2743
.pdf
Таблица 2.1
Образец заполнения страницы журнала нивелирования на макете
станции№ |
|
Отсчеты |
|
мм |
Исправленные |
|
||
|
|
превышения, |
Отметки |
|||||
|
|
h |
||||||
№ нивелиру- |
З |
П |
Превышения, |
|||||
Поправки |
hиспр = h + h |
H, м |
||||||
|
по рейке, мм |
, |
мм |
|
||||
|
емых |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
точек |
задние |
передние |
h = З – П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
81 |
RP76 |
295 |
|
–560 |
3 |
–557 |
102,460 |
|
61 |
|
855 |
|
|||||
60 |
61 |
290 |
|
–1045 |
3 |
–1042 |
101,903 |
|
81х |
|
1335 |
|
|||||
37 |
81х |
300 |
|
–735 |
3 |
–732 |
100,861 |
|
8 |
|
1035 |
|
|||||
77 |
8 |
775 |
|
–50 |
3 |
–48 |
100,129 |
|
50 |
|
825 |
|
|||||
6 |
50 |
975 |
|
615 |
3 |
618 |
100,081 |
|
10 |
|
360 |
|
|||||
18 |
10 |
1300 |
|
950 |
3 |
953 |
100,699 |
|
68 |
|
350 |
|
|||||
69 |
68 |
1300 |
|
455 |
3 |
458 |
101,652 |
|
69х |
|
845 |
|
|||||
34 |
69х |
790 |
|
543 |
3 |
–540 |
102,110 |
|
Rp87 |
|
1333 |
101,570 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑hизм = –0913; |
∑hиспр = –0890. |
|
|||
Примечание. Отсчеты по односторонним рейкам необходимо брать до 0,5 мм и умножать на 10.
Находят исправленные превышения:
hиспр = hизм h.
Отметки контрольных точек нивелирного хода, проложенного на макете местности, приведены в каталоге высот (прил. Б).
Пример уравнивания нивелирного хода fh = ∑hизм – ∑hтеор= –0913 – (–0890) = –23 мм; fhдоп = ±10 мм 
n = ±28 мм;
21
∑hтеор = HRp87 – HRp76 = –0890 мм;h = –fh/n = –(–23) / 8 ≈ +3 мм.
После вычислений исправленных превышений hиспр последние суммируют и сравнивают с превышениями теоретическими,
т.е. ∑hиспр = ∑hтеор.
По исправленным превышениям от начального репера Rp76 нивелирного хода последовательно, вычисляя отметки связующих точек, находят отметку конечного репера Rp87. Связующей точкой называется точка, которая является общей парой для двух соседних станций. Расхождение между данным значением отметки Rp87 и вычисленным не должно превышать ±2 мм.
Контрольные вопросы
1.Что такое пикет, плюсовая точка и x-точка?
2.Какая точка называется связующей?
3.Почему железнодорожная трасса привязывается к твердым точкам?
4.Для чего выполняется постраничный контроль?
5.Как распределяется «невязка» в нивелирном ходе?
6.Какими исходными данными необходимо воспользоваться для построения продольного профиля?
7.Что такое рабочие отметки точек и как их вычисляют?
3.ПРИБОР ПЛОСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЭТРИ
3.1. Описание прибора ПЭТРИ
Прибор плоского проектирования предназначен для построения горизонтальных плоскостей на макете местности (рис. 3.1). Состоит из трех призм, разворачивающих лазерные лучи в плоскости. Юстировочное устройство позволяет ориентировать лазерную плоскость в вертикальном и горизонтальном направлении. Развертка поля лазерных лучей составляет до 90°. Развертка лазерного луча в плоскость выполняется с помощью цилиндрической линзы. Питание прибора – 2 батареи LR6. Мощность лазерного пучка – 1,5 мВт. По степени опасности генерируемого излучения прибор относится ко 2-му классу по СН 5804-91. Рабочий диапазон температур от –10 до +45 °С.
22
Рис. 3.1. Расположение прибора плоского проектирования ПЭТРИ
3.2. Принцип работы с прибором ПЭТРИ на макете местности
Формирование образов форм рельефа у студентов строительных специальностей – это одна из задач курса «Инженерная геодезия», образ какого-либо явления можно сформировать лишь изучив его свойства. Оперирование образами форм рельефа позволяет инженеру-строителю решать множество инженерных задач проектирования трассы линейного сооружения: построение линии заданного уклона, определение превышения между точками, определение площади водосбора. Изучить свойства форм рельефа в реальном измерении сложно – требуется много времени, выходы с экскурсиями на местность, полевые практики. Интенсифицировать изучение форм рельефа поможет внедрение специализированных моделей рельефа в учебный процесс.
Основные формы рельефа можно наглядно показать на макете с использованием прибора горизонтального проецирования ПЭТРИ. Прибор на поверхностной модели создает три горизонтальные плоскости, секущие рельеф. Следы от сечения плоскостей с рельефом являются линиями одинаковых высот – горизонталями (рис. 3.2).
23
Рис. 3.2. Сечение рельефа горизонтальными плоскостями
Прибор устанавливается на одной из металлических основ магнитным основанием меток таким образом, чтобы показать рисунок горизонталей одной из форм рельефа. Перемещая прибор вокруг оси, демонстрируем изменение рисунка горизонталей. На получающихся рисунках форм рельефа видны характерные линии, образующие рельеф (хребты, тальвеги, бровки).
Для иллюстрации свойств горизонталей прибор устанавливают магнитным основанием на точки ПСО и направляют на части рельефа, тогда на поверхности крутого склона прибор образует три близких следа горизонтальных плоскостей. На поверхности пологого склона следы плоскостей расположены на большем расстоянии один от другого. Таким образом, видно, что заложение горизонталей зависит от уклона поверхности. Для иллюстрации высоты сечения горизонталей в след лазерных плоскостей помещают рейку, удерживая ее вертикально. На любой из форм рельефа высота сечения – одинаковое расстояние между плоскостями (рис. 3.3).
В поле лазерных лучей вносим рейку. На рейке образуется рисунок, соответствующий высоте сечения горизонталей, выбранной формы рельефа. Например, на рис. 3.3, а показано формирование горизонталей в логу (вогнутостью), на рис. 3.3, б показан хребет – выпуклостью.
24
а) |
б) |
Рис. 3.3. Горизонтали и высоты сечения на разных склонах:
а– в логу; б – на хребте
3.3.Определение высоты сечения рельефа
Высоты точек определяют по топокартам с помощью горизонталей. Для нахождения отметок горизонталей необходимо знать, через сколько метров проведены сплошные горизонтали, т.е. каково сечение h горизонталей, которое зависит от характера рельефа. Расстояние между горизонтальными плоскостями называется сечением рельефа. Схема определения высоты сечения представлена на рис. 3.4.
n 2
h i
n 1
Рис. 3.4. Схема определения высоты сечения
25
Порядок определения высоты сечения рельефа на макете местности:
– расположите лазерные указатели прибора горизонтально, на равных расстояниях между собой;
– установите ПЭТРИ и рейки на точки планово-съемочного обоснования на небольшом расстоянии одна от другой;
– возьмите отсчеты по рейкам n1, n2, ... .
Разница отсчетов по первой и второй рейке должна совпадать.
h1 n2 n1; h2 n4 n3; h1 h2.
Пример. h1 = 6,8 – 3,8 = 3; h2 = 5,5 – 2,5 = 3 см. С учетом масштаба модели 1 : 100 высота сечения горизонталей, установленная на приборе, равна трем метрам.
3.4. Определение уклона линии
Визуально на модели местности выбирают участок, удобный для измерений. На выбранном участке находят одну из характерных линий, образующих рельеф (тальвег, хребет). Измеряют расстояние между горизонталями на макете местности, линейку при этом необходимо держать горизонтально. Уклон линии, соединяющий две горизонтали, рассчитывают по формуле
i dh ,
где h – высота сечения горизонталей; d – горизонтальное проложение между следами горизонталей. Схема измерений на макете местности представлена на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Схема измерений на макете местности
26
Пример. Высота сечения горизонталей h = 2 м (в масштабе модели 2 см), горизонтальное проложение между следами гори-
зонталей 10 см, масштаб модели 1 : 100, i 102 = 0,2 см, или 20 м.
Контрольные вопросы
1.Дайте определение плана местности.
2.Что называется геодезической съемкой?
3.Как проверить неподвижность лимба по завершении съемки на станции?
4.Назовите рациональный способ съемки характерных точек местности.
5.Что представляет собой контурный план местности?
6.Какие характерные точки используют при составлении контурного плана?
7.Что такое горизонталь?
8.Назовите свойства горизонталей.
9.Что называется высотой сечения рельефа?
10.Что значит нивелирование поверхности способом поперечников?
11.Для чего проводят графическую интерполяцию?
4.РАЗВИТИЕ ПЛОЩАДОК НА МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ
4.1.Нивелирование поверхности на макете
сиспользованием рамки
При строительстве и эксплуатации зданий и сооружений линейного типа, а также при благоустройстве территорий разрабатывают план вертикальной планировки или документ, позволяющий определить объемы перемещения земляных масс поверхности.
В процессе вертикальной планировки составляется картограмма земляных работ, в которой указаны отметки точек земли, проектные и рабочие отметки, линии нулевых работ, отделяющие насыпи от выемок.
4.2.Исходные данные
инивелирование поверхности на макете
Необходимо пронивелировать участок местности на макете по вершинам квадратов и составить план в масштабе 1 : 200. Высота сечения рельефа горизонталями принимается 0,25 м. В про-
27
цессе нивелирования рассматриваются задачи по определению положения горизонтальной и наклонной площадок в такой последовательности:
1)на заданном участке макета местности разбивают сеть квадратов;
2)нивелиром берут отсчеты по рейкам, установленным в вершинах квадратов и характерных точках вне вершин, составляют абрис;
3)отметку вершины 1а квадрата (рис. 4.2) получают от исходного репера, Rp27;
4)вычисляют отметки вершин квадратов и характерных точек через горизонт прибора (ГП);
5)по проектным отметкам и отметкам вершин квадратов горизонтальной или наклонной площадок находят рабочие отметки
ипроводят линию нулевых работ на участке, составляют топографический план.
4.3.Разбивка сетки квадратов на макете
исоставление абриса
Рамку сетки квадратов (рис. 4.1), устанавливают над участком нивелирования.
Рис. 4.1. Рамка для нивелирования поверхности макета по квадратам
При горизонтальном масштабе 1 : 100 стороны сетки соответствует квадрату 10 × 10 м на местности. Разбивку сети квадратов продолжают передвижением рамки вправо или вниз по макету, на котором равнинные участки чередуются с пересеченными участками рельефа местности. Одновременно с разбивкой квадратов
28
выполняют съемку контуров поверхности и ситуации с занесением результатов в абрис (см. рис. 4.2). На равнинных участках нивелирование выполняют с одной станции, последовательно устанавливая рейку на макете в вершинах нескольких квадратов. Отчеты по рейке записывают в абрис по схеме 1а, 1б, …, 1е, 2е, 2д и т.д. Отметки точек вычисляют способом горизонта прибора, ГП. Нивелирование вершин квадратов, расположенных на пересечённой местности, выполняют с нескольких станций.
Рис. 4.2. Схема нивелирования вершин квадратов с одной станции. Абрис
Переставляя последовательно рамку, нивелир и рейку, согласно обозначениям линий сетки (рис. 4.3) нивелируют вершины смежных квадратов. С предыдущей станции берут отчеты 1а и 1б по рейкам, расположенным на связующих точках 1б и 2б, а при переходе на соседнюю – на те же точки – 1б и 2б (см. рис. 4.3). Вычисленные превышения позволяют помимо передачи отметок на связующие точки выполнить контроль полевых измерений [1, 2].
Рис. 4.3. Схема нивелирования связующих точек
29
Если h = 1б – 2б и h = 1б – 2б, приравняем 1б – 1б = 1б – 2б, получим 1б + 2б = 2б + 1б.
Полученное выражение используют для контроля полевых измерений, сравнивая суммы 1б + 2б = 2б + 1б отсчетов по рейкам, установленным на общей стороне смежных квадратов. Расхождение между суммами допускается в пределах 10 мм.
При допустимой невязке fh превышения в разомкнутом нивелирном ходе уравнивают и вычисляют отметки связующих и промежуточных точек.
Одновременно с отсчетами по рейке выполняют съемку контуров поверхности и ситуации, данные которых заносят в абрис
(см. рис. 4.2).
4.4.Расчет отметок точек
Внашем примере отметка вершины квадрата 1а получена по данным высотной привязки к реперу 27, отметка которого HRp27 =
=102,105 м. Отсчет по рейке, установленной на Rp27, составил
аRp27 = 0210 мм, отсчет по рейке в точке 1а равен а1а = 0154 мм. Отметку точки H1a получают способом горизонта прибора:
ГП = HRp27 + aRp27, |
(4.1) |
где аRp27 – отсчет по рейке на точке с известной отметкой, мм.
ГП = HRp27 + aRp27 = 102,105 + 0210 = 102,315 м, H1a = ГП – a1a = 102,315 – 0154 = 102,161 м.
Отметки i-х точек поверхности макета получают через горизонт прибора
Hi = ГП – аi , |
(4.2) |
где Hi – отметка i-й вершины квадратов или характерной точки; аi – отсчет i-й вершины квадратов или характерной точки.
Вычисленные отметки точек поверхности макета выписывают на план в вершинах квадратов и характерных точек. По результатам вычисленных отметок составляют план в горизонталях, с высотой сечения h = 0,25 м, в масштабе 1 : 500. Топографический план показан на рис. 4.4.
30