КР. Контрольная работа по учебному курсу Геодезия 2 Вариант 12 Студент (И. О. Фамилия)
 Скачать 429.45 Kb.
|
1 2  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» Архитектурно-строительный институт Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по учебному курсу «Геодезия 2» Вариант 12
Тольятти 2021 Вариант №12 1 Какая съемка называется тахеометрической? В чем сущность тригонометрического нивелирования? Ответ дополнить схемой. Тахеометрическая съемка представляет собой топографическую, т.е. контурно-высотную съемку, в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов небольших участков местности в крупных масштабах либо в сочетании с другими видами работ. Ее применение особенно выгодно для съемки узких полос местности при изысканиях трасс железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других протяженных объектов. Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется при одном наведении трубы прибора на рейку, установленную на точке. Тахеометрическая съемка выполняется при помощи технических теодолитов или тахеометров. При использовании технических теодолитов сущность тахеосъемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол – при помощи вертикального круга теодолита, а расстояние до точки – дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом, а превышения точек – методом тригонометрического нивелирования, осуществляемого с помощью наклонного луча визирования. Принцип тригонометрического нивелирования заключается в следующем. Пусть требуется определить превышение h точки В над точкой А (рис. 13.1). Над точкой А устанавливается в рабочее положение теодолит, а в точке В отвесно – рейка. Измеряется высота прибора i и зрительной трубой теодолита визируют на рейку на высоту визирования v. С помощью вертикального круга измеряют вертикальный угол n, а дальномером - наклонное расстояние D либо его горизонтальную проекцию d по формуле:   .Как следует из схемы рисунка 13.1: h + v = h’ + i. h = h’ + i – v. Поскольку h’ = d tgn. h = d tgn + i – v. При i = v, т.е. при визировании на высоту прибора, отмеченную на рейке формула примет вид: h = d tgn.  Рисунок 13.1 – Принцип тригонометрического нивелирования. При использовании специальных тахеометров горизонтальные проложения и превышения получаются автоматически путем взятия отсчетов по рейке с помощью номограммных кривых. Преимущества тахеосъемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключается в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях. Кроме того, камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Основным недостатком тахеосъемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью. 2 Какие точки круговой кривой называются главными? Как определяются данные для разбивки главных точек кривой? В плане ось дороги представляет собой сочетание прямых и кривых участков. В каждой вершине поворота трассы две смежные линии ее сопрягаются кривой. Кривые могут иметь форму круговой или суммарной кривой. Суммарная кривая состоит из двух переходных кривых и круговой кривой.  Рассмотрим круговую кривую (рисунок 1.6). Круговая кривая - это дуга окружности, вписанная в угол, образованный двумя смежными линиями трассы. Круговая кривая имеет три главные точки и шесть элементов. Главными точками круговой кривой являются начало круговой кривой (НКК), конец круговой кривой (ККК) и середина круговой кривой (СКК). На плане и на местности эти точки могут быть получены, если известны следующие элементы кривой: 1 - угол поворота трассы ц; 2 - радиус круговой кривой R; 3 - расстояние от вершины угла поворота ВУП до начала или конца кривой, которое называется тангенс Т; 4 - длина кривой, расстояние от ее начала до ее конца К; 5 - расстояние от вершины угла поворота до середины кривой, которое называется биссектриса кривой Б; 6 - домер, показывающий, на сколько путь от начала до конца кривой по касательной больше, чем по кривой Д. Угол поворота трассы (ц) измеряют при трассировании, а величину радиуса кривой (R) выбирают в соответствии с техническими условиями. Остальные элементы круговой кривой могут быть определены из прямоугольного треугольника (О - НКК - ВУП) на рисунке 1.6 по следующим формулам: Т = R tg ц / 2, К = р R ц0 / 1800 , Б = R / cosц / 2 - R, Д = 2Т - К. По вышеприведенным формулам составлены таблицы, в которых по известным ц и R находят элементы Т, К, Б и Д (например, Власов Д. И., Логинов В. Н. "Таблицы для разбивки кривых на железных дорогах" [3]). Так, например, для ц = 24030?; R = 400 м; Т = 86,85 м; К = 171,04 м; Б = 9,32 м; Д = 2,65 м. На местности начало и конец кривой получают, откладывая величины тангенса от вершины угла поворота (ВУП) по линиям трассы, а середину кривой (СКК) - отложением величины Б по биссектрисе угла (в/2): в/2 = (180є - цє) / 2. Этот угол откладывают при помощи теодолита. Точка О на местности не определяется и не обозначается ( см. рисунок 1.6). Для облегчения разбивки длинных кривых их целесообразно разделить на несколько равных частей, называемых кратными кривыми. Чтобы определить элементы круговых кривых для больших углов поворота при любой величине радиуса, например R = 600 м, можно определить из таблицы 1 [3] элементы для радиуса R = 100 м и найденные значения умножить на отношение радиусов 600:100 = 6, так как величины Т, К, Б, Д пропорциональны радиусу кривой. Это видно из формул (1.3). 3 В каких случаях применяется метод нивелирования поверхности по квадратам? Как строится сеть квадратов? Данный метод используют при топографической съемке открытых участков местности с размеренным рельефом в больших масштабах (1:500--1:5000) с малой (0,1--0,5 м) высотой сечения рельефа с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета размеров земельных работ. Последовательность работ при нивелировании по квадратам: - рекогносцировка участка съемки; - разбивка сетки квадратов и съемки ситуации; - планово-высотная привязка сетки квадратов; - съемка рельефа; - расчетно-графические работы. Рекогносцировка участка съемки. На этом этапе работ оценивают возможность без помех разбить сетку квадратов и произвести геометрическое нивелирование, выбирают начальное направление одной из сторон сетки, станции нивелирования, связующие точки, а также оптимальный вариант привязки сетки квадратов к пунктам плановой и высотной геодезической сети. Разбивка сетки квадратов и съемка ситуации. Размеры разбиваемых на местности квадратов (от 10ґ10 м до 100ґ100 м) зависят от характера рельефа местности, заданной высоты сечения, площади участка под застройку и требований к точности изображения рельефа. Обычно начинают с разбивки внешнего полигона в виде прямоугольника или квадрата. Для этого вдоль границы снимаемого участка закрепляют опорную линию (А1-А5) Теодолит устанавливали в начальную точку А1 и ориентировали по начальному направлению А1-А5. В створе этой линии через 20 м забивали колышки, т.е. закрепляли точки А2, А3 и т.д. В точках А1 и А5 при помощи теодолита откладывали прямые углы и откладывали отрезки А1- Д1 и А5-Д5. Для контроля измеряли сторону Д1-Д5, ее длина не отличалась от проектной (80 м) более чем на 1:2000. Теодолит последовательно устанавливали в точках А2, А3 и т.д. и по аналогии закрепляли внутренние вершины квадратов. При необходимости на сторонах квадратов в точках перегиба рельефа местности закрепляют плюсовые точки. При длинах сторон внешнего полигона до 300 м разбивку заполняющих квадратов комфортно делать длинноватыми тросами, размеченными через расстояния, равные длине стороны квадрата. Одновременно с разбивкой пикетов делается съемка ситуации линейными промерами от сторон квадратов до соответствующих точек контуров и местных предметов. Результаты съемки заносят в абрис, на котором также демонстрируют стрелками направление скатов. Вершины квадратов закрепляются колышками высотой 10 см, которые забивают так, чтобы над поверхностью земли оставалось примерно 1,5 см  Планово-высотная привязка сетки квадратов. Для того чтобы топографический план был построен в принятой системе координат и высот, съемочное обоснование должно быть привязано к опорной геодезической сети. С этой целью сетка квадратов, являющаяся съемочным обоснованием, соединяется привязочными ходами к пунктам плановой и высотной основы. Съемка рельефа. Перед началом нивелирования на листе плотной бумаги составляют схему квадратов, которая одновременно является и полевым журналом. Места для станций нивелирования выбирают так, чтобы с каждой из них можно было выполнить нивелирование вершин нескольких квадратов. При этом каждые две смежные станции должны иметь общие связующие точки, которые необходимы для передачи отметок на последующие станции. Опорный ход замкнутый В данном случае для пяти станций связующими точками выбраны вершины квадратов А2, В4, Г3, Д5 (см. рис. 1). На схеме выделяют опорный разомкнутый ход, проходящий по связующим точкам (от Rp 1 по А2, В4, Г3, Д5 до Rp 2). На рис. 1 видно, что связующие точки нивелировались дважды со смежных станций. Пунктирные линии, соединяющие станции с соответствующими вершинами квадратов, схематично изображают визирные линии при нивелировании остальных вершин квадратов. Связующие точки нивелируются с контролем по двум сторонам реек. При нивелировании вершин квадратов рейку последовательно устанавливали на колышек и брали отсчеты по черной стороне рейки. Все отсчеты записывались на схеме нивелирования около соответствующей вершины. Исходные данные для вычисления отметок вершин квадратов и построения топографического плана: М 1:500 l = 20 м hср = 0,25 м    α0 = 120º00' i0 = 0,025 Вычисление горизонта прибора на I станции Вычисляют горизонт прибора на I станции, используя отметку репера №574 и отсчеты по красной и черной сторонам рейки, установленной на репере
Вычисление отметок всех вершин квадратов пронивелированных с I станции
Выполняют контроль взятия отсчетов на связующих точках Б2 и Б3 пронивелированых с двух станций:
где l – отсчет по рейке. Вершина квадрата Б3: 0461 мм + 5859 мм >1072 мм + 5245 мм 6320 мм > 6317 мм Разность составляет 3 мм. Допустимое расхождение составляет 5 мм. Вершина квадрата точка Б2: 0334 мм + 5732 мм = 0946 мм + 5120 мм 6066 мм = 6066 мм Вывод: контроль удовлетворяет требованиям, значит вершины квадратов: Б2 и Б3 можно использовать для вычисления горизонта прибора на II станции. Вычисление горизонта прибора на II станции Вычисляют горизонт прибора на II станции, используя вычисленные отметки связующих точек (вершин) Б2, Б3 и результаты нивелирования этих вершин на II станции: вершина Б3:
вершина Б2:
Вывод: средние значения ГП, полученные по результатам нивелирования вершин Б2 и Б3 принимают за окончательные и используют для вычисления отметок вершин квадратов, пронивелированных на станции II. Вычисление отметок всех вершин квадратов пронивелированных с II станции
Построение топографического плана по результатам нивелирования строительной площадки Для построения топографического плана по результатам нивелирования поверхности строительной площадки вычерчивают сеть квадратов в масштабе М 1:500. Сторону А1–А4 ориентируют на север и принимают за ось абсцисс – Х, а сторону А1–В1 принимают за ось ординат – Y. В каждой вершине квадрата подписывают вычисленные отметки с точностью до 0,01 м. По всем сторонам квадратов и по диагоналям (направлениям скатов местности) выполняют интерполирование горизонталей.  Рис. 1.3. Топографический план строительной площадки. Вычисление проектной отметки горизонтальной площадки. Вычисляют проектную отметку горизонтальной площадки по формуле:
где Нmin – наименьшая из фактических отметок вершин квадратов, n – число квадратов. Для облегчения расчетов вводят в расчетную формулу понятие: условная отметка h. Вычисляют условную отметку для каждой вершины квадрата:
Согласно топографическому плану (рис. 1.3.) вычисляют: h1, h2, h3, h4 h1 – сумма отметок вершин квадратов, принадлежащих только одному квадрату;
h2 – сумма отметок вершин квадратов общих для двух смежных квадратов:
Полученную сумму h2 подставляют в формулу (2.1): h3 – сумма отметок вершин квадратов общих для трех смежных квадратов:
h3 = НВ2 + НВ3. Полученную сумму h3 подставляют в формулу (2.1): h4 – сумма отметок вершин, объединяющих четыре квадрата;
Полученную сумму h4 подставляют в формулу (2.1): В рассматриваемом примере Нmin = 69,60 м. h1 =71,24 + 71,194+ 71,68 + 71,37+71,14 +71,18=427,83м. h2 = 72,145+ 72,31 + 71,44+ 71,28=287,17 м; h3= 71,61+ 71,25= 142,86 м; h4= 72,326+ 72,199= 144,525 м. Подставляют все полученные величины в формулу вычисления проектной отметки горизонтальной площадки (2.1):  Таким образом, проектная отметка горизонтальной площадки: Нпр.гор = 71,74 м. Вычисление рабочих отметок всех вершин квадратов Вычисляют рабочие отметки всех вершин квадратов, показывающих высоту насыпи (+) или глубину выемки (–) как разность проектной и фактических отметок по формуле:
Например, рабочую отметку вершины А4 вычисляют:
Правильность вычисления рабочих отметок контролируют по формуле:
Вычисление положения точек нулевых работ Вычерчивают картограмму земляных работ. Картограмма земляных работ – это графический документ вертикальной планировки. Составляется на основе топографического плана строительной площадки. Для этого вычерчивают сеть квадратов и в каждой вершине подписывают фактические (черные) отметки и вычисленные рабочие отметки. Проектную отметку подписывают ниже картограммы.  Рис. 2.1. Картограмма земляных работ Нп.р = 71,74 м. Длина сторон квадрата 20 м. Вычисляют положение точек нулевых работ. Ноль работ – это точка пересечения фактической линии (линии Земли) и проектной линии. Определение положения точек нулевых работ проводят между смежными рабочими отметками сторон квадратов, имеющими разные знаки. Положение точек нулевых работ определяют аналитическим способом по формуле:
Контроль вычислений: l1 + l2 = l где h2 – рабочая отметка выемки; h1 – рабочая отметка насыпи; l – длина стороны квадрата; l1 и l2 – расстояния, определяющие положение точек нулевых работ на стороне квадрата (рис. 2.2.).  Рис. 2.2. Определение положения точек нулевых работ Пример вычисления точки нулевых работ: Для стороны между вершинами А4–Б4 положение точки нулевых работ определяют:
Точка нулевых работ находится на расстоянии 15 м от вершины квадрата с рабочей отметкой + 1,42 м. Соединив точки нулевых работ прямыми линиями, получают линию нулевых работ. Объем земляных масс можно вычислить методом четырехгранных или трехгранных призм. Объем четырехгранной призмы определяют по формуле:
где  – средняя высота однородной призмы, вычисляют как среднюю арифметическую из рабочих отметок; S – площадь основания призмы.Объем трехгранной призмы определяют по формуле:
Объем пятигранных призм в смешанных квадратах можно вычислять как разность объемов четырехгранных и трехгранных призм. Вычисление объемов земляных масс насыпей и выемок выполняют для каждого квадрата или части его, используя вышеприведенные формулы. После вычисления объемов отдельных фигур находят общий объем насыпи и выемки. Контролем вычисления объемов земляных масс является примерное равенство объемов насыпи и выемки. Допускается расхождение в пределах до 5% от общего объема насыпи и выемки. При этом предпочтительно, чтобы объем выемки несколько превышал объем насыпи, это связано с уплотнением и потерями грунта при его отсыпке в насыпь. Пример вычисления объема земляных масс по данным рис. 2.1. приведен в таблице 2.1. Таблица 2.1 Ведомость вычисления объемов земляных масс
Вычисляют объемы выемок и насыпей:
Определяют абсолютную величину их разности:
Отношение V к общей сумме насыпей и выемок, выраженное в процентах, характеризует баланс земляных масс:
1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
,
,
.
,
,
.
,
,
.
,
.
,
,
.
,
.
.
,
.
.
,
.
,
.
.
.