Главная Обратная связь

Дисциплины:






Кафедра геодезии и кадастра



Федеральное Агентство по образованию

Тверской Государственный Технический Университет

Кафедра геодезии и кадастра

 

 

Построение топографического плана

 

 

Методические указания для выполнения лабораторной работы студентами специальностей ПГС, АДА, ПЗ, С

 

 

Тверь 2010

Топографическая съемка

Совокупность геодезических действий, в результате которых получают план местности, называется съемкой.

Съемка, выполняемая с целью получения на плане взаимного положения контуров и предметов местности, называется контурной или горизонтальной.

Съемка, при которой на местности выполняются действия, необходимые для отображения на плане контуров, предметов и рельефа, называется топографической.

Выполнению съемки на данной территории предшествует создание опорной геодезической сети с густотой и точностью, соответствующих масштабу и методу съемки.

Съемка местности выполняется в определенной последовательности и включает следующие стадии: подготовительную, измерительную, камеральную.

В подготовительной стадии изучается имеющийся картографический материал, намечается проект выполнения работ, производится рекогносцировка местности, в результате которой устанавливаются границы участка, подлежащего съемке, намечается положение пунктов планового и высотного съемочного обоснования и составляется схема их расположения.

В процессе измерительной (полевой) стадии при помощи геодезических приборов выполняют необходимые угловые и линейные измерения.

Камеральная стадия работ включает два периода: вычислительный, в процессе которого по результатам полевых измерений определяют проекции линий, дирекционные углы, координаты, отметки пунктов съемочного обоснования точек местности, и графический, в процессе которого по данным измерений и вычислений составляют план местности. Основными видами съемок являются: теодолитная, тахеометрическая, мензульная, фототопографическая.

Выбор масштаба топографической съемки и высоты сечения рельефа, обеспечивающих выполнение инженерно-строительных работ, определяется требованиями изыскания, проектирования и строительства сооружений.

На каждом этапе строительства эти требования различны; они определяются основным составом и точностью работ, характерными для данного этапа и вида строительства. Точность масштаба топографической съемки должна быть согласована с точностью проектных расчетов.

 

Тахеометрическая съемка.

 

Состав полевых работ при тахеометрической съемке следующий:

1) рекогносцировка местности, закрепление пунктов;

2) создание планово-высотного обоснования;



3) съемка контуров и рельефа местности;

4) привязка съемочного обоснования к пунктам геодезической сети.

В процессе рекогносцировки осуществляется знакомство и местностью, закрепляются вершины ходов металлическими трубками, деревянными кольями и др. Расположение теодолитных ходов должно обеспечивать удобство съемки контуров и рельефа. Максимальная длина теодолитных ходов не должна превышать

при масштабе 1:500 – 0,8км – на застроенной территории

1,2км – на незастроенной территории

при масштабе 1:1000 соответственно 1,2км – 1,8км .

Съемочное обоснование для составления топографического плана масштаба 1:500 выполняется в виде теодолитно – нивелирных ходов, а для масштабов 1:1000 – 1:5000 – в виде теодолитно – высотных или теодолитно – тахеометрических ходов. Превышения между вершинами этих ходов определяют путем тригонометрического нивелирования. Теодолитные ходы прокладывают в виде замкнутых полигонов и разомкнутых ходов. При съемке населенного пункта или участка для строительства обычно по границе прокладывается замкнутый полигон. Для обеспечения съемки ситуации и для контроля измерений внутри полигона может быть проложен диагональный ход. (прилож. № 1 )

 

 

Порядок работы при построении теодолитных ходов.

 

1. Измерение сторон выполнятся при помощи стальной ленты или дальномеров, позволяющих получить результаты с точностью не менее . Каждая линия измеряется в прямом и в обратном направлении. Если расхождение в результатах в пределах допуска, за окончательное значение берется среднее арифметическое из результатов измерений.

2. Измерение углов между сторонами теодолитного хода производится способом приемов, при этом могут быть измерены как правые, так и левые по ходу движения углы. Данные измерения углов и линий заносят в специальные Полевые журналы. (см приложение № 2 )

3. Геометрическое нивелирование вершин теодолитного хода с целью определения их высот производится способом “из середины”. Результаты нивелирования основного и диагонального ходов заносят в журнал нивелирования. (прилож .№ 3 )

4. При проложении теодолитно – тахеометрического хода работы на станции ведут в порядке, установленном для тригонометрического нивелирования.

5. Съемка рельефа местности выполняется полярным способом, а съемка контуров – полярным и другими способами для съемки ситуации (угловых и линейных засечек, перпендикуляров, створов).

 

Порядок работы при тахеометрической съемке.

1. На каждой станции измеряют высоту прибора i с точностью до 1см (от верха колышка до оси вращения зрительной трубы).

2. Для каждой стороны хода определяют значение места нуля дважды: в прямом и обратном направлении (расхождение в значениях не должно быть больше двойной точности отсчетного устройства).

3. Ориентируют лимб теодолита. Для этого совмещают нули лимба и алидады и закрепляют алидаду. Вращением лимба наводят зрительную трубу на заднюю (переднюю) точку хода и закрепляют его.

4. Вращением алидады наводят трубу на реечные точки на отсчет равный высоте прибора i(или на верх рейки).

5. Снимают показания: отсчет по горизонтальному кругу, отсчет по вертикальному кругу, расстояние по нитяному дальномеру и записывают в журнал. (приложение № 4)

6. По окончании съемки на станции проверяют ориентировку лимба, наведя на заднюю (переднюю) точку ходя. Отклонение от нуля допускается в пределах двойной точности отсчетного устройства.

При съемке рельефа и контуров следует соблюдать требования:

при масштабе 1:500 и сечении рельефа 0,5м расстояние между реечными точками (максимальные) – 20м, от прибора до рейки при съемке рельефа – 100м, при съемке твердых контуров – 60м, нетвердых контуров – 80м. Съемке подлежат все контуры местности, выражающиеся в масштабе плана. Съемка архитектурных выступов и уступов зданий и сооружений выполняется в случае, если величина их более 0,5мм на плане соответствующего масштаба. Снимаются отдельно стоящие деревья, мачты и столбы электролиний и линий связи. Съемка ручьев, каналов при ширине их более 3мм на плане ведется по двум сторонам, а при ширине менее 3мм – по одной стороне.

При съемке рельефа местности реечные точки берут на всех его характерных точках и линиях, вершинах и подошвах холмов, дне и бровках котловин и оврагов, перегибов скатов, водораздельных линиях и тальвегах. Число реечных точек должно быть строго необходимым и достаточным для изображения рельефа с заданной точностью. Чем крупнее масштаб и меньше высота сечения рельефа, тем большее число реечных точек требуется. Представление о выборе реечных точек при съемке даст рисунок. (прилож. №5)

Попутно со съемкой местности составляют эскизный чертеж (абрис), на котором показывают рельеф и контуры (прилож. №6 ).Скат рельефа на абрисе показывают стрелки.

 

Вычислительная обработка материалов тахеометрической съемки.

 

В результате обработки получают координаты и высоты вершин теодолитного хода.

 

Вычисление координат вершин основного полигона.

Необходимыми данными для вычислений являются горизонтальные углы в вершинах основного полигона и горизонтальные проложения длин его сторон, дирекционный угол стороны 1-2 и координаты первой вершины полигона. Вычисления производятся в специальной ведомости в следующем порядке.

1. Выписывают из журнала измерения углов (см прилож. № 2) в графу 2 ведомости средние значения горизонтальных углов.

2. Заносят в графу 4 ведомости значение дирекционного угла стороны 1-2 и в графу 6 – горизонтальные проложения сторон основного полигона. Горизонтальные проложения вычисляют для тех сторон полигона, углы наклона которых больше , по формуле

, где

d – горизонтальное проложение линии,

D – измеренная длина линии,

- угол наклона.

3. Определяют невязку в углах полигона из выражения:

, где

- сумма практически измеренных углов,

- теоретическая сумма внутренних углов полигона, определяемая из выражения

, где n – число углов полигона.

4. Сравнивают полученную величину с допустимой

Результаты вычислений пишут под итоговой чертой граф 2 и 3 ведомости координат.

5. Если невязка допустима, то ее распределяют поровну на все углы с обратным знаком, т.е. вводят поправки с округлением до десятых долей минут.

Если поправки не могут быть введены в измеренные углы поровну, то большую поправку вводят в углы, составленные более короткими сторонами.

6. Контролируют правильность увязки углов, для чего подсчитывают сумму исправленных углов и убеждаются в соблюдении условия:

7. По исходному дирекционному углу и увязанным углам вычисляют дирекционные углы всех остальным сторон по формуле:

, где

- дирекционный угол последующей стороны,

- дирекционный угол предыдущей стороны,

- увязанный, вправо по ходу лежащий угол, заключенный между предыдущей и последующей сторонами.

8. Производят контроль вычисления дирекционных углов. В замкнутом ходе контролем является получение дирекционного угла исходной стороны.

9. Полученные дирекционные углы перевести в румбы, пользуясь таблицей:

r Зависимость между и r
СВ
90-180 ЮВ
180-270 ЮЗ
270-360 СЗ

 

10.Вычисляют в графах 7 и 8 приращения координат и по значениям дирекционных углов (или румбов) и горизонтальным проложениям, согласно формулам:

Знаки приращений координат определяют в зависимости от названия румбов:

r
0-90 СВ + +
90-180 ЮВ - +
180-270 ЮЗ - -
270-360 СЗ + -

 

11. Находят невязки и в приращениях координат:

Для этого раздельно по графам 7 и 8 складывают положительные, затем отрицательные приращения, вычисляют алгебраическую сумму и результаты записывают под итоговой чертой.

12. Определяют абсолютную невязку в периметре:

13. Вычисляют относительную невязку в периметре:

, которая должна быть меньше .

14.Если невязка допустима, то в приращения координат вводят поправки

Полученные поправки округляют до сотых долей метра и записывают в ведомости в графах 7 и 8 над соответствующими значениями приращений.

15. В графах 9 и 10 записывают исправленные приращения координат. Их алгебраическая сумма по каждой оси должна быть равна нулю.

 

 

16. По исправленным приращениям вычисляют координаты вершин полигона:


и записывают в графы 11 и 12.

Контролем правильности вычисления координат является получение координат исходной точки.

 

Вычисление координат вершин диагонального хода.

 

Применительно к рассматриваемому примеру исходными данными для вычисления координат являются горизонтальные углы, вправо во ходу лежащие (один при точке А и два примычных при точках 2 и 3), горизонтальные проложения сторон диагонального хода, дирекционные углы сторон 1-2 и 4-5, координаты точек 2 и 5, к которым примыкает диагональный ход.

Значения углов и горизонтальных проложений берут из журнала измерения горизонтальных углов; дирекционные углы линий 1-2 и 4-5 основного полигона выписывают из ведомости координат.

Вычисления ведут в том же порядке, что и при обработке основного полигона.

Отличие состоит в получении угловой и линейной невязки.

 

Увязка углов диагонального хода.

1. Получают угловую невязку по формулам

, где

- начальный дирекционный угол (в нашем примере ),

- конечный дирекционный угол (линия 4-5, т.к. точка В лежит в ее створе),

n – число измеренных углов диагонального хода, включая примычные.

2. Определяют допустимую угловую невязку

n – число углов, включая примычные.

3. После введения поправок в измеренные углы вычисляют дирекционные углы. Контролем правильности вычислений является получение дирекционного угла конечной стороны (4-5 основного полигона).

 

Увязка приращений координат

 

1.Невязки в приращениях координат получают по формулам

при этом

, где

- координаты конечной точки диагонального хода (т.5)

- координаты начальной точки (т.2)

2. Вычисляют абсолютную и относительную невязки хода

должна быть

3. В случае получения допустимой относительной невязки увязка приращений координат производится по тому же принципу, что и в основном полигоне.

4. Вычисление координат вершин диагонального хода. Контролем правильности вычислений является получение значений координат точки полигона, к которой примыкает диагональный ход.

 

Вычисление высот вершин теодолитно-нивелирного хода

 

Порядок работ при вычислении высот вершин следующий:

1. Вычисляют значения превышений по черным и красным сторонам реек

a и b – задние и передние отсчеты.

Расхождение в превышениях не должно быть больше мм.

2. Вычисляют средние значения превышений с округлением до целых долей миллиметра.

3. На каждой странице журнала выполняют постраничный контроль:

- сумма задних отсчетов

- сумма передних отсчетов

- алгебраическая сумма превышений

- алгебраическая сумма средних превышений.

4. Находят невязку в превышениях:

5. Вычисляют допустимую невязку

или

Где

L – длина хода в километрах

n – число станций в ходе.

6. Если невязка допустима, то ее распределяют с обратным знаком поровну на все средние превышения (по возможности)

7. Вычисляют высоты всех вершин

Контролем правильности вычисления высот является получение высоты исходной вершины.

8. Вычисляют высоты промежуточных точек ( В данном примере на станции 6 – 1,2,3 точки). Для этого сначала находят горизонт прибора (ГП)

черный отсчет на т. в метрах.

Далее находят

минус промежуточный отсчет т.1

минус промежуточный отсчет т.2

минус промежуточный отсчет т.3

т.е. из значения ГП надо вычесть черные отсчеты на т.1,2,3.

9. Вычисление высот точек диагонального хода производится в описанном выше порядке. Исключением является определение невязки хода. Ее находят:

, где

и - соответственно высоты конечной и начальной точек диагонального хода (т.В и т.2).

 

Вычислительная обработка журнала тахеометрической съемки.

1. На каждой станции вычисляют значение места нуля (М0), используя отсчеты по вертикальному кругу, снятые на точку, на которой ориентирован лимб.

К отсчету при КЛ прибавляют , если он меньше .

2. Вычисляют углы наклона

3. Находят разность между высотой прибора и высотой наведения в метрах.

4. Вычисляют горизонтальные проложения

, где

D – расстояние, определенное по рейке.

5. Вычисляют превышения :

6. Вычисляют высоты реечных точек

, где

- высота точки теодолитного хода, с которой производится съемка.

 

Графическая обработка материалов тахеометрической съемки.

Целью графической обработки материалов является построение топографического плана местности по результатам выполненных измерений и вычислений и включает:

1. построение координатной сетки с помощью линейки ЛБЛ (4х4 квадрата со сторонами 10см);

2. построение теодолитного хода с помощью масштабной линейки и измерителя;

3. нанесение реечных точек с целью построения контуров и рельефа местности по данным тахеометрического журнала и абрисов;

4. оформление плана.

Построение теодолитного хода по координатам вершин со стороной квадрата 10 см и в масштабе плана 1:500.

Сетку подписывают по осям X и Y в соответствии с масштабом плана от юго-западного угла. Начало координат выбирают так, чтобы участок местности, подлежащий построению, разместился посередине листа бумаги. От выбранных начальных осей подписывают координаты X и Y каждой вершины квадратов. Для построения точки необходимо сначала, сообразуясь с её координатами и координатами вершин сетки, найти квадрат, в котором она должна находиться. В данном примере – это квадрат с вершинами а, б, в, г. Для построения точки 1 надо отложить значение Δ X1=1720,50- 1700=20,50м от точек а и г и значение ΔY1=1560,32-1550=10,32м от точек а и б. В пересечении линий, соединяющих концы отложенных отрезков, получают плановое положение точки 1. Аналогично производят построение всех других точек основного полигона и диагонального хода. Каждую точку накалывают и обводят кружком диаметром 1,5 мм.

Правильность построения точек контролируют, сравнивая расстояние между ними, определённое при помощи измерителя и масштабной линейки в масштабе плана, с соответствующими горизонтальными проложениями, взятыми из ведомости координат. Допустимое расхождение ±0,2 мм.

Затем все вершины соединяют последовательно тонкими линиями. Построенное таким образом плановое обоснование служит опорой для накладки контуров местности.

Построение контуров местности

Построение контуров на плане производится на основе абрисов (прилож.№7). Способ построения контуров на плане соответствует способу съёмки их на местности.

Для построения контуров пользуются транспортиром, измерителем и масштабной линейкой.

При построении контуров способом перпендикуляров (см. прилож. №7, абрисы по сторонам 5-1 1-2, 2-3) от начала опорный линии, построенной на бумаге, откладывают расстояние до оснований перпендикуляров, указанные в абрисе. В конце отложенных расстояний строят перпендикуляр. На перпендикулярах откладывают их длину. Соединив концы перпендикуляров, получают изображение контура местности.

Для накладки точек, снятых полярным способом, центр транспортира совмещают с вершиной хода, принятой за полюс, а нуль транспортира совмещают с направлением на предыдущую вершину теодолитного хода. По дуге транспортира откладывают углы, измеренные теодолитом при визировании на точки местности, и подчёркивают направления, вдоль которых откладывают расстояния, указанные в абрисе. Построенные таким образом точки соединяют и получают плановое положение контура.

Построение точек местности способом угловых засечек производят транспортиром, для чего в вершинах опорных сторон откладывают углы, вершина которых указана в абрисе. Пересечение сторон построенных углов даёт положение искомой точки (см. абрис по линии 2-3 – точка поворота тропинки ).

Построение точек линейной засечкой выполняется с помощью измерителя и масштабной линейки. Решение задачи сводится к построению треугольника по трём сторонам, длины которых измерены на местности.

При построении контуров местности все вспомогательные построения выполняют тонкими линиями. Значения углов и расстояний, приведённых в абрисе, на план не наносят.

Построение реечных точек для изображения

рельефа

 

Построение реечных точек производится полярным способом с помощью транспортира, масштабной линейки и измерителя. Центр транспортира совмещают с вершиной хода, принятой за полюс, а нуль транспортира совмещают с направлением на предыдущую вершину теодолитного хода. По дуге транспортира по ходу часовой стрелки откладывают горизонтальные углы, взятые из журнала тахеометрической съёмки на данной станции. Вдоль полученного направления измерителем откладывают соответствующие расстояния в масштабе плана и получают плановое положение реечных точек. Справа от точек подписывают их высоты (см. журнал тахеометрической съёмки) с округлением до 0,01 м., слева – номер точки.

 

Построение рельефа местности

Рельеф местности изображают горизонталями. Горизонтали проводят способом графического интерполирования по направлениям, отмеченным в абрисах стрелками. Для интерполяции можно воспользоваться палеткой. На листе кальки проводят параллельные линии, отстоящие друг от друга на расстоянии 0,5 см. Эти линии подписывают отметками, кратными высоте сечения рельефа ( 0,5 м.), от самой малой до самой большой.

Для интерполяции по линии (напр. MN) палетку накладывают на план так, чтобы одна из точек, например M, заняла положение между параллельными линиями палетки соответственно своей отметки 151,8 м. Удерживая иглу измерителя в намеченной точке, поворачивают палетку вокруг иглы так, чтобы точка N, видимая через кальку, заняла положение соответствующее её отметке – 150,1 м. Пересечение линий палетки с линией MN перекалывают на план и подписывают их отметки (равные отметкам соответствующих параллельных линий)

Аналогично производится интерполяция по всем остальным направлениям, указанным в абрисе. Точки с одинаковыми отметками соединяют плавными линиями и таким образом получают горизонтали.

После всех построений план оформляют, руководствуясь установленными условными знаками.


Приложение 1


Общий вид участка


Схема планового съемочного обоснования


Приложение 2





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...