Назначение и виды теодолитных ходов

 

Пункты Государственной геодезической сети расположены сравнительно далеко друг от друга. Так, например, пункты 4 класса находятся на удалении 2 – 5 км. Для выполнения топографических и других геодезических и маркшейдерских работ геодезическую сеть сгущают, т.е. увеличивают число опорных пунктов на единицу площади. Как уже указывалось выше (гл. 4), сети сгущения 1 и 2 разрядов строят в виде цепочек треугольников триангуляции или трилатерации либо в виде одиночных полигонометрических ходов или их систем. При использовании электронных тахеометров часто выполняют линейно-угловые построения. В частности, одним из таких построений является вставка в угол (рис. 7.1). В таком построении измеряют все горизонтальные углы в треугольниках либо все горизонтальные углы и все стороны (или только часть сторон), кроме исходных. Вставка в угол часто используется и при построении сетей 3 и 4 классов.

Съёмочная геодезическая сеть создается с целью сгущения геодезической плановой и высотной основы до плотности, которая обеспечивает выполнение топографиических съемок. Пункты съёмочной сети определяются построением триангуляционных сетей, проложением теодолитных ходов, а также различными видами засечек. При развитии съёмочной сети одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте. Высоты точек получают геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

 

Рис. 7.1. Вставка в угол.

 

Точки съёмочного обоснования намечаются и закрепляются на местности с таким расчётом, чтобы обеспечивалась их сохранность на весь период работ, обеспечивался также хороший обзор при проведении съёмки местности и удобство установки прибора и проведения линейных измерений. Для закрепления на местности теодолитного хода можно использовать пни деревьев, деревянные колья, столбы или железные трубы, штыри и т.п. При работе в городских условиях по твердому основанию (асфальту, бетону) часто используют металлические дюбели, забиваемые в покрытие. В любом случае точка теодолитного хода на несущем основании должна определяться точно и однозначно. На деревянном основании точки можно зафиксировать гвоздями, на металлическом – наносением насечек керном или зубилом.

Предельная погрешность (m_S) положения пунктов плановой съёмочной сети относительно пунктов ГГС или ГСС не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана.

В зависимости от сложности снимаемого участка местности и условий измерений съёмочные сети, проложенные в виде разомкнутого или замкнутого теодолитных ходов (рис. 7.2), могут служить основанием для построения других (дополнительных) ходов.

Разомкутый теодолитный ход (рис. 7.2 а) представляет собой вытянутую ломаную линию, опирающуюся на её концах на исходные пункты и исходные направления. По своей форме, измерениям в нём и обработке результатов измерений он подобен полигонометрическому ходу, и к нему часто применяют такое же название.

Разомкнутые теодолитные ходы используют при топографической съёмке вытянутых участков местности, при съёмках рек, съёмках под строительство линейных инженерных сооружений и т.п..

Замкнутый теодолитный ход (рис. 7.2 б и в) представляет собой многоугольник G – 4 – 5 – 6 – 7 – G или 10 – 11 – 12 – 13. В первом случае многоугольник включает в себя исходный пункт G. Часто не представляется возможным непосредственно включить в ход исходный пункт. В таких случаях к замкнутому ходу прокладывают подходной ход К – 9 – 10.

 

Рис. 7.2. Виды теодолитных ходов.

 

Замкнутые теодолитные ходы используют при съёмках площадных объектов примерно округлой формы. Полигонометрические ходы также могут быть построены в виде замкнутых полигонов.

Диагональный теодолитный ход (рис. 7.2 б, г) 7 – 8 – 5 прокладывают обычно в замкнутых ходах в тех случаях, когда с точек основного хода невозможно обеспечить съёмку всего участка. Такое положение весьма часто встречается при съёмках плотно застроенных участков местности. По принципу построения диагональный ход подобен разомкнутому ходу, но опирающемуся на точки и линии основного теодолитного хода. Требования к точности построения диагонального хода ниже, чем основного, примерно в 1,5 раза.

На рис. 7.2 в, д показан висячий теодолитный ход (13 – 14 – 15), опирающийся только одним своим концом на основной ход. Такие построения часто используют на застроенных территориях при съёмках глухих дворов, тупиков и т.п. Висячий ход полностью является бесконтрольным для окончательных результатов (координат и высот). В связи с этим при измерениях необходимо быть весьма внимательным. Инструкцией по топографической съёмке установлено, что на застроенных территориях висячие ходы могут иметь не более трёх линий, на незастроенных – не более двух линий. Но на практике следует стремиться избегать использования висячих теодолитных ходов, особенно в каких-то сложных или ответственных ситуациях. При необходимости с конечной точки висячего хода всегда можно возвратиться по другому ходу к исходной точке. Таким образом висячий ход превратится в замкнутый или разомкнутый ход, обеспеченные контролем определения координат.

Если в техническом задании на съёмку местности не предусматривается определение координат точек в общегосударственной или местной системе координат (специальные работы), то съёмка выполняется в условной системе координат и высот с построением съёмочного обоснования в виде разомкнутого (рис. 7.2 е) или замкнутого (рис. 7.2 ж) свободных теодолитных ходов либо построением свободной сети или цепочек треугольников триангуляции с измерением двух линий на её концах, а также сети или цепочки треугольников трилатерации (рис. 7.2 з). Предпочтение следует отдавать построению свободной сети треугольников либо свободному замкнутому теодолитному ходу, поскольку в таких построениях имеется возможность внутреннего контроля. Например, по сумме измеренных углов (внутренних или внешних) многоугольника.

Свободный ход часто ориентируют по магнитному азимуту (рис. 7.2 е), для этого измеряют горизонтальный угол между направлением магнитного меридиана и направлением линии теодолитного хода в данной точке. При этом магнитное ориентирование рекомендуется выполнять на всех вершинах теодолитного хода. В принадлежности к оптическому теодолиту входит буссоль (компас) особой конструкции. Буссоль устанавливают при измерениях магнитного азимута на колонку теодолита.

Ориентирование по магнитному азимуту разрешается выполнять и на участках съёмок масштаба 1:5000 и 1:2000 площадью 5 км².

В теодолитных ходах измеряют горизонтальные углы в их вершинах между направлениями на соседние точки хода, а также между исходными направлениями и направлениями линий теодолитного хода при выполнении азимутальных привязок (при определении дирекционных углов линии теодолитного хода). Кроме того, измеряют наклонные расстояния линий теодолитного хода и углы наклона этих линий с целью приведения наклонных расстояний к горизонту, а также определения превышений и высот точек хода. Горизонтальные углы и углы наклона измеряют теодолитом, а расстояния – мерной лентой, рулеткой оптическим дальномером или светодальномером. При использовании электронных тахеометров указанные работы выполняются одновременно с автоматическим вычислением полных координат точек хода.

Для определения высот точек теодолитных ходов при использовании оптических геодезических приборов применяют метод геометрического нивелирования (гл. 6).

Теодолитные ходы прокладываются с предельными относительными погрешностями 1:3000, 1:2000, 1:1000 в зависимости от условий съёмки (см. табл. 7.1). При построении съёмочного обоснования в виде теодолитных ходов следует обеспечивать установленные специальными инструкциями рекомендации:

- длины сторон в теодолитных ходах не должны быть более 350 м и менее 20 м на застроенных территориях и от 40 м до 350 м – на незастроенных территориях;

- на застроенной территории максимальная длина теодолитного хода должна быть примерно в 1,5 раза меньше, чем на незастроенной территории;

- висячие ходы должны являться исключением, могут иметь одну-две точки поворота и иметь длину не более 0,1 максимальной длины хода; длины висячих ходов на застроенной территории устанавливаются для ряда масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 соответственно в пределах 350, 200, 150 и 100 м, а на незастроенных территориях – 500, 300, 200 и 150 м;

 

Таблица 7.1

Характеристики теодолитных ходов

Масштаб плана	mS = 0,2 мм в масштабе плана	mS = 0,3 мм в масштабе плана
1/3000	1/2000	1/1000	1/2000	1/1000
Допустимые длины ходов между исходными пунктами, км
1: 5000	6,0	4,0	2,0	6,0	3,0
1: 2000	3,0	2,0	1,0	3,6	1,5
1: 1000	1,8	1,2	0,6	1,5	1,5
1: 500	0,9	0,6	0,3	-	-

 

- длина диагонального хода не должна превышать 0,5 максимальной длины хода; относительная погрешность диагонального хода не должна быть больше 1:1000;

- углы в теодолитных ходах измеряют теодолитом не менее 30-секундной точности одним полным приёмом с перестановкой лимба между полуприёмами примерно на 90^о; при измерении углов теодолитами типа Т15 лимб между полуприёмами переставляют примерно на 1^о – 2^о; разница значений углов, полученных в полуприёмах не должна превышать 45";

- центрирование в вершине измеряемого угла выполняется с помощью отвеса или оптического центрира с погрешностью не более 3 мм;

- линии в ходах измеряют стальными лентами или рулетками в прямом и обратном направлениях с установленной относительной погрешностью либо в прямом направлении при использовании оптических дальномеров и светодальномеров.