Лабораторная работа №1. Тема: Разграфка и номенклатура топографических карт (стр. 3 )

Схема измерения метровых интервалов рейки в обратном направлении приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема измерения метровых интервалов рейки в обратном ходе

В конце обратного хода отсчитывается температура по термометру линейки. Длины метровых интервалов, определённые в прямом и обратных направлениях не должны различаться более чем на 0.05мм. При получении больших расхождений измерения повторяются.

Результаты исследования метровых интервалов чёрной стороны рейки № 000 приведены в графах 1-3 таблицы 1. Измерения проводились контрольной линейкой № 000 с уравнением длины L = 1000 мм – 0,09 мм + 0,0185 × (t – 20°).

4  Определить среднюю длину метрового деления.

В графе 4 вычисляют разности отсчётов П-Л, взятых по правому и левому концам контрольной линейки. Расхождения разностей между двойными измерениями каждого интервала не должны превышать 0,1 мм. При больших расхождениях отсчёты повторяют.

В графе 5 вычисляют средние арифметические из полученных разностей для каждого интервала.

В графу 6 выписывают поправки за длину контрольной линейки и температуру.

В приведённом примере поправка за длину контрольной линейки и температуру для интервала 1-10 в прямом ходе вычислялась следующим образом:

на 1 м : –0,09 мм + 0,0185 × (21,8° – 20°) мм = –0,06 мм;

на 0,9 м : –0,06 мм × 0,9 = –0,5 мм.

В графу 7 записываются исправленные длины интервалов.

Средняя длина метрового деления чёрной стороны рейки вычислялась путём деления суммы исправленных длин интервалов рейки в прямом и обратном ходах на число исследуемых метров рейки. В данном примере в прямом ходе исследовались 2 интервала по 0,9 метра и один метровый интервал. Сумма исследуемых интервалов составила 2,8 метра. Следовательно, в прямом и обратном ходах количество исследуемых интервалов будет 5,6 м.

В результате средняя длина метрового деления чёрной стороны рейки вычислялась по формуле:

На основании исследований вычисляется средняя длина метра чёрной и красной сторон пары реек.

Характеристикой хорошего качества реек и подбора пары реек служит равенство средней длины метра на всех сторонах реек

5  Сделать вывод о пригодности данной рейки к нивелированию III и IV классов.

По полученной средней длине метрового интервала рейки судят об ошибке данного интервала. В нашем случае ошибка получилась равной +0,35 мм. По инструкции [2] случайные ошибки метровых интервалов реек для нивелирования III класса не должны превышать 0,5 мм, а для нивелирования IV класса – 1,0 мм.

Определение средней длины метра пары реек требуется для введения соответствующей поправки в сумму превышений по секциям при окончательном вычислении результатов нивелирования.

Поправочный коэффициент в этом случае равен +0,35мм.

Для введения в результаты нивелирования по секции поправки за среднюю длину метра комплекта реек используется формула:

Δһ = (Lср -1000,00) h,

где Lср – средняя длина метра комплекта реек в мм;

h - превышение по секции в м.

Лабораторная работа № 16

Тема: определение разности высот нулей шашечных реек

Цель работы:

Изучить методику исследования реек, применяемых для нивелирования III и IV классов

Пособия и принадлежности:

- трёхметровые деревянные рейки РН3;

- нивелир;

- 4 костыля или башмака;

- журнал для записи.

Содержание работы:

1 Определить разности высот нулей чёрных и красных сторон комплекта реек

Вопросы для самоподготовки:

1 Для какой цели выполняют определение разности высот нулей реек?

2 На каком расстоянии при данном исследовании устанавливаются рейки от нивелира?

3 По какой нити берутся отсчёты по рейкам?

4 Каково принимается максимальное колебание разностей из определений?

5 Каково теоретическое значение разности высот нулей красных сторон пары реек?

6 Для какой цели отсчёт, совпадающий с пяткой красной стороны одной рейки отличается от отсчёта на красной стороне другой рейки примерно на 100 мм?

7 С какой целью на одной из боковых сторон рейки укреплён круглый уровень?

8 Почему выгодно добиваться чётного числа станций в секциях нивелирного хода?

Порядок выполнения исследования:

Определение разности высот нулей реек осуществляется по четырём костылям, забитым в землю на расстоянии 15-20м от нивелира. Исследуемые рейки поочерёдно устанавливаются на каждый костыль по хорошо выверенному круглому уровню.

На каждом костыле берётся по одному отсчёту по чёрной а затем по красной сторонам обеих реек. Разности высот нулей шкал чёрной и красной сторон реек получаются путём вычитания из отсчёта по красной стороне отсчёта по чёрной стороне реек.

Максимальное колебание разностей из определений не должно превышать 3мм. Грубые ошибочные определения вычеркиваются и взамен их выполняются новые.

Таких определений делают 2 серии, меняя высоту прибора перед каждым определением на 5-7 см.

Порядок записи отсчётов и вычислений приведён в таблице 2.

Таблица 2 – Ведомость определения разностей высот нулей реек

Приёмы	Номера костылей	Отсчёты по рейке №1	Отсчёты по рейке №2
Чёрная сторона	Красная сторона	Разность отсчётов	Чёрная сторона	Красная сторона	Разность отсчётов
I	1 2 3 4	1561 1610 1689 1790	6251 6301 6378 6480	4690 4691 4689 4690	1560 1609 1689 1789	6150 6199 6277 6378	4590 4590 4588 4589
II	1 2 3 4	1601 1649 1730 1829	6290 6339 6421 6519	4689 4690 4691 4690	1602 1649 1729 1830	6192 6240 6318 6420	4590 4591 4589 4590
Сумма отсчётов Средний	13459 1682,4	50979 6372,4	37520 4690.0	13457 1682.1	50174 6271,8	36717 4589.6
Разность высот нулей красной и чёрной сторон рейки 1 – 4690 мм, рейки 2 – 4590 мм. Разность высот нулей реек (1 – 2): чёрных сторон 1682,4 – 1682,1 = +0,3 мм, красных сторон 6372,4 – 6271,8 = + 100,6 мм, пары реек +0,3 – 100,6 = - 100,3мм ≈ - 100 мм.

Определённые разности высот нулей чёрной и красной сторон каждой рейки и высот нулей красных сторон пары реек используют для контроля чередования реек, качества наблюдений а также правильности записи отсчётов и вычислений на станции.

Поправки в нивелирные ходы III и IV классов с нечётным числом станций вводят при разности высот нулей шкал реек более 1мм [3].

Лабораторная работа № 17

Тема: методы нивелирования III и IV КЛАССА

Цель работы:

Изучить методы нивелирования и обработки результатов измерений

Пособия и принадлежности:.

- журнал нивелирования III класса

Содержание работы:

1  Заполнить страницу журнала нивелирования III класса в соответствии с методикой наблюдений

2  Выполнить обработку страницы журнала и контроль вычислений

3  Составить краткое описание работы на станции при нивелировании III класса с учётом технических допусков и контролей наблюдений

Вопросы для самоподготовки:

1  В чём заключается работа на станции нивелирования III и IV классов?

2  В чём состоит контроль результатов измерений на станции нивелирования III и IV классов?

3  С какой целью выполняют постраничный контроль и контроль по секциям?

4  Какое расхождение допускают в суммах превышений, измеренных в прямом и обратном ходах нивелирования III класса?

5 Какие допустимые расхождения значений превышений на станции, полученных по чёрным и красным сторонам реек допускаются при нивелировании III и IV классов?

6 Для чего следует соблюдать равенство плеч при нивелировании?

7 Какое требование предъявляется к высоте визирного луча при нивелировании III и IV классов?

8 Чему равна нормальная длина визирного луча при нивелировании III и IV классов?

9 Для чего делают отсчёты по верхней и нижней дальномерным нитям?

10 По каким нитям делают отсчёты для определения превышений на станции?

Порядок выполнения работы:

1  Заполняется страница журнала нивелирования III класса, в соответствии с таблицей 2, после изучения соответствующей методики нивелирования. Последовательность отсчётов на станции указана цифрами от 1 до 8.

Порядок наблюдений на станции следующий:

- нивелир приводится в рабочее положение с помощью круглого уровня;

- зрительная труба наводится на чёрную сторону задней рейки, пузырёк цилиндрического уровня приводится в нуль-пункт с помощью элевационного винта или компенсатора углов наклона и берутся отсчёты по средней нити (1) и дальномерным верхней нити (2) и нижней (3);

- зрительная труба наводится на чёрную сторону передней рейки, приводится пузырёк в нуль-пункт и берутся отсчёты по средней нити (4) и дальномерным нитям (5) и (6);

- рейки поворачиваются красными сторонами и после приведения пузырька уровня в нуль-пункт делается отсчёт по средней нити по красной стороне передней рейки (7);

- зрительная труба наводится на красную сторону задней рейки, пузырёк уровня приводится в нуль-пункт и берётся отсчёт по средней нити (8).

Отсчёты по средним нитям (1) и (4), взятые по чёрным сторонам обеих реек не должны быть менее 0300 мм.

2  Подсчитываются расстояния от нивелира до реек (9) и (10 ) по отсчётам по дальномерным нитям, выполняя следующие действия:

- вычисляется разность отсчётов (3)-(2) для получения расстояния в дальномерных единицах до задней рейки (9);

- вычисляется разность отсчётов (6)-(5) для получения расстояния в дальномерных единицах до передней рейки (10).

При принятом коэффициенте дальномера К=100, одна дальномерная единица (т. е. один миллиметр) соответствует расстоянию в один дециметр на местности.

3  Вычисляется разность плеч на станции по дальномерным расстояниям (9) и (10).

Полученная разность (9) – (10) = (13) является неравенством плеч на станции, величина которого не должна превышать 2-х метров , а при коэффициенте дальномера К= 100 она составит 20 дальномерных единиц.

4  Подсчитываются контрольные превышения (11) и (12) находя разность отсчётов по дальномерным нитям по задней и передней рейкам:

(11) = (2) – (5);

(12) = (3) – (6).

Разность контрольных превышений (12) – (11) контролирует неравенство плеч на станции и, следовательно, должна равняться разности (9) – (10).

В приведённом примере разность плеч на 1-ой станции равна «–5». Эту величину записывают в графу 4 над наклонной чертой т. е. числителе. Если ход только начался, то полученное число «–5» записывают ещё раз под наклонной чертой (13) в соответствии с таблицей 2. Знаменатель дроби (13) прослеживает накопление неравенств плеч по секции. На второй станции в знаменателе дроби (13) записывают результат, получившийся за счёт накопления неравенств плеч на 1-ой и 2-ой станциях, то есть сумму чисел «–5» и «+9», которая равна +4 и т. д. Накопление неравенств плеч по секции допускается не более 5м, что соответствует 50 дальномерным единицам при К=100.

5 Вычисляются превышения (14) и (15) по чёрным и красным сторонам реек, используя соответствующие отсчёты по средней нити:

- вычисляя разность отсчётов (1)-(4) по средним нитям получаем превышение по чёрным сторонам реек (14);

- находя разность отсчётов (8)-(7) получают соответственно превышение по красным сторонам реек (15).

Полученные результаты записывают в графу 8. Разность чисел (14) и (15) даёт разность высот нулей красных сторон задней и передней реек (18). Уклонение полученной разности (18) от разности высот нулей красных сторон реек, определённой при исследовании (в контрольном примере 100 мм), допускается не более ±3 мм.

6  Подсчитываются пяточные разности (16) и (17) высот нулей чёрных и красных сторон задней и передней реек:

- вычисляя разность отсчётов (1)-(8), получают пяточную разность (16) задней рейки;

- вычисляя разность отсчётов (4)-(7),получают пяточную разность (17) передней рейки.

Полученные результаты записываются в 6 и 7 графы. Разность между ними (17) – (16) должна равняться разности нулей красных сторон (18).

7  Производится контроль наблюдений.

Для этого превышение (14) сравнивается со средним превышением и превышением 15, причём последнее должно быть исправлено за величину разности высот нулей красных сторон реек, определённую при исследовании (±100мм). Расхождения в значениях превышений на станции допускаются до ±3 мм.

Таблица 2

Пример записи отсчётов и вычисления превышений

в журнале нивелирования III класса

Ход от гр. реп. 17 до гр. реп. 37

«16» октября 2009 г. начало 9 ч. 00 мин. Конец 11 ч. 30 мин.

Погода пасмурно, слабый ветер Изображение спокойное, отчётливое

№ штатива, № реек, зарисовка привязок	Наблюдение по дальномерным нитям	Контрольное превышение			Наблюдение по средней линии	Среднее превышение (мм)
Задняя рейка	Передняя рейка		Задняя рейка	Передняя рейка	Превышение
1	2	3	4		5	6	7	8	9
1 _ 1-2	1 2	2 2	- -		ч к	2 6	2 7	- -	-518,5 (19)
			-5 /			4	4	-
2_ 2-1	0777 1231	0754 1199	+23 +32		ч к	1003 5685	0976 5759	+27 -74	+26,5
	454	445	-9 / -14			4682	4783	+101
3_ 1-2	1252 1948	0889 1582	+363 +366		ч к	1599 6379	1236 5917	+363 +462	+362,5
	696	693	-3 / -17			4780	4681	-101
4_ 2-1	2338 2903	0611 1182	+1727 +1721		ч к	2621 7302	0897 5678	+1724 -1624	+1724,0
	565	571	+6 / -11			4681	4781	100
					ч к
Контрольные вычисления	2039 å(9)	2038 å(10)	å[(11)+(12)]= +3195 (å[(11)+(12)])/2= +1597,5			å[(1)+(8)]= 33630 (å[(1)+(8)])- (å[(4)+(7)])= +3189	å[(4)+(7)]= 30441	å[(14)+(15)]= +3189 (å[(14)+(15)])/2= 1594,5	+1594,5 å(9)

8  Вычисляется среднее превышение (19) по формуле: