Основные вычислительные формулы и порядок выполнения
Задания
Вычисление отметок точек теодолитного хода сводится к вычислительной обработке замкнутого нивелирного хода в такой последовательности:
1) готовят нивелирный журнал по форме прил.2 и выписывают из указанного приложения неизменными графы 1-5: номера станций, нивелирных точек, отчеты по рейкам (задние, передние, промежуточные), так как полевые измерения будут для всех одинаковыми;
2) вычисляют превышение на каждой станции по формулам:
h 1 = а ч – b ч ;
h 2 = а кр – b кр (24)
где а и b – соответственно отчеты по задней и передней, черной и красной сторонам рейки. Записывают в графу 6 журнала нивелирования.
Так, для станции 1 будем иметь превышения:
h1 = 1425 – 0781 = +0644;
h2 = 6108 – 5466 = +0642
Расхождения между h1 и h2 не должны превышать ±5мм.
Причем h1 – h2 ≤5мм, выполнено в поле;
3) определяют средние превышения на каждой станции по формуле:
h ср = 
, (25)
и записывают в графу 7 журнала нивелирования.
4) контролируют правильность вычисления превышений, выполнив так называемый постраничный контроль по формуле:
= Σ h ср. (26)
где а и b - сумма всех отчетов по третьей и четвертой колонке сверху донизу, на одной странице; Σ h ср и Σ h выч - алгебраические суммы превышений по колонке 6 и 7 на одной странице. Контроль будет сходиться, если нет механических ошибок в вычислении превышений. В противном случае требуется пересчитать все сначала, с п.2.
Числовые значения сумм записывают внизу, под каждой колонкой на каждой странице;
5) вычисляют невязку по формуле:
f h пр =Σ h пр - Σ h теор, (27)
где Σh пр - сумма средних превышений в ходе; Σh теор – теоретическая сумма превышений, вычисляемая по формуле:
Σ h теор = Н к – Н н (28)
где Нк,Нн – соответственно конечная и начальная отметки нивелирного хода.
Так как в данном случае ход замкнутый, то Нк=Нн, следовательно, Σhтеор =0, и невязку вычисляют по упрощенной формуле:
f h пр = Σ h ср ; (29)
6) вычисляют допустимую невязку по формуле:
f h доп =± 50 мм √L; (30 )
где L – длина хода, км;
7) если f h пр ≤ f h доп, определяют поправки в превышениях по формуле:
Δh = - 
(31)
Поправки красным цветом выписывают над средними превышениями в графе 7;
8) контроль вычисления поправок:
Σ Δ h = - f h пр , (32 )
сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком;
9) находят исправленные превышения по формуле:
h испр = h ср + Δh, (33 )
исправленное превышение – это алгебраическая сумма среднего превышения и поправки, записывают в графе 8:
10) вычисляют отметки связующих точек по формуле:
Н п = Н п +1 + h испр (34)
Начальную отметку Н реп 1 берут по шифру( количество метров равно двум последним цифрам шифра, количество сантиметров равно количеству метров, миллиметры равны 0) или по индивидуальным данным, выданным преподавателем.
Пример. Начальная отметка Н реп 1 = 49,254 м задана преподавателем, ее записывают в графу 10 самой первой.
Определяют отметку точки 1, применив формулу (34):
Н 1 = 49,254 м + 0,640 м = 49,394 м
Не следует забывать, что отсчеты и превышения вычисляют в миллиметрах, а отметки – в метрах. Отметку точки записывают напротив ее номера в графу 10. Эту отметку повторно записывают в той же графе, но уже первой – на станции 2. По ней вычисляют отметку следующей точки и так далее. В конце вычислений приходят к исходной отметке репера 1, это является контролем вычислений отметок связующих точек;
11) отметки промежуточных точек определяют через горизонт инструмента по формуле:
Н пром = ГИ – с, (35)
где ГИ – горизонт инструмента.
с – отсчет по черной стороне рейки на промежуточную точку, берут из
графы 5.
Горизонт инструмента вычисляют по формуле:
ГИ = Н + a чер , (36)
где Н – отметка связующей точки, записанная первой на станции; а чер – отсчет на ту же точку по черной стороне рейки, взятой в графе 3 (задние отсчеты).
Отметки горизонта инструмента записывают в графу 9. На станции будет одно значение горизонта инструмента. Отметки промежуточных точек записывают в графу 10 напротив номера точки.
Контролем вычисления отметок промежуточных точек будет вычисление в две руки, повторно. Все вычисления записывают аккуратно, чернилами. Образец обработки журнала нивелирования приведен в приложении 2а.
Журнал тахеометрической съемки (приложение 3) обрабатывают в такой последовательности:
1) графят журнал по форме и выписывают из данного приложения значения граф 1-4;
2) вычисляют место нуля по формуле (для теодолита Т30)
МО = 
(37)
(к отчетам, меньшим 900 , добавляется 3600),
где КП и КЛ - отсчеты по вертикальному кругу при положении вертикального круга соответственно справа и слева. На станции 1 взяты отсчеты для вычисления МО при наведении на точку 2; на станции 2 также взяты отсчеты по вертикальному кругу на точку 1.
Среднее значение МО выписывают в верхнюю строку тахеометрического журнала;
МО 1 = 
МО 11 = 
2) Вычисление горизонтальных проложений:
d = D’*cos2 
; D’= k*n = 80,00м (38)
d = 80,00*cos20056′ = 79,98 м
3) Вычисление превышений: h = h′+i-l (i=l) (39)
h = h′ = d*tg 
= 79,98*tg0056′ = +1,31 м
4) Вычисление отметок реечных точек:
Hрт. = Hст. + hрт. (40)
Hрт. = 25,896 + 1,31 = 27,206 м
Образец оформления журнала тахеометрической съемки приведен в приложении 3а.
План тахеометрической съемки составляют в масштабе 1:1000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м, для чего используют журнал тахеометрической съемки, абрис и ведомость вычисления координат .
Последовательность выполнения работы:
1) на листе чертежной бумаги размером А1 разбивают координатную сетку, оцифровывают и накалывают точки по координатам точно так же, как описано в предыдущем задании «Горизонтальная съемка»;
2) наносят на план реечные точки с помощью циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала.
На станции 1 лимб был ориентирован по направлению станции 4 (отсчет по горизонтальному кругу равен 0000). С помощью транспортира вправо (по ходу часовой стрелки) от направления 1-4 откладывают горизонтальные углы (отсчеты по горизонтальному кругу, измеренные на реечные точки 1,2,3....38)
(абрис). Получив на плане направление на реечные точки, от станции 1 по ним откладывают в масштабе 1:1000 соответствующие горизонтальные проложения из тахеометрического журнала.
При съемке со станции 2 лимб ориентирован по направлению станции 1.
Горизонтальный угол нужно строить от направления 2-1 так же, как и на станции 1. Нанесенные реечные точки обозначают слабым наколом иглы циркуля и обводят кружочком диаметра 1,0 мм. Слева – номер точки, справа – подписывают отметку. Точку уреза воды обводят кружочком диаметра 1,5 мм, указав отметку и подписав ее урез воды. Остальные точки на берегу реки взяты для контура и рельефа. Накладку ситуации производят, используя абрис. Ширина грунтовой дороги 6 м, ширина реки 20,5 м, по этому размеру наносят второй берег реки, который покрыт смешанным лесом. Все построения выполняют в карандаше, в условных знаках;
3) выполняют рисовку горизонталей по отметкам реечных точек и точек теодолитного хода (использовать отметки земли на точках теодолитного хода). Отыскивание следов горизонталей следует производить графической интерполяцией любым из способов, описанных в учебнике. Направление интерполирования указано в абрисе. Найденные интерполяцией следы одноименных горизонталей соединяют главными кривыми и таким образом получают горизонтали. Отметки горизонталей, кратные 1 м, подписывают в разрывах горизонталей, при этом верх цифр должен быть обращен в сторону повышения рельефа. Кратные 5 м горизонтали утолщают (0,3 мм толщина линий против 0,1 мм обычной толщины горизонтали). Через контуры здания, шоссе горизонтали не проводят;
4) вычерчивают топографический план тушью в соответствии с «Условными знаками» для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.
При вычерчивании элементов рельефа горизонтали проводят коричневой тушью (жженой сиеной). Обычная толщина – 0,1 мм, утолщенные – 0,3 мм. Все остальные линии, условные знаки, надписи выполняют черной тушью, координатную сетку вычерчивают в виде крестов 6х6 мм зеленым цветом.
В верхней части листа выполняют заглавную надпись, в нижней указывают численный масштаб плана, высоту сечения рельефа. Общее представление об оформлении составленного плана можно получить из образца оформления, приведенного в электронном виде и во вкладыше к «Условными знаками» для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.
По первой контрольной работе студент сдает преподавателю следующие материалы:
1)Топографический план участка в масштабе 1:1000;
2) Обработанные в соответствии с исходными данными журнал вычисления координат вершин теодолитного хода (приложение 1), журнал нивелирования точек хода (приложение 2); тахеометрический журнал (приложение 3) с кратким описанием порядка их обработки.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Инженерная геодезия / Г.В.Багратуни, В.Н.Ганьшин, Б.Б.Данилевич и др. – М.: Недра, 1984, – 343 с.
2. Практикум по инженерной геодезии. Учебное пособие для вузов /Б.Б.Данилевич, В.Ф.Лукьянов,Б.С.Хейфец и др.: под ред. В.Е.Новака – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1987, – 334 с.
3. Инженерная геодезия для строителей: Учебник для вузов / Д.А.Кулешов, Г.Е.Стрельников – М.: Недра, 1990, – 255 с.
4. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:1000, 1:500. – М.: Недра, 1989, – 287 с.
5. Справочник по геодезии для строителей. /Сироткин М.П. – М.: Недра, 1981, - 221 с.
6. Геодезическое обеспечение строительно-монтажных работ. / Сытник В.С., Клюшин А.Б., Борисенков Б.Г. – М.: Недра, 1982, - 194 с.
7. Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах / Митин Н.А. – М.: Недра, - 1971, - 412 с.