Съемка ситуации и рельефа при тахеометрической съемке кратко

Обновлено: 04.07.2024

Одной из наиболее трудоемких работ в составе инженерно-геодезических изысканий для целей нового строительства и реконструкции промышленных зданий и сооружений является съемка ситуации и рельефа местности.

В общем понимании топографическая съемка - это комплекс полевых и камеральных работ по определению взаимного положения характерных точек местности, позволяющей с достаточной достоверностью и точностью отобразить ситуацию и рельеф местности в виде графической или цифровой модели.

В зависимости от масштаба топографической съемки, целевого назначения съемочных работ и использования их результатов в практике инженерно-геодезических изысканий применяются следующие основные методы съемок: стереотопографический, комбинированный и фототеодолитный.

Каждый из перечисленных методов обладает своими особенностями организации работ, технологией производства, стоимостью, трудоемкостью и т.д. Применение того или иного метода съемки для целей инженерно-геодезических изысканий диктуется в основном физико-географическими условиями конкретного реконструируемого объекта, сроками производства съемочных работ, наличием инструментов и оборудования, квалификации кадров и т.д.

Наиболее распространёнными методами съемок для целей инженерно-геодезических изысканий являются наземные методы – тахеометрический, мензульный, горизонтальный и вертикальной съемок.

Применение стереотопографического и комбинированного методов съемки для целей инженерно-геодезических изысканий носит ограниченный характер и используется при реконструкции крупных промышленных комплексов (гидроузлов, горно-перерабатывающих предприятий и т.д.).

Метод тахеометрической съемки

Тахеометрическая съемка является наиболее распространённым методом наземных съемок ситуации и рельефа местности, так как обладает существенными преимуществами, среди которых- быстрота выполнения полевых работ, возможность производства съемочных работ в неблагоприятный период, комплексное измерение планового и высотного положения снимаемой точки одним прибором. Метод тахеометрической съемки является наиболее эффективным при съемке незначительных участков местности, полос вдоль трасс линейных сооружений, а также в тех случаях, когда применение других методов нецелесообразно или технически невозможно.

Метод мензульной съемки

Метод мензульной съемки, в отличии от тахеометрической, позволяет непосредственно в поле получать карту или план местности.

Пи мензульной съемке планово-высотное положение снимаемой местности определяют путем измерения расстояния и превышением кипрегелем по дальномерной рейке, а угол строится графически. К достоинствам мензульной съемки можно отнести: наглядность, возможность непосредственно в поле сравнить полученный план ситуации и рельефа местности с ее натурой. Недостатки мензульной съемки появляются в больших затратах времени на полевые работы, ограниченные возможностями применения в неблагоприятных условиях (снег, дождь, и т.д.), в громоздкости мензульного комплекта. Съемочное обоснование при мензульной съемке создается такими же методами, как и при тахеометрической съемке.

Метод горизонтальной съемки

Метод горизонтальной съемки используется только при съемке планового положения контуров ситуации и предметов местности. Преимущественно метод горизонтальной съемки применяются при съемке в масштабах 1:500, 1:1000, и 1:2000 застроенных территорий с высокой плотностью застройки или местности с большой насыщенностью контурами.

Различают два метода горизонтальной съемки- теодолитный и комбинированный .Существуют различные способы горизонтальной съемки. Наибольшее распространение в геодезической практике получили способы: обхода, перпендикуляров, полярный, прямых угловых засечек, линейных засечек, створов.

Метод высотной съемки

Высотная съемка производится для отображения на планах горизонтальной съемки застроенных территорий застроенных территорий рельефа местности, а также для составления продольных и поперечных профилей улиц и проездов, для составления проектов подземных сетей и сооружений, проектов вертикальной планировки, дорожных работ и т.д.

При съемке комбинированным методом высотная съемка может производится одновременно с горизонтальной съемкой. Высотную съемку начинают с разбивки пикетажа. Разбивку пикетажа производят вначале вдоль улиц (проездов), затем разбивают поперечные профили перпендикулярно к оси проезда. Конечные точки поперечников привязывают к исходным контурам по фасадной линии или к точкам съемочной сети. Пикетаж разбивается для масштаба 1:2000 через 50м, для масштаба 1:1000 через 30ми для масштаба 1:500 через 20м. Высоты пикетных точек определяют из технического нивелирования. Нивелирование производится по двум сторонам рейки с расхождением превышений не более 2 см. Пикетные точки, характеризующие рельеф местности, нивелируются по одной стороне рейки.

Тахеометрами называются оптические теодолиты, которые автоматически позволяют находить превышения и горизонтальные положения на местности. Тахеометр в отличие от теодолита оборудован дальномером, благодаря которому появляется возможность измерять как углы, так и расстояния.

Сущность метода тахеометрической съемки заключается в установлении точек, представляющих рельеф местности и очертания объектов. В месте каждой снимаемой точки, пользуясь способом полярных координат, находятся направление и угол наклона. Главной целью съемки является подготовка плана исходной местности.

Работа на станции при тахеометрической съемке

Данный абзац описывает порядок работы на станции. Естественно, всякий рассматриваемый объект индивидуален и этот процесс необходимо подогнать под конкретную ситуацию, однако, существует определенная последовательность действий, сопровождающая работы.

Для начала в точке съемки располагают штатив, закрепляют на нем прибор так, чтобы зрительная труба находилась на уровне глаз, центрируют теодолит и приводят его к горизонту, замеряют высоту от точки до устройства (обозначается буквой i). Далее, выполняется ориентирование на исходный пункт путем установки ноля лимба с учетом истинного или магнитного меридиана на какую-либо из смежных точек. В большинстве случаев ориентирование производится при круге лево.

Устройство наводится на измеряемую точку, по лимбу определяется направление, измеряется расстояние с использованием нитяного дальномера, далее по вертикальному кругу измеряется угол наклона.

Данные, полученные в ходе проведенных работ, должны заноситься в журнал, современные виды тахеометров способны сохранять их в память устройства или на внешние накопители.

Производство тахеометрической съемки

Перед началом проводится уплотнение имеющейся геодезической сети съемочными точками до такой плотности, которая будет обеспечивать на всей площади съемки тахеометрические ходы, соблюдая установленные требования, их отображает инструкция.

В основном работы выполняются из точек тахеометрических ходов, точки из которых производится съемка местности называют съемочными станциями, снимаемые точки – пикетами.

Полевые работы при тахеометрической съемке начинаются после вынесения на карту исследуемой местности тахеометрических ходов, станции обозначают с помощью деревянных либо металлических кольев, в зависимости от необходимости их долговечности.

Существуют два типа тахеометрических съемок – первый это съемка земельного участка, иначе называемая площадной и съемка, применяемая при линейном строительстве – маршрутная.

Маршрутная тахеометрическая съемка производится для проектирования линейных объектов: автомобильных дорог, трубопроводов, железнодорожных линий и т.д. На начальном этапе работ необходимо проложить теодолитный ход между станциями съемки. Далее, с каждой точки полярным способом отдельно замерить ситуационные пикеты – которые отображают контур ситуации и орографические – отображающие рельеф.

Места точек определяют на характерных участках рельефа данной территории. Для орографических пикетов определяют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния, а для ситуационных расчет углов наклона не требуется. Реечные точки располагают равномерно и в достаточном количестве, чтобы они максимально описывали рельеф исследуемой территории.

В том случае, когда расстояние между точками превышает максимально допустимое (табл. 3), то прокладывается висячий ход от станции съемки, который по размерам не должен быть больше 500 метров и иметь не более 3 точек.

Замеры горизонтальных углов необходимо брать от линии нулевого направления, за нее принимают переднюю либо заднюю сторону хода. Для этого на каждой станции до того как снять пикеты нужно навести лимб прибора на переднюю или заднюю точку хода, совместив нулевую отметку первого верньера алидады с нулем на лимбе горизонтального круга. После этого на лимбе закрепляют алидаду и, ослабив фиксирующий винт лимба, визируют на необходимую точку хода. Затем, ослабив фиксирующий винт алидады горизонтального круга, визируют на пикеты.

В результате горизонтальными углами будут отсчеты, полученные по верньеру горизонтального круга. В конце съемки пикетов на каждой съемочной точке выполняют проверку лимба, визируя на переднюю или заднюю точку хода, где отсчет по первому верньеру не должен отличаться более чем на 2*t, где t-точность верньера.

При площадной съемке выполняют замкнутый ход, его стороны замеряют с помощью дальномера, а углы при круге лево (КЛ) и круге право (КП). Данные измерения записывают в полевом журнале. Стороны хода желательно наносить вблизи водораздельных линий, если сложно наметить их направления, то необходимо сделать съемку рельефа местности и после этого по горизонталям нанести водораздельные линии.

Расстояния между точками замкнутого хода не должны превышать допустимые (табл. 1), в противном случае необходимо добавлять диагональные ходы и проводить досъемку территории.

Допустимые длины от точек тахеометрических ходов до пикетов и между ними указаны в таблице 2.

Плотность пунктов съемки также должна отвечать требованиям (табл. 3). Поэтому перед началом работ проводят рекогносцировку снимаемой территории, полученная информация сопоставляется с абрисами соседних станций.

На каждом пикете необходимо выполнять абрисы (рис. 1) – это схематичные зарисовки с нанесением съемочных точек, условных знаков и направлением лимба. Абрисы показывают основную информацию об исследуемой территории, которую в дальнейшем применяют при составлении плана.

Рисунок 1 – абрис тахеометрической съемки

Если абрис максимально точно описывает ситуацию изучаемой местности, ход камеральных работ пройдет значительно быстрее.

Ошибки и меры предосторожности при тахеометрической съемке

Во время выполнения описываемых работ могут допускаться следующие ошибки: инструментальные погрешности, при перестановке и наведении прибора, ошибки по естественным причинам.

Когда перед началом работ прибор находится в состоянии регулировки, заданные заводом-изготовителем константы устройства должны быть проверены в полевых условиях путем фактического наблюдения. Это обязательное требование для измерений, так как точность при работах является основным критерием. Значения на мерной рейке должны четко прослеживаться, при любом несоответствии нужно внести необходимые коррективы.

Ошибки при манипуляциях с прибором в большинстве случаев зависят от квалификации рабочего, поэтому измерения необходимо проводить под надзором более опытного геодезиста.

Ошибки по естественным причинам могут возникать в следствие погодных условий таких, как ветер, туман, осадки и так далее, а также при рефракции света. Последняя ошибка является самой распространенной, ее причиной оказывается преломление лучей света при их прохождении через слои воздуха разной плотности. Для того, чтобы избежать этого, не рекомендуется проводить работы в середине дня.

Методы ухода за прибором и полезные советы

Не погружайте тахеометр в воду или другие химические вещества.
Не роняйте инструмент.
Перед транспортировкой убедитесь, что тахеометр надежно закреплен в защитном кейсе.
Во время дождя используйте защитную крышку.
Не смотрите на прямой солнечный свет через прибор.
Деревянный штатив лучше защищает прибор от вибраций чем алюминиевый.
Всегда имейте достаточный уровень заряда аккумулятора.
Очищайте прибор после использования (пыль может стать причиной неисправностей).
При перемещении над точками не забывайте перепроверять уровень для обеспечения точности.

Камеральные работы при тахеометрической съемке

Камеральные работы при тахеометрической съемке выполняются в 4 этапа. На первом этапе работ проводится проверка полевых журналов, путем перерасчета полученных данных выполняется обработка результатов тахеометрической съемки. При обнаружении погрешностей их устраняют с помощью необходимых исправлений. Далее вычисляют плановые положения съемочных станций на поверхности и их высотные отметки. Прибавив к их отметкам высоту реечных точек определяют отметку пикетов.

По завершению вышеизложенных работ проводится составление плана тахеометрической съемки местности, с этой целью в нужном масштабе на него наносят пункты съемки и тахеометрические ходы, измеряют расстояния между ними для проверки. Полярным способом располагают на плане точки пикетов, рядом с ними указывают номер и отметку.

Руководствуясь абрисом наносят объекты, присутствующие на местности. Следующим шагом служит построение плана горизонталей по отметкам пикетов, для удобства горизонтали подписываются в разрывах, таким образом, чтобы верх цифр располагался в сторону повышения рельефа. Также они не должны перекрывать элементы, отмеченные на местности (дома, реки и так далее). В результате проведенных работ получают план исследуемой территории.

Современные приборы для тахеометрической съемки

Благодаря электронным тахеометрам достигается автоматизация ведения тахеометрической съемки. Для этого рейку на пикете заменяет светоотражающая вешка, и при наведении на нее прибор можно использовать для измерения горизонтальных, вертикальных углов и расстояния. Он также интегрирован с микропроцессором и внутренней системой хранения данных.

Микропроцессор позволяет моментально получить нужные данные, а именно плановые координаты наблюдаемых точек, высоту объектов, расстояния между любыми двумя точками и другие. Данные, собранные и обработанные на тахеометре, могут быть загружены в компьютер для дальнейшей обработки.

Для примера рассмотрим компактный тахеометр Японской компании Sokkia, его вес всего 5,8 кг, схема с расположением частей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема электронного тахеометра Sokkia

1 – ручка для перемещения прибора; 2 – крепежный винт ручки; 3 – терминал ввода/вывода данных; 4 – отметка высоты тахеометра; 5 – аккумулятор; 6 – панель управления; 7 – зажим трегера; 8 – основание трегера; 9, 10 – регулировочные винты; 11 – круглый уровень; 12 – дисплей; 13 – линза объектива; 14 – компас; 15, 16, 17 – устройства оптического отвеса; 18 – винт закрепляющий горизонтальный круг; 19 – микрометренный винт горизонтального круга; 20 – разъем для ввода/вывода данных; 21 – разъем внешнего источника питания; 22 – уровень трегера; 23 – винт регулировки уровня трегера; 24 – микрометренный винт вертикального круга; 25 – винт закрепляющий вертикальный круг; 26 – окуляр зрительной трубы; 27 – кольцо фокусировки зрительной трубы; 28 – визир; 29 – отметка центра устройства.

Трегером называется приспособление на котором закрепляется прибор.

Дальность измерений этого прибора колеблется от 2,8 до 4,2 км, а точность от 5 до 10 мм на километр измерения. Точность измерения углов варьируется от 2 до 6 секунд.

Тахеометр оснащен мощным процессором, который с помощью измеренного вертикального, горизонтального угла и наклонного расстояния вычисляет горизонтальное расстояние и координаты X, Y, Z. Если выставлены значения атмосферного давления и температуры, то при обработке данных не нужно проводить соответствующие коррекции. На дисплее устройства можно отображать расстояния, углы, разницу высот и все три координаты наблюдаемых точек.

Данные по каждой точке могут храниться в электронном журнале, емкость которого составляет от 2000 до 4000 пунктов, информацию можно выгрузить на компьютер и использовать журнал повторно.

Точечные данные, загруженные на компьютер, могут быть обработаны в программах GEOMIX, AutoCad, которые позволяют строить контура на любом заданном интервале и поперечные сечения вдоль указанных линий.

Прибор может успешно применяться в строительстве, маркшейдерском деле, землеустройстве, топографии, проведении изысканий и во многом другом.

Ниже приведены основные преимущества электронного тахеометра по сравнению с обычными геодезическими приборами:

Полевые работы проводятся очень быстро.
Высокая точность измерений.
Устраняются ручные ошибки, связанные с чтением и записью данных.
Расчет координат происходит быстро и точно.
Полученные данные могут использоваться компьютером для создания карт, построения контуров и сечений.

Однако, необходимо своевременно проводить проверку устройства на заранее подготовленных пунктах. В этом случае электронный тахеометр совместно с компьютером дает возможность максимально автоматизировать процесс работ.

Из недостатков стоит отметить то, что при камеральных работах отсутствует возможность своевременного обнаружения ошибок, допущенных во время съемки. Устранить их можно лишь путем сравнения плана с местностью на которой производились работы.

Тахеометрическая съемка - основной вид съемки для создания планов небольших незастроенных и малозастроенных участков, а также узких полос местности вдоль линий будущих дорог, трубопроводов и других коммуникаций. С появлением тахеометров-автоматов этот способ съемки становится основным и для значительных по площади территорий, особенно когда необходимо получить цифровую модель местности. При тахеометрической съемке ситуацию и рельеф снимают одновременно, а план составляют в камеральных условиях по результатам полевых измерений.

Съемку производят с исходных точек — пунктов любых опорных и съемочных геодезических сетей. Съемочная сеть может быть создана в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда отметки точек теодолитного хода определяют геометрическим нивелированием. В большинстве же случаев для съемки прокладывают тахеометрические ходы, отличающиеся тем, что все элементы хода (углы, длины линий, превышения) определяют теодолитом или тахеометром-автоматом. При этом одновременно с проложением тахеометрического хода производят съемку. В этом главное отличие тахеометрической съемки от других видов топографических съемок.

Съемка теодолитом.Порядок работ на станции тахеометрического хода при работе теодолитом следующий.

В первую очередь выполняют измерения, относящиеся к проложению съемочного хода. Теодолит устанавливают над точкой и приводят его в рабочее положение. На смежных точках хода устанавливают дальномерные (обычно нивелирные) рейки. Одним полным приемом измеряют горизонтальный угол хода. При двух положениях вертикального круга теодолита измеряют вертикальные углы на смежные точки хода. По дальномеру теодолита определяют расстояния до смежных точек. Измеряют высоту прибора.

Далее приступают к съемке. Для этого в первую очередь при левом круге (КЛ) ориентируют лимб теодолита на предыдущую точку. С этой целью нуль алидады совмещают с нулем лимба и, закрепив алидаду, вращением лимба наводят зрительную трубу на ориентирную точку. Трубу наводят на съемочные пикеты только вращением алидады. На съемочные пикеты устанавливают дальномерные рейки и измеряют на них при одном круге горизонтальные и вертикальные углы, а по дальномеру — расстояния. Если съемочный пикет является только контурной точкой, вертикальный угол не измеряют.

Результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки.

Положение съемочных пикетов выбирают таким образом, чтобы по ним можно было изобразить на плане ситуацию и рельеф местности. Их берут на всех характерных точках и линиях рельефа: на вершинах и подошвах холмов, дне и бровках котловин иоврагов, водоразделах и тальвегах, перегибах скатов и седловинах. При съемке ситуации определяют границы угодий, гидрографию, дороги, контуры зданий, колодцы, т. е. все то, что подлежит нанесению на план в данном масштабе. Чем крупнее масштаб съемки, тем больше число съемочных пикетов и тем меньше расстояние между пикетами и от станции до пикетов. Так, если при съемке масштаба 1:5000 максимальное расстояние до твердых контуров ситуации ограничено 150 м, а до нетвердых — 200 м, то в масштабе 1:500 — 60 и 80 м соответственно.

В процессе съемки на каждой станции составляют абрис. На нем показывают положение станции хода, направление на предыдущую и последующую точки, расположение всех съемочных пикетов, рельеф и ситуацию местности. Съемочные пикеты отмечают теми же номерами 1. 10, что и в полевом журнале, ситуация местности изображается условными знаками, рельеф — горизонталями. Между точками на абрисе проводят стрелки,

указывающие направление понижения местности.

По окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба теодолита, для чего снова визируют на предыдущую точку хода. Если повторный отсчет отличается от начального более чем на 5', съемку на данной станции переделывают. Для контроля на каждой станции определяют несколько пикетов, расположенных в полосе съемки со смежных станций.

В простейшем случае составление плана по результатам тахеометрической съемки начинают с построения координатной сетки и нанесения по координатам точек теодолитного хода. Правильность нанесения точек хода контролируют по длинам его сторон: измеряют расстояния между вершинами — выраженные в масштабе, они должны быть равны расстояниям между соответствующими точками на плане или отличаться не более чем на 0,2 мм.

Вслед за этим наносят на план пикетные точки циркулем-измерителем, масштабной линейкой и транспортиром. Данные для нанесения берут из журнала тахеометрической съемки.

Вместо транспортира применяют также линейки-тахеографы. Они представляют собой прозрачный круг с разграфкой от 0 до 359°. По отметкам станций и реечных точек на плане проводят горизонтали с принятым сечением рельефа. Следы горизонталей отыскивают графической интерполяцией между точками, которые в абрисе соединены стрелками. Соединение каких-либо двух точек в абрисе говорит о том, что местность между ними имеет один скат, без перегибов.

Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью в соответствии с условными знаками. Над северной рамкой делают заглавную надпись, под южной рамкой подписывают числовой масштаб, высоту сечения рельефа, вычерчивают линейный масштаб и график заложений.

Автоматизация тахеометрической съемки.С появлением электронных тахеометров стала возможна частичная или полная автоматизация тахеометрической съемки.

При съемке электронный тахеометр устанавливается на съемочных точках, а на пикетных точках — специальные вешки с отражателями, входящими в комплект тахеометра. При наведении на отражатели в автоматическом режиме определяются горизонтальные и вертикальные углы, а также расстояния до смежных съемочных и пикетных точек. С помощью ,микроЭВМ тахеометра производят обработку результатов измерений и в итоге получают приращения Ах и Ау координат и превышения h на смежные съемочные и пикетные точки. При этом автоматически учитываются все поправки в измеряемые расстояния и за наклон вертикальной оси прибора — в измеряемые углы. Результаты измерений могут быть введены в специальное запоминающее устройство (накопитель информации) или переписаны на магнитную кассету. В дальнейшем из накопителя или с магнитной кассеты информация поступает в ЭВМ, которая по специальной программе производит окончательную обработку результатов измерений, включающую вычисление координат съемочных и пикетных точек, уравнивание съемочного хода и другие вычисления, необходимые для графического построения топографического плана или цифровой модели местности. Графическое построение топографического плана осуществляется графопостроителем, соединенным с ЭВМ.

ЛЕКЦИЯ №12

УРОК №25. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА МЕТОДОМ НИВЕЛИРОВАНИЯ ПО КВАДРАТАМ

Для решения на участке местности различных задач производят нивелирование поверхности по квадратам (рис. 12.1). Для этого участок делят на квадраты со сторонами 10, 20, 50 или 100 м. Если рельеф участка слабо выражен (плоский), то нивелируемые точки располагают на участке равномерно, а длины сторон квадратов увеличивают. При ясно выраженном рельефе (изрезанном, с водоразделами, тальвегами и т.д.) в местах изменения профиля их частоту увеличивают.

Рисунок 12.1 – Схема нивелирования по квадратам:

- точки и направления

Схема нивелирования вершин квадрата зависит от размеров участка, сложности форм рельефа, необходимости дополнительно к отметкам вершин квадратов получить еще точки с отметками.

Нивелирный ход по квадратам прокладывают но программе технического нивелирования или 4-го класса. Все связующие точки хода закрепляют устойчивыми кольями или специальными башмаками. Рейку ставят на торец кола или башмак. Отсчеты по рейкам записывают в журнал нивелирования либо по схему квадратов, причем числовые значения отсчетов подписывают возле вершин тех квадратов, на которых они получены. Границы работы на станции отделяют пунктирной линией. При обработке результатов измерений сначала вычисляют превышения и отметки связующих точек хода. Отметки вершин квадратов вычисляют через горизонт прибора.

Контрольные вопросы

1. Что называется нивелированием?

2. В чем заключается способ нивелирования из середины и вперед?

3. Что такое горизонт инструмента или прибора?

4. Как вычисляются отметки точек при нивелировании из середины?

5. Как вычисляются отметки точек через горизонт прибора?

6. В чем сущность последовательного нивелирования?

7. Как закрепляются пункты нивелирных ходов на местности?

8. В чем заключается сущность тригонометрического, барометрического и гидростатического нивелирования?

9. Определите горизонт инструмента, если отсчет по рейке, установленной на точке А, равен 1824, а ее отметка Н_А=170,024м.

10. Как производится нивелирование на станции?

11.Каким образом нивелируют по квадратам

ЛЕКЦИЯ №13

Геодезические расчеты при вертикальной планировке

По плану вертикальной планировки составить:

- картограмму земляных работ;

- произвести подсчет объемов земляных работ.

Дано:На схеме нивелирования даны отсчеты по черным сторонам рейки,

устанавливаемой поочередно на вершинах квадратов со сторонами 20 х 20см, разбитых на строительной площадке.

Для высотного определения планируемой поверхности использован рабочий (строительный) репер 1, расположенный в непосредственной близости от планируемой площадки. Отметка репера Н_R=140,255м. Нивелирование проведено с одной станции. (схема 1).

Этапы решения

1 этап: Вычисление черных отметок

1.1. Вычертить на миллиметровой бумаге схему нивелирования в масштабе 1:500 и с левой стороны условным знаком обозначить репер 1. Перенести на схему отсчеты по рейке на репере 1 и вершинах квадратов.

1.2. Определить отметку репера для своего варианта задачи (таблица 1) и перенести ее на схему.

1.3.Вычислить черные отметки (отметки земли) вершин квадратов, для чего:

- вычислить отметку горизонта инструмента (ГИ) со станции нивелирования, которая равна:

- вычислить черные отметки вершин квадратиков по формуле:

где в – отсчет по рейке на соответствующей вершине квадрата, т.е.

Полученные отметки необходимо округлить до второго десятичного знака.

2 этап: Вычисление проектной отметки

Вычислить проектную (красную) отметку горизонтальной плоскости площадки по формуле:

где п – количество квадратов.

Правильность вычисления проектной отметки проверить вторым способом, а именно:

Затем вычитываем проектную (красную) отметку вторым способом:

Отметки, полученные первым и вторым способом должны быть равны.

Проектную (красную) отметку Н_О перенести на картограмму земляных работ (схема 2).

3 этап: Вычисление рабочих отметок

Вычислить рабочие отметки на вершинах квадратов по формуле:

где h – рабочие отметки;

Н_О – проектная (красная) отметка;

Н_ЧЕР – черные отметки.

Если рабочая отметка будет иметь знак (+), то это будет насыпь, если знак (-), то это выемка.

4 этап:

4.1 Вычертить на миллиметровой бумаге сетку квадратов 20 х 20 м. в масштабе 1:500.

На каждую вершину квадрата нанести соответственно: проектную (красную), черную и рабочую отметки (схема 2). Черные отметки на картограмме обозначить черным цветом, проектные и рабочие – красным.

4.2 Определить местоположение точек нулевых работ. Указанные точки определяются на сторонах квадратов, имеющих противоположные знаки рабочих отметок. Расстояние от вершины квадрата до точки вычисляется по формуле:

где Х – расстояние от вершины квадрата до точки нулевых работ;

а – рабочая отметка вершины квадрата, от которой определяется расстояние Х (т.е. отметка выемки);

b – рабочая отметка другой вершины квадрата, в направлении которой определяется местоположение точки нулевых работ (отметка насыпи);

d – длина стороны квадрата, равная 20 м.

При подстановке в формулу значений рабочих отметок их знаки во внимание не принимать.

4.3 Полученные значения расстояний Х отложить в масштабе на соответствующих сторонах квадратов, после чего точки соединить прямыми линиями (схема 3).

Эти линии называются линиями нулевых работ (границами между насыпями и выемками).

Площади фигур насыпей и выемок оформить условными знаками.

5 этап:

По составленной картограмме земляных работ подсчитать объем насыпей и выемок в каждом квадрате следующим образом:

5.1.Пронумеровать квадраты и геометрические фигуры, полученные в результате обозначения линий нулевых работ, и записать их в картограмму земляных работ и таблицу расчета (схема 3) объемов земляных работ (таблица 1).

5.2.Определить средние рабочие отметки вершин каждой фигуры и записать их в таблицу объемов земляных работ (таблица, графа 2).

Если рассматриваемая фигура будет иметь форму четырехугольника, то

где h_СР – средняя рабочая отметка;

∑h₁ – сумма рабочих отметок на вершинах четырехугольника, включая и точки нулевых работ.

Если рассматриваемая фигура будет иметь форму треугольника, то

5.3.Подсчитать площади пронумерованных фигур и записать их в таблицу объемов земляных работ (таблица, графа 3.)

5.4.Определить объемы насыпей и выемок в каждой средней отметки на площадь фигуры и записать их значения в таблицу (таблица, графа 4 и 5). Полученные значения объемов земли (м 3 ) округлить до целых чисел;

5.5.Составить общий баланс земляных работ, подсчитать суммы объемов земли (м 3 ) насыпей и выемок;

5.6.Вычислить погрешность баланса (в %) по формуле:

где ∑V_MAX – наибольшее значение;

∑V_MIN – наименьшее значение из полученных значений объемов насыпей или выемок.

Сравниваем полученную погрешность с допустимой:

Примечание:

Схему нивелирования, картограмму земляных работ и таблицу объемов земли оформить тушью или в карандаше, кроме надписей на листах миллиметровой бумаги ф.А₄.

С XIX века и по сегодняшний день, для получения топографических планов местности часто используется тахеометрическая съёмка. Планово-высотное положение точек при этом определяется, как правило, полярным способом, при котором измеряется полярный угол β, угол наклона ν и расстояние D (рис.1). Либо же, осуществляется угловая засечка тахеометром. Для этой цели используются оптические или оптико-электронные тахеометры.

С помощью оптического тахеометра угол β измеряется по горизонтальному кругу, угол наклона ν по вертикальному кругу, а расстояние D по нитяному дальномеру.

Во второй половине прошлого века были созданы светодальномеры компактных размеров. Это позволило устанавливать их на теодолит и с их помощью выполнять более точное измерение расстояний по сравнению с нитяным дальномером. Впоследствии, приборостроение эволюционировало так, что можно было интегрировать светодальномер и теодолит в единый корпус прибора.

Однако прорывом в геодезическом приборостроении по праву можно считать выпуск первого электронного тахеометра AGA-136 швейцарского производства. В этом инструменте оптическая система считывания была заменена на электронную. А так как прибор был оснащен светодальномером, то измерения и углов, и расстояний стали выполняться в автоматическом режиме.

Позднее, в электронный тахеометры стали внедряться вычислительные платы и полевые программы для выполнения геодезических работ. Приборы были дополнены встроенной памятью, что позволило исключить необходимость ведения полевого журнала. За счет всего вышеперечисленного, скорость выполнения работ повысилась в разы. Значительно увеличилась точность и надежность полученных результатов измерений.

Вернемся к основополагающим принципам выполнения тахеометрической съемки…

Тахеометрическая съёмка местности обычно осуществляется при круге право с опорных точек (станций), в качестве которых могут быть использованы пункты государственной геодезической сети, сети сгущения, а также пункты съёмочной геодезической сети. Последняя может быть создана различными способами:

в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда плановое положение опорных пунктов могут определять проложением теодолитных ходов, а их высоты получены из геометрического нивелирования;
в виде теодолитно-высотных ходов, когда высоты определяют из тригонометрического нивелирования;
в виде тахеометрических ходов, отличающихся от предыдущих тем, что измерения выполняют с помощью электронного тахеометра.

При выполнении съёмки оптическим (не электронным тахеометром) прибор устанавливают на точку В, центрируют и горизонтируют. Прежде чем начать работу на каждой станции, определяется значение МО и измеряется высота инструмента i. Затем наводят зрительную трубу тахеометра по вертикальной сетке нитей на заднюю опорную точку А (либо переднюю опорную точку) и ориентируют прибор так, чтобы при этом отсчёт по горизонтальному кругу был равен 0. После этого лимб закрепляют и начинают набор пикетов. При этом перекрестье сетки нитей наводят на рейку, установленную на точке местности, и измеряют горизонтальный (β) и вертикальный (ν) углы, а нитяным дальномером измеряют расстояние D до неё. Результаты измерений записывают в полевой журнал.

Превышение h вычисляют из тригонометрического нивелирования

h = D tgν + i – l.

Здесь l – высота знака (высота точки наведения на рейке, по которой берётся отсчет при измерении вертикального угла ν). Для простоты вычислений при обработке журнала обычно во время съёмки выбирают i = l. Для этого во время съёмки пикетов среднюю нить сетки зрительной трубы прибора наводят на точку рейки, соответствующую высоте инструмента.

Снимаемые точки (пикеты), в которых устанавливают рейку во время съёмки, выбирают таким образом, чтобы при минимальном их количестве правильно изобразить снимаемую ситуацию и рельеф. Одновременно с выполнением работы рисуют абрис (рис.2). На нём отображают станцию, направление ориентирования горизонтального круга, ситуацию и расположение снимаемых пикетов, их номера и соответствующими условными знаками отмечают ситуацию местности. Здесь же пунктирными линиями изображают схему рельефа, а стрелками указывают направления склонов местности. Высотные пикеты должны быть установлены по всем основным линиям направления рельефа: водоразделам, водостокам, линиям скатов.

По завершению съёмки на станции прибор вновь визируют на начальное направление, чтобы проверить, не сместился ли во время работы лимб инструмента. Этот отсчёт может отличаться от исходного не более чем на угловую величину, установленную инструкцией для съемки конкретного масштаба.

Как правило, это несколько угловых секунд. Если допуск превышен, все измерения на данной станции выполняют заново. Аналогичную операцию следует выполнять и в процессе съёмки каждых 10 – 15 точек, чтобы исключить переделку большого объёма работ.

Обработку тахеометрической съёмки производят в следующем порядке:

Вычисляют углы наклона с учётом МО, измеренного на каждой станции;
Вычисляют расстояние для каждого пикета из дальномерных измерений;
Вычисляют превышение h;
Вычисляют отметки пикетов

Hi = Hст + hi,

где Hi - отметка пикета, Hст – отметка станции, hi – вычисленное превышение между станцией и пикетом.

При построении плана тахеометрической съёмки (классическими, не компьютеризированными способами) предварительно строят координатную сетку и наносят по координатам точки хода. Нанесение на план снятых точек выполняют с помощью транспортира, совмещая его нуль с направлением, принятым на станции за начальное. После этого отмечают направление для каждой снятой точки и, затем, по поперечному масштабу откладывают расстояние от станции до пикета и накалывают точку. Рядом с наколотой точкой пишут номер пикета и отметку точки.

По результатам съёмки накладывают на план ситуацию местности и проводят горизонтали, интерполируя между соответствующими нанесёнными точками. План тахеометрической съёмки вычерчивают, используя условные знаки. Пример выполнения плана тахеометрической съёмки показан на рис 3.

Читайте также: