів трубу повертають ця 180 ° і з цього положення наносять ризики на другій половині ряду фундаментів).

Після вивіряння осі одного ряду рулеткою вимірюють відстані поперек прольоту на першому та останньому фундаментах та між фундаментами ряду; при цьому для зменшення помилок рулетку розтягують на всю довжину, розмічаючи нею розташування проміжних фундаментів.

Поперечні осі фундаментів перевіряють шляхом ворота на 90° труби теодоліту, що встановлюється почергово в центрі кожного фундаменту на осі першого поздовжнього ряду.

Положення фундаментів по висоті контролюють нівеліром щодо тимчасових реперів, розташованих поблизу будівлі, що будується. Позначки тимчасових реперів встановлюють за основними реперами об'єкта. Фундаменти нівелюють лише групами, одночасно по одному або декількома рядами. При вимірах визначають позначку дна склянки фундаменту в центрі, позначку верху бетону фундаменту та анкерів. У склянках для двогілкових колойн позначки беруть у двох точках - по осях гілок.

Всі результати вимірів - дійсні положення осей, розміри між фундаментами, розміри склянок внизу та їх позначки - наносять на виконавчу геодезичну схему.

Визначити позначку точок 1 та 2 на плані з горизонталями аналітичним шляхом

НА = НН.Г + h / d * a (м);

НН.Г = 28.00 м;

d=40 м; а = 10 м,

h - висота перерізу (h=1 м)

d - закладення

а - відстань від нижньої горизонталі до шуканої точки

НА1 = 28.00 + 1/40 * 10 = 28.25 м

НА2 = 29.00 + 1/50 * 10 = 28.20 м

Список використаної літератури

1. Баздирєв Г. І., Лошаков В. Г., Пупонін А. І. та ін. Землеробство. - М.: Колос, 2000. - 552 с.: Іл.

2. Дубенок Н. Н., Шуляк А. С. Землевпорядкування з основами геодезії. - М.: Колос, 2004. - 320 с: іл.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Основні види геодезичних креслень. Відмінні ознакиплану та картки. Основні перевірки та юстування теодоліту. Суть геодезичного обґрунтування. Геодезичний супровід при монтажі колон у склянки фундаментів. Схема вивіряння колон по вертикалі.

контрольна робота , доданий 15.10.2009


Основні типи нівелірів. Геодезичне трасування лінійних споруд. Висотна мережа згущення. Геометричне нівелювання з "середини" та "вперед". Порядок зняття відліків під час роботи з двосторонніми рейками. Контроль спостережень та його обробка.

презентація , доданий 08.12.2014


Визначення середньої квадратичної помилки кута, виміряного одним повним прийомом з допомогою теодолита Т-30. Оцінка точності коефіцієнта далекоміра зорової труби. Врівноваження результатів нівелювання системи ходів способом непрямих вимірів.

контрольна робота , доданий 17.05.2010


Розв'язання геодезичних завдань на масштаби, читання топографічного плану та рельєфу за планом (картою), орієнтирних кутів ліній, прямокутних координат точок, лінійних вимірів. Вивчення та робота теодоліту, підготовка топографічної основи для планування.

практична робота , доданий 15.12.2009


Історія геодезії. Явище рефракції. Вивчення рефракційних спотворень в інженерно-геодезичних вимірах. Геометричне нівелювання чи нівелювання горизонтальним променем. Сучасні інструменти високоточних інженерно-геодезичних вимірів.

реферат, доданий 25.02.2009


Обчислення дирекційних кутів сторін, прямокутних координат та довжини розімкнутого теодолітного ходу. Побудова та оформлення плану теодолітної зйомки. Журнал нівелювання залізничної траси. Розрахунок пікетажного становища основних точок кривої.

контрольна робота , доданий 13.12.2012


Ознайомлення із геодезичними приладами. Конструктивні особливості теодоліту 4Т30, нівеліру 3Н-5Л та електронного тахеометра 3Та5. Геометричне, тригонометричне, гідростатичне, барометричне нівелювання. Автоматизація тахеометричної зйомки.

звіт з практики, доданий 16.02.2011


Дослідження робіт, що виконуються нівеліром. Геометричне, барометричне та гідростатичне нівелювання. Побудова площин. Проектування та розбивка горизонтального майданчика. Камеральне оброблення результатів нівелювання будівельного майданчика.

курсова робота , доданий 23.12.2014


Геометричне та тригонометричне нівелювання, фізичний зміст. Сфери застосування астрономічного та астрономо-гравіметричного нівелювання. Високоточні та технічні нівеліри, типи рейок. Види лазерних рівнів. Особливості побудови профілю.

курсова робота , доданий 15.05.2012


Опис систем координат, що застосовуються у геодезії. Технологічні схеми перетворення координат. Упорядкування каталогів геодезичних, просторових прямокутних, плоских прямокутних координат Гаусса-Крюгера в системах ПЗ-90.02, СК-42, СК-95.

Геодезія – наука про визначення фігури, розмірів та гравітаційного поля Землі та про вимірювання на земній поверхні для відображення її на планах та картах, а також для проведення різноманітних інженерних та народногосподарських заходів. На практиці вимірювання доводиться проводити і на поверхні землі, і під її поверхнею (тунелі метро, ​​шахти), і над землею (наприклад, при спорудженні висотних будівель або унікальних споруд, як Останкінська телевежа). Геодезичні роботи потрібні для найрізноманітніших цілей, і насамперед складання планів і карт.

Завдання геодезії поділяються на наукові та науково-технічні.

Головним науковим завданням геодезії є визначення форми та розмірів Землі та її зовнішнього гравітаційного поля. Поруч із геодезія грає велику роль вирішенні багатьох інших наукових завдань, що з вивченням Землі. До таких завдань, наприклад, належать: дослідження структури та внутрішньої будови Землі, горизонтальних і вертикальних деформацій земної кори; переміщень берегових ліній морів та океанів; визначення різниць висот рівнів морів, рухів земних полюсів та ін.

Науково-технічні та практичні завдання геодезії надзвичайно різноманітні; із суттєвими узагальненнями вони полягають у наступному:

– польові дослідження – польова геодезія забезпечує складання проектів споруд шляхом виконання польових геодезичних вимірів та обчислювально-графічних робіт;

- Розбивні роботи - перенесення запроектованих споруд на територію;

– виконавчі зйомки – з метою того, щоб з'ясувати, наскільки відрізняються результати виконаного етапу від проекту;

- Спостереження за деформаціями.

Усі завдання геодезії вирішуються з урахуванням результатів спеціальних вимірів, званих геодезичними, виконуваних з допомогою спеціальних геодезичних приладів. Тому розробка програм та методів вимірів, створення найбільш доцільних типів геодезичних приладів становлять важливі науково-технічні завдання геодезії.

Численність наукових та практичних завдань, що вирішуються геодезією, призвела до виділення в ній низки самостійних розділів: топографії, вищої геодезії, картографії, прикладної (інженерної) геодезії, аерофотогеодезії та космічної геодезії (дистанційні методи зондування):

Вища геодезія – вивчає фігуру, розміри та гравітаційне поле Землі та планет Сонячної системи, а також теорію та методи побудови геодезичної мережі в єдиній системі координат. Вища геодезія тісно пов'язана з астрономією, гравіметрією, геофізикою та космічною геодезією.

Геодезія (топографія) – займається зйомкою порівняно невеликих ділянок землі та розробляє способи їх зображення на планах та картах.

Картографія – вивчає методи, процеси створення та використання карт, планів, атласів та іншої картографічної продукції.

Фотограмметрія – вивчає способи визначення форми, розмірів та положення об'єктів у просторі за їхніми фотографічними зображеннями.

Космічна геодезія – вивчає методи обробки даних, отриманих з космічного просторуза допомогою штучних супутників, міжпланетних кораблів та орбітальних станцій, які використовуються для вимірювань на землі та планетах сонячної системи.

Інженерна (прикладна) геодезія – вивчає методи та засоби проведення геодезичних робіт при пошуках, проектуванні, будівництві та експлуатації різноманітних та інженерних споруд, при розвідці, використанні та експлуатації природних багатств.

Маркшейдерія (підземна геодезія) вивчає методи проведення геодезичних робіт у підземних гірничих виробках.

Чітко означених меж між переліченими дисциплінами немає. Так, топографія включає елементи вищої геодезії і картографії, інженерна геодезія використовує розділи практично всіх інших геодезичних дисциплін і т.д.

Вже з цього неповного переліку геодезичних дисциплін видно, які різноманітні завдання – і теоретичного, і практичного характеру – доводиться вирішувати геодезистам, щоб задовольнити вимоги державних та приватних установ, компаній та фірм. Для державного планування та розвитку продуктивних сил країни необхідно вивчати її територію у топографічному відношенні. Топографічні карти та плани, створювані геодезистами, потрібні всім, хто працює або пересувається Землею: геологам, морякам, льотчикам, проектувальникам, будівельникам, землеробам, лісівникам, туристам, школярам тощо. Особливо потрібні карти армії: будівництво оборонних споруд, стрілянина по невидимих ​​цілях, використання ракетної техніки, планування військових операцій - все це без карт та інших геодезичних матеріалів просто неможливо.

Геодезія постійно вбирає у собі досягнення математики, фізики, астрономії, радіоелектроніки, автоматики та інших фундаментальних та прикладних наук. Винахід лазера призвело до появи лазерних геодезичних приладів - лазерних нівелірів та світлодімірів; кодові вимірювальні прилади з автоматичною фіксацією відліків могли з'явитися лише на певному рівні розвитку мікроелектроніки та автоматики. А досягнення інформатики викликали в геодезії справжню революцію, в останні роки будівництво так званих унікальних інженерних споруд зажадало від геодезії різкого підвищення точності вимірювань і враховувати десяті і навіть соті частки міліметра. За результатами геодезичних вимірів вивчають деформації та опади діючого промислового обладнання, виявляють рух земної кори у сейсмоактивних зонах, спостерігають за рівнями води у річках, морях та океанах та рівнем ґрунтових вод. Можливість використання штучних супутників Землі на вирішення геодезичних завдань призвела до появи нових розділів геодезії – космічної геодезії і геодезії планет.



Міністерство освіти і науки Самарської області

Міністерство майнових відносин Самарської області

Державний освітній заклад

середньої професійної освіти

Тольяттінський індустріально-педагогічний коледж (ГОУ СПО ТВК)

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

Дисципліна: Основи геодезії

Прийняв: викладач____

Гусарова С.А.

підпис Ф.І, О.

Виконав:

студент групи С-271

"_______" 2008 р.

ПЕРЕДМОВА

Для закріплення теоретичних знань та набуття необхідних практичних умінь навчальною програмою дисципліни «Основи геодезії» передбачаються лабораторні та практичні роботи, які проводяться після вивчення відповідної теми на лекційних заняттях.

Слід звернути увагу студента на те, що перед початком розв'язання завдань з кожної теми Ви повинні вивчити відповідні розділи з рекомендованого Вам підручника (навчального посібника) та/або матеріали лекцій.

Якщо роботу здано пізніше встановленого терміну, вона повинна бути захищена на консультаціях.

До цього посібника додається аркуш контролю, який заповнюється викладачем після виконання кожної практичної роботи.

Роботи мають виконуватися акуратно. За недбалість оцінка може бути знижена.

В результаті вивчення дисципліни та виконання даних лабораторних, практичних робіт студент має

суть основних геодезичних понять,

типи та влаштування основних геодезичних приладів

використовувати мірний комплект для вимірювання довжин ліній, теодоліт для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів, нівелір для вимірювання перевищень; за відомими координатами визначати положення проектної точки на місцевості в плані та за висотою інструментальними методами

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

Практична робота №1. Розв'язання задач на масштаби

Масштаб - це відношення довжини лінії на карті, плані (кресленні) Sp до довжини горизонтального застосування відповідної лінії в натурі (на місцевості) Sm.

Чисельний масштаб - 1/ М, правильна дріб, у якої чисельник дорівнює 1, а знаменник М вказує у скільки разів зменшено лінії місцевості проти планом.

Наприклад, масштаб 1:10000 означає, що це лінії місцевості зменшено 10000 раз, тобто. 1 см плану відповідає 10000 см на місцевості

або 1 см плану = 100 м на місцевості,

або 1 мм плану = 10 м на місцевості.

Отже, знаючи довжину відрізка Sp плану за формулою Sm=Sp*M можна обчислити довжину лінії на місцевості або за формулою Sp=Sm:M визначити довжину відрізка на плані.

Наприклад, довжина лінії біля 252 м; масштаб плану 1:10 000. Тоді довжина лінії у плані Бр=252м: 10000=0,0252м = 25,2мм.

І, довжина відрізка на плані дорівнює 8,5 мм; масштаб плану 1: 5000. Потрібно визначити довжину лінії місцевості. Вона буде 8,5 мм*5000 = 42,5м.

Завдання №1 Обчисліть довжину лінії біля Sm, для даних, наведених у таблиці 1. Результати запишіть у відповідну графу таблиці 1.

Таблиця 1

Таблиця 2

Часто в геодезичній практиці доводиться визначати масштаби аерознімків. Для цього вимірюють довжину відрізка на аерознімку та довжину горизонтального прокладання цієї лінії на місцевості. Потім, використовуючи визначення масштабу, обчислюють масштаб.

Наприклад: довжина відрізка на аероснімку 2.21 см.; довжина горизонтального прокладання цієї лінії біля 428,6 м.

Тоді, згідно з визначенням:

Завдання №2 Визначте масштаби аерознімків, за даними, наведеними в таблиці 3. результати записати у відповідну графу таблиці 3

Таблиця 3

Точність масштабу

Довжини ліній на місцевості, що відповідають 0,1 мм карти (плану), називається точністю масштабу - tm. Це величина, що характеризує точність визначення довжин ліній за картою (планом). Наприклад: точність масштабу 1:25000 дорівнює 2,5 м-коду.

Розрахунок можна вести так:

в 1 см – 250м;

за 1 мм - 25 м;

0,1 мм-2,5 м

або to = 0,1 мм * 25000 = 2,5 м.

Завдання №3

а) Визначте точність масштабів:

б) Точність масштабу карти (плану) дорівнює:

tm1=0,5м; t2=0,05M; t3=____ ___; t4=_______;

Визначте масштаб карти (плану).

1/М1 = ______; 1/М2=_______; 1/МОЗ=_______; 1/М4=_______;

Завдання №4 На карті масштабу 1:10000 (рис. 1) показаний розчин вимірювача, що дорівнює відстані між двома точками карти KL. Використовуючи наведений нижче графік лінійного масштабу (рис.2), визначте довжини горизонтальних програм ліній місцевості для всіх варіантів.

Вказівка: спочатку визначте відстані на місцевості (у відповідному масштабі) для відрізків 0-2; а1в1; а2в2; аЗвЗ.

Завдання №6 Побудуйте діаграму масштабу 1:2000 на папері з кресленням з основою 2,5 см; число поділів на підставі та за висотою прийняти рівним 10 (n=m=10). Підпишіть поділки на підставі та висоті (через одне). Діаграму приклеїти на залишене нижче місце.

Масштаб 1:2000

Практична робота №2. Читання топографічного плану

Завдання №1 Вивчіть умовні знаки, що є на виданій Вам топографічній карті, користуючись таблицею умовних знаків, відповідно до їх підрозділу на 4-і групи: 1-а - контурні умовні знаки;

2-а – позамасштабні умовні знаки;

3-тя – лінійні умовні знаки;

4-та - пояснюючі умовні знаки та написи.

Виберіть по 3 умовні знаки з кожної групи, скопіюйте їх у відведених для цього прямокутниках і підпишіть поруч із прямокутником названого умовного знака.

Практична робота №3. Читання рельєфу за планом (картою)

Завдання №1 Вивчіть рельєф, представлений на Вашій карті горизонталями.

Знайдіть на карті п'ять основних форм рельєфу. Скопіюйте за кожною формою одну найбільш характерну. Підпишіть відповідно до правил висоти горизонталів, поставте схил штрихи. Проведіть характерні лінії рельєфу (лінії водотоку та вододілу).

Основні форми рельєфу.

Практична робота №4. Визначення орієнтирних кутів ліній за планом

Завдання №1 На навчальній топографічній карті викладачем гуртками з наколами позначені вершини замкнутої фігури, яка називається в геодезії полігон. Прокреслити олівцем (по лінійці) прямими лініями сторони полігону. Скласти, схематичне креслення полігону.

Приклад складання схеми показаний малюнку 4

Малюнок 4

Завдання №2 Виміряти геодезичним транспортиром внутрішні кути полігону, округляючи звіти до 5*.

Виписати результати вимірювання кутів на складену Вами схему полігону, розташувавши написи, як зазначено на зразку.

Обчислити практичну суму виміряних кутів:

∑β 1 =β 1 +……+β 4

і теоретичну суму кутів за формулою β 0 = 180(n-2), де n-число кутів у полігоні.

Обчислити різницю ∑β 1 -β 0 =f β звану геодезії невязкою.

Порівняти отриману нев'язку з допустимою f βа i, що визначається за формулою: f βа i = l5√ n

Схема полігону.

Завдання №3 За допомогою геодезичного транспортира виміряти на навчальній картігеографічний азимут та дирекційний кут сторони полігону 1-2. Обчислити магнітний азимут. Величину відмінювання магнітної стрілки розрахувати за даними карти.