Часть I

Составление топографического плана участка местности по результатам нивелирования поверхности по квадратам

1.1 Исходные данные

Составление топографического плана в масштабе 1:500 с высотой сечения h~0.25м. выполняется на основе полевой схемы нивелирования вершин квадра­тов со стороной 20м. Нивелирование выполнено с четырёх станций, которые связаны между собой парой смежных вершин (связующих точек). Нивелирова­ние производилось только по одной (черной) стороне рейки. Отсчеты в милли­метрах подписаны на схеме у каждой вершины квадрата. Контроль правильности отсчетов на связующих точках заключается в сравнении сумм накрестлежащих отсчетов, остальные вершины нивелируются бесконтрольно. Поэтому в произ­водственных условиях (и на летней учебной практике) после составления плана его обязательно сличают с местностью.

Привязка площадки по высоте осуществлена к временному реперу (вр.Рп) с известной отметкой. Исходную отметку этого репера на схему выписывает преподаватель.

1.2. Вычислительная обработка результатов палевых измерений

Цель вычислительной обработки состоит в освоении студентами методики вычисления отметок вершин квадратов. Это производят в следующем порядке:

—уравнивают нг1кресггле:кащие отсчеты на смежных связующих точках;

— выделяют на схеме от горный нивелирный полигон, включающий репер и свя­зующие точки. Вычисляют в нем превышения по каждой стороне полигона;

— уравнивают измеренные превышения опорного полигона и вычисляют от­метки связующих точек;

—вычисляют горизонт инструмента станции и через него отметки всех вершин квадратов, входящих в границы нивелирования на этой станции,

—интерполируют горизонтали;

— наносят ситуацию и вычерчивают план тушью в соответствии с условными знаками.

Методику вычислительной обработки рассмотрим на примере рис. 1.1.

При контроле сумм _{накрестлежащих} отсчетов на связующих точках раз­ность не должна превышать + 6 мм. Полученную невязку распределяют поровну в отсчеты с округлением до мм таким образом, чтобы после исправления 1) имеем суммы были равны. Например, для связующих точек 4 и 9 (рис.1. (0481+1242)=17,23 и (061 9+1108) =1727, и следовательно ∫=-4мм. Так как сумма первой пары отсчетов меньше второй, то к ним прибавляем по 1мм, а из второй пары вычитаем также по 1мм, Поправки рекомендуется записывать над соот­ветствующими отсчетами красным цветом. Исправленные отсчеты равны. 0482, 1243, 0618, 1107 мм. Эти отсчеты и принимают в дальнейшую обработку: Опи­санным способом уравнивают отсчеты на всех четырех парах связующих точек.

В опорный полигон включают исходный репер и одну из каждой пары связующих точек. В рассматриваемом примере полигон включает в себя Рп-29-34-23-9-Рп. Выбор связующих точек совершенно произволен. Можно предло­жить следующие комбинации опорных полигонов: Рп-30-39-24-4-Рк; Рп-29-39-23-9-Рп и т.д.

Вычисляют измеренные превышения по каждой линии хода, при этом в вычислениях участвуют отсчеты, исправленные за невязки на связующих точках. В рассматриваемом примере: h _Pn-29 =533-2429= -1896 мм;

h₂₉-₃₄=2360-1209=+115 l мм; h_34-23=l794-1-1790=+4 мм;

h_23-91905-1243=+662 мм; h_9-Pn =618-533--=+ 85 мм.

Эти превышения записывают в ведомость вычисления отметок связующих точек, табл.1 там же выполняют и всю остальную обработку хода. Сумма пре­вышений в замкнутом полигоне является невязкой, С целью оценки качества ра­бот ее сравнивают с допустимой невязкой

доп ∫_h=6√n мм;

где n— число превышений в ходе.

Если невязка меньше допустимой, то ее распределяют поровну с обрат­ным знаком на измеренные превышения с округлением до мм и вычисляют ис­правленные превышения. В нашем примере они равны:

h_9-29= -1898 мм; h_29-34=+1150 мм; h_9-Pn=+84 мм; h_34-23=+3 мм; h_23-9=+661 мм;

Контролем правильности уравнивания хода служит равенство нулю суммы исправленных превышений.

От известной отметки вр.Рп. вычисляют отметки связующих точек. С этой целью к H _вр.Pn=56.699 прибавляют исправленное превышение стороны вр.Pn.-29, (-1.898 м) получают Н₂₉ (54.801) и т.д. Контролем правильности вычислений яв­ляется получение отметки H _вр.Pn

Таблица 1

Номера связующих точек	Измеренные превышения, hизм ,мм	Поправки, мм	Исправленные Превышения, h испр, мм	Отметки, H,мм
Pn				56.699
	-1896	-2	-1898
29				54.801
	+1151	-1	+1150
34				55.951
	+4	-1	+3
23				55.954
	+662	-1	+661
9				56.615
	+85	-1	+84
Pn				56.699

Ведомость вычисления отметок связующих точек

∑h=+6 мм ∑h _испр= -6 мм ∫_h=+6 мм

доп ∫_h=6√n =±13 мм

Отметки остальных вершин квадратов вычисляют через горизонт инстру­мента (ГИ). Горизонт инструмента это высота визирной оси нивелира над уровенной поверхностью. Он равен известной отметке связующей точки на этой станции плюс отсчет по рейке на связующей точке. Так на станции №2 горизонт инструмента можно вычислить от трех точек с известными отметками (вр.Pn, 9, 29)

ГИ′₂ = H_ВР.Pn + а _ВР.Pn= 56.699 + 0.533= 57.232 м;

ГИ″₂ = Н₉ +a₉^ст.2 = 56.615 + 0.618= 57.233 м;

ГИ″′₂ = H₂₉ +а₂₉^ст.2= 54.801 + 2.429= 57.230 м;

На станции №3 от двух связующих точек

ГИ′₃ =Н₂₉+а₂₉^ст.3 =54,801+2.360=57.161 м;

ГИ″₃=Н₃₄+а₃₄^ст.3 =55.951+1.209=57.160 м;

На станции №4

ГИ′₄=H₃₄+a₃₄^ст.4=55.951+1.794=57.745 м; ГИ″₄=Н₂₃+а₂₃^ст4=55.954+1.790=57.744 м;

На станции №1

ГИ′₁=Н₂₃+а₂₃^ст.1=55.954+1.905=57.859м;

ГИ″1=Н₉ +а₉^ст.1 =56.615+1.243=57.858 м.

Здесь верхний индекс у отсчетов, а указывает на номер станции, с которой

производился отсчет по рейке на связующей точке.

Если численные значения ГИ на каждой станции имеют сходимость в пре­делах 6мм, то вычисляют средний, округленный до мм, и записывают его на свое место на полевой схеме.

Отметка вершины квадрата с номером i будет равна горизонту инструмен­та данной станции минус отсчет по рейке на i-ой вершине квадрата. Например:

H₅ =ГИ₂-а₅ =57.232-1.041=56.191 м;

H₄₂=ГИ₃-а₄₂=57.160-1.830=55.330 м и т.д.

Вычисленные отметки записывают на полевой схеме около соответствую­щей вершины квадрата. Проконтролировать вычисления можно, если найти раз­ности высот смежных отметок и разности отсчетов по рейкам на этих же верши­нах. Они должны быть одинаковыми.