Все полученные результаты заносим в таблицу - журнал технического нивелирования.
5. Нивелирование «вперед». Выполняем между теми же точками А и В (рис. 5). Высота точки А, являющейся репером, равна 120,10 мм, над ней устанавливаем нивелир и приводим в рабочее положение. Измеряем высоту инструмента i - расстояние от поверхности земли до центра окуляра. Зрительную трубу нивелира визируем на рейку, установленную над точкой В, и снимаем отсчет. Превышение определяем как разницу h = i - b.
Рис. 5
H=120,10 м
i=1,54 м
b=2350
h = i - b=1,54-2,35=-0,81 (м)
Н= H+ h=120,10-0,81 =119,29 (м)
Н= H+ i=120,10+1,54 =121,64 (м)
6. Определение расстояния по нитяному дальномеру нивелира. Расстояние измеряем между теми же точками А и В. Нивелир, установленный над точкой А, визируем на рейку В и снимаем два отсчета по дальномерным штрихам (рис. 6). Затем вычисляем расстояние
Д = К n,
где К - коэффициент нитяного дальномера, равный 100; n - разница отсчетов, снятых по дальномерным штрихам сетки нитей инструмента.
Рис. 6
Наши расчёты:
В=2377
Н=2238 Д=100*(2377-2238)=13900(мм)=13,9(м)
Поверки теодолита
Чтобы обеспечить ожидаемую точность измерения углов, теодолит должен удовлетворять ряду физических, механических и геометрических условий. Наибольшее значение при измерении углов имеет соблюдение геометрических условий, потому что они быстрее всего подвержены изменениям в процессе работы и при транспортировке прибора. В связи с этим требуется систематически выполнять поверки теодолита.
Каждая поверка состоит из двух частей:
1) выявления нарушения или соблюдения данного геометрического условия;
2) исправления положения соответствующей части прибора для устранения нарушения поверяемого условия.
1. Ось цилиндрического уровня U - U1 должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибор I - I1. Поворотом верхней части теодолита устанавливаем ось уровня в направлении двух любых подъемных винтов подставки и, вращая их в противоположные стороны, приводим пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачиваем верхнюю часть прибора на 90°, ориентируя ось уровня по направлению третьего подъемного винта, и вращением этого винта вновь приводим пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт. После этого поворачиваем верхнюю часть теодолита на 180°. Условие поверки выполняется, если пузырек уровня смещается от нуль-пункта не более чем на 1 деление ампулы. Выполнив последовательно все пункты, мы привели пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поверку повторили. Отклонение пузырька оказалось допустимым.
2. Визирная ось зрительной трубы V-V1 должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы H - H1 (рис. 2). Методика поверки зависит от особенностей отсчетной системы прибора. Теодолит с односторонним отсчетным устройством (мы используем теодолит ТЗО) устанавливаем по цилиндрическому уровню. Зрительную трубу переводим в положение КП (вертикальный круг справа от окуляра) и визируем на удаленную, четко видимую точку (угол дверного проёма), расположенную приблизительно в горизонтальном направлении. Наведя вертикальную нить на изображение точки, берем отсчет П1 по горизонтальному кругу. Отпустив закрепительный винт, переводим трубу через зенит. Освободив алидаду, наводим трубу на ту же точку и при втором положении вертикального круга КЛ (круг слева) берем отсчет Л1 по горизонтальному кругу. Отпустив закрепительный винт подставки теодолита, поворачиваем его верхнюю часть вместе с лимбом на 180°. После этого повторяем указанные наведения и берем новые отсчеты П2 и Л2. Вычисляем угловую величину с неперпендикулярности осей. Угол с называют коллимационной погрешностью
Допустимое значение с равно 2' для теодолита ТЗО.
Рис. 2
Наши отсчёты:
П=46°22'
Л=46°34'
П=226°23'
Л=226°23'
= -0,050°03'
3. Место нуля вертикального круга должно быть постоянным и равным или близким к нулю. В теодолите ТЗО сначала приводим в нуль-пункт пузырек цилиндрического уровня. Затем визируем зрительной трубой на удаленную четко видимую точку (угол дверного проёма), совмещаем с ее изображением среднюю горизонтальную нить сетки. Берем отсчет по вертикальному кругу. После этого переводим зрительную трубу через зенит, проверяем положение пузырька цилиндрического уровня, визируем на ту же точку и берем второй отсчет по вертикальному кругу. Место нуля вычисляем по формуле
МО =(П + Л )/2,
где П и Л - отсчеты по вертикальному кругу в положениях теодолита КП и КЛ соответственно.
Наши отсчёты:
Л=4°24,5'
П=-4°25'
МО=(-4°25'+4°24,5')/2=-0°00'25”
4. Ось вращения зрительной трубы H-H1 должна быть перпендикулярна к вертикальной оси I-I1 вращения теодолита. Для поверки теодолит устанавливаем на расстоянии 10 м от стены здания, приводим его в рабочее положение по уровню и визируем зрительной трубой на верхнюю часть стены под углом 40°, наводим вертикальную нить на хорошо видимую точку (угол дверного проёма). Затем трубу переводим в горизонтальное положение, и по сигналам наблюдателя помощник отмечает на стене точку, совпадающую с вертикальной нитью сетки. После этого переводим трубу через зенит и при втором положении вертикального круга визируем на верхнюю точку. Снова переводим зрительную трубу в горизонтальное положение. Изображение отмеченной точки совпало с вертикальной нитью.
5. Ось оптического визира должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы V- V1 . Для поверки зрительную трубу визируем на угол дверного проёма, находящийся примерно через 100 м от теодолита. Затем наблюдаем тот же предмет через перекрестие визира. Существенных отклонений от нормы обнаружено не было.
6. Один из штрихов сетки нитей должен быть перпендикулярен к горизонтальной оси теодолита H-H1 , а другой ей параллелен. Для поверки после приведения вертикальной оси теодолита в отвесное положение наводим зрительную трубу на отчетливо видимую удаленную точку так, чтобы ее изображение получилось у края поля зрения трубы на горизонтальном штрихе сетки нитей. За исходную точку мы приняли вывеску на двери. Затем плавным движением наводящего винта алидады горизонтального круга поворачиваем теодолит вокруг вертикальной оси и наблюдаем за положением штриха сетки относительно наблюдаемой точки. Изображение точки не сходит со штриха. Условие выполнено.
ПРОДОЛЬНОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕПроизводим нивелирование вдоль оси линейного сооружения (длина хода 500 м). Точка начала и направление движения задаются руководителем практики. Трасса должна иметь угол поворота и поперечник, который разбиваем на участки, имеющие перепад высот слева и справа от разбиваемой оси.
Нулевой пикет трассы привязываем к существующему реперу, высоту которого задает преподаватель. Затем над ним устанавливаем теодолит, приводим в рабочее положение и задается створ с помощью вехи. Затем измеряем вертикальный угол полученного направления и вычисляем поправку за наклон линии к горизонту, определяем расстояние, соответствующее горизонтальному проложению 100 м, D = 100 + ДDн. Далее два мерщика и наблюдатель у инструмента откладывают в заданном створе полученное расстояние и закрепляют пикеты. Полотно мерной ленты при этом должно совпадать с вертикальным штрихом сетки нитей теодолита. На каждом пикете одновременно закрепляем по две плюсовых точки, это характерные точки ситуации и рельефа (самые высокие и самые низкие места, пересечения с существующими дорогами, тропинками и т.д.). При этом колышек высотой примерно 10 см забиваем вровень с землей и рядом устанавливаем сторожок высотой примерно 20 см, на боковой грани которого подписываем обозначение точки. Измерения выполняем до точки, являющейся вершиной угла и определяют ее пикетажное выражение.
Затем теодолит переносим в эту точку (ВУ) и измеряем угол поворота трассы ц, задав дальнейшее направление хода и закрепив ВУ его вехой (рис.7).
Рис. 7
По величине угла ц и радиусу кривой R = 100 м определяем параметры круговой кривой:
- тангенс T = R tg ц / 2;
- кривую К = = ;
- биссектрису Б = R (Sec - 1);
- домер Д = 2Т - К.
Рис. 8
Используя полученные значения, определяем положения главных точек круговой кривой (НК; СК; КК) и вычисляем их пикетажное значение. Только после этого производится дальнейшая разбивка трассы.
Рис. 9
На каждом пикете должно быть не менее двух плюсовых точек, на одной из них разбиваем поперечник. При этом теодолит устанавливаем над точкой, в которой он разбивается, от направления трассы откладываем угол, равный 90°, и измеряем вертикальные углы двух направлений (слева и справа от оси трассы). Вычисляем поправку за наклон линии к горизонту и закрепляем по две точки слева и справа от оси трассы, затем определяем горизонтальное положение до них.
После закрепления пикетов, плюсовых точек, точек поперечника и главных точек круговой кривой составляем пикетажный журнал и производим нивелирование, все результаты которого заносим в журнал технического нивелирования (см. прил. 2).
В пикетажном журнале ось трассы изображаем в виде прямой линии, направление поворота показываем стрелкой. Все расстояния откладываем в масштабе 1: 2000, обозначаем ситуацию и на полях выполняем расчет и контроль главных точек горизонтальной круговой кривой.
Нивелирование производим дважды (в прямом и обратном направлениях) методом «из середины». В прямом ходе инструмент устанавливаем на каждом пикете примерно на середине. На предыдущий пикет снимаем задние отсчеты (черный и красный), на последующий - передние (черный и красный). Плюсовые точки поперечника и кривой нивелируем как промежуточные только по черной стороне рейки. Отсчеты записываем в соответствующие графы журнала технического нивелирования, соблюдая строки. В обратном ходе нивелируем только связующие точки (некоторые пикеты или плюсовые) методом «из середины». После окончания нивелирования трассы производим детальную разбивку горизонтальной круговой кривой способом прямоугольных координат. За ось Х принимаем направление тангенса, а за ось Y - перпендикулярное к нему направление (рис.9). Разбивка производится в двух направлениях: от начала кривой к вершине угла и от конца кривой к вершине угла. На кривой закрепляем точки через каждые 5 м (10 м) кривой. Координаты Х и Y каждой точки вычисляем по формулам:
Х = R sin б;
Y = 2R sin2 б/2;
Б = = с,
где с - угол, равный 1 рад; К - длина криволинейного участка.
Рис. 10
Аналогично производим вынос пикета на кривую. Длину кривой в этом случае определяем следующим образом:
К = 100 - l,
где l - расстояние от предыдущего пикета до начала кривой.
После окончания полевых работ все используемые деревянные колышки собираем!
При выполнении расчетов определяем высотную невязку fh , мм:
f h = ?hпр - ?hобр
и сравниваем с допустимой fh доп, мм:
fh доп = ± 50 ,
где L - длина хода, км.
Если выполняется условие fh fh доп, то полученная невязка fh распределяется с обратным знаком на все средние превышения прямого хода, пропорционально их величине, в виде поправки, которую подписываем над каждым средним превышением. С учетом поправки вычисляем исправленные (уравненные) превышения, через которые определяем высоты всех передних точек. Абсолютные отметки промежуточных точек находим через горизонт инструмента.
После выполнения всех вычислений на миллиметровой бумаге строим продольный и поперечный профили трассы.
Продольный профиль строим в масштабах: горизонтальный - 1 : 1000; вертикальный - 1: 1000.
Поперечный профиль строим в одинаковых масштабах (1: 1000 или 1 : 200).
РЕШЕНИЕ ОСНОВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ
1.Построение заданного горизонтального угла
От заданного преподавателем направления АВ требуется построить угол 27є44,5ґ.
Действия выполняют при двух положениях вертикального круга теодолита, вынесенные углы закрепляют деревянными колышками С1 и С2 (рис. 14). Затем расстояние между ними делится пополам, закрепляется положение точки С, которая и определит окончательное положение угла ВАС.
Рис. 14
2.Построение линии заданного горизонтального проложения
Вдоль заданного направления АС, расположенного на поднимающемся скате (н > 3є), требуется построить линию, горизонтальное проложение которой dАВ = 34,75 м (рис. 15). Над точкой А устанавливается теодолит и приводится в рабочее положение, измеряется вертикальный угол наклона ската н и задается створ линии АС. В этом створе укладывают мерную ленту и закрепляют колышком расстояние, равное 34,75 м. Затем вычисляют поправку
ДD = ±ДDК ± ДDТ + ДDУ
и в том же створе откладывают еще величину ДD. Полученная точка и будет искомой точкой В, которая определяет положение линии АВ, горизонтальное проложение которой составляет 34,75 м.
Рис. 15
b=1.36м (высота инструмента)
d=34.75м
±ДDК=0
± ДDТ=0
н =4є10.5'
ДD =2dsin2 н/2=2*34.75*sin22є5.25'=0.17м
D=d= ДD=34.75+0.17
3.Построение точки заданной высоты
Задача решается на ровном участке местности. Преподаватель задает положение репера, его высота равна 120,50 м. На расстоянии 10 м от репера требуется построить точку В, высота которой равна 120,77 м (рис. 16). В точке В, где должна быть построена высота, забивается деревянный колышек, верхняя часть которого устанавливается заведомо выше предполагаемого положения точки В.
Рис. 16
a=1725
b=1470
Нивелированием «из середины» снимают отсчет а, вычисляют горизонт инструмента и отсчет по рейке b:
Нги = Нрп + а=120.50+1.725=122.22 ;
b = Нги - Нв=122.22-120.77=1.47.
Затем рейку ставят на колышек и снимают отсчет bґ. Он должен быть меньше вычисленного значения. Колышки забивают слабыми ударами до тех пор, пока отсчет bґ не будет равен вычисленному значению b.
4.Построение линии заданного уклона
Задача также решается на ровном участке местности. Направление построения задается преподавателем, он же определяет положение репера, высота которого равна 121,15 м. Требуется построить линию с уклоном i = 0,015 (15 ‰).
Рис. 17
a=1380
Направление створа задается теодолитом, с его помощью устанавливают колышки в точках 1, 2, 3, 4, 5, расстояние между которыми равно 7,0 м. Дальнейшее решение задачи сводится к построению ряда точек заданной высоты. Абсолютные высоты определяются через уклон:Н1 = Нрп + id1 =121.15+0.015*7=121.25;
Н2 = Нрп + id2 =121.15+0.015*14=121.36;
Н3 = Нрп + id3 =121.15+0.015*21=121.46;
Н4 = Нрп + id4 =121.15+0.015*28=121.57;
Н5 = Нрп + id5 =121.15+0.015*35=121.67.
Горизонт инструмента определяется по формуле Нги = Нрп + а=121.15+2.38=123.53. Тогда отсчеты по рейкам будут равны:
в1 = Нги - Н1 =2.27;
в2 = Нги - Н2 =2.17;
в3 = Нги - Н3 =2.06;
в4 = Нги - Н4 =1.96;
в5 = Нги - Н5=1.85.
Расчёты высот сошлись с эксперементальными.
ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА УЧАСТКА МЕСТНОСТИПри выполнении измерений все результаты заносим в журнал тахеометрической съемки (см. прил. 1).
Работы выполняем на участке, имеющем перепад высот. Основой для съемочных работ являются точки I и II, закрепленные на участке на расстоянии 50 м друг от друга.
Теодолит-тахеометр устанавливаем над точкой I, приводим в рабочее положение и измеряем высоту инструмента i1. к корпусу теодолита прикручивают буссоль и измерям магнитный азимут линии I - II, через который вычисляем дирекционный угол направления:
б = Ам + д - г,
где д - склонение магнитной стрелки, принимается д = 2?15?; г - сближение меридианов, принимается г = 6?20ґ.
Затем на направление точки II устанавливаем отсчеты по горизонтальному кругу 0?00ґ и, поворачивая зрительную трубу по часовой стрелке, снимаем плановое и высотное положение десяти характерных точек ситуации и рельефа. На каждую точку измеряем расстояние по нитяному дальномеру Д, снимаем отсчет по горизонтальному кругу и высоту визирования по рейке В.
Затем инструмент переносим в точку II и тоже измеряем его высоту i2.. На точке I устанавливаем нулевой отсчет по горизонтальному кругу и тоже визируем по ходу часовой стрелки на десять реечных точек (характерных точек ситуации и рельефа). Для каждой из них измеряем расстояние по нитяному дальномеру, снимаем отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам, определяем высоту визирования по рейке.
В журнале тахеометрической съемки выполняем все вычисления высот реечных точек.
Графические построения выполняем на листе чертежной бумаги формата А3.
Масштаб построения топографического плана 1:1000.
Ситуацию прорисовываем с использованием условных знаков, установленных нормами [ ]. На плане показываем пункты геодезической основы, все характерные точки с обозначением высот, ситуация и рельеф в виде горизонталей. Горизонтали строятся методом графического интерполирования с высотой сечения рельефа, равной 0,5 м (0,25 м).
Страницы: 1, 2
