Теодолитные работы

Условные  высоты  определяют  относительно  произвольно  выбранного  начала  .  Числовое  выражение  высот  точек  называют  ,превышением  ,  а  способы  определения  превышений  -  нивелировонием .

В  строительной  практике  наиболее  широкое  применение  имеет  лучем  .

Различают  два  способа  геометрического  нивелирования  :  из  середины  и  вперед  .  Нивелирование  из  середины  ведут  по  связующим  точкам  ,  то  есть  точкам  ,по  которым  последовательно  передаём  отметки  в  нивелирном  ходе  .  На  задней  А  и  передней  В  связующих  точках  вертикально  устанавливаем  рейку  ,а  между  ними  по  возможности  на  равных  расстояниях  устанавливаем  нивелир  .  Перед  началом  измерений  основную  ось  прибора  приводят  в  отвесное  положение  ,а  зрительную  трубу  устанавливаем  по  глазу  и  по  предмету  .  Место  установки  инструмента  называем  станцией  .

Горизонтальный  визирный  луч  направляем  сначала  на  заднюю  точку  А  , а  потом  на  переднюю  точку  В  и  производим  отсчеты  по  рейкам  .  Сначала  отсчеты  берем  по  черной  стороне  рейки  а_ч  и  b_ч  ,а затем по  красной ( контрольной )  стороне а_к  и  b_к  ,отсчеты записываем  в журнал  .

После  взятия  отсчетов  по  рейкам  проверяем  измерения  ,  и  вычисляем  разность  нулей  передней  точки  .

Превышение   h  точки В над точкой  А равно отсчету по  задней  рейке ,  а минус отсчет  по  передней  рейке b

 

                                 .h=a – b

 

Превышение  будет  положительным  при  a  ˃ b  и отрицательным  при   a ˂ b .  Находим превышение   по  черной  и по  красной сторонам  реек  ,  они не  должны  различаться более чем на  4  мм.

      Среднее  превышение  равно  :

 

                                   .h= (h_ч+ h_к) / 2

 

Если  известна  отметка  Н_А  точки   А ,то  отметку точки В вычисляем по  формуле :

                                H= H_A +  h ,

 

то  есть , отметка  последующей  точки  равна  отметке   предыдущей точки  плюс  превышение  между  ними.

Отметки  точек  могут  быть  вычислены  так  же  через  горизонт  инструмента .

Горизонтом   инструмента  Н_i  является  высота  горизонтального визирного луча  над исходной  уровенной поверхностью  ,  то  есть  горизонт  инструмента на  данной  станции равен отметке точки плюс  отсчет  по  рейке ,  установленной в этой  точке :

 

                                 Н_i = Н_А + а

 

Зная  горизонт  инструмента  и  отсчет  по  рейке  ,  отметку  точки  В  находим  по  формуле  :

 

                                  Н_В= Н_i – b,

 

то  есть  отметка   точки  равна  горизонту  инструмента  минус  отсчет  по  установленной  в ней  рейке .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    2 .3  Вычисление  отметок точек нивелирного хода

 

При  обработке  журналов  технического  нивелирования  в  начале  проверяем  полевые  вычисления  ,  в  них  вычисляем  превышения  h  по  формуле :

 

                             h = a – b

                                                                                                                                     где           а –отсчет по  задней  рейке,

         b-отсчет  по  передней  рейке.

Затем  производим  постраничный  контроль  в  журналах  нивелирования  по  формуле :

 

                            = =

 

   При  этом  учитываются  отсчеты  как  по  черной  так  и  по  красной  сторонам  реек  ,  все  вычисления  производим  с  округлением  до  1  мм.

Затем  согласно  условию ,  что  сумма  превышений  в  замкнутом  ходе  должна  равняться  нулю ,  вычисляют  невязки  в  превышениях  по  формуле :

- для  разомкнутого  хода 

 

                                  f_n=   -(H_K – H_H )

-для  замкнутого  хода  :                         

 

                                  f _n  =

 

Допустимую  невязку  в  превышениях  для  нивелирования  IV класса определяем  по  формуле  в  мм.

 

                             f _{h доп} = 20

 

где  L – длина нивелирного хода  в км.

Если  выполняется  условие

 

                              /f_h / ≤ f _{h доп}

то  превышения  уравнивают .  Полученную  невязку  распределяют  с  обратным  знаком  на  все  измеренные  превышения  прямо пропорционально  числу  станций  хода.

          Поправка  в  любое  превышение : 

      

                               _h= - f_h / n

 

Исправление  превышений  равно  алгебраической  сумме  измеренного  и  поправки  :

          

                             h _исп = h +_h

 

отметки  точек  вычисляем   по  формуле :

 

                              Н_В =  Н _А + h

 

Контролем  правильности  введения  поправок  и  вычисления  отметок  служит  получение  отметки  при  разомкнутом  и  исходной  -  при  замкнутом  нивелирном  ходе .

   Горизонт  инструмента  H_i  вычисляем  по  формуле  :

 

                              H_i = H_A  + a 

 

 

2 .5  Подсчет   объемов  земельных   работ  при  вертикальной  планировке  .

 

1) Находим  наименьшую  черную  отметку  Н_о   и вычисляем условные  отметки  вершин  квадратов .

 

h _i = H_i - H_o  ,наименьшей   отметкой   Н_о = 22,64  в вершине В₃

 

2)  Вычисляем   проектную  отметку  Н_пр  горизонтальной  площадки  при условии соблюдения  баланса земляных  работ

 

                      Н _пр = =

 

22,64 +

 

3)  Вычисляем   рабочие  отметки  вершин  квадратов  по  формуле  :

 

                                     a_i   = H_i  +  H_пр

а_i =23,6 -23,77 = -0,17                                    а_i =22,64 – 23,77 = -1,13

а_i  = 24,68 -23,77 = 0,91                                  а_i = 23.76 – 23.77 = -0.01

a_i = 25.31-23.77 = 1.54                                   a_i = 22.94 – 23.77 = - 0.83

a_i  = 23.04 – 23.77 = -0.73                               a_i = 23.51 -23.77 = - 0.26

a_i = 24.43 – 23.77 = 0.66

 

4)  По  сторонам  квадратов ,  где  рабочие   отметки  меняют  знак  на  противоположный , находим  синие отметки точек нулевых работ по  формуле:

 

                       X_{i – 1=} *  d

 

 

X_i =                             X_i =

 

X_i =                             X_i =

 

 

5)  Вычисляем  объемы  земельных  работ , для  этого  участок  разбиваем  на  квадраты  и  треугольники .  Фигуры  нумеруем , а  объемы  призм  подсчитываем  по  формуле :

                            

                              V = S * a_ср

 

S₁ =                            a_ср  =

V₁ = 167,3* 0,3 = 50,3 м³

 

S₂ = =31 м²                                       а_ср = = - 0,3 м

V₂ = 31*( -0.3) = -9.3

 

S₄ = = 2 м²                                        а_ср == -0,25 м

V₄ = 2*0.25 = 0.5 м ³

 

S₃ = 400 –(S₁+S₂ +S₄) = 199.7 м²                 а_ср = м

V₃ = 199.7* (-0.24) = -47.9 м³

 

S₅ = 400 м ²                                            а_ср =

V₅ = -0.68*400 = -272 м³

 

S₆ = 30 м²                                а_ср =

V₆ = 30*(-0.28) = -8,4 м³

 

S₉ = = 57м²                                   а_ср =

V₉ = 57*(-0.36) = -20.5 м³

 

S₈ = = 140.9 м²                                       а_ср = = 0,22 м

V₈ = 140.9*0.22 =31 м³

 

S₇ = 400-(S₆+S₉+S₈) =172.1 м²             а_ср = =-0,28 м

V₇ =172,1*(-0,28) = -48,2 м³

 

S₁₀ = = 197 м²                            а_ср = = 0,73 м

V₁₀ =197*0.73 =143.8 м³

 

S₁₁ = =200 м²                              а_ср = = 0,82 м

V₁₁= 200*0.82 =164 м³

 

S₁₂= =3 м²                                  а_ср = =0,3 м

V₁₂ = 3*0.3 = 0.9 м³

 

S₁₃ =  = 0.03м²                           а_ср 0      V₁₃ 0

 

 

 

 

 

 

Номер фигуры		S фигуры, м2	Средняя рабочая Отметка, м	Объемы земельных работ
				Выемка+		Насыпь-
1		167	+0,3	50,2
2		31	-0,3			9,3
3		199,7	-0,24			47,9
4		2	-0,25			0,5
5		400	-0,68			272
6		30	-0,28			84
7		172,1	-0,28			48,2
8		140,9	0,22	31
9		57	-0,36			20,5
10		197	0,73	143,8
11		200	0,82	164
12		2,97	0,3	0,9
13		0,03
	1600				389,9	406,8

 

∆V = 389.9 – 406.8 = -16.9

 

= 2.0%

 

 

 

 

 

 

 

 

3        Решение  геодезических  задач

 

3.1     Вынос  в  натуру  линий   проектной  длины

 

Для  построения  отрезка  на  местности  закрепляем  его  начало  А  и направление АС  требуется так закрепить точку В  ,  чтобы горизонтальное  положение отрезка АВ  имело  проектное  значение  d.

                       

                    d =D + ∆ D_k + ∆ D_t + ∆D_v  или h,

Следовательно ,  чтобы  получить  заданное  (проектное)  горизонтальное  положение  d , на  местности надо  отложить  отрезок .

 

                    D = d - ∆D_k - ∆D_t - ∆D_v  или h,

 

Поправка   за  компарирование  :

 

                      ∆D_k = ∆ l

 

                      ∆D_k  = 12.4 = 9.6 мм  = 0,0096 м

 

Поправка  за  температуру  мерного  прибора  :

 

                     ∆D_t =a (t – t_o ) d

                     ∆D_t = 12*10^-6  (-10-20 )38.6 = - 0.014 м

 

 

 

 

 Поправка   за  наклон  линии  :

 

                     ∆D_v  = - d (1 -)

 

                    ∆D_v = 38.6 ( 1- 35^/ ) = 0.04 м

 

                   D = d + ∆D_k - ∆D_t + ∆D_v

                             

                               D = 38.570+ 0.0096+0.014 + 0.04 = 38,634 м

 

 

 

Следовательно  ,  чтобы  получить  горизонтальное  проложение  d = 38.570 м на  местности в данных  условиях  необходимо  отложить  отрезок D=38,634 м.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2     Вынос  в  натуру  высоты  проектной  точки 

 

Для  построения  на  местности  точки  с проектной  отметкой   нивелир  устанавливаем  на  равном  удалении  от  точки  А   и В ,  наводим зрительную  трубу на  рейку ,  установленную в точке А , и берем отсчет  по  черной  стороне а_ч . Дальше  вычисляем  проектный  отсчет по  черной  стороне рейке в точке В

                     b_ч =(H_A + a_ч ) – H_пр =ГП - Н_пр

 

                    b_Ч = 12,706 + 1,314 – 13,100 = 14,020 – 13,100 = 0,920

 

Рейку  на  точке  В передвигаем по  команде наблюдателя в вертикальной  плоскости до  тех пор ,  пока  отсчет  по  ней не  будет b_ч = 0920  . После этого пятке рейке карандашом  прочерчиваем  на  конструкции здания  горизонтальную  риску В_ч 

Аналогичные  построения  выполняем  по  красной  стороне  рейки  ,  вычисляем  проектный  отсчет  :

 

                    b_к = (Н_А- а_к ) -  Н_пр = ГП – Н_пр

и  получаем  риску  В_к

 

                  b_k = 12,706 + 6,098 – 13,100 = 18,804 – 13,100 = 5,704

 

Расстояние   между  рисками  В_ч  и В_к  делим пополам   и получаем  риску В с задней  проектной отметкой . Расстояние  между рисками В_ч  и В_к  не  должно  превышать 8 мм .

 

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Готов,  Г . Ф. Геодезия [ Текст ]:учебник для техникумов / Г.Ф.Готов. – М.: Стройиздат ,  1979 .- 263 с . : ил
2. Григоренко, А.Г .,  Киселев,  М.И. Инженерная   геодезия [ Текст] : учебник  для  техникумов  /А.Г. Григоренко , М.И.Киселев .- М.: Высшая  школа , 1983,- 256 с. : ил
3. Левчук , Г.  П. Прикладная  геодезии [Текст ] : учебник для техникумов / Г.П. Левчук , В.Е. Новак ,  Н.Н.  Лебедев . – М.: Недра , 1983. – 400 с. : ил
4. Киселев , М. И. Лабораторный  практикум  по  геодезии [ Текст ] : учебное пособие для техникумов / М.И. Киселев , В.Ф. Лукьянов . – М.: Стройиздат , 1987 . – 208 с .: ил
5. Хайфец  Б. С. Практикум  по  инженерной  геодезии [ Текст] : учебное  пособие  для  техникумов / Б.С.  Хайфец , Б.Б.  Данилевич . – М.: Недра,1979. – 332 с .: ил