МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-экономический институт

Кафедра строительных конструкций и архитектуры

Курсовая работа

ПО УЧЕБНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Выполнила: группа 5СП-11

Бригада № 5

Бригада: Чумичев М.

Калинин М.

Воробьев Ф.

Гарбузов М.

Проверил: Маконкова Н.С.

Череповец

2010

Журнал тахеометрической съёмки

Журнал угловых измерений

Журнал измерения вертикальных углов

Журнал технического нивелирования

Номер стоянки	Нивелируемые точки	Отсчеты, мм			Превышения, мм			Горизонт прибора Н,м	Абсолютная высота точек Н,м
		задний	передний	промежу-точный	вычеслен-ное	среднее	исправлен-ное
1	Рп	1290 1294	121,39	120,10
	А	1492		119,898
	B	1142 1145		+0148 +0149	+0148,5	+0149	120,249

НИВЕЛИРОВАНИЕ ПО КВАДРАТАМ

Нивелирование по квадратам производится на участке местности, имеющем высотный перепад. Нивелируемая площадка привязывается к существующему реперу, положение и высота которого задаются преподавателем. Сторона квадрата – 10 м горизонтального проложения.

Разбивка площадки по квадратам производится с помощью теодолита и мерной ленты (рис. 11). Инструмент устанавливают над одной из угловых вершин (Д1), приводят в рабочее положение и задают вехой направление Д1 – Д5.

Измеряют вертикальный угол этого ската н=0є30’, вычисляют поправку за наклон линии к горизонту и откладывают расстояние Д ₁ = 10 + Д Д н₁ (Д Д н=2Dsin² н/2) в заданном створе, закрепляют колышками, забитыми вровень с землей, вершины Д 2, Д 3, Д 4 и Д 5.

Затем от направления Д1 – Д5 откладывают угол 90є и опять измеряют вертикальный угол ската Д1 – А1. Вычисляют поправку ДДн₂ , закрепляя колышками вершины Г1, В1, Б1 и А1. Теодолит переносят в вершину А1, приводят в рабочее положение и от направления А1 – Д1 откладывают угол 90є, закрепляют вехой створ А1 – А5, измеряют его вертикальный угол и откладывают расстояния Д₃ = 10 + ДДн₃ , закрепляя вершины А2, А3, А4 и А5.

Затем измеряют длину А5–Д5, она должна отличаться от проектного значения не более чем на расстояние, содержащееся в 0,5 мм плана (масштаб построения плана 1: 500).

Рис. 11

Это условие выполняется, и поэтому разницу распределяют на четыре части и, откладывая расстояния, закрепляют вершины Г5, В5, Б5. Аналогично разбиваются внутренние вершины.

При разбивке квадратов одновременно измеряются расстояния до характерных точек ситуации (до границы луча, пашни, тропинки, дороги). Площадка нивелируется с одной или нескольких стоянок инструмента. При значительном перепаде высот, стоянок должно быть не меньше трех (рис. 12).

Рис. 12

Стоянка 1: Стоянка 2: Стоянка 3:

Д4: 1135(ч); 1135(к) Г3: 1200(ч); 1199(к) Г2: 1517(ч); 1517(к)

Д3: 1316(ч); 1316(к) В3: 1364(ч); 1364(к) В2: 1595(ч); 1596(к)

Г3: 1494(ч); 1495(к) В4: 1435(ч); 1434(к) Г1: 1601(ч); 1601(к)

Г4: 1544(ч); 1545(к) Б3: 1524(ч); 1523(к) В1: 1543(ч); 1543(к)

Д5: 1122(ч); 1123(к) Б4: 1541(ч); 1541(к) Б1: 1656(ч); 1656(к)

Г5: 1550(ч); 1550(к) А5: 1847(ч); 1848(к) А1: 2075(ч); 2075(к)

Д2: 1270(ч); 1269(к) А2: 1704(ч); 1704(к) Б2: 1793(ч); 1793(к)

На Рп: 1135(ч); 1135(к) А3: 1813(ч); 1812(к)

А4: 1848(ч); 1847(к) из Рп:

Б5: 1466(ч); 1467(к) в ст 1: 1893(ч); 1892(к)

Б2: 1534(ч); 1534(к) в ст 2: 1783(ч); 1782(к)

Между соседними стоянками должна быть связующая точка – точка, нивелируемая дважды с двух стоянок. В каждой вершине снимают черный и красный отсчеты и записывают на схеме квадратов у соответствующей точки. Затем определяют высоты связующих точек. Для этого рассматривается замкнутый нивелирный ход (рис. 13).

Рис. 13

На каждой стороне хода определяется среднее между красным и черным превышение и вычисляется высотная невязка f_h ,, мм:

h^ч ₁ =1135-1544=-409 h₁ =-0.4095 (+2.5)

h^к ₁ =1135-1545=-410 h₁ ^испр =-0,408

h^ч ₂ =1200-1534=-334 h₂ =-0.3345 (+1.5)

h^к ₂ =1199-1534=-335 h₂ ^испр =-0,333

h^ч ₃ =1793-1056=737 h₃ =0.7370 (+4)

h^к ₃ =1793-1056=737 h₃ ^испр =0,741

f_h = ∑^ср ,

которая сравнивается с допустимой высотной невязкой f_{h доп.} , мм,

f_{h доп} = ± 10 ,

где n – число сторон хода.

f_h =∑h_ср =-0,4095-0,3345+0,737=-0,007=7

f_{h доп} =±10 =±10*1,7=17(мм)

f_h = ∑^ср ,

которая сравнивается с допустимой высотной невязкой f_{h доп.} , мм,

f_{h доп} = ± 10 ,

где n – число сторон хода.

Если выполняется условие f_h f_{h доп.} , то невязку f_h распределяютна все средние превышения с обратным знаком в виде поправки д, с учетом которой находят уравненные превышения. Величину поправки назначают пропорционально абсолютному значению превышения:

h₁ ^испр = h₁ ^ср + д₁ =-0,408;

h₂ ^испр = h₁ ^ср + д₂ =-0,333;

h₃ ^испр = h₁ ^ср + д₃ =0,741

.

Через полученные исправленные превышения определяют абсолютные высоты всех вершин хода:

Н_ги =Н_рп + h₁ ^испр =160,31-0,408=159,902,

Н_Б2 =Н_Г4 + h₂ ^испр =159,902-0,333=159,569,

Н_Рп =Н_Б2 + h₃ ^испр 159,569+0,741=160,31.

Зная высоты трех точек, можно определить горизонты инструментов на всех стоянках. Горизонты считают по черной и красной сторонам реек:

Н ^ч _{ГИ I} =Н_рп + а^ч =160,31+1,135=161,445, где а^ч =1135,

Н ^к _{ГИ I} =Н_рп + а^к =160,31+1,135=161,445, где а^ч =1135,

где а^ч , а^к - отсчеты по рейке, установленной в точке, являющейся репером, снятые с первой стоянки инструмента.

Аналогично определяют горизонт инструмента на второй и третьей стоянке. Высоты всех остальных точек находят через горизонт инструмента.

Так,

=– d^ч =161,445-1,316=160,129;

=– d^к =161,445-1,316=160,129,

Н ^ч _{ГИ II} =161.102

Н ^к _{ГИ II} =161.101

Н ^ч _{ГИ III} =160.958

Н ^к _{ГИ III} =160.958

1стоянка: 2 стоянка: 3 стоянка:

H_д4 =160,310 H_г4 =159,902 H_г2 =159,441

H_д3 =160,129 H_в3 =159,738 H_в2 =159,363

H_г3 =159,951 H_в4 =159,667 H_г1 =159,357

H_г4 =159,901 H_б3 159,578 H_в1 =159,415

H_д5 =160,323 H_б4 =159,561 H_б1 =159,302

H_г5 =159,895 H_а5 =159,255 H_а1 =158,883

H_д2 =160,175 H_б2 =159,568 H_б2 =159,902

H_а3 =159,290

H_а4 159,254

Hб5=159,636

где d^r , d^к –отсчеты по рейке, установленной в точке Д3.

За окончательное значение высоты принимается среднее значение в том случае, если разница между полученными значениями не превышает ± 5 мм.

Вершины, входящие Вершины, входящие Вершины, входящие

в 4 квадрата: в 2 квадрата: в 1 квадрат:

H_г2 H_д2 H_д1

H_г3 H_д3 H_а1

H_г4 H_д4 H_д5

H_в2 H_г5 H_а5

H_в3 H_в5

H_в4 H_б5

H_б2 H_а2

H_б3 H_а3

H_б4 H_а4

H_б1

H_в1

H_г1

∑H₄ =1437,08 ∑H₂ =1278,06 ∑H₁ =638,76

H=4∑H₄ +3∑H₃ +2∑H₂ +∑H₁ /4n=159.66

После определения абсолютных высот всех вершин строится топографический план в масштабе 1:500.

На плане прорисовывается система квадратов, строится ситуация по результатам линейных измерений с использованием условных знаков, у каждой вершины проставляются абсолютные высоты и строятся горизонтали методом графического интерполирования.

После окончания полевых работ все используемые деревянные колышки собираются.

Поверки нивелира Н3

После осмотра нивелира, при котором определяем качество видимых в зрительную трубу изображений, плавность ее вращения на основной оси и работу подъемных и элевационного винтов, производим поверки нивелира в следующем порядке:

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения.

Пользуясь подъемными винтами, совмещаем пузырек круглого уровня с центром ампулы и поворачиваем верхнюю часть нивелира на 180°. Пузырек поверяемого уровня остается в центре ампулы. Условие выполнено.

2. Одна из нитей сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира.

Приведя ось вращения нивелира в отвесное положение, наводим горизонтальную нить сетки на точку (на рейке). И, действуя наводящим винтом, перемещаем зрительную трубу в обе стороны. При этом нить сетки не сходит с точки. Условие выполнено.

3. Ось цилиндрического уровня и визирная ось зрительной трубы должны лежать в отвесных параллельных плоскостях, когда основная ось нивелира вертикальна.

Для поверки этого условия, выполнение которого должно гарантироваться заводом, приводим основную ось нивелира в отвесное положение по круглому уровню и ставим трубу в направлении одного из подъемных винтов.

Пользуясь элевационным винтом, совмещаем изображения концов пузырька цилиндрического уровня и производим отсчет по рейке, установленной в 50 м от инструмента. Затем вращением двух других подъемных винтов в разные стороны на 2 оборота наклоняем нивелир в одну сторону (при этом отсчет по рейке не изменяется) и следим за положением изображений цилиндрического уровня. После чего теми же подъемными винтами приводим нивелир в исходное положение, при этом отсчет по рейке также не изменился. То же делаем, наклоняя нивелир в другую сторону. При таких наклонах концы пузырька цилиндрического уровня смещаются в одну сторону. Условие выполнено.

4. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы.

При этой поверке производим двойное нивелирование одной и той же линии АВ. Для этого устанавливаем нивелир окулярным концом над точкой А и приводим его в рабочее положение. В точке В, примерно в 75 м от точки А, ставим рейку (рис. 3). Совместив концы изображений пузырька цилиндрического уровня, производим по средней нити отсчет а₁ по рейке и измеряем высоту инструмента i₁ .

Рис.3

а₂ по рейке и измеряем высоту инструмента i₂ .

Если визирная ось составляет с осью цилиндрического уровня некоторый угол, то оба отсчета по рейке (а₁ и а₂ ) будут преувеличены на отрезок х (или преуменьшены). Из равенства противолежащих сторон прямоугольников получим:

i₁ = h + a₁ - x;

a₂ - x = h + i₂ .

Решая эту систему уравнений, находим:

X= (a₁ +a₂ )/2-(i₁ +i₂ )/2 .

Нашиизмерения:

i=1520 мм

i=1570 мм

a=1496

a=1598

X= (1496+1598)/2-(1520+1570)/2=1547-1545=2 (мм)

Если значение x не превышает 4 мм для расстояния в 75 м от нивелира до рейки, то поверяемое условие считают выполненным. Условие выполнено.

Производство угловых измерений

1. Измерение горизонтального угла способом приемов. На поверхности земли деревянными колышками закрепляем три точки, определяющие положение угла.

Теодолит устанавливаем над вершиной и приводим в рабочее положение, т.е. выполняем горизонтирование и центрирование инструмента. При закрепленном лимбе зрительная труба теодолита визируется за счет вращения алидады на обе стороны измеряемого угла и снимаем отсчеты по горизонтальному кругу. Визирование производим на нижнюю просматриваемую точку оси вехи, установленной над закрепленным пунктом. Угол определяем как разницу снятых отсчетов. При этом отсчет, снятый на расположенную правее точку, больше отсчета, снятого на точку расположенную левее, так как лимб горизонтального круга оцифрован по ходу часовой стрелки. Действия повторяем при другом положении вертикального круга теодолита. За окончательное значение угла принимаем среднее, так как разница между углами, полученными при круге право и круге лево, не превышает двойной точности теодолита, т.е. 1’.

Все полученные значения заносим в специальную таблицу – журнал угловых измерений.

2. Измерение горизонтального угла способом «от нуля». Измеряется тот же угол. При закрепленном лимбе горизонтального круга, за счет вращения алидады в отсчетном микроскопе, устанавливается отсчет 0є00ґ. Алидада закрепляется, освобождается лимб и производится визирование на левую сторону измеряемого угла. Закрепляется лимб горизонтального круга, алидада освобождается и производится визирование на правую сторону измеряемого угла. Снимается отсчет, равный величине угла. Действия повторяют при другом положении вертикального круга теодолита. За окончательное значение угла принимается среднее в том случае, если разница между полученными значениями не превышает двойной точности теодолита.

Все полученные результаты заносим в специальную таблицу – журнал угловых измерений.

3. Измерение вертикального угла. На поверхности земли выбираем наклонный участок и закрепляем точку начала ската и точку его конца. Над точкой начала ската устанавливаем теодолит и приводим в рабочее положение. Нивелирной рейкой измеряем высоту инструмента – расстояние от поверхности земли до центра окуляра при горизонтальном положении зрительной трубы. Над точкой конца ската устанавливаем рейку, на которой делаем метку на высоте инструмента. Зрительную трубу визируем на метку рейки и снимаем отсчет при положении вертикального круга слева и справа. Значение угла вычисляем по формулам:

V₁ = КЛ – МО;

V₂ = МО – КП;

V₃ =

Все полученные результаты заносим в специальную таблицу – журнал измерения вертикальных углов.

4. Нивелирование «из середины». На поверхности земли деревянными колышками закрепляем две точки (А и В) на расстоянии примерно 20 м друг от друга. Точку А принимаем за репер высотой 120,10 м. Нивелир устанавливаем примерно на середине между закрепленными точками и приводим в рабочее положение. Над точками А и В устанавливаем рейки, на которые визируем зрительную трубу нивелира, выводим пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и снимаем отсчеты – задний и передний. Затем определяем превышение как разницу заднего и переднего отсчетов:

h = a-b ,

где а и в – отсчеты по рейкам (рис. 4).

Рис. 4

Задней является точка с известной высотой. Отсчеты снимаем по красной и черной сторонам рейки. Превышение вычисляем дважды, разница между красным и черным превышением не больше ± 5 мм. Вычисляем среднее превышение, через которое определяем абсолютную высоту точки В:

H_B = H_{p п} + h^cp .

На этой стоянке вычисляем также горизонт инструмента H_ги = Н_{p п} + a и определяем высоту промежуточной точки Д:

Н_Д = Н_ги - d ,

где d – отсчет по рейке, установленной над точкой Д.

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-I<sub>1


29-04-2015, 00:37</sub>