СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ...

28
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ Методические указания для расчётно-графической работы 2 по «Геодезии» для студентов направления 270800.62 «Строительство» профилей «Промышленное и гражданское строительство» и «Теплогазоснабжение и вентиляция» Составители: Ю. А. Колмаков В. И. Костромин Ульяновск УлГТУ 2013

Upload: others

Post on 12-Sep-2020

13 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Методические указания для расчётно-графической работы № 2 по «Геодезии»

для студентов направления 270800.62 «Строительство» профилей «Промышленное и гражданское строительство»

и «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Составители: Ю. А. Колмаков В. И. Костромин

Ульяновск УлГТУ

2013

Page 2: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

УДК 528.48(076) ББК 38.115 я7 С 94

Рецензент ООО «Цитрин», главный инженер Фадеев А.А.

Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета университета.

Съёмочное обоснование строительной площадки : методические указания / сост.: Ю. А. Колмаков, В. И. Костромин. – Ульяновск : УлГТУ, 2013. – 27 с.

Методические указания составлены в соответствии с рабочим учебным планом курса «Геодезия» и предназначен для студентов дневного, вечернего и заочного факультетов направления 270800.62 «Строительство» профилей «Промышленное и гражданское строительство» и «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Работа подготовлена на кафедре «Строительное производство и материалы».

УДК 528.48(076)ББК 38.115 я7

© Колмаков Ю. А., Костромин В. И., составление, 2013

© Оформление. УлГТУ, 2013

С58 С58 С 94

Page 3: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ...................................................................................... 4

2. ПРОЛОЖЕНИЕ ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА ................................................. 5

3. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА .............. 9

3.1. Общие указания по вычислительной обработке ................................. 10

3.2. Прямая и обратная геодезические задачи ............................................ 10

3.3. Обработка журнала теодолитного хода ............................................... 13

3.4. Привязка хода ......................................................................................... 13

3.5. Вычисление координат точек замкнутого хода .................................. 14

3.6. Вычисление координат точек диагонального хода ........................... 17

4. ПРОЛОЖЕНИЯ ПЛАНОВО-ВЫСОТНЫХ ХОДОВ .............................. 19

5. ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫСОТ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОГОХОДА .................................................................................................................. 19

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................ 22

Page 4: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

4

СОЗДАНИЕ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯДля выполнения съёмочных и разбивочных работ на территориистрои-

тельства создают планово-высотную основу. Она состоит из: опорных геодезических сетей; съёмочного обоснования.Опорные геодезические сети делятся на государственные

геодезические сети, инженерно-геодезические сети и сети сгущения. Государственная плановая геодезическая сеть создаётся методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии 1, 2, 3 и 4-го классов, а высотная – нивелированием I, II, III и IV классов. Класс инженерно-геодезических сетей зависит от площади строительства. В большинстве случаев исходным обоснованием служит триангуляция 4 класса.

Плановые сети сгущения развиваются методами триангуляции и полигонометрии 1 и 2 разрядов, а высшая сеть – техническим нивелированием.

Плановое съёмочное обоснование создаётся проложением теодолитных ходов, микротриангуляцией и различного вида засечками. Высотная съёмочная сеть создаётся техническим и тригонометрическим нивелированием.

Съёмочное обоснование развивается от пунктов опорных сетей. На участках съёмки площади до 1 км2 съёмочное обоснование создаётся в виде самостоятельной геодезической сети.

Теодолитные ходы. Системы линий, образующих замкнутый или разомкнутый многоугольник, в котором измерены углы и линии, называется теодолитным ходом.

Существуют следующие схемы построения теодолитных ходов (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Схемы теодолитных ходов: а – замкнутого;

б – диагонального; в – разомкнутого.

Page 5: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

5

Теодолитные ходы разделяются по точности на два вида: ход 1-го порядка прокладывается с относительной погрешностью неболее 1:2000;

ход 2-го порядка – с относительной погрешностью не более 1:1000.Ходы 1-го порядка опираются на пункты триангуляции, трилатерации

и полигонометрии. Ходы 2 порядка прокладываются между ходами 1-го порядка.

В отдельных случаях допускается проложение висячих ходов. Длина ходов и сторон зависит от масштаба съёмки и вида территории (застроенной и незастроенной). В таблице 1.1 приведены параметры теодолитных ходов.

Таблица 1.1 Параметры теодолитных ходов

Показатели

Масштаб съёмки и характер территории

1:500 1:1000 1:2000

З Н З Н З Н

Наибольшая длина хода, км

0,8 1,2 1,2 1,8 2 3

Длина стороны:

наибольшая, м 350 350 350 350 350 350

наименьшая, м 20 40 20 40 20 40

Висячий ход:

наибольшая длина, м 100 150 150 150 200 300

число точек поворота, м 3 1 3 1 3 2

Обозначение: З – застроенная территория; Н – незастроенная территория.

2. ПРОЛОЖЕНИЕ ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА

Проложение теодолитного хода выполняется в такой последователь-ности:

составление проекта ходов; рекогносцировка на местности; закрепление точек хода; производство угловых и линейных измерений; привязка ходов.

Page 6: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

6

Проектирование ходов. Составление ходов производится на крупномасштабных картах (1:1000 – 1:25000) или планах с учётом нормативов, приведённых в таблице 1.1. Точки теодолитного хода следует располагать в местах, удовлетворяющих следующим требованиям:

возможность угловых и линейных измерений; съёмки окружающей местности; сохранности точек в течение долгого времени.Такими местами являются обочины дорог, тротуары, колодцы и т. п.

Стороны хода, прокладываемого в населенных пунктах, по возможности должны пересекать проезжаю часть. Желательно, чтобы с каждой точки были видны основания вех, установленных на соседних точкам хода. Примечание. На учебной практике проектирование ходов не

выполняется. Рекогносцировка на местности. Во время рекогносцировки

отыскиваются пункты опорной сети, уточняется расположение точек теодолитных ходов. Устанавливается нумерация пунктов хода. Точки теодолитного хода закрепляются в основном временными знаками: металлическими костылями, штырями, трубками, деревянными столбами и кольями, а также гвоздями, вбитыми в пни деревьев.

В условиях учебной практики точки хода закрепляются деревянными кольями длиной 15–20 см и толщиной 3–5 см, забиваемыми вровень с землей. Центр знака отмечается гвоздем или крестообразной насечкой. Вокруг точки на расстоянии 0,2 м делается окопка шириной приблизительно 10 см, образующая круг или квадрат. Для отыскания точки рядом точки забивается другой кол (сторожок), который возвышается на 10–15 см над поверхностью земли. На ней надписывается номер точки и номер бригады студентов.

Производство угловых измерений. Для измерения горизонтальных углов и углов наклона теодолит устанавливают в каждой точке хода и приводят в рабочее положение. С этой целью выполняют центрирование, горизонтирование теодолита и установку зрительной трубы по глазу.

Центрирование теодолита 2Т30П производят с помощью нитяного отвеса или зрительной трубы, установленной отвесно. Острие груза нитяного отвеса должно находиться над центром пункта.

Горизонтирование выполняют с помощью уровня на алидаде, горизонтального круга и подъёмных винтов. При любом положении алидады пузырёк цилиндрического уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на одно деление.

Установку зрительной трубы по глазу выполняют вращением окуляра кольца. В результате в окуляре трубы должно быть видно чёткое изображение сетки нитей.

Page 7: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

7

Горизонтальные углы измеряют теодолитом 2Т30П полным приёмов с перестановкой лимба между полуприёмами на 2°–10°. Расхождение угла в полуприёмах допускается не более 1'. Визирование зрительной трубой производят на верх колышка, закрепляющего вершину угла. При отсутствий видимости в створе линии, за колышком устанавливают веху. Центр сетки нитей наводят на низ вехи.

Углы наклона измеряют одним приёмом, с визированием центра сетки нитей на высоту прибора. Контролем качества измерений является постоянство места нуля (МО) в пределах 1'.

Измерение сторон. Измерение длин линий теодолитного хода производят рулеткой. Перед измерением линий определяют действительную длину рулетки путём сравнивания с эталонной мерой.

Сравнение рабочей меры с эталонной мерой называется компарированием. Компарирование выполняют либо сравнением с эталонной рулеткой, либо поверяют на полевом компараторе. При компарировании измеряют температуру воздуха. В результате получают уравнение мерного прибора в виде 𝑙 = 𝑙 + ∆𝑙 , (2.1)

где 𝑙 – номинальная длина мерного прибора, например 20,0 м; 30,0 м и т. д.; ∆𝑙 – поправка за компарирование. Перед измерением створ линии расчищают (убирают камни, высокую

траву и т. д.) и в местах перегибов местности забивают колья для измерения углов наклона. Для повышения точности и контроля измерений линию измеряют дважды — прямо и обратно. Относительная погрешность измерений не должна превышать 1:2000, а при неблагоприятных условиях (пашня, болото) – 1:1000.

В измеренные длины линий вводят поправки: за компарирование, ∆𝐷 ; за наклон линии к горизонту, ∆𝐷 ; за влияние температуры, ∆𝐷 .

Если поправка за компарирование превышает 1:10 000 длины рулетки, то она вводится в измеренные длины линий.

Поправку за наклон учитывают при 𝜈> 1°30'. Если измеряемая линия имеет различные углы наклона на разных участках, то поправку вводят в каждый отрезок отдельно, а затем находят общую длину линии.

Мерные приборы компарируют обычно при температуре близкой к 20°С, а полевые измерения проводят при разных температурах, включая и отрицательные. Поправку за влияние температуры не учитывают, если

Page 8: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

8

разность температур компарирования и измерения длины линии не превышает 8°С.

Привязка теодолитных ходов. Для получения исходных координат и дирекционного угла в теодолитном ходе выполняется привязка к пунктам триангуляции, трилатерации и полигонометрии.

Некоторые схемы привязок доказаны на рисунке 2.1. В схеме непосредственного примыкания (рис. 2.1, а) измеряют

примычный угол 𝛽 и по формуле 𝛼 = 𝛼 + 𝛽 − 180°, (2.2)

вычисляют дирекционный угол стороны теодолитного хода.

Рис. 2.1. Схемы привязки теодолитных ходов: a – непосредственного примыкания; б – проложением привязочного хода;

в – прямой угловой засечкой

Дирекционный угол исходной стороны ВА находят из решения обратной геодезической задачи по известным координатам точек А и В. В качестве исходных принимают координаты пути пп. А(1).

В схеме (рис. 2.1, б) прокладывают короткий привязочный ход от пункта геодезической сети до точки теодолитного хода. В ходе измеряют горизонтальные углы на вершинах пп. А, п. 7 и п. 1 и длины линий DппA.7 и D7.1. По исходному дирекционному углу 𝛼ВА и измеренным углам вычисляют дирекционные углы привязочного хода 𝛼А. , 𝛼 . и дирекционный угол 𝛼 . теодолитного хода 𝛼А. = 𝛼ВА + 𝛽А − 180°; 𝛼 . = 𝛼А. + 𝛽 − 180°; (2.3) 𝛼 . = 𝛼 . + 𝛽 − 180°,

Page 9: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

9

где 𝛽А, 𝛽 и 𝛽 – левые измеренные углы в привязочном ходе. По известным дирекционным углам и горизонтальным проложениям

линий вычисляют приращения координат ∆𝑋 . = 𝑑 . + 𝑐𝑜𝑠𝛼 . ; ∆𝑌 . = 𝑑 . + 𝑠𝑖𝑛𝛼 . ; ∆𝑋 . = 𝑑 . + 𝑐𝑜𝑠𝛼 . ; (2.4) ∆𝑌 . = 𝑑 . + 𝑠𝑖𝑛𝛼 . , а затем координату точки т.7 привязочного хода 𝑋 = 𝑋 + ∆𝑋 . ; (2.5) 𝑌 = 𝑌 + ∆𝑌 . ;

и координаты точки т.1 теодолитного хода: 𝑋 = 𝑋 + ∆𝑋 . ; (2.6) 𝑌 = 𝑌 + ∆𝑌 . .

Привязка теодолитного хода по схеме (рис. 2.1, в) осуществляется прямой угловой засечкой в такой последовательности:

из решения обратной геодезической задачи, по координатам точек А,В и С вычисляют дирекционные углы и длины линий АВ и ВС; в каждом треугольнике находят сумму измеренных углов, невязку,поправку и исправленные значения углов; по исходным дирекционным углам 𝛼ВА и 𝛼ВС и исправленным углам𝛽 и 𝛽 вычисляют дирекционные углы линий 𝛼А и 𝛼С ; по теореме синусов вычисляют длины сторон 𝛼А и 𝛼С ; используя дирекционные углы 𝛼А и 𝛼С и длины линий 𝑑А и 𝑑С ,вычисляют дважды приращение координат точки т.1; из дважды вычисленных значений координат точки т.1 образуютсреднее значение.

3. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКАТЕОДОЛИТНОГО ХОДА

Необходимые материалы и принадлежности. Бланки решения обратной задачи и вычисления координат

теодолитного хода, карандаш, ручка и микрокалькулятор, Порядок выполнения работы.

Page 10: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

10

Перед выполнением задания студенты должны изучить соответствующие главы учебников [1,с. 45-52, 117-121, 125-134; 2,с. 143-154; 3]:

Работа выполняется индивидуально. Исходные данные для своего варианта задания студент выбирает из приложения 1 по порядковому номеру своей фамилии в журнале группы. Исходные данные координаты пунктов:

XA= YA= XB= YB= Отметка пункта: НА=

3.1.Общие указания по вычислительной обработке

Записи делают карандашом или ручкой прямым вычислительнымшрифтом. В десятичных дробях целую часть от дробной отделяютзапятой;

не допускается исправление цифры по цифре: неверные числа (но от-дельные цифры) зачеркивают одной чертой, а верные выписывают насвободном месте;

поправки записывают над исправляемыми значениями измеренныхвеличин;

при переписке копию и оригинал сверяют путём считки.

3.2. Прямая и обратная геодезические задачи

Для обработки результатов геодезических измерений, проектирования и строительства зданий и сооружений применяются прямая и обратная геодезические задачи.

Геодезическая прямая задача — по координатам одной точки, дирекционному углу и горизонтальному проложению находятся координаты второй точки. Даны координаты ХА, YA точки А, дирекционный угол 𝛼 и расстояние d между этими точками. Требуется найти координаты XB, YB точки В(рис.3.1). Из рисунка 3.1 можно записать 𝑋 = 𝑋 + ∆𝑋 ; (3.1)𝑌 = 𝑌 + ∆𝑌 .

Разности (3.1) называются приращением координат. Приращения координат вычисляют по формулам:

Page 11: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

11

∆𝑋 = 𝑑 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼 ; (3.2) ∆𝑌 = 𝑑 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝛼 .

Координаты точки B определяют из выражений 𝑋 = ∆𝑋 + 𝑋 ; (3.3) 𝑌 = ∆𝑌 + 𝑌 .

Знаки приращений координат зависят от величины значения дирекционного угла.

Рис. 3.1. Прямая и обратная геодезические задачи

Пример. Длина линии d равна 125,51 м, угол 𝛼 равен 132°45.0', а координаты точки А равны ХА = 1251,25 м и УА = 975,68 м.

По формуле (3.3) найдём 𝑋 = 1251,25 + 125,51 ∙ 𝑐𝑜𝑠132°45′ = 1251,25 + (−85,20) −1166,05; 𝑌 = 975,68 + 125,51 ∙ 𝑠𝑖𝑛132°45 = 975,68 + 92,16 = 1067,84. Геодезическая обратная задача – по известным координатам двух

точек требуется найти дирекционный угол и горизонтальное проложение. Даны прямоугольные координаты двух точек А(ХA,YA) И B(ХB,YB).

Найти дирекционный угол 𝛼 и расстояние 𝑑 . Из рисунка 3.1 следует, что приращения координат равны 𝑋 = 𝑋 − 𝑋 ; (3.4)𝑌 = 𝑌 − 𝑌 ,

а величина румба 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ∆∆ = 𝑟. (3.5)

Page 12: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

12

Название четверти, в которой лежит направление АВ, определяется по знакам приращения координат и из таблицы 3.1.

Таблица 3.1 Связь дирекционных углов и румбов

Четверть Наименование

румба Значение угла

Приращения Дирекционный угол ∆X ∆Y

1 СЮ 0°-90° + + α=r 2 ЮВ 90°-180° - + α=180°-r

3 ЮЗ 180°-270° - - α=r+180°

4 СЗ 270°-360° + - α=360°-r

В соответствии с четвертью, по формулам, приведённым в табл. 3.1, вычисляют дирекционный угол линии. Для нахождения горизонтального проложения линии применяются следующие формулы:

𝑑 = ∆𝑋 + ∆𝑋 = ∆ = ∆ . (3.6)

Правильность определения дирекционного угла проверяется по чертежу или решением прямой задачи.

Пример, координаты точек А и В равны

XA=1251,25 YA=1166,05 XB=975,68 YB=1067,84

По формуле (3.4) вычислим приращения координат 𝑋 = 𝑋 + 𝑋 = −85,20; 𝑌 = 𝑌 + 𝑌 =92,16.

По формуле (3.5) находим величину румба 𝑟

𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 92,1685,20 = 47°15.0 . По знакам приращений координат−∆ХАВ и +∆YAB из таблицы 3.1 видно,

что направление АВ находится во второй четверти и дирекционный угол соответственно равен 𝛼 = 132°45′0.

Длину линии dАВ находим по формуле (3.6), d=126.51 м.

Page 13: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

13

3.3. Обработка журнала теодолитного хода

В приложении 2 приведен журнал теодолитного хода. Вычислить горизонтальные углы β и длины линий D.

Горизонтальные углы измерены при двух положениях круга КЛ-β1 и КЛ- β2. Вычислить значения углов в полуприёмах и при выполнении условия |β − β | ≤1',0 найти с точностью до 0',1 углы 𝛽ср = (𝛽 + 𝛽 )/2 (3.7)

Определить длины сторон хода 𝐷ср = (𝐷пр + 𝐷об)/2 (3.8)

и с точностью до 0,01 м их горизонтальное проложение d по формуле 𝑑 = 𝐷ср ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜈 (3.9) При угле наклона линии ν≤1°30' принять d=Dср

Задание. 1. Вычислить значение углов и длин сторон.2. Составить схему теодолитного хода в масштабе 1:2000, на которойуказать исходные пункты точки хода, значения углов и сторон(горизонтальные проложения). Образец схемы дан в приложении 3.

3.4. Привязка хода

Привязка теодолитного хода осуществляется в два этапа: определение исходного дирекционного угла 𝛼 стороны ВА; передача исходного дирекционного угла 𝛼 на сторону

теодолитного хода 1(А)2 .Схемы привязки хода дана в приложении 4. Исходный дирекционный угол определить из решения обратной

геодезической задачи. Исходными являются координаты пунктов А и В. Используя вычисленный дирекционный угол 𝛼 , вычислить

дирекционный угол стороны хода 𝛼 ∙ = 𝛼 ∙ + 𝛽 − 180°, (3.10)

Задание. 1. Выбрать из приложения 1 значения координат точек А и В.

Page 14: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

14

2. Решить обратную геодезическую задачу.3. Вычислить дирекционный угол стороны теодолитного хода 1-2. Для

всех вариантов примычный угол β=45° 14',0.

3.5. Вычисление координат точек замкнутого хода

Выписать в ведомость вычисления координат (приложение 5) средние значение углов и линий. Найти сумму измеренных углов ∑βизм и угловую невязку хода 𝑓 = ∑ 𝛽изм − ∑ 𝛽 , (3.11)

где ∑βT – теоретическая сумма углов; ∑βизм – сумма измеренных углов; n – число углов полигона. Сравнить полученную величину 𝑓 с допустимой углов и невязкой 𝑓 доп, вычисляемой по формуле 𝑓 доп = 1,0√𝑛, (3.12)

где n – число вершин теодолитного хода.

Контролем измерений и вычислений углов служит неравенство 𝑓 ≤ 𝑓 доп. (3.13)

Если неравенство (3.13) выполняется, вычислить поправки во все измеренные углы со знаком, обратным знаку невязки 𝑉 = − , (3.14)

с округлением до 0'1. Если поправки поровну в углы ввести невозможно, то большие по абсолютной величине поправки вводят в углы, образованные короткими сторонами.

Поправки распределить в измеренные углы 𝛽испр = 𝛽изм + 𝜈 . (3.15)

Контролем введения поправок является равенство ∑ 𝑣 = −𝑓 . (3.16)

Page 15: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

15

А контролем вычисления исправленных углов ∑ 𝛽испр = 180°(𝑛 − 2). (3.17)

Выписать в ведомость приложения 5 исходный дирекционный угол (полученный в разделе 3.4) и вычислить дирекционные углы других сторон по формуле (для правых углов) 𝛼 = 𝛼 + 180° − 𝛽 , (3.18)

где 𝛼 – дирекционный угол последующей стороны; 𝛼 – дирекционный угол предыдущей стороны; 𝛽 – угол между предыдущей и последующими сторонами полигона Если сумма 𝛼 + 180° окажется меньше 𝛽 , то к ней прибавляют

360°.Дирекционный угол измеряется от 0° до 360°, поэтому от дирекционных углов сторон, превышающих 360°, вычитают 360°.

Вычисление дирекционных углов ведут в следующем порядке (графы 4 и 5 приложения).

Контролем вычисления дирекционных углов является равенство вычисленного угла 𝛼 ∙ его исходному значению.

Вычислить румбы сторон и записать их значения против соответствующих дирекционных углов. Подсчитать и записать периметр полигона ∑d=P.

Линии α r

1-2

164°12'1 ЮВ: 15°47'8

+180°_____

344°12'1

-133°22'7

2-3 210°49'4 ЮЗ: 30°49'4

+180°_____390°49'4 -102°42'5

3-4 288°06'9 СЗ: 71°53'1

+180°_____

468°06'9

-105°36'7_

362°30'2

-360°____

4-5 2°30'2 СВ: 2°30'2

Page 16: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

16

+180°____

182°30'2

-151°12'7

5-6 31°17'5 СВ: 31°17'5

+180°____

211°17'5

-109°51'5

6-1 101°26'0 ЮВ: 78°34'0

+180°____281°26'0 -117°13'9

1-2 164°12'1

Вычислить приращения координат ∆Х и ∆Y для каждой стороны ∆𝑋 = 𝑑 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼, ∆𝑌 = 𝑑 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝛼 . (3.19)

Значения ∆X и ∆Y записать в ведомость вычисление координат, округлив до 0,01 м.

Вычислить алгебраические суммы приращений координат ∑∆Xи ∑∆Y, эти суммы представляют собой невязки 𝑓 и 𝑓 приращений, так как теоретические суммы приращений координат в замкнутом ходе равны нулю.

Таким образом, 𝑓 = ∑∆𝑋выч , 𝑓 = ∑∆𝑌выч . (3.20)

Определить абсолютно линейную невязку fp хода

𝑓 = 𝑓 + 𝑓 . (3.21)

Для оценки точности теодолитного хода вычисляют относительную линейную невязку хода как частное от деления абсолютной невязки на периметр полигона. Относительная линейная невязка представляет дробь с числителем единица и знаменателем, показывающим точность хода, и не должна превышать 1/2000. В рассматриваемом примере = . . ≈ < . (3.22)

При выполнении условия (3.22) вычислять поправки V∆X и V∆Y в приращения координат по формулам

Page 17: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

17

𝑉∆ = − 𝑑; 𝑉∆ = − 𝑑. (3.23)

Значения поправок прямо пропорциональны длинам сторон хода и обратны знаку соответствующей невязки. Контролем вычисления поправок служат равенства ∑ 𝑉∆ = −𝑓 ; ∑ 𝑉∆ = −𝑓 . (3.24)

Величины поправок округлить до 0,01 метра и записать в ведомость вычисления координат (приложение 5) над соответствующими значениями приращений. Исправленные приращения координат вычислить по формулам

∆𝑋исп = ∆𝑋выч + 𝑉∆ ; ∆𝑌исп = ∆𝑌выч + 𝑉∆ ; (3.25)

Контролем правильности вычисления исправленных приращений является равенство нулю их сумм: 𝑉∆ = 0; 𝑉∆ = 0;

Координаты точек теодолитного хода вычислить путём последовательного алгебраического сложения координат предыдущих точек с соответствующими исправленными приращениями 𝑋 = 𝑋 + ∆𝑋исп; 𝑌 = 𝑌 + ∆𝑌исп; (3.26)

где 𝑋 и 𝑌 – координаты последующей; а 𝑋 и 𝑌 – предыдущей точек хода; ∆𝑋исп и ∆𝑌исп – исправленные приращения координат, взятые со

своим знаком. Контролем правильности вычисления координат является получение

координат исходной точки.

3.6. Вычисление координат точек диагонального хода

Диагональный ход является разомкнутым теодолитным ходом, опирающимся на две исходные стороны (с известными дирекционными углами αн и αк) и два исходных пункта (с известными координатами хн,ун и хк, ук).

Исходными данными в нашем случае служат:

Page 18: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

18

вычисленные значения дирекционных углов сторон замкнутого ходаα32 и α54; измеренные в диагональном ходе левые по ходу горизонтальныеуглы (в точках 7 и 8 и два примычных угла в точках 2 и 5); горизонтальныепроложения линий и координат точек 2 и 5.Значения углов и длин сторон хода берут из журнала измерений и

углов (приложение 2). Затем вычисляют начальный 𝛼н = 𝛼 = 𝛼 ± 180°; и конечный 𝛼к = 𝛼 = 𝛼 ± 180°. дирекционные углы и заносят их в ведомость вычисления координат

(приложение 6). Определить угловую невязку 𝑓 по формуле 𝑓 = ∑ 𝛽 − (𝛼к − 𝛼н + 180° ∙ 𝑛); (3.27)

где ∑ 𝛽 – сумма левых по ходу измеренных углов в диагональном ходе, включая и примычные; 𝛼к и 𝛼н – дирекционные углы исходных направлений; 𝑛 – число углов. Вычислить допустимую угловую невязку по формуле 𝑓 доп = 1′0√𝑛 . (3.28)

Если 𝑓 ≤ 𝑓 доп , то вычислить поправки и исправленные значения горизонтальных углов по аналогии обработки замкнутого хода.

Дирекционные углы вычисляются по формуле 𝛼 = 𝛼 + 𝛽 − 180°. (3.29)

Контролем вычисления дирекционных углов является равенство вычисленного дирекционного угла 𝛼 и его исходные значения.

Найти по формуле (3.2) приращения координат и их алгебраическую суммы ∑∆X и ∑∆Y. Невязки приращений координат определить из выражений. 𝑓 = ∑ ∆𝑋 − (𝑋 − 𝑋 ); 𝑓 = ∑ ∆𝑋 − (𝑌 − 𝑌 ). (3.30)

Вычислить абсолютную и относительную линейную линейные невязки хода.

Page 19: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

19

Допустимая относительная линейная невязка диагонального хода (ход 2 порядка) не должна превышать ∆ ≤ . (3.31)

При выполнении условия (3.31) увязку приращений координат производят так же, как и в основном ходе.

Вычисления координат следует начинать с точки 2 (с координатами X2, Y2) и получить в конце координаты точки 5(X5, Y5).

4. ПРОЛОЖЕНИЯ ПЛАНОВО-ВЫСОТНЫХ ХОДОВ

Обоснованием для топографических съемок и разбивочных работ служат теодолитно-нивелирные, теодолитно-высотные и теодолитно-тахеометрические ходы.

При проложении теодолитно-нивелирных ходов расстояния измеряются стальной лентой или рулеткой дважды, горизонтальные углы – теодолитом полным приёмом. Превышения определяются геометрическим нивелированием.

В теодолитно-высотных ходах расстояния и горизонтальные измеряются так же, как и в теодолитно-нивелирных ходах, а превышения определяются тригонометрическим нивелированием в прямом и обратном направлениях.

При проложении теодолитно-тахеометрических (тахеометрических) ходов горизонтальные углы измеряют так же, как и в теодолитном ходе, расстояния определяют при помощи нитяного дальномера, превышения – тригонометрическом нивелировании в прямом и обратном направлениях (Приложение 4).

5. ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫСОТ ТОЧЕКТЕОДОЛИТНО-ВЫСОТНОГО ХОДА

В ведомостях вычисления высот точек (табл. 5.1) в графах 1, 2, 3 приведены номера точек, углы наклона ν и горизонтальные проложения d линий хода. В графу 7 (табл.5.1) записать отметку точки А-Н1(А) из приложения 1, выбранную по своему варианту.

Page 20: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

20

Таблица 5.1 Ведомость вычисления высот точек хода

№ ν d, м h, м Vh, м Hур, м H, м 1 2 3 4 5 6 7

(A)1 1°47.8’ 3°05.9’ -2°19.3’ -1°09.3’ 0°08.4’ -1°33.1’

69.20 2.17 1 80.21 2 88.88 23 89.00 34 73.33 45 66.47 56 75.12 6

(A)1 1 80.21

P= fh= ∑Vh= ∑hур=

Вычислить превышения h между точками по формуле ℎ = 𝑑𝑡𝑔𝜈 (5.1) и записать их значения в графу 4. Найти сумму превышений ∑h в ходе. В замкнутом ходе сумма

превышений равна невязке 𝑓 = ∑ ℎ , (5.2) и её допустимое значение по формуле 𝑓 .доп = , √ , (5.3)

где P – периметр хода в метрах; n – число превышений. При 𝑓 ≤ 𝑓 доп вычислить поправки в превышения пропорционально

длинам сторон до 0.01 м 𝑉 = − 𝑑 , (5.4)

и записать их в графу 5. Контроль вычислений поправок ∑ 𝑉 = −𝑓 . (5.5) Вычислить исправленные превышения ℎур = ℎ + 𝑉 (5.6) и записать в графу 6. Определить отметки точек хода по формуле 𝐻 = 𝐻 + ℎур (5.7) и занести в графу 7 (табл. 5.1) Контролем вычисления высот является получение исходной отметки H1.

Page 21: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

21

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Киселёв, М. И. Геодезия : учебник / М. И. Киселёв, Д. Ш. Мих-елев. – М. : Издательский центр «Академия», 2008. – 384 с.

2. Колмаков, Ю. А. Геодезические измерения : учебное пособие /Ю. А. Колмаков. – Ульяновск :УлГТУ, 2003. – 195 с.

3. Колмаков, Ю. А. Инженерная геодезия : учебно-методическийкомплекс / Ю. А. Колмаков. – Ульяновск :УлГТУ, 2006. – 208 с.

Page 22: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

22

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Примечание: в таблице приведены исходные данные для первой учебной группы. Для получения исходных данных для второй группы к значениям X1, Y1 и H1(А) прибавить 2,02. Для третьей группы 3,03 м и т. д.

№ Координаты ПП А Координаты ПП В H 1(А) X Y X Y

1 1203,02 2604,03 1353,02 2604,03 101,03 2 1207,06 2608,07 1354,8 2634,12 105,072 3 1211,1 2612,11 1352,04 2663,5 109,114 4 1215,14 2616,15 1345,02 2691,24 113,156 5 1219,18 2620,19 1334,05 2716,69 117,19 6 1223,22 2624,23 1319,48 2739,29 121,232

7 1227,56 2628,27 1301,9 2758,34 125,275

8 1231,3 2632,31 1282,24 2773,42 129,316 9 1235,34 2636,35 1260,92 2784,17 133,35 10 1239,38 2640,39 1238,81 2790,41 137,392 11 1243,42 2644,43 1216,72 2791,06 141,434 12 1247,46 2648,47 1195,45 2789,14 145,476 13 1251,5 2652,51 1145,77 2782,01 149,51 14 1255,54 2656,55 1158,41 2770,88 153,554, 15 1259,53 2660,59 1143,99 2756,18 157,596 16 1263,62 2664,63 1133,18 2738,73 161,638 17 1267,66 2668,67 1126,3 2718,01 165,67 18 1271,7 2672,71 1123,75 2697,56, 169,712 19 1275,74 2676,75 1125,73 2679,44 173,754 20 1279,78 2680,79 1132,29 2653,37 177,796 21 1283,82 2684,83 1143,36 2632,13 181,83 22 1287,8 2688,87 1158,73 2612,5 185,872 23 1291,9 2692,91 1178,05 2595,21 189,914 24 1295,94 2696,95 1222,45 2566,17 193,956 25 1299,98 2700,29 1250,4 2559,4 197,99 26 1303,02 2704,03 1278,86 2555,97 202,03 27 1307,06 2708,07 1307,07 2558,06 206,07 28 1311,1 2712,11 1339,21 2564,75 210,11 29 1315,14 2716,15 1368,5 2575,96 214,16 30 1319,18 2720,19 1396,15 2591,42 218,2

Page 23: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

23

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Журнал измерения углов

Дата: ___________ 20___ г. № прибора _________ Наблюдал ___________

Вычислял ___________

№ ст.

№ точки набл.

Отсчёты Гориз. угол

Средн. знач. гориз. угла

МО Вертик. угол

Длина линий по гориз.

кругу

по верт. кругу

КЛ 6 289°5,0' 117°14,0' (1-2) 1 2 172°1,0' 117°14,2' -0°50' 69,20 КП 6 20°4,5' 117°14,5' 69,21

2 262°0,0' 69,20 КЛ 1 10°47,0' (2-3) 2 3 237°3,5' 133°3,5' 0°10' 88,86 КП 1 100°4,5' 133°23,0' 88,90

3 327°2,0' 133°22,5' 88,88 КЛ 2 151°9,5' (3-4) 3 4 49°17,0' 0°10' 88,99 КП 2 240°0,0' 89,02

4 137°7,0' КЛ 3 106°8,5' (4-5) 4 5 1°11,0' -1°30' 73,35 КП 3 197°0,0' 73,36

5 91°48,5' КЛ 4 200°17,0' (5-6) 5 6 49°4,0' -2°35' 66,56 КП 4 291°6,5' 66,52

6 140°3,5' КЛ 6 15°58,0' (6-1) 6 2 266°6,5' -0°25' 75,11 КП 6 105°7,0' 75,14

2 355°5,0'

Диагональный ход КЛ 8 351°9,0' (7-2)

7 2 95°47,0' -0°30' 57,96КП 8 256°1,0' 57,98

2 0°00,0' КЛ 5 40°36,0' (7-8)

8 7 272°7,5' -0°25' 52,72КП 5 118°8,5' 52,73

7 0°00,0'

Page 24: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

24

Окончание приложения 2

№ ст.

№ точки набл.

Отсчёты Гориз. угол

Средн. знач. гориз. угла

МО Вертик. угол

Длина линий по гориз.

кругу

по верт. кругу

КЛ 4 100°9,0' (5-8) 5 8 4°59,5' -0°40' 44,23 КП 4 193°2,5' 44,21

8 97°22,0' КЛ 7 22°17,0' 2 3 340°7,0' КП 7 111°2,5'

3 70°12,5'

Page 25: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

25

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Схема теодолитного хода

Page 26: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

26

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

П. 1. Привязка теодолитного хода

П. 2. Схема тригонометрического нивелирования

П. 3. Схема измерения расстояния нитяным дальномером

Page 27: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

Ведом

ость

вычисления координат

точек

теодолитного хода

±x

±

x

±

yx

y

12

34

56

111

7°14

,2'

117°

13,9

' 0,

01-0

,01

1202

,17

1986

,09

164°

12,1

' ЮВ

: 15°

47,8

' 69

,20

-66

,59

18,8

4-

66,5

818

,83

213

3°23

,0'

133°

22,7

' 0,

02-0

,01

1435

,59

2004

,92

210°

49,4

' ЮЗ:

30°

49,4

' 88

,88

-76

,33

-45

,54

-76

,31

-45

,55

310

2°42

,8'

102°

42,5

' 0,

02-0

,01

1059

,28

1959

,37

288°

6,9'

СЗ:

71°

53,1

' 89

,00

27,6

7-

84,5

927

,69

-84

,6

410

5°37

,0'

105°

36,7

' 0,

01-0

,01

1086

,97

1874

,77

2°30

,2'

СВ

: 2°3

0,2'

73

,33

73,2

63,

2073

,27

3,19

515

1°13

,0'

151°

12,7

' 0,

01-0

,01

1160

,24

1877

,96

31°1

7,5'

СВ

: 31°

17,5

'66

,47

56,8

34,5

256

,81

34,5

1

610

9°51

,8'

109°

51,5

' 0,

01-0

,01

1217

,05

1912

,47

101°

26,0

' ЮВ

: 78°

34,0

' 17

,12

-14

,89

73,6

3-

14,8

873

,62

(1)

(117

°13,

9')

1202

,17

1986

,09

164°

12,1

'

∑βi

720°

01,8

'

∑βτ

720°

00,0

'

fβ+1

,8

fβ доп

2,4

ПРИЛОЖЕНИЕ

5

Ва риант

№__

_

Исправленны

е углы

Измеренны

е углы

точек

Замкнутый ход

78

910

Вычисленны

е приращ

ения

Исправленны

е приращ

ения

Координаты

ячейки

Длина

линий

Румбы

Дирекционны

е углы

𝑝=462 𝑓=

−0,08𝑓=0

,06∆𝑥=0

,00∆𝑦=0

,00𝑓=

(0,08)+(0,06

)=0,10

𝑓 𝑝 𝑝=0,10 4620=1 4600<1 2000

11

12

27

Page 28: СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИvenec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Kolmakov.pdf · 2013. 11. 1. · Съёмочное обоснование

Учебное электронное издание

СЪЁМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Методические указания для расчётно-графической работе № 2

Составители: КОЛМАКОВ Юрий Андреевич КОСТРОМИН Виктор Иванович

Редактор Н. А. Евдокимова

Объем данных 0,75 Мб. ЭИ № 150.

Ульяновский государственный технический университет, ИПК «Венец» 432027, г. Ульяновск, ул. Сев. Венец, д. 32.

Тел.: (8422) 778-113. E-mail: [email protected]

http://www.venec.ulstu.ru