КОНРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНОГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

При выполнении расчётнографических работ студенту необходимо выполнить индивидуальное задание, представить в графическом виде.

РГР1 «Камеральная обработка результатов теодолитного хода».

1. Вычисление и распределение угловой невязки хода.

2. Вычисление и распределение линейной невязки хода.

3. Вычисление прямоугольных координат

4. Построение плана теодолитной съёмки М 1:2000 с нанесением точек на план.

РГР2 «Обработка результатов тахеометрической съёмки».

1. Вычисление углов наклона.

2. Вычисление превышений и высотных отметок.

3. Составление плана тахеометрической съёмки в соответствии с абрисом.

РГР3«Обработка результатов продольного нивелирования трассы».

1. Вычисление и распределение невязки разомкнутого нивелирного хода.

2. Вычисление высотных отметок пикетов трассы.

3. Построение продольного профиля трассы М_г 1: 1000; М_в 1: 100.

4. Построение проектного уклона, вычисление проектных отметок.

Задание №1. Вычисление координат теодолитного хода по индивидуальным исходным данным и составление плана по условиям тахеометрической съёмки и абриса на формате А4 масштаба 1:2000 вычерчивание тушью в соответстии с условными топографическими знаками.

 

При Выполнени задания№1, студенту необходимо приобрести практические навыки камеральной обработке полевых измерений, закрепить знания условных топографических знаков, а также уметь самостоятельно решить вопросы по вычислению координат X, Y, Z, пунктов теодолитного хода; составлению плана участка местности; построению горизонталей местности.

 

Исходные данные для выполнения работы:

 

Для съемки местности проложен замкнутый теодолитный ход от пункта полигонометрии ПП 30, координаты которого известны. Схема хода приведена на рис. 1.

 

Рис. 1 схема теодолитного хода

 

В теодолитном ходе измерены длины всех сторон, а в каждой вершине измерен левый по ходу горизонтальный угол. Результаты измерения горизонтальных углов и длин сторон (горизонтальных проложений) хода приведены в табл. 3.

 

Таблица 3

Измерения горизонтальных углов и длин сторон

 

Пуект хода	Измеренные горизонтальные Углы (левые)	Название стороны хода	Длины сторон (горизонтальные проложения),м
о		''
ПП30				ПП30 – 1	97,25
				1 – 2	139,99
				2 – 3	117,15
				3 – 4	101,40
				4 – 5	120,22
				5 – ПП30	96,13

 

Примечание: Результаты измерений горизонтальных углов и длин сторон являются общими для всех вариантов. Координаты пункта ПП30 одинаковы для всех вариантов и равны

Х 30 = 425,00 м; Y 30 =657,00 м.

Число градусов исходного дирекционного угла стороны α _30-1

выбирается из таблицы 4 по начальным буквам фамилии и имени студента, в ячейке на пересечении столбца, соответствующего первой букве фамилии, и строчки, соответствующей первой букве имени. Число минут этого угла равно числу букв в фамилии,например:

Авдеев А. И. – α _30-1 = 3°06'.

Розинкин Е.В. – α _30-1 = 40°08'.

Пиотровский С.Д – α _30-1 = 271°11'.

 

При невыполнении данного условия контрольная работа отсылается студенту без рецензирования.

Таблица 4

Исходный дирекционный угол (по вариантам)

 

Начальная буква имени

Начальная буква фамилии

А, Н Я

Ф, Б У

З Ш В

И Т Г

Е Д О

Ё П

Ц Р Ж

С Ю К

Э Л Ч

Щ М Х

А,Н, Я

Ф,Б, У

З, Ш, В

И, Т Г

Е, Д, О

Ё,П

Ц, Р, Ж

С, Ю, К

Э, Л, Ч

Щ, М, Х

 

 

Указания к выполнению задания.

 

Вычисление координат пунктов теодолитного хода выполняют в «Ведомости вычисления координат пунктов теодолитного хода» таблица 3.

1. Выписать из таблицы 1 в графу 2 «Ведомости…» табл. 5 значения измеренных углов.

2. Вычислить сумму измеренных углов замкнутого хода ∑ β _изм.

3. Вычислить теоретическую сумму углов хода по формуле:

∑ β _теор. =180^о (п-2),

где n – число пунктов теодолитного хода.

4. Найти величину угловой невязки хода по формуле:

f β = ∑ β _{изм. -} ∑ β _теор

5. Определить допустимую угловую невязку хода по формуле:

f β _доп. = 1 '

6. Сравнить полученную угловую невязку, f _β. с допустимой.

Если f β ≤; f β_доп.

то, распределить ее с обратным знаком поровну на все измеренные углы, округляя значения поправок до минут. Поправки измеренным углам выписать красными чернилами над минутами соответствующих углов в графе 2 таблице 5.

7. Вычислить исправленные углы и записать в графу 3 «Ведомости...». Подсчитать для контроля сумму исправленных углов, она должна быть равна теоретической сумме.

8. По исходному дирекционному углу a_30-1, и исправленным

углам вычислить последовательно дирекционные углы остальных

линий хода (графа 4) по формуле:

a _n+1 = a _n-1 + 180 ^o + β ^o n

Где a _{n +1} – дирекционный угол последующей линии;

a _{n -1} – дирекционный угол предыдущей линии;

β; ^o n – левый исправленныйугол хода, образованный этими линиями.

Для контроля вычисления дирекционных углов найти по исправленному углу вершины ПП30() и дирекционному углу линии 5–ПП30:

Таблица 5

Ведомость вычисления координат пунктов теодолитного хода

 

	Горизонтальные углы	Дирекционные углы (румбы)	Косинус синус	Длины сторон, м	DХ, м	DУ, м	Исправленные	Х, м	Y, м
измеренные	исправленные	D Х o, м	D Y o, м
ПП30			a30-1		97,25					425,00	657,00
	119°55,7'
		139,99
	114°21,7'
		117,15
	124°42,8'
		101,40
	84°03,8'
		120,22
	193°51,7'
		96,13
ПП30	83°02,3'			425,00	657,00
					P =	=	=

 

∑ β_теор.=720⁰ 00 ∑ β_факт..=

 

Это вычисленное значение должно совпадать с исходным дирекционным углом .

 

 

Примечание: Если вычисленный дирекционный угол получается больше 360°, из него вычитают 360°.

9. Определить по дирекционным углам румбы (табл. 4) и записать в графу 5 табл. 5.

10. Выписать в графу 6 значения горизонтальных проложений сторон теодолитного хода из табл. 3. Подсчитать периметр хода Р и записать его под графой 6 табл. 5.

11. Вычислить приращения координат по формулам

 

, ,

где d – горизонтальное проложение стороны теодолитного хода; r – румб этой стороны.

Таблица 6

Определение дирекционных углов, румбов и знаков приращения координат

Дирекционные углы	Четверть	Направление	Румб	Знаки приращения координат
D Х	D У
0–90°	I	СВ		+	+
90–180°	II	ЮВ		–	+
180–270°	III	ЮЗ		–	–
270–360°	IV	СЗ		+	–

 

Знаки приращений координат определить по величине дирекционного угла, согласно табл. 6.

Вычисленные приращения координат округлить до сантиметров и записать в графы 6 и 7 табл. 5.

12. Определить невязки и в приращениях координат, которые равны

, .

13. Оценить допустимость невязок и . Для этого определить абсолютную невязку по формуле:

 

 

, а затем относительную невязку . Невязки и считать допустимыми, если относительная невязка отвечает условию

,

где Р – периметр хода, м.

14. Если допустима, невязки и распределить с обратным знаком в приращения D X и D Y пропорционально длинам сторон хода. Поправки записать красными чернилами над приращениями в графах 7 и 8 «Ведомости…».

15. Вычислить в графах 9 и 10 исправленные приращения координат. Суммы исправленных приращений D X ^o и D Y ^o должны быть равны нулю.

16. Вычислить координаты точек теодолитного хода путем последовательного алгебраического сложения координат предыдущих вершин хода с соответствующими исправленными приращениями: ,

.

Контролем правильности вычисления служит совпадение вычисленных координат исходного пункта ПП30 (Х ₃₀ и Y ₃₀) с заданными.

 

2 Вычисление высот пунктов теодолитного хода.

По пунктам теодолитного хода проложен замкнутый ход геометрического нивелирования IV класса точности, опирающийся на пункт ПП30, высотная отметка которого известна. Высотная отметка пункта ПП30 принимается по дирекционному углуa_30-1, первые три цифры угла означают число метров, а остальные – их доли.

Например: a_30-1 = 8°25', тогда H30 = 825,0 м;

a_30-1 = 40°07', H30 = 400,7 м;

a_30-1 = 312°25', H₃₀ = 312,25 м.

 

К исходным данным указанным в табл. 5, относятся также превышения между точками съемочного обоснования, число штативов и расстояния в секциях. Эти данные, получены в процессе прокладки нивелирного хода (секция – отрезок хода) между двумя соседними пунктами нивелирования: ПП30–1; 1–2, и т. д. Схема нивелирного хода проложенного по пунктам теодолитного хода, приведена на рис. 2.

Рис.2 Схема нивелирного хода

 

Указания к выполнению задания

Вычисление высот пунктов теодолитного хода выполняют в ведомости превышений и высот пунктов технического нивелирования (табл.7).

1. Находят длину хода геометрического нивелирования, как сумму расстояний в секциях

L = ∑ d

2. Находят общее число станций в ходе, как сумму числа штативов в секциях

n = ∑ n_i

где i – порядковый номер секции.

3. Находят общую сумму превышений в секциях, которая дает невязку - f_h

f _h, = ∑ f_i

4. Невязку f _h, сравнивают с допустимой f _{h Д}, которую вычисляют по формуле

f _hд = 50мм× ,

где L – длина хода в километрах. 5. Вводят поправки в измеренные превышения

ν_hi= d_i

Для контроля находят сумму исправленных превышений, которая должна быть равна нулю.

Вычисляют отметки пунктов нивелирного хода

 

H_i=H_i-1+h⁰_i-1,

Таблица 7

Журнал вычисления отметок пунктов теодолитного хода.

 

Сек- ция	Расто- яние d, м	Число штативов, n	Превышение измеренное, мм	Поправки, мм	Превышение исправленное, мм	Высот ная отмет- ка,м	Пункт
ПП30			- 1615				ПП30
			+ 3297
			+ 0067
			- 0832
			+1426
ПП30			- 2973
	L=	n=	fh=		∑ =		ПП30

 

3.Составление плана участка местности.

Исходные данные: Плановые координаты пунктов теодолитного хода (табл. 3) являются исходными данными для составления контурной части топографического плана участка местности. Результаты теодолитной съемки (абрисы) отдельных объектов местности приведены на рис. 3. Журнал тахеометри- ческой съемки представлен табл. 8, кроки тахеометрической съемки приведены на рис. 4–9.

Указания к выполнению задания.

1. Построить на листе чертежной бумаги (формат А4) координатную сетку в виде квадратов со сторонами, равными 10 см. В масштабе плана 1:2000 оцифровать координатную сетку так, чтобы план размещался в середине сетки. Нанести на план 2. По данным абриса теодолитной съемки (рис. 3) нанести ситуацию на план. Точки теодолитного хода, стороны хода и ситуацию вычертить черной тушью.

Никаких размеров и дополнительных построений, указанных в абрисе, на план помещать не следует.

По мере накладки точек на план, по ним в соответствии с абрисами вычерчивают контуры объектов и отдельные предметы местности, применяя действующие условные обозначения и характеристики.

3. Обработать журнал тахеометрической съемки (табл. 8).

3.1. Определить МО (место нуля) на станциях по формуле

,

где КП – отсчет при круге «право», КЛ – отсчет при круге «лево».

3.2. Определить углы наклона со станции на станцию:

d = КЛ – МО.

3.3. Определить горизонтальные проложения: d = D cos²

где d – горизонтальное проложение; D – отсчет по рейке, умноженный на коэффициент дальномера; d – угол наклона.

3.4. Определить превышения:

h=d tgd +i–v,

где i – высота инструмента, v – высота визирования.

3.5. Определить отметки пикетов:

Н _ПК =Н _С +h

 

 

 

 

Рис. 3. Абрисы теодолитной съемки: а – от линии ПП30–5;

б – от линии 1–2; от линии 2–3

4. На план нанести пикеты, снятые с пунктов теодолитного хода. Нанесение пикетов производят с помощью измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (табл. 6).

При съемке со станции ПП30 лимб теодолита был ориентирован по направлению на вершину 5 теодолитного хода (отсчет по горизонтальному кругу на направление 5 равен 0°00' – табл. 7, графа 2).

С помощью транспортира от направления ПП30–5 по ходу часовой стрелки откладывают горизонтальные углы, измеренные при визировании на пикеты (графа 2).

Получив на плане направления на эти пикеты, откладывают по ним в масштабе 1:2000 соответствующие проложения (графа 7, табл. 7).

Нанесенную на план точку (пикет) слегка накалывают и рядом карандашом подписывают в виде дроби номер точки и ее отметку, округленную до дециметров. Аналогично построение пикетов выполняют на всех станциях.

5. Вычертить ситуацию согласно кроки тахеометрической съемки, снабжая контуры и предметы местности имеющимися характеристиками (рис. 3–9, табл. 7).

6. По отметкам пунктов теодолитного хода и пикетов провести горизонтали с сечением рельефа через 1 м (рис. 10). Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписать в разрывах горизонталей; при этом верх цифры должен быть обращен в сторону повышения ската местности. Через контуры зданий, реки надписи горизонталей не проводят.

7. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычертить тушью в соответствии с «Условными знаками...».

Линия уреза воды и кружочки, обозначающие пикеты с определениями отметок уреза воды, вычерчивают зеленой тушью. Горизонтали проводят коричневой тушью толщиной 0,1 мм. Горизонтали, отметки которых кратны 5 м, утолщают до 0,25 мм. Отметки горизонталей также подписывают коричневой тушью. Реку окрашивают в голубой цвет. Все остальные линии, условные знаки и надписи выполняют черной тушью. Номера пикетов, их отметки, другие построения тушью не обвводят.

 

Журнал тахеометрической съёмки. Таблица 7

Пи- кет

Отсчет по кругу

Угол наклона,

Горизон- тальное проложение d,м

Превы- шение, h,м

Отметка пикета H,м

Примечание

Горизон- тальному

Вертикаль-ному (КЛ)

По рейке, D,м

о

о

о

Станция ПП30 на станцию 5 Н пп30 = i = 1,65м v = 1,65м МО=0о00

КП

Пункт хода

КЛ

113,2

- 2

113,03

+4,31

Контур луга, урез воды

64,4

Урез воды

37,5

103,9

Контур луга, урез воды

58,0

01,1

58,83

-2,07

55,2

Станция 5 на станцию ПП30 Н 5 = i = 1,70м v = 1,70м МО=

ПП

КП

Пункт хода

КЛ

Урез воды

Урез воды

Станция 4 на станцию 5 Н 4 = i = 1,67м v = 1,67м МО=

КП

Пункт хода

КЛ

31,2

Контур луга

54,0

Урез воды

44,0

Урез воды

Станция 3 на станцию 2 Н 3 = i = 1,62м v = 1,62м МО=

КП

Пункт хода

КЛ

45,1

77,1

Урез воды

50,2

Урез воды

36,6

Станция 2 на станцию 3 Н 2 = i = 1,66м v = 1,66м МО=

КП

Пункт хода

КЛ

89,1

25,2

64,1

59,2

32,9

Станция 1 на станцию 3 Н 1 = i = 1,69м v = 1,69м МО=

КП

Пункт хода

КЛ

73,2

64,0

Урез воды

35,1

32,0

Урез воды

63,0

 

Рис. 4 Кроки тахеометрической съёмки с ПП30

 

 

 

Рис.5 Кроки тахеометрической съёмки с т.5

Рис. 6 Кроки тахеометрической съёмки с т.4

 

 

 

Рис.7 Кроки тахеометрической съёмки с т.3

 

Рис.8 Кроки тахеометрической съёмки с т.2

 

 

Рис.9 Кроки тахеометрической съёмки с т.1

 

 

ПЛАН УЧАСТКА МЕСТНОСТИ

 

М 1:2000

Рис. 10. Образец оформления рамки плана

 

Сплошные горизонтали проведены через 1 метр

Система высот Балтийская

 

Работа выполняется на листах форматом 210×297 мм. Отчет

о работе должен содержать пояснительную записку с порядком

описания выполнения работы и данными, которые требуется определить по заданию, необходимыми формулами и пояснениями.

На рецензирование студент представляет:

1. Ведомость вычисления координат (табл. 5).

2. Ведомость превышений и высот пунктов технического

нивелирования (табл. 7).

3. Журнал тахеометрической съемки (табл. 8).

4. План участка местности в масштабе 1:2000.

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА,

 

Задание 2. Камеральная обработка нивелирования VIкл. Вычисление высотных отметок пикетов трассы по индивидуаль- ным данным. Построение продольного профиля в масштабе 1:5000.

 

Исходные данные сведены в табл. 9.

 

Порядок выполнения работы

1. Вычислить превышения по красной (первые отсчеты) черной стороне рейки (вторые отсчеты), и записать в графу 6 таблицы 9.

2. Вычислить средние превышения.

Вычислить суммы задних отсчетов ∑_з , передних ∑_п , превышений ∑_h, средних превышений ∑_hсредн., и провести

3. Провести постраничный кон­троль, т.е. проверить соблюдение условия

∑ _з - ∑_п = ∑_h =2 ∑_{h средн.}

4. В графу 10 на верхней и нижней строчках записать исходные данные - известные отметки реперов № 1 и № 2между которыми про­ложен нивелирный ход. Отметку репера I принять равной отметке пункта ПП 30 первого задания контрольной работы, и записать на верхней строке с точностью до миллиметров. Отметка репера 2 для всех вариан­тов берется на 1,144 м больше отметки репера 1 (см. графу 10, табл. 9).

5. Вычислить невязку хода по формуле

 

f_h = ∑_hсредн. - (H_Rp2 - H_Rp1)

 

6.Сравнить полученную невязку с допустимой.

f _{h Д} =50 мм ,

Где L- длина хода в км.

Таблица 9

Журнал нивелирования трассы от Rp 1 до Rp 2

Но- мера стан- ций	Но- мера то- чек	Отсчеты по рейке	Превы-шения	Средние превы-шения	Исправ- ленные превы-шения	Горизонт инстру- мента	Условные отметки, м.
зад- ние	перед- ние	проме- жуточ- ные
	Rp 1     ПК 0								209,255(х)
			-0045 -0047	+2 -0046			209,211
	ПК 0     ПК 1
	ПК 1   +40 +75   ПК 2
1V	ПК 2     ПК 3
V	ПК 3   +19 +48 +15, влево +30, влево +12, право +25, право   ПК 4
V1	ПК 4     ПК 5

 

Продолжение таблицы 9

V11

ПК 5     ПК 6

∑

V111

ПК 6   +50     ПК7

1Х

ПК7     ПК8

Х

ПК8     ПК9

Х1

ПК9     ПК10

Х11

ПК10     Rp2

210,399(хх)

Где, ^(х) - отметка репера 1, у каждого студента, индивидуальная.

∑ - постраничные суммы

∑ _з - ∑_п = ∑_h =2 ∑_hсредн.

7. Если f_h ≤ f_{h доп.} , то полученную невязку распределить с обратным знаком поровну на все средние превышения и найти исправленные пре­вышения.

8. По исправленным превышениям последовательно вычислить отметки пикетов и записать в графу 10. Контролем является полученная в конце вычислений отметка репера 2.

 

9. На станциях, где наблюдались промежуточные точки, вычис­лить горизонт инструмента по формуле

ГИ = Н+а,

Где, Н – отметка задней или передней связующей точки;

а – отсчет по черной стороне рейки на эту точку.

Отметка промежуточной точки равна горизонту инструмента ми­нус отсчет по рейке на промежуточной точке:

Н_пр = ГИ- а_пр.

10. По вычисленным отметкам построить на миллиметровой бума­ге продольный профиль в масштабах: для горизонтальных расстояний -1:5000, вертикальных - 1:500; профиль поперечника в масштабе 1:500 для горизонтальных и вертикальных расстояний. Профиль строят от пикета 0 до пикета 10 в следующем порядке.

1.На листе миллиметровой бумаги, отступив сверху 20-25см, проводят линию условного горизонта, а затем строят сетку профиля, состоящую сверху вниз из следующих граф:

1.1.Грунты ширина графы 5 мм

1.2.План местности -"- 20 мм

1.3.Уклоны (проектные) -"- 10 мм

1.4.Красные отметки -"- 15 мм

1.5.Черные отметки -"- 15 мм

1.6.Горизонтальные расстояния -^и-10 мм

1.7.План прямых и кривых -"- 30 мм

Отметка условного горизонта должна быть "круглой", кратной 10м и выбрана так, чтобы профиль нигде его не пересекал и был в среднем расположен выше линии горизонта 8-10 см.

2) По данным пикетажного (рис. 11) и нивелирного журнала (табл. 9) заполняют графу расстояний, откладывая в

 

 

ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:5000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками.Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, проводят через 2 см и они должны попасть на утолщения вертикальных линий миллиметров­ки. Под нижней линией графы расстояний подписывают номера пике­тов. Пикетажные значения плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными отрезками в графе расстояний записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профи­ля. Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то расстоя­ние 100 м в графе 6 не записывают.

3.Из нивелирного журнала выписывают в графу черных отметок вычисленные отметки пикетов и плюсовых точек, округляя до сантиметров.

4.По черным отметкам построить линию профиля, откладывая вверх от линии условного горизонта в масштабе 1:500 высоты точек с учетом условного горизонта.

5.Провести проектную (красную) линию уклона, соблюдая мини­мум земляных работ. Проектирование красной линии выполнить для двух участков: от ПК 0 до ПК 5, и от ПК 5 до ПК 10. При проектирова­нии красной линии начальную отметку 'выбрать самостоятельно, ко­нечную отметку определить с профиля графически.

6.Определить уклон красной линии, для этого разность отметок h начала и конца данного отрезка красной линии (в метрах) разделить на горизонтальное проложение d этой линии (в метрах), снятое с профиля:

i= tgλ=

В графе уклона на соответствующем участке полосы проводят диагональ, показывая направление падения или восстания уклонов. Над диагональю выписывается уклон до тысячных долей, а под ней - длина уклона