706

7.3. Организация выполнения УИРС

Темы рефератов и УИРС после обсуждения и утверждения на кафедре доводятся до сведения студентов, как правило, во втором семестре.

Работа по выполнению УИРС делится на два этапа. На первом этапе в ходе учебных занятий подбирается литература, составляется план работы и реферативной (текстовой) части, изучаются и осваиваются методики вычислений, расчетные формулы, составляются макеты таблиц и графиков. Одновременно студенты подбирают с помощью преподавателя измерительные приборы, учатся на них работать, если тип прибора не входит в учебную программу лабораторных работ.

Вслучаях, когда тема содержит выполнениечасти измерений

влабораторныхусловиях,онипроводятсяваудиторияхкафедры под руководством преподавателя в течение семестра.

Законченнаяиоформленнаяпообразцупояснительнойзаписки РГУ реферативная часть УИРС сдается преподавателю для проверки,поправок,возможныхдополнений.

Реферативная часть УИРС должна быть закончена ко времениокончательногоформированиябригаддляпрохожденияучебной геодезической практики.

На втором этапев ходе летней учебной практики выполняютсяполевые измерениясзаписью вполевыежурналы и необходимые вычисления, составляются новые или заполняются ранее подготовленные таблицы и ведомости, составляются рисунки, схемы, графики, плакаты.

Реферативную часть УИРС готовят один или два студента. Во время практики в полевых измерениях и их обработке участвует вся бригада. Во время учебной практики исследуются новые геодезические приборы, эффективность новых методик измерений,определяетсявлияниеразличныхисточниковпогреш-

ностей на точность измеряемых величин.

Возможности выполнения экспериментальной части УИРС, обоснования тем и тезисов докладов, программа студенческой научной конференции обсуждаются и утверждаются на заседаниикафедры.

Результаты УИРС, выполненных бригадами, студенты докладывают на ежегодной научной конференции, которая прово-

151

дится в конце третьей, предпоследней недели практики. Лучшие работы рекомендуются на смотры, проводимые в СГУПСе, или для использования в учебных целях.

Научная конференция открывается докладом преподавателя оперспективныхтехнологияхгеодезиивпроектированииистроительстве. Заседания по секциям проходят в соответствии со специальностями факультетов. На секции заслушиваются обычно 5–6 докладов. Часть докладов представляются как стендовые. Материалы УИРС являются составной частью отчета бригады по практике и вместе с отчетом представляются руководителю практики для защиты.

Участие студентов в УИРС – хорошая практика устных выступлений, приобретение навыков самостоятельного поиска информации, способподнятьсянаболеевысокийуровеньинтеллектуальной подготовки, закрепитьполученныезнания.

7.4. Рекомендации по выполнению УИРС

Учебно-исследовательская работа студентов (УИРС) содержит такой важный для процесса познания элемент, как самостоятельное обоснование теоретического или практического результата, который может быть получен в процессе исследований.

Работа обычно состоит из реферативной части, в которой освещаются современное состояние темы или вопроса и основные противоречия, затрудняющие их решение, и результатов выполненныхизмерений и вычислений. Частьизмерений может быть выполнена во втором семестре, но в основном во время летней геодезической практики. План работы должен быть теоретически обоснован и определяться содержанием темы.

Отдельные темы включают исследование точности тех или иных методов измерений. Для этих тем выводы по результатам необходимо обосновывать расчетами с привлечением вероятно- стно-статистических методов.

Эффективность принятой методики измерения может проверятьсяна основедисперсионногоанализа.Возможен корреляционный анализ, устанавливающий статистическую зависимость междуточностью измерений и каким-либофактором, например, точностьютригонометрическогонивелированияивременемдня,

152

высотой визирного луча над почвой и т.п. Изучение точности различных видов измерений может быть проведено путем сравнениясрезультатамиизмеренийболееточнымприбором,иногда сиспользованиемгеодезическойсетиучебногополигона(ГОУП).

Некоторые рекомендации по выполнению отдельных тем УИРС

Определение азимута направления по зенитным расстояниям Солнца

Выполнение этой темы дает представление о контроле привязки теодолитных ходов, при их длине в десятки километров, относительно простым способом. Он изложен в методических указаниях[15].

Для получения корректных результатов этим способом необходимо учитывать следующие обстоятельства.

1.Отсчеты времени следует фиксировать по часам, точность показаний которых сверена с радиосигналами точного времени наканунеизмерений.

2.Место нуля теодолита должно быть тщательно выверено и точно определено перед измерениями.

3.После изучения последовательности расчетов, расчетных формул, определений, символов, вводимых поправок, постоянныхвеличин и т.д. полезносделатьвычисленияпоприведенным

вуказаниях данным примеров и сравнить их с результатами вычислений. Это позволит избежать ошибок в вычислениях, проверить усвоение метода расчета.

4.Особого внимания требует установление всемирного вре-

мени М и условного времени М0 для определения склонения Солнца .

5.В приведении расстояний Z к центру Солнца по формуле

Z = Z – p ± R

величинууглаR,подкоторымизточкинаблюденийвиденлинейный радиус Солнца, берут со знаком «+», когда горизонтальная нить сетки находится над дискомСолнца, и сознаком «–», когда под диском.

В указанной методике [15] приведено более 10 тем по исследованию особенностей и способов наблюдений для вычисления азимута по Солнцу.

153

Сравнение точности разных способов детальной разбивки железнодорожных кривых

План работы

1.Сбор и изучение литературы.

2.Написание теоретической части.

3.Оценкапогрешностейвположенияхкоординатточеккривой. Особое внимание в анализе различных способов разбивки

следует уделить оценке погрешностей в положениях точек кривой,направленныхперпендикулярнокосипути.Этипогрешности заметно влияют на плавность движения подвижного состава. Используя положения по оценке точности разбивок, дать рекомендации по применению разных способов детальной разбивки железнодорожныхкривых.

Исследование точности определения высот точек тригонометрическим нивелированием с использованием теодолитов 2Т30П и 3Т5

Рекомендуется следующий порядок работ: изучение лите-

ратуры по тригонометрическому нивелированию; составление программы экспериментов.

В качестве эталонных высот целесообразно использовать их значения, полученныегеометрическимнивелированиемIIIкласса. Сравнение точности приборов наиболее корректно выполняется с использованием критериев математической статистики.

Определение точности геометрического нивелирования, выполняемого теодолитом 2Т30П

Порядок выполнения: подбор и изучение литературы; написание теоретической части и плана экспериментов.

Результаты измерений целесообразно обработать на основе статистического сравнения отметок, полученных теодолитом и нивелиромН3.

Исследование точности определения высот по топоплану в масштабе 1:1000

Порядок работ: изучение литературы, относящейся к точности определения высот потопографическим планам; подготовка реферативной части; статистическое сравнение высот точек по плану в масштабе 1:1000, составленному во время учебной практики, иполученныхспособомгеометрическогонивелированиянивелиромН3.

154

Рекомендуется выборочный способ по 7–10 поперечникам с целью уменьшения объема.

7.5.Примерные темы рефератов и УИРС

I.Общие вопросы

1.История определения формы Земли и ее размеров.

2.История установления нуля Балтийской системы высот в РФ и связи с уровнями других морей.

3.История установления исходных начал в географических координатах.

4.Прямоугольная система координат, принятая в картографииРФ.

5.Карл Гаусс и Фридрих Бессель и их роль в геодезии.

6.Геодезическая техника при изысканиях Великого сибирскогопути.

7.Приземная рефракция и ее роль в инженерной геодезии.

8.Применениесовременнойгеодезической техники приизысканиях железных дорог.

9.Геодезия в военном деле.

10.Способы изображения рельефа на планах и картах.

11.Геодезия в будущем.

12.Спутниковая геодезия (ГЛОНАСС, GPS).

II. Геодезические приборы, их исследование и измерения ими

1.Приборы для измерения расстояний: землемерные цепи, лентыземлемерные,рулетки, мерныепроволоки;измерениярасстояний ими, технология, ошибки и точность измерения расстояний.

2.Уровенныенивелирыдлятехническогоиточногонивелирования: устройство, точность, технология работы с ними (Н3,

Н10).

3.Самоустанавливающиеся компенсаторные нивелиры для технического и точногонивелирования: устройство, технология работы, точность (Н3К, Н10К).

4.Оптическиетеодолиты2-4Т30П:особенностиконструкции, технология измерения горизонтальных и вертикальных углов. Точность.

155

5.Оптические теодолиты 3-4Т5КП и 2Т2П: особенности конструкций, технология работы при измерении горизонтальных и вертикальных углов, точность.

6.Различныеспособыповеркиглавногоусловиянивелираиих сравнение.

7.Нитяный дальномер в зрительной трубе теодолита: способыопределенияпостояннойикоэффициентанитяногодальномера.

8.Геометрическое нивелирование, его ошибки, точность.

9.Тригонометрическое нивелирование, его ошибки и точность.

10.Определениерасстоянийпогоризонтальнорасположенной базисной рейке.

11.Определение расстояний и превышений по рейке с вертикальным базисом.

12.Экеры,ихповерки,точностьоткладыванияугловэкерами.

13.Лазерные рулетки и их применение в строительном деле.

14.Современные светодальномеры и их применение в геодезических работах.

15.Полярный планиметр, его поверки. Контроль и точность определения площадей полярным планиметром.

16.Устройство и работа компенсатора вертикального круга теодолита 3Т5КП.

17.Внутрибазисные тахеометры ВРТ 006, Teletop и работа с

ним.

18.Особенности конструкции электронного тахеометра 3Та5

иработа с ним.

19.Исследование нивелиров: определение цены деления цилиндрического уровня и увеличения зрительной трубы.

20.Исследование теодолитов.

21.Отсчетные приспособления различных теодолитов; преимущества, точность, производительность.

22.Оценка точности измерения горизонтальных углов электронным тахеометром 3Та5.

23.Оценка точности измерения превышений электронным тахеометром 3Та5.

24.Оценка точности измерения расстояний электронным тахеометром 3Та5.

156

III. Инженерно-геодезические работы

1.Инженерно-геодезические работы при изысканиях железных дорог.

2.Способы съемки существующего ж.-д. пути в плане.

3.Подробныйпродольныйпрофильжелезнодорожнойиавтодорожной трассы – главный документ проекта железной и автомобильнойдороги.

4.Поперечные профили железнодорожной и автодорожной трассы; способы их съемки, назначение.

5.Сравнение точности и скорости измерения расстояний на косогорах способом уступов и с учетом углов наклона местности.

6.Вынос точек с заданной отметкой в котлован, на этажи и т.д.; технология, точность.

7.Способы выноса на местность точек в плане, их точность, преимущества и недостатки.

8.Съемки точек тахеометрическим способом.

9.Способы передачи отметок через реку.

10.Определениенеприступныхрасстояний.

11.Плановая привязка к пунктам Г.Г.С.

12.Построение продольного профиля по результатам работы

сэлектронным тахеометром 3Та5.

157

Список рекомендуемой литературы

1.Геодезические приборы и работа с ними: Метод. указ. к лаб. работам по инж. геодезии. / Сост. В.С. Редьков. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2003. Вып. 1.71 с.

2.Работа со светодальномером 2СТ5 «Блеск» и электронным тахеометром 3Та5: Метод. указ. к лаб. работам. / Сост. В.С. Редьков, А.В. Андреев. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2002. Вып. 4. 41с.

3.Применение программируемых микрокалькуляторов и ЭВМ в геодезических вычислениях: Метод. указ. / Сост. А.А. Визгин, В.Г. Чижиков, Ю.А. Марин и др. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 1999. 27с.

4.Обработка данныхполевых измерений при топографо-геодезических изысканиях линейных сооружений: Метод. указ. / Сост. В.С. Редьков. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2005. 71 с.

5.Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. М.: Недра, 1973.

6.Условные знакидля топографическихпланов масштабов1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. М.: Недра, 1989.

7.СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве. М: Гос-

строй, 1984.

8.Таблицы для разбивки железнодорожных кривых. М.: Транспорт, 1962. 478 с.

9.Власов Д.И., Логинов Н.В. Таблицы для разбивки железнодорожных кривых. М.: Транспорт, 1968. 519 с.

10.ГОСТ Р21.1702-96. Правила выполнения рабочей документации железнодорожных путей.

11.Справочник изыскателя железных дорог. М.: Трансжелдориздат, 1948. 329 с.

12.Методические рекомендации по расчету составных кривых плана трассы железных дорог / ВНИИ транспортного строительства. М., 1985. 26 с.

13.Методические рекомендации по совершенствованию математического обеспечения автоматизированного проектирования плана и профиля новых железных дорог и вторых путей / ВНИИ транспортного строитель-

ства. М., 1985. 117 с.

14.Каменский В.Б., Шац Э.Я. Содержание железнодорожного пути в кривых. М.: Транспорт, 1987. 187 с.

15.Определение азимута земного предмета по измерениям зенитных расстояний Солнца: Метод. указ. / Сост. А.А. Визгин, Ю.А. Марин, В.Н. Полещенков. Новосибирск, 1999. 17 с.

158

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

РАБОЧАЯПРОГРАММАПОЛЕВОЙ УЧЕБНОЙИНЖЕНЕРНО-

ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙПРАКТИКИСТУДЕНТОВ1-го КУРСА СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 270204,270205, 270102,270201, 270112, 270115, 190701

1. Предварительные занятия и работы (1 раб. день)

Инструктаж по вопросам охраны труда и техники безопасности при производстветопографо-геодезических работ, поправилам поведения на воде, на объектах ж.-д. транспорта и т.д.

Ознакомлениессодержаниемпрограммыпрактики и скалендарным графиком производства работ.

Получение, поверки и юстировки теодолита и нивелира. Компарированиеленты.

Составление актов поверок приборов.

2. Трассировочные и нивелирные работы (прокладка и нивелирование железнодорожной трассы с разбивкой пикетажа и круговых кривых)

2.1. Разбивка трассы на местности (2 раб. дня)

Прокладка трассы протяженностью 1–1,5 км (2–3 пикета на одного студента бригады) между пунктами планово-высотной опорнойсетигеодезическогополигона.Выноспроекта трассына местность по имеющимся аэроснимкам местности. Измерение правых (по ходу) углов трассы с расхождением полуприемов не более ±2 мин [1]. Измерение горизонтальных расстояний предпочтительно электронными приборами в двух направлениях с ведением журнала. Плановая привязка начала и конца трассы.

мя«твердыми»пунктамиидирекционнымиуглами.Вычисление координат вершин трассы. Трассирование (желательно трассирование с применением электронного тахеометра).

159

2.2. Разбивка 100-метрового пикетажа с ведением пикетажной книжки и закреплением точек на местности (2 раб. дня)

Обратитьвниманиенасоответствиелинейныхизмеренийпри создании трассировочного хода и пикетажа по трассе.

Вставка в пикетаж не менее 3 круговых кривых с выноской пикетов на кривую. Разбивка поперечных профилей (по числу членов бригады).

2.3. Нивелирование по пикетажу и поперечникам (3 раб. дня)

Контрольноепродольноенивелированиепопикетам. Привязка к реперам. Увязка превышений в нивелирном ходе,

проложенноммеждудвумяреперами. Полевойконтрольнивели-

рования(сиспользованиемпопутныхреперов)при fhдоп = ±50 мм. Нивелирование поперечных профилей от пикетов (по одному поперечнику на студента) с допустимой невязкой 50 мм на поперечнике.

Составление продольного профиля трассы ( масштабы для горизонтальныхрасстояний 1:10000,длявертикальныхрасстояний 1:200).ПроектированиеБЗПпопрофилю. Составлениедвух поперечных профилей в масштабе 1: 200.

2.4. Детальная разбивка сложных железнодорожных кривых (1 раб. день)

Три способа детальной разбивки сложных железнодорожных кривых:координатоттангенсов,координатотхордипродолженных хорд или угловых засечек. Составление схем разбивки кривых (немасштабных) со всеми данными для разбивки из таблиц для разбивки кривых. Работа ведется в удобном для разбивки месте,напервойполовинекривойсконтролемпоточке СК, которая предварительно выносится по биссектрисе.

3.Топографические съемки

3.1.Горизонтальная (теодолитная) съемка от трассы (1 раб. день)

Планово-высотное обоснование – трасса железнодорожной линии. (Граница съемки вдоль трассы влево и вправо от трассы по 100 м.)

Методы теодолитной съемки для контуров с четкими очерта- ниями–здания,искусственныесооружения, столбыЛЭПи т.п.). Способысъемки:полярный,ординат,угловыеи линейныезасечки, способ створа (с применением теодолита, ленты, рулетки и

160