Составление плана по результатам топографических съёмок

Для примера  возьмём левый нижний квадрат  с высотами 93,288; 93,655; 93,625; 93,947 (см. рис. 5 в приложениях).

Рассчитаем  положение горизонтали с высотой  93,50 между точками A и D. Для этого вычислим расстояние между этой горизонталью и точкой А по формуле:

d = ∆h*s/h, (6)

где s – длина стороны квадрата;

∆h = 93,50 – 93,288 = 0,212 м;

h = 93,625 – 93,288 = 0,337 м;

s = 20 м;

d = 0,212*20/0,337 = 12,582 м.

Следовательно, горизонталь с высотой 93,50 проходит на расстоянии 12,582 м (2,52 см на плане) от точки А (т.е. на расстоянии от точки D 7,418 м (1,48 см на плане).

- Графическое  нивелирование производят с помощью  палетки. Высоту сечения рельефа hсеч принимают равной 0,25 м. Палетку строим на восковке, для этого ручкой проводим 7 параллельных линий через интервалы равные 5 мм и подписывает следующие значения высот горизонталей:

92,75

93,00

93,25

93,50

93,75

94,00

94,25

Т.е. наибольшее число на палетке должно быть больше наибольшей высоты на плане, а наименьшее число на палетке – меньше наименьшей.

Для того, чтобы  произвести графическое интерполирование горизонталей при помощи палетки, необходимо наложить палетку на план так, чтобы точка А заняла на палетке положение, соответствующее своей высоте. Удерживая палетку в точке А иглой измерителя, повернуть повернуть палетку вокруг точки А так, чтобы точка В заняла на палетке своё положение, соответствующее своей высоте. Зафиксировав иглой места пересечения линии АВ на плане с линиями на палетке, получить точки, через которые проходят горизонтали. Провести горизонтали, соединяя точки с одинаковыми высотами плавными кривыми линиями.

На замкнутых  и вытянутых горизонталях проставляют бергштрихи, показывающие направление ската. Бергштрихи должны быть перпендикулярны горизонтали. Горизонтали, кратные 1 м подписывают. В методических указаниях переносят контуры ситуации. План оформляют тушью в соответствии с условными знаками для масштаба 1:500.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Тахеометрическая  съёмка

4.1. Сущность  тахеометрической съёмки. Приборы

Тахеометрическая  съёмка используется при составлении  планов или цифровой модели местности  небольших участков в крупном  масштабе.

Тахеометрическая  съёмка осуществляется при помощи специальных приборов, тахеометров, либо теодолитов.

Съёмочным обоснованием тахеометрической съёмки являются тахеометрические ходы, опирающиеся на пункты сетей  сгущения. Съёмку ситуации и рельефа  проводят одновременно с проложением  тахеометрических ходов.

Максимальное  расстояние от тахеометра (теодолита) до рейки и между пикетами зависит  от масштаба съёмки и высоты сечения  рельефа.

Расстояния  между пикетами не должны превышать  величины:

S ≤ 80*√hсеч, (7)

где hсеч – высота сечения рельефа.

Расстояние  между станцией и реечной точкой (пикетом):

S ≤ 2,5*√М, (8)

где М – знаменатель  масштаба.

Все данные по съёмке заносят в журнал тахеометрической съёмки. Для каждой станции выделяется отдельная страница. На первой странице рисуется абрис – схематический чертёж, на котором отображаются все снимаемые точки, рисуются условные знаки и стрелками показываются направления скатов. По этим стрелкам в дальнейшем производятся интерполирование горизонталей и обработка материалов тахеометрической съёмки, включая следующие этапы:

- Проверка журнала  и составление схемы ходов; 

- Вычисление  высот и координат точек хода;

- Вычисление  высот реечных точек на каждой  станции; 

- Вычерчивание  плана; 

- Решение инженерных  задач на плане. 

4.2. Порядок  работы на станции

- Приводим прибор  в рабочее положение; 

- Определяем  МО (место нуля) на каждой станции; 

- Измеряем высоту  прибора и фиксируем её на  рейке; 

- Выполняем  ориентирование: при левом круге  ориентируем линию теодолита  на переднюю точку хода –  нуль алидады, совмещаем с нулём лимба и закрепляем алидаду, открепляем лимб и визируем на предыдущую точку хода, затем лимб закрепляем, открепляем алидаду и проводим съёмку только вращением;

- Съёмка: на  реечной точке устанавливается  нивелирная рейка. 

Измеряют следующие элементы:

Горизонтальный  угол;

Вертикальный  угол;

Расстояние  по дальномеру.

- По окончании  работы на станции проверяют  ориентирование лимба, для чего  снова визируют на предыдущую  точку хода. Расхождение от нулевого  отсчёта не должно превышать 5'.

4.3. Съёмка  ситуации и рельефа 

Съёмку ситуации и рельефа проводят полярным способом одновременно с проложением тахеометрического  хода.

Максимальное  расстояние от тахеометра до рейки  и между пикетами зависят от масштаба съёмки и высоты сечения рельефа.

При съемке равнинной  местности с высотой сечения  рельефа через 0,5 м высоты пикетов определяют горизонтальным лучом, укрепив на зрительной трубе накладной уровень. Для этого случая можно использовать нивелирную рейку, устанавливая ее на пикеты таким образом, чтобы нуль был вверху. Сняв отсчет по рейке, высоту пикета можно вычислить по формуле (9):

Hпикета = Н' + l, (9)

где

Н' = H + i – v;

H – высота съемочной точки над принятой уровенной поверхностью;

i – высота прибора над точкой;

v – длина рейки;

l – отсчет по рейке.

В поле кроме  журнала ведут абрис  на отдельных  для каждой съемочной точки листах. На абрисе указывают точку стояния прибора, а также предыдущую и последующие точки хода и их номера. Смежные точки хода соединяют прямыми линиями, все пикеты отмечают точками с номерами, одинаковыми с записанными в журнале. Стрелками, показывающими направление скатов, соединяют соседние пикеты, между которыми имеется равномерный уклон. При составлении плана по стрелкам судят о том, между какими пикетами можно интерполировать горизонтали. В некоторых случаях на абрисе тахеометрической съемки в характерных местах рельефа показывают форму горизонталей. Как и при теодолитной, в процессе тахеометрической съемки следует обращать внимание на то, чтобы между съемками с соседних съемочных точек не было пропусков. Для контроля на смежных съемочных точках выполняют съемку с перекрытием, примерно равным допустимому расстоянию между соседними пикетами для данного масштаба съемки. Контроль состоит и в съемке одних и тех же точек с двух смежных станций.

 

4.4. Обработка  материалов тахеометрической съёмки

1. Вычисление  МО (место нуля):

МО = (КП + КЛ)/2. (10)

Станция I: МО = (-0°06' + 0°04')/2 = - 0°01'

Станция II: МО = (-0°02' + 0°06')/2 = 0°02'

Станция III: МО = (0°05' – 0°07')/2 = -0°01'

2. Углы наклона: 

v = КЛ – МО, (11)

где v – угол наклона.

Точка №1: 0°04' – (-0°01') = 0°05'

3. Вычисление  горизонтального проложения:

Если углы наклона  не превышают 2°, то измеренные линии  принимают за горизонтальные проложения, а если больше 2°, то:

d = D*cos^2(v). (12)

Точка №1: D = 138, v = -0°58' -> d = 138;

Точка №4: D = 76, v = -2°42' -> d = 75,9.

4. Вычисление  превышений:

h' = D/2*sin(2v). (13)

Горизонтальные  проложения вычисляют с округлением  до 0,1 м, а превышения – с точностью до 0,01 м. Знаки превышения одинаковы со знаками углов наклона.

Точка №1: h' = -2,33.

5. Вычисление  высоты точек: 

Hi = Нст. ± h; (14)

h = h' + I – v, (15)

где i – высота прибора;

v – высота наведения.

Точка №1:

i = 1,40;

v = 1,40;

h' = -2,33;

Hст. = 83,16;

h = - 2,33 + 1,40 – 1,40 = -2,33;

H1 = 83,16 – 2,33 = 80,83.

После вычисления превышений на всех станциях их увязывают  между станциями по тахеометрическому  ходу. Для этого выписывают горизонтальные проложения между станциями, прямые и обратные превышения.

При вычислении средних превышений между станциями  ставят знак прямого превышения. Теоретическая  сумма превышений равна разности высот станций III и I:

[h]T = HIII – HI; (16)

[h]T = 83,51 – 83,16 = 0,35;

[h]пр = 0,21 + 0,18 = 0,39.

Вычисляем невязку  по формуле:

fh = [h]пр – [h]T; (17)

fh = 0,39 – 0,35 = 0,04;

Невязку сравнивают с допустимой, которую вычисляют  по формуле:

fhдоп = fh*S*√n, (18)

где S – средняя длина линий, м;

n – число линий в ходе.

fhдоп = 7,2.

Если невязка  допустима, то её распределяют на каждое превышение с обратным знаком, вводя  поправки П пропорционально длинам линий.

Высота станции II равна:

HII = HI + hI + П; (19)

HII = 83,16 + 0,21 – 0,02 = 83,35.

Далее производят составление и вычерчивание плана:

На листе  чертёжной бумаги размером 31 - 21 cм (1/8 часть стандартного листа) строят сетку координат. Для этого откладывают от левого края 6 см, снизу 5 см, относительно этой точки разбивают координатную сетку и наносят точки по координатам. Масштаб 1:2000. Укладывают основание транспортира по линии ориентирования, по его окружности откладывают углы на реечные точки, отмечают маленькой черточкой, около которой подписывают номер направления. По этим направлениям откладывают измерителем в масштабе плана расстояния.

С правой стороны  строго горизонтально подписывают  отметки до 0,1 м. Пользуясь отметками  станций и реечных точек, методом  графической интерполяции проводят на плане горизонтали с сечением рельефа через один метр. При интерполировании пользуются абрисом.

План оформляют  тушью в соответствии с условными  знаками данного масштаба. Горизонтали  вычерчивают коричневой тушью. Горизонтали  с отметками, кратными пяти метрам, утолщают и подписывают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Решение  инженерных задач на плане топографической съёмки

5.1. Построение  графика уклонов

1. Выполняют расчет и строят график заложений (по уклонам). Расчет для построения графика заложений выполняют исходя из заданных уклонов через 0,01 и высоты сечения рельефа hсеч = 1м по формуле (20):

  (20)

где d - величина заложения , i - задаваемый уклон. Весь расчет удобнее выполнить в таблице следующей формы (таблица 1):

Уклон	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1
Заложение (м)	100	50	33	25	20	17	14	12	11	10
Заложение (см)	5	2,5	1,6	1,2	1	0,9	0,7	0,6	0,5	0,5

Таблица 1 –  Уклоны и заложения линий

По вычисленным  значениям заложений (соответствующим  заданным уклонам) строят график. Для этого проводят две взаимно перпендикулярные линии (горизонтально и вертикально) и на одной из них откладывают одинаковые отрезки (примерно через 0,5 см), на концах которых последовательно (снизу вверх) подписывают уклоны (0.01;0.02;0.03 и так далее), а по перпендикулярам откладывают отрезки, соответствующие значениям заложений. Концы отрезков соединяют плавной кривой.

2. Определяют отметку точки Р, лежащую между горизонталями на плане.

Высоту точки, расположенной между горизонталями, определяют линейной интерполяцией  по высотам соседних с ней горизонталей.

Пусть, например, высоты двух соседних горизонталей равны большей На и меньшей Нв; высоту сечения рельефа обозначим hсеч. Через точку Р проводят прямую, примерно перпендикулярную этим горизонталям. Измеряют отрезки на плане ав, аР, вР. Высота точки Р находят из выражения (21) или (22):

Нр = На  - (аР / ав)*hсеч.          , (21)

Нр = Нв + (Рв / ав)*hсеч.          ,  (22)

5.2. Построение  профиля по линии АВ 

В отведенном для  построения профиля месте плана  проводят линию условного горизонта, на которой в масштабе плана (1:2000) наносят расстояния между точками, это пересечение линии АВ с горизонталями. Для быстроты выполнения к линии АВ прикладывают полоску бумаги, на которой отмечают расстояния между горизонталями по линии АВ. Затем их переносят на линию условного горизонта. Высоту линии условного горизонта принимают так, чтобы самые низкие точки профиля находились выше этой линии на 1 - 2 см. К нанесенным точкам на линии условного горизонта восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают высоты точек в масштабе 1:200. Соединяют между собой отложенные по перпендикулярам точки, получают профиль по заданному направлению. Ниже линии условного горизонта строят графы профиля (высоты точек, горизонтальные расстояния). Эти графы заполняют данными, полученными непосредственно с плана. Над профилем делают надпись: "Профиль по линии АВ", а под профилем указывают масштабы - горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200.