Обработка тахеометрического журнала

Литература: [2, § 44, 62].

В табл. 5 приведена часть журнала тахеометрической съемки, в которой студент должен обработать результаты измерений, выполненных на станции П319.

Вычисление места нуля вертикального круга и углов наклона. Из отсчетов по вертикальному кругу при «круге лево» (КЛ) и «круге право» (КП) на предыдущую и последующую станции дважды вычисляют место нуля (МО). Для оптического теодолита 2ТЗО, которым была выполнена тахеометрическая съемка,

МО = (КЛ + КП)/2.

При наведении со станции ПЗ 19 на станцию III

.

Углы наклона v на предыдущую и последующую точки теодолитно-высотного хода вычисляют с контролем по формуле:

v = (КЛ - КП)/2 = КЛ – МО = МО - КП

и записывают со своим знаком (плюс или минус) в графу 6.

При наблюдении со станции ПЗ 19 на станцию III угол наклона

,

,

.

Значение МО для, направления на ПЗ 20 следует вычислить самостоятельно. Полученные на станции ПЗ 19 два значения МО не должны различаться более чем на двойную точность отсчетного приспособления теодолита; записывают их в графе 5 табл. 5 на соответствующих строчках. Далее из этих двух значений МО выводят среднее арифметическое, округляют его до целых минут и используют для вычисления углов наклона на реечные точки:

КЛ - МО.

Углы наклона на реечные точки также записывают в графе 6 табл. 5.

Результаты измерений, выполненных на стациях ПЗ 8, I, II и III, обработаны почти полностью, и для этих станций, вместо журнала тахеометрической съемки, в табл. 5а приведена выписка из его граф 1, 3, 7, 10, 11 и 12. Данные в графах 1—4 этой таблицы — общие для всех вариантов, а отметки станций и реечных то­чек в графах 5, 6 каждый студент находит самостоятельно.

Вычисление горизонтальных приложений и превышений. Значения горизонтальных расстояний между вершинами теодолитно-высотного хода переписывают в графу 7 (табл. 5) из ведомости вычисления координат (табл. 4). Вычисление горизонтальных проложений d от станций до реечных точек производят по значениям расстояний D' (табл. 5, графа 2), полученных по нитяному дальномеру:

.

Превышения h точек относительно станции вычисляют по формуле:

где i — высота инструмента на данной станции;

l — высота наводки (табл. 6, графа 9).

При вычислении превышений по сторонам теодолитно-высотного хода, длины которых измерены стальной мерной лентой,

.

При определении же превышений на реечные точки, расстояния до которых измерялись по нитяному дальномеру,

.

Для вычисления d и используют микрокалькулятор или тахеометрические таблицы различных авторов. Значения горизонтальных проложений d записывают в графу 7 журнала с округлением до десятых долей метра. Если угол наклона меньше 2°, то горизонтальное проложение принимают практически равным измеренному расстоянию.

Таблица 5. – Тахометрический журнал

Номера точек наблюдения	Отсчеты	Место пуля МО	Угол наклона v	Горизонтальное проложение	или	Высота наводки, l	Превышение	Отметки, Н	Примечания
По натянутому дальномеру	По горизонтальному кругу	По вертикальному кругу
°	/	°	/		°	/
				Станция ПЗ 19, i =1,40						132,41	Оптический теодолит 2Т 30 № 45686 с точностью отсчетов по шкаловому микроскопу 0,5^/ Коэффициент нитяного дальномера К=100,0; постоянное слагаемое с≈0
ПЗ 20	-	-	-	КП	32,5
III	-	-	-		35,5
ПЗ 20	-	-	-	КЛ -0	30,5	…	-	-	-	-	3,00	-	-
III	-			-1		+0,8^/	-1	37,8	192,98	-5,32	3,00	-6,92	-	Съемка произведена 6/V-83
	86,2			-2							l= i		…
	56,2			-2							l= i		…
	48,0			-3							l= i		…	Вычислял студент Зуев К.Л. ПГС - 81229
	103,2			-0							3,00		…
	60,3			-2							l= i

 

Таблица 5а. Выписка из тахеометрического журнала

Номера точек наблюдения	Отсчеты по горизонтальному кругу	Горизонтальные проложения	Превышения	Отметки	Примечания
°	/	станций	реечных точек
I 3а			Станция ПЗ 8	129,13	126,81 129,33 - - 129,18	т.3 на грунтовой дороге
- 111,2 61,8 66,0 13,6 82,1	-4,17 -2,32 +0,20 - - +0,05
II ПЗ 8	-	-	Станция I	124,95	129,00 126,97 124,15 - 127,01	т. 7,8 – на линии уреза воды
- - 149,6 68,0 11,8 25,2 147,8	-0,30 +4,13 +4,05 +2,02 -0,80 - +2,06
III I	-	-	Станция II	124,65	124,42 - - 124,62	т. 10 – 13 на линии уреза воды
- - 98,3 24,6 34,4 62,1	+0,90 -0,26 -0,23 - - -0,03
ПЗ II	-	-	Станция III	125,53	124,77 124,90 - 124,93	т. 14 – 17 на линии уреза воды
- - 102,8 44,1 38,0 25,6	+6,87 -0,92 -0,76 -0,63 - -0,60

Вычисленные значения записывают в графу 8 с округлением до сотых долей метра. В графу 10 записывают значения превышений . Если при визировании на точку труба наводилась на высоту, равную высоте инструмента (l= i), то = и значение превышения из графы 8 без изменения переписывают в графу 10.

Вычисление отметок станций. Вычисление отметок станций выполняют в «Ведомости увязки превышений теодолитно-высотного хода и вычисления отметок станций» (табл. 6). Известные отметки Н_П38 и Н_ПЗ19(с. 27, п. 3), округленные до сотых долей метра, записывают в графу 8 на первой и последней строчках ведомости. Из журнала тахеометрической съемки выписывают значения прямых h_ПР и обратных h_ОБР превышений по сторонам хода, вычисляют средние значения h_СР этих превышений. Затем определяют сумму Σ h_СР полученных превышений, вычисляют теоретическое значение суммы превышений, равное разности известных отметок конечной и начальной точек хода:

Σ h_Т = H_НОВ - Н_НАЧ,

находят невязку хода:

и ее допустимое значение:

.

*Данные в графах 1-7 и 9 – общие для все вариантов. Отметки в графе 8 вычислены для одного из вариантов студенческой работы.

где L — длина хода в километрах.

В графе 6 ведомости в превышения введены поправки пропорционально длинам сторон хода.

Отметки станций вычисляют по известной отметке Н_ПЗ8 станции ПЗ 8 и по исправленным превышениям h_ИСПР и записывают в графу 8:

; и т. Д.

Контролем правильности вычислений является получение известной отметки станции ПЗ 19, записанной ранее в графе 8.

Таблица 6. Ведомость увязки превышений теодолитно-высотного хода и вычисления отметок станций *

Номера станций	Горизонтальные проложения, d	Превышения	Поправки в превышения	Исправленные превышения	Отметки станций, Н	Номера станций
прямые, hПР	обратные, hобр	средние, hср
ПЗ 8	263,02	-4,17	+4,13	-4,15	-0,03	-4,18	129,13	ПЗ 8
I	124,95	I
239,21	-0,30	+0,26	-0,28	-0,02	-0,30
124,65	II
II
269,80	+0,90	-0,92	+0,91	-0,03	+0,88
III	125,53	III
192,98	+6,87	-6,92	+6,90	-0,02	+6,88
ПЗ 19	132,41	ПЗ 19
Р=	965,01			+7,81 -4,43	-0,10	+7,76 -4,48
+3,38	+3,28

 

Вычисление отметок реечных точек. Вычисленные отметки станций переписывают в графу 11 (табл. 5) или графу 5 (табл. 5а) на одной строчке с номером той станции, к которой данная отметка относится. Отметки станций аккуратно подчеркивают.

Отметки реечных точек на каждой станции студент вычисляет самостоятельно путем алгебраического сложения отметки данной станции с соответствующим превышением. Полученные отметки записывают в графу 11 (табл. 5) или в графу 6 (табл. 5а).

Построение топографического плана

Литература: [2, § 60, 63]

Построение координатной сетки. Координатную сетку о виде квадратов со сторонами по 10 см вычерчивают на листе чертежной бумаги размером не менее 40x40 см. Способы построения сетки квадратов подробно описаны в литературе [2, с. 226]. Если для построения сетки используется линейка Ф. В. Дробышева, то удобнее взять лист размерами не менее 60х60 см. Необходимое количество квадратов сетки рассчитывают, исходя из полученных значений координат вершин полигона (табл. 4, графы 11, 12).

Пример. Самая северная (имеющая наибольшее значение х) и самая южная (имеющая наименьшее значение х) точки имеют абсциссы х_СЕВ = + 230,24 м≈+230м; х_ЮЖН = - 355,74 м ≈-356 м.

В масштабе плана (1:2000) стороне квадрата в 10 см на местности соответствует расстояние в 200 м.

.

Следовательно, необходимо построить три горизонтальных ряда квадратов. Аналогично определяют число вертикальных рядов квадратов по оси у.

Сетку вычерчивают остро отточенным карандашом. Построение координатной сетки необходимо тщательно проконтролировать: циркулем-измерителем сравнивают между собой диагонали квадратов. Расхождения в их длинах допускаются не более 0,2 мм; если расхождения получаются больше, сетку строят заново.

Координатную сетку оцифровывают так, чтобы теодолитный ход размещался примерно в середине листа бумаги. Так, для примера, приведенного в «Ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода» (табл. 4), была бы удобна оцифровка, показанная на рис. 5, а.

Построение теодолитного хода по координатам его вершин. Вершины хода наносят на план по их вычисленным координатам (табл. 4, графы 11, 12). Нанесение точек выполняют с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки следующим образом [2, с. 229].

Предположим, требуется нанести точку с координатами х = - 14,02 м

и у = + 627,98 м. Сначала выясняют, в каком из квадратов сетки должна лежать эта точка: по направлению х точка должна находиться между линиями сетки с абсциссами 0 и - 200, по направлению у - между линиями сетки с ординатами +600 и +800 (рис. 5, а). От линии с абсциссой 0 по вертикальным сторонам этого квадрата откладывают вниз расстояние 14,02 м (рис. 5, б) и проводят линию, параллельную линии с абсциссой 0. Вдоль этой линии от вертикальной линии сетки с ординатой +600 откладывают вправо расстояние 627,98 м - 600 м = 27,98 м *

Полученную точку обозначают слабым наколом иглы циркуля-измерителя и сразу же обводят окружностью диаметром 1,5 мм; внутрь этой окружности никакие линии проводить нельзя. Рядом записывают в виде дроби: в числителе - номер точки, а в знаменателе — взятую из табл. 6 ее отметку с точностью до сотых долей метра.

* Так как план составляется в масштабе 1:2000, точность которого 0,2 м, длины откладываемых отрезков мысленно округляют до ближайшего четного количества дециметров.

 

 

Рис. 5. Построение по координатам точек планового съемочного обоснования:

а - оцифровка координатной сетки; б - построение точки по координатам

Нанесение точек хода необходимо проконтролировать. Для контроля измеряют расстояния между нанесенными вершинами: получившиеся на плане длины сторон хода должны отличаться от записанных в графе 6 ведомости вычисления координат не более чем на 0,2 мм в масштабе составляемого плана.

Последующие графические работы по составлению плана: нанесение реечных точек, изображение ситуации и рельефа местности - каждый студент выполняет по одному из двух вариантов («а» или «б»).

Нанесение на план реечных точек. Реечные точки наносят на план с помощью циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (табл. 5 и 5а).

Вариант «а». Студенты, фамилии которых начинаются с букв А, Б, В,..., К, наносят реечные точки 1, За, 4 - 12, так как им следует изобразить ситуацию и рельеф местности в пределах участка, ограниченного линией ПЗ 8-II, рекой и шоссейной дорогой.

Вариант «б». Студенты, фамилии которых начинаются с букв Л, М, Н,.... Я, наносят реечные точки 1 - 3, 3а, 11 - 2'2, изображая ситуацию и рельеф в пределах участка, ограниченного линией ПЗ 8-II, рекой, линией 17-19, грунтовой и шоссейной дорогами.

Приемы нанесения на план реечных точек описаны в учебной литературе [2, с. 248 - 249].

При съемке на станции ПЗ 8 лимб теодолита был ориентирован по направлению на следующую станцию I (отсчет по горизонтальному кругу в направлении на станцию I равен 0°00' - табл. 5а, графа 2). С помощью транспортира вправо (по направлению часовой стрелки) от направления ПЗ 8 - I откладывают горизонтальные углы (отсчеты по горизонтальному кругу), измеренные при визировании на реечные точки 1, 2. 3, 3а и 4 (рис. 6). Получив на плане направления на эти реечные точки, от станции ПЗ 8 по ним откладывают в масштабе 1:2000 значения соответствующих горизонтальных расстояний (табл. 5а. графа 3).

Рис. 6. Построение на плане направлений на реечные точки, для которых отсчеты по горизонтальному кругу: а - меньше 180°, б - больше 180°

При съемке со станций I, II, III и ПЗ 19 лимб ориентировали по направлению на предыдущую (заднюю) станцию. Поэтому при нанесении реечных точек на план горизонтальные углы на этих станциях надо откладывать по часовой стрелке от направления на предыдущую станцию (рис. 7).

Нанесенную на план реечную точку обозначают слабым наколом иглы циркуля - измерителя и обводят окружностью диаметром 1,0 мм. Рядом карандашом подписывают в виде дроби номер точки и ее отметку с округлением до десятых долей метра. Реечные точки 7 10, 13 - 15 и 17, в которых были определены отметки уреза воды в реке, надо обвести окружностями диаметром 1,2 мм, указав отметки уреза воды точностью до сотых долей метра. Возле остальных реечных точек, взятых на линии уреза воды, подписывают только их номера.

Рис. 7. Построение направлений на реечные точки, взятые со станции II

Изображение ситуации на плане.

Накладку ситуации производят в масштабе 1:2000 по абрисам съемки зданий (см. рис. 3) и абрисам тахеометрической съемки (см. рис. 4, а - г). Вначале рекомендуется нанести здание, снятое способами перпендикуляров и линейных засечек.

Вариант «а». Используются абрис съемки здания (рис. 3, а) и абрисы тахеометрической съемки (рис. 4, а - в). Шоссе наносится по реечным точкам 3а, 5 и 6; ширина его (22 м) в пределах участка съемки везде одинакова. Линия уреза воды в реке Ик проводится по реечным точкам 7, 10, II и 8, 12; ширина реки определяется взаимным положением точек 7 и 8, 11 и 12.

Вариант «б». Используются абрис съемки здания (рис. 3, б) и абрисы тахеометрической съемки (рис. 4, а, в, г). Шоссе и грунтовая дорога наносятся по реечным точкам 3а, 3, 20, 19: ширина шоссе (22 м) и грунтовой дороги (6 м) в пределах участка съемки сохраняются постоянными. Линия уреза воды в реке Ик проводится по реечным точкам 11, 13, 14, 15, 17 и 12, 16; ширина реки определяется взаимным положением точек 11 и 12, 16 и 17.

Рисовка рельефа на плане. По отметкам станций и реечных точек на плане проводят горизонтали с сечением рельефа через 1 м. Следы горизонталей следует отыскивать графической интерполяцией; ее выполняют только между точками, которые в абрисах тахеометрическом съемки (рис. 4, а - в - по варианту «а» или рис. 4, а, в, г - по варианту «б») соединены стрелками. Соединение каких-либо двух точек в абрисе стрелкой говорит о том, что местность между ними имеет один скат (без перегибов), направление по которому сверху вниз и указывает стрелка. Приступая к изображению рельефа, точки на плане, между которыми в абрисах имеются стрелки, соединяют карандашом тонкими вспомогательными линиями. Интерполяция по намеченным линиям может производиться любым из способов, описанных в учебной литературе [2, с. 249—250].

Найденные интерполяцией следы одноименных горизонталей соединяют плавными кривыми и таким образом получают горизонтали. Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписывают в разрывах горизонталей; при этом верх цифр должен быть обращен в сторону повышения ската местности. При некоторых горизонталях ставят бергштрихи в направлениях характерных линий рельефа; бергштрих обязательно ставят при каждой замкнутой горизонтали.

Через контуры здания, шоссе и грунтовом дороги горизонтали не проводят.

Построение графика заложений. В нижней части плана строят график заложений для уклонов. Задаваясь уклонами 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0.07 и высотой сечения рельефа (1 м) составляемтго плана, вычисляют соответствующие им заложения. Исходной формулой для вычисления является формула уклона:

i — h/d,

где i - уклон;

h - превышение (в нашем случае — высота сечения рельс-фа);

d — заложение.

Пример. Для уклона i =0,02 вычисляем заложение d=hji = 1,0м/0,02 = =50,0 м, которое о масштабе плана составит 25,0 мм.

По одной оси графика откладывают значения уклонов: отложив впритык Друг другу шесть равных отрезков произвольной величины, у концов их подписывают значения уклонов от 0,01 до 0,07 через 0,01. На концах отложенных отрезков восставляют перпендикуляры, по которым откладывают в масштабе 1: 2000 соответствующие уклонам вычисленные значения заложений d. Через концы отложенных заложений проводят плавную кривую (по лекалу).

Оформление топографического плана строительной площадки. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью в соответствии с «Условными знаками...» [19]. При этом необходимо тщательно выдерживать очертания и размеры, а также порядок размещения значков, приведенные в «Условных знаках...» для масштаба 1:2000. Все построения и надписи выполняют тонкими линиями. Вспомогательные построения на плане тушью не обводят.

Береговые линии реки и маленькие окружности, обозначающие реечные точки 7, 10, 13 - 15 и 17, в которых были определены отметки уреза воды, вычерчивают зеленой тушью. Зеленой тушью проводят и по две крайние линии (кюветы) с обеих сторон шоссе.

При вычерчивании элементов рельефа горизонтали проводят коричневой тушью (жженой сиеной). Обычная толщина горизонтали должна быть 0,1 мм, а горизонтали с отметками, кратными 10 м, утолщают в 2,5 раза. Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписывают в разрывах горизонталей; это делается тоже коричневой тушью (в отличие от отметок реечных точек и станций, выписываемых черной тушью). Коричневой тушью ставят и точки в условном знаке песка.

Все остальные линии, условные знаки и надписи выполняют черной тушью. Номера реечных точек тушью не обводят, оставляя их в карандаше.

При отсутствии книги «Условные знаки...» можно руководствоваться образцами условных знаков, приведенными на рис.8.

Ссеверной стороны участка подписывают значения у, а с восточной - х линий координатной сетки. Это делают возле пересечений координатных линий (вершин квадратов) сетки.

В верхней части листа выполняют заглавную надпись, в нижней указывают численный масштаб плана, высоту сечения рельефа и размещают график заложений для уклонов.

Общее представление об оформлении составленного плана дает рис. 9 Построение выполнено по значениям координат, взятым произвольно.

Задание 4. Решение задач по топографическому плану

Строительной площадки

Задача 1. Найти отметку точки А, взятой между двумя соседними горизонталями. Точка А намечается самим студентом между любыми двумя горизонталями. Найденную отметку подписывают на плане возле точки.

Задача 2. Определить уклон отрезка ВС, проведенного между соседними горизонталями. Отрезок проводится в любом месте плана так, чтобы его точки В и С лежали на двух соседних горизонталях. Найденное значение уклона записывают вдоль отрезка.

Задача 3. От точки ПЗ 8 к точке II, пользуясь масштабом заложений, провести кратчайшую ломаную линию так, чтобы ни на одном из ее отрезков уклон не превышал i = 0,02.

Задачи следует решать в «Тетради для выполнения контрольной работы 1». Ответ оформляется на составленном студентом плане; необходимые при этом построения выполняют в карандаше, но четко и аккуратно.

На рецензирование представляются:

1) ответы на контрольные вопросы;

2) решения задач на вычисление дирекционных углов линий и координат точек;

3) ведомость вычислений координат вершин теодолитного хода;

4) тахеометрический журнал;

5) ведомость увязки превышений теодолитно-высотного хода и вычисления отметок станций;

6) план строительной площадки;

7) решения задач по топографическому плану строительной площадки.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2

Работа состоит из трех заданий, выполняемых в «Тетради для выполнения контрольной работы 2». Ответы па вопросы и решения всех задач, входящих в данную работу, высылаются на рецензирование одновременно.

Задание 1. Ответы на вопросы по темам специальной части курса

Студент должен составить ответы на три вопроса из списка вопросов и задач для самостоятельной работы, рекомендуемых в настоящем пособии. Номер вопроса или задачи, как и в контрольной работе 1, определяется последней цифрой учебного шифра студента. Причем студенты, фамилии которых начинаются с букв А, Б,..., К. отвечают на вопросы и решают задачи к темам 11, 13 и к теме, соответствующей номеру специальности, например, студенты специальности 1202 - к теме 14. Студенты, фамилии которых начинаются с букв Л, М,.... Я, отвечают на вопросы и решают задачи к темам 10, 12 и к теме, соответствующей номеру специальности, например, студенты специальностей 1208, 1209 - к теме 18.

Студенты специальности 1211 отвечают на вопросы к теме 16.

Требования к ответам на вопросы изложены в общих методических указаниях (см. с. 7). Во всех случаях, когда для пояснения ответа необходим рисунок, такой рисунок должен быть представлен.

	Пересечение координатных линий (вычерчивается зеленой тушью)
	Пункт полигонометрии (полигонометрический знак)
	Точка съемочного обоснования Реечная точка
	Строение 4-этажное, каменное, нежилое (вычерчивается по заданным размерам в масштабе плана)
	Шоссе (вычерчивается по заданным размерам в масштабе плана; кюветы — четыре крайние линии — зеленой тушью; на проезжей части указывается материал покрытия: А — асфальт, Б — булыжник)
	Грунтовая дорога (вычерчивается по заданным разме­рам в масштабе плана)
	Тропа
	Границы угодий
	Огород, пашня (шрифт – курсив, высота 2 мм)
	Река с отметкой уреза воды и стрелкой направления течения
	Лес: а) хвойный, б) лиственный (расположение кружков произвольное, вычерчиваются кронциркулем; высота значка дерева 2,5 мм, ширина кроны 1,5 мм) Лес вырубленный
	Пески (точки ставятся коричневой тушью)
	Луг (предварительно по всей площади луга строится в карандаше параллельно координатным линиям вспомогательная сетка квадратов со сторонами 5 мм, условные знаки располагают в шахматном порядке)
	Горизонталь с подписью отметки и бергштрихом (вычерчивается и подписывается коричневой тушью)

 

Примечание. Размеры даны в мм

Рис. 8.

Задание 2. Решение задач по обработке результатов