Реферат на тему теодолитная съемка
Обновлено: 05.07.2024
Бригада №2 группы О-102. В составе бригадира Коробейниковой О.С. и членов бригады :Алешин К.А., Атлашкина К.А., Губайдуллина Э.Р., Курбангалина Э.Ю., Коробейникова О.С., Сабирова А.М., Сафина Л.И., Сайфутдинова А.А., Трофимова Л.П., Хисматова Г.Р., Хотулева Л.В., Фахриев А.Р. проходила учебную практику по геодезии с 28 июня по 3 июля 2010 г.Нами были получены следующие приборы и инструменты:
Теодолит – ТЗО № 5168 2000г.
Штатив с 3-мя подъемными винтами – 140
Мерная лента – ЛЗ-20
Нами была выполнена теодолитная съемка контуров местности. Теодолитная съемка контуров местности состояла из следующих этапов полевых работ:
1.Обследование участка работ.
2.Закрепление точек теодолитного хода (Нами было закреплено 4 точки).
3.Измерение горизонтальных углов на точке теодолитного хода.
4.Измерение длин линии.
1.Обследование участка работ
Осмотрели отведенный нам участок. Оценили объем предстоящих работ, выполняемых с целью составления плана контуров местности. И обследовали оптимальный выбор закрепленных точек теодолитных ходов.
2.Закрепление точек теодолитного хода
3. Измерение горизонтальных углов на точке теодолитного хода
Прибор теодолит был установлен на одной из 4 точек, которая впоследствии была определена 1-ой, привели его в рабочее положение. Под приведением в рабочее положение подразумевается следующая последовательность действий:
1.Приведение отвеса прибора в вертикальное положение относительно колышка, обозначающего 1-ую точку;
2. Регулирование подставки теодолита с помощью подъемных винтов (поворот одновременно 2-х винтов навстречу и против друг друга, затем поворот теодолита на 90 и последующее регулирование 3-го винта) так чтобы пузырек уровня находился ровно по центру колбы
Измерение горизонтальных углов производятся способом приемов. Каждый прием состоит из двух полуприемов с перестановкой лимба на 90°. Для этого визирную ось зрительной трубы наводят на колышек (на заднюю точку теодолитного хода и снимают отсчет по горизонтальному кругу из 1-го вычитают 2-ой, получают горизонтальный угол. Сбив лимб на 90°, трубу повернули через зенит, провели повторные измерения.
Из двух вычисленных горизонтальных углов вычисляют среднее если 2 значения превышают 1мин. измерения производятся повторно.
С двух выбранных точек измеряли магнитный азимут. Магнитный азимут – это угол, измеряемый по часовой стрелке на магнитный северный полюс заданного направления на местности. Измерение производится так же с помощью способа приемов. Для вычисления угла вычитаем из отсчета на заданное направление отсчет на магнитный северный полюс.
Суммируем измеренные углы и вычисляем невязку.
4. Измерение длин линии
Длины линии были измерены с каждой точки. С 1 по 2, со 2 по 3, с 3 по 4, с 4 по 1.Длины мерились с помощью мерной ленты (L=20 м) и шпилек.
Один человек брал кольцо ленты, а другой держал барабан и шел ко второй точке. Еще два человека подправляли траву, чтобы все было ровно. На 20 метров они втыкали шпильку. И так до конца. Расстояние между шпильками = 20 метров. Расстояние между 1-ой и 2-ой точками не должно превышать 4-х шпилек. Длина линии измеряется дважды. Так у нас получились длины : с 1 по 2 = 67.70м , со 2 по 3 = 52.98м ,с 3 по 4 = 89.41м , с 4 по 1 = 69.83 м.
5. Съемка контуров
Теодолит установлен на 1-ой из точек. Навели на соответствующие точки; установили на 0°00’. Составили абрис контуров местности. Реечник ходил по контурам ситуации, точки которых заносились в абрис с помощью теодолитных измерений расстояний и горизонтальных углов характерных точек. Подобную операцию мы повторили еще несколько раз, перемещая прибор на точки 2, 3, 4, для наибольшей точности измерений.
6. Вычисление измеренных углов
Сумма всех измеренных углов теоретически равна 360°.В нашем случае практическая сумма оказалась равна теоретической.
Следующим этапом производилось вычисление дирекционных углов по следующей формуле:
По полученным дирекционным углам вычисляют румбы
DX=67.70 * cos 61°47.5’= 67.70 * cos 61,719 °=32.0
DY=67.70 * sin 61°47.5’= 67.70 * sin 61,719 °=59.66
Получив вычисленные приращения, мы суммируем все результаты, получая сумму теоретическую, в нашем случае она равна +0.04 для DX и +0.12 для DY. Теоретическая сумма в обоих случаях должна быть равной нулю, для этого мы распределяем разницу теоретической и практической сумм (+0.04 для DX и +0.12 для DY) пропорционально длинам линий между участков 1и2,2и3,3и4,4и1, получив при этом исправленные приращения по формуле:
DX испр = (DX / р) *d , DY испр = (DY/ р) *d
Далее мы вычислили координаты всех точек, используя заданную координату первой точки(500.00;500.00) по формуле
Получив координаты точек, мы начертили план контуров. Начертили сетку квадратов 5 на 5 см, в соответствии с масштабом 1:1000. мы нанесли точки 1,2,3,4, а также дороги и деревья (как отдельно стоящие, так и посадки), которые находились на нашем участке 1-4, или обрамляли его. Также на чертеже мы написали румбы, соответствующие линиям 1-2,2-3,3-4,4-1, и сами координаты точек. Дополнительно мы подписали породу деревьев, образующих посадку.
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Выполнение измерений горизонтальных и вертикальных углов на местности специальными приборами – теодолитами. Применение теодолитов, в зависимости от точности, в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения. Устройство теодолита 3Т5.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.12.2011 |
| Размер файла | 1,6 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ
Имени академика М.Д. Миллионщикова
1.Сущность теодолитной съемки
2. Устройство теодолита 3Т5
3. Поверки и юстировки теодолитов
4. Измерение вертикального угла
5. Список использованной литературы
1. Сущность теодолитной съемкиИзмерение горизонтальных и вертикальных углов на местности выполняют специальными приборами - теодолитами.
Теодолиты - устройства, которые предназначены для измерения вертикальных и горизонтальных углов на местности. Теодолиты, в зависимости от точности, могут применяться в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения. Также теодолиты нашли применение в прикладной геодезии, при проведении изыскательских работ. К тому же, теодолиты используют в промышленности при монтаже элементов конструкций машин, а также механизмов, строительстве промышленных сооружений и для выполнения иных задач.
У первых теодолитов в центре угломерного круга на острие иголки помещалась линейка, которая могла свободно вращаться на этом острие (как стрелка компаса). В линейке были сделаны вырезы и в них натянуты нити, играющие роль отсчетных индексов. Центр угломерного круга помещали в вершину измеряемого угла и надежно его закрепляли.
Поворачивая линейку, совмещали ее с первой стороной угла и брали отсчет N1 по шкале угломерного круга. Затем совмещали линейку со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность отсчетов N2 и N1 равна значению угла. Подвижная линейка называлась алидадой, а сам угломерный круг назывался лимбом. Для совмещения линейки-алидады со сторонами угла применялись примитивные визиры. теодолит применение устройство
Современные теодолиты, сохранив идею измерения угла, конструктивно значительно отличаются от старинных теодолитов. Во-первых, для совмещения алидады со сторонами угла используется зрительная труба, которую можно вращать по высоте и по азимуту. Во-вторых, для отсчета по шкале лимба имеется отсчетное приспособление. В-третьих, вся конструкция теодолита закрыта прочным металлическим кожухом и т.д.
Для плавного вращения алидады и лимба имеется система осей, а сами вращения регулируются зажимными и наводящими винтами. Для установки теодолита на земле применяется специальный штатив, а совмещение центра лимба с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла, осуществляется с помощью оптического центрира или нитяного отвеса.
Стороны измеряемого угла проектируются на плоскость лимба подвижной вертикальной плоскостью, которая называется коллимационной плоскостью. Коллимационная плоскость образуется визирной осью зрительной трубы при вращении трубы вокруг своей оси. Визирная ось трубы (или визирная линия) - это воображаемая линия, проходящая через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.
Основные части теодолита
Теодолит состоит из следующих частей (рис.1):
· Лимб - угломерный круг с делениями от 0 o до 360 o ; при измерении углов лимб является рабочей мерой (на рис не показан).
· 2 - Алидада - подвижная часть теодолита, несущая систему отсчитывания по лимбу и визирное устройство - зрительную трубу. Обычно всю вращающуюся часть теодолита называют алидадной частью или просто алидадой.
· 3 - Зрительная труба: крепится на подставках на алидадной части.
· Система осей - обеспечивает вращение алидадной части и лимба вокруг вертикальной оси.
· 4 - Вертикальный круг: служит для измерения вертикальных углов.
· 5 - Подставка с тремя подъемными винтами.
· 6-11 - Зажимные и наводящие винты вращающихся частей теодолита (лимба (8,9), алидады(6,7), трубы (10,11). Зажимные винты называют также закрепительными и стопорными, а наводящие - микрометренными.
· Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.
· 12 - винт перестановки лимба;
· 13 - уровень при алидаде горизонтального круга;
· 14 - уровень вертикального круга;
· 15 - винт фокусировки трубы;
· 16 - окуляр микроскопа отсчетного устройства.
В теодолитах различают три разных вращения: вращение зрительной трубы, вращение алидады и вращение лимба; при этом вращение трубы и вращение алидады снабжаются двумя винтами каждое - зажимным и наводящим. Что касается вращения лимба, то оно оформляется по-разному. В повторительных теодолитах лимб может вращаться только вместе с алидадой; в теодолите Т30 (2Т30 и т.п.) для вращения лимба имеются два винта: зажимной и наводящий, причем они работают только при зажатом винте алидады. В теодолите Т15 первых выпусков лимб скреплялся с алидадой с помощью специальной защелки и в таком положении совместное вращение алидады и лимба регулировалось винтами алидады. В точных и высокоточных теодолитах вращение (перестановка) лимба выполняется специальным бесконечным винтом.
Электронные теодолиты - инновационные устройства для измерения углов. При использовании электронных теодолитов исключаются ошибки снятия отсчета, т.к. значения углов выводятся на экран прибора.
Горизонтальный угол - это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость.
Вертикальный угол, или угол наклона, - это угол, заключенный между наклонной и горизонтальной линиями.
Принцип измерения горизонтального угла заключается в следующем. В вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают теодолит, основной частью которого является круг с делениями. Круг располагают горизонтально, т.е. параллельно уровенной поверхности, а его центр совмещают с точкой А. Проекции направлений АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга по отсчетам (делениям) b и c. Разность этих отсчетов дает искомый угол
в = ВАС = с - b.
Рис. 1.1 Горизонтальный (а), вертикальный (б) углы и принципиальная схема устройства теодолита (в):
Вертикальный угол измеряют по вертикальному кругу (рис. 1.1, б) аналогичным способом, но одним из направлений служит фиксированная горизонтальная линия.
Прибор состоит из подставки, которую устанавливают на три подъемных винта 1. В отверстие подставки 2 входит ось вращения лимба 3, в которую входит ось алидады 4. Лимб - рабочая мера теодолита - представляет круг с делениями. Алидада - часть прибора, расположенная соосно с лимбом, на которой имеются элементы отсчетного устройства и две колонки, несущие ось вращения НН зрительной трубы 8 вертикального круга. На защитном корпусе алидады укреплен цилиндрический уровень 9. Зрительная трубка теодолита представляет собой визирное устройство, содержащее объектив, окуляр и сетку нитей. Уровень служит для приведения в определенное положение прибора в целом и отдельных узлов относительно отвесной линии. К основным частям теодолитов относятся наводящее и закрепительное устройства, служащие для наведения зрительной трубы на визирную цепь и закрепления подвижной части прибора в заданном направлении. Для получения с помощью теодолита неискаженного значения результатов его геометрические элементы должны быть соответственным образом ориентированы относительно друг друга. Выяснение в полевых условиях сохранности взаимного расположения частей теодолитов называют поверками.
Отечественная промышленность выпускает теодолиты, измерения которыми выполняют с погрешностью 0,5…30Ѕ. Максимальная погрешность указывается в марке прибора, например, 3Т30-30Ѕ, 3Т5ККП-5Ѕ и т. д.
2. Устройство теодолита 3Т5Точными теодолитами являются Т5, Т5К, 2Т5К, Т2, 2Т2, ЗТ2КП, ЗТ2КА, ЗТ5КП.
Теодолит Т5 имеет одностороннюю систему отсчитывания при помощи шкалового микроскопа. За основное положение в Т5 принят вертикальный круг справа. Угол наклона v вычисляют по формулам:
1. Теодолитная съемка. Поверки и исправление прибора.
2. Тахеометрическая съемка. Составление плана теодолитно-тахеометрической съемки.
3. Нивелирование трассы. Поверки и исправление прибора.
4. Камеральные работы. Составление продольного профиля трассы нивелирования.
5. Инженерно-геодезическая задача.
Бригада №7 по проведению учебно-полевых работ состоит из пяти студентов группы ГСХ-09: Якубовской М., Тихоновой Н., Шулика К., Микша И., Костина А. Время проведения учебно-полевых работ с 21 июня по 10 июля 2010 года. Полевые работы проводились в городе Братске на территории студгородка Братского Государственного Университета.
За время проведения практики были выполнены работы:
1. Получение и поверка приборов
2. Теодолитно-тахеометрическая съемка
3. Нивелирование трассы
4. Закрепление знаний, полученных на лекционных и лабораторных занятиях
5. Составление отчета.
1. Теодолитная съемка. Поверки и исправление прибора.
Съемка выполнялась прибором 2Т 30. Основные геометрические условия, которые должны быть соблюдены в теодолите, вытекают из принципиальной схемы измерения горизонтального угла и заключаются в следующем:
1) вертикальная ось инструмента должна быть отвесна;
2) сетка нитей не должна иметь наклона;
3) визирная ось должна вращаться в отвесной плоскости.
Для соблюдения этих условий выполняются следующие поверки теодолита.
1. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора.
Вращением алидады устанавливаем ось уровня параллельно линии, проходящей через два подъемных винта. Вращая два винта в противоположных направлениях, мы приводим пузырек уровня на середину. Затем поворачивают алидаду на 180 0 . Если пузырек уровня остается на середине, то уровень исправен и поверку считают выполненной. Если пузырек смещается более, чем на два деления, уровень не исправен и требуется выполнить исправление.
Результат поверки - после поворота алидады на 180 0 пузырек уровня остается на середине, следовательно, поверка считается выполненной.
2. Горизонтальные линии сетки должны быть перпендикулярны к оси вращения теодолита, а вертикальная линия должна занимать отвесное положение.
Нить сетки наводят на четко видимую точку так, чтобы изображение совместилось с вертикальной нитью сетки сверху. Вращая наводящий винт трубы, перемещают изображение наблюдаемой точки вниз. Поверка считается выполненной, если точка не сошла с вертикальной нити. Если точка смещается с нити, выполняют исправление.
Результат поверки – сетка нитей не имеет наклона.
3. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы.
Устанавливают теодолит по уровню. При КП наводят теодолит на точку; снимают отчет по горизонтальному кругу 110 0 34'. Ту же самую операцию выполняют при КЛ 290 0 27'. Коллимационная ошибка вычисляется по формуле:
Величина коллимационной ошибки С не должна превышать двойной точности прибора. Для 2Т 30 это 1'.
Вычисляем средний отсчет Оср
Наводящим винтом алидады устанавливают по горизонтальному кругу этот отсчет. При этом перекрестие сетки нитей сошло с точки. С помощью специальной шпильки, вращая горизонтальные исправительные винты сетки, перекрестие совместили с точкой.
Еще раз выполнили поверку. Условие выполнено.
4. Горизонтальная ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора.
После выполнения описанных выше поверок и юстировки наводят центр сетки нитей на какую-нибудь точку и медленно поворачивают алидаду вокруг ее оси вращения, наблюдая за положением точки. Если при перемещении алидады изображение точки не будет сходить с горизонтальной нити, то условие выполнено.
Результат поверки – условие выполнено.
На учебном полигоне руководитель практики задает каждой бригаде границы участка для теодолитно-тахеометрической съемки и исходные пункты. После детального ознакомления с участком, студенты приступают к теодолитной съемке.
Измерение горизонтальных углов.
В теодолитных ходах измеряют левые и правые по ходу горизонтальные углы. На нашем участке мы измеряли левые углы по ходу.
Для измерения горизонтальных углов теодолит должен быть установлен над точкой теодолитного хода. Затем выполняется центрирование и нивелирование теодолита. Каждый угол теодолитного хода измеряется по способу приёмов одним полным приёмом с перестановкой лимба между полуприёмами на произвольный угол. Расхождение углов в полуприёмах не должно превышать двойной точности прибора.
Измерение горизонтальных углов производят по горизонтальному кругу: наводят трубу на праволежащую точку, берут отсчет при КЛ, затем поворачивают теодолит по часовой стрелке и наводят на леволежащую точку, берут отсчет при КЛ. Переводят трубу через зенит и берут отсчет при КП. Вычисляют при двух положениях круга разность отсчетов. Из них среднее - это и есть угол поворота.
Измерение вертикальных углов.
Вертикальные углы измеряют в прямом и обратном направлениях. На каждой станции измеряют высоту инструмента с точностью до 1 см. Среднюю горизонтальную нить наводят на высоту инструмента при положении КЛ, затем КП и снимают отсчеты по вертикальному кругу КЛ и КП, которые записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля, после – вертикальный угол.
Измерениедлин сторон хода.
При измерении длин линий по разным причинам возникают погрешности, поэтому для контроля и повышения точности результатов измерений каждую линию измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях. Результат записывают в журнал.
Вычисление координат точек теодолитного хода.
Вначале проверяют все вычисления в полевом журнале. Затем строят схему теодолитного хода, на которую выписывают номера точек теодолитного хода, средние значения измеренных горизонтальных и примычных углов и средние значения измеренных длин сторон. Вычисление координат точек теодолитного хода выполняется в специальной ведомости в следующем порядке.
1. В ведомость выписывают результаты полевых измерений:
2. Определяют угловую невязку замкнутого хода с измеренными внутренними углами.
3. Вычисляют допустимую угловую невязку.
Сравнивают полученную невязку с допустимой. Если , то полученную угловую невязку распределяют на все измеренные углы с противоположным знаком.
Затем вычисляют исправленные углы.
Сумма исправленных углов должна быть равна теоретической сумме.
4. Дирекционные углы сторон хода вычисляют по формуле:
- для левых горизонтальных углов.
Вычисляют значение румбов. Значение румбов записывают над значениями дирекционных углов.
5. Вычисляют горизонтальные проложения.
6. Вычисляют приращения координат.
7. Вычисляют линейные невязки.
8. Вычисляют абсолютную невязку:
Относительная невязка не должна превышать 1:2000. Если относительная невязка больше допустимой, то сначала проверяют все вычисления. При отсутствии ошибок в вычислениях перемеряют длины линий.
9. Вычисляют поправки:
Поправки округляют до 0,01 м с таким расчетом, чтобы сумма поправок равнялась невязке с обратным знаком.
10. Вычисляют исправленные значения приращений координат.
11. Вычисляют координаты точек теодолитного хода.
Контроль вычислений: получение точного значения координат конечного пункта.
2. Тахеометрическая съемка.
Съёмка местности при тахеометрической съёмке заключается в определении наиболее характерных точек, отображающих контуры предметов и рельеф местности. На каждую снимаемую точку ставится рейка по которой определяются направление, угол наклона. Снимаемые реечные точки могут быть контурными, рельефными, контурно-рельефными. Во всех случаях каждый раз берутся отсчёты по дальномерным нитям, горизонтальному и вертикальному кругу.
Перед началом тахеометрической съемки составляется абрис. Абрис – выполненный от руки схематический чертеж местности.
При тахеометрической съёмке работа на станции выполняется в следующей последовательности:
1) устанавливают теодолит над точкой теодолитного хода и приводят его в рабочее положение, т.е. центрируют. Затем измеряют высоту инструмента и записывают ее в тахеометрический журнал.
2) производят ориентирование по стороне хода. Открепив закрепительный винт алидады, устанавливают на шкале горизонтального круга нулевой отсчет. Затем ослабив закрепительный винт лимба, наводимся на соседнюю станцию.
Съемку производят при одном положении круга (КЛ), который фиксируется в журнале. Сначала измеряем расстояния, потом отсчет по горизонтальному и вертикальному кругу.
Далее выполняются камеральные работы в следующей последовательности:
1. поверка записей в тахеометрическом журнале
2. вычисление горизонтальных превышений и проложений
3. вычисление отметок реечных точек.
Построение плана теодолитно-тахеометрической съемки.
Результатом любой топографической съемки является топографический план снимаемого участка местности, способ создания которого зависит от метода съемки. При тахеометрической съемке план создается камеральным путем на основании результатов полевых измерений полярных координат и отметок снимаемых точек и абрисов.
Составление топографических планов по результатам тахеометрической съемки выполняется, как правило, после обработки журналов и включает в себя следующие виды работ: построение координатной сетки; нанесение съемочных пунктов и точек тахеометрических ходов по координатам; накладка реечных точек по данным тахеометрического журнала и кроки.
Построение плана начинается с разбивки координатной сетки. Затем по вычисленным координатным пунктам теодолитного хода наносят эти пункты на. Для контроля измеряют горизонтальные проложения между пунктами теодолитного хода. После этого при помощи транспортира откладывают горизонтальные углы с данной станции на все реечные точки и по полученным направлениям откладывают горизонтальные проложения. Затем при помощи абриса на плане вычерчивают ситуацию: изображение, все элементы местности.
Затем при помощи отметок реечных точек проводят горизонтали, то есть изображают рельеф местности. План оформляют отмывкой в соответствии с условными знаками.
3. Нивелирование трассы. Поверки и исправление прибора.
Нивелирование выполнялось прибором Н-3. Перед использованием прибора по назначению, необходимо выполнить поверки нивелира Н-3.
1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
Двумя подъемными винтами приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт. Если после поворота верхней части нивелира на 180 0 пузырек останется в нуль- пункте – условие выполнено.
Результаты поверки: поверка выполнена.
2. Горизонтальная линия сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.
Наводят трубу нивелира на вертикально установленную рейку таким образом, чтобы рейка была слева и снимают отсчет по рейке. Затем наводящим винтом нивелира перемещают изображение на правый край сетки и снова снимают отсчет по рейке. Если отсчеты одинаковые, поверку считают выполненной, если нет – требуется исправление.
Результаты поверки: поверка выполнена.
3. Визирная ось должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.
Выбираются две удаленные точки, закрепляются кольями, штырями, мелом или иным способом. Над точкой А устанавливают нивелир так, чтобы окуляр находился над точкой А, в точку В ставят рейку. Измеряют высоту инструмента iA по черной стороне рейки, наводят трубу на рейку и записывают отсчет b по черной стороне. Ту же операцию выполняют по красной стороне рейки. Нивелир и рейку меняют местами.
Измеряют iB , a по черной стороне рейки, затем для контроля по красной стороне. Вычисляют Х по черной и красной стороне:
Значения Х, полученные по черной и красной сторонам рейки не должны расходиться более чем на 4 мм. Затем вычисляют Х ср :
Значение мм. Если Х ср. >4 мм, следовательно, главное условие нивелира не выполняетсяи поэтому выполняют исправление.
Элевационным винтом устанавливают по рейке исправительный отсчет, который вычисляют по формуле: а испр. = а – Х ср.
При этом цилиндрический уровень сместится из середины (концы пузырька разойдутся). Возникшее смещение пузырька уровня устраняют вертикальными исправительными винтами уровня, предварительно ослабив боковые исправительные винты. После этого поверку 3 повторяют.
Техническое нивелирование выполняют с целью получения высот точек съемочного обоснования.
Начальные и конечные точки хода должны быть привязаны к реперам, планово-высотным пунктам или к условным реперам.
Трассу разбивают на пикеты, каждый пикет равен 100м. кроме пикетов выбирают дополнительные характерные точки местности (вершины, низины, изломы рельефа и т.д.), называемые плюсовыми. Одновременно составляется пикетажная книжка, в которую заносится вся ситуация вдоль трассы.
Нивелирование пунктов съемочной основы производят методом из середины.
Нивелирование на станции производят следующим образом:
1. Устанавливают нивелир на штативе и приводят его в рабочее положение;
2. Совместив концы пузырька контактного уровня, снимают отчеты по рейкам в следующем порядке:
P Отсчет по рабочей (черной) стороне задней рейки (зч );
P Отсчет по рабочей стороне передней рейки (пч );
P Отсчет по контрольной (красной) стороне передней рейки (пк );
P Отсчет по контрольной стороне задней рейки (зк );
Результаты измерения заносим в журнал нивелирования.
После снятия отсчетов, не уходя со станции, производят следующие вычисления:
где h ч , H К – превышения по рабочей и контрольной сторонам реек. Расхождение между ними не должно быть более 10 мм. Затем вычисляют среднее превышение h ср :
h ср округляют до целых миллиметров, причем 0,5 мм округляют до четного числа. Таким образом нивелируют весь ход. Когда нет возможности изменить превышение между точками хода с одной станции, применяют сложное нивелирование. Между точками хода закрепляют иксовые (х1, х2) точки и нивелируют эту сторону по частям. Нумерация иксовых точек единая по всему нивелирному ходу.
4. Камеральные работы. Составление продольного профиля трассы нивелирования.
Производят увязку нивелированного хода, проложенного между двумя реперами.
Существует формула постраничного контроля:
Далее вычисляют Ʃhт = НРп2 – НРп1
Находим невязку и допустимое значение невязки. Сравниваем их, если невязка меньше допустимого значения, распределяем ее с обратным знаком пропорционально превышениям.
Для построения профиля трассы принимают горизонтальный масштаб 1:2000, а вертикальный – 1:200. Построение профиля трассы осуществляют следующим образом:
a) Производят разграфку профильной сетки;
e) От верхней линии профильной сетки (линии условного горизонта) в масштабе 1:2000 на перпендикулярах к ней откладывают фактические отметки пикетов и плюсовых точек. Отметку линии условного горизонта выбирают с таким учетом, чтобы точка профиля, имеющая наименьшую отметку, отстояла от этой линии на 6 – 8 см.
Точки, полученные в результате построения, соединяют между собой прямыми линиями и получают таким образом профиль местности.
Проектирование трассы автодороги осуществляется в следующем порядке:
2. Наносят проектную линию красным цветом с учетом соблюдения земляных работ (равенства объема насыпей объему выемки) при минимальном их объеме и соблюдения уклонов на отдельных участках проектной линии, не превышающих допустимых пределов. Проектная линия состоит из нескольких участков с различными уклонами. Начальной проектной отметкой может быть: отметка точки примыкания трассы к существующим или проектным сооружениям, например, существующая автомобильная дорога.
Над чертой, посередине, пишут величину уклона (в целых тысячных долях – промилях), а под ней – расстояние, на котором действует данный уклон. Проектный уклон вычисляется по формуле:
Сначала вычисляют проектную отметку конца участка по формуле:
H n = H n +1 + I a ;
Где Hn - отметка последующей точки; Hn +1 – отметка предыдущей точки;
I – проектный уклон; d – горизонтальное расстояние между точками.
3. Вычисляют рабочие отметки (высоты насыпей или глубины выемок) на каждом пикете и плюсовой точке как разность между соответствующими проектными и фактическими отметками.
4. Проводят ординаты от точек пересечения проектной линии с линией профиля местности (от точек нулевых работ) до линии условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния от их точек до ближайшего пикета или плюсовой точки. Горизонтальные расстояния определяют по формуле:
a и b – рабочие отметки соответственно на задней и передней точках профиля между которыми находится точка нулевых работ; d – расстояние между точками с рабочими отметками a и b.
5. Инженерно-геодезическая задача.
Определить высоту 3 корпуса БрГУ при помощи теодолита.
h = 19,67+1,5=21,17 м
За время прохождения практики нашей бригадой выполнено следующие виды работ:
1. Получение инструментов, ознакомление с программой практики;
2. Поверки инструментов: теодолита, нивелира, осмотр мерной ленты, реек, штативов, поверки выполнены индивидуально каждым членом бригады;
3. Создана геодезическая съемочная основа в виде замкнутого полигона, состоящая из шести точек;
4. Выполнена теодолитная и тахеометрическая съемки местности;
5. По результатам съемки составлен топографический план участка местности в масштабе 1:500;
6. Мы ознакомились с методикой выполнения камерального и полевого трассирования автодороги.
Мы ознакомились с методом решения инженерно – геодезических задач.
В ходе прохождения учебной практики мы приобрели опыт работы с теодолитом 2Т30 и нивелиром Н3 и убедились в необходимости точности измерений.
Теодолитная съемка местности.
4.1. Измерение теодолитом горизонтальных углов.
4.2. Прокладка теодолитных ходов и съемка ситуации
4.3.Обработка результатов теодолитного хода.
4.4. Определение площадей.
4.5. Построение плана теодолитной съемки
Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.
Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.
Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:
1) создатся рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований – полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;
2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.
Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:
1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;
2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;
3) подготовка линий к измерению – вешение линий, прорубка просек и так далее;
4) измерение линий и углов теодолитных ходов;
5) съемка ситуации.
При теодолитной съемке применяются следующие приборы и инструменты: теодолиты, мерные ленты, рулетки, дальномеры, эклиметры, буссоли, эккеры.
Для составления плана результаты всех измерений длин линий и углов на местности нужно выразить в горизонтальной проекции. Горизонтальное проложение линий определяют по соответствующей формуле, а углы измеряют непосредственно на местности. Горизонтальный угол равен разности между правым и левым отсчетами теодолита.
Теодолит – это прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов.
Теодолит состоит из лимба, алидады, зрительной трубы, уровней, винтов верньеров и буссоли.
Измерение углов, проложение теодолитных ходов, съемка ситуации обработка результатов теодолитной съемки, определение площадей и составление плана съемки будут рассмотрены ниже.
4.4
Определить площади можно по плану или по результатам измерений на местности. Вычисление площадей по результатам измерений на местности более точно и называется аналитическим способом.
Хотя площадь, измеренная по плану и менее точна, зато трудность ее вычисления значительно меньше.
Основную площадь землепользования, ограниченную теодолитными ходами, определяют аналитическим способом ( по координатам) и принимают за теоретическую, а площадь полей и других участков определяют по плану в основном механическим способом и увязывают с площадью, полученной по координатам.
Аналитический способ (по координатам).
Для полигона из точек.
Графический способ определения площадей.
Способ основан на разбивке данной на плане территории на простейшие фигуры:
Треугольники, прямоугольники, трапеции. Измерив в масштабе плана величины необходимые для определения площади определяют площадь каждой фигуры и затем узнают их сумму. Формулы для определения площадей разных фигур:
1) треугольник Р=; р=(a+b+c)
Где a, b,c - длины сторон, h - высота, С - угол между сторонами a и b;
2) параллелограмм Р=ah;
4) четырехугольник 2Р= ab sin β1 +cd sin β2 = lk sin φ,
Где: lk - диагонали, φ- угол между ними.
Эти формулы применятся и при аналитическом способе.
Для проверки результатов надо повторить вычисления меняя исходные данные
Известно несколько способов измерения теодолитом горизонтальных углов. Наиболее распространенным является способ приемов, при котором теодолит сначала устанавливается в рабочее положением, затем угол измеряется 1-ым полуприемом, а затем 2-ым полуприемом. При установке теодолита его центруют, нивелируют ( приводят основную ось инструмента в вертикальное положение ) и устанавливают зрительную трубу и отсчетные приспособления для наблюдений.
Центрование проводят до полного установления острия отвеса над знаком. Нивелирование теодолита тоже продолжается до полного соответствия острия отвеса знаку. Труба устанавливается для отчетной видимости сетки нитей и наблюдаемого предмета. В исправном теодолите должны быть:
1) ось цилиндрического уровня перпендикулярна к оси инструмента;
2) визирная ось инструмента перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы;
3) Горизонтальная ось вращения трубы перпендикулярна к вертикальной оси теодолита или параллельна к плоскости лимба;
4) вертикальная нить сетки нитей быть отвесной, а горизонтальная горизонтальной.
Измерение горизонтального угла полным приемом (двумя полуприемами) устраняет влияние коллимационной ошибки и ошибки за неперпендикулярность оси вращения трубы к основной оси теодолита.
На точности измерения горизонтальных углов теодолита сказывается ряд ошибок основные из которых следующие:
1) ошибка центрирования (неточная установка теодолита над центром);
2) ошибка редукции (невертикальное положение вехи);
3) ошибка визирования (неточное наведение трубы на веху);
4) ошибка отсчета по верньерам.
Так как кроме перечисленных есть и другие ошибки, теодолит необходимо центрировать с точностью до 0.5см, вехи устанавливать отвесно и точно в створе стороны угла, отсчитывание по верньеру надо делать с точностью, равной половины точности верньера и т. д.
Предельная ошибка измерения угла полным приемом как разности между двумя полными полуприемами не должна превышать 1’ при измерении 30-секундным теодолитом и 1,5’ при измерении угла 1-минутным теодолитом.
Журнал измерений представляет собой небольшую тетрадь, левая страница которой содержит записи съемок, а правая предназначена для абриса. При записи в журнале категорически запрещается пользоваться резинкой и делать грубые зачеркивания, вырывать страницы тоже нельзя. Среднее значение углов и длин линий записывается дома чернилами или тушью.
4.2.
Теодолитные ходы прокладываются по ходу часовой стрелки.
Из схемы теодолитных ходов видно, что измеряются внутренние правые углы (β1, β2, β3, β4, β5,). Точки 1,2,3,4…7 в которых устанавливается теодолит называются Станциями.
При прокладке диагонального хода, например между двумя несмежными вершинами 3 и 5 кроме внутренних углов β3 и β5 , измеряются также углы β/5, β//5, β/3, β//3, которые называются примычными.
Для ориентирования линий хода с наведением трубы на направления, образующие угол по буссоли теодолита опредиляю магнитные азимуты и румбы записывают в журнал. При этом азимуты и румбы измеряют только КП вертикального круга и при пользовании буссолью с азимутным кольцом (нулевое деление – на веху).
Для ориентирования полигона достаточно определить азимут или румб одной стороны, но обычно определяют азимут всех сторон. Если привязка теодолитных ходов не проводится, координаты точек определяется в частной системе координат.
После окончания проложения теодолитных ходов по границам землепользования приступают к съемке внутренней ситуации. Применяют способы обхода, прямоугольных координат, полярный способ, способ засечек.
Абрис составляется в процессе съемок на правых чистых листах. Это чертеж, выполняемый в поле простым карандашом в произвольном масштабе. На абрисе зарисовывают взаимное положение точек, линий и очертаний снимаемых угодий, указывают наименования объектов, населенных пунктов и другие объекты записывают цифровые результаты линейных и некоторых угловых измерений.
При составлении абриса необходимо придерживаться следующих правил:
1) приближенно ориентировать его согласно показаниям магнитной стрелки;
2) зарисовку объектов вести так, чтобы оставалось место для записей;
3) записи как и в журнале располагать в строго определенном порядке, ошибочные записи аккуратно зачеркивать, над ними записывать верные цифры.
Абрис составляется линейкой, или треугольником.
4.3.
Задачей обработки результатов теодолитной съемки является не только получение координат точек, но и проверка результатов полевых измерений и оценка их точности.
В случае замкнутого полигона сумма углов полигона (замкнутого многоугольника) равна:
В пятиугольнике это будет 180о (5-2) = 540о
Сумма измеренных углов из-за допущенных ошибок будет иной.
Невязка (угловая) равняется:
Угловая невязка не должна превосходить предельной величины
Невязка распределяется между углами с обратным знаком
Обработка угловых измерений в разомкнутом теодолитном ходе начинается с дирекционных углов сторон хода N-1, 1-2…., начиная от исходного через измеренные справа по ходу лежащие углы β
Пусть разомкнутый ход проложен между сторонами AN и КВ. Дирекционный угол αn и αk известны. Тогда:
α23= α12 + 1800- β3 = (αN+180°*2- β1- β2) + 1800- β3 =
= αN+180°*3-( β1 + β2 + β3);
αк =αN +180°*n-( β1 + β2 +…+ βn),
Так как β1 + β2 +…+ βn =, теоретическое значение в разомкнутом теодолитном ходе равняется
То есть теоретическая сумма правых по ходу углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов исходной и конечной сторон, увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.
Если в разомкнутом ходе измерены левые по ходу углы β/ , то учитывая, что β=360°- β/ , получим
αк =αN +180°n-(360°- β/1 +360°- β/2 +…+360°- β/n)= αN +180°n-360°n+()= αN +180°*n+(),откуда:
То есть теоретическая сумма левых углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов конечной и начальной сторон увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.
В остальном обработка углов разомкнутого хода не отличается от обработки углов замкнутого полигона.
Теодолитной съёмкой называется совокупность действий в полевых условиях, направленных на получение контурного плана местности при помощи теодолита и мерной ленты, рулетки или оптического дальномера, обеспечивающих необходимую точность.
Как правило, теодолитная съёмка применяется в равнинной местности для изображения участков со сложной ситуацией, т.е. при съёмке участков местности с многочисленными и сложными контурами. К таким участкам местности относятся населённые пункты, застроенные участки, железнодорожные узлы, станции, аэропорты и т.д.
При теодолитной съёмке геодезической основой могут являться (рис.7.1):
– теодолитные ходы, представляющие собой системы линий (полигонов), образующих один или несколько сомкнутых ходов;
– разомкнутый ход, опирающийся своими концами на геодезические пункты и стороны съёмки более высокой точности;
– система пересекающихся разомкнутых ходов, имеющих одну или несколько узловых точек.
Рисунок 7.1. Схемы теодолитных ходов:
а–система ходов, образующих замкнутые полигоны;
б–разомкнутый ход; в–система пересекающихся
теодолитных ходов с узловыми точками.
Для съёмки ситуации внутри замкнутых теодолитных ходов прокладываются дополнительные ходы, называемые диагональными.
При теодолитной съёмке определяется только плановое положение снимаемых точек. При этом съёмка контуров выполняется с меньшей точностью, чем определение точек теодолитного хода, поэтому для съёмки подробностей используются методы, не обладающие высокой точностью, но отличающиеся быстротой работ. Съёмка подробностей заключается в измерениях, позволяющих определять положение контуров и точек ситуации, которые в соответствии с масштабом съёмки должны быть изображены на плане.
Все работы по прокладке теодолитных ходов и теодолитной съёмке можно разбить на следующие этапы:
– камеральная обработка полевых измерений;
– вычерчивание и оформление плана.
Камеральная подготовка.
Включает в себя получение и изучение задания, подбор и изучение имеющегося картографического и планового материалов, ознакомление с районом предстоящих работ по справочной литературе, разработку проекта будущих теодолитных ходов с выбором и обоснованием принятой методики и составлением плана проведения работ.
Рекогносцировка.
Рекогносцировка проводится на местности, и в результате её выполнения обследуется район выполнения работ, отыскиваются и оцениваются с точки зрения сохранности пункты плановой и высотной геодезической основы, которые целесообразно использовать в качестве исходных. Непосредственно на местности выбирается окончательный вариант схемы прокладки теодолитных ходов. При этом трассы теодолитных ходов намечаются, исходя из следующих условий:
а) линии ходов необходимо прокладывать по ровным, твёрдым, удобным для измерений, местам – вдоль железных, шоссейных, грунтовых и просёлочных дорог, по просекам, ровным лугам и т.п. так, чтобы углы наклона отдельных линий или их частей не превышали 5°;
б) точки теодолитных ходов надо выбирать с таким расчётом, чтобы стороны хода были примерно равны между собой – не больше 350 м и не меньше 20 м. Случаи коротких линий должны быть очень редки, поскольку они являются источниками увеличения погрешностей;
в) по форме предпочтительны вытянутые, по возможности, прямолинейные теодолитные ходы с углами, близкими к 180°;
г) точки поворота теодолитных ходов отмечаются на местности простейшими геодезическими пунктами в виде забиваемых в землю деревянных кольев, металлических стержней и т.п. Однако не реже, чем через 1 км должны быть заложены надёжные центры, как в полигонометрии. Такие центры называются закладными;
д) в стороне от теодолитного хода может быть выбрана боковая опорная точка, положение которой определяется прямой засечкой или к ней прокладывается висячий (т.е. не примыкающий к опорному пункту или узловой точке) ход. Такие боковые точки служат хорошим контролем работы по всему теодолитному ходу, особенно полезно иметь такие точки внутри замкнутых полигонов, так как они уменьшают потребность прокладки диагональных ходов.
Полевые измерения.
Координаты вершин теодолитных ходов должны вычисляться в существующей системе координат, для этого теодолитные ходы привязывают к пунктам опорной сети.
Привязка теодолитных ходов осуществляется включением в них исходных пунктов – пунктов опорной сети, т.е. пунктов, координаты которых известны. Также должны быть известны дирекционные углы сторон опорной сети – исходные дирекционные углы.
Если исходный пункт непосредственно включается в теодолитный ход, то привязка заключается в измерении так называемых примычных углов. Поскольку операция привязки теодолитных ходов является достаточно ответственной, примычные углы измеряются с особой тщательностью. В качестве примычных углов используются углы на все видимые пункты опорной сети с данной точки теодолитного хода.
В теодолитных ходах, являющихся замкнутыми, для привязки в них достаточно включить один пункт существующей сети, с которого имеется видимость ещё на два пункта опорной сети.
В тех случаях, когда теодолитный ход расположен в стороне от пунктов существующей сети и последние не могут быть непосредственно включены в теодолитный ход, для привязки может быть проложен специальный теодолитный ход.
Измерение горизонтальных углов выполняется теодолитом, обеспечивающим погрешность измерения не более 30", одним полным приёмом с перестановкой лимба на 90°. Перед измерениями теодолит должен быть тщательно поверен. Если при измерениях разница в значениях из полуприемов окажется недопустимо большой (более 0,8'), измерения производятся заново. Результаты угловых измерений заносятся в полевой журнал.
Центрирование теодолита над точками стояния производится с точностью до 5 мм. Визирование необходимо выполнять на самую нижнюю точку вехи или сигнала. На сторонах хода, имеющих крутизну более 1°, измеряются вертикальные углы.
Измерение длин линий. Длины сторон теодолитного хода измеряются прокомпарированной рулеткой в прямом и обратном направлениях, поправки за компарирование вносятся в случаях, если её влияние на длину измеряемой линии превышает 1:10 000. В случаях, когда в измеряемой линии наблюдается несколько точек перегиба и используется рулетка, при измерении линии в прямом направлении измеряют углы наклона отдельных отрезков линии. Если при измерении расстояний встречаются недоступные для прямого измерения отрезки, используются косвенные методы определения расстояний.
Расхождения между двумя измерениями одной и той же линии не должны быть больше:
1:3 000 при измерениях в благоприятных условиях (например, по асфальту);
1:2 000 – при менее благоприятных условиях;
1:1 000 – при неблагоприятных условиях.
Если длины линий не могут быть измерены с приведенной точностью, то их определение должно быть произведено одним из косвенных методов.
Съёмка ситуации (подробностей). После проложения теодолитных ходов производят съёмку контуров ситуации (съёмка подробностей), которая чаще всего выполняется одновременно с проложением теодолитных ходов.
Применяются следующие способы съёмки подробностей:
Способ прямоугольных координат – применяется в открытой местности для съёмки контуров, имеющих вытянутую форму и расположенных вблизи от сторон теодолитного хода. При этом способе соответствующая линия теодолитного хода принимается за ось абсцисс, начальная её точка – за начало координат. Из характерных точек снимаемого контура на линию опускают перпендикуляры, длины перпендикуляров и абсциссы точек – оснований перпендикуляров измеряют рулеткой.
Полярный способ – применяется на открытой местности. Положение точек контуров ситуации определяется горизонтальными (полярными) углами, измеряемыми от направления линии теодолитного хода, и горизонтальными расстояниями от вершины теодолитного хода, принятой за полюс.
Способ засечек – обычно применяется в условиях закрытых, например, сильно застроенных территорий. Засечки могут быть угловые и линейные.
Сущность угловых засечек заключается в измерении горизонтальных углов на интересующую нас точку ситуации с двух или более точек теодолитного хода. Угловые засечки применяются, если углы при определяемых точках находятся в пределах 30−120°, наиболее точно положение засекаемой точки определяется при углах около 90°.
При методе линейных засечек измеряются расстояния до интересующей точки ситуации от двух или более точек теодолитного хода.
Результаты съёмки подробностей заносят в абрис − схематический чертёж, составляемый на местности. Он служит основным документом съёмки и является главным материалом для составления плана. Абрис ведётся карандашом, и настолько аккуратно, ясно и отчётливо, чтобы в нём мог разобраться любой геодезист. При его составлении не допускается пользование резинкой, ошибочные записи перечёркиваются.
Читайте также: