Теодолитные работы

                                  Введение   

 

Геодезические  работы  для составления топографических  карт и решения  инженерных работ на строительных  объектах выполняем в несколько этапов.

На  первом  этапе  разрабатываем  проект  производства  геодезических  работ ,являющихся  составной частью  общего  проекта производства  работ  на  строительном  объекте.

На  втором этапе  производят  геодезические измерения  с  помощью  геодезических  инструментов ,приборов  и вспомогательного  оборудования. Этот  этап  является  наиболее  ответственным ,так как результаты  должны  быть  максимально точными( с допустимыми погрешностями).

Качество  измерений  во  многом  зависит  от  состояния  приборов  и  вспомогательного  оборудования . Поэтому  особое  внимание  надо  обратить  на  соблюдение  правил  хранения ,упаковки,  транспортировки  и установки  в рабочие  положение  приборов  и  вспомогательного  оборудование.

Результаты  измерений  записывают  в специальные  журналы. Записи  необходимо  вести  аккуратно , четким  подчерком  и  в  соответствующих  графах.  Исправлять  цифру  по  цифре  не  допускать ,а также подчистки и исправление  результатов.  Страницы  журнала пронумеровывают и приводят  на  каждой  из  них сведения  об  исполнителях  работ ,погоде  и т.д.

На  третьем  этапе  выполняют  камеральные  обработки  результатов  измерений.

Различают  два  вида  графических  документаций;                                                 - к  первому  виду  относят  документы, к которым не предъявляют  требования  точности  графического   изображения   элементов  и  их  взаимного  положения. – второй  вид  документаций  характеризуется  более  точных соответствий  графических  изображений  элементов  их  положение  в  натуре (топографические планы ,карты и т.п.).К этим документам  предъявляют  повышенные требования

1 Теодолитные   работы.

 

1.1  Поверки теодолита 2Т30                                                                 

 

1 поверка. Ось  цилиндрического  уровня  алидаде   горизонтального  круга  должна  быть  перпендикулярна  оси   теодолита.

Пред выполнением  поверки  проводим  предварительное  нивелирование  теодолита .Для этого устанавливаем уровень параллельно  плоскости  двух подъемных  винтов  и  вращаем  эти  винты  в  разные  стороны  приводим  пузырек  уровня  в  нульпункт .Далее поворачиваем  верхнюю часть теодолита на  90^о  и вращением третьего  подъемного  винта  приводим  пузырек  в  нульпункт.

Устанавливаем  уровень плоскости двух  подъемных  винтов  приводим  пузырек  в  нульпункт.  Ослабляем  закрепительный  винт   алидады  и  поворачиваем  верхнюю  часть  теодолита  на  180^о .  Если пузырек уровня  остался на  середине  или сместился менее чем на  одно  деление ,  то  условие выполнено.

2  поверка.  Визирная ось  трубы  должна  быть  перпендикулярна   оси   вращения  трубы.

Приводим  вертикальную  ось  теодолита  в  отвесное  положение.  Его  выполняем  также  , как  и  перед  первой  поверкой,  только  более  тщательно (пузырек  уровня  при  любом  положении  верхней  части  теодолита  должно  уходить  от  середины  не  более  чем  на  одно  деление  ).

Закрепляем  лимб  и  поворотом  алидады  наводим  крест  сетки  нитей  при  круге  лево  (круге  право )  на  хорошо  видимую  точку ,расположенную ,  например ,   одном уровне  с теодолитом  .  Берем отсчет  ے (R)  по  горизонтальному  кругу  и  записываем  его  в журнал.

Погрешность , которую  называют  коллимационной ,  вычисляем  по  формуле :                       с = ( L- R± 180^о )/ 2

Если  коллимационная  погрешность  по  абсолютной  величине  не  превышает  удвоенной  точности  отсчетного  устройства  ,условие  выполнено.

3  поверка . Горизонтальная  ось  вращения  трубы  должна  быть  перпендикулярна   вертикальной  оси   прибора.

К  проверке  необходимо  провести  вертикальную  ось  теодолита  в  отвесное  положение.

На расстояние  20-30 см  от  стены  здания или  сооружения  устанавливаем  теодолит  и  наводим  крест  сетки  нитей  на  точку  в  верхней  части  стены . Наклоняем  трубу  приблизительно  до  горизонтального  положения  и  отмечаем  на  стене  проекцию  креста  сетки  нитей . Далее  переводим  трубу  через  зенит  и  при  другом  положении  вертикального  круга  наводим  крест  сетки  нитей  снова  на  верхнюю точку. Если  в  поле  зрения  трубы  отрезок  между  двумя  нижними  точками  укладываем  в  биссекторе  сетки  нитей  ,то  условие  выполнено.

4 поверка .  Вертикальная  нить  сетки   должна  быть  перпендикулярна   к  оси  вращения  трубы.

Вертикальную  нить  сетки  наводим  на  точку  , расположенную  на  краю  поля  зрения ,  и  вращаем  трубу  горизонтальной  оси.   Изображение  точки  в  противоположном  краю  поля  зрения  не  сходят  с  нитки  ,  условие  выполнено.

 

1.2  Проложение  теодолитного  хода (измерение   горизонтальных  углов  и   линейных  расстояний )                                                                                                                                                  

Для измерения  горизонтального  угла  теодолит  устанавливаем  над вершиной  угла . Установка  теодолита  в  рабочее  положение  состоит  в  централизации  и  нивелировании  прибора , а  также  в подготовке  зрительной  трубы  к  наблюдениям . Если  точки , обозначающие  направления  сторон  угла , не  закреплены  на  местности  высокими  знаками , то на   них  устанавливаем  в  вертикальном  положении  специальные   вехи.

Центрирование  теодолита  выполняем  в  такой  последовательности . К крючку  станового  винта  подвешиваем  нить  отвеса . Головку  штатива  располагаем  приблизительно  горизонтально  над  знаком  закрепления  вершины  угла .

После  закрепления  ножек  штатива  в  грунте  центрирование  достигается  передвижением  теодолита  на  головке  штатива  при  ослабленном  с  точкой  закрепления  вершины  угла  .  Точность  во  многом  зависит  от  ветра . Точное  центрирование  теодолита  2Т30  производим  зрительной  трубой , повернутой  объективом  вниз . При  этом  теодолит  нивелируем , на  вертикальном  круге  устанавливаем  отсчет , равный  180^о-МО , и передвижением теодолита по  головке штатива добиваемся  совершения  креста  сетки нитей с точкой  вершины угла .

Нивелирование  теодолита , т.е.  установка  вертикальной  оси  прибора  в  отвесное  положение .

Углы  измеряем  способом  приемов .

После  выполнения  подготовительных  операций  закрепляем  лимб , открепляем  алидаду  при  круге  лево(право) наводим  зрительную  трубу  на  точку  А(рис. 1) . Для  ослабления  влияния  погрешности  за  наклон  вешки  вертикальную  нить  сетки  наводим  на  нижнюю  часть  визирного  знака  у  земли . Берем  отсчет  а_L  по  горизонтальному кругу и записываем  его в журнал  измерения   горизонтальных  углов . Откладываем алидаду , визируем на точке В и берем отсчет  по горизонтальному кругу b_L  .Величину  измеряемого угла  вычисляем по  формуле:

                                                 В_L=b_L-a_L

Такое  измерение  называют полуприемом . Аналогичные  действия  повторяем  при круге право (лево)  и получаем  

                                               В_R=b_R-a_R

   Расхождения  в  значениях  углов  получаемых  по  абсолютной  величине  не  должно  превышать  двойной  точности  теодолита  ,  то  есть                                                  .                                               /∆ /=/B_L-B_R/≤ 2t

Если   условие  соблюдается  ,  то  за  окончательное  значение  принимаем  среднее

                                         β= (β_{L +}  β_R)/ 2

Если  условие  нарушено , измерения  повторяем  заново. При  измерении  горизонтальных  углов  теодолитами  с  металлическими  лимбами  отсчеты  берем  по  двум  верньерам  :  по  первому  градусы , минуты  и  секунды  , по  второму – минуты  и  секунды . При  обработке  результатов  используем  среднее  значение . Между  полуприемами  лимб  передвигаем  примерно              на  90^о .

При измерении  горизонтальных  углов  оптическими  теодалитами  отсчеты  берут  по  микроскопу  один  раз . При  обработке  результатов  берем  среднее  из  отсчетов  на  точки  А  и В  при кругах  право и лево  и по  ним вычисляем среднее из  полуприемов .Это дает  дополнительный  контроль  вычислений. 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Перед   началом  линейных  измерений   выполняем  рекогносцировку  (ознакомление  с  местностью).  При этом  намечаем  такое  положение   линий ,  при  котором   условия  измерений  будет   наиболее  благоприятны.

Для  обеспечения  видимости  на  конечные  точки  отрезка  устанавливаем  вешки , раскрашенные  полосами  красного  и  белого  цветов.  Если  длина  линий   более  150 м , ее необходимо  провешать . Вешением  называют  установку  вешек  в  створ  линий , то  есть  в  вертикальную  плоскость , проводящую  через  конечные  точки  линий . Чтобы  не  закрывать  видимость  по  створу , вешение  ведут  «на  себя»  ( начинаем  с  дальней  точки ).

Измерение  линий  землемерной  лентой .

Задней  по  ходу  рабочий  прикладывает  к  начальной  точке  измеряемой линии  начальный  штрих  ленты  и  закрепляет  ее  шпилькой . Передний  рабочий держит  ленту в  вытянутой  руке  так , чтобы  не  закрывать  створ  линий.  По команде  заднего  рабочего  он  укладывает  ленту  на  створ ,  встряхивает  ее,  натягивает  « от  руки»  с  силой  100 Н  и  в  вырез  на  переднем  конце  ленты  вертикально   ставит  шпильку.  Далее  рабочие  снимают  ленту  со  шпилек . Далее  рабочие  снимаю  ленту  со  шпилек  и  протягивают  ее  по  створу .        При  этом  задний  рабочий  берет  шпильки  с  собой.

 

1.3  Вычисление  координатных  точек   замкнутого  теодолитного           хода.

   Точки  теодолитного  хода  служат  плановым   обоснованием  для  топографической  съемки  и  переноса  в  натуру  проектов  застройки  и  планировки.

Теодолитный  ход – это  система  ломаных  линий , углы  между  которыми  измерены  на  местности  теодолитом , а  стороны – мерным  прибором  или  дальномером  соответствующей  точности . Теодолитные  ходы  прокладывают  между  опорными  пунктами  или  в  виде  замкнутых  полигонов .

Обработку  результатов  измерений  начинаем  с  проверки  полевых   журналов . Все  вычисления  в журналах  повторяют  « во  вторую»  руку .  Средние  значения  горизонтальных  углов  округляем   до  0,1' ,а  горизонтальных  проложений  до  0,01 м .

Затем  на  плотной  бумаге  с  помощью  транспортира  и  линейки  в  произвольном  масштабе  вычерчиваем  схему  теодолитного  хода . На  схеме  показываем  твердые  пункты , исходные  направления ,  вершины  и  стороны  теодолитного  хода , выписываем  средние  значения  горизонтальных   углов   и  длин  сторон  (  горизонтальных  проложений ) .  Для  ориентировки  на  схеме  показываем  направление  меридиана . 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       2  Нивелирные  работы .

 

       2 .1  Поверки  нивелира  Н  3

Поверки  уровневих  нивелиров

1 поверка . Ось   круглого  уровня  должна  быть  параллельна  осевой  оси   нивелира . Подъемными  винтами   приводим  пузырек  круглого  уровня  в  нульпункт  и   поворачиваем  верхнюю  часть   нивелира  на  180^о .  Если  пузырек остается  в нульпункте ,  условие выполнено . Если  это условие нарушено  ,  исправительными винтами уровня  смещаем пузырек к нульпункту  дуги  отклонения .  Для контроля  поверку повторяем .

2  поверка . Горизонтальная  нить  сетки   должна  быть  перпендикулярна   основной  оси  нивелира .  По  круглому  уровню  приводим  основную  ось  нивелира  в  отвесное  положение  ,  замечаем  какую  – либо  точку  на  средней   линии  сетки  в  одном   из  углов  поля  зрения  трубы   и  поворачиваем  верхнюю   часть  прибора  по  азимуту  .  Наблюдаемая  точка  в   противоположном  углу  поля  зрения  трубы  не  сошла   с  нити , условие  выполнено  .

3  поверка . Визирная  ось  трубы  должна  быть  параллельна  оси  цилиндрического   уровня .  Это  условие  является  главным  ,  поверяем  двойным   нивелированием  вперед .  Для   этого  закрепляем  колышки   линию  А  В  длиной  50 -60 м.  Нивелир  устанавливаем   так ,  чтобы  окуляр  находился   над  точкой   А  и   измеряем  высоту  прибора   i₁ . Элевационным  винтом  тщательно  приводим  пузырек   цилиндрического  уровня  в  нульпункт  и  берем  отсчет  по  рейке  ,  установленной  на  точке  В  .  Если  визирная  ось  не  параллельна  оси  уровня  I₁  ,M₁ ,то  вместо  точки М возьмем отсчет  b₁  в точке N₁ .  Затем нивелир  рейку  меняем  местами  ,  измеряем  высоту  прибора  i₂  и берем отсчет  b₂  по  рейке в точке А .

Величину  х₁  обусловленную влиянием  не параллельности  визирной  оси  и  оси  уровня  ,  вычисляем  по  формуле

                                  X = 0,5 ( i₁ + i₂ ) – 0,5 (b₁  - b₂)

Если   х  по  абсолютной  величине  не  превышает  4  мм , то  условие  выполнено .

Все  поверки  нивелира  в  производственных  условиях  выполняют  не  реже  1  раза  в  неделю  .  Если  прибор  показывает  устойчивость  соблюдения  главного  условия  ,  то  интервалы  между  поверками  увеличиваются  до  месяца .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .2   Геометрическое  нивелирование   из  середины

 

Целью  нивелирования  является  определение  высот  точек  .  В  России  счет  высот  ведут  от  нуля  кронштадского  футштока .  Такие  высоты  называют  абсолютными  .