Инженерно-геодезические задачи

Инженерно-геодезические задачи

1. Построение на местности угла заданной величины

• С технической точностью, порядка 1:
• Для этого устанавливают теодолит в рабочее положение в вершине угла: в точке О отрезка ОА, совмещают нуль алидады горизонтального круга с нулем лимба и, при закрепленной алидаде, визируют на точку А. Алидаду открепляют и поворачивают на отсчет, соответствующий заданному углу.
• По направлению визирной оси трубы на заданном расстоянии выставляют шпильку (вешку), перемещая ее до совпадения с вертикальной нитью сетки. Переводят трубу через зенит и повторяют те же действия при другом положении вертикального круга.
• По направлению визирной оси устанавливают другую вешку. Расстояние между двумя точками, полученными при двух положениях вертикального круга, делят пополам и закрепляют полученную точку С. Для контроля угол измеряется при двух положениях вертикального круга.

• С повышенной точностью, порядка 10:
• После построения угла заданной величины измеряют его несколькими приемами (не менее трех). Измеряют расстояние от вершины угла по точке С.
• Вычисляют величину отрезка С 1 С:
• Перемещая точку С перпендикулярно к линии ОС на длину отрезка С 1 С, получаем на местности заданный проектный угол. Необходимая точность построения угла может быть вычислена так:

где ОС – расстояние от вершины угла до точки С;

m l  - точность измерения перпендикуляра С 1 С.

2. Построение на местности проектного расстояния или линии заданной длины

Задачу выполняют в следующем порядке:

• От исходной точки О по направлению к точке В откладывают проектное расстояние (горизонтальное) и закрепляют колышками конечную и начальную точки отрезка;
• Измеряют длину отрезка несколько раз (не менее трех) и вычисляют среднее значение Д ср. ;
• Измеряют угол наклона с точки О на точку В или определяют превышение между этими точками;
• Вычисляют среднюю длину и поправки: за наклон, компарирование, температуру. Поправку за компарирование Д  к.  Берут из технического паспорта мерного прибора.
• Поправка за наклон вычисляется по формулам:

где h - превышение конечных точек измеряемой стороны,

ν – угол наклона, Д - измеренная длина.

• Поправку за температуру мерного прибора вычисляют по формуле:

где Д - длина линий;

t - температура воздуха во время производства измерений;

t 0  - температура воздуха при компарировании мерного прибора.

• Подсчитывают суммарную поправку по следующим формулам:

• Переносят точку В по направлению ОВ на величину отрезка, равного /Д. Линию промеряют в двух направлениях и вычисляют относительную погрешность.

3. Вынесение на местность точки с заданной отметкой

• Каждая бригада переносит на местность две - три заданные преподавателем проектные отметки.
• Задача выполняется следующим образом:
• Устанавливают нивелир примерно посередине между репером с отметкой H  RP  и выносимой точкой (рис.). По рейке, установленной на репере, берут отсчет a.

• Вычисляют отметку горизонта инструмента:
• ГИ = H  RP  + а.
• Вычисляют отсчет B, который должен быть на рейке, установленной в точке с проектной отметкой Н  пр.
• B=ГИ - Н пр. (*)
• В искомой точке ставят колышек выше проектной отметки и забивают его до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен вычисленному по формуле (*).
• Для контроля измеряют превышение между забитым колышком и репером по черной и красной стороне рейки.

4. Построение на местности линии и плоскости заданного уклона

• Пусть от точки А с отметкой Н  А  требуется построить на местности линию длиной L c уклоном i.

• Над точкой А располагают теодолит и измеряют его высоту i А . Вычислив соответствующий данному уклону iвертикальный угол устанавливают этот угол на вертикальном круге с учетом места нуля.
• Затем, перемещая рейку по вертикали над другим концом линии, пока отсчет по ней не станет равным высоте прибора, фиксируют пятку рейки при помощи колышка. Таким же способом определяют положение промежуточных точек линии.
• Построение линии заданного уклона можно осуществить при помощи нивелира. Для этого между точками А и В устанавливают нивелир так, чтобы два его подъемных винта были параллельны заданной линии.
• Вычисляют отметку
• Н В = Н А +I L;
• Где I - проектный уклон,
• L - горизонтальное расстояние от А до В.

Вычисленную отметку выносят на местность способом, описанном в задаче 4. Затем, действуя подъемными винтами, наклоняют трубу нивелира до тех пор, пока отсчеты по рейкам в точках А и В не станут одинаковыми и равными а. В результате линия визирования будет параллельна линии заданного уклона I. Промежуточные точки линии определяют установкой рейки в точках С и Д и получением по ним отсчета, равного b.

5. Передача отметки на дно котлована и на монтажный горизонт

• Решением задачи предусматривается передача отметки с одного горизонта на другой, когда разность высот превышает длину рейки. В этом случае применяют остальные рулетки или ленты с подвешенным грузом.
• На краю котлована подвешивают рулетку с помощью кронштейна, внизу к рулетке прикрепляют груз.

• Рейки устанавливают на репере и на колышке, забитом в точке С на дне котлована. Нивелирование выполняют, как правило, двумя нивелирами, один из которых устанавливают на дне котлована, а другой - на исходном горизонте. Отсчеты по рулетке берутся по нивелирам одновременно двумя наблюдателями. Рулетка во время снятия отсчетов должна быть неподвижна. Если в распоряжении имеется только один нивелир, необходимо производить измерения несколько раз (не менее трех), обеспечивая неподвижность рулетки на протяжении всего цикла измерений.
• Вычисляется отметка точки С на дне котлована: Н  С  = Н  RP  + a - b 1  + b 2  - c
• Передача отметки на монтажный горизонт осуществляется аналогично.

6. Определение высоты объекта

• В случае, если высоту объекта невозможно измерить непосредственно, ее можно определить косвенным способом.
• Для этого на местности устанавливают теодолит, определяют горизонтальное расстояние от теодолита до объекта L, измеряют вертикальные углы.
• Затем теодолит устанавливают в другую точку (по возможности в перпендикулярном положении) и высота объекта определяется повторно.
• Допустимое расхождение между полученными высотами не должно превышать величины

7. Определение расстояния до недоступного объекта

• В случае, когда невозможно измерить расстояние между точками непосредственно, его можно определить косвенным способом.

• На местности разбивают базис b 1  и измеряют его несколькими приемами в точках А и В устанавливают теодолит и измеряют горизонтальные углы одним полным приемом. Затем вычисляют горизонтальные расстояния L 1  и L 2 :

• Для контроля на местности можно разбить базис b 2  и аналогично определить расстояния L 2  и L 3 :

8. Определение высоты недоступного объекта

• Для решения этой задачи необходимо вначале определить расстояние от прибора до объекта, а затем найти высоту самого объекта. С этой целью на местности разбивают базис b 1  и измеряют его несколькими приемами. В точках А и В последовательно устанавливают теодолит и измеряют горизонтальные углы - одним полным приемом. Одновременно с этим измеряют вертикальные углы в начале точки А, затем в точке В. Вычисляются расстояния L 1  и L 2 . Допустимое расхождение между полученными высотами не должно превышать величины .
• Проверка вертикальности и определение крена сооружений.
• Проверка вертикальности и определение крена сооружений
• Задача может решаться в двух вариантах:
• А) центры верхней части сооружения (точка С) и нижней части (точка К) - четко обозначены (рис.);
• В) центры верха и низа сооружения не имеют четкого обозначения.

• В варианте А) вертикальность сооружения проверяется теодолитом, установленным в точках А и В во взаимно перпендикулярных направлениях.
• После приведения теодолита в рабочее положение, визируют на точку С и проецируют её на нижнюю часть сооружения, отмечая проекцию штрихом. Проецирование производим при двух положениях вертикального круга. Находим среднее положение проекции (С / ). Измеряют расстояние l между центром низа сооружения (К) и центром проекции (С / ). Расстояние l измеряют с точностью до 0,001 м. Угловую величину крена можно подсчитать по формуле:

• где h – высота сооружения

• В варианте В) проекции нижней и верхней частей сооружения находят следующим образом. Теодолит устанавливают в точке А. Измеряют двумя приемами горизонтальный угол между левым и правым краями сооружения. При этом не измеряют установку зрительной трубы по высоте. Устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный половинному значению измеренного угла . При этом отсчете проецируют визирным лучом на низ сооружения, отмечают точку С / . Точка С /  будет являться проекцией оси верха сооружения. Измеряют несколькими приемами горизонтальный угол между левыми и правыми краями сооружения. Устанавливают на горизонтальном круге отсчет, равный половинному значению угла . По направлению визирного луча отмечают точку К - это проекция низа сооружения. Расстояние l между точками С /  и К - линейная величина крена. Угловую величину крена можно определить по формуле.
• Как и в варианте А) работа должна выполняться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
• Полевой контроль
• После выполнения полевых работ преподавателем выполняется полевой контроль, то есть проверяется точность и качество выполнения полевых работ (точность построения планово - высотного обоснования, точность выполнения съемки и построение плана местности, точность нивелирования поверхности, трассирование автодороги, решения задач). За полевой контроль бригаде выставляется оценка.
• После полевого контроля мы сдали все инструменты.