Методические указания к заданию 4

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

 

СОГЛАСОВАНО Выпускающая кафедра «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» Зав. кафедрой___________В.П. Сычев «___»_______________________20 г.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе – директор РОАТ __________________В.И. Апатцев «___»_______________________20 г.

 

 

Кафедра «СТРОИТЕЛЬСТВО ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

 

Автор: к.т.н., доцент Хамов А.П.

КУРСОВАЯ РАБОТА (КР)

«Инженерная геодезия и геоинформатика»

Для студентов 3 курса специальности

Направление: 271501*.65 Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей

(код, наименование направления /специальности)

Профиль/специализация: «Строительство магистральных железных дорог» (ЖД

 

 

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии академии Протокол № «____»июля 20__ г. Председатель УМК _________А.В. Горелик

Утверждено на заседании кафедры «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» Протокол № «____» июня 20___г Зав. кафедрой__________В.П. Сычев

 

Москва 2013 г.

 

Раздел № 1

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ

И ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ НА ОСНОВЕ ТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОГО ХОДА

Общие указания

 

 

Раздел № 1 предназначен для обучения студента обработке результатов измерений при прокладке теодолитно-высотного хода и тахеометрической съемке. На практике тахеометрическая съемка часто проводится на основе теодолитно-высотного хода, служащего для создания съемочного обоснования и съемки участков местности со сложной ситуацией (застроенные участки, железнодорожные станции и т. д.). Тахеометрическую съемку широко применяют при изысканиях линейных сооружений (дорог, ЛЭП и др.). Опираясь на точки теодолитного хода, которые нивелируют, проводят тахеометрическую съемку, т. е. съемку рельефа и ситуации, и обработку результатов измерений.

Перед выполнением работы следует тщательно изучить соответствующие разделы учебника, а также настоящие методические указания. В результате выполнения расчетно-графической части работы студент должен четко представлять последовательность камеральных работ при обработке результатов измерений теодолитно-высотного хода и тахеометрической съемке, а также твердо знать требования к точности угловых и линейных измерений.

Для выполнения курсовой работы студент должен иметь циркуль-измеритель, транспортир, масштабную линейку, чертежную бумагу размером A3 и миллиметровую бумагу размером A3. Вычисления производят в ведомостях к заданиям и составляют пояснительную записку, в которой на каждую формулу приводят один пример расчета.

Раздел № 1 состоит из следующих заданий:

Задание 1. Вычисление угла наклона и горизонтального проложения стороны теодолитного хода.

Задание 2. Вычисление координат точек теодолитно-высотного хода.

Задание 3. Вычисление отметок точек теодолитно-высотного хода и съемочных пикетов (обработка журнала тахеометрической съемки).

Задание 4. Построение топографического плана.

Задание 5. Решение задач по топографическому шлану.

 

Задания 1, 2, 3 выполняют, используя данные табл. 1-5 "Ведомостей к заданиям".

Примеры оформления приведены в методических указаниях в табл. 2-6.

 

Примечание: студенты специальности Д выполняют задания № 1, 2, 4, 5.

 

Исходные данные

Для съемки участка местности между двумя пунктами (знаками) полигонометрии ПП8 и ПП19 проложен теодолитно-высотный ход (рис. 1).

 

Рис. 1. Схема теодолитно-высотного хода съемочного обоснования

В теодолитно-высотном ходе измерены:

· длины сторон ПП8-I, I - II, II -ПП19;

· горизонтальные правые по ходу углы β_ПП8, β_І, β_ІІ β_ПП19;

· вертикальные углы между точками хода в прямом и обратном направлениях.

 

Результаты измерений вертикальных и горизонтальных углов и длин сторон для всех вариантов приведены в табл. 1 и 2 "Ведомостей к заданиям".

Дирекционные углы α₀ = α_ПП17-ПП8 начального направления и α _п ⁼ α_{ПП19-ПП20} конечного направления, а также координаты поли-гонометрического пункта (знака) ПП19: Х_ПП19, У_ПП19 - принять по табл. 1, по первой букве фамилии и последней цифре учебного шифра.

Например: Иванов, ПГС-225 - α_о = 17°20', α _п = 156°32', У_ПП19 = 102,19 м, Х_ПП19 = 110,38 м.

 

Координаты пункта ПП8 принять для всех вариантов:

Х_ПП8 = 0,0 м; У_ПП8 = 0,0 м.

 

 

Таблица I

Исходные данные

 

Первая буква фамилии	А-Д
Последняя цифра шифра
Дирекцион-ные углы	αо α п	15°00' 154°12'	15°10' 154°22'	15°20' 154°32'	15°30' 154°42'	15°40' 154°52'	15°50' 155°02'	16°00' 155°12'	16°10' 155°22'	16°20' 155°32'	16°30' 155°42,8'
Координаты	У	97,60	97,92	98,25	98,61	98,91	99,26	99,58	99,90	100,23	100,57
nvmcra ПП19	X	114,46	114,17	113,88	113,61	113,31	113,01	112,72	112,44	112,11	111,87

 

Первая буква фамилии	Е-К
Последняя цифра шифра
Дирекционные углы Координаты пункта ПП19	αо α п У X	16°40' 155°52' 100,88 111,57	16°50' 156°02' 101,21 111,32	17°00' 156°12' 101,55 111,00	17°10' 156°22' 101,86 110,72	17°20' 156°32' 102,19 110,38	17°30' 156°42' 102,51 110,00	17°40' 156°52' 102,81 109,74	17°50' 157°02' 103,07 109,50	18°00' 157°12' 103,39 109,18	18°10' 157°22' 103,77 108,89

 

Первая буква фамилии	Л-Р
Последняя цифра шифра
Дирекционные углы Координаты пункта ПП19	αо α пУ X	18°20' 157°32' 104,07 108,53	18°30' 157°42' 104,42 108,30	18°40' 157°52' 104,69 107,95	18°50' 158°02' 105,02 107,66	19°00' 158°12' 105,37 107,39	19°10' 158°22' 105,65 107,06	19°20' 158°32' 105,96 106,75	19°30' 158°42' 106,18 106,52	19°40' 158°52' 106,57 106,14	19°50' 159°02' 106,89 105,82

 

Первая буква фамилии	С-Я
Последняя цифра шифра
Дирекцион-ные углы Координаты пункта ПП19	αо α пУ X	20°00' 159°12' 107,23 105,53	20°10' 159°22' 107,51 105,19	20°20' 159°32' 107,81 104,88	20°30' 159°42' 108,13 104,69	20°40' 159°52' 108,42 104,27	20°50' 160°02' 108,72 103,93	21°00' 160°12' 108,92 103,56	21°10' 160°22' 109,33 103,31	21°20' 160°32' 109,63 102,99	21°30' 160°42' 109,94 102,68

 

Задание 1

ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА

В ТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОМ ХОДЕ

 

По результатам журнала измерения углов наклона в теодолитно-высотном ходе, приведенным в табл. 1 "Ведомостей к заданиям", вычислить углы наклона и горизонтальное положение ли­ний между точками хода П38 - I.

 

 

Методические указания к заданию 1 (табл. 2)

1. Вычислить углы наклона между точками хода ПП8 - I - прямой угол наклона v_np и точками хода I - ПП8 - обратный угол наклона v_O6_P по формулам:

ν=Л-МО;

ν = МО - П,

где Л и П - отсчеты по вертикальному углу при положении "Круг лево"

- Л и "Круг право" - П;

МО - место нуля вертикального круга, МО

 

Пример. При наведении теодолита с точки хода I на точку хода II (см. табл. 2):

ν= + 1°36′ -(-1,0′) = +1°37′;

ν= − 1°0′ -(-1,38′) = +1°37′.

 

2. Вычислить средние значения углов наклона Кр и затем горизонтальное проложение стороны хода ПП8 - I по формуле

.

 

Таблица 2

Журнал измерения углов наклона в теодолитно-высотном ходе (пример)

 

Номер точки хода

Номера точек визирования

Положение вертикального угла

Отсчет по вертикальному кругу

Угол наклона ν = Л – МО ν = МО – П

Среднее значение угла наклона νср

Длина стороны хода D, м

Горизонтальное положение S, м S = D' · cos νср

Home P точки хода

°

'

°

'

°

'

ПП7

ПП8

ПП8

I

Л

- 2

- 2

- 2

П

+ 2

- 1,0'

- 2

158,36

158,25

ПП8

Л

+ 2

+ 2

+ 2

I

П

- 2

- 1,0'

+ 2

+ 1

I

II

Л

+ 1

+ 1

170,88

170,81

П

- 1

- 1,0'

+ 1

I

Л

- 1

- 1

- 1

II

П

+ 1

- 1,0'

- 1

II

ПП19

Л

- 0

- 0

- 0

П

+ 0

- 1,0'

- 0

178,44

178,44

II

Л

+ 0

+ 0

+ 0

ПП19

П

- 0

+ 0

ПП20

Л

- 1,0'

ПП19

П

 

 

Задание 2

ОБРАБОТКА ВЕДОМОСТИ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПЛОСКИХ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОГО ХОДА

По результатам измерений, приведенных в табл. 2 «Ведомостей к заданиям», и исходным данным табл, 1 заданий, выполнить вычисление координат точек теодолитно-высотного хода.

Методические указания к заданию 2 (табл.3)

1.Пример вычисления координат теодолитно-высотного хода дан в табл. 3

Вычисление координат точек теодолитного хода проводят в следующем порядке:

· уравнивание измеренных углов хода;

· вычисление дирекционных углов сторон хода;

· вычисление приращений координат;

· вычисление абсолютной и относительной невязок хода;

· уравнивание приращений координат;

· вычисление координат точек хода.

Уравнивание углов хода

1.Вычислить сумму _изм измеренных углов хода.

2. Вычислить теоретическую сумму углов по форме

_т = _{0 - n + 180}⁰ n,

где n – число точек хода.

3.Вычислить угловую невязку f по формуле

f = _изм - _т.

4.Вычислить допустимую угловую невязку по формуле

f = 1^/ .

 

 

5. Если f_ß < f_{ß доп}, то эту невязку распределить с обратным знаком поровну на все углы хода с округлением до десятых долей минуты: ν_β .

6. Проконтролировать правильность вычисления поправок ν_β по формуле:

.

 

7. Вычислить уравненные значения углов Др по формуле

 

β_ур = β_изм + ν_β.

 

8.Выполнить контроль вычислений по формуле

 

.

 

Вычисление дирекционных углов сторон хода и приращений координат

 

 

1. Дирекционные углы линий вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180°, минус горизонтальный угол справа по ходу лежащий, т.е.

 

α_ΠΠ8-1 = α₀ + 180° - β_ΠΠ8 = 4°30,5′ + 180° + 360° − 275°25,5′ = 269°05,0′

 

2. Проконтролировать правильность вычисления дирекционных углов по конечному дирекционному углу α _п,по дирекционному углу α_Π-ΠП19 последней стороны хода и уравненному углу β_ΠП19 при точке ПП19

 

α _п = α_Π-ΠП19 + 180° - β_ΠП19

 

 

Вычисленное значение α _п должно совпадать с заданным его значением по варианту.

3. Вычислить приращения координат между пунктами хода по формулам:

Δx = S · cosα;

Δy = S · sinα.

Таблица 3 Ведомость вычисления координат точек теодолитно-высотного хода (пример)

Номер точки хода

Измеренные углы

Уравненные углы

Дирекционные углы

Горизонтальное положение S, м

Приращения координат, м

Координаты, м

Номер точки хода

вычисленные

уравненные

х

у

°

′

°

′

°

′

S cosa=∆х

S sina=∆у

∆хур

∆уур

ПП7

-

-

-

-

-

-

ПП7

+ 0,1

ПП8

25,4

25,5

+ 0,01

- 0,04

500,00

500,00

ПП8

+ 0,1

30.5

158,20

- 2,53

- 158,18

- 2,52

-158,22

I

32,8

32,9

+ 0,01

- 0,04

497,48

341,78

I

+ 0,1

170,80

+160,97

+ 57,11

+ 160,98

+ 57,07

II

28,3

28,4

+ 0,01

- 0,04

658,46

398,85

II

+ 0,1

178,48

- 28,12

+176,25

- 28,11

+176,21

ПП19

21,9

22,0

∑S = 507,48

630,35

575,06

ПП19

ПП20

∑∆х

∑∆у

ПП20

+130,32

+75,18

∑βизм

48,4

∑∆х1

∑∆у1

∑βт

48,8

48,8

+130,35

+ 75,06

+130,35

+75,06

хПП19 – хПП8 = 630,35 – 500 =

ƒβ

- 0,4

ƒх = -0,03

ƒу = +0,12

= 130,35 м

ƒβ доп

2,0

ƒβ доп = 1′ = 1′ = 2′

ƒр =

хПП19 – хПП8 = 575,06 – 500 =

= 75,06 м

 

; ∑β_т = α₀ – α _п + 180° · п = 4°30,5′ - 143°41,7′ + 180° · 4 = 580°48,8′

 

Вычисление абсолютной и относительной линейных невязок хода. Уравнение приращений координат

 

1. Вычислить невязки ƒ _x и ƒ _y в приращениях координат по осям х и у по формулам:

 

ƒ_x = ΣΔx_выч − ΣΔx_т;

ƒ_у = ΣΔу_выч − ΣΔу_т

 

где ΣΔx_т = х_кон − х_нач

ΣΔу_т = у_кон − у_нач

 

2. Вычислить абсолютную линейную невязку ƒ_р хода по формуле:

 

.

 

Результаты вычислений округлить до 0,01 м.

 

3. Вычислить относительную линейную невязку хода поформуле:

 

 

где Р - сумма длин сторон хода.

Результаты вычислений ƒ_ОТН округлить до двух первых цифр в знаменателе.

 

4. Если , то необходимо распределить невязки ƒ_х и ƒ_у, вводя поправки ν_x и ν_y в вычисленные значения приращений координат пропорционально длинам сторон в соответствии с формулами:

 

; ,

 

где S_i – длина стороны хода, для которой вычисляется поправка в приращении Δx_i Δy_i.

 

5. Произвести контроль −ƒ_x = Σν_xi −ƒ_у = Σν_уi.

6. Вычислить уравненные значения Δx_ур и Δу_ур по формулам:

 

Δx_ур = Δx_выч + ν_х;

Δу_ур = Δу_выч + ν_уч;

 

Пример:

 

Δx_ур = −2,53 м + 0,01 м = −2,52 м;

Δу_ур = −158,18 м −0,04 м = −158,22 м.

 

Таблица 4

Вычисление поправок в приращения координат, м (пример)

Сторона	Si, м	, м	, м
ПП8-1		+0,01	−0,04
I-II		+0,01	−0,04
II-ПП19		+0,01	−0,04

 

7. Вычислить сумму Δx_Ур и Δу_ур и провести контроль вычислений по формулам:

 

ΣΔx_ур = ΣΔx_т и Δу_ур = Δу_т.

 

Вычисление координат точек хода

1. Вычислить координаты точек хода путем последовательного алгебраического сложения координат предыдущих точек с соответствующими уравненными приращениями по формулам:

 

x_I = x_ПП8 + Δx_ПП8-1;

х_II = x_I + х_I-II и т.д.

 

2. Произвести контроль вычислений координат по формулам:

 

x_ПП19 – x_ПП8 = ΣΔx_т;

у_ПП19 – у_ПП8 = ΣΔу_т

 

где х_ПП19 и У_ПП19 - известные координаты конечной точки ПП19 хода.

 

Примечание. Примеры в задании подобраны так, чтобы невязка получалась допустимой. Если эта величина окажется больше 1/2000, значит в вычислениях допущена ошибка.

Чаще всего ошибки допускаются:

при переводе градусов в минуты (1° = 60', а не 100');

в знаках приращений координат;

при вычислении приращений координат;

в знаках поправок в приращениях координат;

при сложении приращений координат с поправками.

 

Задание З

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОГО ХОДА

И СЪЕМОЧНЫХ ПИКЕТОВ

 

Вычисление отметок исходных пунктов ПП8 и ПП19

 

Отметки исходных пунктов ПП8 и ПП19 должны быть известны из геометрического нивелирования. При выполнении задания отметку ГШ8 принять условно: количество целых метров в отметке должно быть трехзначным числом, в котором количество сотен метров равно единице, а количество десятков и единиц метров составляют две последние цифры шифра студента, В дробной части отметки (дм, см, мм) ставят те же цифры, что и в целой части, плюс 0,12 м.

 

Пример

Фамилия Шифр Отметка

Петров ПГС-229 129,129 м+0,120 м= 129,249 м

Иванов С-320 120,120 м+0,120 м= 120,240 м

Зуев МТ-100 100,100 м+0,120 м= 100,220 м

 

Отметку ПП19 принять на 1,140 м меньше отметки ПП8.

 

Методические указания к заданию 3

 

Вычисление и уравнивание превышений и вычисление отметок точек

теодолитно-высотного хода (табл.5)

 

1. Превышения, измеренные в направленииот предыдущей точки на последующую, называют прямыми – h_пр, превышения, измеренные в обратном порядке, называют обратными – h_обр.

 

Вычисления выполняют в табл. 4,5 "Ведомостей к заданиям".

2. Общий вид формулы для вычисления превышений:

h = S tgν + i -l,

где i - высота инструмента;

l - высота визирования на вешку (рейку).

 

Поскольку при измерениях углов наклона принималось l = i, вычисления превышений выполняют по формуле h = Stgy.

 

3. Вычислить средние превышения h_ср по формуле

4. Вычислить теоретическое превышение между исходными пунктами ПП8 и ПП19 по формуле

 

Σh_т = Н_кон – Н_нач = Н_ПП19 – Н_ПП8

 

где Н_кон - отметка ПП19 конечной точки теодолитно-высотного хода;

Н_нач - отметка ПП8 начальной точки теодолитно-высотного хода.

 

5. Вычислить невязку ƒ_h, по формуле

 

ƒ_h = Σh_ср – Σh_т.

 

6. Вычислить допустимую невязку ƒ_{h доп}в м по формуле

 

ƒ_{h доп} м,

 

где ΣS–длина хода, м;

п – число сторон хода.

 

Результаты вычислений считать удовлетворительными, если

 

ƒ_h ≤ ƒ_{h доп}.

 

 

Таблица 5

Ведомость вычисления отметок точек теодолитно-высотного хода (пример)

 

Номер точки хода	Горизонтальное проложение S, м	Углы наклона ν	Превышения h, м h = S tg ν	Поправки vh, м	Уравненное превышение hур, м	Отметка точки Н, м	Номер точки хода
νпр	νобр	hпр	hобр	hср
ПП8									151,35	ПП8
	158,25	- 2°05′	+ 2°06′	- 5,76	+ 5,80	- 5,78	+ 0,02	- 5,76
I
	170,81	+ 1°37′	- 1°36′	+ 4,82	- 4,77	+ 4,80	+ 0,03	+ 4,83
II									150,42	II
	178,44	- 0°03′	+ 0°02′	- 0,15	+ 0,10	- 0,12	+ 0,03	- 0,09
ПП19		∑hср = - 1,10			150,33	ПП19
	507,50	+ 0,08	- 1,02

 

∑h_т = Н_ПП19 – Н_ПП8 = 150,33 – 151,35 = - 1,02 м

 

ƒ_h = ∑h_ср - ∑h_т = - 1,10 + 1,02 = - 0,08 м

 

ƒ_{h доп} м

 

Σh_т = Н_ПП19 – Н_ПП8 = 150,336 – 151,35 = – 0,02 м

ƒ_h = Σh_ср – Σh_т = – 1,10 + 1,02 = – 0,08 м

ƒ_{h доп} = м

 

 

7. Вычислить поправки V_h в превышения по формуле и произвести уравнивание превышений и вычисление отметок точек хода h_{i ур} = h_{i ch} +v_ni.

8. Вычислить отметки точек I, II по формулам:

 

Н_I = Н_ПП8 + h_ПП8-I; Н_II = Н_I + h_I-II

 

где h_ПП8-I, h_I-II - уравненные превышения.

 

Контролем вычислений отметок Н_I, Н_II является получение известной отметки ПП19.

 

 

Вычисление отметок съемочных пикетов (табл. 6)

 

В табл. 5 «Ведомостей к заданиям» вычислить отметки съемочных пикетов по формуле

 

Н_рi = Н_ст + h_i,

 

где Н_ст–отметка съемочной точки, с которой определена отметка съемочного пикета;

h_i – превышение между отметкой съемочного пикета и отметкой съемочной точки.

Пример.

Вычислить в табл. 6 отметки съемочных пикетов 1 и 2, Н₁ и Н₂,снятых на станции ПП8:

 

Н₁ = Н_ПП8 + h₁ = 151,35 м + (– 2,44) = 148,91 м;

 

Н₂ = Н_ПП8 + h₂ = 151,35 м + (– 3,22) = 148,13 м; и т.д.

 

Таблица 6 Журнал тахеометрической съемки (пример)
Номер точки визирования	Отсчет	Угол наклона ν	Горизонтальное проложение S, м	Превышение h, м h = S tg ν	Отметка точки Н, м	Примечание
по рейке	по горизонтальному кругу	по вертикальному кругу
D′ = CП	°	′	°	′	°	′	S = D′ cos2 ν	h = 0,5 D′ sin2 ν
	Станция ПП8			151,35
i = l = 1,48 м	МО = - 1,0′
I	-
	44,1			- 3		- 3		44,0	- 2,44	148,91	Лимб ориентирован на Т.I   Т.2 на железной дороге Т.3 – ручей Т.4 – ручей
	97,2			- 1		- 1		97,1	- 3,22	148,13
	63,4			- 3		- 3		63,2	- 3,68	147,67
	99,8			- 2		- 2		99,7	- 3,74	147,61
	139,5			- 1		- 1		139,4	- 3,53	147,82

 

Задание 4

ПОСТРОЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ПЛАНА В М 1:2000

С ВЫСОТОЙ СЕЧЕНИЯ РЕЛЬЕФА 1 М

 

Построение топографического плана снятого участка производится в масштабе 1:2000 в такой последовательности:

Ø построение координатной сетки;

Ø нанесение точек теодолитно-высотного хода по координатам;

Ø нанесение на план съемочных пикетов и ситуаций по абрисам (рис. 2, 3) и тахеометрическому журналу (табл. 5 «Ведомостей к заданиям»);

Ø изображения рельефа на плане (рис. 5 на вклейке);

Ø оформление топографического плана участка в условных знаках (рис. 4).

 

Рис. 2 Абрис съемки отдельного здания

 

 

Рис. 3а. Абрис тахеометрической съемки на съемочных точках ПП8 и I

 

Рис. 3б. Абрис тахеометрической съемки на съемочных точках II и ПП19

 

 

Методические указания к заданию 4

 

Построение координатной сетки

1. Координатную сетку в виде квадратов со сторонами 10 см рекомендуется строить при помощи циркуля-измерителя и линейки. Для этого проводят две диагонали из углов листа чертежной бумаги, затем из точки пересечения диагоналей циркулемизмерителем откладывают на диагоналях расстояние l = 16 см и соединяют концы отложенных отрезков. Получив прямоугольник, на его сторонах циркулем-измерителем откладывают отрезки по 10 см снизу вверх и слева направо. Противолежащие концы этих отрезков соединяют и получают координатную сетку квадратов.

2. Необходимое количество квадратов сетки, исходя из полученных значений координат точек теодолитно-высотного хода (табл. 3, графы 30, 11), принять равным 2×2.

3. Вычертить сетку квадратов (остро отточенным твердым карандашом) одним из способов, описанным в учебнике, и проконтролировать правильность построения, сравнив стороны диагонали квадратов циркулем-измерителем. Расхождение в их длинах допускается не более 0,2 мм.

4. Провести оцифровку координатной сетки кратно 200 м таким образом, чтобы теодолитный ход размещался примерно в середине листа бумаги.

5. Нанести на план точки теодолитного хода по координатам, затем съемочные - по журналу тахеометрической съемки и ситуацию по абрисам с соблюдением условных знаков (см. рис. 4). После этого проводят интерполяцию горизонталей. План оформить в соответствии с рис. 5.

 

Оформление топографического плана

1. Вычертить в карандаше строго в соответствии с условными знаками все контуры и рельеф. Вспомогательные построения на плане не показывают. Толщина линий на плане не должна превышать 0,2 мм, если она не оговорена "Условными знаками". Горизонтали, кратные 1 м, вычертить толщиной 0,1 мм. Горизонтали с отметками, кратными 5,0 м, утолщают в 2,5 раза.

2. При отсутствии книги "Условные знаки" следует руководствоваться образцами условных знаков на рис. 4. Допускается оформление плана в одном цвете простым карандашом.

3. В учебных целях, отступив от сетки квадратов расстояние, кратное 1 см, вокруг плана вычерчивают рамку (см. рис. 5).

 

	Пересечение координатных линий (вычерчивается зеленой тушью)
	Пункт полигонометрии (полигонометрический знак)
	Точка съемочного обоснования. Съемочный пикет, высота цифр 1,6 м
	Грунтовая дорога. Толщина линий 0,1 мм расстояние между линиями (сплошной и пунктирной) 1,3 мм
	Тропа. Толщина линий 0,15 мм
	Границы угодий
	Огород, пашня (шрифт - курсив, высота 3 мм)
	Лес вырубленный
	Растительность травяная луговая (разнотравье), (предварительно по всей площади луга строится, в карандаше параллельно координатным линиям вспомогательная сетка квадратов со сторонами 14 мм, условные знаки располагают в шахматном порядке)
	Линия связи, столбы деревянные (диаметр кружка 1 мм). Толщина линии 0,7 мм
	Железная дорога, толщина линий 0,7 мм
	Мост малый деревянный
	Полоса древесных (хвойных) насаждений высотой более 4 м (диаметр кружка 1,5 мм). Высота условного знака дерева 2,5 мм, ширина- 1,5 мм
	Откосы неукрепленные (цифры - высота в м)

 

Рис. 4. Образцы условных знаков

 

 

По нормам при стандартном размере плана рамка располагается на расстоянии от сетки квадратов, кратном 10 см.

Цифры внутри рамки обозначают координаты сетки квадратов в км; высота цифр - 3 мм. Высота цифр масштаба - 4 мм, высота букв названия плана - 3 мм, высота строчных букв остальных надписей - 2 мм, заглавных - 3 мм. Топографический план показан на рис. 5.

После оформления плана римские цифры, обозначающие точки теодолитного хода, заменяют арабскими цифрами.

 

 

Задание 5

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОМУ ПЛАНУ

 

В тетради для выполнения контрольной расчетно-графической работы № 1 дать решение следующих задач по топографическому плану:

1. Найти отметку Н_А точки А, взятую произвольно между двумя соседними горизонталями (см. рис. 5) по формуле

 

H_A = H_B + h_A; h_A = ,

 

где d₁ + d₂ = d – заложение горизонталей, проходящее через точку А, измеренное по плану;

Н_В- отметка горизонтали в точке В; h = 1 м,

d₁, d₂ – расстояния от точки А до точек В и С по плану;

h_A – превышение между точками А и В. Подписать найденную отметку на плане около точки А.

 

2. Определить уклон отрезка ВС, проведенного между двумя соседними горизонталями, по формуле; , где m = 2000 – знаменатель масштаба.

3. Построить профиль линии между точками ПП8-1-2-ПП19, пользуясь отметками этих точек и горизонталей, приняв горизонтальный масштаб 1:2000, вертикальный - 1:200.

4. Провести линию водораздела по направлению ПП8-2. Показать линии водослива (тальвег) в лощинах и точку седловины.

5. По условным знакам, приведенным в методике, дать описание ситуации по плану рис. 5.

6. Вычислить расстояния z в масштабе плана рис. 8 между точками 8-1, 1-2, 2-19, 19-8, по формуле:

где l – расстояние измеренное на плане.

 

 

РАЗДЕЛ № 2

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ТРАССЕ

 

Исходные данные

■ А. Пикетажный журнал (рис. 6).

Дирекционный угол первоначального направления трассы принять для всех вариантов 135º35'.

Величину первого правого угла поворота (пр) (ВУ на ПКЗ + 08,62) принять равным 5°35'.

Величину второго левого угла поворота (лв) (ВУ на ПК7 + 10,20) принять равным 5°35' плюс 1° и столько минут, сколько букв в фамилии студента.

 

Например.

Петров: Угол 2 (пр) = 5°35' + 1°06' = 6°41'.

 

■ Б. Отметку нивелирного репера R_p 19 принять условно, как указано для точки ПП8, Отметку нивелирного репера R_р 20 принять для всех вариантов на 0,331 м больше отметки R _p 19.

■ В. Для нанесения на продольный профиль проектной линии (для линий 3-й категории) ее уклон составит:

Ø между ПКО и ПКЗ i = – 6%,

Ø между ПКЗ и ПК5 i = 0%,

Ø между ПК5 и ПК10 i = + 5%.

 

Проектную отметку на ПКО принять на 0,8 м меньше отметки земли ПКО принять на 0,8 м меньше земли ПКО плюс столько см, сколько букв в фамилии студента.

 

Примечание: студенты специальности Д выполняют задания № 1, 2, 4, 5.

 

Рис. 6. Пикетажный журнал

 

Задание 1

ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА НИВЕЛИРОВАНИЯ ТРАССЫ

 

В табл. 6 "Ведомостей к заданиям" вычислить отметки пикетов по трассе.

 

Методические указания к заданию 1 (табл.7)

 

1. Согласно приведенным отсчетам по двусторонним рейкам вычислить превышения связующих точек и записать с их знаками.

Превышение между связующими точками равно разности заднего отсчета а и переднего b (взгляд назад минус взгляд вперед), т. е.

 

h = a – b.

 

Из превышений h_ч и h_к, вычисленных с использованием отсчетов по красной а', b' и черной а", b" сторонам рейки, вычисляют среднее значение, округляя его до мм,

 

h_ч = a' – b'; h_к = a" – b";

h_ср = .

 

Если в результате вычислений средних превышений h_срполучится число, оканчивающееся на 0,5 мм, то его надо округлить до ближайшего четного числа.

Например, число 436,5 мм округлить до 436 мм, число 727,5 мм округлить до 728 мм и т. д.

 

2. Провести постраничный контроль вычисления превышений, для чего необходимо найти:

Σ а –сумму задних отсчетов (гр. 3);

Σ b –сумму передних отсчетов (гр. 4);

Σh_выч – алгебраическую сумму вычисленных превышений;

Σh_ср – алгебраическую сумму средних превышений.

 

Если имеет место равенство

 

,

 

то вычисления на данной странице считают выполненными правильно. Разница 1-2 мм между Σh_ср и – возможна за счет округления дробных значений h_ср до мм.

Аналогичные вычисления по каждой странице суммируются и общие результаты их записываются в конце журнала в соответствующих графах. Контрольные вычисления в журнале выполняют карандашом, а затем оформляют чернилами.

 

3. Для уравнивания нивелирного хода, проложенного между нивелирными реперами 19 и 20 сети нивелирования, необходимо:

Ø определить невязку по формуле

 

ƒ_h = Σh_ср – (H_Rp20 – H_Rp19),

 

где H_Rp19, H_Rp20 - отметки реперов 19 и 20;

 

Ø вычислить допустимую невязку для данного нивелирного хода в мм

 

ƒ_{h доп} = ,

 

где L - длина хода в км.

Если │ f_h │ ≤ ƒ_{h доп}, то найденная невязка ƒ_h, хода считается допустимой;

 

Ø вычислить поправки V_hiв средние превышения h_ср

 

V_hi = ;

 

Ø вычислить отметки связующих точек хода по формуле

Н_К = Н_К-1 + h_К + V_h;

 

где Н_К – отметка связующей точки;

Н_К-1 – отметка предыдущей связующей точки;

h_К – превышение между точками К и К-1.

 

Пример. На станции I отметка

Н_ПКО = H_Rp19 + h₁ + V_h = 100,000 м+(-0,142) м + 0,001 м = 99,859 м.

 

Вычисления отметок связующих точек на каждой странице необходимо контролировать. При этом разность между отметками последней и первой связующих точек каждой страницы журнала должна равняться сумме средних превышений Σh_ср, вычисленной с учетом суммы поправок ΣV_h на данной странице.

Пример.

Для первой страницы

 

H_ПК2 – H_Rp19 = 97,502 – 100,000 = – 2,498 м.

 

Сумма средних превышений с учетом поправок:

 

– 2501 мм + 3 мм = – 2498 мм.

 

Таким образом, вычисление отметок на странице выполнено правильно. Контролем правильности вычислений отметок связующих точек является получение в конце хода известной отметки H_Rp20 конечной точки. Отметки промежуточных точек вычисляют через горизонт нивелира, который вычисляют на каждой станции дважды по формулам:

 

ГН' - Н₃ + а; ГН" =Н_П + b,

причем

ГН'-ГН" ≤ 3 мм,

 

где Н₃ - отметка задней точки;

Н_П - отметка передней точки на станции.

 

Отметки промежуточных точек вычисляют по формулам:

H_C1 = ГН' - C_I; Н_С2 = ГН '- С₂ и т.д.

 

 

Таблица 7

Журнал нивелирования трассы по пикетам между реперами R_р19 R_р20 (пример)

 

Номер станции	Номера нивелируемых точек	Отсчеты по рейке, м	Превышения, мм	Горизонт нивелира   ГН, м	Отметки точек Н,м	Примечания
задние а	передние b	промежуточные с	вычисленные ± hч ± hк	средние   ± hср
	Rр19					+ 1		100,000	Нивелир НЗ № 3445. Рейки раскладные, длиной 3 м, двухсторонние с разностью пяток 4685
	ПК0	6228	6370		- 0141	- 0142		99,859
		4685	4686		-0142	- 0141
	ПК0
	ПК1	6148	6995		- 0848	- 0848		99,012
					- 0847	- 0847
	ПК1				- 1512	+ 1	100,001		ГН = 99,012 = 0,989 = 100,001
	ПК2	5673	7183		- 1510	- 1511		97,502
	+ 44					- 1510		99,694	Поперечный профиль на ПК2
	ПК2 –П+6							97,316
	ПК2 –П+20							99,604
	ПК2 –Л+11							98,070
	ПК2 –Л+20							99,362
							100,003
Постраничный контроль						НПК2–НRр19 = - 2498
- 5000			- 5000
- 2500			- 2500	- 2501