Розрахунково-пояснювальна записка

Розділ 1. Теодолітна зйомка

1.1. Суть теодолітної зйомки, порядок виконання робіт

1.2. Камеральні роботи

1.2.1. Ув’язка кутів теодолітного полігону

Із завдання до курсової роботи виписуємо середні значення кутів і обчислюємо практичну суму кутів теодолітного полігону за формулою:

,

де – виміряні кути.

Обчислюємо теоретичну суму кутів теодолітного полігону за формулою:

,

де - кількість кутів теодолітного полігону.

Потім обчислюється величина кутової нев’язки за формулою:

Допустимість кутової нев’язки визначається за формулою:

,

де п - кількість кутів теодолітного полігону.

Якщо кутова нев’язка допустима (), то вона розподіляється з оберненим знаком на всі кути порівну. Величина поправки обчислюється за формулою:

Якщо при діленні нев’язки на кількість кутів одержується остача, то деякі поправки будуть більшими і вводитимуться в кути, утворені коротшими сторонами.

Сума поправок у виміряні кути повинна дорівнювати величині нев’язки з оберненим знаком:

Поправки виписуються у відомість червоним кольором з точністю до 0, 1 над кожним значенням виміряного кута в правому верхньому куточку.

Обчислюємо значення виправлених кутів алгебраїчним додаванням поправок до виміряних кутів. Сума виміряних кутів повинна дорівнювати теоретичній, що є контролем обчислень.

1.2.2. Обчислення дирекційних кутів

Для обчислення дирекційних кутів сторін полігону необхідно виписати у відомість обчислення координат дирекційний кут вихідної сторони з таблиці вихідних даних. Дирекційні кути решти сторін теодолітного полігону обчислюються за формулами:

, ,

де – дирекцій ний кут і-ої лінії;

– дирекційний кут попередньої лінії;

– внутрішні кути відповідно праві (ліві).

При послідовному обчисленні дирекційних кутів всіх ліній полігону одержимо дирекційний кут вихідної сторони, що є контролем обчислень. Результати обчислень заносимо у відомість обчислення координат замкненого теодолітного ходу (додаток 1).

1.2.3. Обчислення румбів сторін полігону

Потім дирекційні кути потрібно перевести в румби. Для контролю необхідно виконати повторне обчислення румбів.

Перехід від дирекційних кутів до румбів здійснюється за формулами:

Номер чверті	Залежність між румбом і дирекцій ним кутом
I	Пн. Сх.:
II	Пд. Сх.:
III	Пд. Зх.:
IV	Пн. Зх.:

Результати обчислень заносимо у відомість обчислення координат замкненого теодолітного ходу (додаток 1).

1.2.4. Обчислення і ув’язка приростів координат

Після обчислення дирекційних кутів та румбів сторін полігону необхідно виписати горизонтальні прокладання ліній із схеми теодолітних ходів і для кожної лінії обчислюються прирости координат за формулами:

, ,

де S – горизонтальне прокладання лінії, – дирекцій ний кут.

Обчислення приростів координат проводяться з точністю до 0, 01 м і записуються із своїми знаками.

Теоретична сума приростів координат у замкненому теодолітному ході дорівнює нулю:

Практична сума приростів координат не дорівнює нулю і становить величину нев’язки.

Далі алгебраїчно додаємо прирости координат по осі абсцис та осі ординат і визначаємо значення нев’язки в приростах координат і за формулою:

,

Абсолютна лінійна нев’язка обчислюється за формулою:

.

Периметр полігону Р та допустимість лінійної нев’язки в периметрі полігону обчислюються за формулою:

.

Якщо лінійна нев’язка допустима, то розподіліть нев’язки в приростах координат ( і ) пропорційно довжинам ліній. Величини поправок обчислюються за формулами:

, ,

де – поправки в прирости координат і-ої лінії, S_i – довжина і-ої лінії.

Значення поправки необхідно заокруглити до 0, 01 м. Контролем обчислення поправок є рівність суми поправок по осі абсцис і осі ординат величині нев’язки з оберненим знаком, тобто:

, .

Обчислені поправки додаємо алгебраїчно до відповідних приростів і знаходимо ув’язані прирости координат і . Результати обчислень заносимо у відомість обчислення координат замкненого теодолітного ходу (додаток 1). Суми виправлених приростів координат у замкненому теодолітному ході мають дорівнювати нулю, що є контролем обчислень.

1.2.5. Обчислення координат точок теодолітного ходу

Для обчислення координат точок необхідно виписати у відомість обчислення координат координати X і Y вихідної точки. Координати решти точок теодолітного полігону обчислюються за формулами:

, ,

де – шукані координати точки, , – відомі координати передньої точки; , – прирости координат.

Після послідовного обчислення координат всіх точок полігону одержуємо координати початкової точки, що є контролем обчислень. Результати обчислень заносимо у відомість обчислення координат замкненого теодолітного ходу (додаток 1).

1.2.6. Побудова координатної сітки. Нанесення на план точок за координатами

На аркуші креслярського паперу формату А-1 треба побудувати координатну сітку 2 х 2 см через 2 см. Точність побудови сітки ±0, 2 мм.

Перед нанесенням на план точок за координатами сітку потрібно цифрувати. Для симетричного розміщення плану обчислюються розміри плану, тобто його протяжність відносно осей X та Y за формулами:

, ,

де – протяжність плану по осям X та Y;

– максимальна і мінімальна абсциси (X);

– максимальна і мінімальна ординати (Y);

т –кількість метрів на місцевості, що відповідають 1 см на плані заданого масштабу.

Наносимо за координатами точки теодолітного ходу від найближчих ліній координатної сітки. Контроль нанесення точок за координатами здійснюється порівнянням довжин ліній, взятих із плану, з їх горизонтальним прокладанням за відомістю обчислених координат.

Накол, що відповідає положенню точки на плані, обводимо кружком і поряд підписуємо номер точки (додаток 3).

1.2.7. Обчислення площі полігону за координатами його вершин

Для обчислення площі полігону за координатами його вершин у відомість обчислення площ випишіть з відомості обчислення координат, координати точок теодолітного полігону з точністю до 0.01 м. Обчислення площ виконується за формулами:

, ,

де і – номер точки теодолітного полігону.

Проміжним контролем при обчисленні площі за координатами є те, що суми різниць абсцис та суми різниць ординат повинні дорівнювати нулю. Значення площі полігону, обчислене за різницею абсцис і ординат, повинно співпадати. Результати обчислень заносимо у відомість обчислення площ за координатами (додаток 2).

Розділ 2. Геометричне нівелювання

2.1. Суть і способи нівелювання поверхні

2.2. Камеральні роботи

2.2.1. Обробка журналу нівелювання

Нівелювання проводиться для визначення висот точок земної поверхні, необхідних для вивчення рельєфу місцевості і зображення його на планах і картах.

У польовій практиці геодезистів передбачається нівелювання для побудови профілю місцевості.

При виконанні геометричного нівелювання особливу увагу слід звертати на сутність і формули геометричного нівелювання, на проведення нівелювання поверхні та обробку його результатів, на побудову профілю місцевості.

Обробка результатів польових вимірювань складається з перевірки польових журналів (додаток 4), обчислення висот точок профілю і викреслювання профілю.

Порядок обчислення висот точок

1. Виписуємо в журнал нівелювання номери станцій і пікетів точок.

2.Виписуємо відліки по рейках у графи журналу “задні”, “передні”. Для контролю відліки на кожній станції беруться по чорній і червоній сторонах рейки.

3. Обчислюємо на кожній станції перевищення між зв’язуючими пікетами:

, ,

де а – відлік по задній рейці;

b – відлік по передній рейці;

– перевищення, обчислене по чорній стороні рейки;

– перевищення, обчислене по червоній стороні рейки.

4. Обчислюємо середнє перевищення:

.

5. Вираховуємо нев’язку в перевищенні в нівелірному ході:

а) підраховуємо суму всіх середніх перевищень ходу, ;

б) для здійснення посторінкового контролю знаходять суми всіх чисел у відповідних графах журналу нівелювання місцевості. Контролем правильності обчислень на кожній сторінці журналу є додержання рівностей

,

де сума всіх задніх відліків на чорному та червоному боках рейок, мм

,

сума всіх передніх відліків на чорному та червоному боках рейок, мм

,

де – алгебраїчна сума обчислених перевищень – алгебраїчна сума середніх перевищень.

В замкненому нівелірному ході сума перевищень повинна дорівнювати нулю, тобто нев’язка ходу

6. Для приведення практичних результатів вимірювання до теоретичних у середні перевищення вносимо поправки, які обчислюються за формулою , де – кількість станцій.

7. Перевищення виправляємо за формулою .

8. Обчислення відміток зв’язуючих точок виконуємо за формулою:

,

де – відмітка наступної точки, – відмітка попередньої точки, – виправлене перевищення між наступною і попередньою точками.

2.2.2. Побудова профілю місцевості

Побудова профілю починається з вибору горизонтального і вертикального масштабів та відмітки умовного горизонту. Горизонтальний масштаб вибирають з урахуванням рельєфу місцевості і залежно від точності, яка передбачається для даного виду робіт. Щоб надати профілю наочності, вертикальний масштаб вибирають у 10-20 разів більший за горизонтальний.

При побудові профілю треба правильно вибрати відмітку умовного горизонту. Відмітку умовного горизонту вибирають так, щоб найнижча точка профілю була вища за лінію умовного горизонту на 5-6 см. Відмітка умовного горизонту повинна бути кратною 10 м.

Профіль викреслюється на міліметровому папері. Лінію умовного горизонту проводять на аркуші міліметрового паперу з таким розрахунком, щоб на ній можна було розмістити сітку профілю. Сітка профілю складається з таких горизонтальних граф:

а) відмітки;

б) відстані;

в) номер пікету.

Після проведення лінії горизонту і всіх ліній сітки розбивають пікетаж на лінії горизонту в заданому масштабі (в нашому випадку 1: 2000 – горизонтальний і 1: 100 – вертикальний). У кожній точці в заданому вертикальному масштабі відкладають відмітки пікетів і плюсових точок (графа 9).

Отримані точки з’єднують прямими чорними лініями товщиною 0.3 мм, і це є лінія профілю. В графі сітки “відмітки” виписуються абсолютні відмітки пікетів і плюсових точок. Вертикальні лінії в графі сітки “відстані” проводять чорною тушшю в тих місцях, де є плюсові точки, записують відстані в метрах від заднього і переднього пікетів до даної плюсової точки. Під графою “відстані” підписуються номери пікетів.

Після проведення лінії горизонту і всіх ліній сітки розбивають пікетаж на лінії горизонту в заданому масштабі (в нашому випадку 1: 2000). У кожній точці в заданому вертикальному масштабі відкладають відмітки пікетів і плюсових точок (графа 9).

Отримані точки з’єднують прямими чорними лініями товщиною 0.3 мм, і це є лінія профілю. При цьому вісь траси проводять червоною тушшю, а всі контури – згідно з умовними знаками. В графі сітки “відмітки” виписуються абсолютні відмітки пікетів і плюсових точок. Вертикальні лінії в графі сітки “відстані” проводять чорною тушшю в тих місцях, де є плюсові точки, записують відстані в метрах від заднього і переднього пікетів до даної плюсової точки. Під графою “відстані” підписуються номери пікетів (додаток 5).

Розділ 3. Тахеометрична зйомка

3.1. Суть тахеометричної зйомки, склад і порядок робіт

3.2. Камеральні роботи

3.2.1. Порядок роботи на станції при тахеометричній зйомці

1. Роботу на станції починають з огляду місцевості біля станції і визначенні точок, які будуть підлягати зніманню. Складають кроки (кроки – аналогічні абрису з тією відмінністю, що додатково показують напрями зміни рельєфу).

2. На кожній точці (пікеті), що підлягає зніманню, ставлять рейку.

3. Центрують і приводять теодоліт в робоче положення над точкою планової основи. Орієнтують нулі лімба на сусідню точку планової основи. Наводять зорову трубу теодоліта на рейку на відлік і. Беруть відліки по горизонтальному та вертикальному кругах та відлік на рейці за допомогою віддалемірних ниток.

Положення кожної рейкової точки (пікету) відносно станції (знімальної основи) визначається:

а) горизонтальним кутом між напрямком на сусідню станцію і напрямком на сусідню точку;

б) відстанню між станцією і рейковою точкою, яка визначається за далекоміром по рейці;

в) перевищення, яке обчислюється за поміряним вертикальним кутом і відстанню.

При виконанні тахеометричної зйомки одночасно з польовим журналом ведеться абрис місцевості, на якому позначаються номери пікетів. Стрілками показують напрямки схилів, а деколи умовними горизонталями чітко виражені форми рельєфу.

Результати вимірювань на кожну точку записують у журнал під тим самим номером, що і в абрисі.

Обчислення відміток точок ходу і пікетів проводиться в польовому журналі тахеометричної зйомки.