Белоусова Г.И. Методические указания к расчетно - графической работе: Обработка материалов теодолитной съемки и построение контурного плана местности

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Инженерная геодезия

Методические указания

к расчетно – графической работе № 1

«Обработка материалов теодолитной съемки

и построение контурного плана местности»

для студентов дневной формы обучения специальностей

«Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»,

«Мосты и транспортные тоннели»

ИРКУТСК 2004

УДК 528.48

Методические указания разработаны в соответствии с программой

дисциплины «Инженерная геодезия», утвержденной Учебно-методическим

объединением по образованию в области железнодорожного транспорта

(М., 2000).

Они предназначены для студентов дневной формы обучения специ-

альности 290900 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйст-

во» и 291100 «Мосты и транспортные тоннели», изучающих дисциплину

«Инженерная геодезия».

Ил.14. Табл.3. Библиогр: 4 назв. Прил. 2.

Составитель Г.И. Белоусова, ст. преподаватель кафедры «Изыскания, про-

ектирование постройка железных дорог и управление недвижимостью»;

Рецензент канд. техн. наук А. И. Шмонин, доц. кафедры «Инженерная гео-

дезия и картография» ИрГТУ

Введение

В соответствии с учебным планом дисциплины «Инженерная геоде-

зия» студенты дневного отделения специальности 290900 «Строительство

железных дорог, путь и путевое хозяйство» и 291100 «Мосты и транс-

портные тоннели» должны выполнить четыре расчетно – графические ра-

боты. В методических указаниях приведены исходные материалы, инди-

видуальные задания и пример выполнения расчетно – графической рабо-

ты №1 «Обработка материалов теодолитной съемки и построение контур-

ного плана местности»

В результате выполнения расчетно – графической работы студент

должен закрепить теоретические знания, овладеть методикой обработки

геодезических измерений, выполняемых при производстве теодолитной

съемки, и приобрести навыки построения контурного плана местности.

Перед выполнением расчетно-графической работы необходимо по-

вторить по учебнику или по конспекту лекций следующие разделы: изме-

рение углов, измерение расстояний, теодолитная съемка местности.

К расчетно – графической работе необходимо приложить краткую

пояснительную записку с описанием основных этапов ее выполнения и

чертеж плана. В пояснительной записке не следует приводить все одно-

типные вычисления, достаточно ограничиться одним или двумя. План

можно выполнить тушью или карандашом, но обязательно с соблюдением

условных знаков, установленных для топографических документов.

Выполнив расчетно – графическую работу, целесообразно ответить

на контрольные вопросы, которые приведены в конце методических ука-

заний.

В приложении 1 приведены индивидуальные задания для выполне-

ния расчетно – графической работы. В приложении 2 приведен образец

оформления контурного плана.

1. Обработка материалов теодолитной съемки

и построение контурного плана местности

Совокупность геодезических измерений, по результатам которых по-

лучают план местности, называется съемкой. Съемки подразделяются на

горизонтальную, вертикальную и топографическую.

При горизонтальной съемке снимают только контуры и предметы

местности, при вертикальной – рельеф местности, а при топографической

выполняют совместную горизонтальную и вертикальную съемки. В ре-

зультате съемки получают контурный или топографический план. Он мо-

жет быть представлен в графическом или цифровом виде.

На практике нашли применение следующие виды съемок: теодолит-

ная, тахеометрическая, мензульная, нивелирование поверхности.

Целью данной расчетно – графической работы является изучение

методики обработки материалов теодолитной съемки.

Теодолитная съемка применяется для создания контурного (ситуаци-

онного) плана небольшого участка местности в масштабах: 1:500, 1:1000,

1:2000 и 1:5000.

На участке, подлежащем съемке, предварительно создается плановое

съемочное обоснование в виде теодолитного хода. Теодолитным ходом

называют систему закрепленных на местности точек (вершин) в виде

замкнутой или разомкнутой ломаной линии, в которой измерены все сто-

роны и горизонтальные углы между ними.

Теодолитный ход начинают создавать с осмотра местности – реког-

носцировки, цель которой – определить места для закрепления вершин тео-

долитного хода, Местоположение вершин выбирают так, чтобы была обес-

печена их сохранность на весь период работ, была видимость между

смежными вершинами для измерения углов и благоприятные условия для

измерения длин сторон.

Вершины теодолитного хода закрепляют на местности обычно дере-

вянными кольями. Кол забивают вровень с поверхностью земли и в верх-

нем торце отмечают его центр гвоздем. Над этим центром выполняют цен-

трирование теодолита при измерении горизонтальных углов и от этого

центра выполняют измерения длин линий. Для облегчения поиска верши-

ны рядом с колом – центром забивается кол - сторожок

После того, как выбраны и закреплены вершины теодолитного хода,

производят измерения горизонтальных углов и длин сторон. Для вычисле-

ния горизонтальных проложений измеряют углы наклона местности.

Горизонтальные углы (левые или правые по ходу продвижения) из-

меряют теодолитами не менее 30 – секундной точности одним полным

приемом. Расхождения значений углов в полуприемах не должны превы-

шать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают

среднее значение угла из двух полуприемов.

Длины линий измеряют мерными лентами в прямом и обратном на-

правлении. За окончательный результат принимается среднее значение,

если расхождение результатов измерений «прямо» и «обратно» не превы-

шает величины: 1:3000 от измеренной длины – при благоприятных услови-

ях измерений (например, твердое покрытие); 1:2000 – при средних услови-

ях измерений (ровная поверхность грунта); 1:1000 – при неблагоприятных

условиях измерений (болотистая, кочковатая, заросшая травой местность).

В данной работе рассматривается замкнутый теодолитный ход, в ко-

тором горизонтальные углы (правые по ходу) и углы наклона измерены

теодолитом 2Т30 с точностью 30'', а длины сторон - 20-ти метровой мер-

ной лентой с точностью 1:2000 (средние условия). Точность 1:2000 обо-

значает, что если, например, измерена линия длиной 124,47 м, то результат

измерения «прямо» может отличаться от результата измерения «обратно»

не более чем на 124,47/1000, т.е. на 6 см.

Результаты измерений занесены в таблицу 1 и на схему хода (рис.1).

Таблица 1

№

вершины

Горизонтальные

углы

Сторона

Расстояния, м

Углы

наклона

I 102˚ 55' I-II 158,20 - 2˚ 52'

II 92˚ 14,5' II-III 143,17 2˚ 47'

III 73˚ 09' III-IV 191,73 1˚ 55'

IV 91˚ 40 IV-V 96,69 -3˚ 12'

Данные таблицы 1 являются общими для всех вариантов.

92˚ 14.5'

I 102˚55'

73˚09' III

91˚40'

Рис. 1. Схема замкнутого теодолитного хода

При теодолитной съемке контура и предметы местности снимаются

от вершин и сторон теодолитного хода следующими способами: прямо-

угольных координат, полярных координат, угловых засечек, линейных за-

сечек, створов и обхода.

Выбор способа съемки зависит от масштаба съемки, характера мест-

ности, от вида снимаемого объекта и его расположения относительно съе-

мочного обоснования. Результаты съемки заносятся в абрис (рис.2).

Рис.2. Абрис съемки

Выбор способа съемки зависит от масштаба съемки, характера мест-

ности, от вида снимаемого объекта и его расположения относительно съе-

мочного обоснования. Результаты съемки заносятся в абрис (рис.2).

Способ прямоугольных координат. Применяется для съемки конту-

ров, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного

хода (рис.3). Сторону теодолитного хода I - II принимают за ось абсцисс,

за ординату принимают длину перпендикуляра, опущенного из точки сни-

маемого объекта на ось абсцисс. От пункта I теодолитного хода измеряют

расстояние d

до основания перпендикуляра к углу здания.

ис.3. Cпособ прямоугольных координат

Восстанавливают перпендикуляр с помощью эккера и рулеткой измеряют

его длину d

. Аналогично снимают второй угол и производят обмер габа-

ритов здания.

Способ полярных координат. Применяется для съемки контуров,

удаленных от сторон теодолитного хода на значительное расстояние

(рис.4.).

Рис.4. Способ полярных координат

Точку II теодолитного хода принимают за полюс, а сторону II - III –

за полярную ось. Над точкой II устанавливают теодолит и измеряют по-

лярный угол β. Полярное расстояние d измеряют мерной лентой, рулеткой

или дальномером.

Способ угловых засечек. Применяется для съемки удаленных

труднодоступных предметов местности (трубы, шпили, антенны и т. д.).

Сторону теодолитного хода II - III принимают за базис (рис.5).

Рис.5.Способ угловых засечек

С концов базиса теодолитом измеряют углы β

и β

между направле-

нием базиса и направлением на снимаемый объект.

Способ линейных засечек. Применяется для съемки объектов, близко

расположенных к вершинам теодолитного хода (рис.6). На стороне теодо-

литного хода II - III выбирают точки c и b так, чтобы они вместе с опреде-

ляемой точкой составляли треугольник, близкий к равностороннему. Из-

меряют расстояния d

и d

лентой от вершины II до этих точек.

Рис. 6. Способ линейных засечек

Далее измеряют расстояния d

и d

от точек c и b до предмета местности.

Аналогично снимают второй угол дома.

Способ створов. Применяется при съёмке точек, расположенных в

створе теодолитного хода (рис.7). Положение снимаемых точек m и n оп-

ределяется промерами расстояний от вершины теодолитного хода III.

Рис. 7. Способ створов

Способ обхода. Применяется при съёмке контуров, невидимых с

вершин съёмочного обоснования (рис.8). В этом случае вокруг снимаемого

объекта прокладывают теодолитный ход и от его сторон выполняют съём-

ку контура способом перпендикуляров.

Рис.8. Способ обхода

При выполнении расчетно – графической работы необходимо сде-

лать следующее:

1. Вычислить координаты вершин теодолитного хода.

2. Построить контурный план местности.

1.1. Вычисление координат вершин теодолитного хода

Исходные данные: дирекционный угол Ду

I-II

начального направле-

ния и

координаты х

первой вершины теодолитного хода принимаются

по приложению 1 в соответствии с порядковым номером фамилии студен-

та.

Вычисление координат вершин теодолитного хода выполняется в

стандартной ведомости координат (табл.2). При заполнении ведомости

вписывать результаты необходимо в соответствующие графы четко и раз-

борчиво. Все вычисления должны сопровождаться контролем – текущим и

заключительным. При текущем контроле проверяют правильность проме-

жуточных вычислений, при заключительном – окончательного результата.

Для исключения ошибок вычислений нельзя переходить к выполнению

следующего этапа, не выполнив контроль предыдущего.