Лекции. Система геотехнологий
Подождите немного. Документ загружается.
131
примычных углов исходный дирекционный угол линии передается на все
последующие стороны теодолитного хода.
6.2.2 Способы съемки ситуации
Рассмотрим способы съемки ситуации на основе сомкнутого
теодолитного хода I—II—III—IV—V (рис. 6.1).
1. Способ перпендикуляров, применив который, можно
определить положение углов 1 и 2 каменного нежилого здания. Измеряют
длины перпендикуляров а и в, опущенных из этих точек
на линию III — IV, и
расстояния с и d от их оснований до пункта III. Способ удобен при съемке
вытянутых контуров.
Рис. 6.1. Способы съемки ситуации
Перпендикуляры длиной до 8 м строятся на–глаз; для построения
перпендикуляров большей длины пользуются эккером.
2. Полярный способ. Положение точек 3, 4, 5 берега озера
определяется длинами е, f, g радиусов-векторов и полярными углами φ
1
, φ
2
,
φ
3
.
3. Способ угловых засечек. Измерив в пунктах II и III хода углы
φ
4
и φ
5
, определяют положение точки 6 на противоположном берегу реки как
вершины треугольника, построенного по стороне II — III и двум прилежащим
132
к ней углам.
4. Способ линейных засечек. Способ использован для съемки
колодца 7, положение которого определено промерами расстояний l и т от
пункта IV и вспомогательной точки А на стороне IV—V, отстоящей от пункта
IV на расстояние п.
5. Способом створов сняты точки 8 и 9 пересечения берегов реки с
продолжением (створом) линии V — I. Измеренные расстояния между этими
точками и пунктом I соответственно равны р и q.
В процессе съемки ситуации составляется схематический чертеж
участка местности — абрис. На абрисе показывают взаимное расположение
пунктов теодолитных ходов, а также снимаемых объектов со всеми
числовыми результатами измерений и пояснительными надписями.
6.2.3 Камеральные работы при теодолитной съемке
Обработка результатов полевых работ при теодолитной съемке
выполняется в следующем порядке:
1) вычисляют координаты пунктов теодолитных ходов;
2) на листе чертежной бумаги строят координатную сетку со стороной
квадрата 10 см, служащую основой для нанесения пунктов, теодолитных
ходов: построение координатной сетки производится координатографом или
специальными металлическими линейками;
3) с помощью циркуля и масштабной линейки на план наносят пункты
теодолитных ходов по их координатам; правильность построений
контролируется измерением расстояний между каждой парой пунктов; в
пределах точности масштаба эти расстояния должны быть равны
соответствующим длинам сторон хода;
4) пользуясь поперечным масштабом и транспортиром, по данным абриса на
план наносят ситуацию.
133
6.3 Тахеометрическая съемка, нивелирование поверхности
6.3.1 Сущность тахеометрической съемки
В основе тахеометрической съемки лежит идея определения
пространственного положения точки местности одним наведением зрительной
трубы прибора на рейку, установленную в этой точке. Так, положение точек К
и N (рис. 6.2) над условной горизонтальной плоскостью Р, проходящей через
ось вращения трубы прибора, определяется измерением: 1) полярных углов β
1
и β
2
отсчитываемых от стороны АВ съемочного обоснования; 2)
горизонтальных расстояний d
1
и d
2
между точками и вертикальной осью
прибора; 3) превышения точек h
1
и h
2
над плоскостью Р.
Рис. 6.2. Сущность тахеометрической съемки
Величины d
1
, d
2
h
1
и h
2
могут быть получены непосредственно с
помощью автоматических приборов, называемых тахеометрами.
Тахеометрическая съемка может выполняться и теодолитом. В этом случае
d
1
, и d
2
получаются по результатам измерений соответствующих расстояний
нитяным дальномером, а превышения h
1
и h
2
— тригонометрическим
нивелированием с использованием вертикальных углов ν
1
и ν
2
.
Таким образом, тахеометрическая съемка объединяет в себе два
процесса: съемку ситуации и съемку рельефа. Она выполняется в крупных
(1 : 500 — 1 : 5000) масштабах на небольших, участках местности, а также
при изысканиях трасс линейных сооружений: дорог, каналов, линий
электропередач.
В настоящее время тахеометрическая съемка производится преи-
мущественно электронными тахеометрами.
134
6.3.2 Производство тахеометрической съемки
Создание съемочного обоснования для тахеометрической съемки
осуществляется одновременно со съемкой ситуации и рельефа. Плотность
пунктов съемочного обоснования, в которое входят пункты существующей
геодезической сети, должна соответствовать техническим требованиям,
приведенным в таблице (для электронных дальномеров).
Масштаб съемки
Максимальная
длина хода, м
Максимальная
длина линий, м
Максимальное
число линий в
ходе
1 : 5 000 10 000 1 000 50
1 : 2 000 5 000 700 30
1 : 1 000 3 000 500 25
1 : 500 2 000 350 20
Пункты тахеометрического хода выбираются по возможности на
возвышенных местах с хорошим круговым обзором и закрепляются кольями.
На каждой станции хода измеряют полным приемом горизонтальные углы
между направлениями на смежные пункты и дважды — в прямом и обратном
направлениях — превышения и горизонтальные проложения по каждой
стороне хода. При работе с теодолитом измеряются также вертикальные углы;
в этом случае превышения и горизонтальные проложения вычисляют на
микрокалькуляторах или по специальным таблицам. Расхождения между
результатами двойных измерений длин сторон хода и превышений
допускаются соответственно 1/300 и 4 см на 100 м расстояния.
Закончив наблюдения на смежные пункты хода, ориентируют
горизонтальный круг тахеометра на задний пункт и вращением алидады
наводят трубу на рейку, устанавливаемую последовательно в характерных
точках рельефа и ситуации — реечных точках. При этом берут отсчеты по ГК
и ВК тахеометра, и расстояние. После съемки на станции контролируют
ориентирование лимба прибора повторным наведением его зрительной трубы
135
на пункт ориентирования (как правило – задний) расхождение с
первоначальным отсчетом не должно превышать 2'. Все результаты
измерений записывают в журнал; одновременно с заполнением журнала
ведут абрис — схематический чертеж расположения реечных точек, снятых с
данной станции. На абрисе стрелками показывают направление скатов и
обозначают пунктиром контуры ситуации.
Обработка результатов тахеометрической съемки включает в себя
следующие этапы: 1) вычисление координат и отметок пунктов
тахеометрических ходов; 2) вычисление отметок реечных точек; 3) построение
плана тахеометрической съемки.
При производстве вычислений пользуются следующими формулами
допустимых невязок:
угловой невязки nf '1=
β
где п — число углов хода,
невязки в периметре
n
S
f
S
400
=
где п — число сторон хода
невязки в превышениях хода n
S
f
h
04.0
=
(см), где п — число сторон
хода, S — длина хода, в (м).
Нанесение на план пунктов тахеометрических ходов по их координатам
выполняют в изложенном ранее порядке. Реечные точки наносят с помощью
транспортира и поперечного масштаба; для всех снятых точек выписывают их
высоты; составление плана заканчивается проведением горизонталей.
6.3.3 Нивелирование поверхности
Нивелирование поверхности как вид топографической съемки
производится на открытой местности со слабо выраженным рельефом для
составления крупномасштабных планов.
Название съемки условное, ибо, например, при тахеометрической
съемке также производится нивелирование поверхности, но выполняется оно
136
на местности с хорошо выраженными формами рельефа, и отметки реечных
точек получают, как правило, тригонометрическим нивелированием.
Нивелирование поверхности дает возможность увеличить точность
съемки равнинного рельефа применением геометрического нивелирования
густой сети точек. Этот вид работ находит широкое применение при
строительстве населенных пунктов, промышленных сооружений, аэродромов
и др.
Полевые работы состоят в построении на местности сети точек и
производстве угловых, линейных и высотных измерений для определения их
координат. Попутно с построением сети точек производится съемка контуров
местности.
В зависимости от метода построения сети точек различают
нивелирование по параллельным линиям (по магистралям), способом
полигонов и по квадратам.
Нивелирование поверхности по параллельным
линиям выполняется как на открытой, так и на закрытой местности со
слабо выраженным рельефом.
Рис. 6.3. Схема нивелирования поверхности по параллельным линиям
Опорой для съемки является магистраль АБ, прокладываемая по середине
участка (рис. 6.3) или по границе его.
137
Перпендикулярно (иногда под углом к магистрали) разбивают
поперечники (№ 1, №2, №3, № 4). Расстояния между поперечниками зависят
от характера рельефа местности и масштаба плана. По магистрали и
поперечникам через равные промежутки закрепляют точки — разбивают
пикетаж.
Если параллельно идущих ходов несколько, то они должны быть
связаны перемычками. Если длина поперечников более 300 м, то они также
должны быть связаны между собой при составлении планов в масштабах
1 : 500 — 1 : 1000.
При составлении планов в масштабе 1 : 2000 поперечники связывают
перемычками при длине их более 500 м.
Одновременно с разбивкой пикетажа ведут съемку ситуации. По
магистрали прокладывают теодолитный ход, а по пикетажу производят
геометрическое нивелирование. Результаты съемки ситуации заносят в абрис,
результаты нивелирования — в нивелирный журнал.
Обработку полевых данных и построение топографического плана
выполняют так же, как описано выше.
Способ полигонов применяют на местности с хорошо
выраженным рельефом. Опорой съемки являются сомкнутые между собой
ходы (магистрали), прокладываемые, как правило, по водоразделам и
тальвегам. Перпендикулярно к магистралям разбивают поперечники. По
магистралям и поперечникам разбивают пикетаж; попутно ведут съемку
ситуации. Числовая и графическая обработка данных, полученных при
проложении теодолитных ходов по магистралям и нивелировании по
пикетажу, производится в соответствии с указаниями, приведенными выше.
Нивелирование поверхности по квадратам чаще
всего применяется в строительстве при вертикальной планировке участков.
Опорой для производства нивелирования является сеть квадратов,
разбиваемая на местности. При нивелировании значительных участков
138
вначале разбивают сеть основных квадратов, сторона которых может быть
100 или 200 м.
Построение сетки квадратов выполняют при помощи теодолита и ленты.
Для этой цели по границе участка строят прямоугольник, на сторонах
которого закрепляют вершины квадратов через заданные интервалы.
Положение вершин квадратов в середине участка находят на пересечении
створов, проходящих через соответствующие точки (вершины),
закрепленные на противоположных сторонах внешнего прямоугольника.
Основные квадраты разбивают на заполняющие со сторонами 20 — 40 м,
иногда 10 м, в зависимости от рельефа местности и назначения плана.
Вершины основных квадратов закрепляют бетонными или деревянными
столбами, а заполняющих — кольями.
Кроме вершин квадратов, закрепляют также перегибы рельефа
(плюсовые точки) на сторонах и внутри квадратов.
Попутно с разбивкой сетки квадратов ведут съемку контуров местности,
которые привязывают к сторонам квадратов. Схему разбивки квадратов с
обозначением их вершин и данные съемки контуров заносят на схему (абрис).
Направление однородных скатов показывают на ней стрелками.
Разбивку сети квадратов можно также производить по двум взаимно
перпендикулярным линиям, точка пересечения которых располагается внутри
участка. По линиям разбивают вершины основных квадратов, а в вершинах
перпендикулярно к линиям — поперечники. На поперечниках откладывают
заданные стороны квадратов. В результате образуется сеть квадратов. Далее
строят заполняющие квадраты.
Удобно производить разбивку сети квадратов при помощи 100-
метровых тросов, размеченных через 20 м.
По сторонам основных фигур прокладывают теодолитные ходы,
опирающиеся на пункты геодезической сети. В результате обработки ходов
получают координаты вершин основных квадратов.
139
Квадраты со стороной 100—200 м нивелируют каждый в отдельности.
Нивелир устанавливают примерно в середине квадрата и производят отсчеты
по рейкам, установленным в его вершинах, а также на плюсовых точках.
Отсчеты, произведенные по рейкам, записывают на схеме сети квадратов.
Увязку превышений по внешнему контуру (периметру) основного
прямоугольника, а также по створам, опирающимся на внешний контур
основного прямоугольника, делают по правилам уравнивания технического
нивелирования.
Порядок работы в заполняющих квадратах предусматривает
нивелирование с одной станции вершин нескольких квадратов. При этом
каждые две смежные станции должны иметь общие связующие точки. Высоты
вершин заполняющих квадратов вычисляют через горизонт инструмента.
Если на небольшом участке местности построена самостоятельная сеть
квадратов со сторонами 20 — 40 м, то порядок работ состоит в следующем.
В сети квадратов выделяют замкнутый опорный ход, составленный
связующими точками, на которые брались отсчеты со смежных станций.
Такими точками на рис. 6.4 являются точки II1/1, IV/3 и II1/5. Эти точки
лежат в вершинах замкнутого хода, в данном случае треугольника, по
сторонам которого вычисляют превышения
.
Рис. 6.4. Схема нивелирования поверхности по квадратам со стороной 20 – 40 м
Последние вычисляют по отсчетам, сделанным с одной и той же
станции, увязывают и вычисляют отметки вершин хода. Предварительно на
одну из вершин хода передается высота с пунктов нивелирной сети. Высоты
140
вершин квадратов вычисляют через горизонт прибора на основе опорного
хода.
Для построения топографического плана по результатам
нивелирования поверхности по квадратам наносят на бумагу в заданном
масштабе сеть квадратов, против вершин которых выписывают высоты,
округленные до сотых долей метра. По данным абриса строят контуры
местности, после чего методом интерполирования проводят горизонтали.
План оформляется в соответствии с действующими условными знаками.
6.4 Элементы
мензульной съемки
6.4.1 Сущность мензульной съемки
Мензульной называется съемка, которая производится с
помощью мензулы и кипрегеля (рис. 6.5). От других видов наземных съемок
ее отличает то, что измерения на местности сопровождаются составлением
топографического плана. Горизонтальные углы при мензульной съемке не
измеряются, а получаются путем графических построений на чертежной
бумаге, прикрепленной к планшету. Для этого центрируют точку о на
планшете над точкой О на местности (рис. 6.6) приводят планшет в
горизонтальное положение и, приложив линейку кипрегеля к точке о,
наводят зрительную трубу на точки А и В. Прочерченные на планшете
направления оа и ов образуют угол β — горизонтальную проекцию угла АОВ
на местности. Расстояния до точек А и В могут быть определены
дальномером, а их высоты — из результатов тригонометрического
нивелирования.
Зрительная труба (см, рис. 6.5) номограммного кипрегеля КН имеет
прямое изображение. В поле зрения трубы видна номограмма, методика
пользования которой такая же, как и при работе с тахеометрами. В состав
мензульного комплекта входит также мензульная вилка, предназначенная для
центрирования планшета над пунктом съемочного обоснования.