книги / Полевое и камеральное трассирование
..pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»
Л.Б. Кошкина
ПОЛЕВОЕ И КАМЕРАЛЬНОЕ ТРАССИРОВАНИЕ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство Пермского государственного технического университета
2008
УДК 528.2 К76
Рецензенты:
директор ООО «Центр экспертизы «Недра Урала», канд. техн. наук
В.Б. Замотин;
канд. техн. наук, доцент Пермского государственного технического университета
С.Г. Ашихмин
Кошкина Л.Б.
К76 Полевое и камеральное трассирование: учеб. пособие / Л.Б. Кошкина. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 105 с.
ISBN 978-5-398-00016-0
Предназначено для оказания помощи при самостоятельном выполнении лабораторных работ расчетного характера.
Приведен математический аппарат для камеральной обработки результатов полевых измерений, методы контроля и оценки надежности результатов вычислений, правила графических построений планов и профилей, интерполирования и проведения горизонталей. Рассмотрены примеры уравнивания результатов измерений в теодолитной и тахеометрической съемках и геометрическом нивелировании, а также камеральное трассирование линейных объектов.
Может быть использовано студентами дневной, заочной и дистанционной форм обучения строительных специальностей, изучающих дисциплину «Инженерная геодезия».
УДК 528.2
ISBN 978-5-398-00016-0 |
ГОУ ВПО |
|
«Пермский государственный |
|
технический университет», 2008 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ.............................................................................. |
6 |
РАБОТА 1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ |
|
ИЗМЕРЕНИЙ В ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ |
|
И ПОСТРОЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ПЛАНА.................. |
7 |
1.1. Вычисление горизонтальных углов.................................... |
9 |
1.2. Вычисление дирекционного угла направления |
|
Быстрый–Осиновая................................................................... |
12 |
1.3. Вычисление координат точек теодолитного хода........... |
15 |
1.3.1. Заполнение ведомости «Вычисление координат |
|
точек теодолитного хода» .................................................... |
15 |
1.3.2. Уравнивание угловых измерений |
|
(вычисление угловой невязки и ее распределение)............ |
17 |
1.3.3. Вычисление дирекционных углов |
|
сторон теодолитного хода.................................................... |
20 |
1.3.4. Вычисление приращений координат......................... |
22 |
1.3.5. Уравнивание линейных измерений |
|
(уравнивание приращений координат) и вычисление |
|
линейной невязки.................................................................. |
23 |
1.3.6. Вычисление координат точек |
|
теодолитного хода................................................................. |
27 |
1.4. Построение теодолитного хода |
|
(съемочного обоснования) в масштабе 1: 5000....................... |
28 |
1.4.1. Построение координатной сетки ............................... |
28 |
1.4.2. Нанесение точек теодолитного хода на план............ |
30 |
1.4.3. Окончательное оформление плана |
|
теодолитного хода (планово-высотного обоснования)...... |
34 |
1.5. Вычисление отметок реечных точек (камеральная |
|
обработка тахеометрической съемки) ..................................... |
34 |
1.5.1. Вычисление углов наклона......................................... |
37 |
1.5.2. Вычисление горизонтальных проложений ............... |
37 |
1.5.3. Вычисление превышений........................................... |
37 |
1.5.4. Вычисление отметок реечных точек ......................... |
38 |
1.5.5. Построение топографического плана |
|
в масштабе 1 : 1000 ............................................................... |
39 |
|
3 |
1.6. Подготовка данных для перенесения |
|
проекта в натуру........................................................................ |
45 |
1.6.1. Графическое определение исходных данных........... |
45 |
1.6.2. Вычисление координат вершин |
|
проектируемого обьекта....................................................... |
46 |
1.6.3. Выбор направлений..................................................... |
48 |
1.6.4. Вычисление дирекционных углов |
|
и расстояний для выбранных направлений ........................ |
48 |
1.6.5. Вычисление полярных углов ..................................... |
49 |
1.6.6. Составление разбивочного чертежа.......................... |
50 |
РАБОТА № 2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ ПО ОСИ ТРАССЫ.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ............................ |
50 |
2.1. Вычисление превышений ................................................ |
53 |
2.2. Постраничный контроль.................................................. |
54 |
2.3. Вычисление высотной невязки хода............................... |
57 |
2.4. Вычисление отметок связующих точек.......................... |
58 |
2.5. Вычисление отметок промежуточных точек ................. |
60 |
2.6. Вычисление элементов кривой........................................ |
61 |
2.7. Вычисление пикетажного значения |
|
главных точек кривой ............................................................. |
62 |
2.8. Построение продольного профиля.................................. |
62 |
2.9. Выбор отметки для линии условного горизонта ........... |
67 |
2.10. Проектирование земляного полотна дороги.................. |
68 |
2.11. Вычисление проектных отметок на пикетах.................. |
70 |
2.12. Вычисление проектных отметок на плюсовых точках.. |
71 |
2.13. Вычисление рабочих отметок.......................................... |
71 |
2.14. Точки нулевых работ........................................................ |
72 |
2.15. Построение поперечника................................................. |
73 |
2.16. Оформление профиля....................................................... |
73 |
РАБОТА 3. КАМЕРАЛЬНОЕ ТРАССИРОВАНИЕ |
|
И ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ |
|
ДОРОГИ IV КАТЕГОРИИ............................................................ |
74 |
3.1. Общие сведения................................................................ |
76 |
3.2. Изучение условий проектирования................................. |
77 |
3.3. Выбор фиксированных точек.......................................... |
78 |
3.4. Построение «циркульного хода»..................................... |
80 |
3.5. Построение магистрального хода ................................... |
81 |
4 |
|
3.6. Определение элементов кривой...................................... |
83 |
|
3.7. Разбивка пикетов по магистральному ходу.................... |
84 |
|
3.8. Вычисление пикетажных значений |
|
|
главных точек кривых............................................................. |
85 |
|
3.9. Вычисление дирекционных углов |
|
|
прямых участков трассы......................................................... |
86 |
|
3.10. Контроль длины трассы................................................... |
87 |
|
3.11. Определение отметок пикетов и плюсовых точек......... |
87 |
|
3.12. Построение продольного профиля |
|
|
по магистральному ходу........................................................... |
88 |
|
3.13. Построение поперечных профилей................................. |
88 |
|
3.14. Пример выполнения работы............................................ |
88 |
|
Список литературы........................................................................ |
97 |
|
Приложение 1. |
Образец титульного листа.................................. |
98 |
Приложение 2. |
Работа на калькуляторе CITIZEN SRP-145 ....... |
99 |
Приложение 3. |
Построение лекала............................................. |
100 |
Приложение 4. |
Полевой этап продольного нивелирования..... |
101 |
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
При изучении дисциплины «Инженерная геодезия» отводится большой объем времени для самостоятельной работы студентов. Задача данного учебного пособия состоит в обеспечении помощи для самостоятельного выполнения работ, для получения навыков математической обработки результатов геодезических измерений и контроля вычислений на различных его этапах. Подробно излагается раздел «Камеральное трассирование линейных объектов», построение графических материалов и методы контроля этих построений. В работе приведены примеры обработки результатов геодезических измерений и графического оформления геодезических чертежей.
РАБОТА 1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
ВТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ
ИПОСТРОЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ПЛАНА
На местности проложен разомкнутый теодолитный ход, ко-
торый служит съемочным (планово-высотным) обоснованием для производства тахеометрической съемки. Теодолитный ход опирается на пункты Государственной геодезической сети (ГГС) Высокая, Пирамида, Быстрый, Осиновая. Координаты этих пунктов приведены в таблице «Ведомость координат пунктов опорной сети». Схема хода приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема разомкнутого теодолитного хода
В теодолитном ходе измерены горизонтальные правые по ходу углы способом приемов. Для измерения углов использовался теодолит 2Т30 с точностью отсчитывания 1′. Результаты измерения приведены в таблице «Журнал измерения горизонтальных углов». Длины линий измерялись мерной лентой в прямом и обратном направлениях. Результаты измерений тахеометрической съемки со станцииIV приведенывведомости «Тахеометрическая съемка».
НЕОБХОДИМО:
1. Вычислить измеренные правые по ходу горизонтальные углы.
7
2.Вычислить дирекционный угол стороны Быстрый– Осиновая.
3.Вычислить координаты точек теодолитного хода.
4.Построить план теодолитного хода (планово-высотного обоснования) М 1:5000. Формат А3. Ватман.
5.Вычислить отметки реечных точек (обработка результатов измерений в тахеометрической съемке).
6.Построить план тахеометрической съемки в М 1:1000. Формат А3. Ватман.
7.Решить задачу выноса проекта в натуру:
7.1.Определить элементы выноса осей объекта.
7.2.Составить разбивочный чертеж.
8.Все вычисления заполнить ручкой. Графические построения выполнять в соответствии с ГОСТом на топографическую документацию.
ОТЧЕТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
1.Титульный лист (см. прил. 1) и таблицы исходных дан-
ных.
2.Ведомости вычислений координат точек теодолитного хода и отметок реечных точек.
3.План планово-высотного обоснования М 1:5000.
4.Топографический план (план тахеометрической съемки)
М1:1000.
5. Ведомость вычисления элементов для выноса проекта
внатуру.
6.Разбивочный чертеж.
Для выполнения работы у каждого студента должны быть исходные данные, которые выдаются на занятиях или могут быть взяты на сайте.
ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
• Журнал измерения горизонтальных углов в теодолитном ходе (в примере табл. 1). Каждому студенту предлагается свой вариант.
8
• Ведомость координат пунктов опорной сети, дирекционный угол исходной стороны Высокая–Пирамида и отметка станции IV, с которой выполнялась тахеометрическая съемка (в примере табл. 3). У каждого студента свой вариант.
•Ведомость измеренных длин линий теодолитного хода (в примере табл. 6. Она общая для всех вариантов).
•Ведомость результатов измерений в тахеометрической съемке (в примере табл. 9). У каждого студента свой вариант.
Порядок выполнения работы
1.1. Вычисление горизонтальных углов
Результаты измерений горизонтальных углов приводятся в табл. 1. Горизонтальные углы могут быть правые по ходу и левые. В задании предусмотрено вычисление горизонтальных углов, правых по ходу, по формуле
β = З – П,
где З – отсчет по горизонтальному кругу на заднюю точку; П – отсчет по горизонтальному кругу на переднюю точку.
Таблица 1
Журнал измерения горизонтальных углов в теодолитном ходе (ведомость приведена для примера,
студентам таблица выдается на занятиях или на сайте)
Номер |
|
|
Горизонтальный круг |
|
|
Номера |
КЛ |
|
|
|
|
стан-ции |
точек ви- |
КП |
отсчеты |
углы |
средний угол |
|
зиров. |
|
|
|
|
Пира- |
Высокая |
КП |
156°07′ |
|
|
1 |
|
84°41′ |
|
|
|
мида |
В |
КЛ |
184°26′ |
|
|
|
1 |
112°59′ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Пирамида |
КП |
269°31′ |
|
|
1 |
2 |
|
78°54′ |
|
|
|
Пирамида |
КЛ |
315°17′ |
|
|
|
2 |
|
124°41′ |
|
|
9
Окончание табл. 1
Номер |
|
|
Горизонтальный круг |
|
|
Номера |
КЛ |
|
|
|
|
стан-ции |
точек ви- |
КП |
отсчеты |
углы |
средний угол |
|
зиров. |
|
|
|
|
|
1 |
КЛ |
135°54′ |
|
|
2 |
3 |
319°38′ |
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
КП |
116°34′ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
3 |
300°19′ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
КЛ |
13°51′ |
|
|
3 |
4 |
171°57′ |
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
КП |
263°08′ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
61°15′ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
КЛ |
255°41′ |
|
|
4 |
Б |
188°58′ |
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
КП |
32°18′ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Б |
325°35′ |
|
|
|
|
|
|
|
||
Быст- |
4 |
КП |
299°16′ |
|
|
Осиновая |
119°22′ |
|
|
||
рый |
4 |
КЛ |
141°39′ |
|
|
|
Осиновая |
321°44′ |
|
|
|
Горизонтальныеуглы, левыепоходу, вычисляютсяпоформуле
β = П – З.
Контроль. Измерения выполнены при двух положениях круга. Поэтому значение горизонтального угла, полученное при одном положении круга, должно быть равно значению угла, полученного при другом положении круга, т.е. βКЛ =βКП . Расхож-
дение может быть в пределах 2t (βКЛ −βКП ≤ ±2′) .
За окончательное значение угла принимается среднее арифметическое из двух измерений (при круге лево КЛ и круге право КП) и вычисляется по формуле
βизм = |
βКЛ +βКП |
. |
|
2 |
|||
|
|
Пример вычисления горизонтальных углов
Вычисление угла при вершине П (Пирамида):
βКП =156°07′ – 84°41′ = 71°26′; βКЛ = 184°26′ – 112°59′ = 71°27′.
10