Закрепление точек на местности. Понятие о государственных опорных сетях местного значения

1.  Закрепление точек на местности. Понятие о государственных опорных сетях местного значения.

 

Закрепление точек, в зависимости от их назначения и местных условий, производится по-разному. Чем важнее точка местности для выполняемых геодезических работ, тем прочнее и основательнее она закрепляется. В простейших случаях точки закрепляются деревянными кольями различной длины, забиваемыми в землю; для большей сохранности точка окапывается вокруг канавкой по форме треугольника или квадрата. В тех случаях, когда точки имеют важное значение и должны быть сохранены на более длительный период времени, их закрепляют деревянными столбами, металлическими стержнями, разного рода трубами, отрезками рельсов, железобетонными знаками и т. п.

Для возможности визирования с точки на точку последние обозначаются на местности видимыми издали наружными знаками различных типов и конструкций. Наиболее часто точки местности обозначаются разного рода вехами.  Обычно  применяются  переносные  ручные  вехи  или  вешки,  представляющие собой правильно раскрашенные тонкие жерди длиной 2–2,5 м с насаженным на конце железным наконечником.

Нивелирование— это вид геодезических измерений, в результате которых определяют превышения точек, а также их высоты над принятой уровенной поверхностью.

Нивелирование производят для изучения форм рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений. По способам выполнения и применяемым приборам различают: геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое и барометрическое нивелирования.

 

Для решения на участке местности различных задач производят нивелирование поверхности по квадратам (рис. 7.11). Для этого участок делят на квадраты со сторонами 10, 20, 50 или 100 м. Если рельеф участка слабо выражен (плоский), то нивелируемые точки располагают на участке равномерно, а длины сторон квадратов увеличивают. При ясно выраженном рельефе (изрезанном, с водоразделами, тальвегами и т.д.) в местах изменения профиля их частоту увеличивают. Схема нивелирования вершин квадрата зависит от размеров участка, сложности форм рельефа, необходимости дополнительно к отметкам вершин квадратов получить еще точки с отметками.

 Нивелирный ход по  квадратам прокладывают по программе  технического нивелирования или 4-го класса. Все связующие точки  хода закрепляют устойчивыми  кольями или специальными башмаками. Рейку ставят на торец кола  или башмак. Отсчеты по рейкам  записывают в журнал нивелирования  либо на схему квадратов, причем  числовые значения отсчетов подписывают  возле вершин тех квадратов, на  которых они получены. Границы  работы на станции отделяют  пунктирной линией. При обработке  результатов измерений сначала  вычисляют превышения и отметки  связующих точек хода. Отметки  вершин квадратов вычисляют через  горизонт  прибора.

 

 

 

 

   СОДЕРЖАНИЕ:

1. Закрепление точек на местности. Понятие о государственных опорных сетях местного значения.

 

2. Установка теодолита в рабочее положение, принцип измерения горизонтальных углов.

 

3. Знаки нивелирования: реперы и марки.

 

4. Способы перенесения проектов объектов в натуру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев Геодезия – М.: Академический проект, 2007 г

2. Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д. Фельдман; под редакцией Д.Ш. Михелева Инженерная геодезия изд. 7 - М.: Академия, 2007 г.

3. П.Н. Бруевич, Е.М. Самошкин Геодезия. – М.: Недра, 1985 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Установка теодолита в рабочее положение, принцип измерения горизонтальных углов.

 

Устройство теодолита. Измерение горизонтальных и вертикальных углов на местности выполняют специальными геодезическими приборами - теодолитами. Горизонтальный угол - это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость. Вертикальный угол, или угол наклона, - это угол, заключенный между наклонной и горизонтальной линиями. Принцип измерения горизонтального угла заключается в следующем. В вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают теодолит, основной частью которого является круг с делениями. Круг располагают горизонтально, т.е. параллельно уровенной поверхности, а его центр совмещают с точкой А. Проекции направлений АВ и АС - угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга по отсчетам (делениям) b и с. Разность этих отсчетов дает искомый угол β = ВАС = с-b. Вертикальный угол измеряют по вертикальному кругу аналогичным образом, но одним из направлений служит фиксированная горизонтальная линия. Из рисунка видно, что если наблюдаемая точка расположена выше горизонта, то вертикальный угол (+v) положителен, если ниже - отрицателен (-v). Основные части: 

1) Горизонтальный круг, предназначенный  для измерения горизонтальных  углов, состоит из лимба и алидады: Лимб - это стеклянный круг, по  скошенному краю которого нанесены  деления с оцифровкой от 0 до 360º  по часовой стрелке.  Алидада - часть прибора, расположенная соосно с лимбом, на которой имеются элементы отсчетного устройства. 

2) На защитном корпусе  алидады укреплен цилиндрический  уровень. Уровень служит для приведения  в определенное положение прибора  в целом и отдельных узлов  относительно отвесной линии.

3) Вертикальный круг, предназначенный  для измерения вертикальных углов, состоит из лимба и алидады.

4) Зрительная труба теодолита  представляет собой визирное  устройство, содержащее объектив, окуляр  и сетку нитей. Зрительная труба  служит для обеспечения точности  наведения на визирные цели. Трубы  бывают с прямым и обратным  изображением. 

 

5) Подъемные, наводящие, закрепительные, юстировочные винты. В инженерной геодезии нашли применение ранее выпускавшиеся теодолиты Т30 и 2Т30. Широко используются также теодолиты технической точности 2Т30П.

Для установки теодолита в рабочее положение нужно выполнить три действия:

1. Центрирование. Центрирование, или установку оси вращения  прибора над вершиной угла  выполняют с помощью отвеса (нитяного  или оптического) путем перемещения  теодолита и штатива до тех  пор, пока острие грузика отвеса  или пересечение сетки нитей  оптического отвеса не установится  над вершиной угла.

2. Горизонтирование. Горизонтирование выполняют следующим образом. Устанавливают уровень при алидаде горизонтального круга по направлению двух подъемных винтов и, действуя ими, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90°, располагая ось уровня по направлению третьего подъемного винта. Вращая этот винт, вновь приводим пузырек уровня в нуль-пункт. Эти действия повторяют до тех пор, пока при повороте алидады пузырек уровня не будет отклоняться более чем на одно деление.

3. Установка зрительной  трубы для наблюдений. Состоит  в установке трубы по глазу  и предмету. Установку трубы по  глазу осуществляют вращением  окулярной трубочки до тех  пор, пока штрихи сетки нитей  не будут видны четко. Установку  трубы по предмету осуществляют  вращением кремальеры до тех  пор, пока изображение предмета  не получится четким.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Знаки нивелирования: реперы и марки.

 

Нивелирование – это один из видов геодезических измерений, который производится для определения высот точек земной поверхности. Высота точки при этом замеряется относительно уровня моря или от т.н. «нуля высот» (исходной точки). Данные, полученные при нивелировании, используются для построения нивелирной сети (высотной опорной геодезической сети), при топографической съёмке, во время проектирования, строительства и эксплуатации дорог, инженерных сооружений и т.д.

В зависимости от точности различают нивелирование I, II, III, IV класса и техническое нивелирование. Классы I и II являются высокоточным нивелированием, классы III и IV классы – точным. Техническое нивелирование применяют при производстве строительных работ – его точность ниже, чем у IV класса. Каждый класс имеет свои методики выполнения измерений и регламентированные величины ошибок.

По применяемой методике нивелирование бывает:

- геометрическое;

- тригонометрическое;

- барометрическое;

- механическое;

- гидростатическое;

- астрономическое;

- астрономо-гравиметрическое.

Нивелирная сеть – это высотная основа для различных видов топографических работ. Каждый пункт нивелирной сети закрепляется на местности реперами и нивелирными марками.

Нивелирование I, II, III и IV класса предполагает закладывание вековых, фундаментальных, грунтовых, скальных, стенных и временных реперов. Каждый из видов реперов служит определенным целям: от изучения колебаний земной коры до топографических съемок при строительстве небольших объектов.

Нивелирные сети городов, других населенных пунктах и промышленных площадок должны обеспечить все потребности строительства и городского хозяйства в определении высот.

Геодезический репер – это знак, который закрепляет точку земной поверхности, высота которой известна относительно исходного уровня (высота репера определяется при помощи нивелирования). За исходный уровень в России принят «ноль» Кронштадтского футштока.

Реперы бывают трех видов: вековые, фундаментальные и рядовые. Первые распределяются по специальной схеме на всей территории страны и используются преимущественно в научных целях. Места их установки регламентируются инструкцией. Фундаментальные закладываются  каждые 50-80 км на всех нивелирных линиях 1 класса и самых ответственных линиях 2 класса. Рядовые геодезические реперы (грунтовые и стеновые) закладываются на нивелирных линиях 1-4 классов с расстоянием в 5-7 км.

Совокупность фундаментальных и рядовых грунтовых реперов на территории страны образуют государственную нивелирную сеть, которая служит базой для проведения топографических съемок и различных инженерно-геодезических изысканиях.

Геодезические марки – это реперы, устанавливаемые в кладку неподвижных массивных зданий и сооружений. Например, корпуса промышленных цехов, стенки шлюзов на плотинах, устои мостовых сооружений. Выполняются из чугуна в виде диска, который имеет хвост для заделки в кладку. На диске имеется также выступ для установки рейки. Геодезические марки снабжены поясняющей надписью (год нивелировки и наименование организации, выполнившей нивелирование).

 

 

 

 

 

 

 

4. Способы перенесения проектов объектов в натуру.

 

Перенесение проекта землеустройства в натуру заключается в проложении  и закреплении на местности границ участков, дорог и пр., которые спроектированы на плане. Для перенесения проекта в натуру выбирают наиболее простые методы, требующие меньших затрат времени и рабочей силы на производство этого вида работ и обеспечивающие  в то же время точность, удовлетворяющую экономическим и техническим требованиям землеустраиваемого  хозяйства.   Перенесение проекта в натуру имеет большое значение для осуществления его хозяйством, поэтому важно, чтобы руководящие работники, специалисты и бригадиры хорошо знали расположение на местности участков бригад, севооборотных массивов, полей севооборотов, дорог и др.

    Технически  перенесение  проекта в натуру  представляет  действие, обратное  съёмке: в процессе  съёмки и  составлении плана  контуры угодий  и участков  местности наносят  на план, при  перенесении же  проекта в натуру  границы участков с плана переносят  на местность. Следовательно, точность  перенесения проекта в натуру  можно прировнять к точности  съёмки. Если перенесение проекта  в натуру производится по геодезическим  данным ( величинам углов и линий), получаемым путём вычислений при проектировании аналитическим способом, то на точность перенесённых  в натуру участков будут влиять только ошибки полевых измерений. Если же перенесение проекта в натуру производится по данным, определяемым  графически по плану ( после графического или механического проектирования), то на точность перенесённых в натуру участков помимо ошибок полевых измерений будут влиять и ошибки графического определения величин углов и линий по плану. От перенесения проекта в натуру как завершающей стадии землеустроительных работ в большой степени зависит точность расположения на местности участков, параллельности  или перпендикулярности их сторон, расхождение на местности участков  на местности с площадями, указанными в экспликации ( в ведомостях площадей участков, составляемых при проектировании), и др.  Правда, правильно выбранным методом перенесения проекта в натуру не исправить геодезический неточно составленного землеустроительного проекта, зато неправильно выбранным методом перенесения землеустроительного проекта в натуру можно свести на неточность, полученную в процессе проектирования. Поэтому три геодезических процесса: съёмка, проектирование и перенесение проекта в натуру- должны производиться по точности согласованно. При допущенной неточности в одной из процессов нельзя    достичь требуемой по проекту в целом.

    Перенесение  проекта  в натуру производится  следующими  методами:

• Промеров - мерными приборами,
• Угломерным – теодолитом с мерным прибором,
• Графически – мензулой.

  Применение этих методов  возможно для любого землеустроительного  проекта и на материале любого  вида съёмки. Однако целесообразность  применения того или другого  метода зависит от:

• Технических требований к параллельности  и перпендикулярности сторон проектируемых участков;
• Способа проектирования, который применялся при составлении проекта землеустройства;
• Топографических условий местности( ровная с ясно выраженным рельефом, открытая, закрытая);
• Вида проектных линий( прямые или ломанные проектные линии).

Вида планово – картографического материала, использованного при проектировании ( планы теодолитной, мензульной съёмки, аэрофотосъёмки и др).

    В силу этих  условий перенесение проекта  в приделах одного землепользования  может быть произведено различными  методами.

   Перенесение проекта  мерным прибором следует всегда  отдавать предпочтение перед  другими методами, особенно в  тех случаях, когда:

Местность открытая, т. е. проложению проектной на местности гн препятствуют древесные насаждения, настройки, рельеф.

Проложение концов переносимых в натуру линий определяется промером между точками, которые обозначены на плане и точно определяются в натуре ( знаки, столбы, колья, вершины углов поворотов чётко выраженных контуров ситуации). 

Если проектирование производилось аналитически или  графическим способом, когда в процессе проектирования вычислялись длины промеров, то в качестве опоры при перенесении проекта используются точки ранее проложенных теодолитных ходов. При проектировании планиметром в сочетании с графическим способом в качестве опоры для перенесения проекта в натуру могут быть использованы прямые линии поворотов пахотных земель, прямые дороги, вершины углов поворотов, чётко выраженных контуров поворотов пахотных земель, прямые дороги, 40 и не более 140 . Такими углами изобилуют планы аэрофотосъёмки и в меньшей степени – планы мензульной и теодолитной съёмки.

   Перенесение  проекта  в натуру теодолитом  и мерными  приборами производятся в случаях  когда:

Условия местности ввиду заселённости, закустаренности, наличия древесных насаждений, застроенности или всхолмлённости, закрывающих видимость в наружных направлениях, не позволяют осуществить перенесение проекта только методом промеров;

Проектные границы представляют собой ломанные линии и при проложении их возникает необходимость строить углы;

Точки ситуации не могут служить надёжной опорой для перенесения проекта в натуру и возникает необходимость определять положение точки путём построения углов и промеров линий от точек и линий теодолитных ходов и пунктов геодезической сети.