Инженерно-геодезические изыскания для строительства площадных сооружений

1.Составление топографического плана участка

1.1 Исходные данные

Координаты исходных пунктов п/п84 и п/п83, а так же начальный и конечный дирекционные углы выдаются по вариантам:

 

X_п/п84=428.820 м; Y_п/п84=711.425 м;

X_п/п83=361.690 м; Y_п/п83=855.870 м;

α _{п/п85-п/п84}=110⁰ 42′ 00″

α_{п/п83-п/п82}=237⁰ 04′ 00″

 

1.2 Обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода.(прямоугольных координат)

 

1) В графу «Дирекционные углы» записываем исходный и конечный дирекционные углы:

α _{п/п85-п/п84}=110⁰ 42′ 00″

α_{п/п83-п/п82}=237⁰ 04′ 00″

2)В графу «измеренные углы» записывают значения измеренных углов, вычисляют их сумму:

∑β_пр=1133⁰ 36′ 30″

Вычисляем теоретическую сумму углов в ходе по формуле:

∑β_теор=α₀-α_n+180∙n=110⁰ 42′ 00″-237⁰ 04′ 00″+180∙7=1133⁰38′00″

 

Где n-число вершин, на которых измерялись углы; α₀ и α_n-дирекционные углы в начале и конце теодолитного хода.

 

3) Вследствие ошибок измерений углов, практическая сумма измеренных горизонтальных углов не равна теоретической, разность между ними называется угловой невязкой:

f_β= ∑β_пр-∑β_теор=1133⁰ 36′ 30″-1133⁰38′00″= -1′ 30″

 

Полученную невязку сравнивают с допустимой, которая вычисляется по формуле:

f_доп=+/-1′∙√n=+/- 2′ 38″

 

Где n-число измеренных углов.

Если f_β ≤ f_доп , то вводят поправку в горизонтальные углы с обратным знаком. Результат записывают в графу «Исправленные углы». Контролем правильности исправления углов служит равенство:

 

∑β_испр=∑β_теор=1133⁰38′00″

 

4)После уравнивания углов вычисляют дирекционные углы всех сторон теодолитного хода по формуле:

 

α_n+1=α_n+180⁰- β_испр

 

Если при вычислении дирекционный угол получается отрицательным, то кроме 180⁰ к дирекционному углу предыдущей стороны необходимо прибавить 360⁰. Если дирекционный угол получается больше 360⁰, то из него вычитают 360⁰.(результаты вычислений указаны в ведомости, графа «Дирекционные углы»).

 

5)Вычисляем румбы.

6) Производим уравнивание измерений.

Вычисляем приращения координат для всех сторон теодолитного хода по формулам:

∆X=d∙cos z

∆Y=d∙sin z

Где d-горизонтальное проложение стороны хода; z-румб этой стороны и находим их суммы.

∑∆X_пр=-67.01м

∑∆Y_пр=144.47м

 

(результаты вычислений указаны в ведомости, графа «Вычисленные приращения координат»).

 

Так как приращения координат имеют погрешности, то суммы вычисленных приращений координат отличаются от теоретического значения:

∑∆X_теор= X_п/п83- X_п/п84=361.690-428.820= -67.13

∑∆Y_теор= Y_п/п83- Y_п/п84=855.870-711.425= 144.445

 

Находим невязку приращений:

 

f_∆x=∑∆X_пр -∑∆X_теор=0.12

f_∆y= ∑∆Y_пр - ∑∆Y_теор= -0.03

 

Распределяем невязку по вычисленным координатам.Результаты записываем в графу «Исправленные приращения координат».

Контролем вычисления служит выполнение равенства:

 

∑∆X_испр= ∑∆X_теор

∑∆Y_испр= ∑∆Y_теор

7)Вычисление координат точек теодолитного хода производят по формулам:

X_i=X_i-1 + ∆X_{испр.(i-1)-i}

Y_i=Y_i-1 + ∆Y_{испр.(i-1)-i}

 

Результаты вычислений заносим в ведомость.

Получение X_п/п83 и Y_п/п83 равных исходным значениям, служит контролем правильности вычисления координат точек теодолитного хода.

 

 

2.Обработка журнала тригонометрического нивелирования.

2.1Исходные данные

H_п/п83=334,30 м;

H_п/п84= 330,30 м

2.2 Определение

Тригонометрическое нивелирование-это определение превышения одной точки над другой по углу наклона и горизонтальному проложению между этими точками.

Превышение считается по формуле:

H= d∙tan γ+ i-1

Где i-высота инструмента; d-горизонтальное проложение; l-отсчет по рейке; γ = КЛ-МО; МО=(КЛ+КП)/2, КЛ-отсчет, взятый при круге левом; КП-отсчет, взятый при круге правом.

2.3 Вычисление средних превышений.

Обычно при тригонометрическом нивелировании превышения измеряют дважды(в прямом и обратном направлениях), и за окончательное значение принимают среднее арифметическое модулей превышения, но со знаком прямого превышения:

h_ср.= (|h_прям.| + |h_обр.|) / 2

2.4 Уравнивание средних превышений.

Вычисляем высотную невязку:

∑h_теор= H_п/п83- H_п/п84= 334,30-330,30= 4м.

∑ h_ср=3,94 м

f_пр =∑ h_ср.-∑h_теор.= -0,06

Если вычисленная невязка не превышает величины допустимой невязки, то её распределяют с обратным знаком на средние превышения и вычисляют уравненные значения превышений:

f_доп= 0.04∙P₁₀₀ ∙√n =±10см

Где P₁₀₀-периметр хода, выраженный в сотнях метров; n- число средних превышений.

Контроль: ∑h_испр.=_.∑h_теор.

2.5 Вычисление высот всех связующих точек от высоты начального репера по уравненным превышениям:

H_i+1= H_i+ h_{испр. i-(i+1)}

Контроль: получение в результате вычислений заданной высоты конечного репера.

Результаты всех вычислений в табл.2

 

 

3.Обработка журнала тахеометрической съемки.

Вычислительная обработка материалов тахеометрической съемки предназначена для определения планового и высотного положения всех станций и реечных точек.

При тахеометрической съемке одновременно определяют плановое и высотное положения точек местности, что позволяет получить топографический план. Плановое положение характерных точек местности (ситуацию) определяют способом полярных координат, высоты (рельеф) – тригонометрическим нивелированием. При этом расстояния измеряют нитяным дальномером, а горизонтальные и вертикальные углы – теодолитом-тахеометром.

Все измерения выполняют достаточно быстро, что объясняет происхождение названия съемки. Слово тахеометрия в переводе с греческого означает быстрое измерение.

3.1 Вычисление угла наклона:

γ= КЛ-МО

3.2 Вычисление горизонтального проложения длин линий:

d= D∙(cos γ)²

3.3 Вычисление превышений h^′:

h^′= d∙tan γ

3.4 Вычисление полного превышения h:

h= h^′+i-l

Где i-высота инструмента; l-высота наведения.

3.5 Вычисляем отметки реечных точек:

H=H_ст.+ h

Результаты вычислений в табл.3

 

 

4.Составление топографического плана.

4.1 Построение сетки координат.

а) с помощью линейки Дробышева.

-В основании листа проводится прямая линия.

- Начальную точку разбивки совместить с первым окошком. Нанести засечки в окошечки.

-Восстанавливаем перпендикуляр к крайней левой точке.

- Ставим засечку в последнем окошке. Проводим диагональ от правой крайней точки до пересечения с вертикальной засечкой.

-Соединяем прямой линией, восстанавливаем перпендикуляр к крайней правой точке.

б) с помощью измерителя и масштабной линейки.

-Линии на ватмане делим с помощью линейки на отрезки по 10см.

-У средней линии проводим перпендикуляр верх. Делим по 10см.

- К перпендикуляру проводим такой же перпендикуляр, так же делим его и соединяем засечки.

 

4.2 Оцифровка сетки координат.

Разность максимальных и минимальных значений x и y в соответствующем масштабе дает величину плана, помещаемого на лист. Надписи цифр выполняются высотой 3мм. Точка А имеет минимальные на плане значения xmin и ymin: x – снизу вверх (от xmin до xmax), y – слева направо (от ymin до ymax).

 

4.3 Нанесение точек теодолитного хода на план.

Вершины хода наносят на план по их вычисленным координатам табл.1.

- Сначала выясняют, в каком из квадратов сетки должна лежать точка по направлению х и по направлению у. Затем отмечают её координаты.

-Полученную точку обозначают сразу же обводят окружностью диаметром 1,5мм; внутри этой окружности никакие линии проводить нельзя. Рядом записывают в виде дроби: в числителе – номер точки, в знаменателе – ее отметку с точностью до сотых долей метра.

- Для контроля измеряют расстояние между нанесенными вершинами(длину стороны хода) и сверяют с табличными данными.

 

4.4 Нанесение на план реечных точек.

Нанесение на план реечных точек производят с помощью линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (табл.3).

-При съемке на станции 6 лимб теодолита был ориентирован по направлению на станцию 1 (отсчет по горизонтальному кругу в направлении на станцию 1 равен 0°00´).

-С помощью транспортира вправо (по направлению часовой стрелки) от направления ст.6-ст.1 откладывают горизонтальные углы (отсчеты по горизонтальному кругу), измеренные при визировании на реечные точки.

-Получив на плане направления на эти реечные точки от станции 6 по ним откладывают в масштабе 1:1000 величины соответствующих горизонтальных проложений.

-Нанесенную на план реечную точку обозначают слабым наколом иглы циркуля-измерителя и обводят окружностью 1,0мм. Рядом подписывают в виде дроби номер точки и ее отметку с округлением до десятых долей метра.

 

4.5 Построение горизонталей.

Горизонтали местности проводятся через определенное расстояние, называемое высотой сечения.Существует 3 способа их проведения:

а)аналитический

б)с помощью палетки или восковки

-Возьмем лист прозрачной бумаги и проведем на нем на произвольных, но равных между собой расстояниях (через 0,8 – 1см) ряд параллельных прямых. Обозначим эти линии, которые заменяют собой секущие плоскости, отметками, кратными сечению между горизонталями h=1м, начиная от минимальной на данном плане т.е. создадим палетку.

- Палетку накладывают на чертеж таким образом, чтобы одна из точек совмещалась с соответствующей высотой палетки. Палетку поворачивают вокруг этой точки до совмещения высоты второй точки с соответствующей высотой палетки. Пересечение соответствующих линий палетки с линией, соединяющей съемочные точки, дает положение точек прохождения соответствующих горизонталей. Точки равных высот соединяют плавными кривыми.

в)на глаз

 

4.6 Построение графика масштаба заложений

Задаваясь уклонами 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07 и высотой сечения рельефа (1м) составляемого плана, вычисляют соответствующие им заложения. Исходной формулой для вычисления является формула уклона:

i=h/d

где i -уклон; h- превышение; d – заложение.