Курсовая работа (т): Проект построения сети полигонометрии 4 класса 1-2 разрядов и геометрического нивелирования 4 класса на заданном плане М 1:25000 для топографической съемки незастроенной территории М 1:5000

После расчета высот знаков по всем направлениям подбирают выгоднейшую их комбинацию по каждой паре пунктов. Экономически выгоднейшей высотой пары пунктов считается пара с наименьшей суммой высот. Определив выгоднейшую высоту удаленного от препятствия знака, следует откорректировать высоту второго пункта.

В моём проекте:

Начальный пункт располагается вблизи с. Новоселки вдоль дороги. Конечный пункт находится в г. Михалинская, вблизи с сосновым лесом.

5.3 Выбор типа знаков и центров для закрепления ходов полигонометрии

Глубина промерзания в Самарской области в среднем составляет 1,6 м. Для своего проекта я выберу центр пункта триангуляции, полигонометрии 4 классов для районов глубокого промерзания грунта (свыше 1,5 м) 1-металическая труба диаметром 60 мм или бет труба диаметром 120 - 160 мм, рельс 2-бетонный якорь диаметром 50 см 3-слой цем. Раствора

Типы знаков долговременного закрепления съемочных сетей я выбрала: деревянный столб, установленный на бетонный монолит.

Типы знаков временного закрепления съемочных сетей (плановых и высотных). Деревянный столб.

На застроенных территориях.

В городах, поселках, сельских населенных пунктах, промышленных предприятиях, гидротехнических и линейных сооружениях, где это возможно, центры пунктов закрепляются, как правило, стенными знаками.

Стенные знаки для закрепления пунктов съемочного обоснования имеют значительные преимущества по сравнению с грунтовыми, которые при густой сети подземных коммуникаций (газ, водопровод, канализация, теплофикации, кабельные прокладки и др.) либо подпадают под дорожное покрытие, либо уничтожаются.

Кроме того, снежный покров и обледенение в зимнее время значительно затрудняют разыскивание и пользование грунтовыми знаками. При насыщенности улиц подземными коммуникациями и устройством усовершенствованных дорожных покрытий требуются значительные затраты времени на согласование места постановки грунтовых знаков.

В качестве стенных знаков могут использоваться металлические штыри, железнодорожные костыли, болты длиной 10-15 см. Предварительно на концах штыря перпендикулярно к его оси просверливают отверстие диаметром 5-6 или 2-3 мм в передней части, выступающей от стены здания. Штырь бетонируют в здание на высоте 0,5-0,7 м от земли, так чтобы передний конец штыря выступал на 1-3 см от поверхности стены, а просверленное отверстие (2-3 мм) было примерно вертикальным. Это отверстие используется для плановой привязки штыря, а верхняя его часть - для привязки по высоте. В хвостовое отверстие диаметром 5-б мм вставляют гвоздь или проволоку в качестве якоря при бетонировании штыря в стене.

Стенным знаком постоянного съемочного обоснования может служить на фермах мостов, опорах контактной сети и семафорах привариваемый металлический штырь.

Для закрепления рабочих центров (вспомогательных точек) и временных точек можно использовать скальные марки, железные остыли, кованые гвозди, штыри из обрезков арматуры, труб и т. д.

На незастроенных территориях.

Пункты планово-высотного обоснования на незастроенной территории станции или в полосе отвода вдоль перегона железных дорог закрепляют закладным репером в виде рельса.

Временными знаками могут служить валуны, пни деревьев, деревянные колья диаметром 5-8 см, деревянные столбы, металлические трубы, уголковая сталь, забитые в грунт на 0,3- 0,5 м с установленными рядом сторожками или свайки.

Центрами временных знаков могут быть гвозди, вбитые в верхний срез пня или столба, или перекрестие, отмеченное краской на валуне. И, наконец, временным стенным знаком и одновременно репером может служить металлический костыль в дереве. Временные знаки окапывают круглой канавой диаметром 0,8 м. В заселенной местности затесываются ближайшие к знаку деревья. Центры съемочного обоснования нумеруют порядковыми номерами с тем, чтобы на объекте номера не повторялись.

При включении в ход (сеть) знаков ранее произведенных съемок не разрешается менять присвоенные им номера или перезакладывать их.

5.4 Выбор инструментов для угловых и линейных измерений. Методика наблюдений

Нивелирование четвёртого класса выполняют в одном направлении способом «средней нити».

Нивелирование 4 класса производят глухими нивелирами с уровнем или компенсатором, удовлетворяющими следующим требованиям:

увеличение трубы, крат.25

цена деления цилиндрического контактного уровня ("/2 мм), не более 30

ошибка самоустановки линии визирования у нивелиров с компенсатором не более 0,5

При нивелировании 4 класса применяют нивелиры с уровнем Н-3, НВ, Ni- 030, а также нивелиры с компенсатором Н-ЗК, НСЗ, НС4, NiB-3, 4, 5, 6 и Ni-025.

При нивелировании 4 класса применяют трёхметровые рейки.

Для привязки к стенным маркам используют подвесную рейку с такими же делениями, как и в основных рейках. Случайные ошибки дециметровых и метровых интервалов реек не должны превышать 1мм.

Перед началом полевых работ нивелиры исследуют и поверяют по программе:

определение коэффициента дальномера;

поверка установочного круглого уровня нивелира;

поверка плавности вращения верхней части нивелира;

определение угла i нивелира, т.е. угла между визирной линией и горизонтальной плоскостью.

Я планирую использовать разных производителей и брендов, такие как Nikon, Trimble точностью измерений от 2” до 5” (сек).

Для определения координат и высот используем GPS/ГЛОНАСС приемники.

Для линейных измерений - светодальномер СМ-3 предназначен для производства

линейных измерений при создании планового обоснования

крупномасштабных съемок. Использование данного комплекса оборудования позволяет выполнять работы с высокой точностью и высокой производительностью.

Помимо этого, используется множество дополнительного оборудования, которое ускоряет производство работ.

5.5 Обоснование плотности пунктов

Плотность и расположение пунктов съемочного обоснования устанавливается техническим проектом в зависимости от выбранной технологии работ, определенной с соблюдением инструкции. Съемочная сеть развивается от пунктов государственных геодезических сетей, геодезических сетей сгущения 1 и 2 разрядов и технического нивелирования.

Пункты съемочной сети определяются построением съемочных триангуляционных сетей, проложенном теодолитных и мензульных ходов, прямыми, обратными, комбинированными засечками. При развитии съемочной сети одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте.

Высоты точек съемочной сети определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

Предельные погрешности положения пунктов плановой съемочной сети, в том числе плановых опознаков, относительно пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм - на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.  При стереотопографическом методе съемки расположении точек геодезического обоснования определяется выбранной технологией съемки, высотой фотографирования и масштабом аэрофотосъемки.

Пункты съемочного обоснования закрепляются на местности долговременными знаками с таким расчетом, чтобы на каждом съемочном планшете было, как правило, закреплено не менее трех точек при съемке в масштабе 1:5000 и двух точек при съемке в масштабе 1:2000, включая пункты государственной геодезической сети и сетей сгущения (если технические условия заказчика в техническом проекте не требуют большей плотности закрепления).

На территории населенных пунктов и промышленных площадок все точки съемочных сетей и планово-высотные опознаки закрепляются знаками долговременного закрепления. В случаях, когда съемочные сети являются самостоятельные геодезическим обоснованием, они закрепляются постоянными знаками по типу центров триангуляции и полигонометрии 1 и 2 разрядов в том же объеме, как и сети сгущения, но не менее 20% точек съемочной сети. Уравнивание съемочного обоснования производится упрощенными способами. Вычисление висячих ходов производится с пунктов геодезических сетей и точек теодолитных ходов 1 и 2 порядков.

5.6 Предвычисление точности ходов и систем ходов в полигонометрии

Установление формы хода. Ход считается вытянутым, если выполняется соотношение:

 ≤ 1,3, где S - сторона хода, L - длина хода.

В нашем случае:  =  = 1,02, значит ход можно считать вытянутым. Определение предельной погрешности планового положения точки в самом слабом месте хода после его уравнивания. Средняя квадратическая погрешность положения пункта в слабом месте хода:

Средняя квадратическая погрешность положения конечной точки хода М определяется из выражения _предf = 2M,

Для которого f_S - предельная линейная невязка хода - находится из соотношения

Определим М по формуле:

Тогда для нашего хода M =  = 0,125

Расчет точности угловых измерений:

Где 1/Т - предельная относительная невязка полигонометрического хода, установленная инструкцией для соответствующего класса и разряда.

Расчет влияния погрешностей при линейных измерениях. Ее величине при вычислении хода по исправленным на угловую невязку углам может быть подсчитана при измерении сторон светодальномерами.

Для ходов вытянутой формы

Где m_s и m_b - соответственно средние квадратические погрешности измерения стороны и угла. Д_0,I расстояние от точки с номером i до центра тяжести хода.

6. Проектирование высотной сети сгущения

6.1 Закрепление пунктов нивелирования

Место установки геодезических пунктов должно быть легкодоступно для подъема или подхода, хорошо опознаваться на местности и обеспечивать долговременную сохранность центров, реперов и наружных знаков.

Реперы служат исходными (опорными) пунктами для определения высот промежуточных точек земной поверхности при топографических съемках и разного рода изыскательских работах, а также используются в научных целях при изучении разности уровней морей.

Реперы по их значимости разделяются на:

вековые

- фундаментальные

- рядовые

Вековые реперы распределены по всей территории страны, по особой схеме, в местах, установленных инструкцией, в основном для научных целей. Глубина закладки определяется залеганием горных пород.

Фундаментальные реперы, представляющие собой железобетонные пилоны, закладывают в грунт через 50-80 км на всех нивелирных линиях 1-го класса, а также на наиболее ответственных линиях 2-го класса и близ важнейших морских водомерных установок.

Рядовые реперы, закладываемые через 5-7 км на нивелирных линиях всех классов, подразделяются на грунтовые, устанавливаемые в земле, скальные (закрепленные в скальных породах) и стенные, закладываемые в стены капитальных сооружений.

В труднодоступных районах расстояние между реперами может быть увеличено до 6-7 км, а в сейсмоактивных районах должна быть уменьшена до 3-3,5 км.

6.2 Выбор инструментов и методика нивелирования 4 класса

Для технического нивелирования я выбрала нивелир SAL32ND CST/Berger, из-за удобства его использования и дешевизны.

Характеристика выбранного прибора:

Оптический

Увеличение

32х

Рабочий диапазон

до 122 м

Изображение

вертикальное

Диапазон нивелирования

±15'

Диаметр объектива

40 мм

Поле зрения

1°30'

Методика нивелирования 4 класса.

Основные требования:

нивелирные ходы IV класса прокладываются в одном направлении. Длина линий нивелирования IV класса не должна превышать 50 км;

нивелирование IV класса выполняется нивелирами, имеющими увеличение трубы не менее 25х, цену деления уровня не более 25” на 2 мм;

перед началом полевых работ должны выполняться полевые поверки и исследования нивелиров, а также компарирование реек;

рейки для нивелирования IV класса применяются двусторонние шашечные, отсчеты по черным и красным сторонам реек производят по средней нити. Для определения расстояний от нивелира до реек производятся отсчеты по дальномерным нитям по черным сторонам реек;

расхождение значений превышения на станции, определенного по черным и красным сторонам реек, допускается до 5 мм;

невязки в ходах между исходными пунктами и в полигонах должны быть не более 20 (мм) при числе станций менее 15 на 1 км хода и 5 (мм) при числе станций более 15 на 1 км хода, где L - длина хода (полигона) в км; n - число станций в ходе (полигоне).

Нивелирование IV класса производят глухими нивелирами с уровнем или компенсатором, удовлетворяющими следующим требованиям:
- увеличение трубы, крат 25
- цена деления цилиндрического контактного уровня ("/2 мм), не более 30

ошибка самоустановки линии визирования у нивелиров с компенсатором, утл. с, не более 0,5

6.3 Предвычисление точности нивелирных ходов

Предельное значение невязки считается по формуле:

 или  если число сторон в ходе больше 10.

Для нашего хода:  = 25 мм

Вес высоты репера, расположенного в середине нивелирного хода, после уравнивания:  или , где n-количество станций, L - длина хода, тогда для нашего случая

Средняя квадратическая ошибка в самом слабом месте нивелирного хода после уравнивания: