Топографические съёмки. Топографическая съемка земельного участка: определение понятия


Все измерительные работы, которые проводят на местности для определения положения точек, называют съемкой.

Совокупность измерений, выполняемых на земной поверхности для построения планов и карт, называют геодезической или топографической съемкой.

Топографическую съемку местности выполняют для получения топографического плана или карты участка местности; объекты местности, контуры и рельеф изображаются на плане или карте с помощью условных знаков.

Съёмка выполняется с точек, расположенных определённым образом на местности и положение которых заранее известно. В процессе съемок выполняют такие измерения, по которым можно определить проекции точек, линий и углов, а также высоту точек.

Принцип топографической съемки состоит в следующем. Обычный вид топографических карт и планов – листы бумаги, на которых в условных знаках изображен участок местности (графические документы). Если внимательно посмотреть на карту или план, отвлечься от цвета, заполняющих условных значков и конфигурации условных знаков, то можно заметить, что вся ситуация – это набор линий и точек. Но и любая линия – это совокупность точек; таким образом, можно сказать, что вся ситуация на плане или карте – это набор точек.

Съемка любого сооружения или угодья сводится к съемке его границ – прямых или кривых линий. Кривую линию можно с некоторым приближением заменить ломаной. Каждый отрезок ломаной линии является прямым, а прямая линия вполне однозначно определяется положением двух точек.

Таким образом, точка является элементарным объектом съемки; другими словами, съемка местности сводится к определению координат и отметок отдельных точек, характеризующих местоположение объектов местности и ее рельеф. При съемке геодезисты часто используют различные местные системы координат; планы и карты издаются в зональной прямоугольной системе координат Гаусса.

Различают аэрофотосъемку, наземную и комбинированную съемки.

Аэрофотосъемка обычно выполняется стереотопографическим методом, когда снимки местности получают с помощью фотоаппаратов, установленных на самолете, а обработку снимков и рисовку плана выполняют в камеральных условиях на стереоприборах.

Наземная съемка выполняется с поверхности земли.

Комбинированная съемка является комбинацией аэрофотосъемки и наземной съемки; плановая ситуация рисуется по аэроснимкам, а рельеф снимают на фотоплан в полевых условиях.

Аэрофотосъемка и комбинированная съемка являются основными методами создания карт и планов на большие территории.

Наземную съемку применяют при создании крупномасштабных планов небольших участков, когда применение аэрофотосъемки либо невозможно, либо экономически невыгодно.

При выполнении работ под строительство различных объектов обычно применяют наземные виды съемки: тахеометрическую и теодолитную, реже – мензульную. Наземная съемка местности включает создание съемочной сети, съемку подробностей, обработку результатов измерений с составлением плана местности.

В ХХ веке в связи с началом космических полетов в геодезии стали применять космическую съемку.

Вид съемки выбирают с учетом экономических затрат на ее выполнение, площади снимаемого участка, наличия геодезических приборов, подготовленности исполнителей и др.

В зависимости от методики съемки и применяемых приборов наземная съемка может быть следующих видов :

– тахеометрическая съёмка, в результате которой получают изображение рельефа и контуров предметов;

– мензульная съёмка, при выполнении которой топографический план (карта) строят непосредственно на местности. В этом заключается преимущество этой съёмки, так как имеется возможность уже в процессе съёмки сравнивать полученное изображение на плане (карте) с оригиналом;

– горизонтальная или теодолитная съёмка; при горизонтальной съемке получают план участка местности, на котором нет изображения рельефа, т.е. находят ТОЛЬКО взаимное расположение точек в плане;

– вертикальная съёмка – при этом получают план с изображением рельефа практически без плановой ситуации; определяют высоты точек местности, которые используются для построения рельефа. Этот вид геодезических работ иначе называют нивелированием. Различают тригонометрическое, геометрическое, барометрическое, гидростатическое и механическое нивелирование.

– сочетание горизонтальной и вертикальной съёмок составляют топографическую съёмку, в результате которой изображаются рельеф и местные предметы.

– фототеодолитная съемка – при этом снимки местности получают с помощью фототеодолита, а их обработку и рисовку плана выполняют на стереоприборах. Снимки являются основой для построения топографического плана;

– теодолитная съёмка, в результате которой получают контурный или ситуационный план. При теодолитной съёмке измеряют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния.

– глазомерная съёмка относится к упрощённым видам съёмок и выполняется в поле при помощи визирной линейки и компаса.

Съёмочные работы сопровождаются появлением погрешностей, которые накапливаются по мере удаления съёмки от начальных точек. Появление погрешностей может привести к искажению изображаемой на карте местности.

В процессе съёмочных работ необходим своевременный контроль измерений и вычислений.



Во всех сферах деятельности материального производства и отношений между человеком и обществом. Эта популярность формируется широким спросом при оформлении земельных участков, организации любого нового строительства, изучении природных ресурсов, их разработкой, эксплуатацией и другими изменениями фактического их положения и юридическими взаимоотношениями.
Топографические съемки можно считать одновременно технологическим инструментом, производственным процессом и методом в получении точного отображения поверхности местности в необходимом масштабе. Такое изображение имеет название топографический план и содержит всю информацию, полученную в результате съемочных работ, в пространственной привязке к действующей системе координат . Основой для проведения топографических съемок служат пункты государственной геодезической опорной и съемочной сетей.

Основные этапы топографической съемки

В состав топографических съемок могут входить различные технологические процессы в зависимости от измерительного геодезического оборудования , применяемого для этого. Но структура действий и та последовательность операций, которая просматривается в проведении съемок, позволяет выделить общие основные этапы.
Первым из них считается подготовительный этап. В него входят все работы, выполняемые до начала непосредственно измерительного процесса. В нем, как правило, происходят организационные работы. В этот период происходят:
. получение технического задания;
. изучение местности;
. проектирования схемы и выбора методов съемки;
. организация и сбор архивных топографических планов, схем подземных сетей и инженерных коммуникаций;
. установление сметной стоимости;
. выполнение метрологических проверок приборов;
. подготовка выезда в район геодезических измерений.
Вторым этапом топографических съемок считаются полевые работы с привязкой к пунктам опорной сети , контрольными измерениями, предварительными вычислениями и оценкой точности в полевых условиях. К этому, пожалуй, основному этапу следует отнести все плановые и высотные, линейные и угловые геодезические измерения контуров всех капитальных строений, временных сооружений, рельефа местности и других физических параметров, предусмотренных технологией измерений.
Третий этап, под названием камеральные работы, включает окончательную вычислительную обработку и оформление топографической съемки в графическом или электронном виде с соблюдением требований по вычерчиванию условных знаков в выбранном масштабе. К этому этапу работ можно еще определить составление экспликаций по инженерным сетям, подземным коммуникациям, принадлежащих предприятиям водоканала, энерго поставляющих, телекоммуникационных, газо- и теплоснабжающих компаний. Согласования с ними на топографическом плане всех линейных сооружений, которые находятся на их балансе.
Четвертым, заключительным этапом работ можно считать этап завершения работ, составления технического отчета в нескольких экземплярах, каждый из которых сдается в соответствующие управления градостроительства и архитектуры, геодезического контроля и заказчику.

Сутью съемочных процессов в топографических работах , безусловно, является получение данных (координат) пространственного положения всех снимаемых точек относительно той геодезической основы, которая и формирует всю систему координат страны. И на основании этих работ вычерчивание топографических планов. При этом следует отметить два направления измерений съемочных элементов:
. съемку ситуации, представляющую собой определение координат всех точек контурных объектов;
. съемку рельефа, заключающуюся во множественном получении сведений (координат точек) о форме и содержании рельефа местности.
Съемка ситуации имеет своей задачей нахождение оптимального числа характерных точек для измерений и естественно строительства всего контура изображения.
Основными предметами съемок ситуации являются:
. все городские и сельские населенные пункты;
. отдельные строения в них;
. все виды наземных сооружений;
. водоемы и водные объекты;
. земельные участки всех видов и назначений;
. всевозможные границы городских районов, контуров и отводов для автомобильных, железнодорожных дорог, аэропортов и других замкнутых контуров промышленного, сельскохозяйственного, культурного и спортивного назначения.
Для съемки ситуации критериями оценки контуров всех элементов ее изображения на топографических планах считаются материалы, из которых они возведены. Они разделены на два вида контуров:
. твердые контуры, построенные из прочных материалов (железобетон, кирпич);
. нетвердые, созданные из непрочных материалов, и естественные контуры.
При определении контуров зданий правильной конфигурации производят измерения необходимого количества угловых точек, а линейными промерами рулеткой недостающие до замкнутого контура. При съемке строений неправильной геометрической формы выполняют измерения всех углов.
При съемке рельефа выполняется измерения высотных координат совместно с контурной съемкой на незастроенной территории. На плотно застроенных территориях обычно горизонтальные и вертикальные съемки выполняют отдельно друг от друга. С использованием современных технологий в топографических съемках эти процессы объединены.
Рельеф на топографических планах отображается изолиниями с одинаковыми высотными отметками (горизонталями). Как правило, для наилучшего отображения рельефа местности выбирается оптимальное количество съемочных точек. Для сплошных съемок разных масштабов расстояния между съемочными точками имеют различные значения и рекомендуются в соответствующих нормативных документах.
Для съемок и прорисовок рельефа используют такие характерные точки:
. вершины холмов и курганов;
. головки рельсовых путей;
. точки вдоль осей дорог;
. места сопряжений и откосов около мостов;
. вдоль контуров насыпей и выемок;
. у оснований сооружений и зданий;
. у колодцев подземных коммуникаций;
. многих других точек, характерных для описания рельефа местности.

Виды топографических съемок

В зависимости от используемого геодезического оборудования в различные периоды применяли, а некоторые из них до сегодняшнего времени и применяют, следующие топографические съемки:
. тахеометрическим способом, с использованием современных электронных тахеометров ;
. горизонтальные (теодолитные) и вертикальные (нивелирования) на застроенных участках местности;
. фототеодолитные;
. нивелирование поверхности по квадратам, различных размеров (200×200, 100×100) в зависимости от местности и масштабов съемки.
. съемки городских проездов и внутренниих кварталов в населенных пунктах с густой застройкой. В них ранее использовались высокоточные рулеточные измерения способом линейной засечки от характерных угловых точек зданий с привязкой к съемочному обоснованию. Могут также применяться и другие инструментальные способы измерений такие, как способ перпендикуляров, полярный способ, створов и комбинированный. Наиболее эффективным в городской черте можно считать самый современный способ лазерного сканирования. Особенно при создании цифровых моделей съемки местности.
. с использованием глобальной навигационной спутниковой системы и GPS-приемников в RTK режиме кинематики реального времени;
. мензульный способ может представлять в настоящее время разве, что только исторический интерес.
Каждый из этих видов имеет свою специфику измерительного процесса, различное геодезическое оборудование, дополнительные инструменты и принадлежности. Но все они служат главной задаче выполнения точных геодезических измерений для построения топографических планов земной поверхности и объектов, находящихся на ней. Они регламентируются соответствующими инструкциями, в которых установлены требования, определенные методологические принципы и технологические схемы их проведения.

Под съемкой понимают совокупность работ, выполняемых с целью создания планов и карт. Съемки подразделяют на наземные , включающие геометрические измерения непосредственно на местности, и аэрокосмические (дистанционные), проводимые путем регистрации электромагнитного излучения земной поверхности (или отраженного ею), обработку полученных материалов и графические построения (рис. 52).

Рис. 52. Виды съемок местности

При дистанционных съемках съемочные системы, принимающие информацию, удалены от земной поверхности на значительные расстояния - от сотен метров до тысяч километров. Приемниками информации служат фотографические и телевизионные камеры и другие приборы, установленные на летательных аппаратах. Съемка, производимая с самолета (вертолета), называется аэросъемкой . Съемка аппаратурой, находящейся за пределами земной атмосферы (на искусственном спутнике Земли, орбитальной станции, космическом корабле), называется космической съемкой . Материалы космической съемки используют в целях изучения природных ресурсов Земли, а также для создания карт малоизученных и труднодоступных районов и при обновлении обзорно-топографических карт.

Для картографирования земной поверхности широко применяется фотосъемка, материалы которой содержат большой объем информации и по ряду свойств близки к картам (обзорность, наглядность, наличие масштаба и др.).

Главным методом создания топографических планов и карт в масштабах 1:500 - 1:25 000 служит аэрофототопографическая съемка , включающая получение фотографических изображений местности с самолета и их обработку. Топографические карты более мелких масштабов составляются по картам (более крупного масштаба).

Наземными методами ныне создаются лишь планы и карты небольших участков местности, когда проведение аэрофотосъемки нерентабельно и при осуществлении инженерных задач (строительство крупных сооружений, каналов, сетей мелиорации и т. п.).

Вопрос 17 «Плановые съемки местности»

Наземные съемки подразделяются на плановые (горизонтальные), высотные (вертикальные) и высотно-плановые (называемые иногда совместными или топографическими). При горизонтальной съемке создается планово-контурное изображение местности без высотной характеристики; в результате вертикальной съемки определяют высоты точек; высотно-плановые съемки обеспечивают изображение на карте ситуации и рельефа.

Работа, производимая на местности, называется полевой, а обработка полученных данных в лабораторных условиях - камеральной.

Плановые съемки. Полевые работы при съемке участка осуществляются по основному принципу геодезии - от общего к частному: сначала создается съемочная геодезическая сеть, а затем производится съемка объектов местности, т.е. подробностей (ситуации).

На начальном этапе проводится рекогносцировка - осмотр местности, выбор и закрепление точек съемочной сети. При возможности положение опорных точек «привязывают» к пунктам государственной геодезической сети путем измерения от одного из пунктов расстояния и направления до точки съемочной сети. Однако часто положение точек съемочной сети определяется в условной (местной) системе координат.

Затем от точек съемочной сети измеряют расстояния и направления на объекты местности - снимают ситуацию. В зависимости от того, каким путем определяют направления на объекты, плановые съемки подразделяются на угломерные и углоначертательные (графические). При угломерных съемках горизонтальные углы между направлениями линий измеряют угломерными приборами, а при графических съемках направления на объекты съемки прочерчивают на горизонтальной плоскости (на бумаге) непосредственно в поле.

Для изображения на плане взаимного положения и плановых очертаний объектов местности определяют положение их характерных точек. При этом количество необходимых точек зависит от размера и конфигурации снимаемых объектов. Положение объектов малой площади, изображаемых на карте внемасштабными знаками, например отдельного дерева, колодца, определяется одной точкой. Для показа прямолинейного предмета (забор, линия связи, улица) достаточно двух точек. Ломаные и криволинейные контуры (дорога, граница угодий, река) изображаются по точкам поворота (рис. 64). По характерным точкам на бумаге вычерчивают контуры объектов, сохраняя геометрическое подобие контурам местности.

Рис. 64. Получение планового изображения местности

Плановое положение объектов получают способами: полярным, засечек, обхода, ординат (промеров), створов. Выбор способа зависит от вида съемки и особенностей снимаемого объекта. При полярном способе (рис 65, A) положение ряда точек местности определяется расстоянием от известной точки, например пункта съемочной сети, и углом от исходного направления, например магнитного меридиана.

Рис. 65. Определение планового положения точек способами полярным (А) и прямой графической засечки (Б)

Засечки - способ определения положения на плане третьей точки по двум данным. Засечки подразделяют на прямую и обратную. Прямая засечка (рис. 65, Б) применяется в тех случаях, когда из двух известных точек требуется определить положение недосягаемой (например, на другом берегу реки или по другую сторону болота и т. п.). От известных точек определяют азимуты направлений на третью точку - при угломерной съемке или прочерчивают их на плане - при углоначертательной съемке, тогда в их пересечении получают искомую точку. Наилучшие результаты получают при угле засечки, близком к 90°. Поскольку этого трудно достичь в полевых условиях, допускается угол засечки в пределах от 60° до 120°.

В случае, когда определяемая точка и одна из известных точек доступны для съемщика, но измерение расстояния между ними затруднено, применяют способ обратной засечки. На рисунке 66, А показан участок местности, а на рисунке 66, Б - план этого участка. Положение объектов 2 и 3 имеется на плане, требуется нанести на план изображение объекта 1. При углоначертательном способе съемки, стоя в точке 2, прочерчивают на ориентированном плане направление на определяемую точку 1, а затем, перейдя с планом в точку 1, проводят «на себя» направление от объекта 3. В точке пересечения этих двух линий получают изображение объекта 1 (рис. 66, В). При угломерной съемке вместо прочерчивания линий измеряют необходимые углы.

Рис. 66. Нанесение на план объекта 1 (башня) способом обратной засечки. Положение объектов 2 и 3 дано на плане

Для съемки дорог в лесу, улиц в селениях и других закрытых контуров пользуются способом обхода . Съемщик передвигается по снимаемой линии (обходит контур) и измеряет длины прямолинейных сторон хода и их направления, например азимуты. Вместо азимутов могут быть измерены горизонтальные углы между сторонами хода (например, в теодолитной съемке) или направления этих линий могут быть получены графически путем прочерчивания на плане.

Способ ординат (промеров) применяется для съемки небольших объектов с криволинейными границами, например участка берега реки, озера, контура рощи и т. п. Вдоль снимаемого контура прокладывают съемочный ход или магистраль (AB) (рис. 67), а затем из характерных точек контура a, b, c опускают перпендикуляры на линию хода. Длины перпендикуляров l 1 , l 2 , l 3 и т.д., а также расстояния до их основания от начальной точки хода S 0-1 , S 0-2 , S 0-3 и т.д. измеряют одним из способов, в зависимости от требуемой точности съемки.

Рис. 67. Измерения при съемке способом ординат

Прямолинейные границы объектов или направления отдельных прямых линий, расположенных под некоторым углом к съемочному ходу, получаютспособом створов . Находясь на линии съемочного хода AB (рис. 68), можно найти точки пересечения сторон снимаемого объекта с линией хода 1, 2, 3, 4 и из них определить направление нужных линий. Этим способом снимают линии связи и электропередач, заборы, здания, границы пашен и т.п.

Рис. 68. Визирование с точек магистрального хода по створу

В зависимости от условий местности и особенностей ситуации при плановых съемках используют обычно несколько способов.

Вопрос 18 «Способы плановой съемки ситуации»

Съемка ситуации – геодезические измерения на местности для последующего нанесения на план ситуации (контуров и предметов местности).

Выбор способа съемки зависит от характера и вида снимаемого объекта, рельефа местности и масштаба, в котором должен быть составлен план.

Съемку ситуации производят следующими способами: перпендикуляров; полярным; угловых засечек; линейных засечек; створов (рис. 60).

Способы съемки ситуации:

1) способ перпендикуляров;

2) полярный способ;

3) способ угловых засечек;

4) способ линейных засечек;

5) способ створов.

Рис. 60. Способы съемки ситуации:

а – перпендикуляров, б – полярный, в – угловых засечек, г – линейных засечек, д – створов.

Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат) – применяется обычно при съемке вытянутых в длину контуров, расположенных вдоль и вблизи линий теодолитного хода, проложенных по границе снимаемого участка. Из характерной точки К (рис. 60, а) опускают на линию хода А – В перпендикуляр, длину которого S 2 измеряют рулеткой. Расстояние S 1 от начала линии хода до основания перпендикуляра отсчитывают по ленте.

Полярный способ (способ полярных координат) – состоит в том, что одну из станций теодолитного хода (рис.60, б) принимают за полюс, например, станцию А, а положение точки К определяют расстоянием S от полюса до данной точки и полярным углом β между направлением на точку и линией А – В. Полярный угол измеряют теодолитом, а расстояние дальномером. Для упрощения получения углов, теодолит ориентируют по стороне хода.

Приспособе засечек (биполярных координат) положение точек местности определяют относительно пунктов съемочного обоснования путем измерения угловβ 1 и β 2 (рис.60, в) – угловая засечка , или расстояний S 1 и S 2 (рис.60, г) – линейная засечка .

Угловую засечку применяют для съемки удаленных или труднодоступных объектов.

Линейную засечку – для съемки объектов, расположенных вблизи пунктов съемочного обоснования. При этом необходимо чтобы угол γ, который получают между направлениями при засечке был не менее 30° и не более 150°.

Способ створов (промеров). Этим способом определяют плановое положение точек лентой или рулеткой.(рис. 60, д). Способ створов применяется при съемке точек, расположенных в створе опорных линий, либо в створе линий, опирающихся на стороны теодолитного хода. Способ применяется при видимости крайних точек линии. Результат съемки контуров заносят в абрис . Абрис называют схематический чертеж, который составляется четко и аккуратно.

Вопрос 19 «Буссольная съемка»

Буссольная съемка является плановой углоизмерительной съемкой, в процессе которой измерения магнитных азимутов направлений производят буссолью, а линейные измерения выполняют с помощью мерной ленты. Буссольную съемку обычно применяют для создания планов небольших участков местности малой точности. Приемы буссольной съемки используют также для определения планового положения объектов ситуации в более точных методах съемок.
Для измерения магнитных азимутов служат буссоли, гониометры и компасы. Этими приборами выполняют работы, не требующие высокой точности. Основная часть приборов – магнитная стрелка, ось которой устанавливается по направлению магнитного меридиана. Стрелка вращается на острие шпиля, укрепленного в центре латунной или пластмассовой коробки, прикрытой сверху стеклянной крышкой. Чтобы острие шпиля не затупилось, в нерабочем положении стрелку при помощи арретирующего устройства прижимают к стеклу коробки. В приборах, измеряющих магнитный азимут, вместо магнитной стрелки может использоваться кольцо с градусными делениями, прикрепленное к магниту.

Буссоль - геодезический инструмент для измерения углов при съёмках на местности, специальный вид компаса. Имеет визирное приспособление. Шкала буссоли часто бывает направлена против часовой стрелки («обратная», или буссольная шкала), что облегчает прямое, без вычислений, взятие магнитных азимутов.
Буссоли бывают штативные , устанавливаемые при измерениях на штатив, ручные , которыми работают с руки, и настольные , накладываемые на карту или план для их ориентирования относительно сторон горизонта.

Буссольная съемка состоит из проложения буссольного хода и съемки подробностей местности с линий и точек этого хода.
Буссольную съемку следует начинать с осмотра участка местности, выбора характерных (поворотных) точек, составления глазомерной схемы участка, закрепления точек на местности (колышки, столбы и пр.). Расстояние между характерными точками рекомендуется от 50 до 200 м, а число сторон в буссольном полигоне не должно превышать 20 – 25.
При буссольной съемке прокладываются замкнутые и разомкнутые буссольные ходы. Замкнутый буссольный ход состоит из ломаных линий, образующих многоугольник (полигон), разомкнутый буссольный ход – из ряда линий, опирающихся на две исходные точки. Буссольный ход, опирающийся на одну исходную точку, принято называть висячим. Исходной называют такую точку местности, положение которой определено заранее, или известны ее координаты.
Для привязки плана к прямоугольной системе координат перед съемкой определяют поправку направления (ПН) буссоли. Для этого буссоль устанавливают на геодезическом пункте (точке съемочного обоснования) и измеряют магнитный азимут на другой пункт, на который известен дирекционный угол. Разница в отсчете дирекционного угла и показаниями буссоли будет поправкой направления.
Если вблизи участка на котором ведутся полевые работы нет геодезических пунктов, то поправку направления рассчитывают по формуле
ПН = δ – γ,
где: δ – магнитное склонение на год съемки, γ – схождение меридианов.
Величины магнитного склонения и среднего схождения меридианов можно определить по любой топографической карте данного района.

Проложение буссольного хода


Рис. 14.14. Полигон буссольной съемки

Правильность угловых измерений контролируют па сходимости прямого и обратного азимутов, а также по величине угловой невязки в полигоне. Отклонение обратного азимута от прямого допускается на величину не более ± 30" (сверх 180º).

Угловая невязка f угл в полигоне представляет собой отклонение суммы измеренных ∑ β изм углов от ее теоретического значения ∑ β т т. е

f угл = ∑ β изм - ∑ β т

Теоретическую сумму углов подсчитывают по известной геометрической формуле
∑ β т = 180º (n-2),
в которой n – число углов многоугольника.
Допустимая угловая невязка должна быть не более ± 10" .

Вопрос 20 «Теодолитная съемка»

Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности, нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.

Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:

1) создается рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований – полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;

2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.

Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:

1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;

2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;

3) подготовка линий к измерению – вешение линий, прорубка просек и так далее;

4) измерение линий и углов теодолитных ходов;

5) съемка ситуации.

При теодолитной съемке применяются следующие приборы и инструменты: теодолиты, мерные ленты, рулетки, дальномеры, эклиметры, буссоли, эккеры.

Для составления плана результаты всех измерений длин линий и углов на местности нужно выразить в горизонтальной проекции. Горизонтальное проложение линий определяют по соответствующей формуле, а углы измеряют непосредственно на местности. Горизонтальный угол равен разности между правым и левым отсчетами теодолита.

Теодолит – это прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Теодолит состоит из лимба, алидады, зрительной трубы, уровней, винтов верньеров и буссоли.

Измерение углов, проложение теодолитных ходов, съемка ситуации обработка результатов теодолитной съемки, определение площадей и составление плана съемки будут рассмотрены ниже.

Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1: 5000 и крупнее) и применяется в равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застроенных территориях: в населенных пунктах, на строительных площадках, промплощадках горных предприятий, на территориях железнодорожных узлов, аэропортов и т. п. В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используются точки теодолитных ходов.
Теодолитные ходы представляют собой системы ломаных линий, в которых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами, а длины сторон - стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами. По точности теодолитные ходы подразделяются на разряды: ходы 1 разряда - с относительной погрешностью не ниже 1 .2000, 2 разряда - не ниже 1: 1000. Обычно теодолитные ходы нужны не только для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для других видов инженерно-геодезических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плановых государственных геодезических сетей и сетей сгущения.
По форме различают следующие виды теодолитных ходов:
1) разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования;
2) замкнутый ход (полигон)-сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту геодезического обоснования;
3) висячий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остается свободным.
Форма теодолитных ходов зависит от характера снимаемой территории . Так, для съемки полосы местности при трассировании осей линейных объектов (дорог, трубопроводов, ЛЭП и т. п.) прокладывают разомкнутые ходы. При съемках населенных пунктов, строительных площадок, промплощадок предприятий и других.

Плановая (горизонтальная) теодолитная съемка относится к угломерному виду съемок, при котором на местности измеряют расстояния лентой и дальномером и горизонтальные углы с помощью теодолита. Обычно применяется в равнинной местности для съемки населенных пунктов, застроенных участков и пр.

Горизонтальный угол β лежит в горизонтальной плоскости, его лучами служат горизонтальные проекции направлений на наблюдаемые объекты (рис. 69).

Рис. 69. Принцип измерения горизонтальных углов. Заштрихованы вертикальные плоскости, проходящие через точку установки инструмента (вершина измеряемого угла) и визируемые предметы

Применяемые приборы. Теодолит - геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографо-геодезических работах. Его основной рабочей частью служат горизонтальный и вертикальный круги с градусными и более мелкими делениями. Применяются приборы с металлическими и, главным образом, со стеклянными кругами. Последние снабжены оптическими отсчетными устройствами и называются оптическими теодолитами.

Современные теодолиты весьма разнообразны по конструкции, точности результатов измерений, массе. Однако основные узлы в разных теодолитах имеют много общего.

Рис. 70. Теодолит с металлическими кругами

Рассмотрим устройство одного из теодолитов, внешний вид которого показан на рисунке 70, а разрез дан на рисунке 71. Прибор, подобно другим геодезическим инструментам, устанавливается на штативе с помощью массивной подставки А, снабженной подъемными винтами 1 для приведения вертикальной оси инструмента в отвесное положение. Становой винт 2 соединяет подставку с треногой. Во втулку 3 входит ось вращения 4. Основные части теодолита: горизонтальный круг В с круговой шкалой-лимбом, алидадный круг С, зрительная труба D и вертикальный круг Е. Круг В служит для измерения горизонтальных углов, на его лимбе нанесены деления, цена которых 20" (рис. 72). Деления подписаны через 10° по ходу часовой стрелки от 0° до 350°. Ось горизонтального круга 4 может вращаться во втулке подставки 3. Ось алидадного круга 5 входит во втулку горизонтального круга В. Таким образом, оси вращения обоих кругов совпадают. На двух концах диаметра алидадного круга нанесена шкала для отсчитывания по лимбу, называемая верньером. Чтобы исключить при отсчетах влияние эксцентритета круга и алидады, среднюю величину отсчета вычисляют по парным отсчетам, взятым по обоим верньерам алидады.

Рис. 71. Схема устройства теодолита

Рис. 72. Шкала верньера и часть лимба

Верньер служит для измерения углов с большей точностью, чем цена деления лимба1. Он представляет собой дугу, разделенную на равные части, число которых на единицу больше числа делений лимба, захватывающих ту же дугу. Следовательно, если обозначить цену деления лимба, выраженную в угловых мерах, буквой l, цену деления верньера (также в угловых мерах) - v, число этих делений лимба (n-1), а верньера - n, то можно составить равенство l(n-1) = vn или ln - l = vn; откуда ln - vn = l; n(l - v) = l. Обозначив (l - v) через t, назовем ее точностью верньера, получим: t = l / n .

Таким образом, точность верньера равна цене деления лимба, деленной на число делений верньера. Пользуясь этой формулой, определяют точность верньера теодолита. Если цена деления лимба 20" и на верньере 40 делений, то точность верньера t = 20" / 40 = 0,5", т.е. t = 30".

Рис. 73. Схема отсчета по верньеру: l - цена деления лимба; v - цена деления верньера; t - точность верньера, t=l - v. Совпадающие штрихи утолщены и отмечены треугольничком

Рассмотрим по схематическому изображению верньера на рисунке 73, как производится отсчет с его помощью. На рисунке показаны участки дуг верньера и лимба в разных взаимных положениях. В первом случае (А) ноль верньера совпадает (сливается) со штрихом 30 на лимбе, следовательно, отсчет по лимбу равен 30°.

На втором рисунке (Б) показано, что ноль верньера сместился на дугу, равную одной точности верньера; при этом первый штрих верньера совпал (слился) с каким-то штрихом лимба.

Наконец, на нижнем рисунке (В) ноль верньера сместился на дугу, равную 2t, и при этом второй штрих верньера совпал с каким-то штрихом лимба. Отсюда следует, что для оценки величины дуги некоторой части одного деления лимба а надо найти номер штриха верньера n 1 , совпадающего с каким-то штрихом лимба, и умножить на точность верньера t, т.е. a = n 1 t.

Для отсчитывания по кругам данного теодолита используют лупы, а в оптических теодолитах - шкаловые микроскопы и оптические микрометры.

Полный отсчет по лимбу А складывается из отсчета А 1 , по основному кругу от 0 лимба до 0 верньера и отсчета по верньеру: A = A 1 + a.

На рисунке 74 полный отсчет равен 53°33"30".

Рис. 74. Отсчет по лимбу и верньеру: 53°33"30""

Съёмка – комплекс геодезических работс целью создания топокарты или топоплана.

I. – Горизонтальная – на плане контуры и местные предметы.

Вертикальная – на плане только рельеф, высоты точек местности (показаны горизонталями)

Топографическая – и контуры, рельеф местности, предметы.

II. 1) Теодолитная съемка, которая состоит из полевых угловых и линейных измерений, по которым в камеральных условиях опре­деляют положение предметов местности относительно вершин и сторон теодолитного хода, т.е. создают контурный план местно­сти, на котором изображают предметы местности (ситуацию) без рельефа.

2) Тахеометрическая съемка - метод создания топографиче­ских планов местности по результатам угловых и линейных из­мерений на местности относительно вершин и сторон тахеомет­рического хода. При тахеометрической съемке плановое и вы­сотное положение точек в основном определяют методом про­странственных полярных координат, т.е. путем наведения пере­крестия нитей на рейку, поставленную на определенную точку, и измерения горизонтальных углов свершиной в точке тахеомет­рического хода относительно опорной линии (стороны тахео­метрического хода), вертикальных углов относительно горизон­тальной плоскости, проходящей через вершину угла, и расстоя­ния до снимаемой точки.

3) Мензульная съемка - способ создания топографических карт и планов в полевых условиях на мензуле, состоящей из штатива, подставки и планшета, путем определения положения и высоты точки полярным методом. Измерения выполняют ки­прегелем, состоящим из зрительной трубы, вертикального кру­га, смонтированных на колонке, которая закреплена на линейке, скошенный край которой параллелен визирной оси трубы. Пере­крестие сетки нитей наводят на определяемую точку (рейку), при этом скошенный край линейки должен проходить через изобра­жение на планшете точки стояния мензулы; нитяным дальноме­ром измеряют расстояние, приводят его к горизонтальному проложению и откладывают в масштабе плана от точки-станции на планшете по направлению скошенного края линейки и таким образом получают определяемую точку на планшете.

Высоты точек находят путем измерения вертикального угла, высоты прибора и высоты визирной цели по формуле (255).

4) Фототопографическая – по снимкам местности создаются топографические карты.

а) Аэрофототопографическая – снимки местности получают с самолёта или другого носителя съёмочной аппаратуры.



б) Космическая – Снимки получают с космических кораблей и искусственных спутников.

Масштаб. L=3м на местности; l =3мм. М=l /L=1/1000.

Выбор масштаба определяется характеристиками местности, техническим заданием, рекомендациями.

Высота сечения; h=0.2*N

Масштаб h (м)
1:10000 5, 2, 1
1:5000 5, 2, 1, 0,5
1:2000 2, 1, 0,5
1:1000 1, 0,5
1:500 1, 0,5

На равнине h=0.25 м или 0,1 м.

30. Тахеометрическая съемка – топографическая съемка, выполняемая с помощью теодолита или тахеометра и дальномерной рейки (вехи с призмой), в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа.

Тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов или цифровых моделей небольших участков местности в крупных масштабах (1: 500 – 1: 5000) либо в сочетании с другими видами работ, когда выполнение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Ее результаты используют при ведении земельного или городского кадастра, для планировки населенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных мероприятий и т.д. Особенно выгодно ее применение для съемки узких полос местности при изысканиях трасс каналов, железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других протяженных линейных объектов.

Слово «тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется одним наведением трубы прибора на рейку, установленную в этой точке. Тахеометрическая съемка выполняется обычно с помощью технических теодолитов или тахеометров.

При использовании технических теодолитов сущность тахеометрической съемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол B между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол v – вертикального круга теодолита, а расстояние до точки D – дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом (координатами в, d), а превышения точек – методом тригонометрического нивелирования.



Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электронных тахеометров, а составление плана или ЦММ – производить на базе ЭВМ и графопостроителей. Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью.

29. Сущность теодолитной съемки местности. Полевые измерения, способы съемки, составление плана

Теодолитная (горизонтальная) съемка является съемкой ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряют теодолитом, а горизонтальные проекции расстояний различными мерными приборами. Превышения между точками местности при этом не определяют, поэтому теодолитная съемка является частным случаем тахеометрической

1) Рекогносцировка

2) Прокладка теодолитных ходов

3) Съемка подробностей ситуации

1) Прямоугольных координат

2) Полярных координат

3) Угловых засечек

4) Линейных засечек

5) Метод обхода

6) Метод створов

7) Наземно - космический метод

30. Сущность тахеометрической съемки местности. Полевые измерения. Составление плана

Тахеометрическая съемка является самым распространенным видом топографических съемок. При тахеометрической съемке плюс к теодолитной измеряют превышения между точками.

31. Понятие и виды изысканий. Состав инженерно-геодезических изысканий.

Проектирование и строительство сооружений выполняют на основе инженерных изысканий, в результате которых изучают экономические и природные условия района строительства, про­гнозируют взаимодействие строительных объектов с окружаю­щей средой, обосновывают их инженерную защиту и безопасные условия жизни населения .

Изыскания делятся на: 1) предварительные на стадии техни­ко-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономи­ческого расчета (ТЭР); 2) на стадии проекта; 3) на стадии рабо­чей документации. Кроме того, изыскания делят на экономиче­ские и технические. Экономические изыскания предшествуют техническим, определяют экономическую целесообразность строительства сооружения в данном месте с учетом обеспечения сырьем, строительными материалами, транспортом, энергией, рабочей силой и т.п. Технические изыскания дают сведения о природных условиях участка для их учета при проектировании и строительстве.

Основные изыскания, выполняемые на всех типах сооруже­ний, включают: инженерно-геодезические; инженерно-геологи­ческие и гидрогеологические; гидрометеорологические, клима­тические, метеорологические, почвенно-геоботанические и др.

Инженерно-геодезические изыскания дают информацию о ситуации и рельефе местности и являются основой для проекти­рования и проведения других видов изысканий. Они состоят из работ по созданию геодезического обоснования и топографиче­ской съемке участка строительства, трассированию линейных сооружений, привязке геологических выработок, гидрологиче­ских створов и т.п.

Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания дают информацию о геологическом строении участка работ, прочности грунтов, подземных водах и т.п., позволяющую оце­нить условия строительства. Гидрометеорологические изыскания дают сведения о реках и водоемах, их глубинах, изменении уровней воды, уклонах, направлениях и скоростях течений, рас­ходах воды и т.д.

При инженерных изысканиях выполняют также геотехниче­ский контроль для оценки опасности и риска от природных и техногенных процессов, дают обоснование инженерной защиты территории, выполняют кадастровые и другие работы и исследо­вания в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.

32. . Понятие и виды генпланов. Проект производства геодезических работ. (ППГР)

ГП – проект размещения на карте или плане крупного масштаба(1:500 1: 1000)

Виды ГП:

1)Схематический – служит для предварит. Экономич. Расщетов, необходимых для проектирования

2) Основной – на нем наносят все проектируемые сооружения

3) Строит. ГП – наносят только вспомогательные сооружения(действующие АД, склады…)

4) Совмещенный ГП – наносят содержание основного и строительного ГП

5) Исполнит. ГП – наносят сооружения, сдаваемые в эксплуатацию

ППГР состоит:

1)Указ. Общие принципы организации геод. Работ на стройплощадке

2) Указ. Сведения о выполнении осн. Видов работ

3) Указывают. Вопросы геодезического обеспечения трассы

4)Предусматривают работы, связанные выполнением разбивочных работ на трассе

33. Понятие трассы, трассы автомобильной дороги. Элементы трассы, главные точки трассы и их закрепление.

Трассой является пространственная линия, разместившаяся на местности по оси проектируемого или строящегося инженерного сооружения.

Трасса автомобильной дороги как в плане, так и в профиле содержит прямолинейные и криволинейные участки, сопрягаемые в главных точках кривых. Если она в плане состоит из плавно вписывающихся в местность переходных и круговых кривых, почти не имеющих между собой прямых, то её называют клотоидной трассой. Дорожные закругления трассы бывают разные. Они могут состоять из дуг окружностей с разными радиусами, называемых Коробовыми кривыми. Если прямые участки трассы сопрягаются с круговой кривой через кривые переменного радиуса (переходные кривые), то их называют закруглениями с переходными кривыми, а если состоят из 2-х переходных кривых – клотоид, то биклотоидами.

Трасса лин. Сооружения – ось проектируемого сооружения нанес. на план, карту, цифровую модель местности или обозначенную и закреплённую на местности.

Трасса АД – пространственная линия, совпадающая с осью дороги

Гл. точки трассы АД:

НТ, ВУ, КТ

Элементы трассы:

1) проекция трассы на гориз. Плоскость

2) продольный профиль трассы

3) прямолинейные участки закругления

34. Автомобильная дорога и её элементы. Дорожные сооружения.

Автомобильные дороги имеют земляное полотно (рис. 148), состоящее из дорожного полотна, боко­вых канав и обрезов. Дорожное полотно имеет про­езжую часть и обочины. В пределах обрезов земляного полотна устраивают или декоративные и снего­защитные лесопосадочные полосы и ре­зервы грунта при переходе земляного полотна в на­сыпь (рис. 149), или кавальеры (рис. 150) - при устрой­стве вые м о к. Границей земляного полотна является линия отчуждения, устанавливаемая землеустроителями при отводе земли под автомобильную дорогу.

Трасса автомобильной дороги - это пространственная линия, совпадающая с осью дороги. Если возвышение дорожного по­лотна над поверхностью достигается за счет грунта, вынутого из кювета, то поперечный профиль земляного полотна такого типа называют профилем в нулевых отметках.

Глубина боковых канав назначается в зависимости от климати­ческих и грунтовых условий и конструкции песчаного основания.

При сложном пересеченном рельефе земляное полотно обычно располагается выше поверхности земли - в насыпи или ниже - в выемке (см. рис. 149 и 150).

Высотой насыпи (глубиной выемки) называется возвышение (понижение) бровки полотна над поверхностью земли, взятой по оси земляного полотна (см. рис. 149 и 150). На равнинной местности для облегчения съезда с полотна дороги на обрез и уменьшения снежных заносов поперечному профилю дороги придают обтека­емую форму. На косогорах земляное полотно устраивают в по­лунасыпи-полувыемке (рис. 151).

На крутых косогорах основание насыпи разделывают уступами. На скальных косогорах для поддержания насыпи устраиваются подпорные стенки.

Городские улицы имеют проезжую часть, тротуары и газоны. Под ними расположены подземные сети: трубопроводы, кабели, дренажные устройства. Глубина их заложения принимается не менее 0,7 м (рис. 152).

Между тротуаром и проезжей частью устанавливают п о-ребрик (бортовой камень) или подзор (укре­пленный крутой откос). К тротуарам и газонам примыкает пониженная полоса проезжей части (лото к). По ней стекает вода к приемникам подземной ливневой канализации (водостока).

Отдельные полосы движения на магистральных дорогах и ули­цах отделяются друг от друга линиями разметки или полосами газона и зеленых насаждений. Они обеспечивают безопасность движения и декоративное оформ­ление дороги или улицы.

Дорожные сооружения

Автомобильные дороги имеют разнообразные искусственные сооружения, устраиваемые для преодоления различных препят­ствий или для придания ее полотну устойчивости. Дорожные сооружения разделяются на:

1) м о с т ы (рис. 153, а), предназначенные для прохода доро­гой через водные препятствия, реки, заливы, водохранилища, каналы и ручьи;

2) виадуки, пропускающие дороги через глубокие долины, балки, овраги и суходолы;

3) путепроводы, предназначенные для прохода одной дороги над пересекающей ее другой;

4) эстакады (рис. 153, б), мостовые сооружения, заменя­ющие насыпи при проходе дороги над поверхностью земли при пере­сечении застроенных или заболоченных территорий, при подходах к крупным мостам или при пересечении мелких озер и водоемов;

5) т р у б ы (рис. 154), устанавливаемые под дорогой (в ее на­сыпи) для пропуска через нее небольших водотоков, ливневых и снеговых вод или для пропуска через дорогу местного транс­порта, пешеходов или скота;

6) акведуки и быстротоки - сооружения, пред­назначенные для пропуска над дорогой различных водотоков и каналов;

7) тоннели - подземные сооружения, устраиваемые для прокладки дорог через высокие хребты и перевалы, под толщей неустойчивых горных пород, под крупными каналами или зали­вами;

8) г а л е р е и, устанавливаемые над дорогой для защиты ее от снежных лавин, обвалов, камнепадов и селей;

9) п о д п о р н ы е стенки - сооружения, пред­назначенные для удержания земляного откоса или склона от сползания или обрушения;

10) одевающие стенки - сооружения, защищающие откосы или неустойчивые склоны от размыва или обрушения;

11) фильтрующие сооружения в виде филь­трующих насыпей и прослоек, состоящие из каменных набросок на участках логов (тальвегов), взамен мостов и труб небольших отверстий.

Мосты имеют пролетное строение и опоры. Пролетное строение может быть одно- и многопро­летным. Крайние опоры в сопряжении моста с берегом или на­сыпью обычно называют устоями, а средние опоры - б ы к а м и.

Мосты делятся на деревянные, каменные, бетонные, железо­бетонные и металлические. По условиям работы различают ба­лочные, арочные, рамные и висячие системы мостов, а по харак­теру расположения у них проезжей части - мосты с ездой по­верху, понизу и посредине.

36. Понятие полевого трассирования. Порядок трассирования. Закрепление точек трассы.

Трассирование – комплекс изыскательных работ по выбору трассы согласно техническим и экономическим условиям.

Полевое трассирование – процесс перенесения спроектированной трассы на местность с уточнением её положения и закр.на местности.

1) вынос и закрепление на местности главных точек трассы (НТ, ВУ, КТ)

От местных предметов

От пунктов геодезич. Сети

2) задание направления трассы

3) рассчитывают для каждой вершины угла поворота длину кривой, Б, и Д.

4) разбивка пикетажа и плюсовых точек

5) нивелирование трассы

6) Закрепление на местности точек: НТ, ВУ, КТ,плюсовые точки, точки поперечника

7) Сост. Схему «Кроки»

37. Назначение пикетажного журнала. Введение его при трассировании.

Одновременно с разбивкой пикетажа производится съёмка ситуации и ведётся пикетажный журнал, который обычно создаётся на мм бумаге. В нём зарисовывают ситуацию, показывают расположение снимаемых поперечных профилей и поставленных в стороне от трассы реперов, схемы их привязки к постоянным предметам местности. Ось сооружения в пикетажном журнале показывают прямой, выпрямленной в углах, с условным обозначением углов поворота стрелками. Вместо условных знаков угодий в пикетажном журнале записывают их наименование, а скаты местности обознач. стрелками. Пикетажный журнал ведётся в приближенном масштабе, примерно в масштабе 1:2000, при этом масштаб не всегда выдерживается постоянным. При съёмки ситуации вблизи угловой точки с обилием контуров, кроме пикетажного журнала ведут абрис съёмки при вершине данного угла.

39. Виды закруглений автомобильной дороги. Понятие переходных кривых.

При трассировании автомобильных дорог для дорожных закруглений с радиусами, меньшими рекомендуемых нормативами, применяют круговые кривые, сопрягаемые с прямолинейными участками, переходными кривыми, имеющими постепенно изменяющийся радиус кривизны от бесконечности до величины, равной радиусу круговой кривой. Переходные кривые необходимы для плавного перехода движущегося автомобиля от прямолинейного направления на круговую кривую и наоборот. В качестве переходных кривых используют различные кривые. Наиболее удобной для этого считают клотоиду (радиоиду), которая близка по своей форме к кривой, описываемой движущимся автомобилем на дорожных закруглениях. Главными точками таких закруглений являются: начало закругления НЗ (начало первой переходной кривой НПК 1), конец первой переходной кривой КПК 1 (начало круговой кривой НКК), конец второй переходной кривой КПК 2 (конец круговой кривой ККК) и конец закругления КЗ (начало второй переходной кривой НПК 2).

В целях более гармоничного сочетания автомобильной дороги с ландшафтом местности и придания ее кривым лучшей плавности проектирование дорог стали выполнять сплошными клотоидными закруглениями. Каждое такое клотоидиое закругление состоит из двух взаимно сопрягаемых клотоид - биклотоид с возможной вставкой круговой кривой между ними. Иногда биклотоидные кривые имеют сложные клотоиды, соста­вленные из клотоид разных параметров. Такое сочетание кривых используется при плавном вписывании дорожного полотна в сло­жившиеся природные условия местности.

Если обе клотоиды закругления одинаковы, то такое закругление называют симметричным. Если же клотоиды закругления имеют разные элементы, то закругление называют несимметричным

40. Определение пикетажного положения главных точек круговой кривой.

Пикетажное положение – расстояние ближайших пикетов до главных прямой. Пикетажное положение НК, СК, КК – рассчитывают по формулам.

ПК НК = ПК ВУ – Т;

ПК СК = ПК НК + ½ К; = ПК КК – К/2

ПК КК = ПК СК + ½ К; = ПК НК + К

Контроль: ПК КК = ПК ВУ + Т – Д

На местности при малых Т для нахождения НК и КК от вершины угла по обе стороны по трассе откладывают tg Т. СК находят, отложив от вершины угол по его биссектрисе величину Б. При больших Т НК и КК находят, отложив от ближайших к ним пикетов расстояния равные разностям пикетажа выносимой в натуру точки и ближайшего пикета.

ПК НК = 7 + 24, 17 то от ПК7 откладывают по трассе 24,17м и получают НК

41. Понятие, назначение и содержание камерального трассирования.

Трассирование – комплекс изыскательных работ по выбору трассы согласно техническим и экономическим условиям

Камеральное трассирование – проектирование трассы по картам и планам, аэроснимку или цифровой модели местности

Последовательность:

1) В соответствии с проектным уклоном рассчитывается заложение d=h/i

2) Намечают начальную и конечную точки трассы

3) Раствором циркуля, равным заложению d, засекаем на соседних горизонталях, таким образом получается ломаная линия трассы

4) Спрямляют трассу

5) Строят угол поворота трассы

6) Назначают R и вписывают круговую кривую

7) Рассчитывают: Т, К, Б, Д

Разбивают пикетаж, плюсовые точки, опр. их высоты….

43. Нивелирование трассы. Полевые измерения на станции, допуски. Вычисление превышений, постраничный контроль.

Нивелирование трассы выполняют сразу после троссироваия

Перед нивелированием трассы вдоль неё закладывают фундаментальные реперы через 20-30 км

Временные реперы через 2-3 км

Высоты всех точек привязывают к этим реперам

Выполняют способом геометрического нив-я

Последов-ть:

1) Нив-е вып. Прямо и обратно

2) В прямом ходе нивелируют все точки хода, в обратном только пикеты

Вычисление превышений

1) вычисляют превыш по черной стороне рейки h ч = a-b

2) по красной стороне h к = a-b

3) контроль h ч - h к <5 мм

4) h cp = h ч + h к /2

44. Передача отметок через водные преграды при ширине водоёма до 300 м.

На 10-20м от А и В выбирают J­ 1 ­ и J­ 2 ­ постановки прибора, чтобы J­ 1­ А = J­ 2­ В, J­ 1­ В= J­ 2­ А.

Установить нивелир на J­ 1­ , берём подсчёт по обеим сторонам реек, устанавливаем в А и В визирую на А, а потом на В. Не меняю фокусировки трубы, нивелир ставят на А­ 2­ и делают отсчёт по обеим сторонам рейки на точки А трубы, берут отсчёт по рейки на В. Перед отсчётами приводят пузырёк уровня на середину трубки. Пусть а’ и b’ – отсчёты на первой станции а’’ и b’’ – на 2-ой, тогда искомая прев. т. В над А получим дважды.

h’ = a’ – b’ h’’= a’’ – b’’

Расхождение h’ и h’’ не должно превышать 10мм на каждые 100м расстояния.

Оконч. h = (h’ + h’’) / 2.

45. Передача отметок через водные преграды при ширине водоёма более 300 м.

Задача как предыдущая, на отсчёт соответсв. горизонту положения внутри оси опред. путём вычислений, т.к. из-за дальности получить непосредственно его нельзя. На рейку наклев 2 чёрные узкие полоски – марки, чтобы отсчёт соответствовал горизонту положению оси был между ними. Ширина полозки зависит от l между точками, при l=600м, d=2-5см.

Установить нивелир, визировать на середину верхней полоски a’ и замечают на какое число делений отклонился пузырёк уровня от середины трубки, потом на середину нижней полоски a’’ и определённое число точек делений на которое отклонился в другую сторону пузырёк уровня от середины трубки. Расстояние l между серединой полосок известно, чтобы получить точный расчёт по рейке, надо к отсчёту сделанному на середине a’’ прибавить х из пропорции х/(l-x)=m/n → x = lm/m+n, m=1, n=2, l=60см, х=20мм

m и n – число делений уровня.

48. Вынос пикета на кривую.

y=R-ô = R - cosj = R(1- cosj)

j/360 = k/2pR j = k*R/r R = 57.3 градуса

49. Сущность проекции Гаусса. Проекцию Гаусса - Крюгера получают, проецируя земной шар на поверхность цилиндра, касающегося Земли, по какому-либо меридиану. Чтобы искажения длины линий не превышали пределов точности масштаба карты, проецируемую часть земной поверхности ограничивают меридианами с разностью долгот 6 0 , а при составлении планов в масштабах 1:5000 и крупнее – 3 0 . Такой участок называется зоной. Средний меридиан 3 каждой зоны называется осевым. Счёт зон ведётся от Гринвичского меридиана на восток.

После развертывания цилиндра в плоскость осевой меридиан зоны и экватор 5 изобразятся взаимно перпендикулярными прямыми линиями 6 (проекция осевого меридиана) и 7 (проекция экватора). Изображение осевого меридиана и экватора принимают за оси зональной системы прямоугольных координат (рис.17 б) с началом в точке их пересечения. С изображением осевого меридиана совмещают ось абсцисс Х, а экватора – ось ординат У.

50. Вертикальные кривые, её основные элементы и их расчёт.

В местах перелома рельефа местности устраивают вертикальные кривые.

Т= Rôi/2 K= Rôi Б= Т 2 /2R

Последовательность:

1)расчит. Осн. Элементы вертикальной кривой(Т, …)

2)рассчитывают проектные отметки главных точек вертикальной кривой

3)рассчитывают пикетажное положение НВК, СВК,КВК

4)расчит. Отметку Н пр нвк

6)Н пр свк

53. Сущность нивелирования поверхности по квадратам.

Нивелир устанавливают в любую точку, располож внутри площадки. За точку съёмочного обоснования принимается точка с известной абсол. отметкой. Нивелирование на току съёмочного обоснования и вершиной квадрата, производятся с одной станции, методом геометрического нивелирования (отсчёты снимаются только по чёрной стороне рейки). Отсчёты, произведённые по рейке записываются на схеме сети квадратов. По полученным результатам вычисляют горизонт инструмента по формуле: ГИ = H 16 + B 16 , где H 16 – абсолютная отметка точки 16; B 16 отсчёт по рейке в точке 16. Затем через горизонт инструмента вычисляются абсолютные отметки точек вершин квадратов: Н i = ГИ – C i , где Н i – абсолютная отметка вершины квадрата, C i – отсчёт по рейке для соответствующей вершины. Полученные отметки записываются на схеме сети квадратов к соответствующим вершинам. Построение сетки квадратов выполняют при помощи теодолита и ленты. Для этой цели по границе участка строят прямоугольник, на сторонах которого закрепляют вершины квадрата, через заданные интервалы. Основное квадрат, разбивают на заполняющие со сторонами 10м. Вершины основного квадрата закрепляют колышками со сторожками, а заполняющие – колышками без сторожков.

Нивелирование поверхности по квадратам выполняется путём разбивки на местности с помощью теодолита и мерной ленты сетки квадратов со стороной 20м при съёмки в масштабах 1:500 и 1:1000, 40м и 100м при съёмки в масштабах 1:2000 и 1:5000. Одновременно с разбивкой сетки квадратов производится съёмка ситуации местности и составляется абрис. Для съёмки ситуации применяются теже способы, что в теодолитной съёмки. Кроме вершин квадратов на местности закрепляются характерные точки рельефа. Плюсовые точки: бровки, дно, ямы.

55. Порядок составления абрис-журнала нивелирования по квадратам. Сущность способа нанесения горизонталей на план по палетке.

Палетка – изготавливается из прозрачного листа восковки, кальки или целлулонда т т.п. На который наносят сеть квадратов со сторонами, длины которых с учётом масштаба, плана создают круглое значение цены деления палетки. Так, для плана в масштабе 1:10000 квадрат со стороной в 1 см соответствует 1га и тд. Для определения площади накладывают палетку на опред. контур и считают число целых квадратов, поместившихся внутри контура. Устанавливают общую сумму квадратов n и зная цену деления каждого квадрата μ, находят полную площадь, опред фигуры. S = μn.

Абрис. Палетка.

2) дир. угол направления α i

3) исходный репер

4) отсчёт по рейке а pn устанавливается на репере

5) отсчёты b i установленные в вершинах квадратов

6) абсолютные отметки вершин квадрата

– отметка горизонта нивелира H ги = H pn +а pn

– отметка вершин квадратов H i = H ги – B i

Знач. H pn а pn , отметку H ги вписывают на абрис.

57. Понятие осадки, просадки сооружения. Определения осадки сооружения.

Осадка – из-за уплотнения грунта под фундаментным и внутри него → постоянного давления массы сооружения; вертик. смещения. Просадка – быстро протекающая о., определяют о. методом нивелирования геом. способ из середины или вперёд.

Нужно измерить превышение между репером деформ. знаком на сооруж.

l 1­ ­ ­ =­ ­ l­ 2­

h­ i­ =a­ i­ -b­ i­

h­ 2­ =a­ 2­ -b­ 2­

∆h=h­ 2­ -h­ 1­ – осадка.

Причны осадки: подземные русла, грунтовые воды

58. Понятие о деформациях сооружений. Виды деформаций, причины их появления. Основные типы деформационных знаков и их размещение.

В геодезии под термином деформация понимают изменение положения объекта относительно его первоначального состоя­ния. Постоянное давление массы сооружения приводит к уплот­нению грунта под фундаментом и вблизи него и вертикальному смещению, или осадке, сооружения. Кроме давления, массы со­оружения осадка может происходить от изменения уровня грун­товых вод, карстовых, оползневых и сейсмических явлений, от работы тяжелых механизмов и т.д. При уплотнении пористых и рыхлых грунтов происходит быстрая во времени деформация, называемая просадкой.

Если грунты под фундаментом сооружения сжимаются не­одинаково или нагрузка на грунт различная, то осадка является неравномерной и приводит к горизонтальным смещениям, сдви­гам, перекосам, прогибам, в результате появляются трещины и даже разломы.

Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может происходить вследствие бокового давления грунта, воды, ветра и т.п. Высокие сооружения башенного типа (телебашни, дымовые трубы и т.п.) из-за неравномерного нагрева солнцем, давления ветра и других причин испытывают кручение и изгиб.

Абсолютные, или полные, осадки S марок определяют как разность отметок, полученных относительно репера, располо­женного за воронкой осадок сооружения и принимаемого за неподвижный, в текущий момент времени (Н тек) и в начале наблю­дений (Н нам), т.е. S - Н тек - Н нач.

Крен, или наклон, сооружения равен разности осадок (S 2 -Si) двух точек вдоль выбранной оси или на противоположных краях здания. Наклон вдоль продольной оси называют завалом, а вдоль поперечной оси - перекосом.

Кручение равно изменению углового положения радиуса точки с началом в центре исследуемого горизонтального сече­ния. Кручение относительно вертикальной оси в основном име­ют сооружения башенного типа.

Средняя скорость v cp деформации равна отношению вели­чины деформации к промежутку времени t, за который эта де­формация происходит. Средняя скорость осадки

59. Способы измерения горизонтальных смещений сооружений.

Горизонтальные сме­щения определяются створным или тригонометрическим методом.

Створный способ применяют для наблюдений за смещения­ми точек сооружений, принадлежащих вертикальной плоскости с приблизительно одинаковыми высотами. На них располагают специ­альные марки. Точки створа легко намечаются на прямолинейных плотинах, мостах, подпорных стенках, подкрановых путях, в тонне­лях и др. Смещение створных марок определяется либо измерением малых углов, либо перемещением визирной марки.

Надежное определение величин горизонтальных сдвигов во мно­гом зависит от правильного выбора опорных пунктов, создаваемых вне сооружения на устойчивом грунте. Для контроля их неподвиж­ности может использоваться другая система пунктов, устойчивость которых имеет более высокую степень надежности.

При перемещениях визирной марки измеряют непосредственно ее линейное смещение с помощью наводящего винта с микрометром. Марка центрируется над точкой и затем перемещается наводящим винтом до совмещения ее вертикальной оси с коллимационной плоскостью теодолита. Отсчет по шкале микрометра характеризует смещение точки от створа.

Тригонометрический способ применяют для определения горизонтальных смещений точек, когда невозможно создать створы, например, на криволинейных плотинах, в криволинейных железно­дорожных тоннелях и других сооружениях, особенно если они рас­положены в горах. Однако тригонометрический способ более тру­доемок, чем створный.

При определении сдвигов крупных сооружений иногда комби­нируют створный и тригонометрический методы. Положение опор­ных пунктов определяют тригонометрически, а смещения точек со­оружения- с помощью створа.

Для облегчения измерений горизонтальных сдвигов оснований плотин используют обратные отвесы, которые устанавливают в вер­тикальных шахтах плотины.

60. Сущность определения крена сооружения.

Крен – измерение наклонения сооружения относительно вертик. оси.

Н = Вb – высота сооружения.

а – пр-я. t = arctg a/H

Крен (или наклон) равен разности осадок двух точек вдоль выбранной оси и на противоположном краю здания. Наклон вдоль продол. оси – завал, вдоль поперечной – перекос. Относительный крен – К = S 2 – S 1 /l . S 2, S 1 – осадки в точка 1 и 2; l – расстояние между ними.

Глазомерная съемка

Картографы выполняют съёмку местности (наземную, воздушную или космическую) сложными инструментами с точными измерениями расстояний. Простую съёмку, при которой расстояния определяют приблизительно (на глаз), называют глазомерной. При такой съёмке расстояния обычно измеряют шагами. Для определения средней длины шага отмеряют расстояние рулеткой. Затем проходят его, считая шаги. Далее определяют длину шага путём деления известного расстояния на количество шагов.

Глазомерную съёмку проводят либо с одной точки, либо двигаясь по выбранному маршруту. При любом виде съёмки необходимо уметь пользоваться .

Вид съемки, при котором наблюдатель постоянно находится в одной точке точке полюса, называют полярной съёмкой. С точки полюса фиксируют расположенные вокруг объекты и шагами определяют расстояния до них.

Масштаб плана выбирают таким, чтобы план уместился на листе бумаги. Расстояния от точки полюса до объектов откладывают с помощью линейки в выбранном масштабе. Объекты обозначают соответствующими .

Маршрутная съёмка

Маршрутный способ съёмки удобен при составлении плана участка, вытянутого в длину. Его можно использовать и для изображения пути, пройденного в походе или на экскурсии.

Расстояния по маршруту составители плана определяют шагами. Па всех поворотах маршрута делаются остановки. Па каждой остановке нужно отмечать её место на плане, ориентировать планшет, определять и прочерчивать направление на следующий объект. Следуя по маршруту, необходимо отмечать условными знаками всё, что встречается по обеим сторонам движения. Можно описывать изменения характера рельефа, особенности растительного покрова, отдельные объекты природы и хозяйственной деятельности людей.

Ориентирование по плану местности

План может использоваться с целью в незнакомой местности. Начиная ориентирование, план нужно повернуть так, чтобы верхняя рамка или стрелка на плане, указывающая направление север-юг, была обращена к северу. Где находится север, можно определить по компасу. Далее нужно совместить какую-либо линию плана (например, дороги) с направлением этой же линии на местности. Необходимо также определить, в какой точке местности вы находитесь и где это место на плане. Это можно сделать, выявив местоположение на плане окружающих вас объектов. Это самый ответственный этап ориентирования. Только обнаружив на плане изображения объектов, имеющихся на местности, можно определить, точку своего нахождения.