геодезия шпаргалки. Геодезия и ряд научных дисциплин, выделившихся из нее в процессе её развития науки. Задачи инженерной геодезииГеодезия
 Скачать 377.72 Kb.
|
|
12. Измерение превышения между точками по шашечным рейкам по программе технического нивелирования. Последовательность работы на станции в техническом нивелировании и соблюдение допусков. Вычисление высотной невязки в нивелирном ходе, уравнивание превышений и вычисление высот точек хода.Геометрическое нивелированиеРельеф местности – это совокупность неровностей поверхности земли; он является одной из важнейших характеристик местности. Знать рельеф – значит знать отметки всех точек местности. Отметка точки – это численное значение ее высоты над уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот. Отметку любой точки местности можно определить по топографической карте, однако, точность такого определения будет невысокой.Отметку точки на местности определяют по превышению этой точки относительно другой точки, отметка которой известна. Процесс измерения превышения одной точки относительно другой называется нивелированием. Начальной точкой счета высот в нашей стране является нуль Кронштадтского футштока (горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою одного из мостов Кронштадта). От этого нуля идут ходы нивелирования, пункты которых имеют отметки в Балтийской системе высот. Затем от этих пунктов с известными отметками прокладывают новые нивелирные ходы и так далее, пока не получится довольно густая сеть, каждая точка которой имеет известную отметку. Эта сеть называется государственной сетью нивелирования; она покрывает всю территорию страны.Отметки всех пунктов нивелирных сетей собраны в списки – “Каталоги высот”. Эти списки непрерывно пополняются, издаются новые каталоги по новым нивелирным ходам. Для нахождения отметки любой точки местности в Балтийской системе высот нужно измерить ее превышение относительно какого-либо пункта, отметка которого известна и есть в каталоге. Иногда отметки точек определяют в условной системе высот, если поблизости нет пунктов государственной нивелирной сети. Вследствие того, что измерение превышений выполняют различными приборами и разными способами, различают:геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом),тригонометрическое нивелирование (нивелирование наклонным лучом),барометрическое нивелирование,гидростатическое нивелирование и некоторые другие.Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором – нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том,что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед. При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки с делениями (рис.4.29). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В – передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:h = a – b (4.49) Если a > b, превышение положительное, если a < b -отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле:Hв = Hа + h. (4.50)  Рис.4.29 Рис.4.30 Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается Hг:Hг = HА + a = HВ + b. (4.51)При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.4.30). Превышение h подсчитывают по формуле:h = i – b. (4.52)Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле (4.50) или через горизонт прибора:Hв = Hг – b. Если точки А и В находятся на большом расстоянии одна от другой и превышение между ними нельзя измерить с одной установки нивелира, то на линии AB намечают промежуточные точки 1, 2, 3 и т.д. и измеряют превышение по частям (рис.4.31).  Рис.4.31 На первом участке A-1 берут отсчеты по задней рейке – a1 и по передней – b1. Затем переносят нивелир в середину второго участка, а рейку с точки A переносят в точку 2; берут отсчеты по рейкам: по задней – a2 и по передней – b2. Эти действия повторяют до конца линии AB. Точки, позволяющие связать горизонты прибора на соседних установках нивелира, называются связующими; на этих точках отсчеты берут два раза – сначала по передней рейке, а затем по задней.Превышение на каждой установке нивелира, называемой станцией, вычисляют по формуле (4.49), а превышение между точками A и B будет равно:hAB =Σ h = Σ a – Σ b . (4.53)Отметка точки B получится по формуле: HB = HA + Σ h. (4.54)При последовательном нивелировании получается нивелирный ход. 14.Линейные измерения (мерные приборы, нитяной дальномер, светодальномер, лазерные рулетки)Приборы, используемые для линейных измерений, условно делят на три группы: механические, оптические и физико-оптические. Механические приборы используются для непосредственного измерения расстояний. К ним относятся землемерные ленты, рулетки, тросы, длинномеры, инварные проволоки и др. Из оптических дальномеров наибольшее распространение получили нитяный дальномер и дальномеры с переменной базой и переменным параллактическим углом. К физико-оптическим приборам относят электромагнитные дальномеры и светодальномеры.На лесных съемках для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты и рулетки, для дистанционного – дальномеры Длина линии, непосредственное измерение которой невозможно, может быть получена вычислением при наличии необходимых для этого данных. Ошибки при измерении лентой возникают из-за: 1) неравномерного натяжения ленты; 2) непостоянства температуры воздуха; 3) неточного фиксирования концов каждой ленты; 4) ошибок от искривления или прогиба ленты; 5) уклонения ленты от створа; 6) ошибок привзятии отсчетов. Для контроля лентой измеряют два раза в прямом и обратном направлении. Если при благоприятных условиях погрешность (разность между измерениями) не превышает 1:3 000, а при неблагоприятных 1:1 000, то за длину линии принимают среднее арифметическое значение из двух измеренийДальномерами называются геодезические приборы, с помощью которых расстояние между двумя точками измеряют косвенным способом.Простейший оптический дальномер с постоянным углом — нитяной дальномер имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. В поле зрения трубы прибора видны три горизонтальные нити. Две из них расположенные симметрично относительно средней нити, наз дальномерными. Нитяной дальномер применяют в комплекте с нивелирной рейкой, разделенной на сантиметровые деления. Нитяным дальномером можно измерить линии длиной до 300 м с погрешностью 1/300 от длины.Светодальномеры и радиодальномеры в основе электронных средств измерения лежит известное из физики соотношение S=vt|2 между измеряемыми расстоянием и скоростью распространения электромагнитных колебаний вдоль измеряемой линии и обратно. Из-за особенностей излучения приема и распространения радиоволн радиодальномеры применяют главным образом при измерении сравнительно больших расстояний и в навигации. Светодальномеры же, использующие электромагнитные колебания светового диапазона, широко применяют в практике инженерно-геодезических измерений. Для измерения расстояния АВ в точке А устанавливают светодальномер, а в точке В — отражатель. Световой поток посылается из передатчика на отражатель, который отражает его обратно. Время распрастранения световых волн определяется 2 способами — 1 прямым и 2 косвенным методом. Прямое опред промежутка времени осущ в дальномерах, наз импульсными. В них измерение времени производится по запаздыванию принимаемого после отражения светового импульса по отношению к моменту его излучения. Косвенное опред времени основано на измерении разности фаз двух эл. Маг колебаний.светодальномера с пассивным отражением измеряют расстояние до предметов без отражателя т. е . исп отражательные свойства самих предметов. ( ДИМ-2) в настоящее время известны дальномеры с пассивн отражением и погрешностью до 10 мм. Лазерные дальномеры (лазерные рулетки) − современные электронно-оптические приборы, используемые для определения дальности до любого предмета на местности. Погрешность измерений зависит от конструкции прибора и может колебаться от метра до одного миллиметра. В зависимости от модели прибора, дальномеры могут производить вычисления объемов и площадей помещений, а так же иметь различный набор сервисных функций.Принцип работы большинства лазерных дальномеров основан на измерении разности фаз отраженного от предмета, до которого измеряется расстояние, лазерного импульса и излученного. 20.Элементы разбивочных работ (вынос на местность проектной отметки, линии заданного уклона) Элементами геодезических разбивочных работ принято считать проектные углы, отрезки, точки с проектными отметками, линии проектного уклона, которые необходимо построить для перенесения проекта планировки и застройки с плана на местность.Для построения проектного угла βпр от линии АВ (рис.59а) на местности приводят теодолит над точкой А в рабочее положение, закрепляют лимб, наводят зрительную трубу на точку В и берут отсчет βкл при КЛ. Затем к этому отсчету прибавляют значение проектного угла, если угол откладывают по ходу часовой стрелки (если против хода часовой стрелки - значение проектного угла вычитают). Вычисленный отсчет устанавливают на горизонтальном круге и на местности закрепляют точку Скл. Действия повторяют при КП и находят точку Скп. Полученный отрезок между точками делят пополам и получают точку С, которая соответствует значению проектного угла. Для контроля построенный угол измеряют способом приемов.   Рис.59.Схема построения проектного угла с помощью теодолита (а) и рулетки (б) Часто на строительных площадках выполняют построение прямых углов (рис.59б) с помощью рулетки, используя известные свойства "египетского" треугольника с отношением сторон 3:4:5. Для этого от вершины А прямого угла по линии АВ откладывают отрезок кратный 3, например 6 м, и получают точку В. От точек А и В линейными засечками со сторонами соответственно 8 и 10 м получают точку С. 15. Электронный тахеометр. Сфера его применения. Прикладные программы. Преимущества использования. При производстве любых строительных или изыскательных работ требуется точное вычисление перепадов ландшафта на данном участке, причем иной раз его площадь составляет тысячи квадратных метров. Традиционные геодезические приборы — теодолит, дальномер, нивелир и рулетка тут не подойдут, иначе измерения займут недели, никак не меньше. Тахеометр — геодезический прибор, позволяющий быстро и с высокой точностью получить съемку заданного участка «в плане» с полной картиной рельефа. В конструкцию этого прибора входят светодальномер, теодолит, вычислитель и электронный регистратор данных — при своих внешне компактных размерах тахеометр совмещает в себе функции нескольких геодезических приборов сразу. Измерения вертикальных и горизонтальных дистанций, площадей на удалении 5 000 м с погрешностью всего в 1 см, углов с точностью от 2˝ до 20˝, автоматическое сохранение полученных данных по нескольким тысячам точек на измеряемой площади, прием и передача данных по GPRS на удаленный компьютер — этим возможности электронного тахеометра не исчерпываются. Преимущества тахеометра Если сравнить работу с теодолитом и тахеометром, то в первом случае требуется вести записи в журнал, во втором же — лишь вести абрис, а данные по дистанциям, углам и номерам пикетов прибор запишет и сохранит в памяти. При изменении местоположения этого геодезического прибора необходимо лишь задать новую станцию и первый пикет, после чего навести на отражатель и получить рассчитанные тахеометром измерения, нажав только одну кнопку.Электронный тахеометр рассчитывает горизонтальные дистанции самостоятельно, в автоматическом режиме. На мониторе прибора демонстрируются либо наклонное расстояние, положении по горизонтали и превышения, либо наклонное расстояние и углы (горизонтальный и вертикальный) — отображение одного из двух вариантов данных управляется вручную оператором.Тахеометр незаменим при проведении выноса в натуру — устанавливаете его в точке, чьи координаты известны, задаете координаты точки ориентирования либо вводите дирекционный угол для ориентирования. Затем выставляете точку для выноса, введя ее координаты — на мониторе прибора высвечивается угол поворота и дистанция, которую требуется отмерить в данном направлении. Разумеется, с помощью тахеометра можно производить измерения дистанции между точками и высоты объекта, замеры со смещением — этот прибор осуществляет все функции теодолита.При выполнении геодезических работ в карьере будет удобна такая функция — получение собственных координат путем обратной засечки. При первой установке электронного тахеометра, используя отражательную пленку, вычисляются координаты нескольких объектов, расположенных на краях карьера. По окончании карьерных работ прибор устанавливается повторно и, воспользовавшись обратной засечкой, рассчитываются координаты точки установки, а также проводится съемка карьера. Соответствующее программное обеспечение на основании вычислений тахеометра поможет быстро получить картину выполненных работ в карьере — схемами по квадратам, с их общим описанием.По своей конструкции электронный тахеометр предназначен для полевых работ. 16. Инженерные изыскания: экономические и виды технических изысканий. Изыскательские работы содержат инженерные изыскания, которые в свою очередь состоят из экономических и технических изысканий.Инженерные изыскания. Проектированию зданий, сооружений и их комплексов предшествует проведение инженерных изысканий, задача которых состоит в получении необходимых данных для технически правильных и экономически целесообразных решений основных вопросов проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.При двухстадийном проектировании инженерные изыскания проводят раздельно для технического проекта и рабочих чертежей. Инженерные изыскания для строительства проводятся территориальными изыскательскими, проектно-изыскательскими или проектными организациями. Для выполнения изысканий должно быть получено от заказчика утвержденное техническое задание и разрешение на производство изысканий. В техническом задании указывается назначение и виды изысканий; наименование объекта, границы участка строительства; стадии проектирования; данные о назначении и видах зданий и сооружений и др.Экономические изыскания. Они имеют первостепенное значение при выборе площадки для строительства, направлении трассы дорог, трубопроводов, линий электропередач. При выборе площадки для производственного строительства решающее значение имеют специфические особенности и характер производства, принятые в данной отрасли, которые могут зависеть от близости к источникам сырья, топлива, водным бассейнам или потребителям продукции. При изучении площадки ее оценивают также и с точки зрения организации строительства (длительности подготовительнего периода, наличия материально-технической базы, источников строительного сырья и т. п,).При проектирований сельских населенных мест и поселков экономические изыскания носят более обширный характер, их проводят применительно к разработке: проекта планировки, проекта детальной планировки, проекта застройки. В первых двух случаях экономические изыскания играют ведущую роль, так как на их основе определяют окончательный выбор площадки.В задачу экономических изысканий входит определение роста численности населения, по которому устанавливают размеры требуемой территории, обосновывают рациональность ее расположения и выделяют районы первоочередного строительства. Собирают данные об уровне развития промышленности, транспорта, сети культурно-просветительного и коммунально-бытового обслуживания данного района. Тщательно изучают вопросы жилого и земельного фонда, размеры свободных площадей, пригодных для застройки, возможности обеспечения строительства местными строительными материалами, деталями и конструкциями, а также местными рабочими для нужд строительства и эксплуатации.Технические изыскания. Их состав и содержание зависят от характера строительства и местных условий. В технические изыскания входят: геодезические, гидрологические, климатологические, инженерно-геологические и гидрогеологические, почвенные и геоботанические, санитарно-гигиенические, связанные с разработкой проекта организации строительства. Для небольших сельских объектов и несложных местных условий ряд изысканий может отпасть или проводиться не полностью. Технические изыскания в отличие от экономических проводят на обеих стадиях проекта. На стадии технического проекта в дополнение к экономическим изысканиям они обеспечивают правильный выбор площадки для строительства, а на стадии рабочего проекта уточняют и детализируют ранее полученные данные применительно к контурам отдельных зданий и сооружений.Геодезические изыскания относятся к числу первоочередных в общем комплексе технических изысканий. Обследуют местность первоначально визуально, а затем путем выполнения различного рода съемок, на основе которых составляют топографический план района и строительной площадки, служащие основой для разработки стройгенплана и размещения материально-технической базы строительства.Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания имеют важное значение и проводятся на каждой строительной площадке независимо от ее размеров. В их задачу входит получить данные о характере залегания грунтов, об их физико-механических свойствах, о положении уровня грунтовых вод и амплитуды их сезонных колебаний. При необходимости грунты исследуют на агрессивность и коррозийность с целью изучения условий для разработки защитных мероприятий по предохранению подземных конструкцийГидрологические изыскания изучают водные бассейны (рек, ручьев, прудов, озер, водохранилищ и пр.) для использования их в санитарно-технических, транспортных, энергетических, мелиоративных, спортивных и культурно-бытовых целях, а также в проекте организации строительства.Климатологические изыскания начинают с климатологических атласов и справочников. В их состав входит получение сведений о температуре и влажности воздуха в различные времена года, величине атмосферных осадков и снегового покрова, силе и направлении ветров, количестве солнечных дней в году. Обычно сведения о воздушных потоках изображают в виде схемы, называемой «розой ветров». В необходимых случаях исследуют и другие атмосферные явления: число дней в году с грозой, с гололедом, с градом, с метелью.Почвенные и геоботанические обследования преследуют цель установить характер почвенного и растительного покрова и подстилающих пород на участках, где предусматривают зеленые насаждения.Санитарно-гигиенические обследования имеют особое значение при строительстве населенных мест. В их задачу входит получить сведения о расположении границ зон вредности промышленных предприятий, о степени загрязнения воздуха ядовитыми и пахнущими газами, пылью, золой, сажей, о вредных сбросах предприятиями — нечистот и отбросов. Собирают данные о шуме и мерах по борьбе с ним. Проверяют состояние хозяйственно-питьевого водоснабжения и др.Изыскания для проекта организации строительства преследуют цель выявить условия обеспечения строительства местными материалами, деталями, конструкциями. При отсутствии или недостатке мощности производственных баз проводят изыскания новых месторождений строительных материалов. На основе изучения территории строительства выявляют объем подготовительных работ по ее освоению и инженерной подготовке. Инженерные изыскания выполняют в три периода: подготовительный, полевой и камеральный.Вподготовительный период собирают и изучают необходимые сведения на основании литературных данных источников, справочников, карт, отчетов и прочих материалов.Полевые работы состоят в проверке на месте и уточнении ранее собранных данных и в получении новых. В полевой период проводят различного рода измерения, отбор образцов и проб, их частичное ускоренное испытание и анализ и пр.В камеральный период осуществляют окончательную обработку всех полевых материалов, состоящую в составлении отчетов по каждой разновидности изысканий, различного рода карт, схем, таблиц, графиков, которые должны содержать данные, необходимые для разработки проектно-сметной документации соответствующей стадии проектированияДля выполнения изыскательских работ создают необходимые подразделения: экспедиции, партии, отряды, бригады. |