Как сделать журнал технического нивелирования

Журнал технического нивелирования

Контрольная работа № 1, 2, 3.

Геодезия и маркшейдерское дело.

Преподаватель _____________ __________________

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ГО-14-04121407894 ___________ С.Г.Воронин

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Вариант 6

Задание 1. Камеральная обработка результатов полевых измерений и построение плана теодолитной съемки.

Выполнение расчетов.

Теодолитные ходы привязываются к пунктам геодезической опорной сети. Целью привязки является нахождение координат X и У одной точки теодолитного хода и дирекционного угла одной из сторон этого хода.

Съемка подробностей заключается в привязке контуров и мест­ных предметов к вершинам и сторонам теодолитного хода. При этом применяют способы: ординат или перпендикуляров, засечек, полярный способ и др.

В результате полевых работ получают журналы измерения углов и длин и абрисы съемки подробностей. После полевых работ приступа­ют к камеральным работам.

Камеральные работы при теодолитной съемке слагаются из вы­числений и графических построений.

Вычислительные работы включают в себя следующие этапы:

— обработка угловых измерений и вычисление дирекционных уг­лов сторон;

— вычисление горизонтальных проекций сторон;

— вычисление приращений координат и координат вершин теодо­литного хода.

В графические построения, имеющие целью получение плана тео­долитной съемки, входят:

— построение координатной сетки;

— нанесение на план вершин теодолитного хода по координатам;

— нанесение на план ситуации;

— вычерчивание плана тушью.

1. Вычисление координат вершин теодолитного хода

Вычисление координат вершин теодолитного хода рассмотрим на примере при следующих исходных данных: Х₁ = 1855,56 м; У₁ = 2789,13; α _А-1 = 35°18’00´´; δ _прим = 156°36’30».

Вычисления ведутся в определенной последовательности и запи­сываются в специальной ведомости, приведенной в табл. 1.

Сначала рассчитывают угловую невязку теодолитного хода:

Сравнивают полученную невязку с допустимой, рассчитанной по формуле

Если фактическая угловая невязка не превышает допустимую (f_β ≤ f_βдоп.. то ее распределяют с обратным знаком поровну на все углы. Поправка в каждый угол

При распределении угловой невязки необходимо обратить внима­ние на соблюдение условия

Затем вычисляют исправные углы по формуле:

По дирекционному углу исходной стороны А-1 и примычному уг­лу β прим (рис. 1) определяют дирекционный угол первой стороны полигона:

По исправленным горизонтальным углам находят дирекционные углы сторон полигона, помня о том, что в теодолитном ходе измерены правые по ходу углы:

Табличные углы (румбы) r вычисляют в зависимости от четверти, в которой находится дирекционный угол.

По формулам прямой геодезической задачи вычисляют прираще­ния координат:

DC = d • соs α= ±d • соs г ; (7)

DU= d • sin α= ±d • sin г

Знаки приращения координат зависят от того, в какой четверти находится данное направление (табл. 2). Четверть определяется по зна­чению соответствующего дирекционного угла.

Знаки приращения координат в четвертях

Вычисление невязки в приращениях координат:

Для определения допустимости невязок fх и fy считают абсолютную линейную невязку полигона:

fабс= (9)

считают относительную невязку:

где Р –периметр полигона, м.

Относительная невязка сравнивается с допустимой, в данном случае fдоп=1/2000. Если условие fотн≤ fдоп, невязки fх и fy распределяют на приращения пропорционально длинам сторон с обратными знаками. Поправки в приращения координат считают:

Вычисляют исправленные приращения координат:

Вычисляют координаты всех вершин полигона:

По результатам вычисления оформляют Ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода (таблица 3).

Построение плана теодолитной съемки.

Построение плана теодолитной съемки производится в следующем порядке: построение координатной сетки, нанесение по координатам точек теодолитного хода, нанесение ситуации, зарамочное оформление и вычерчивание плана тушью. Построение координатной сетки может быть выполнено двумя способами:

с помощью масштабной линейки и циркуля-измерителя;

с помощью линейки Дробышева.

Построение координатной сетки первым способом применяется тогда, когда нужно вычертить координатную сетку с небольшим числом квадратов.

Нанесение по координатам точек теодолитного хода. Сначала находят квадрат, в котором лежит данная точка.

Затем определяют приращения координат этой точки над координатами юго-западного угла:

Выражая отрезки ∆х и ∆у в масштабе плана и откладывая их по соответствующим осям квадрата, строят точку 1.

Аналогично на план наносят и другие вершины теодолитного хода. Правильность нанесения вершин теодолитного хода проверяют:

по длинам сторон теодолитного хода (допустимое расхождение не более 0,4 мм);

по дирекционным углам сторон;

по внутренним углам при вершинах теодолитного хода.

После нанесения и нумерации точек теодолитного хода соединяют их прямыми линиями и приступают к нанесению на план ситуации.

Нанесение ситуации. Зарамочное оформление. Вычерчивание плана тушью

Нанесение на план ситуации производят от сторон и вершин тео­долитного хода согласно абрисам съемки.

Задание 2. Продольное инженерно-техническое нивелирование.

Для определения высоты точек трассы по ним прокладывается нивелирный ход.

Нивелир на станции устанавливается примерно на равных расстояниях от связующих точек в створе или вне створа нивелируемой линии. Неравенство плеч не должно превышать 5 м.

При нивелировании с двусторонними рейками отсчеты по рейкам на каждой станции берут с точностью до мм в приведенной ниже после­довательности:

отсчет по черной стороне задней рейки (а1);

отсчет по черной стороне передней рейки (b1);

отсчет по красной стороне передней рейки (b2);

отсчет по красной стороне задней рейки (а2);

Прежде чем перейти на следующую станцию, необходимо сделать контроль результатов измерений: разность превышений по черной и красной сторонам реек не должна превышать ±10 мм, т.е.

При соблюдении данного условия за окончательное значение берется среднее:

(15)

Точки поперечника обычно нивелируют одновременно с основными точками пикетажа как промежуточные точки. При нивелировании крутых ровных скатов приходится брать в качестве связующих дополнительные х-е точки, не являющиеся характерными точками рельефа.

Журнал технического нивелирования

Сначала вычисляем превышения между связующими точками, пользуясь отсчетами по черным (а_ч,b_ч) и красным (а_кр, b_кр) сторонам реек:

Если hч – hкр 44 мм

Так как фактическая невязка не превышает допустимую, распределяют ее с обратным знаком поровну на все превышения хода. Поправку в превышение округляем до мм,

δh = =+3мм (в нашем случае).

По исправленным превышениям последовательно вычисляют отметки связующих точек:

Контролем правильности вычислений отметок является получением известной отметки RpXII (конечной точки хода).

После увязки нивелирного хода и вычисления отметок связующих точек находят отметки промежуточных точек через горизонт прибора

ГП1=Н1+а1; ГП2=Н2+b2 (20)

где ГПср- средний горизонт прибора на станции;

С – отсчет по черной стороне рейки, установленной на промежуточной точке.

Построение продольного профиля.

Продольный профиль является важнейшим итоговым документом технического нивелирования. Он необходим при вертикальной планировке оси сооружения и для производства земляных работ.

Вычерчивание профиля производим в определенной по­следовательности, приведенной ниже.

Вначале выбираем условный горизонт таким образом, чтобы линия профиля не пересекала линию условного горизонта и находилась выше ее на 5-10 см. Отметка условного горизонта должна быть кратной 10 м.

Строят сетку профиля.

Строят проектный (красный) профиль поверхности. Проектную (красную) линию выбирают с учетом минимума земляных работ по выемке и насыпке грунта. При этом выбранный проектный уклон не должен превышать заданной величины уклона в зависимости от технических требований, предъявляемых к проектируемому сооружению.

Проектный уклон трассы вычисляем по формуле:

(22)

d- горизонтальная длина этой линии.

Определяем красные отметки точек трассы. Красная отметка ПК0 берется графически с профиля; красные отметки последующих точек находят по формуле:

(23)

Находят синие отметки, т.е. отметки нулевых работ. В этих точках не нужно производить земляных работ, т.к. рабочие отметки равны 0. Положение этих точек на трассе необходимо знать с точностью до 0,1 м, т.к. от них ведутся земляные работы.

Расстояния до точек нулевых работ определяются по формуле:

х = , (24) где а и b- рабочие отметки;

Задание 3. Решение задач по плану горных работ карьера

Описание плана горных работ.

Определение геометрических параметров угольного пласта.

Угол падения пласта δ определяют по плану изолинии кровли пласта.

Угол падения пласта полезного ископаемого вычисляют по формуле

где h-превышение концов отрезков на плане вкрест простирания пласта, м,

d- горизонтальная проекция отрезка, м.

δbc = arctg (21,8/296)=4º12′10″

δde= arctg (10,1/230)=2º30′46″

δef = arctg (27,8/260)=6º10′20″

Глубину залегания пласта L (разность отметок устья скважины и кровли пласта), мощность пласта определены для следующих скважин:

СКВ 13-65 L=181,4-101,1= 80,3 м, m=33,20 м,

СКВ 9-65 L= 179,1-117,1=62,0 м, m=30,61 м,

СКВ 21-65 L= 189,4-138,9=503,5 м, m=32,63 м,

СКВ 74-65 L= 175,0-88,2=86,8 м, m=36,12 м,

СКВ 48-65 L= 180,4-98,3=82,1 м, m=35,18 м,

СКВ 14-65 L=188,2-126,1=62,1м, m=32,10 м,

СКВ 70-65 L= 185,8-102,8=83,0 м, m=38,97 м,

СКВ 94-65 L= 185,6-108,6= 77,0 м, m=33,01 м,

СКВ 23-65 L= 186,4-126,5= 59,9 м, m= 32,84 м,

Высоту уступа (отвала) вычисляют по формуле:

hср = (26)

Высота верхнего вскрышного уступа составляет:

Высота добычного уступа:

Определение углов наклона уступов:

δ = arctg =53º03′40″

δ = arctg =72º53′50″

Угол наклона отвала:

δ = arctg =30º51′30″

Для определения ширины рабочей площадки измеряем расстояние от нижней бровки верхнего уступа до верхней бровки нижнего уступа в нескольких местах карьера.

Горизонт 172,2м, T1=1,3*20=26м,

Горизонт 164,3м, Т2=1,5*20=30м,

Горизонт 141,1 м, Т3=1,6*20=32м.

Угол откоса борта карьера δ- угол между линией, проведенной из нижней бровки нижнего уступа к верхней бровке верхнего уступа и горизонтом.

δ1 = arctg =23º35′31″

δ2 = arctg =20º56′14″

δ3 = arctg =21º33′36″

Строят вертикальный разрез по линии АВ, расположение которой определяется по значению ординаты Y=522220м. Для этого отмечают пересечение уступов и отвалов с линией АВ, затем эти расстояния переносят на горизонтальную линию разреза. Соединяют точки, получаем профиль борта карьера. Строят пласт полезного ископаемого по отметкам скважины. Чертеж оформляют в соответствии с условными обозначениями, в масштабе 1:2000.

Глубину проходки дренажной выработки находят по формуле:

Рассчитывают геометрические элементы (разбивочный угол β и расстояние d для выноса разведочной скважины №1 с проекта в натуру, если известны координаты выносимой скважины х1 =3115993,6; у1 =522863,4 и координаты пункта М опорной геодезической сети в метрах- хм =3115886,4; ум =522756,0; z_M =185,82 и дирекционный угол исходного направления αмк =266°32’30»

∆ут1 = 522863,4-522756.0 = 107,4 м

= = 1,001866; отсюда τм1=45°03’20»

dм1= = = 151,7 м.

Источник

Журнал нивелирования

Работа с журналом нивелирования в геодезии предполагает следующую последовательность:

Рисунок 1. Формулы в нивелировании. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Далее все данные, которые были определены, заносятся в журнал нивелирования и производятся постраничный контроль.

Журнал нивелирования трассы

Нивелирование трассы осуществляют методом прокладывания нивелирного хода вдоль трассы. При этом он состоит из некоторого количества станций.

Данное нивелирование производится сразу после того, как была выполнена разбивка пикетажа (стандартно это выполняется посредством двух нивелиров по двусторонним рейкам). Благодаря первому прибору нивелируются все точки по трассе (плюсовые точки, пикеты, реперы, а также главные точки кривой). Посредством второго прибора нивелируются для контроля исключительно реперы, связующие пикеты, геологические выработки на трассе и поперечники.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Пикеты километровых дистанций и реперы обязательно нивелируются в качестве связующих точек двумя нивелирами. Связующими называются точки, которые оказываются общими в отношении двух стоянок нивелира. В то же время остальные находящиеся на трассе точки получили название промежуточных.

Нивелирование по ходу стандартным способом осуществляют посредством «метода из середины», с установлением при этом равенства плеч ориентировочно. Также учитывается, что связующие точки (в зависимости от увеличения размеров зрительной трубы) можно брать:

Рисунок 2. Пример схемы нивелирования трассы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Показатель превышения между пикетными и связующими точками будет определен по черной и красной стороне реек. В условиях работы с односторонними рейками он определяется при двух горизонтах нивелира.

Сложности с определенными условиями местности (например, крутые склоны) зачастую вынуждают существенно преуменьшать расстояния между связующими точками, что крайне нежелательно, поскольку рост числа станций в ходе провоцирует увеличение объема работы и значительное накопление погрешностей при суммарном превышении.

В условиях отсутствия второго нивелира, трасса нивелируется дважды по разбитому пикетажу. При этом имеются в виду прямое и обратное направления. Высотную привязку к реперам трассы выполняют нивелирные ходы (от реперов до точек трассы). Связующими точками (при определенных условиях местности) выбираются соседние пикеты и нивелируются все промежуточные точки между ними с одной станции.

На местности, где присутствуют большие уклоны земной поверхности, часто связующими точками выступают плюсовые точки или же специально устанавливаемые х-точки. Это возможно в ситуации невозможности нивелирования с одной станции двух соседствующих точек пикетажа.

В таком случае между точками пикетажа будет выбираться одна или же количество х-точек будет больше. Это позволит произвести нивелирование, благодаря им. Х-точки служат исключительно для передачи отметок. Это объясняет отсутствие измерений расстояний от них до пикетов и нанесений этих точек на профиль.

Журнал нивелирования поперечников

Поперечники выступают прямыми линиями, перпендикулярными направлению трассы. Разбиваются они обычно экером или теодолитом в правую и левую стороны от оси трассы минимально на 20 м и максимально – на 50.

Если позволяют условия местности, нивелирование поперечников выполняется со станций, ближайших к ним. Это станции продольного нивелирования трассы.

В ином случае поперечники нивелируются уже с отдельных станций, тогда отсчеты по рейке специалисты будут брать на всех точках поперечника. При этом они берутся исключительно по черной стороне рейки. Отсчеты записывают на отдельных страницах в конце журнала нивелирования.

Вычисление высот точек на поперечниках осуществимо через горизонт нивелира. Поперечные профили трассы составляются по высотам точек на поперечниках.

Геодезические приборы для обработки данных журнала нивелирования

Активное развивающаяся в технологическом плане микропроцессорная и вычислительная техника привела к ситуации с широким внедрением цифровых приборов в производство. Так, было отмечено появление таких приборов, как:

Это, в свою очередь, спровоцировало быстрое развитие разных цифровых технологий, разработку мощных пакетов прикладных программ, допускающих обработку геодезических измерений, выполненных любыми геодезическими системами и приборами.

Подобный подход стал определяющим в появлении электронного тахеометра, названного, благодаря своим функциям, общей измерительной станцией. Таким тахеометрам удалось вытеснить, как отдельно существующие приборы, светодальномеры и традиционные оптические теодолиты.

Электронный тахеометр стал выполнять функции главного прибора при проведении топографических съемок, а также разбивочных работах, решении различных инженерно-геодезических задач.

Работа исполнителя (то есть оператора подобного прибора) будет сводиться к визированию на цель (зачастую, веху с отражателем) и нажатию кнопки отсчета. При этом специалист должен иметь соответствующую квалификацию и хорошо знать местность, ее контурную нагрузку и рельеф при выборе места установки отражателя.

Значительная часть времени будет затрачиваться оператором в процессе приближенного наведения, перефокусировки трубы, точного наведения. Стоит учитывать, что спустя несколько часов таких действий начинается снижение внимания оператора, появляется резкая усталость глаз, позвоночника, рук и ног.

Это обуславливает дальнейшее развитие конструкций тахеометров в сторону их роботизации (создание приборов с сервомоторами (простые), с системой слежения (полуроботы), с наличием дистанционного управления (роботы)).

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Источник