Маркшейдерско-геодезическая часть (стр. 1 )

МАРКШЕЙДЕРСКО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1 Геодезические работы

1.1  Проект триангуляционной сети

  Метод триангуляции заключается в создании на земной поверхности простых геометрических фигур - треугольников, располагаемых в определённом порядке, форма которых близка к равносторонней. В треугольниках измеряются все углы, благодаря чему осуществляется надежный контроль полевых угловых измерений. Для определения линейных размеров сторон треугольника достаточно измерить одну из сторон сети треугольников.

Государственная триангуляционная сеть подразделяется на четыре класса: 1,2,3,4. фигуры сетей предыдущего класса являются основной для развития сетей низших классов.

  Вычерчиваем топографическую карту масштаба 1:25000 в полном соответствии с условными знаками. Оставляем, те геодезические пункты, по которым составляем проект, четыре пункта и две базисные стороны.

  Наиболее типичным при развитии геодезической сети методом триангуляции является цепь треугольников. Проектируем одну систему триангуляции 3-го разряда. При этом соблюдаем условие прямой видимости, длины сторон треугольников находятся в пределах 1-3 км, и не должно быть углов менее 30° .

Исходными данными являются:

A1 = 94°, A2 = 47°, Аз = 49°,  A4= 82°;

В1=46°, B2=82°, B3=84°,  B4=70°;

B1=3875 m, B2=3000m, S=3687,5m;

Базисные стороны B1, B1, S  и углы А1-4В1-4.

Качество проектируемой сети оцениваем по величине относительной ошибки

(2.1) 

Как видно из соотношения ожидаемая ошибка длины стороны V–VI удовлетворяет необходимому качеству работ.

  Второй рассчитываем среднюю квадратическую ожидаемую ошибку определения дирекционного угла связующей (наиболее удаленной) стороны по формуле

,  (2.2)

где, n – число углов участвующих в  передаче дирекционного угла. Внашем случае дирекционный углов аз вычисляем из двух исходных данных баи бв и формула принимает вид

(2.3)

где, mбА и mбВ - средние квадратические ошибки, вычисленные от исходных  дирекционных углов баи бв при этом mв = 2", mбисх=1,5" - 2",

n = 2.

И последним определяем среднюю квадратическую ожидаемую ошибку взаимного положения пунктов V и VI по формуле

m2=m2s+m2q,  (2.4)

где, mq - поперечная ошибка конечного пункта стороны S.

, (2.5)

Относительная ошибка выражается формулой

,(2.6)

где,  р = 206256".

В нашем случае можно пользоваться формулой приближенных расчетов

,  (2.7)

где, m(см) - есть ошибка пункта VI относительно пункта V.

  В расчетах используются данные, определенные графическим путем из проекта плановой опорной сети.

  Для проектирования триангуляционной сети осуществляем рекогносцировку. Главной целью, которой является выбор окончательного положения на местности закрепленных пунктов триангуляции и уточнение

высот геодезических знаков. В процессе рекогносцировки производится также сбор сведений, необходимых для успешной организации и проведения полевых работ.

  Вершины треугольников триангуляции на местности закрепляются специальными центрами, закладываемыми в грунт. Над центром устанавливается пирамидальная вышка с укрепленным наверху цилиндром, ось которого совпадает с осью центра. На этот цилиндр производится визирование при наблюдении с других точек.

Рисунок №7 - Геодезическая сеть

Мы выбираем такой центр, когда глубина промерзания почвы не превышает 1,7 м, и принимаем его на пунктах триангуляции всех классов, включая базисные пункты.

1.2 Проект полигонометрической сети

  Вычерчиваем одну систему полигонометрических ходов 1 - го разряда опирающаяся на пункты III и IV триангуляции з-го класса. Ходы спроектированы с вытянутыми длинами сторон, с одной узловой точкой. Стороны ходов будут измеряться светодальномерами типа СМ-3 двумя приемами со средней квадратической ошибкой измерения стороны ms = ± 0,01, углы теодолитом 2Т2 тремя приемами со средней квадратической ошибкой измерения угла m в = ±5" или же все измерения — электронным тахеометром ЗТА5.

  Измеряем общую длину сторон каждого хода (периметр-S) в масштабе карты и указываем количество пунктов:

1.  Первый ход: S1=2150м, 4 пункта;

2.  Второй ход: S2=2262м, 3пункта;

3.  Третий ход: S3=1625м,  3 пункта.

  Ожидаемая средняя квадратическая ошибка каждого хода, входящего в систему рассчитывается по формуле

(2.8)

и ожидаемая предельная относительная невязка хода

,(2.9)

где,[S]- периметр хода;

n-число сторон;

р"-206265 или р" =206000.

  Пункты полигонометрии  закрепляются  знаками  разной  конструкции.

                        Центр

Простая пирамида  триангуляционного пункта

Рисунок №8 - Пункты полигонометрии

  Постоянные знаки закладываем по три знака подряд, для того чтобы можно было проверять их неподвижность при привязках к ним.

  Полигонометрический знак должен быть простым в изготовлении, достаточно дешевым, устойчивым и прочным. Широко распространена следующая схема закладки: кусок рельсы (швеллера и т. п.) длинной 2-2,5м с якорем на конце устанавливается в специально пробуренную скважину и заливают бетоном. В головке рельса помечается центр знака (высверливается или насекается). Верхний конец знака, для сохранности, лучше располагать ниже поверхности земли и закрывать крышкой. Такой знак может служить и грунтовым репером.

  После закладки знака делаем промеры от центра знака до трех - четырех наиболее прочных местных предметов и составляют кроки. По этим крокамв последствии легче обнаружить наружный знак.

  Основным способом измерения углов в полигонометрии 1 разряда является способ круговых приемов. Этим способом измеряем, углы на пунктах, где имеется более двух направлений. Если имеется только 2 направления, то производим измерения влево или вправо лежащих по ходу углов способом отдельного угла (без замыкания горизонта). Измерение углов производится, как правило, по трех штативной системе. Необходимое число приемов измерения углов для тахеометра ЗТА5 составляет 3 приема.

  Для угловых измерений в полигонометрии данным проектом предлагается применение тахеометра - автомата ЗТА5. Выбор данного прибора опирается на, удовлетворяющие нас, его характеристики. ЗТА5 позволяет измерять на только направления, но и длину расстояний между пунктами. Он мобилен и достаточно прост в применении, работа на нем экономична по времени (а значит и в материальном плане) измерения не требуют объемной камеральной обработки, что также немаловажно. Таким образом, применение этого прибора наиболее целесообразным.

1.3Проект нивелирной сети

  Назначение нивелирных сетей III и IV классов. Нивелирование III и IV классов производится с целью сгущения сети высотного обоснования для топографической съемки и разного рода инженерных работ. Сети III опираются на знаки нивелирных сетей I и II класса, внутри которых они прокладываются отдельными линиями или в виде схемы ходов с периметром не более 150 - 200 км, пересекающихся между собой в узловых точках.

  Длина и густота нивелирных ходов III класса зависит от масштаба съемки и высоты сечения рельефа. Для топографических съемок масштаба 1:5000 и крупнее прокладываются нивелирные ходы с периметром около 60 км. На каждой нивелирной линии производится нивелирование в прямом и

обратном направлениях с ошибкой не более ±10 mm √L, где  L - длина хода в километрах.

  Нивелированные линии IV класса опирается на марки и репер нивелирования старших классов, и нивелирования по ним производится водном направлении с невязкой не более ±20 mm √L, где L - длина хода.

  Составления проекта нивелирных работ. Проектом устанавливается перечень, объем, стоимость и порядок производства нивелирных работ. Проект должен состоять из сметы, карты с запроектированными на ней нивелирными линиями и текстовой части, в которой подробно даются сведения:

–о назначении нивелирных линий, расчеты по обоснованию выбранной схемы нивелирных ходов;

–об исходных данных и ранее исполненных работах, количестве и типе проектируемых нивелирных знаков;

– об инструментах для нивелирования;

– о способах нивелирования;

–о схемах привязки к существующим сетям и порядке обработки результатов нивелирования.

  В соответствии с проектом нивелировочных работ устанавливают: объем и состав всех работ, класс точности, сроки выполнения, категории трудности местности, вид транспорта  и прочие условия производства работ.

Затем посоответствующим таблицам сметных норм определяет количество дней, необходимых для выполнения каждого вида работ, причем для полевых - из расчета нормального полевого периода с последующим исправлением за условия трудности работ в данной местности, т. е. введение поправочного коэффициента.

  Разработка проекта начинается со сбора имеющегося материала на ранее исполненные работы, которые можно получить в органах Государственного геодезического надзора, а затем оформления его на карте в масштабе 1:100000 или 1:200000. в необходимых случаях для обеспечения высотным обоснованием крупномасштабных топографических съемок или других каких - либо специальных целей проект составляют на карте более крупного масштаба. На карте наносят все имеющиеся на данной территории нивелирные знаки, а также пункты триангуляции и полигонометрии и намечают проектируемые нивелирные сети и линии. Сети III класса наносят в пределах полигона II класса, а сети IV класса в пределах полигона III класса. Нивелирные ходы намечают по удобным для производства работ направлениям с таким расчетом, чтобы топографическая съемка на данном участке была обеспеченна необходимым количеством высотных знаков, предусмотренным соответствующей инструкцией, и чтобы форма нивелирных ходов соответствовала расчетом.