Журнал тахеометрической съемки

Тахеометрическая съемка представляет собой топографическую, т. е. контурно-высотную съемку, в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Слово «тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». 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 в этой точке. При использовании теодолитов сущность тахеометрической съемки 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 – вертикального круга теодолита, а расстояние до точки дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом, a превышения точек – методом тригонометрического нивелирования. До производства полевых работ по съемке на карте составляют проект тахеометрических ходов. При рекогносцировке проект уточняют и точки хода закрепляют колышками. В условиях летней геодезической практики в качестве плановой основы тахеометрической съемки используют точки теодолитного хода.

Тахеометрический ход – построенная на местности разомкнутая или замкнутая ломанная линия, в которой измерены все стороны, горизонтальные и вертикальные углы между ними. Т.е. тахеометрический ход – это комбинация теодолитного и высотного ходов в одном. Горизонтальные и вертикальные углы измеряют при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП), стороны измеряют дальномером в прямом и обратном направлениях. Все измерения записываются в полевой журнал.

Полевые работы при проложении высотного хода

Высотный ход прокладывают по точкам теодолитного хода, при этом для каждой стороны превышение определяют прямо и обратно методом тригонометрического нивелирования. Начинать высотный ход следует с первой точки замкнутого теодолитного хода, на эту же точку осуществляют и замыкание хода. На каждой из точек хода устанавливают теодолит, горизонтируют и центрируют с ошибкой не более 5 мм, измеряют высоту прибора i. Визируют при круге лево (КЛ) на веху, установленную на заднюю точку, и снимают отсчёт по вертикальному кругу. Измеряют и записывают высоту визирования v. Визируют на веху, установленную на переднюю точку, повторяют действия по измерению вертикального угла при круге КЛ и высоты визирования. Переводят трубу через зенит, визируют на заднюю точку при круге право (КП), снимают отсчёт по вертикальному кругу, затем при КП визируют на переднюю точку и т. д. Отсчёты по вертикальному кругу записывают в журнал вертикальных углов. Непосредственно на станции вычисляют место нуля МО и значения вертикального угла:

МО = (КЛ+КП–360°) / 2
ν = КЛ – МО
ν = МО – КП

Для повышения удобства измерений и камеральной обработки при проложении высотного хода рекомендуется визировать на высоту прибора i на станции так, чтобы обеспечить условие i = v.

Съемка местности

После проложения и увязки высотного хода приступают к съёмке местности. Устанавливают теодолит на станции и ориентируют 0° лимба горизонтального круга на соседнюю станцию хода. Реечными (пикетными) точками служат четко выраженные изломы контуров и характерные точки рельефа. Число реечных точек должно быть достаточным для правильного изображения рельефа и ситуации. Расстояния от теодолита до реечных точек не должны превышать 100 м. При выборе реечных точек необходимо следить за тем, чтобы они равномерно располагались вокруг станции и обеспечивали сплошную съёмку участка. Результаты всех измерений на станции заносят в журнал тахеометрической съёмки. Одновременно со съёмкой на каждой станции ведут абрис с зарисовкой ситуации и рельефа. Нумерация реечных точек принимается сквозная по всей съёмке и должна соответствовать нумерации в журнале тахеометрической съёмки. Рельеф изображают стрелками, указывающими направление скатов, ситуацию – точками контуров с пояснительным текстом. Абрис и журнал тахеометрической съемки являются основными документами при составлении топографического плана.

Съёмку реечных точек начинают с ориентирования лимба на соседнюю станцию. Для этого, установив при КЛ отсчёт по горизонтальному кругу, равный 0°, закрепляют алидаду и наводят трубу на веху соседней станции, после чего закрепляют лимб. Затем, открепив алидаду, наводят трубу на рейку, производят отсчёты по горизонтальному кругу и по дальномеру. Затем берут отсчёт по вертикальному кругу. Результаты измерений на реечную точку записывают в соответствующие графы журнала. По сигналу наблюдателя реечник переходит на следующую характерную точку местности, на которой выполняют аналогичные измерения, и т. д. Закончив наблюдения на все реечные точки (обычно по ходу часовой стрелки), трубу вновь наводят на веху, установленную на точке II, чтобы убедиться в неизменном положении лимба во время работы. Если повторный отсчёт отличается от начального более чем на 5¢, съёмку на данной станции повторяют. По завершении работ переходят к съёмке на следующей станции.

Камеральная обработка материалов полевых измерений

Камеральную обработку высотного хода начинают с тщательной проверки результатов измерений в полевых журналах. Используя длину стороны теодолитного хода и измеренные вертикальные углы, а также высоты инструмента i и визирования v вычисляют превышение на заднюю и переднюю точки по формуле: h = d * tgν + i – v, d = D * cos ² v (горизонтальное проложение). Если i = v, то h = d × tgn.

Затем выполняют вычисления отметок реечных точек на каждой станции и составляют топографический план местности.

Кроки

8. Вертикальная планировка

Нивелирование поверхности производят для детального изображения рельефа местности на строительных площадках, промплощадках предприятий, для проектирования осушительных и оросительных систем, планировки полей и т.д. В зависимости от характера рельефа и ситуации местности, требуемой точности, а также от площади нивелируемой поверхности применяют различные способы нивелирования. Мы в своей работе применяли способ нивелирования по квадратам. Его применяют: при топографической съемке открытых участков местности со спокойным рельефом в крупных масштабах (1:500 – 1:5000) с малой (0,1–0,5 м) высотой сечения рельефа в целях составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земляных работ.

Для выполнения задания требуются следующие инструменты:

· Теодолит;

· Нивелир;

· Нивелирные рейки;

· Мерная лента или рулетка;

· Гвозди.

Полевые работы

Построение сетки квадратов. При разбивке сети квадратов вдоль границы снимаемого участка на местности закрепляют опорную линию АВ и на ней откладывают мерной лентой длины сторон квадратов (А-2,2-3, …, 4-В). Затем и в точках А и В последовательно устанавливают теодолит и восставляют перпендикуляры АС и ВD к линии АВ. Для контроля измеряют длину линии СD, которая не должна отличаться от длины линии АВ более чем на 1:2000 ее длины. На перпендикулярах и линии СD также откладывают длины сторон квадратов. Вершины полигона АВDC и точки на его сторонах закрепляют грунтовыми реперами. Вершины квадратов закрепляют колышками.

Нивелирование вершин квадратов. Нивелирование начинают с точки, которую принимают за условный репер с известной отметкой. Производят нивелиром способом из середины с одной станции. Отсчеты по рейкам снимают только по черной стороне.

Камеральные работы

Обрабатывают результаты наблюдений, для чего рассчитывают высотные отметки вершин квадратов Н_i через горизонт прибора по зависимости
Н _i = Н_гп - b_i, где Н_гп = Н_Rp + a – горизонт прибора; Н_Rp – отметка условного репера и а – отсчет по рейке, установленной на репере; b_{i –} отсчеты по рейкам в вершинах квадратов.

Вычерчивают топографический план в виде сетки квадратов в масштабе 1:2000, где надписывают отметки вершин. По имеющимся данным вычерчивают рельеф горизонталями с высотой сечения 0,25 м по известной методике.

Далее приступают к расчетам объема земляных работ. Вначале рассчитывают отметку линии нулевых работ Н₀ по зависимости , где Н₁, Н₂, Н₃ и Н₄ – отметки вершин, принадлежащих одному, двум, трем и четырем квадратам соответственно.

Составляют картограмму земляных работ, для чего вычерчивают новую сетку квадратов, на которой надписывают рабочие отметки (высоту насыпи или глубину выемки) каждой вершины, рассчитанные по зависимости h = H_i – H₀. На рисунке проводят линию нулевых работ, положение которой определяют по известной методике.

Рассчитывают объемы насыпей и выемок для каждого квадрата и их частей в отдельности по зависимости V = S * H_ср, где S – площадь фигуры (квадрата или его части); H_ср – средняя рабочая отметка для фигуры.

Расчеты проверяют суммированием, при этом суммарные объем насыпей и объем выемок не должны отличаться более чем на 5%.

Вынос здания по координатам

Для перенесения проекта инженерного сооружения на местность составляют разбивочные чертежи, на которых показывают все необходимые для разбивки данные: координаты, отметки, уклоны, элементы угловых и линейных построений. Геодезическая подготовка исходных данных может выполняться графическим, аналитическим и графоаналитическим способами.

Графоаналитический способ подготовки данных является более оперативным и в большинстве случаев обеспечивает достаточную точность, поэтому он широко применяется в строительной практике. При использовании данного способа координаты осевых точек сооружений определяют графически с генплана застройки, координаты пунктов опорной сети выбирают из ведомостей или каталогов (в нашем случае исходные данные были заданы преподавателем), а дирекционные углы направлений и расстояния вычисляют по формулам обратной геодезической задачи.

Вынос в натуру осуществляется способом полярных координат. Для этого необходимо рассчитать угол и расстояние на точку с места установки прибора. Теодолит устанавливают на пересечении осей и ориентируют нулевой отсчет лимба вдоль любой оси сооружения. Это пересечение осей принимают за начало отсчета координат и положение точки определяют прямоугольными координатами (х, у), принимая за направление оси х линию ориентирования прибора. Направляют прибор в рассчитанном направлении (из ОГЗ) и откладывают в створе линии визирования рассчитанное расстояние. Положение точки контролируют измерение расстояния от провешенной ближайшей оси, при этом ось провешивают теодолитом установкой на шкале прибора отсчета, кратного 90°.