Бельская Основы геодезии метод и задания

ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИМетодические указания и задания для выполнения контрольной работы для студентов заочной формы обучения
2003'
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯПредлагаемая к разработке контрольная работа состоит из двух независимых частей. К выполнению каждой части студент приступает после изучения соответствующих разделов учебников [1, 2] и ознакомления с настоящими методическими указаниями.
ЧАСТЬ 1. Теодолитная съемка:
общие сведения о плане, карте, профиле;
измерение линий;
ориентирование линии;
теодолит, измерение горизонтальных углов;
производство угломерной съемки;
составление плана по результатам теодолитной съемки.
ЧАСТЬ 2. Обработка материалов измерений по трассе:
круговые и переходные кривые;
нивелирование железнодорожной трассы и поперечников, обработка материалов нивелирования;
построение профиля железнодорожной трассы, проектирование по профилю.
Пояснительная записка к контрольной работе, выполненная на листах формата А4, должна быть краткой, содержать описание всех этапов выполнения работ.
Страницы должны быть пронумерованы. В пояснительной записке необходимо приводить формулы, по которым выполняются расчеты, а также по одному примеру расчета на приведенную формулу. Пояснительная записка должна быть написана пастой. Чертежи могут быть выполнены тушью или карандашом, с соблюдением установленных топографических знаков и ГОСТ.
Студент должен подписать пояснительную записку и чертежи, указав шифр. В конце пояснительной записки необходимо привести список используемой литературы. Одновременно с пояснительной запиской студент должен сдать материалы, указанные в конце каждой части.
1. ЧАСТЬ 1. ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКАВ первой части контрольной работы по измеренным внутренним углам и длинам сторон многоугольника (теодолитного хода), по заданному ди- рекционному углу (азимуту) одной из сторон хода (табл.1) и приложенному к журналу абрису:
а)вычислить и увязать внутренние углы;
б)вычислить дирекционные углы (азимуты) и румбы всех сторон многоугольника;
в)вычислить координаты вершин хода и построить по ним план;
г)по абрису нанести ситуацию.
Из табл.1 студентом к дальнейшей разработке выбирается тот вариант, буква которого совпадает с первой буквой фамилии и номер которого совпадает с последней цифрой шифра зачетной книжки студента (если последняя цифра 0, принимается вариант 10).
Таблица 1
Дирекционный угол (азимут) стороны теодолитного хода I-II
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A-K 25°25' 35°45' 40°55' 45°35' 50° 15' 50° 10' 60° 15' 65°20' 80°50' 75°30'
Л-Ф 80°25' 90°45' 90°20' 100° 15' 110°35' 120°15' 130°40' 140° 10' 170°40' 190°20'
Х-Я 200°29' 220°30' 240°35' 250°10' 260°20' 280°40' 290°50' 300° 10' 310°30' 320°20'
Порядок выполнения расчетов
1. По записанным в журнале (табл.2) отсчетам измеренных внутренних углов многоугольника вычислить их значения для каждого измеренного полуприема, вычислить полученные средние значения углов в ведомости вычисления координат, начиная и заканчивая вершиной l.
Угол в полуприеме (КЛ или КП) вычисляется как отсчет на заднюю точку минус отсчет на переднюю точку.
Если отсчет на заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку, к нему необходимо прибавить 360° и вычесть отсчет на переднюю точку.
Пример: а) точка l, КЛ б) точка l, КП
82°54'1 7 4 ° 5 6 '
+360°00'-4 5° 39'
442°54'129°17' -313°36' 129°18'
При измерении угла многоугольника значения полученных результатов каждого из двух полуприемов не должны отличаться между собой более чем на величину двойной точности прибора (при точности прибора 30'' двойная точность составляет 1').








Материалы, подлежащие сдаче
Журнал измерения горизонтальных углов.
Обработанная ведомость вычисления координат точек теодолитного хода.
План теодолитной съемки.
2. ЧАСТЬ 2. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ТРАССЕ2.1. Обработка журнала нивелирования трассыВторая часть контрольной работы включает: обработку материалов нивелирования трассы; расчет пикетажного положения главных точек кривой; построение профилей (продольного и поперечного); проектирование по профилю. Исходные данные для ее выполнения принимаются по табл. 3 в зависимости от первой буквы фамилии и последней цифры шифра зачетной книжки студента.
Журнал технического нивелирования приведен в прил. 2, пример его заполнения - в табл.4. Нивелирование выполнялось способом геометрического нивелирования с применением двухсторонних трехметровых реек. Трасса в начале привязана к реперу Рп8, в конце - к реперу Рп9 (геодезические пункты с известными высотными отметками).
Обработка журнала нивелирования производится в следующем порядке.
1. На каждой станции вычисляются превышения между связующими точками по черной и красной сторонам реек:

Исходные данные


Пример заполнения журнала технического нивелирования




Контролем правильности произведенных вычислений элементов кривой является следующее.
TOC \o "1-3" \h \z WWwww
. Разность между удвоенной суммой тангенса кривой и длиной кривой должна быть равна домеру, т. е.
2ТС - Кс = Дс.(32)
2. Пикетажное значение главных точек кривой вычисляют по формулам:
ПК ВУ - Тс = ПК НК;(33)
ПК НК + Кс = ПК КК;(34) 1
ПК НК + 2 Кс = ПК СК.(35)
Контроль:
ПК ВУ + Тс - Дс = ПК КК.(36)
Пример вычисления элементов кривой и пикетажного положения главных точек кривой приведен ниже.
Исходные данные R = 800 м; l = 60 м; Угол поворота трассы 0 = 8°54'.
Ведомость расчета кривой
Элементы кривой
круговой переходной
Т = 62.26 Тр = 0.01
К = 124.20 m = 30.00
Д = 0.32 Бр = 0.19
Б = 2.41 Суммарные элементы: Тс, Кс, Дс, Бс
Т 62.26 К 124.20 Д 0.32 Б 2.41
+Тр 0.01 +1 60.00 +Др 0.02 +Бр 0.19
+m 30.00 Кс 184.20 Дс 0.34 Бс 2.60
+Тс 92.27 Контроль: 2Тс-Кс=Дс
92,27 • 2 -184,20 = 0,34.
Пикетажное положение главных точек кривой
ВУ ПК1 +70,00
-Тс 0+92.27
Нк ПК0+77,73
+Кс 1+84,20
КК ПК2+61,93
Контроль:
ВУ ПК1 +70,00
+Тс 0+92,27
ПК2+62,27
-Дс 0+0,34
КК ПК2+61,93
НК ПК0+77,73
+1/2 Кс 0+92,10
Ск ПК1 +69,83
2.3. Построение продольного профиля трассыПродольный профиль трассы строится по данным журнала нивелирования и пикетажного журнала на миллиметровой бумаге размером 297x630 мм в масштабе 1:10 000 для горизонтальных расстояний и 1:200 - для вертикальных.
Построение профиля начинается с разметки сетки и вычерчивания колонки с указанием граф. На образце (рис.13) приведена сетка и размеры граф по высоте.
Затем заполняется графа Расстояния. Здесь строится шкала расстояний, где показывается вертикальными линиями положение целых пикетов и плюсовых точек. Ниже подписываются номера пикетов. Расстояния от пикетов до плюсовых точек выписываются вертикально.
В графу Отметки поверхности земли заносятся отметки точек из журнала нивелирования с округлением до сотых долей метра. Для построения профиля поверхности земли на всех пикетах и плюсовых точках через графу Ординаты и выше графы Грунты карандашом тонко проводят вертикальные линии.
На этих линиях в масштабе высот 1:200 (в 1 см - 2 м) откладывают отметки точек поверхности земли от графы Грунты как от условного горизонта. При выборе условного горизонта необходимо стремиться к тому, чтобы величины ординат находились в пределах от 4 до 12 см.
В настоящем примере за отметку условного горизонта целесообразно принять 40 м (рис. 13). Тогда первая ордината составит 51,50 - 40 = 11,50 м, в масштабе - 11,50/2 = 5,75 см.
Последовательно вычисляя величины ординат, точки поверхности земли наносят на профиль и соединяют их отрезками прямых.
Возле ординат вертикально подписывают ручей, номера, расположение и отметки реперов.

Пользуясь пикетажным журналом, заполняют графу Ситуация. Посередине графы проводят ось дороги (трассу), условно развернутую в прямую линию. Затем в эту графу переносят подробности из пикетажного журнала.
В графе Грунты приводятся данные по инженерной геологии. В задании условно принять суглинок.


По вычисленным проектным отметкам точек переломов проектную линию наносят на профиль. Затем определяют проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек. Вычисленные отметки заносят в графу Отметки бровки земляного полотна.
На каждом пикете и плюсовой точке вычисляют рабочие отметки. Рабочими отметками называют разность между проектной и фактической отметками точки, показывающую высоту насыпи или глубину выемки:

где h; - искомая рабочая отметка в данной точке; - проектная отметка в данной точке; Иг - отметка земли в этой точке.
Рабочие отметки со знаком «плюс» (насыпи) подписываются над проектной линией, а рабочие отметки со знаком «минус» (выемки) - под ней.

где a, b - рабочие отметки предыдущей и последующей точек профиля соответственно; d - расстояние между ними.

Точки пересечения линии профиля с проектной линией - точки нулевых работ. В этих точках рабочая отметка равна нулю. На профиле такие точки отмечают штриховыми линиями. Горизонтальные расстояния до точек нулевых работ вычисляют из подобия треугольников по формуле:
Расстояние до последующей точки равно: 100 - 34,85 = 65,15 м.
На продольный профиль наносятся условные обозначения искусственных сооружений. На ручье необходимо установить водопропускную трубу. Обозначение трубы - прямоугольник размером 4x7 мм (нижние 2 мм затушевываются). В надписи вертикально указывается размер отверстия трубы - 2,0 м, а также местоположение трубы в пикетаже. Ниже графы Расстояния дается план линии (прямые и кривые участки трассы, их параметры). Вначале вертикальными линиями от графы расстояний до черты плана обозначают точки начала и конца кривой. Вертикально, рядом с этими линиями, подписывают расстояния от предыдущего пикета до следующего. Таким образом, план линии окажется разделенным на прямые и кривые участки. Прямые - проводятся в виде горизонтальных
линий, кривые обозначаются дугами, обращенными выпуклостью кверху, если кривая поворачивает направо, и выпуклостью книзу, если кривая поворачивает налево. Внутри дуги выписывают четыре элемента кривой: угол поворота 0, радиус R, тангенс Тс и длину кривой Кс. Длина переходной кривой подписывается над дугой при повороте трассы вправо и под дугой при повороте влево. На каждом прямом участке подписываются: сверху - их длины, снизу - дирекционные углы соответствующих направлений.
Длину первого прямого участка вычисляют по формуле
= ПК НК - ПК 0,(41)
где ПК НК - пикетажное значение начала кривой.
Длину второго прямого участка S2 вычисляют по формуле
= ПК10 - ПК КК,(42)
где ПК КК - пикетажное значение конца кривой.
Проверку общей длины трассы выполняют в виде таблицы, форма которой приведена в прил.4. Пример заполнения таблицы:

Используя значение угла поворота трассы 0 и значение начального дирекционного угла aн, вычисляют дирекционный угол второго прямого
участка трассы. Так как трасса поворачивает влево, то a2 = aн - 0.
Например: a н = 20°15'-8°54 ' = 11°21'.
В графе Километры вычерчиваются километровые указатели. Они проводятся в виде вертикальной линии длиной 3,5 см от графы Расстояний вниз. На конце указателя дается кружок диаметром 0,5 см, правая половина которого заштриховывается. Ниже кружка подписывается номер километра.
2.5. Построение поперечного профиляПоперечный профиль располагают правее продольного профиля. Горизонтальный и вертикальный масштаб для его построения принимают равным 1:200 (в 1 см - 2 м).
Для поперечного профиля вычерчивают и заполняют две графы колонки: отметок поверхности земли и расстояний. Данные для поперечного
профиля берут из журнала нивелирования трассы. Поперечный профиль в задании строят на ПК7.
По отметкам земли строят линию профиля, приняв за отметку условного горизонта ту же отметку, что и на продольном профиле.
Над поперечным профилем подписывают его название, под чертежом указывают масштабы его построения. Пример построения приведен на рис. 14.

Материалы, подлежащие сдаче
Обработанный журнал технического нивелирования.
Ведомость расчета кривой.
Продольный и поперечный профили трассы.
Таблицы контроля элементов трассы и профиля.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ
Номер станции Нивелируемые точки Отсчеты по рейке, мм Превышения, мм Горизонт инструмента ГИ, м Отметки, м Примечания
задние промежуточные передние вычисленные средние исправленные 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Рп 8 0866 л. 44,50 5653 ПК0 1358 6147 2 ПК0 0649 5436 ПК1 1351 6139 3 ПК1 0729 5516 +60 1164 ПК2 2186 6971 4 ПК2 0315 5102 ПК3 2724 7511 Постраничный контроль Продолжение прил. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5 ПК3 1664 6451 +28 2790 ПК4 1178 5967 6 ПК4 2736 7523 ПК5 1422 6209 7 ПК5 2622 7409 +70 1982 1290 ПК6 6079 8 ПК6 1811 6598 +70 1584 1061 ПК7 5847 Постраничный контроль Окончание прил. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
9 ПК7 1664 6311 +50 1012 л10 1729 л18 2148 п12 1377 п20 0774 ПК8 1184 5971 10 ПК8 0897 5684 ПК9 1955 6744 11 ПК9 1669 6456 ПК10 1092 5881 12 ПК10 1808 5695 Рп 9 1324 пр 21,00 6111 Постраничный контроль Общий контроль ПРИЛОЖЕНИЕ 3ВЕДОМОСТЬ РАСЧЕТА КРИВОЙИсходные данные: R = 800 м; l = 60 м; угол поворота трассы 0=
Элементы кривой
Круговой Переходной
Т = Тр =
К = m =
Д = Бр =
Б = Суммарные элементы: Тс; Кс; Дс; Бс.
Т К Д Б +Тр +1 +Др +Бр +m Кс Дс Бс +Тс Контроль: 2Тс-Кс=Дс.
Пикетажное положение главных точек кривой
ВУ ПК6+40,00
-Тс Нк +Кс КК Контроль:
ВУ ПК6+40,00
+Тс -Дс КК НК +1/2 Кс Ск ПРИЛОЖЕНИЕ 4 КОНТРОЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАССЫ И ПРОФИЛЯ1. Проверка общей длины трассы
Длины уклонов, м Уклоны Превышения, м Отметки, м
200 -18 370 0 430 +7 Е= Нк-Нч=
2. Контроль расчета проектных отметок
Длины участков трассы
прямых S кривых Кс площадок уклонов
ZS= ЕКс= Епл= Еукл=
^+ЕКс= Епл+Еукл=
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКИнженерная геодезия: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. С.И. Матвеева. - М.: 1999. - 455 с.
Инженерная геодезия: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. Л.С. Хренова. - М.: Недра, 1985. - 382 с.
Ганьшин, В.Н. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых / В.Н. Ганьшин, Л.С. Хренов. - М.: Недра, 1985.
СН 212-73. Инструкция по топографо-геодезическим работам при инженерных изысканиях для промышленного, сельскохозяйственного, городского и поселкового строительства. - М.: Стройиздат, 1974. - 152 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
TOC \o "1-3" \h \z ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ3ЧАСТЬ 1. ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА4ЧАСТЬ 2. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ТРАССЕ13Обработка журнала нивелирования трассы13Обработка пикетажного журнала17
Построение продольного профиля трассы21Нанесение на продольный профиль проектной линии23
Построение поперечного профиля25ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Ведомость вычисления координат точек теодолитного хода (пример)27
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Журнал технического нивелирования28
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
Ведомость расчета кривой 31ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
Контроль элементов трассы и профиля32БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК33

Приложенные файлы

  • docx 533313
    Размер файла: 690 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий