2017-12-14
3073
Нивелирование поверхности по квадратам применяется для получения топографических планов относительно небольших участков местности, с изображением рельефа с сечением 0,25-0,5м. Такие планы используются при составлении проектов вертикальной планировки в гражданском и промышленном строительстве, а также при составлении мелиоративных проектов.
Опорой для производства работ является сеть квадратов, разбиваемая на местности с помощью теодолита и мерной ленты.
Вершины всех квадратов закрепляют на местности колышками.
Помимо разбивки сетки квадратов осуществляют ее привязку в принятой системе координат и производят съемку ситуации способом промеров. Заключительный этап работ – геометрическое нивелирование.
Все результаты полевых измерений, вне зависимости от схемы нивелирования, записываются на план-схему (полевой журнал) нивелирования поверхности по квадратам.
Задание по нивелированию по квадратам выдается преподавателем каждому студенту индивидуально!
Задача 1. Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам.
НИВЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПО КВАДРАТАМ
И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е:
Отметка грунтового репера H = 30.199
Длина стороны квадрата d = 30 м; h = 0,25 м.
ПОЛЕВОЙ ЖУРНАЛ НИВЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ:
1698 689
6486 5472
1665 1185 1139 1 1154 1212
-----------------------●---------------
| | |: | | |
| | |: | | |
| | CT. 1 |: | | CT. 2 |
| | |: | | |
|1194 |1560 |1916 |1263 |1619 |1976
---------------------------------------
1285 | | |: | | |
6072 | | |: | | |
Rp1 |.......|.......|...:...|.......|.......|
335 | | |: | | | 2428
5121 | 607 |1051 |1407 | 910 |1267 | 7216
---------------------------------------● 2
| | |: | | | 1623
| | |: | | | 6408
| | CT. 4 |: | | CT. 3 |
| | |: | | |
| 980 |1549 |1912 | 3 |1409 |1583
-----------------------●---------------
2087 1234
6871 6018
Рассмотрим произвольный вариант задания.
В качестве исходных данных в этом задании используется, составленный непосредственно при выполнении работ на местности, полевой журнал (план-схема) нивелирования поверхности по квадратам. Заданием определена отметка исходного грунтового репера Н, высота сечения рельефа h=0,25м, длины сторон квадратов d=30м. и масштаб плана 1:1000.
Из полученного варианта полевого журнала нивелирования необходимо выписать в колонки 3 и 4 таблицы 5 отсчёты на связующие точки Rр1, 1, 2, и 3. Точки и их отсчеты выделены на рассматриваемом задании жирным шрифтом. Затем необходимо выполнить контроль отсчётов на репере и связующих точках по пяточным разностям.
На следующем этапе выполняется вычисление превышений между исходным грунтовым репером и связующими точками, в соответствии с намеченным нивелирным ходом. Превышение вычисляется как разность отсчетов по соответствующим сторонам задней и передней реек:
hчерн.= aчерн.- bчерн.;
hкрасн.= aкрасн.- bкрасн., (17)
где hчерн и hкрасн - превышения, вычисленные по разностям отсчетов, полученных по черной и красной сторонам реек;
aчерн и aкрасн. - отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки;
bчерн. и bкрасн. - отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки;
Например, на станции 1 превышение между репером и связующей точкой 1 составило:
hчерн.= aчерн.- bчерн=1285-1698=-413мм;
hкрасн.= aкрасн.- bкрасн=6072-6486=-414мм.
Результаты вычислений записываются в колонку 5 таблицы 5 напротив соответствующих точек.
По вычисленным превышениям определяются средние превышения на каждой из станций (колонка 6 таблица 5).
Так, на станции 1 среднее превышение будет:
hсред.= 
Аналогично вычисляются превышения на 2, 3 и 4.
Далее, по сумме средних превышений на станциях вычисляется невязка fh в замкнутом нивелирном полигоне и сравнивается с допустимым значением, которое в свою очередь, определяется по формуле:
fh доп = ± 10 
= ±20мм, (18)
где n – число станций.
В рассматриваемом варианте невязка fh в замкнутом нивелирном полигоне составила:
fh = S hсред. =(-414)+(-1742)+390+1751=-15мм
Полученное значение невязки не превышает ее допустимой величины, следовательно, можно приступать к уравниванию полигона.
Полученная невязка fh распределяется в виде поправок во все средние превышения с обратным знаком (колонка 6 таблица 5). Исправленные превышения находятся, как алгебраическая сумма соответствующего превышения и соответствующей поправки.
Отметки связующих точек вычисляются по исправленным превышениям в нивелирном полигоне от известной отметки грунтового репера Rр1.
Например, отметка связующей точки 1 была вычислена следующим образом:
Далее, аналогично отметке первой связующей точки вычисляется отметка связующей точки 2, а в качестве исходной отметки используется полученная отметка точки 1.
В завершение таблицы необходимо вычислить горизонт прибора на каждой станции по формуле:
ГИ = а + Нзад.; ГИ = b + Hпер.,(19)
где ГИ – горизонт инструмента (прибора), м;
а – отсчет по черной стороне задней рейки;
b – отсчет по черной стороне передней рейки;
Нзад. – отметка точки на задней рейке, м;
Нпер – отметка точки на передней рейке, м.
В нашем случае для станции 1 получены следующие значения:
ГИRр1 = а + Н Rр1=1285+30,199=31,484м;
ГИ1 = b + H1=1698+29,789=31,487м.
Таблица 5 – Ведомость вычисления отметок связующих точек
| № стан-ции | №№ точек наблюдения | Отсчеты по рейке | Превышения | Отметка точки, Н, м | Горизонт прибора, ГИ, м | |||
| задней | передней | вычис-ленные | средние | исправ-ленные | ||||
| I | Rр1 | -413 | + 4 -414 | -410 | 30.199 | 31.484 | ||
| -414 | 29.789 | 31.487 | ||||||
| II | -1739 | +4 -1742 | -1738 | 29.789 | 30.478 | |||
| -1744 | 28.051 | 30.479 | ||||||
| III | +4 | 28.051 | 29.674 | |||||
| 28.445 | 29.679 | |||||||
| IV | +3 | 28.445 | 30.532 | |||||
| Rр1 | 30.199 | 30.534 | ||||||
| fh = S h | =-15мм | fh доп = ± 10 = ±20мм
|
Составление плана нивелирования поверхности по квадратам
При построении нивелирного плана в качестве основных исходных данных используются данные, полученные в результате обработки журнала нивелирования поверхности по квадратам. Кроме того, для построения плана необходимы данные полевых работ (отсчеты по рейкам), которые были получены при нивелировании вершин квадратов.
На листе плотной бумаги формата А4 (297х210мм) необходимо вычертить сетку квадратов, со сторонами 30х30м в масштабе 1:1000.
В первую очередь, необходимо определить отметки вершин квадратов. Для вычислений используются вычисленные значения горизонта прибора ГИ на каждой станции, а также отсчеты по рейкам в соответствующих вершинах квадратов, в соответствии с вариантом задания. Расчеты выполняются по формуле:
Нi = ГИi - ai,(20)
где Нi – отметка определяемой i -той вершины квадрата, м;
ГИi – горизонт прибора станции, соответствующей данной вершине квадрата, м;
ai – отсчет по рейке полученный в данной вершине, м.
Принадлежность вершины к той или иной станции определяется по полевому журналу нивелирования поверхности, на котором точечным пунктиром показана граница нивелирования вершин со станций.
Например, для вычисления отметки левой верхней вершины первого квадрата со станции 1 необходимо выполнить следующие вычисления:
Нверш. = ГИI – aверш.=31484мм-1665мм=29819мм=29,82м.
Вычисленные отметки, округленные до 0,01 м выписать на вычерченную сетку квадратов таким образом, чтобы сама вершина квадрата являлась разделительным знаком между целой и дробной частью отметки, т. е. между метрами и сантиметрами (рис.8).
Руководствуясь заданной высотой сечения рельефа, выполнить графическим или аналитическим способом интерполирование отметок по всем сторонам квадратов и наиболее крутым диагоналям. После интерполирования все точки с одинаковыми отметками соединить горизонталями – плавными кривыми светло-коричневого цвета. Каждую четвёртую или пятую горизонталь, в зависимости от высоты сечения рельефа, выполнить утолщённой и подписать.
