ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА УЧАСТКА МЕСТНОСТИ

3. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА УЧАСТКА МЕСТНОСТИ

При выполнении измерений все результаты заносятся в журнал тахеометрической съемки.

Работы выполняютсяна участке, имеющем перепад высот. Основой для съемочных работ являются пункты I и II, закрепленные на участке на расстоянии 70-80 м друг от друга.

Теодолит-тахеометр устанавливается над точкой I, приводится в рабочее положение и измеряется высота инструмента i₁. к корпусу теодолита прикручивают буссоль и измеряют магнитный азимут линии I – II, через который вычисляют дирекционный угол направления:

α = А_м + δ – γ,

где δ – склонение магнитной стрелки, принимается δ = 2˚15˚; γ – сближение меридианов, принимается γ = 6˚20΄.

Затем на направление точки II устанавливают отсчеты по горизонтальному кругу 0˚00΄ и, поворачивая зрительную трубу по часовой стрелке, снимают плановое и высотное положение десяти характерных точек ситуации и рельефа. На каждую точку измеряется расстояние по нитяному дальномеру Д, снимается отсчет по горизонтальному кругу, высота визирования по рейке В.

Затем инструмент переносят в точку II и тоже измеряют его высоту i_2.. На точке I устанавливают нулевой отсчет по горизонтальному кругу и тоже визируют по ходу часовой стрелки на десять реечных точек (характерных точек ситуации и рельефа). На каждую из них измеряют расстояние по нитяному дальномеру, снимают отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругу, определяют высоту визирования по рейке.

В журнале тахеометрической съемки выполняются все вычисления высот реечных точек.

К данному разделу предлагается 2 таблицы (Таблица 1 и Таблица 2), с вычисленными в ней высотами точек местности, и абрис, символизирующий описание местности, на которой проходила работа.

Наши отсчёты и используемые формулы:

Hа=121.50 м

МО= 0°01’

А_м=232°11’

α =232°11’+2˚15΄-6˚20΄=228°06’

i=b=1.440 м

1)  H= Hа+h

2)  h=h’+i-b

3)  h’=d*tgv

4)  v=КЛ-МО

5)  d=D*(cosv)* (cosv)

4. НИВЕЛИРОВАНИЕ ПО КВАДРАТАМ

Производится на участке местности, имеющем высотный перепад. Нивелируемая площадка привязывается к существующему реперу, положение и высота которого задается преподавателем. Сторона квадрата – 10 м горизонтального проложения.

Разбивка площадки по квадратам производится с помощью теодолита и мерной ленты (рис. 11). Инструмент устанавливают над одной из угловых вершин (А4), приводят в рабочее положение и задают вехой направление Д1 – Д5. Измеряют вертикальный угол этого ската, вычисляют поправку за наклон линии к горизонту и откладывают расстояние Д₁ = 10 + ΔДν₁ в заданном створе, закрепляют колышками, забитыми вровень с землей, вершины  Д2, Д3, Д4 и  Д5.

Затем от направления А4 – А1 откладывают угол 90º и опять измеряют вертикальный угол ската А4 – Г4. Вычисляют поправку ΔАν₂, закрепляя колышками вершины Г4, В4, Б4. Теодолит переносят в вершину Г4, приводят в рабочее положение и от направления А4 – Г4 откладывают угол 90º, закрепляют вехой створ Г4 – Г1, измеряют его вертикальный угол и откладывают расстояния А₃ = 10 + ΔАν₃ закрепляя вершины Г2, Г3, Г4.

Затем измеряют длину А4–Г4, она должна отличаться от проектного значения не более чем на расстояние, содержащееся в 0,5 мм плана (масштаб построения плана 1: 500).

Рис. 11

Если это условие выполняется, то разницу распределяют на четыре части и откладывая расстояния закрепляют вершины Г4, В4, Б4. Аналогично разбиваются внутренние вершины. При их закреплении могут также использоваться две стальные проволоки длиной 31 м, натягиваемые по двум взаимно перпендикулярным направлениям. В точке их пересечения закрепляют положение всех внутренних вершин.

При разбивке квадратов одновременно измеряется расстояние до характерных точек ситуации (до границы луча, пашни, тропинки, дороги). Площадка нивелируется с одной или нескольких стоянок инструмента. При значительном перепаде высот стоянок должно быть не меньше трех (рис. 12).

Рис. 12

Между соседними стоянками должна быть связующая точка – точка, нивелируемая дважды с двух стоянок. В каждой вершине снимают черный и красный отсчеты и записывают на схеме квадратов у соответствующей точки. Затем определяют высоты связующих точек. Для этого рассматривается замкнутый нивелирный ход (рис. 13).

На каждой стороне хода определяется среднее между красным и черным превышение и вычисляется высотная невязка f_h,, мм,

f_h = ∑^ср,

которая сравнивается с допустимой высотной невязкой f_hдоп., мм,

f_hдоп  = ± 10 =10*=20 (ММ)

где n – число сторон хода.

Рис. 13

1)  h1= А4-Б3=-0.025

h2=Б3-В3=0.045

h3=В3-Б2=-0.285

h4=Б2-А4=0.267

Если выполняется условие f_h f_hдоп. , то невязку f_hраспределяютна все средние превышения с обратным знаком в виде поправки δ, с учетом которой находят уравненные превышения. Величину поправки назначают пропорционально абсолютному значению превышения:

h₁^испр = h₁^ср + δ₁=-0.025,

h₂^спр = h₁^ср + δ₂=0.045,

h₃^спр = h₁^ср + δ₃=-0.285,

h₄^пр = h₁^ср + δ₄=0.266,

Через полученные исправленные превышения определяют абсолютные высоты всех вершин хода:

Н_ги =Н_рп + h₁^испр ,

Н_Б2 =Н_Г4 + h₂^испр ,

Н_рп =Н_Б2 + h₃^испр .

2)  Н_рп=115.25 (м)

 Н _Б3=115.25+0.045=115.295,

Н _В3=115.255-0.298=115.009,

Н _Б2=115.009+0.266=115.275.

Зная высоты трех точек, можно определить горизонты инструментов на всех стоянках. Горизонты считают по черной и по красной стороне реек:

Н_{ГИ I}=Н_рп + а,

где а- отсчеты по рейке, установленной в точке, являющейся репером, снятые с первой стоянки инструмента.

3)  1 стоянка:

Н_ГИ=115.25+1.140=116.39 (м),

Н_А4=116.390-1.140=115.250(м),

Н_А3=116.39-1.145=114.945(м),

Н _А2=116.39-1.550=114.840(м),

Н _А1=116.39-1.667=114.237(м),

Н _Б1=116.39-1.590=114.800(м),

Н _Б2=116.39-1.407=114.983(м),

Н _Б3=116.39-1.165=115.225(м),

Н _Б4=116.39-1.042=115.348(м).

4) 2 стоянка:

Н_ГИ=115.295+1.400=116.695(м),

Н_В4=116.695-1.157=115.538(м),

Н_В3=116.695-1.355=115.340(м),

Н _В2=116.695-1.479=115.216(м),

Н _В1=116.695-1.477=115.218(м),

Н _Г1=116.695-1.200=115.495(м),

Н _Г2=116.695-1.200=115.495(м),

Н _Г3=116.695-1.050=115.645(м),

Н _Г4=116.695-0.890=115.805(м).

Аналогично определяют горизонт инструмента на второй и третьей стоянке. Высоты всех остальных точек находят через горизонт инструмента.

Так,

Н _Д3=Н_гиI– d,

где d–отсчеты по рейке, установленной в точке Д3.

За окончательное значение высоты принимается среднее значение в том случае, если разница между полученными значениями не превышает ± 5 мм.

После определения абсолютных высот всех вершин строится топографический план в масштабе 1:500.

На плане прорисовывается система квадратов, строится ситуация по результатам линейных измерений с использованием условных знаков, у каждой вершины проставляются абсолютные высоты и строятся горизонтали методом графического интерполирования.

5)Н_пр=(4∑Н₄+3∑Н₃+2∑Н₂+∑Н_1.)/4n=(1843.056+1843.658+461.273)/36==15.221(м).

6) Определение рабочей отметки в каждой вершине квадрата:

h_ра = Н_пр– Н_ф;

h_{ра А1=} 115.221-141.723=0.498,

h_{ра А2=} 115.221-114.840=0.381,

h_{ра А3=} 115.221-114.945=0.276,

h_{ра А4=} 115.221-115.250=-0.029,

h_{ра Б1=} 115.221-114.800=0.421,

h_{ра Б2=} 115.221-114.983=0.238,

h_{ра Б3=} 115.221-115.225=-0.004,

h_{ра Б4=} 115.221-115.348=-0.127,

h_{ра В1=} 115.221-115.218=0.003,

h_{ра В2=} 115.221-115.216=0.005,

h_{ра В3=} 115.221-115.340=-0.119,

h_{ра В4=} 115.221-115.538=-0.317,

h_{ра Г1=} 115.221-115.495=-0.274,

h_{ра Г2=} 115.221-115.495=-0.274,

h_{ра Г3=} 115.221-115.645=-0.424,

h_{ра Г4=} 115.221-115.805=-0.584.

7) Определение S фигур:

М 1: 200

S1=10*10=100,

S₂=10*10=100,

S₃=10*10=100,

S₄=(3.1+3.3)/2*10=32,

S5=100-32=68,

S6=(3.3+5.0)/2*10=41.5,

S7=100-41.4=58.5,

S8=(5+6)/2*10=55,

S9=100-55=45,

S10=10*10=100,

S11=10*10=100,

S12=100-8.25=91.75,

S13=3.3*5/2=8.25.

8) Определение рабочей отметки:

h_ро1= (-0.274-0.274+0.03+0.005)/4=-0.135;

h_ро2= (-0.27-0.424+0.005-0.119)/4=-0.203;

h_ро3= (-0.424-0.584-0.119-0.317)/4=-0.361;

h_ро4= (-0.003+0.005)/4=0.002;

h_ро5= (0.421+0.238)/4=0.1647;

h_ро6= (0.05-0.119+0+0)/4=0.0285;

h_ро7= (0.238-0.004+0+0)/4=0.0585;

h_ро8= (-0.119-0.317+0+0)/4=-0.109;

h_ро9= (-0.004-0.127+0+0)/4=-0.3275;

h_ро10= (0.421+0.238+0.498+0.381)/4=0.3845;

h_ро11= (0.238+0.381-0.004+0.276)/4=0.3228;

h_ро12= (-0.004-0.127+0.276)/4=0.213;

h_ро12= -0.029/3=0.08.

9) Определение V земляной площадки

Vн.в. = S* h_ро

Vb1= 100*-0.135=13.5,

Vb2= 100*-0.203=20.3,

Vb3= 100*0.361=36.1,

Vн4= 32*0.002=0.064,

Vн5= 68*0.16475=11.203,

Vb6= 41.5*-0.0285=1.19,

Vн7= 58.5*0.0585=3.4225,

Vb8= 55*-0.109=5.995,

Vb9= 45*-0.3275=14.74,

Vн10= 100*0.3845=38.45,

Vн11= 100*0.32275=32.85,

Vн12= 91.75*0.0293=2.13,

Vb13= 8.25*-0.009667=0.08.

∑ Vн=87.55;

∑ Vb=91.905;

∑ V =∑ Vн+ ∑ Vb =179.46;

Δ V ==∑ Vн - ∑ Vb =- 4.145;

|Δ V| / (∑ V)*100% =0.023*100=2.3% < 3%

5. РЕШЕНИЕ ОСНОВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ

1) От заданного преподавателем направления АВ требуется построить угол 27º44,5´.

Действия выполняют при двух положениях вертикального круга теодолита, вынесенные углы закрепляют деревянными колышками С₁ и С₂ (рис. 14). Затем расстояние между ними делится пополам, и закрепляется положение точки С, которая и определит окончательное положение угла ВАС.

Рис. 14

2) Построение точки заданной высоты

Задача решается на ровном участке местности. Преподаватель задает положение репера, его высота равна 120,50 м. На расстоянии 10 м от репера требуется построить точку В высота которой 120,77 м (рис. 16). В точке В, где должна быть построена высота, забивается деревянный колышек, верхняя часть которого устанавливается заведомо выше предполагаемого положения точки В.

Рис. 16

Нивелированием «из середины» снимают отсчет а, вычисляют горизонт инструмента и отсчет по рейке в=1.532(м):

Н_ги = Н_рп + а=120.50+1.530=122.030,(м)

В = Н_ги – Н_в= 122.030-120.770=1.26.(м).

Затем рейку ставят на колышек и снимают отсчет в´. Он должен быть меньше вычисленного значения. Колышки забивают слабыми ударами до тех пор, пока отсчет в´ не будет равен вычисленному значению в.

3) Построение линии заданного уклона

Задача также решается на ровном участке местности. Направление построения задается преподавателем, он же определяет положение репера, высота которого равна 121,15 м. Требуется построить линию с уклоном I = 0,015 (15 ‰).

Рис. 17

Направление створа задается теодолитом, с его помощью устанавливают колышки в точках 1, 2, 3, 4, 5, расстояние между которыми равно 7,0 м. Дальнейшее решение задачи сводится к построению ряда точек заданной высоты. Абсолютные высоты определяются через уклон:

Н₁ = Н_рп + id₁=121.15+0.015*7=121.255(м),

Н₂ = Н_рп + id₂=121.15+0.015*14=121.360(м),

Н₃ = Н_рп + id₃=121.15+0.015*21=121.465(м),

Н₄ = Н_рп + id₄=121.15+0.015*28=121.570(м),

Н₅ = Н_рп + id₅=121.15+0.015*35=121.675(м)

Горизонт инструмента определяется по формуле

Н_ги = Н_рп + а= 121.150+1.350=122.5(м).

Тогда отсчеты по рейкам будут равны:

в₁ = Н_ги – Н₁=122.5-121.255=1.245(м),

в₂ = Н_ги – Н₂=122.5-121.360=1.14(м),

в₃ = Н_ги – Н₃=122.5-121.465=1.035(м),

в₄ = Н_ги – Н₄=122.5-121.570=0.93(м),

в₅ = Н_ги – Н₅=122.5-121.675=0.825(м).