3501

1

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Г.А. Шеховцов, Р.П. Шеховцова

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Инженерная геодезия»

для обучающихся на заочной форме обучения по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,

профиль Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород

2016

2

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Г.А. Шеховцов, Р.П. Шеховцова

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Инженерная геодезия»

для обучающихся на заочной форме обучения по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,

профиль Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

3

УДК

Шеховцов Г. А. Инженерная геодезия [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / Г. А. Шеховцов, Р. П. Шеховцова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 22 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Содержит общие требования к выполнению лабораторных работ. Приведено краткое описание темы, указан порядок выполнения задания, даны контрольные вопросы для защиты выполненных работ.

Предназначена обучающимся в ННГАСУ на заочной форме обучения для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Инженерная геодезия» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство.

4

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Данные методические указания являются результатом переработки выпущенных ранее (Шеховцов Г. А., Шеховцова Р. П. Инженерная геодезия.

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов заочной и заочной (с использованием дистанционных технологий) форм обучения. – Н. Новгород: ННГАСУ, – 2003 , – 28 с.). Указания составлены применительно к учебному пособию: Шеховцов Г. А. Инженерная геодезия.

Конспект лекций. 3-е издание, переработанное и дополненное.– Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т,– 2010 .– 98 с.

Кроме названного конспекта лекций можно пользоваться и другими учебными пособиями по инженерной геодезии.

2. К каждому лабораторному занятию студенты должны быть подготовлены, для чего необходимо проработать указанные в Контрольных вопросах данных

методических указаний соответствующие разделы конспекта лекций или учебника. Кроме того, на лабораторном занятии необходимо иметь соответствующие материалы и чертежные принадлежности, перечень которых приводится в данных методических указаниях для каждой лабораторной работы.

3.Каждая лабораторная работа выполняется в рабочей тетради в соответствии с требованиями стандарта кафедры, данных методических указаний и образцами, вывешенными в аудиториях кафедры.

4.Сдача завершённых лабораторных работ производится в ближайшие часы занятий или консультаций. За каждую работу студенту выставляется оценка, учитывающая качество оформления материала, результаты ответов на контрольные вопросы и соблюдение установленных сроков сдачи работы.

5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

РАБОТА С ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТОЙ

Для выполнения работы нужно иметь: транспортир, циркуль– измеритель, чертежные принадлежности, поперечный масштаб, фрагмент топографической карты.

ЗАДАНИЕ: Изучить градусную рамку, километровую сетку карты и условные топографические знаки; научиться пользоваться поперечным масштабом; решить на карте ряд инженерных задач.

Лист топографической карты (рис. 1а) ограничен внутренней рамкой. Южная и северная линии этой рамки представляют собой параллели с широтами 54º40' и 54°42'30". Западная и восточные линии внутренней рамки являются меридианами с долготами 18°03'45" и 18°07'30". Для определения географических координат точек служит градусная рамка. На ней чередующимися черными и белыми шашками отмечены минуты. Каждая минута точками разделена на 6 частей (одна часть составляет 10").

Для определения прямоугольных координат точек служит километровая координатная сетка. Расстояние между линиями этой сетки на местности равно 1 км. Абсцисса Х и ордината У каждой километровой линии подписаны. Например, подпись 4312 означает, что эта линия расположена в 4-й зоне и находится на расстоянии 312 км от условной оси Х или 312– 500 = – 188 км от осевого меридиана этой зоны (западнее его). Подпись 6065 означает, что эта линия находится к северу от экватора на расстоянии 6065 км. Для определения прямоугольных координат, например, точки 1 (см. рис. 1) измеряют длины перпендикуляров Х и У до километровых линий 6066 и 4312 (пусть Х = 485 м, У = 562 м). Тогда координаты точки 1 в метрах будут равны:

Х1 = 6066000 м + 485 м = 6066485 м, У1 = 4312000 м + 562 м = 4312562 м.

Для контроля измеряют расстояния от точки 1 до других километровых линий 6067 и 4313. Вычитая из этих значений измеренные расстояния, Вы должны получить те же координаты точки 1.

Обратите внимание, что вертикальные линии координатной сетки параллельны осевому меридиану зоны и не параллельны вертикальным линиям внутренней рамки на величину сближения меридианов. На карте указано среднее сближение меридианов γ = 2°22' западное и склонение магнитной стрелки δ = 6°12' восточное, а также приведена схема расположения меридианов (рис. 1б).

6

Рис. 1. Лист топографической карты (а) и схема расположения меридианов (б)

От вертикальных линий координатной сетки отсчитывают дирекционные углы α и осевые румбы r. От дирекционных углов можно перейти к истинным А или магнитным Ам азимутам (см. рис. 1б).

Для изображения на карте предметов и контуров местности применяют

масштабные, внемасштабные, линейные, пояснительные и другие условные знаки, позволяющие «читать» топографическую карту.

Порядок выполнения задания:

1. Оцифруйте номограмму нормального поперечного масштаба для численного масштаба карты 1:10000, то есть определите величину основания масштаба, десятую и сотую части основания в метрах.

В данном масштабе 1:10000 одному сантиметру на карте соответствует 100 м на местности, одному миллиметру – 10 м, а 0,1 мм – 1 м, следовательно точность такого масштаба равна 1 м.

Длина основания нормального поперечного масштаба (рис. 2) равна 2 см, что соответствует на местности 200 м в масштабе карты 1:10000. Десятая часть основания составит 20 м, а его сотая часть – 2 м. Поэтому оцифровка поперечного масштаба для численного масштаба карты 1:10000 будет следующая: 200 м –20

м –2 м.

7

Рис. 2. Оцифрованный поперечный масштаб для численного 1:10000

2. Определите с помощью циркуля– измерителя и поперечного масштаба прямоугольные координаты заданной точки 1 (см. рис. 3), выразив их в метрах. Методика таких определений изложена выше (см. стр. 4). Обозначьте на карте измеренные Вами отрезки Х1 и У1.

3. По заданным прямоугольным координатам точки 2 нанесите её на карту. Прежде чем наносить точку, определите, в каком квадрате километровой сетки она находится. Затем, откладывая с помощью циркуля– измерителя и поперечного масштаба от линий километровой сетки соответствующие отрезки Х2

иУ2 , найдите положение этой точки.

4.С помощью поперечного масштаба определите в метрах расстояние S1-2 между точками 1 и 2 на карте (рис. 3). В нашем примере оно равняется 449 м (см.

рис. 2).

5. Определите дирекционный угол и румб направления 1– 2 и 2– 1.

Дирекционный угол α1– 2 (см. рис. 3) измерьте с помощью транспортира (у нас

α1– 2 = 124°30'). Вычислите румб r1– 2 = 180°–124 °30' = 55°30', название которого ЮВ.

Вычислите дирекционный угол α2– 1= α1– 2 +180○ и румб r2– 1 (в нашем примере α2–1 = 304○30' , r2–1 = 360○–304 ○30'= 55○30', название СЗ).

6. Определите отметки точек 1 и 2. Если точка лежит на горизонтали, то её отметка равна отметке горизонтали. Отметку точки внутри замкнутой горизонтали или между одноимёнными горизонталями можно определить лишь приближённо, считая, что отметка такой точки больше или меньше отметки горизонтали на половину высоты сечения рельефа (у нас высота сечения рельефа равна 2,5 м). Отметка точки, лежащей между соседними горизонталями, определяется путём интерполирования. Так на рис. 3 отметка точки 1 равна 180 м, а отметка точки 2 равна 157,9 м.

8

α1-2

X1

У1 r1-2

S1-2

Рис. 3. Решение задач на топографической карте

7. Постройте продольный профиль по линии 1– 2 или 2– 1 в зависимости от её ориентировки. В графу «Расстояния» перенесите с карты точки пересечения Вашей линии с горизонталями и выпишите их отметки в графу «Отметки земли», помня, что отметки горизонталей кратны высоте сечения рельефа 2,5 м.

В рабочей тетради на заготовке «Профиль по линии …» проведены через 5 мм ряд параллельных линий. Приняв этот интервал равным высоте сечения рельефа 2,5 м, оцифруйте эти линии в соответствии с отметками земли. Над всеми точками восстановите перпендикуляры до их пересечения с соответствующими

9

горизонтальными линиями. Полученные точки профиля соедините плавной кривой, чертеж оформите в соответствии с рис. 4.

ПРОФИЛЬ ПО ЛИНИИ 1-2

Масштаб: горизонтальный 1:10000 вертикальный 1:500

Рис. 4. Построение продольного профиля

Горизонтальный масштаб профиля равен масштабу карты, а вертикальный масштаб определится из соотношения: 5 мм на профиле соответствуют высоте сечения рельефа 2,5 м (или 2500 мм), что дает нам масштаб 1:500. Если параллельные линии провести через 10 мм, то вертикальный масштаб профиля будет 1:250.

Контрольные вопросы (см. конспект. лекций: стр. 5–21)

1.Как определяется положение точки в системе координат Гаусса– Крюгера?

2.Назначение на карте градусной рамки?

3.Назначение, ориентировка и оцифровка километровой сетки на карте?

4.Что называется осевым, истинным и магнитным меридианами?

5.Что такое сближение меридианов и склонение магнитной стрелки?

6.Что называется дирекционным углом, истинным и магнитным азимутами?

7.Что из себя представляют румбы и их связь с дирекционными углами?

8.От каких линий на карте ведется отсчёт дирекционных углов и румбов?

9.Назначение и виды условных знаков для топографических планов и карт?

10.Что называется масштабом карты или плана?

11.Что такое точность масштаба и как она определяется?

10

12.Как оцифровывают и пользуются нормальным поперечным масштабом?

13.Для численных масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 определите их точность.

14.Для численных масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 оцифруйте нормальный сотенный поперечный масштаб.

15.Что называется отметкой точки?

16.Как по отметкам горизонталей определить высоту сечения рельефа?

17.Как определяются отметки точек, лежащих на горизонтали, внутри замкнутой горизонтали, внутри одноимённых или соседних горизонталей?

18.Что называется продольным профилем и как он строится?

19.Что такое уклон линии местности, как он вычисляется или определяется по графику заложений?

20.Как на карте провести линию заданного уклона?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

НИВЕЛИРЫ, ИХ УСТРОЙСТВО И РАБОТА С НИМИ

Для выполнения работы нужно иметь: один нивелир на двух студентов, штатив, нивелирные рейки, нивелирный журнал.

ЗАДАНИЕ: Изучить устройство нивелира, научиться приводить его в рабочее положение и делать отсчёты по рейке; пронивелировать три точки и обработать нивелирный журнал.

∙нивелиры с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе;

∙нивелиры с компенсатором углов наклона.

Унивелиров с цилиндрическим уровнем (рис. 5) визирная ось VV приводится в горизонтальное положение в два этапа. Вначале нивелир приводят в рабочее положение. Для этого, установив нивелир на штативе и закрепив становым винтом, выводят подъёмными винтами 2 пузырёк круглого уровня 6 в нуль-пункт. Ось круглого уровня U'U' займет отвесное положение и, если она параллельна основной оси прибора ОО, то и ОО также будет отвесна. Затем пузырёк цилиндрического уровня 11 приводят в нуль-пункт вращением элевационного винта 5. Ось уровня UU займет горизонтальное положение и, если UU параллельна VV, то и VV также будет горизонтальна. Внимание: Этот второй этап выполняют перед каждым

отсчётом по нивелирной рейке.

У нивелиров с компенсатором углов наклона достаточно выполнить только первый этап, то есть привести ОО в отвесное положение с помощью круглого уровня и подъёмных винтов. При этом визирная ось установится в горизонтальное положение автоматически.