Геодезические сети

Заданные уклоны пишут красной тушью в графу «уклоны проектной линии». Наклон черты указывает на подъём или спуск проектной линии по ходу трассы. Число, стоящее над чертой, выражает уклон в тысячных долях, а число под чертой показывает длину участка, на котором проектная линия проходит с указанным уклоном.

Уклон линии равен тангенсу угла наклона линии, или уклон есть отношение превышения к горизонтальному проложению линии:

i = tgα = h/d.

Если известны уклон i и горизонтальное проложение d, то превышение между точками концов линии будет равно:

h= id.

В соответствии с заданием проектная отметка пикета 0 равна Н0 -1,20. Уклоны проектной линии от ПК0 до ПК2 +0,031, от ПК2 до ПК5 +0,009.

Отметки точек вычисляем по формуле:

Hn = H n-1 + i∙d.

По вычисленным проектным отметкам точек переломов проектную линию наносим на профиль.

На всех пикетах и плюсовых точек профиля вычисляем рабочие отметки (высота насыпей или глубина выемок) как разность проектной отметки земляного полотна и отметки поверхности земли. На выемках рабочие отметки записываем под проектной линией, а на насыпях — над ней. Над точками пересечений проектной линии и линии профиля поверхности земли, называемыми точками нулевых работ (или переходными), записываем рабочие отметки, равные 0,00 м.

Из точки нулевых работ опускаем перпендикуляр (ординату) на линию условного горизонта и вычисляем горизонтальные расстояния до этой точки от ближайших пикетов или плюсовых точек профиля. Вычисления выполняем по формулам:

x = аd / (a + b); y = bd / (a + b) ,.

где х и у — горизонтальные расстояния до точки нулевых работ от ближайших к ней соответственно задней и передней точек (пикетных или плюсовых) профиля; а и b — рабочие отметки на этих задней и передней точках профиля, между которыми находится точка нулевых работ; d — горизонтальное расстояние между задней и передней точками профиля (ближайшими к точке нулевых работ).

Вычисление расстояний х и у контролируется соблюдением равенства:

х + у = d .

Отметку Н точки нулевых работ вычисляем по формуле для нахождения проектных отметок и, округлив ее до сотых долей метра, записываем вдоль ординаты, опущенной из точки нулевых работ на линию условного горизонта профиля. Слева и справа от этой ординаты над линией условного горизонта записываем расстояние х и у до точки нулевых работ от ближайшей задней и передней точек профиля.

В соответствии с заданием построено проектное положение трассы (с заданными уклонами между пикетами) — на профиле показано красным цветом.

5. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЁМКА.

5.1 Плановое и высотное обоснование тахеометрической съемки.

Тахеометрическая съёмка — совместная плановая и высотная съёмка участка. В основном при съёмке применяют полярный способ. При одном визировании со станции на снимаемую точку определяют вертикальный и горизонтальный углы и расстояние по нитяному дальномеру. Эти данные позволяют определить плановое и высотное положение точки.

Основой для съёмки участка в нашем случае является высотно-теодолитный разомкнутый ход. В ходе линии между станциями измеряют мерной лентой, а расстояния от станций хода до реечных точек — нитяным дальномером. Отметки станций I и IV равны НстI = 38,71 м; НстIV = 42,43 м Направление линии ст. I — ст. II — дирекционный угол равен 34°10ʹ.

Результаты съемки приведены в таблице 2.

Абрис съемки приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 — Абрис тахеометрической съемки.

Таблица 2 — Журнал тахеометрической съемки Номер точки набл Отсчеты Угол наклона Гориз. проложение.

d=D'cos2α h'=½Dsin2α Высота наведения, l, м Превышение.

h=h'+i-l, м Отметки, Н, м по нитяному дальномеру по ГК по ВК 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Станция I i=1.3 МО=-0°01ʹ 38,71 КП Ст. II 200 -0°24ʹ i=l КЛ Cт. II 200 0°00ʹ +0°22 +0°23 200 +1,34 i=l +1,34 40,05 1 150 41°15ʹ -0°56ʹ -0°55ʹ 150 -2,40 l=3 м -4,10 34,61 2 120 55°00ʹ -0°22ʹ -0°21ʹ 120 -0,73 i=l -0,73 37,98 3 100 90°00ʹ +0°35ʹ +0°36ʹ 100 +1,05 i=l +1,05 39,76 4 46 90°00ʹ +1°48ʹ +1°49ʹ 46 +1,46 i=l +1,46 40,17 5 88 27°30ʹ -1°58ʹ -1°57ʹ 88 -2,99 i=l -2,99 35,72 6 120 12°30ʹ -0°26ʹ -0°25ʹ 120 -0,87 i=l -0,87 37,84 7 66 0°00ʹ -2°06ʹ -2°05ʹ 65,2 -2,40 i=l -2,40 36,31 8 44 320°00ʹ -2°32ʹ -2°31ʹ 43,9 -1,93 i=l -1,93 36,78 9 45 270°00ʹ -2°13ʹ -2°12ʹ 44,9 -1,73 i=l -1,73 36,98 10 116 299°00ʹ -0°06ʹ -0°05ʹ 116 -0,17 i=l -0,17 38,54 11 160 322°30ʹ +0°24ʹ +0°25ʹ 160 +1,16 i=l +1,16 39,87 Cт. II 0°01ʹ Продолжение таблицы 2.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Станция II i=1.25 МО= -0°01ʹ 40,15 КП Ст. I 200 310°17ʹ +0°23ʹ Ст. III 160 158°41ʹ +0°22ʹ КЛ I 200 0°00ʹ -0°25ʹ -0°26ʹ 200 -1,40 i=l -1,40 38,75 III 160 280°25ʹ -0°24ʹ -0°25ʹ 160 -1,07 i=l -1,07 39,08 12 100 108°00ʹ +1°34ʹ +1°35ʹ 1000 +2,76 i=l +2,76 42,91 13 70 108°00ʹ +1°36ʹ +1°37ʹ 70 +1,97 i=l +1,97 42,12 14 28 108°05ʹ +0°45ʹ +0°46ʹ 28 +0,36 i=l +0,36 40,51 15 46 283°30ʹ -1°42ʹ -1°41ʹ 46 -1,35 i=l -1,35 38,8 16 100 283°30ʹ -1°25ʹ -1°24ʹ 100 -2,44 i=l -2,44 37,71 17 46 342°00ʹ -2°20ʹ -2°19ʹ 45,9 -1,86 i=l -1,86 38,29 18 80 28°00ʹ -1°06ʹ -1°05ʹ 60 -1,13 i=l -1,13 39,02 Ст. I 0°01ʹ Станция III i=1.4 МО= -0°01ʹ 39,17 КП Ст. II 160 0°00ʹ -0°24ʹ -0°23ʹ Ст. IV 190 276°16ʹ -1°00ʹ -0°59ʹ КЛ Продолжение таблицы 2.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ст. II 160 0°00ʹ +0°22ʹ +0°23ʹ 160 +1,01 +1,01 40,18 Ст. IV 190 212°45ʹ +0°58ʹ +0°59ʹ 190 +3,20 +3,20 42,37 19 126 309°00ʹ -1°58ʹ -1°57ʹ 126 -4,28 -4,28 34,89 20 84 332°30ʹ -2°23ʹ -2°22ʹ 83,9 -3,46 -3,46 35,71 21 60 0°00ʹ -2°40ʹ -2°39ʹ 59,9 -2,79 -2,79 36,38 22 80 46°00ʹ -1°26ʹ -1°25ʹ 80 -2,00 i=l -2,00 37,17 23 120 56°00ʹ -0°40ʹ -0°39ʹ 120 -1,40 i=l -1,40 37,77 24 80 85°00ʹ +1°44ʹ +1°45ʹ 80 +2,44 +2,44 41,61 25 104 107°30ʹ +2°02ʹ +2°03ʹ 103,9 +3,69 i=l +3,69 42,86 26 104 140°00ʹ +1°40ʹ +1°41ʹ 104 +3,05 +3,05 42,22 27 60 214°00ʹ +2°30ʹ +2°31ʹ 59,9 +2,63 +2,63 41,8 28 102 287°00ʹ -0°48ʹ -0°47ʹ 102 -1,39 -1,39 37,78 Ст. II 0°00ʹ Станция IV i=1.3 МО= -0°01ʹ 42,43 КП Ст. III 190 — +0°56ʹ КЛ Ст. III 0°00ʹ +0°58ʹ +0°59ʹ -3,15 -3,15 39,28 29 126 50°00ʹ +0°33ʹ +0°34ʹ 126 +1,25 +1,25 43,68 30 75 50°00ʹ +1°03ʹ +1°04ʹ 75 +1,40 +1,40 43,83 31 100 90°00ʹ +1°07ʹ +1°08ʹ 100 +1,98 +1,98 44,41 32 50 90°00ʹ +0°39ʹ +0°40ʹ 50 +0,58 +0,58 43,01 33 100 270°00ʹ -0°50ʹ -0°49ʹ 100 -1,43 -1,43 41,00 34 130 311°30ʹ -1°19ʹ -1°18ʹ 130 -2,95 -2,95 39,48 Ст. III 0°00ʹ.

По данным тахеометрического журнала определяем превышения между станциями хода и последовательно их отметки после уравнивания (таблица 3).

Таблица 3 — Ведомость определения отметок станций и направлений линий.

№ ст. Длины линий Превышения, м Исправл. превышения Отметки, м Гориз. углы Дирекц. углы прямые обрат сред. поправки I 38,71 200 1,34 -1,40 1,37 +0,07 1,44 34°10ʹ II 40,15 208°25ʹ 160 -1,07 1,01 -1,04 +0,06 -0,98 62°35ʹ III 39,17 212°45ʹ 190 3,21 -3,16 3,19 +0,07 +3,26 95°20ʹ IV 42,43 Σ 550 3,48 -3,55 3,52 hтеор =3,72 fh = 3.52 — 3.72 = -0.20 = -20 см.

fhдоп =±0,04 L/√n = ± 13 см Невязку распределяют с обратным знаком знаку невязки и прямо пропорционально длинам линий. Сумма исправленных превышений между станциями должна быть равна теоретическому превышению хода. Отметка станции HII равна отметке станции НI плюс исправленное превышение между этими станциями. Аналогично вычисляют отметки станций III и IV.

Измерение вертикальных углов. Необходимо правильно определять углы наклона линий. Из отсчётов по вертикальному кругу на какую-либо точку при КП и КЛ вычисляют место нуля (МО), т. е. отклонение алидады от горизонтального положения при пузырьке уровня горизонтального круга на середине.

Место нуля для теодолита 4Т30 определяют по формуле:

МО=(КП+КЛ) / 2.

Например, при наведении со станции I на станцию II отсчёты при КП = - 0°24' и при КЛ = + 0°22' (см. журнал):

МО=(- 0°24' + 0°22') / 2= - 0°01'.

Значит, алидада отклонена от горизонтального положения при пузырьке уровня на середине на минус одну минуту (-0°01').

Угол наклона линии I-II равен.

α=КЛ — МО = 0°22' - (- 0°01') = 0°23'.

Для контроля определяют угол наклона по другой формуле.

α=МО — КП = - 0°01' - (- 0°24') = 0°23'.

На станциях II и III МО вычисляют дважды: по задней и передней станциям и усредняют. С учётом МО определяют углы наклоны линий от станций на реечные точки. Например, угол наклона линии от станции II на точку 17 равен α = КЛ — МО = - 2°20' - (- 0°01') = - 2°19'.

Вычисление горизонтальных проекций наклонных линий от станций до реечных точек. Вычисление горизонтальных проложений (проекций) d от станций до реечных точек производят по значению наклонных расстояний D', измеренных нитяным дальномером (коэффициент дальномера С = 100), и углов наклона α по формуле:

d17 = D' · cos2α = C·n·cos2α.

d17 = 100 · 46 см · (cos 2°17') 2 = 45,92 м, где d17 — проекция до точки 17 от станции II. Округляем 45,92 м до 45,9 и заносим в журнал.

Вычисление превышений на реечные точки. Превышения на реечные точки над станциями вычисляют по выражению:

h'=0,5 D'·sin2α.

Для определения d и h используют тахеометрические таблицы. Значения горизонтальных проложений d записывают в графу 6 журнала с округлением до десятых долей метра. Выбранные (или полученные по формулам) значения h' записывают в графу 7 с округлением до сотых долей метра. В графу 9 записывают значение h, определённое по полной формуле тригонометрического нивелирования, т. е. когда луч визирования наводили не на высоту инструмента. Если при визировании на точку трубу наводили на высоту, равную высоте инструмента, то h= h' и значения превышения из графы 7 без изменения переписывают в графу 9.

Отметки реечных точек на каждой станции получают путём алгебраического сложения отметки станции с соответствующим превышением.

5.2 Нанесение съёмочных и реечных точек.

Выбрав на плане местопложение станции I, проводят через эту точку меридиан (осевой) и откладывают от него с помощью транспортира заданный дирекционный угол. Затем по этому направлению откладывают в масштабе плана горизонтальное проложение dI — dII.

Определяют дирекционные углы линий Ст. II — Ст. III и Ст. III — Ст. IV. Определение выполнено в таблице 3.

Горизонтальные углы при Ст. II и Ст. III взяты из журнала тахеометрической съёмки.

По дирекционным углам и горизонтальным проложениям определяют положение на плане станций III и IV. Номера станций отмечают римскими цифрами, подписывая под ними их отметки с округлением до 0,1 м.

Нанесение на план реечных точек выполняют с помощью циркуляизмерителя, масштабной линейки и транспортира. Прикладывают центр транспортира к точке станции так, чтобы центр совпал с точкой, а нуль транспортира совместился с той линией хода, по которой ориентирован лимб тахеометра, что отмечено в графе 3 журнала при КЛ. На каждой станции откладывают по транспортиру горизонтальные углы между линией съёмочной сети и линиями от станции на снимаемые точки. Затем по этим направлениям откладывают горизонтальные расстояния от станции до характерных точек рельефа и ситуации. Например, местоположение точки 1 (на линии водотока) определено углом II-I-1 (41°15') и расстоянием150 м .

На плане ставят точку, подписывают её номер (числитель) и отметку с округлением до 0,1 м (знаменатель). При нанесении точек нужно руководствоваться абрисом (рис. 5). На абрисе показаны стрелками линии без перегибов, на этих линиях нужно определить местоположение точек, отметки которых кратны заданной высоте сечения рельефа. Положение точек можно определить графически — интерполированием с помощью палетки.

5.3 Интерполирование отметок пикетов и вычерчивание горизонталей.

На абрисе показаны стрелками линии без перегибов, на этих линиях нужно определить местоположение точек, отметки которых кратны заданной высоте сечения рельефа. Положение точек можно определить графически — интерполированием с помощью палетки.

5.4 Нанесение ситуации в условных знаках.

Нанесение ситуации на план тахеометрической съемки осуществляется по созданному в полевых условиях абрису. В данном примере данные для нанесения ситуации: точки 11−18−17−16- дорога шириной 4 м; площадь левее дороги занята пашней; точки 2−5-6−16- кустарник; точки 29−30−27−28 — дорога шириной 3 м; площадь восточней дороги занята выгоном; площадь между дорогами занята лесом (дубрава высотой 16 м диаметром 0,30 м и средним расстоянием между деревьями 5 м). Ситуация наносится на план в соответствии с условными знаками.

5.5 Оформление плана тахеометрической съёмки.

Составление плана тахеометрической съемки предусмотрено в масштабе 1:

Для этого, первоначально на плане строится координатная сетка, по которой наносятся пункты геодезической основы.

В данном случае, поскольку координат пунктов не определялись, а только горизонтальные углы и длины сторон между ними, то пункты нанесены на план по измеренным величинам.

После этого в соответствии с тахеометрическим журналом после его обработки на план наносятся реечные точки, их отметки.

Далее оформление производится на основании абриса, т. е. наносится ситуация в условных знаках, определяется скаты рельефа и интерполированием определеяется положение горизонталей.

Горизонтали наносятся коричневым цветом, подписываются горизонтали только кратные 5 м, они же оформляются утолщенной линией, что облегчает в будущем чтение плана.

Вся ситуация наносится на план черным цветом, кроме тех объектов, которые принято в условных обозначениях определять другими цветами.

План, составленный по результатам тахеометрической съёмки, приведен в приложении 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В данной курсовой работе рассмотрены теоретические и практические вопросы создания и использования геодезических сетей.

Показана структура и точность построения сетей, их взаимоподчиненность.

Выполнен обзор конструкций, технических характеристик и возможностей основных геодезических приборов, применяемых для создания геодезических сетей (теодолиты, тахеометры, спутниковые системы глобального позиционирования).

Также рассмотрены вопросы точности измерений и их погрешностей, а также перенос погрешностей измерений на определяемые по функциям величины.

В практической части выполнены необходимые расчеты по обработке журналов полевых измерений (нивелирования и тахеометрической съемки), расчеты определяемых величин, а также составлены графические материалы по результатам съемок.

1. ГКИНП (ГНТА)-01−006−03 Основные положения о государственной геодезической сети Российской Федерации. — М.: ЦНИИГАиК, 2004.

2. Постановление Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 года № 568 «Об установлении единых государственных систем координат». // Российская газета от 15.

08.2000 № 32.

3. Постановление Правительства РФ от 24 ноября 2016 г. N 1240 «Об установлении государственных систем координат, государственной системы высот и государственной гравиметрической системы» // Собрание законодательства РФ от 05.

12.2016 № 49, ст. 6907.

4. ГОСТ Р 55 024−2012.

Сети геодезические. Классификация. Общие технические требования. — М.: ЦНИИГАиК, 2012.

5. ГКИНП (ОНТА)-01−271−03 Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS/ - М.: ЦНИИГАиК, 2003. — 66 с.

6. Приказ Росземкадастра № п/261 от 15.

04.2002 «Об утверждении «Основных положений об опорной межевой сети».

7. ГКИНП 02−033−82 Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:

500. — М.: недра, 1982.

8. Карсунская М. М. Геодезические приборы: Монография. — М.: Институт оценки природных ресурсов, 2002. — 186 с.