32. Сущность теодолитных съемок и их назначение

Теодолитная (горизонтальная) съемка является съемкой ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряют теодолитом, а горизонтальные проекции расстояний различными мерными приборами (землемерными лентами и рулетками, оптическими и электронными дальномерами). Превышения между точками местности при этом не определяют, поэтому теодолитная съемка является частным случаем тахеометрической съемки.

Теодолитные съемки используют для подготовки ситуационных планов местности и цифровых ситуационных моделей местности (ЦММ), а также для обновления (внесение ситуационных изменений) топографических карт и электронных карт (ЭК).

В практике изысканий объектов строительства теодолитные съемки наиболее часто применяют для получения ситуационных планов и ЦММ в масштабах 1:2000, 1:5000 и в отдельных случаях 1:10 000.

В практике изысканий линейных инженерных сооружений (автомобильных, лесовозных дорог, оросительных систем и т. д.) теодолитную съемку применяют при трассировании путем вешения линий, измерения углов поворота трассы, разбивки пикетажа и съемки при трассовой полосы.

При изысканиях площадных объектов (мостовых переходов, транспортных развязок движения в разных уровнях, строительных площадок, аэродромов и т. д.) теодолитные съемки выполняют для получения ситуационных планов для рассмотрения принципиальных вариантов инженерных решений (выбор створа мостового перехода, рассмотрение возможных вариантов схем транспортных развязок движения в разных уровнях, вариантов размещения сооружений аэродромов, зданий и сооружений аэродромной службы, строительных площадок и т. д.).

Этапы полевых работ:1) составление проекта – в процессе проектирования создаётся проект съемки участка местности, в котором разрабатывается схема пунктов съёмочной сети, вид знаков, закрепление съемочной сети, методы съемки ситуации, стоимость работ. 2) рекогносцировка – производят осмотр снимаемого уч-ка, уточняют положение пунктов съём сети и закрепляют их знаками. Вид знака зав-ит от долговременности его действия, но чаще всего он выполняется из дерев столбиков, отрывается яма, в кот валун и кирпич и устанавливают столбик и закапывают в землю. Для предотвращения гниения его верхнюю часть на уровне земли покрывают бетоном или обертывают рубироидом. Съем сети чаще всего строятся в виде ходов сомкнутых или разомкнутых привязывают к пунктам гос геод сети или сети сгущ. Могут строиться в виде более сложных сочетаний теод ходов или в виде сетей микротриангуляции. При необходимости на пунктах съем сети измер гориз углы и расстояния. 3) измерение углов и расстояний на точках съем сети – с помощью теод 2Т30, 2Т30П, 4Т30П. Расстояния измеряют мерными лентами или металлическими рулетками с относительной ошибкой 1:2000. 4) привязка одной или нескольких точек съемочной сети к пунктам гос геод сети или сети сгущ – 1 или неск точек съем сети привязыв к пунктам гос геод сети или сети сгущ. Привязка – передача координат или отметок точек. Привязку можно осуществлять построением вспомогательных координат от пункта с известными корд до точки съем сети или измерением 2 примычных углов и расстояний. Привязка может быть осуществлена включая пункты с известными коорд в съем сеть или методом прямой и обратной геод засечек. 5) съемка ситуации – используют следубщие методы: 1) метод перпендикуляров или прямоуг корд.- При съемках методом прямоугольных координат положение каждой ситуационной точки местности устанавливают по величинам абциссы (расстоянием от ближайшей точки съемочного обоснования по стороне теодолитного хода или расстоянием от начала трассы) и ординатой (расстоянием от соответствующей стороны теодолитного хода или от трассы). Определение ординат У обычно производят с помощью зеркального эккера и рулетки.Метод прямоугольных координат наиболее часто используют при съемке притрассовой полосы линейных сооружений в ходе разбивки пикетажа. Ширину съемки притрассовой полосы в масштабе 1:2000 принимают по 100 м в обе стороны от трассы, при этом в пределах ожидаемой полосы отвода съемку ведут инструментально, а далее глазомерно.

2) способ полярных координат - применяют преимущественно в открытой местности, при этом положение каждой ситуационной точки определяют горизонтальным углом, измеряемым от соответствующей стороны теодолитного хода, и расстоянием S, измеряемым от соответствующей точки съемочного обоснования. Съемку характерных точек местности наиболее часто осуществляют оптическими теодолитами с измерением расстояний нитяным дальномером.Съемка методом полярных координат оказывается особенно эффективной при использовании электронных тахеометров.

3) метод угловых засечек -применяют главным образом в открытой местности, там, где не представляется возможным производить непосредственное измерение расстояний до интересуемых точек местности. Положение каждой снимаемой точки относительно соответствующей стороны теодолитного хода (базиса) определяют измерением двух горизонтальных углов Pi и рг, примыкающих к базису. В качестве базиса обычно служит одна из сторон съемочного обоснования или ее часть. Съемку методом прямых угловых засечек обычно ведут оптическими теодолитами и особенно часто используют при производстве гидрометрических работ на реках: измерение поверхностных скоростей течения поплавками, траекторий льдин и речных судов, при выполнении подводных съемок дна русел рек и водоемов и т. д.

4) метод линейных засечек - применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний S\ и S2 с разных концов базиса.

5) метод обхода - реализуют проложением теодолитного хода по контуру снимаемого объекта с привязкой этого хода к съемочному обоснованию. Углы снимают при одном положении круга теодолита, а измерения длин сторон осуществляют землемерной лентой или рулеткой, нитяным дальномером или светодальномером электронного тахеометра .6) метод створов или промеров с вехи на веху - Суть состоит в том, что на прямой между двумя известными точками, размещенными на сторонах съемочного обоснования с помощью одного из мерных приоров определяют положение характерных ситуационных точек местности. Метод створов находит применение, главным обрзом, при изысканиях аэродромов, для установления ситуационных особенностей местности в ходе топографических съемок методом геометричского нивелирования по квадратам. При производстве изысканий других инженерных объектов метод створов применяют крайне редко. 6) Камеральная обработка результатов измерений – 1) все измер в журналах контролируются; обязательно производится повторное вычисление результатов измерений углов и расстояний. 2) вычисляют ведомость дирекционных углов. Для этого суммируются все измеренные углы и сравниваются с теоретической суммой углов. 7) построении плана.

33-34. Тахеометрическая съемка.

Полевые работы1.3. 1. Плановое и высотное обоснование.

Задача:освоить методику создания планового и высотного обоснования на снимаемом участке, закрепить навыки измерения горизонтальных и вертикальных углов и расстояний на местности, обработки геодезических измерений и вычисления координат и высот точек обоснования.Плановое съемочное обоснование создается проложением теодолитных ходов, основного и диагонального. Основной ход - замкнутый. Диагональный ход, проложенный внутри полигона, примыкает к вершинам основного хода. (рис. 1)Состав полевых работ при создании планового и высотного съемочного обоснования следующий:

рекогносцировка местности и закрепление пунктов;

измерение углов;

измерение сторон;

привязка теодолитного хода к пунктам опорной геодезической сети.

1. 3. 2. Рекогносцировка участкаРекогносцировка - это детальное изучение местности в полевых условиях. В результате рекогносцировки выбирают местоположение вершин теодолитного хода. Рекогносцировка выполняется при непосредственном руководстве преподавателя и участии всех членов бригады. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком. Смежные с ней вершины выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должна быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений. Длины сторон теодолитного хода не должна превышать 350 м и быть не менее 20 м (на застроенной территории).Для проверки видимости на смежных вершинах теодолитного хода устанавливают вешки. Видимость между точками считается хорошей, если вешка видна на3/4 высоты.После установления видимости начальную точку закрепляют окончательно (забивают колышек вровень с землей или обозначают масляной краской). А процесс рекогносцировки продолжают, переходя на следующую точку. Нумерация точек ведется по ходу часовой стрелки.Запрещается закреплять пункты теодолитного хода на проезжей части дорог или на дорожках для пешеходов.1. 3. 3. Измерение угловИзмеряются внутренние углы полигона.Точка, над которой устанавливают теодолит для выполнения измерений, называется станцией. На каждой станции теодолит приводят в рабочее положение: центрируют над вершиной угла; горизонтируют (приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение); подготавливают зрительную трубу теодолита к наблюдениям.Центрирование теодолита над вершиной угла осуществляется с помощью нитяного отвеса. Теодолит центрируется тем точнее, чем короче стороны теодолитного хода.В инструкции по топографической съемке в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500 указано, что центрирование теодолита производится с точностью до 3 мм.В задней и передней точках теодолитного хода устанавливаются вешки так, чтобы они были расположены за точками на расстоянии 1 - 2 см и находились на продолжении сторон теодолитного хода.На вешках обязательно отмечается шнурком высота теодолита на данной станции.Горизонтальные углы измеряются способом приемов с перестановкой лимба перед вторым полуприемом на угол приблизительно 90°.зрительную трубу теодолита при круге лево (Л) наводят на заднюю вершину так, чтобы средняя нить совмещалась с самой нижней частью вехи. Это делается для уменьшения ошибки из-за наклона вехи. Вертикальная нить сетки должна проходить посредине вехи. Отсчет по горизонтальному кругу записывают в графу 4 журнала измерения углов и линий (табл. 1). Затем подъемными винтами поправляют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга, наводящим винтом зрительной трубы перемещают среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу, записывая его в графу 7 журнала.Открепив колонку зрительной трубы, поворачивают ее на переднюю вешку и наводят на низ вешки. Берут отсчет по горизонтальному кругу, записывают его в графу 4. Поправив положение пузырька уровня, наводят среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу (графа 7).Затем открепляют зажимной винт лимба, поворачивают его на угол приблизительно 90° , зажимают лимб. Переводят трубу через зенит и все наблюдения повторяют при круге право (П), начиная с передней точки.Как только взяты все отсчеты, сразу же (не снимая теодолит со станции) вычисляют значение горизонтального угла, справа по ходу лежащего. Расхождения значений углов в полуприемах не должны превышать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла из двух полуприемов. Одновременно вычисляют и углы наклона.При этом обращают внимание на то, что расхождения между прямыми и обратными углам наклона были не более двойной точности теодолита и имели противоположные знаки.

1. 5 Производство тахеометрической съемкиНа основании материалов тахеометрической съемки составляют план с изображением ситуации и рельефа местности, характерная особенность тахеометрической съемки – быстрота, с которой выполняются полевые работы, поскольку план составляют в камеральных условиях. Масштаб плана, высота сечения рельефа выдаются руководителем практики в соответствии с рабочей программой практики.Работу на станции ведут в такой последовательности:1) Устанавливают теодолит над точкой съемочного обоснования и приводят его в рабочее положение. Нивелирной рейкой с точностью до 0,01 м измеряют высоту теодолита V. Результат записывают в журнал тахеометрической съемки. Для упрощения последующих вычислений рекомендуется высоту прибора V отметить на рейке шнурком или лентой яркого цвета и при наблюдениях визировать на эту отметку.2) Определяют место нуля вертикального круга и записывают его в журнал тахеометрической съемки.3) Ориентируют лимб по направлению на одну из точек съемочного обоснования. Так как тахеометрическая съемка выполняется при одном положении вертикального круга, целесообразно ориентировать теодолит при положении вертикального круга слева (Л).Для ориентирования совмещают отсчетный индекс алидады с нулевым штрихом лимба горизонтального круга, закрепляют алидаду, открепляют лимб и, вращая его, визируют на выбранную точку съемочного обоснования. После этого закрепляют лимб и наводящим винтом лимба совмещают центр сетки нитей с выбранной точкой.4) На каждой станции наблюдатель и записывающий осматривают участок съемки, выявляют характерные точки ситуации и рельефа. Записывающий составляет абрис.На абрисе показывают положение станции, на которой стоит теодолит, станцию, на которую теодолит сориентирован, снимаемые предметы и контуры местности, выбираемые реечные точки. Реечные точки должны иметь сквозную нумерацию на всем снимаемом участке с первой по последнюю станцию.При съемке ситуации реечные точки должны быть на всех поворотах контуров, а также через принятые расстояния на прямых участках контуров.При съемке рельефа реечные точки выбирают на характерных для рельефа элементах - на вершинах, точках перегиба ската и т. д. Их распределяют равномерно по всему участку. Обычно направление скатов показывают на абрисе стрелками.При составлении абриса намечают последовательность перехода с одной точки на другую.5) Последовательно устанавливают рейку на все намеченные точки. При визировании на рейку вертикальную нить сетки совмещают с осью рейки, а горизонтальную - с отсчетом, соответствующим высоте прибора. Если этот отсчет не видно, то среднюю нить наводят на какой-либо отсчет, кратный метру (2 или 3 м) и записывают его в соответствующую графу тахеометрического журнала.