Проектирование планово-высотной геодезической сети

Каждый  последующий приём выполняют  аналогично, но для ослабления влияния  ошибок штрихов лимба, его представляют на величину

 

(или 5¢),                                         (3.7)

 

где n - число приёмов.

Значение  начального направления будет иметь  две величины (из-за ошибок наблюдений в полуприёме). Разность отсчетов на начальное  направление А (незамыкание горизонта) распределяется на все направления с обратным знаком:

                                           (3.8)

 

где D_ср – средняя величина не замыкания горизонта, в секундах.

В каждом приёме направление надо привести к  общему нулевому направлению. Окончательное  значение измеренного направления  берётся как среднее из n приёмов.

Способ  отдельного угла применяется при  наличии на пункте только двух направлений. Порядок наблюдений при этом остаётся такой же, как и в способе  круговых приёмов. Отличие состоит  в том, что на начальный пункт  повторно не визируют (не производят замыкание  горизонта), и алидаду вращают, как  в первом, так и во втором полуприёмах, по ходу часовой стрелки.

Установив прибор в точке N последовательно наводят трубу на точки А, В и берут отсчёты. На этом заканчивается полуприём. Во втором полуприёме труба переводится через зенит и при КП наводят трубу на начальное направление А, далее, вращая алидаду против хода часовой стрелки наводят на   В, А,  берут отсчеты по лимбу.

 

Рис. 3.9 – Схема измерения углов способом

измерения отдельного угла

 

Результаты  записывают в журнал. Измерения производят несколькими приемами, количество которых  устанавливаются инструкцией в  зависимости от типа теодолита и  класса полигонометрии.

Направление на стенные знаки в полигонометрии IV класса измеряют тремя круговыми приёмами, после окончания измерения углов по ходу. В полигонометрии 1 и 2 разряда направление на стенные знаки измеряются по программе измерения основных углов.

 

3.1.9  Предварительная обработка результатов  полевых работ

 

Существуют  такие этапы вычислительной обработки  результатов полевых измерений:

- предварительная  обработка результатов полевых  измерений;

- уравнительные  вычисления;

- составление  каталога.

Результаты  измерений обрабатываются программой МГ-Сети.

Вводятся  координаты пунктов (стояния, визирования  вперед и назад).

Программа МГ-Сети производит расчет результатов и выводит на экран: уравненные координаты точек сети (средние квадратические ошибки М_х и М_у), результаты уравнивания измерений по станциям (углы между пунктами и длины сторон), уравненные стороны по станциям (дирекционный угол, средняя квадратическая ошибка дирекционного угла, длины линий, средняя квадратическая ошибка длин линий, относительная ошибка).

 

 

3.1.10 Перечень и форма материалов, которые подлежат сдаче после  окончания работ

 

 

В   результате   произведенных   полевых   работ    пополигонометрии представляются:

      1)  схемы ходов с обязательным показом привязок к исходным пунктам;

      2) журналы   компарирования  мерных  приборов,  измерения   линий, нивелирования  штативов  при измерении линий  проволоками,  журналы измерения углов (направлений);

        3) материалы исследований приборов;

        4) материалы полевой обработки и контрольных вычислений;

        5) карточки закладки пунктов полигонометрии;

        6) акты   сдачи   пунктов   полигонометрии   на   наблюдение    за

   сохранностью;

        7) пояснительная записка.

 

 

 

 

4 СОЗДАНИЕ НИВЕЛИРНОЙ СЕТИ IV КЛАССА

 

 

4.1 Проект нивелирной сети

    Нивелирные хода прокладываются согласно требованиям инструкции по нивелированию. При проложении нивелирного хода необходимо выбирать места с наименьшим перепадом высот, чтобы обеспечить видимость. Также следует обратить внимание на рельеф тех участков местности, где прокладывается нивелирный ход для того, чтобы была возможность беспрепятственно продвигаться с прибором и рейками, т.е. не прокладывать ход через труднодоступные места. Все нивелирные хода проводят преимущественно по дорогам и горизонталям.

 

4.2 Методика выполнения полевых  работ. Технические допуски.

 

Нивелирование IV класса выполняют в одном направлении способом «средней нити». При нивелировании применяют трёхметровые рейки. Для привязки к стенным маркам используют подвесную рейку с такими же делениями, как и на основных рейках.

Перед началом  полевых работ производятся поверки  приборов и реек.

Длины нивелирных линий между реперами высших классов  не должны превышать 2 км на застроенной территории и 4 км на незастроенной, а между узловыми реперами соответственно 1 и 2 км.

Нормальная  длина визирного луча 100 м. Расстояние от нивелира до реек можно измерять дальномером. Неравенство расстояний от нивелира до реек допускается до 5 м, а их накопление по секции – 10 м. Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,2 м.

Превышения, определенные по черной  и красной  сторонам реек, не должны отличаться более  чем на 5 мм с учетом смещения нулевого деления красной стороны рейки

Нивелирование IV класса выполняется отдельными ходами и полигонами периметром 20 - 60 км, опирающихся обоими концами на пункты старшего класса. Допустимая невязка хода или полигона не должна превышать по абсолютной величине 20 мм .

Средняя квадратическая ошибка определения  превышения на 1 км хода не должна превышать ±10 мм, а на станции - не более ±3 мм. В инструкциях указаны периметры нивелирных полигонов в зависимости от обжитости и застроенности района работ.

         Нивелирование на станции выполняют  таким образом:

         1) Нивелир устанавливают в рабочее  положение по круглому уровню  и наводят зрительную трубу  на черную сторону задней рейки  . После приведения элевационным винтом пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт берут отсчеты по среднему и дальномерным штрихам , .

         2) Визируют на черную сторону  передней рейки  и, выполнив те же действия, берут отсчеты , , .

         3) По сигналу наблюдателя реечники  поворачивают рейки красной стороной, после чего наблюдатель производит  отсчеты сначала по передней, а  затем по задней рейке,  но только по среднему штриху  , .  

      На каждой станции выполняют вычисления и контроль наблюдений, для чего:

         а) по отсчетам по дальномерным  штрихам подсчитывают расстояния от нивелира до рейки сравнивают их с результатами непосредственного измерения тросом (дальномером).

         б) Для контроля сравнивают среднее из отсчетов по дальномерным штрихам с отсчетом по среднему той же рейки, которые могут различаться не более чем на 3 мм

         в) вычисляют превышения по  черной и красной сторонам  реек

 

                              ,              ,                                   (7.4)

 

         Если расхождение между  значениями  превышения, полученными по черной  и красным сторонам реек с  учетом разницы пяток пары  реек, не превышает 3 мм, то за окончательное значение превышения принимается среднее арифметическое

 

                                               ,                                                 (7.5)

 

Результаты  наблюдений на станциях записываются в журнал установленной формы  или вводятся в запоминающее устройство регистратора

 

 

 

4.3 Предварительная обработка результатов  полевых работ

 

Результаты  измерений обрабатываются программой МГ-Сети.

Вводятся  отметки реперов нивелирования и веса запроектированных нивелирных линий.

Программа МГ-Сети производит расчет результатов и выводит на экран: уравненные координаты точек сети, результаты уравнивания измерений по станциям, уравненные стороны по станциям.

 

4.4 Перечень и форма материалов, которые подлежат сдаче после  окончания работ 

 

По окончании  полевых работ исполнитель предъявляет  следующие материалы:

• оформленные и проверенные полевые журналы;
• пояснительную записку о полевых работах, содержащую все сведения, необходимые для составления технического отчета;
• результаты лабораторных (заверенные копии) и полевых исследований нивелира и реек;
• выписку с уравнением инварных реек и контрольной линейки, заверенную лабораторией, выполнявшей исследование (поверку) приборов;
• полевую ведомость превышений;
• схему нивелирования;
• откорректированные описания, координаты и абрисы реперов или топографические карты масштаба 1:25000 и крупнее с нанесенными реперами;
• копии актов инспектирующих лиц и приемки работ.

 

 

 

5 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 

Экономические показатели, в данной работе, мы определяем следующие: объем земляных работ  и затраты на материалы.

Базой репера служат - металлический штырь, труба, зацементированная в бетонном основании, металлическая забивная или железобетонная (набивная) свая.

Для моей работы был выбран центр полигонометрии IV класса, показанный на рис. 3.2. Он идеально подходить для проектирования полигонометрии IV класса (1 разряда).

При изготовлении на базах  центров, предназначенных для перевозки, следует  применять  цемент  марки 300 - 500, а бетонную смесь (цемент, песок,  щебень  или  гравий)  в  соотношении  1:2:4  (по  объему). При  изготовлении  бетона  следует применять пресную  чистую воду.   Болотную,   сильно   минерализованную  или  загрязненную  воду употреблять   не  следует.  Морская  вода  может  применяться  лишь  в исключительных случаях.  Для  повышения  прочности  пилонов  их армируют. В качестве арматуры  используют  горячекатаную сталь ("катанку") сечением - 1,3 -1,5 см;   для   поперечных   хомутиков   применяется сталь соответственно сечением 0,6 - 0,8 см. Арматуру  сваривают или скрепляют "вязальной" проволокой диаметром 0,1  см.  Ширина  каркаса должна быть такой, чтобы защитный слой из бетона снаружи каркаса был не менее 2,0 см. В труднодоступных районах при отсутствии щебня и гравия при изготовлении  якорей  в грунте разрешается использовать вместо бетона цементный раствор в соотношении цемента и песка 1:5.

Центры пунктов  полигонометрии 4 класса, триангуляции и полигонометрии 1 и 2 разрядов в  районах подвижных песков и на заболоченных территориях закладываются, как центры и реперы государственных  геодезических сетей для этих районов.

Центры пунктов  полигонометрии 4 класса (тип 158), которые закладываются вне населенных пунктов, состоят из усеченной пирамиды, нижнее основание которой 40*40 см, высота 20 см, верхнее основание 15*15 см с заделанной в него металлической трубой диаметром 3,5 - 6,3 см и толщиной стенок не менее 0,3 см, длина трубы 50 см. К верхнему концу трубы приваривают марку, в нижней части трубы просверливают отверстия, в которые вставляют два металлических стержня длиной 15 - 20 см для лучшего скрепления трубы с бетонной плитой. Разрешается заменять трубу на железобетонный пилон размером 14*14 см или на асбоцементную трубу диаметром 12 - 14 см с арматурой и заполненную цементом. Марку центра располагают на 30 см ниже поверхности земли.

Все центры объединяются в группы, наш пункт  относится  к анкерным центрам.

Для того чтобы рассчитать затраты на изготовление одного центра необходимо определить его объем. Используется центр типа 5 г. р., состоящий из двух бетонных монолитов. Объем каждого такого блока рассчитывается по формуле:

,                                    (5.1)

где - площадь верхнего основания усеченной поверхности, - площадь нижнего основания, h – высота усеченной пирамиды (блока).

Исходя из данной формулы  объем верхнего блока составляет 0,043, нижнего – 0,00936. Общий объем бетона на один геодезический центр – 0,05. Следовательно, всего бетона на 18 пунктов необходимо 0,9 . Для этого исходя из соотношения 1:4:4, необходимо:

цемент – 0,1 ,

песок – 0,4 ,

щебень – 0,4 .

 

 

6 Техника безопасности при выполнении полевых работ в топографо-геодезическом производстве

 

 

Перед началом  полевых топографо-геодезических  работ на объекте руководители экспедиций, полевых партий и бригад должны информировать  об этом местные органы власти, а  при выполнении работ на объектах автомобильных и железных дорог, трубопроводов, объектах специального назначения и других, кроме того, - соответствующие организации и  предприятия, в чьем ведении находятся  эти объекты.

В период подготовки к полевым работам  руководители предприятий и экспедиций обязаны установить через местные  органы санитарно-эпидемиологического  надзора очаги эпидемических  заболеваний и районы распространения  клещевого энцефалита. Все рабочие, инженерно-технические работники  и студенты-практиканты, командируемые  на полевые работы в указанные  районы, подлежат обязательным противоэпидемическим и предохранительным прививкам  в установленном Министерством здравоохранения Украины порядке и должны быть обучены мерам проведения личной профилактики от поражения клещевым энцефалитом.