Лабораторная работа 1. Работа с картой
Геодезия
Лабораторный практикум
Издательство
Иркутского национального исследовательского технического университета
Практикум содержит задания, схемы выполнения, варианты исходных данных и список литературы, необходимой для теоретической и практической подготовки.
Практикум соответствует требованиям ФГОС-3 по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство», квалификация бакалавр
Библиогр. 15 назв. Ил. 45. Табл. 37.
Рецензент: доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии ИРНИТУ А.В. Волохов
Оглавление
Лабораторная работа 1. Работа с картой....................................................... 6
Лабораторная работа 2. Масштабы............................................................. 13
Лабораторная работа 3. Устройство теодолитов Т30, 2Т30....................... 17
Лабораторная работа 4.Поверки и юстировки теодолитов......................... 21
Лабораторная работа 5.Измерение горизонтальных углов........................ 24
Лабораторная работа 6. Измерение вертикальных углов........................... 27
Лабораторная работа 7. Обработка результатов измерений в замкнутом теодолитном ходе.............................................................................................. 29
Лабораторная работа 8. Обработка результатов......................................... 37
тригонометрического нивелирования.............................................................. 37
Лабораторная работа 9. Камеральная обработка журнала........................ 40
тахеометрической съемки................................................................................. 40
Лабораторная работа 10. Составление топографического плана............... 42
Лабораторная работа 11. Устройство нивелира Н-3................................... 44
Лабораторная работа 12. Поверки и юстировки нивелиров....................... 46
Лабораторная работа 13.Камеральная обработка результатов нивелирования трассы автодороги............................................................................................ 49
Лабораторная работа 14.Построение продольного..................................... 52
и поперечного профилей трассы автодороги.................................................. 54
Лабораторная работа 15.Камеральная обработка результатов площадного нивелирования строительной площадки......................................................... 58
Лабораторная работа 16.Определение площади......................................... 67
Лабораторная работа 17.Геодезические задачи, решаемые на местности при строительстве.................................................................................................... 71
Лабораторная работа 18.Современные приборы........................................ 91
Библиографический список.............................................................................. 99
Введение
Современная геодезия –это наука об определении формы и размеров Земли, об измерениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах.Она решает задачи на основе измерений, выполняемых геодезическими инструментами и приборами.
Несмотря на многообразие инженерных сооружений, при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи: получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений (инженерно-геодезические изыскания); определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы); обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования; определение отклонений геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проектных (исполнительные съемки); изучение деформаций (смещений) земной поверхности под сооружением, самого сооружения или его частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека.
Инженерно-геодезические измерения выполняют непосредственно на местности в различных физико-географических условиях, поэтому необходимо заботиться об охране окружающей природы: не допускать повреждений лесов, сельскохозяйственных угодий, не загрязнять водоемы.
Требования к оформлению отчета по лабораторным работам
Оформление отчета по лабораторным работам должно соответствовать требованиям ГОСТ 2.105 и ГОСТ 2.106.Объем отчета к лабораторной работе –до 10 страниц формата А4. Отчет принимается за неделю до зачета в печатном или рукописном виде на листе формата А4 (шрифт TimesNewRoman, кегль 14, межстрочный интервал одинарный, поля: сверху – 1,5 см, снизу – 2 см, слева – 3 см, справа 1 см, абзацный отступ 1 см, автоматическая расстановка переносов). Размер шрифта формул – 14 кегль, размер шрифта индексов – 12 кегль. План тахеометрической съемки, включаемый в отчет,допускается выполнять на листах формата А2 или А3, складываемых до размера формата А4.
Титульный лист обязательно должен содержать следующую информацию: название министерства, агентства и учебного заведения (полужирный, кегль 14, выравнивание по центру); название кафедры, подразделения (полужирный, кегль 12, выравнивание по центру, через строку после названия учебного заведения); название работы (полужирный, кегль 16-18, выравнивание по центру относительно ширины и высоты листа, все прописные); вид работы – реферат, курсовая, практическая и т.д. (полужирный, кегль 12, выравнивание по центру, на следующей строке после названия работы); название курса, дисциплины (полужирный, кегль 12, выравнивание по центру, на следующей строке после вида работы); группа, Ф.И.О. студента (полужирный, кегль 12, выравнивание по правому краю, через строку после названия курса); ученая степень, ученое звание, должность, Ф.И.О. преподавателя (полужирный, кегль 12, выравнивание по правому краю, на следующей строке после фамилии студента; название города и год создания отчета (знаки препинания не допускаются) (полужирный, кегль 14, выравнивание по центру, последняя строка листа).
Не допускаются в тексте отчета и формулах выделения жирным шрифтом. Иллюстрации, схемы, таблицы должны быть подписаны и иметь соответствующую ссылку в тексте.
Лабораторная работа 1. Работа с картой
Цель работы – научится пользоваться планом (картой) для решения различных прикладных задач, определять координаты точек и измерять ориентирующие углы, а также строить профили линий по горизонталям.
Материалы, приборы и принадлежности: карта масштаба 1:50 000, чертежные инструменты, транспортир.
Задание:
1. Определить географические координаты (φ, λ) двух заданных точек (табл.1).
2. Определить прямоугольные координаты (х, у) двух точек(см. табл.1).
3. Измерить дирекционный угол (α) заданного направления по карте (см. табл.1).
4. Определить истинный и магнитный азимуты (Аи, Ам) заданного направления(см. табл.1).
5. Построить профиль линии по отметкам горизонталей (табл. 2).
Определение координат точек по карте
При решении различных инженерно-технических задач по карте часто возникает необходимость определения географических (геодезических) и прямоугольных координат точек или нанесения точек по известным координатам. Для решения этих вопросов используется градусная и километровая сетка карты.
Определение географических координат. Чтобы определить географические координаты заданной точки, надо провести через эту точку линии, параллельные рамке карты, до пересечения с ней, подсчитать число минут и секунд по широте и долготе от юго-западного угла рамки и прибавить эти величины к географическим координатам юго-западного угла рамки (рис. 1).
Например: φ А = 54º40'00" + 00º00'15" = 54º41'15"; λА = 18º00'00" + 00º01'15" = 18º01'15"
Определение прямоугольных координат.Чтобы определить прямоугольные координаты заданной точки в метрах, надо измерить расстояния (м) от этой точки до южной (по оси абсцисс) и западной (по оси ординат) координатных линий, ограничивающих километровый квадрат, в котором располагается данная точка, и сложить эти величины с координатами юго-западного угла километрового квадрата (рис. 1).
Например: ХВ = 6065 (км) + 570 (м) = 6065570 м; УВ=4307 (км) + 240 (м) = 4307240 м.
Рис. 1. Определение географических и прямоугольных координат
Определение углов ориентирования
Направления на местности могут быть заданы (или определены) истинным (географическим) азимутом А, магнитным азимутом Ам или дирекционным углом α.
Истинным азимутом называется угол, образованный северным направлением истинного (географического) меридиана и заданным направлением.
Магнитным азимутом называется угол, образованный северным направлением магнитной стрелки буссоли и заданным направлением.
Дирекционным углом называется угол, образованный северным направлением координатной сетки (осью абсцисс) и заданным направлением.
Отсчет азимутов и дирекционных углов ведется по часовой стрелке от меридиана (координатной сетки) до заданного направления от 0 до 360°.
В общем случае географический и магнитный меридианы и ось абсцисс координатной сетки, проведенные через данную точку местности, не совпадают, а образуют углы.
Угол, образованный истинным и магнитным меридианами, называется магнитным склонениемδ.
Угол, образованный истинным меридианом и осью абсцисс координатной сетки, называется сближением меридиановγ.
В зависимости от того, к западу или к востоку от истинного меридиана отклоняются магнитный меридиан или ось абсцисс координатной сетки, сближение меридианов и магнитное склонение могут быть западными или восточными, соответственно, со знаками « - » или «+».
Для измерения дирекционного угла по карте центр транспортира совмещаетсяс точкой пересечения заданного направления DE(рис. 2) с координатной сеткой. Ноль транспортира совмещается с северным направлением координатной сетки. Дирекционный угол отсчитывается по шкале транспортира там, где шкалу пересекает заданное направление.Зависимость между А, Ам и α определяется формулами:
А=Ам+(±δ); А=α+(±γ);
α = Ам+(±δ)-(±γ);
Ам= α +(±γ)-(± δ).
Рис. 2. Принцип измерения дирекционного угла линии
Например: по карте измерен дирекционный угол направления α = 245°30'; магнитное склонение восточное δ = + 5°12'; сближение меридианов западное γ = - 1º32'. Определить истинный азимут А и магнитный азимут Ам этого направления.
А= α+ (±γ) = 245°30' + (- 1º32') =243°58';
Aм=α + (±γ) —(±δ) = 245°30' + (-1°32')-( + 5°12')=238°46', или
Ам = А- (± б) = 243°58' - (+ 5° 12') = 238°46'.
Построение профиля по отметкам горизонталей
Профилем называется чертеж, изображающий разрез местности вертикальной плоскостью.Профиль строится в двух разных масштабах. Обычно горизонтальный масштаб принимается равным масштабу карты, а вертикальный в десять или двадцать раз крупнее, то есть соотношение между вертикальным и горизонтальным масштабами должно быть равно 1:10 или 1: 20.
На листе миллиметровки проводят линию, по которой откладывают отрезок линии, взятой на карте между начальной (точкаА)и конечной (точкаВ)профиля(рис. 3). Между этими точками циркулем или с помощью бумажной полоски откладывают точки пересечения линии АВс горизонталями, а также характерными точками рельефа: впадинами, вершинами, седловинами, водоразделами, водосливами. Ниже линии размещают графы с номерами и отметками точек. Отметки горизонтали выписывают с карты, а отметки характерных точек между горизонталями определяют интерполированием.
Из точек восстанавливают перпендикуляры (или пользуются миллиметровкой) и откладывают в масштабе отметки точек. При этом отметки откладывают не от нуля, а от так называемой линии условного горизонта, отметка которого берется на 10 м меньше самой минимальной отметки точек и округляется до 10 м.
Например: Нmin= 125,50 м,тогда НУГ=110 м. Полученные точки соединяют плавной линией.
Рис.3. Принцип построения профиля по горизонталям
Таблица 1