Создание геодезической основы для тахеометрической съемки

СТП ИрГТУ 05—04

Курсовая работа по дисциплине: Высшая геодезия на тему: «Создание геодезической основы для тахеометрической съемки»

• Введение
• 1. Общие сведения
• 1.1 Физико-географическая характеристика
• 1.1.1 Физико-географическая характеристика района работ
• 1.1.2 Топографо-геодезическая изученность участка съемки
• 1.2 Карточки закладки исходных пунктов
• 1.3 Схема расположения топографических съемок
• 1.4 Номенклатурная разграфка листов плана масштаба 1:1000
• 2. Создание планово-высотной геодезической основы
• 2.1 Создание проекта плановой геодезической основы
• 2.1.1 Требования, предъявляемые к полигонометрии 4 класс, 1 и 2 разрядов
• 2.1.2 Сгущение планово-геодезической основы методом засечек
• 2.1.3 Сгущение плановой геодезической основы методом проложения теодолитных ходов (составление проекта планового съёмочного обоснования)
• 2.1.4 Характеристика запроектированных ходов и сетей. Предрасчёт точности
• 2.2 Составление проекта высотной геодезической основы
• 2.2.1 Требования, предъявляемые к нивелированию IV класса и техническому нивелированию
• 2.2.2 Характеристика запроектированных ходов и сетей
• 3. Инженерно технические изыскания
• 4. Тахеометрическая съёмка
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Целью написания данной курсовой работы является создание геодезической основы для тахеометрической съёмки масштаба 1:1000.
• Топографические планы масштаба 1:1000 предназначаются:
• — для составления генерального плана и рабочих чертежей при проектировании на застроенных и незастроенных территориях малоэтажного и поселкового строительства;
• — для решения вертикальной планировки и проектов озеленения территории;
• — для составления планов существующих подземных сетей и сооружений и привязки зданий и сооружений к участкам строительства;
• — для составления рабочих чертежей бетонных плотин, зданий ГЭС, камер шлюзов, участков примыкания плотин к скалам (для приплотинных ГЭС);
• — для разработки проектов переустройства существующих и рабочих чертежей новых железнодорожных станций;
• — для детальных разведок и подсчета запасов полезных ископаемых месторождений с исключительно сложным строением и невыдержанными рудными жилами, прожилками, трубчатыми и рудными гнездами с неравномерным распределением промышленного оруднения (месторождения ртути, сурьмы, олова, вольфрама и др.);
• — для сложных инженерных изысканий. Геодезической основой топографических съемок масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 съёмкой и практическим применением расчетных формул на стадии проектирования. Необходимая густота обеспечения территории геодезическими пунктами: плотность геодезической основы довести до одного пункта на 1 кв. км, для обеспечения инженерных изысканий плотность геодезической сети сгущения довести до 4 пунктов на 1 кв. км служат;
• — в плановом отношении — пункты Государственной геодезической сети 1, 2, 3 и 4 классов, геодезических сетей местного значения 1 и 2 разрядов и точки съемочных сетей;
• — в высотном отношении — реперы и марки Государственной нивелирной сети I, II, III, IV классов, пункты Государственной геодезической сети 1, 2, 3, 4 кл., геодезических сетей местного значения 1 и 2 разрядов и съемочных сетей, высоты которых определены геометрическим нивелированием.
• Задача проекта состоит в том, чтобы углубить знания по вопросам производства геодезических работ, связанных с топографической.
• геодезический план географический

1. Общие сведения

1.1 Физико-географическая характеристика

Иркутская область — субъект Российской Федерации, расположена в юго-восточной части Сибирского федерального округа. Административный центр — город Иркутск.

Субъект образован26 сентября1937годапри разделении Восточно-Сибирской области на Иркутскую и Читинскую области.

Площадь— 774 846 кмІ (4.53% территории России).

Население— 2 422 078 чел. (2013). Плотность населения: 3.13 чел./кмІ (2013). Удельный вес городского населения: 78,9% (2010).

Граничит с Красноярским краем на западе, Якутией на северо-востоке, Забайкальским краем на востоке; с Бурятией на востоке и юге, Тувойна юго-западе.

Рельеф Область занимает юго-восточную часть Среднесибирского плоскогорья, плато и кряжи которого имеют высоты от 500 до 1000 м. На юге область окружают отроги Восточного Саяна (высота до 2875 м): Агульские Белки, Бирюсинский, Гутарский, Окинский, Удинский и другие хребты; на востоке — прибайкальские горы: часть северных склонов Хамар-Дабанас вершиной Хан-Ула (2374 м, на территории соседней Бурятии в непосредственной близости от её границы с Иркутской областью), Приморский хребет с наиболее высокой точкой — Трехголовый Голец (1728 м), Байкальский хребет с горой Черского (2572 м), далее Северо-Байкальское и Патомское нагорье, часть Делюн-Уранского хребта и западная часть хребта Кодар.

Зимой на территории Иркутской области устанавливается безветренная, ясная и морозная погода, с характерными температурными инверсиями и высоким атмосферным давлением. Лето короткое, но может быть очень жарким. Самый холодный месяц в году — январь, средняя температура составляет ?18 °C. Самый тёплый месяц — июль, средняя температура составляет 18 °C. Среднее число дней с туманом в год — 44 дня.

В Иркутской области характерна высокая спектральная прозрачность атмосферы. На большей части территории области средняя годовая скорость ветра изменяется в пределах 2−3 м/c, причем такие величины характерны для районов с равнинным, холмистым и низкогорным рельефом. Значительно ослаблен воздушный перенос в горных долинах, где его скорость в большом числе случаев не превышает 1 м/c за год.

Замерзание рек в среднем 30 декабря ивскрытие 30 марта На территории области преобладают подзолистые почвы, также имеются чернозёмы и болота, солончаковатые и солонцеватые почвы. В горных районах распространены горно-лесные подзолистые и горно-тундровые почвы. Самые продуктивные почвы находятся на юге области, где расположены основные сельскохозяйственные угодья.

Гидрографическая сеть Речная сеть Иркутской области представлена бассейнами таких крупных рек как Ангара, Лена, Нижняя Тунгуска и их многочисленными притоками. Всего в области насчитывается более 65 тысяч рек, речушек и ручейков. Реки, протекающие по территории Иркутской области, имеют суммарную длину 309 355 км. Густота речной сети в области составляет 400 м на 1 км².

Судоходными реками являются Ангара, Лена, Нижняя Тунгуска; Иркутское, Братское, Усть-Илимское водохранилища, а также озеро Байкал, роль и значение которого в судоходстве резко возросли в период строительства Центрального участка БАМ.

Озеро Байкал является крупнейшим озером в России и одним из самых больших озер планеты. Площадь акватории озера составляет 31,5 тыс. кв. км, протяженность с севера на юг — 636 км, максимальная ширина — 79,5 км. При средней глубине озера 730 м и максимальной — 1637 м запасы пресной воды составляют 23,6 тыс. км3 или 20% находящихся в незамерзшем состоянии поверхностных пресных вод Земли. Кроме крупнейшего мирового хранилища пресной воды оз. Байкал на территории Иркутской области расположено 229 озер общей площадью зеркала 7732,5 км².

Несмотря на то, что Иркутская область находится в северной части России, основную ее часть около 80% занимают таежные леса.

Хвойные лесаз анимают 70% площади Иркутской области, но это не говорит о том, что весь этот лесной массив покрыт деревьями. Некоторые площади были вырублены и еще не заросли хвойником. Другие пострадали от частых пожаров.

На северной части главенствуют лиственничные леса. Характерная их особенность это разновозрастность. Лиственничные леса по отношению к хвойным лесам имеют незначительные очаги. В таких лесах чаще всего встречается береза и сосна, также тополь, ива, рябина, ольха, черемуха. Среди кустарниковых культур, которые образуют подлесок можно встретить бузину, желтую акацию, калину, шиповник, смородину, жимолость, багульник и боярышник.

Кедровые леса занимают около 12%. Растут они недалеко от Лено-Ангарского плато, на Байкальском хребте, на Онотской возвышенности в Восточных Саянах в верховье рек Иркута, Бирюса, Уда, Белая, Зима, Китоя.

На территории области специалистами выявлено 84 вида млекопитающих. Орнитологами учтено 326 видов птиц, из которых гнездятся в области 224 вида. К редким животным общероссийского и регионального масштабов отнесены 76 видов. В водоемах области, по данным ихтиологов, водятся 70 видов и разновидностей рыб.

1.1.1 Физико-географическая характеристика района работ

На район работ имеется топографическая карта (№ 3−25; номенклатура У-32−63-В-б). В районе работ преобладает горный рельеф. Максимальная высота над уровнем моря составляет 69,5 м, минимальная 45,1 м. Так же на карте представлены такие высокие точки как гора Фукс 69,5 м; гора Линден 66,0 м; гора Ротхорн 67,2 м .

Район работ насчитывает 5 рек, 1 крупное и3 мелких озер. Река Вистрберет истоки из озера Редон и протекает в юго-западном направлении, как и река Брон. Река Сейнпротекает с севера на юг, реки Рони и Виллат в западном направлении. Так же имеется 2 крупных и 2 мелких болота.

Район работ насчитывает 16 населенных пунктов большинство из которых расположены вдоль дорог.

В районе работ имеется железнодорожная ветка, проходящая с запада на восток (Ахим 24 км — Ланбург 21 км).

Лесная кустарниковая растительность занимает не более 20%. Лес Нёйхофен на севере, преобладающая растительность сосна (средняя высота деревьев 25 м, средняя толщина 0,20 м, среднее расстояние между деревьями 3 м). Так же имеется лес на северо-западе преобладает клён (средняя высота 15 м, средняя толщина 0,15 м, среднее расстояние 3 м.

1.1.2 Топографо-геодезическая изученность участка съемки

На территории объекта имеются карты масштаба 1:25 000 (У-32−63-Б-г) созданные в 1960 году в системе координат 1942 г. В Балтийской системе высот, сплошные горизонтали проведены через 5 м.

В близи границ были произведены следующие геодезические работы:

Работа № 1. Триангуляция 4 класса в 1959 г.

Работа № 2. Полигонометрия 3 и 4 класса в 1959 г.

Работа № 3. Нивелирование II и III кл. в 1960 г.

Так же составлен каталог исходных пунктов и карточки-закладки центров (пунктов). Все сведения об исходных пунктах приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Исходные пункты

Рис. 1. Пирамида-штатив из уголковой стали (50×50×5 или 35×35×4) со съёмной малофазной визирной целью с высотой до столика от 1,2 до 0,4 м.

Примечание: конструкция пирамиды-штатив универсальна. На скальных грунтах бетонные монолиты заменяются якорем, состоящем из скальной плиты (200×200×4мм), скреплённой болтами с ногой знака. Сверху насыпается курган из камней. При наблюдении визирная цель снимается и при необходимости может быть поднята на высоту 3,5; 7,0; 10,5 м. от столика.

В соответствии с физико-географической характеристикой на данной территории типы центров выбраны согласно инструкции по топографической съёмке и инструкции по нивелированию I, II, III и IV кл.

Рис. 2. Четырёхугольная пирамида (из уголковой стали) Рис. 3 — Центр пункта триангуляции, полигонометрии, трилатерации 2, 3, 4 классов для районов неглубокого (до 1,5 м) промерзания грунта. Тип 1 г. р.

1 — бетонный якорь диаметром 50 см; 2 — чугунный колпак с крышкой; 3 — асфальт или поверхность земли, очищенная от дерна; 4 — заливка бетонным раствором; 5 — бетонное кольцо; 6 — асбоцементная или железобетонная труба (диаметр 12−16мм), заполненная бетонным раствором; 7 — рельс; 8 — металлическая пластина; 9 — болт диаметром 16−20 мм; 10 — железные скобы; 11 — соединение на цементном растворе; 12 — слой цементного раствора в 2−3 см; 13 — уголок 50*50 мм.

1.2 Карточки закладки исходных пунктов

Таблица 2. Карточка № 1

Таблица 3. Карточка № 2

Таблица 4. Карточка № 3

1.3 Номенклатурная разграфка листов плана масштаба 1:1000.

Рис. 4. Разграфка планов

За основу разграфки планов масштабов 1:5000 и 1:2000, создаваемых на участках с площадью свыше 20 км, как правило, принимают лист карты масштаба 1:100 000, который делится на 256 частей для съемок масштаба 1:5000. Листы карты или плана масштаба 1:5000 обозначаются цифрами 1,2,3,4… Лист карты или плана масштабом 1:2000 обозначаются маленькими буквами а, б, в, г, д, е, ж, з, и. Для топографических создаваемы на города и на населенные пункты, и на участки площадью не менее 20 км², как правило, для масштабов 1: 1000 и 1:500, применяется прямоугольная разграфка. В этом случае за основу разграфки принимается лист масштаба 1: 5000, обозначаемый арабскими цифрами. Ему соответствует четыре листа масштаба 1: 2000 (А, Б, В и Г), например, 125-А. Листу масштаба 1: 2000 соответствует четыре листа масштаба 1: 1000, обозначаемых римскими цифрами (I, II, III и IV) и 16 листов масштаба 1: 500, обозначаемых арабскими цифрами (от 1 до 16).

Номенклатура (листы масштаба 1:1000, приходящиеся на территорию объекта):

(У-32−63-В-б)-21-I

(У-32−63-В-б)-21-II

(У-32−63-В-б)-21-III

(У-32−63-В-б)-21-IV

(У-32−63-В-б)-22-I

(У-32−63-В-б)-22-II

(У-32−63-В-б)-22-III

(У-32−63-В-б)-22-IV

(У-32−63-В-б)-23-I

(У-32−63-В-б)-23-II

(У-32−63-В-б)-23-III

(У-32−63-В-б)-23-IV

(У-32−63-В-б)-37-I

(У-32−63-В-б)-37-II

(У-32−63-В-б)-37-IV

(У-32−63-В-б)-38-I

(У-32−63-В-б)-38-II

(У-32−63-В-б)-38-III

(У-32−63-В-б)-38-IV

(У-32−63-В-б)-39-I

(У-32−63-В-б)-39-II

(У-32−63-В-б)-39-III

(У-32−63-В-б)-39-IV

(У-32−63-В-б)-53-II

(У-32−63-В-б)-54-I

(У-32−63-В-б)-54-II

(У-32−63-В-б)-55-I

(У-33−63-В-б)-55-II

2. Создание планово-высотной геодезической основы

2.1 Создание проекта плановой геодезической основы

Проект плановой геодезической основы является документом, определяющим содержание, объем, трудовые затраты, сметную стоимость, основные технические условия, сроки и организацию выполнения проектируемых работ.

Основная задача проектирования состоит в том, чтобы из всех возможных вариантов выбрать тот вариант полигонометрических ходов и сетей, который по точности соответствовал бы поставленным задачам, а для осуществления требовал бы минимальных затрат.

Разработка проекта должна производиться на основании собранных полных сведений по ранее выполненным топографо-геодезическим и аэрофотосъемочным работам (сведения о путях и средствах сообщения, метеорологические сведения, физико-географические и геоморфологические описания, данные гидрологических исследований и т. п.). При необходимости производится полевое обследование района работ. Проведению основных видов работ, предусмотренных техническим проектом, должен предшествовать сбор и анализ топографо-геодезических материалов (собраны топографические карты масштаба 1:25 000, схемы ранее использованных триангуляционных и полигонометрических сетей, установлено наличие и пригодность исходных пунктов).

Кроме того, до начала работ надо выяснить необходимую густоту обеспечения территории геодезическими пунктами с учётом перспективы развития территории согласно генеральному плану и плану освоения земель, а также точность определения положения пунктов, дирекционных углов и длин линий.

Заданием установлена необходимая густота обеспечения территории геодезическими пунктами: плотность геодезической основы довести до 1 пункта на 1 км²; для обеспечения инженерных изысканий плотность геодезической сети сгущения довести до 5 пунктов на 1 км².

Детальное проектирование полигонометрических ходов 4 класса, 1 и 2 разрядов выполняем на топографической карте масштаба 1:25 000. На карту сначала наносим исходные пункты на территорию объекта и на смежные участки, после чего намечаем направления отдельных ходов в соответствии с принятой схемой развития сети. Ходы намечаем в тех местах, где они с максимальной эффективностью могут быть использованы, однако при этом учитываем и характер местности, и имеющиеся приборы для линейных измерений.

Для создания проекта плановой геодезической основы на объекте работ, осуществлено проектирование: геодезических ходов и сетей методом полигонометрии 4 класса. Ходы и сети первого разряда должны прокладываться между пунктами четвёртого класса, ходы и сети второго разряда — между пунктами ходов 1 разряда. Ходы должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений. В соответствии с этим ходы намечаем вдоль дорог или около них, по долинам рек, по существующим лесным просекам, избегая заболоченных мест. Проектирование произведено с учетом требования Инструкции по топографической съемке, и перспектив развития территории согласно генеральному плану и плану освоения земель в данном районе работ.

После того как намечено направление отдельных ходов, переходим к выбору положения отдельных пунктов с соблюдением максимальной и минимальной длины линий. Следует также помнить, что места, намеченные для постановки полигонометрических знаков, должны обеспечивать их долговременную сохранность. Не следует предусматривать постановку знаков на пашне, болотах, оползнях и т. п.

На данном объекте работ запроектировано создание плановой геодезической основы методом полигонометрии 4 класса, 1 разряда, методом засечек, а так же создание съемочной геодезической сети методом проложения теодолитных ходов до плотности, обеспечивающей выполнение топографической съемки в масштабе 1:1000 и высотой сечения рельефа 1 м.

При создании геодезической основы исходными пунктами послужили пункты триангуляции и полигонометрии 1, 2, 3, 4 определенные в плане 4 классом.

2.1.1 Требования, предъявляемые к полигонометрии 4 класс, 1 и 2 разрядов

Полигонометрические сети 4 класса, 1 и 2 разрядов создаются в виде отдельных ходов или различных систем ходов. Примерные схемы сетей полигонометрии приведены на рисунках ниже.

Отдельный ход полигонометрии должен опираться на 2 исходных пункта. На исходных пунктах необходимо измерять примычные углы.

В исключительных случаях при отсутствии между исходными пунктами видимости с земли допускается:

— проложение хода полигонометрии, опирающегося на 2 исходных пункта, без угловой привязки на одном из них. Для контроля угловых измерений используются дирекционные углы на ориентирные пункты государственной геодезической сети или дирекционные углы примычных сторон, полученные из астрономических измерений с точностью 5—7″ или гиротеодолитных измерений с точностью 10—15″ ;

— проложение замкнутого хода полигонометрии 1, 2 разрядов, опирающегося на один исходный пункт, при условии передачи или измерения с точек хода двух дирекционных углов с точностью 5—7 на две смежные стороны по возможности в слабом месте (середине) хода;

— координатная привязка к пунктам геодезической сети. При этом для контроля угловых измерений в целях обнаружения грубых ошибок измерений используются дирекционные углы на ориентирные пункты или азимуты, полученные из астрономических или гиротеодолитных измерений.

Проложение висячих ходов не допускается.

При построении полигонометрических сетей 4 класса, 1 и 2 разрядов должны соблюдаться требования, приведенные в таблице 5.

Таблица 5. Требования, предъявляемые к полигонометрии IV класса 1,2 разряда

* при измерении светодальномерами и электронными тахеометрами предельные длины сторон не устанавливаются, но следует избегать перехода от наименьших сторон к предельным

Расстояние между пунктами параллельных полигонометрических ходов данного класса (разряда), по длине близких к предельным, должно быть не менее:

в полигонометрии 4 класса — 2,5 км;

1 разряда — 1,5 км.

При меньших расстояниях ближайшие пункты должны быть связаны ходом полигонометрии данного класса (разряда).

Если пункты хода полигонометрии 1 разряда отстоят менее чем на 1,5 км от пунктов параллельного хода полигонометрии 4 класса, то между этими ходами должна быть осуществлена связь проложением хода 1 разряда.

При проложении полигонометрических ходов 1 и 2 разрядов больше указанной в таблице 1 протяженности необходимо определять дирекционные углы сторон хода с точностью 5—7″ не реже чем через 15 сторон и не реже чем через 3 км. С целью обеспечения большей жесткости сети следует стремиться к сокращению многоступенчатости сети, ограничиваясь развитием полигонометрии 4 класса и 1 разряда. На все закрепленные точки полигонометрических ходов должны быть переданы отметки нивелированием IV класса или техническим нивелированием.

В горной местности при обеспечении съемок с сечением рельефа через 2 и 5 м. допускается определение высот точек полигонометрических ходов тригонометрическим нивелированием.

Измерение углов на пунктах полигонометрии производится способом измерения отдельного угла или способом круговых приемов, как правило, по трехштативной системе оптическими теодолитами Т1, Т2, Т5 и другими, им равноточными, с точностью центрирования 1 мм.

Способ круговых приемов применяется, когда число наблюдаемых направлений на пункте более двух.

Перед началом работ приборы проверяются и исследуются по программе исследований угломерных приборов:

1. Исследование правильности работы и погрешностей оптических микрометров:

а) исследование систематических погрешностей оптического микрометра, которые не должны превышать 1″ для теодолитов Т 1 и 1,5″ — для теодолитов Т 2;

б) определение погрешностей совмещения штрихов по горизонтальному и вертикальному кругам. Средняя квадратическая погрешность одного совмещения у теодолитов Т 1 не должна превосходить 0,3″ для микрометра горизонтального круга и 0,6″ для микрометра вертикального круга; у теодолитов Т2 соответствующие величины должны быть 0,5 и 0,6″ ;

в) определение мертвого хода оптического микрометра. Отдельные разности «право минус лево» должны лежать в пределах от —1 до +1″ у теодолитов Т 1.

2. Исследование полных погрешностей диаметров кругов угломерных приборов.

Полные погрешности диаметров у теодолитов Т 1 не должны превышать ±1,2″ .

3. Исследование эксцентриситета горизонтального круга. Эксцентриситет лимба не должен превышать 40″ .

4. Испытание правильности вращения алидады вокруг вертикальной оси.

Правильность вращения алидады характеризуется наибольшим уклонением измеренных значений эксцентриситета от плавной кривой, которое должно быть не более 15″, и показаниями накладного уровня.

5. Исследование уровней на экзаменаторе по способу проф. Васильева.

6. Определение цены оборота барабана окулярного микрометра.

7. Определение крена оптического микрометра. Величины

не должны превышать 0,5″ у теодолитов типа Т1 и 1″ — у теодолитов Т2.

При измерениях способом отдельного угла алидаду вращают только по ходу часовой стрелки или только против хода часовой стрелки. При измерениях круговыми приемами в первом полуприеме алидаду вращают по ходу часовой стрелки, а во втором — в обратном направлении.

Число приемов, в зависимости от класса (разряда) полигонометрии и типа применяемого прибора, приведено в таблице 6.

Таблица 6. Приборы и число приемов

2.1.2 Сгущение планово-геодезической основы методом засечек

Сгущение плановой геодезической основы целесообразно производить не только проложением полигонометрических ходов, но и методом засечек.

Координаты пункта могут быть определены прямой и комбинированной засечками с двух исходных пунктов или обратной засечкой по трем исходным пунктам. Засечки, в которых используется необходимое число пунктов и измерений, называют однократными. Координаты, определенные из однократных засечек, будут бесконтрольными как величины, определенные только по необходимому числу измерений.

Для того чтобы иметь контроль правильности определения координат, найденных из засечек, необходимо использовать избыточные пункты и произвести избыточные измерения. Засечки, в которых для получения координат пункта используют избыточное число пунктов и измерений, называют многократными.

Обратной многократной засечкой называется определение положения пункта путем измерения углов или направлений на определяемом пункте, не менее чем на четыре пунктаэ

Комбинированная засечка точки производится сочетанием прямых и обратных засечек с участием не менее чем трёх опорных пунктов.

В нашем случае, на объекте топографо-геодезических работ сгущение производилось многократной, прямой и обратной засечкой от пунктов полигонометрии 4 класса, сгущение производилось до одного пункта на 1 км².

2.1.3 Сгущение плановой геодезической основы методом проложения теодолитных ходов (составление проекта планового съёмочного обоснования)

Съёмочной геодезическойсетью называют геодезическую сеть, создаваемую для непосредственного производства топографических съёмок, для геодезического обеспечения инженерных работ и решения других научных и практических задач. Для непосредственного выполнения съёмки геодезическая основа сгущается съёмочным обоснованием, которое создаётся способами, зависящими от метода съёмки. Для наземных методов съёмки съёмочное обоснование создаётся геодезическим способом, для методов, основанных на аэрофотосъёмке местности, геодезическим способом и способом аналитической фотограмметрии.

Съёмочное обоснование развивается от пунктов плановых и высотных государственных геодезических сетей и сетей сгущения. На участке съёмки площадью до 1 км.² съёмочное обоснование может развиваться в качестве самостоятельной геодезической опорной сети.

Съёмочная геодезическая сеть создается с целью сгущения геодезической плановой и высотной основы до плотности, обеспечивающей выполнение топографической съёмки.

Плотность и расположение пунктов съёмочного обоснования устанавливается техническим проектом в зависимости от выбранной технологии работ, определённой с соблюдением данной инструкции.

Плановое съёмочное обоснование создают:

проложением теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов;

построением съёмочных триангуляционных сетей;

определением пунктов из прямых, обратных и комбинированных засечек.

Высоты пунктов съёмочного обоснования определяют:

тригонометрическим нивелированием;

геометрическим нивелированием.

При проектировании съёмочных сетей исходят из того, что предельная ошибка положения пункта съёмочного обоснования после уравнивания относительно пунктов ГГС и геодезических сетей сгущения не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана на открытой местности и застроенной территории и 0,3 мм в масштабе плана на местности, покрытой лесом или кустарником.

Согласно этому условию предельные ошибки положения и координат пунктов и после уравнивания не должны превышать величин, приведённых в таблице 7.

Таблица 7. Предельные ошибки положения и координат пунктов после уравнивания

При развитии съёмочного обоснования прокладывают или отдельные теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных пункта, или системы ходов, опирающиеся не менее чем на два исходных пункта. Форма ходов должна быть по возможности вытянутой.

По точности теодолитные ходы подразделяются на:

— ходы первого разряда, прокладываемые с относительной предельной ошибкой или относительной предельной невязкой, равной 1:2000;

— ходы второго разряда — с относительной предельной невязкой, равной 1:1000.

Для расчётов точности проектируемых теодолитных ходов можно использовать те же формулы, что и для расчётов проектируемых полигонометрических ходов. Например, для теодолитного хода вытянутой формы, опирающегося на исходные пункты и направления, при измерении линий оптическими дальномерами СКО положения конечной точки хода будет равна:

При длине хода 2 км,, , n=8, находим M = 0,45 м. Следовательно, предельная ошибка положения пункта, расположенного в слабом месте хода, после уравнивания тоже будет равна 0,45 м. Пункты такого хода могут быть использованы в качестве съёмочного обоснования при съёмке в масштабах 1:5000 и 1:2000.

Для теодолитной сети с одной узловой измеренной точкой, в которой сходятся n ходов, СКО узлового пункта может быть подсчитана по формуле:

где m₁, m₂, …, m_n -средняя квадратическая ошибка положения конечных точек ходов s₁, s₂, …, s_n

Длины линий в теодолитных ходах должны быть не менее 20 и не более 350 м на застроенных территориях и не более 350 м на незастроенных территориях.

Предельные длины одиночных ходов между исходными пунктами не должны превышать величин, приведенных в таблице 8.

Таблица 8. Предельные длины одиночных ходов

Теодолитные ходы должны прокладываться по местности, удобной для линейных измерений, не должны пересекать линий полигонометрии.

Поворотные точки выбираются так чтобы обеспечить удобство постановки прибора и хороший обзор для ведения съёмки. Теодолитные ходы не должны пересекать линии полигонометрии.

Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать при измерении углов оптическими теодолитами, при измерении углов теодолитом 30-секундной точности, где n — число углов в ходе. При привязке теодолитных ходов к исходным пунктам измеряются два примычных угла. Центрирование теодолитов и марок производится с помощью оптического центрира или отвеса с точностью до 3 мм.

Уравнивание теодолитных ходов и сетей обычно выполняется нестрогими, раздельными способами. Для обеспечения требуемой плотности пунктами плановой съемочной сети и получения топографических планов масштаба 1:1000 и высотой сечения рельефа 1 метр, длины линий в теодолитных ходах целесообразно запроектировать в соответствии с требованиями для тахеометрической съемки. Требования для заданного масштаба приведены в таблице 9.

Таблица 9. Требования для заданного масштаба

2.1.4 Характеристика запроектированных ходов и сетей. Предрасчёт точности

Предварительная оценка точности запроектированных ходов и сетей выполняется с целью установления их соответствия к инструкции. Чтобы выполнить оценку точности отдельно запроектированного хода нужно установить, какую форму имеет ход. Для установления формы хода выполняют исследования на критерий изогнутости. Суть исследований состоит в следующем: для выполнения предрасчета точности перенести ход на кальку; провести замыкающую и измерить ее длину; измерить дирекционный угол замыкающей транспортиром; на карте измерить дирекционные углы всех сторон запроектированного хода; измерить все стороны полигонометрического хода по карте (S₁=, S₂=, S₃= и т. д.); на кальке измерить расстояние от вершины хода до замыкающей.

1. L = 3850 м. (длина замыкающей)

2. П = 90° (дирекционный угол замыкающей)

3. Расстояние от вершины хода до замыкающей = 3,1 см

Ход считается вытянутым, если выполнены следующие условия:

1.; 4625/3850=1.2<1.3 — Ход вытянутый.

2. б _{предел.} = ±24° б _{предел.} = б _i— П = ±24° Если дирекционные углы линий хода отклоняются от дирекционного угла замыкающей меньше чем на 24°, то ход считается вытянутым.

3. Если вершины хода будут отклоняться в обе стороны от замыкающей или линии проведенные через центральную точку хода.

; 1/24*3850=160.42

; 1/8*3850=481,25

Ход изогнутый.

Вывод: полигонометрический ход изогнут, т.к. второе условие не выполнено.

Предрасчет точности запроектированных полигонометрических ходов и сетей выполняется с целью установления их соответствия требованиям инструкции или требованиям заказчика.

Таблица 10. Предрасчёт точности.

Согласно предрасчёту точности, для измерения углов необходимо использовать теодолиты 2? (5?) точности. Для измерения линий может быть использован электронный тахеометр (точность 5 мм на 1 км).

2.2 Составление проекта высотной геодезической основы

Технические проекты на нивелирные работы разрабатывают, руководствуясь требованиям инструкции по нивелированию I-IV классов, действующих нормативных документов по проектированию и утверждают в установленном порядке до начала работ.

Составлению проекта предшествует топографо-геодезическая изученность района работ, сбор и анализ материалов, ранее выполненных работ по нивелированию в этом районе.

При проектировании линий нивелирования III и IV классов, прокладываемых для определения высот пунктов полигонометрии, на карту наносят, кроме существующих, так же и проектируемые пункты полигонометрии. На карту наносим все запроектированные пункты полигонометрии. Независимо от границ съёмочного участка линии нивелирования III класса проектируют в пределах полигона II класса, а линии нивелирования IV класса — в пределах полигона III класса. На карту наносим направление нивелирных трасс.

В итоге, на объекте работ, запроектировано создание высотного обоснования методом геометрического нивелирования IV класса, в виде отдельных нивелирных ходов и сетей. Сгущение высотной основы произведено методом технического нивелирования.

Исходными пунктами при геометрическом нивелировании IV класса будут служить пункты триангуляции III класса, пункты полигонометрии IV класса (определены по высоте III класса нивелирования).

2.2.1 Требования, предъявляемые к нивелированию IV класса и техническому нивелированию

Требования, предъявляемые к нивелированию IV класса:

1. Нивелирование IV класса выполняют в одном направлении способом «средней нити».

2. Нивелирование IV класса производят глухими нивелирами с уровнем или компенсатором, удовлетворяющими следующим требованиям:

— увеличение трубы 25^х

— цена деления цилиндрического уровня («/2мм), не более 30

— ошибка самоустановки линии визирования у нивелирования компенсатором, угл. с, неболее 0,5

При нивелировании IV класса применяют нивелиры с уровнем Н-3, НВ, Ni-030, а также нивелиры с компенсатором Н -3К, НС3, НС4 и другие.

3. При нивелировании IV класса применяют трехметровые шашечные и инварные рейки.

Для привязки к стенным маркам используют подвесную рейку с такими же делениями, как и на основных рейках.

Случайные ошибки дециметровых и метровых интервалов реек не должны превышать 1 мм.

4. Перед началом полевых работ нивелиры исследуют и поверяют.

5. Для исследования реек применяют контрольную линейку.

Перед началом полевых работ определяют:

a) Ошибки дециметровых делений (только для новых реек);

b) Среднюю длину метра комплекта реек;

c) Разность высот нулей реек.

6. Среднюю длину метра комплекта реек определяют также и в конце полевого сезона. При нивелировании при помощи складных реек среднюю длину метра комплекта реек определяют в начале, в середине и в конце полевого сезона.

При работе в горных районах среднюю длину метра комплекта реек определяют не реже одного раза в месяц.

Поверку установки круглых уровней на рейках выполняют ежедневно.

7. При нивелировании IV класса отсчеты по черным и красным сторонам реек делают по средней нити, а для определения расстояний от нивелира до реек отсчитывают по верхней дальномерной нити по черным сторонам реек.

8. Порядок наблюдения на станции следующий:

· отсчеты по черной стороне задней рейки;

· отсчеты по черной стороне передней рейки;

· отсчет по красной стороне передней рейки;

· отсчет по красной стороне задней рейки.

9. Нормальная длина луча визирования — 100 метров; если работы выполняют нивелиром, у которого труба имеет увеличение не менее 30^х, то при отсутствии колебаний изображений разрешается увеличивать длину луча до 150 м. расстояние от нивелира до реек можно измерять дальномером. Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускают до 5 м, а их накопление по секции — до 10 м. Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,2 м.

10. Во время наблюдений на станции нивелир защищают от солнечных лучей зонтом.

11. Рейку устанавливают отвесно по уровню на костыли, башмаки, а на участках с рыхлым и заболоченным грунтом — на колья.

На заболоченных участках рекомендуется применять нивелиры с компенсаторами.

Наблюдения на станции выполняют в такой последовательности.

· Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью установочного или цилиндрического уровня;

· Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек уровня подъемным или элевационным винтом точно на середину и делают отсчеты по верхней и средней нитям;

· Наводят трубу на черную сторону передней рейки и выполняют действия, указанные в пп. 2;

· Наводят трубу на красную сторону задней рейки и делают отсчет по средней нити.

· Наводят трубу на красную сторону задней рейки и делают отсчет по средней нити

13. Расхождение значений превышений на станции, определенных по черным и красным сторонам реек, допускают до 5 мм с учетом разности высот нулей пары реек. При большем расхождении наблюдения на станции повторяют, предварительно изменив положение нивелира по высоте не менее чем на 3 см.

Невязки в ходах между исходными пунктами и в полигонах должны быть не более при числе станций менее 15 на 1 км хода — при числе станций более 15 на 1 км хода (полигона) в км; n — число станций в ходе (полигоне).

Требования, предъявляемые к техническому нивелированию:

1. Ходы технического нивелирования прокладывается между двумя исходными реперами в виде одиночных ходов или систем ходов с одной или несколькими узловыми точками.

В сеть технического нивелирования включаются все пункты плановых сетей сгущения (полигонометрия и триангуляция) не включенные в сеть нивелирования IV класса.

2. Длины ходов технического нивелирования определяются в зависимости от высоты сечения рельефа топографической съемки. Допустимые длины ходов приведены в таблице.

Таблица 11 — Допустимые длины ходов в техническом нивелировании

Для данного проекта при высоте сечения рельефа 0,5 м длина одиночного хода будет равна 8 км, между исходным пунктом и узловой точной -6 км, между двумя узловыми точками — 4 км.

3. Для производства технического нивелирования используются нивелиры с увеличением трубы не менее 20 крат и ценой деления уровня 45″ на 2 мм, а также нивелиры с наклонным лучом.

Нивелирные рейки должны иметь шашечный рисунок с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.

4. Нивелирование производится в одном направлении. Отсчёты по рейке, установленной на нивелирный башмак, костыль или вбитый в землю кол, производится по средней нити.

При нивелировании следующий порядок работы на станции:

1. отсчёты по чёрной и красной сторонам задней рейки;

2. отсчёты по чёрной и красной сторонам передней рейки.

Расхождения превышений на станции, определённых по чёрным и красным сторонам реек, не должны превышать 5 мм.

3. Расстояние от прибора до реек определяются по крайним дальномерным нитям трубы. Нормальная длина визирного луча 120 м. При хороших условиях видимости и спокойных условиях видимости и спокойных изображениях длину луча можно увеличить до 200 м.

4. Невязки нивелирных ходов или замкнутых полигонов не должны превышать величин, вычисленных по формуле:

где — длина хода (полигона) в километрах.

На местности со значительными углами наклона, когда число станций на 1 км хода более 25, допустимая невязка подсчитывается по формуле:

где — число штативов в ходе (полигоне).

7. В процессе технического нивелирования попутно нивелируются отдельные характерные точки местности, устойчивые по высоте объекты: крышки колодцев, головки рельсов на переездах, пикетажные столбы вдоль дорог, крупные валуны и т. д. Высоты указанных точек определяются как промежуточные при включении их в ход. Каждая промежуточная точка должна быть замаркирована или на неё должен быть составлен абрис с промерами до ближайших ориентиров. Особое внимание должно быть уделено определению урезов воды.

2.2.2 Характеристика запроектированных ходов и сетей

Таблица 12. Характеристика запроектированных ходов и сетей.

3. Инженерно-технические изыскания

Инженерно-технические изыскания — это комплекс работ, проводимых для получения сведений, необходимых для выбора экономически целесообразного и технически обоснованного местоположения сооружения, для решения основных вопросов, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений. Инженерно-технические изыскания выполняют с целью определения технических возможностей строительства объектов в данном месте.

К основным видам инженерных изысканий относятся: инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-геодезические. Объектом изучения инженерно-геодезических изысканий являются рельеф и ситуация участка строительства. В состав инженерно-геодезических изысканий входит создание опорных геодезических сетей, производство топографических съемок, изыскание трасс для линейного строительства. Инженерно-геодезические изыскания являются первым этапом геодезического обслуживания строительства.

На объекте работ под инженерно-технические изыскания отведено 6 км². Геодезические изыскания: плановая основа представлена в виде: полигонометрии 4 класса, 1 разряда, методом угловых засечек и теодолитных ходов. Плотность сетей сгущения доведена до 5−6 пунктов на 1 км²; запроектирована высотная основа геометрическим нивелированием IV класса и нивелированием технической точности. Топографические изыскания запроектированы для получения топографической модели местности в масштабе 1:1000 и высотой сечения рельефа 0,5 м.

4. Тахеометрическая съёмка

1. Тахеометрическая съёмка применяется для создания планов небольших участков как основной вид съёмки или в сочетании с другими видами, когда:

проведение стереотопографической или мензульной съёмок экономически нецелесообразно либо технически невозможно;

выполняется только съёмка рельефа на застроенной территории;

выполняется съёмка узких полос (высоковольтные линии, трассы трубопроводов и т. п.)

2. При тахеометрической съёмке плотность пунктов съёмочного обоснования должна обеспечивать возможность проложения тахеометрических ходов, отвечающих техническим требованиям, указанным в таблице 13.

Таблица 13. Требования к тахеометрическим ходам

При съёмке в масштабе 1:500 линии в тахеометрических ходах измеряются лентой.

3. Расстояния от точек тахеометрических ходов (съёмочных станций) до пикетов и расстояния между пикетами не должны превышать допусков, указанных в таблице 14.

Расстояния между пикетами, между прибором и рейкой при тахеометрической съёмке

Таблица 14. Требования к тахеометрической съемке

4. Углы в тахеометрических ходах измеряются одним полным приёмом. Колебания значений угла, полученных из полуприёмов, не должны превышать 30″ при измерении угла оптическими теодолитами и 1ґ - при измерении угла 30 — секундными теодолитами.

Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать при измерении углов оптическими теодолитами, при измерении углов теодолитами 30 — секундной точности, где n — число углов в ходе.

Допустимые линейные невязки определяются по формуле

где S — длина хода, м; n — число линий в ходе.

Высотная невязка (в см) не должна превышать

5. При ведении тахеометрической съёмки должен осуществляться контроль за сохранением ориентирования лимба прибора. По окончании работ на точке ориентировка прибора должна быть проверена, результаты контроля записываются в журнале.

Изменение ориентирования за период съёмки с данной точки допускается не более 1,5ґ.

6. В целях контроля и во избежание пропусков («окон») при тахеометрической съёмке следует определять несколько пикетов, определённых с соседних станций.

7. Превышения при съёмке равнинных участков рекомендуется определять горизонтальным лучом. Горизонтальность визирной оси обеспечивается установкой по вертикальному кругу отсчёта, равного месту нуля.

8. Измеренные на станции расстояния до пикетных точек, горизонтальные и вертикальные углы (или превышения на пикетные точки) записывают в полевой журнал.

Параллельно с полевым журналом на станции ведётся абрис. Абрисы оформляют условными знаками (с пояснительными подписями), примерно выдерживая масштаб съёмки, на отдельной для каждой станции листах, ориентированных по ходу, на которых указывают направление ориентирования лимба. В абрисы зарисовываются все пикетные точки. При этом показывают структуру линии рельефа (тальвеги, водоразделы, перегибы скатов и др.) и схематично рельеф горизонталями.

9. Реечные точки должны без пропусков и равномерно покрывать территорию съёмки. Для обеспечения этого требования производится детальный осмотр местности, подлежащей съёмке с данной станции, и сопоставляются данные осмотра с абрисами соседних станций.

10. Выполнение полевых работ при тахеометрической съёмке необходимо сочетать с незамедлительной полной камеральной обработкой материалов съёмки, при этом должно быть выполнено следующее:

проверка полевых журналов и составление подробной схемы съёмочного обоснования;

вычисление координат и высот точек (до 0,01м) тахеометрических (теодолитных) ходов;

вычисление в полевых журналах высот всех пикетов станции;

накладка точек съёмочного обоснования, тахеометрических (теодолитных) ходов, пикетных точек; проведение горизонталей и нанесение ситуации.

Полевые планы составляются отдельно для каждой станции. Количество полевых планов равно числу станций. Составительский оригинал плана составляется по полевым журналам в камеральных условиях.

11. В результате производства тахеометрической съёмки предоставляются:

абрисы к соответствующим планетам;

журналы тахеометрической съёмки;

план тахеометрической съёмки;

схема съёмочного обоснования;

ведомости вычисления координат и высот точек съёмочного обоснования;

акты контроля и приёмки работ.

Заключение

На объекте топографо-геодезических работ запроектирована топографическая основа методом полигонометрии 4 классов и 1-го разряда в виде отдельных ходов и сети с двумя узловыми точками. Всего запроектировано 3 хода 3,4 класса, сеть с 2 узловыми точками. Согласно предрасчёту точности средняя квадратичная ошибка (СКО) конечной точки полигонометрического хода составляет 2 мм.

Плотность геодезической основы доведена до 1 пункта на 1 км². Запроектированных пунктов полигонометрии 4 класса на объекте работ — 11.1 разряда 26.

Высотная геодезическая основа на объекте работ запроектирована в виде 4 ходов и сети с двумя узловыми точками нивелирования 4 класса. Некоторые пункты съёмочной сети включены в ходы IV класса, остальные определены техническим нивелированием. Средняя квадратичная ошибка (СКО) высоты пункта равна мм.

Все работы по созданию планово-высотной геодезической основы были проведены в соответствии с <<�Инструкцией по топографической съемке в масштабе 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500>> и <<�Инструкцией по нивелированию I, II, III, IVклассов>>.

1) Руководство по топографической съемке в масштабе 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500: Наземные съемки М.: Недра, 2014 — 135с.

2) Инструкция по топографической съемке в масштабе 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 — М.: Недра, 2010.

3) Инструкция по нивелированию I, II, III, IV классов

4) Селиханович В. Г. Практикум по геодезии: учебник для геод.спец.вузов/ В. Г. Селиханович, ч.2 — М.: Недра, 2012. — 544с.;