- •Оглавление
- •1. Вводная часть
- •1.1. Задачи геодезии
- •1.2. Понятие о фигуре Земли
- •1.3. Влияние кривизны Земли на угловые, линейные и высотные измерения
- •1.4. Системы координат, применяемые в геодезии
- •1.4.1. Географическая система координат
- •1.4.2. Плоская прямоугольная система координат
- •1.4.3. Полярная система координат
- •2. Топографические планы и карты
- •2.1. Понятие о плане и карте
- •2.2. Масштаб
- •2.3. Понятие о картографической проекции Гаусса-Крюгера
- •2.4 Номенклатура топографических карт
- •2.5. Ориентирование линий местности
- •2.6. Изображение рельефа местности на топографических картах
- •2.7. Решение некоторых задач на карте с помощью горизонталей
- •2.7.1. Определение высот точек:
- •2.7.2. Определение крутизны ската
- •2.8. Условные знаки на топографических картах
- •2.9. Понятие об электронной карте
- •3. Начальные сведения из теории погрешностей измерений
- •3.1. Сущность измерений. Виды погрешностей и методы борьбы с ними
- •3.2. Средняя квадратическая погрешность одного измерения
- •3.3. Формула Бесселя
- •3.4. Средняя квадратическая погрешность функций измеренных величин
- •3.5. Понятие о двойных измерениях
- •3.6. Понятие о неравноточных измерениях
- •4. Понятие о государственной геодезической сети
- •4.1. Плановая Государственная геодезическая сеть
- •4.2. Высотная Государственная геодезическая сеть
- •4.3. Понятие о спутниковых навигационных системах
- •5. Угловые измерения
- •5.1. Части геодезических приборов
- •5.1.1. Цилиндрический уровень
- •5.1.2. Зрительная труба
- •5.1.3. Угломерные круги
- •5.2. Классификация теодолитов
- •5.3. Принцип измерения горизонтального угла
- •5.4. Общее знакомство с теодолитом 2т30
- •5.5. Понятие о поверках теодолита
- •5.5.1. Оси теодолита
- •5.5.2. Схема проведения поверок
- •5.6. Поверка цилиндрического уровня
- •5.7. Поверка коллимационной ошибки
- •5.8. Поверка перпендикулярности оси вращения трубы и оси вращения теодолита
- •5.9. Поверка сетки нитей
- •5.10. Измерение горизонтального угла методом полного приема
- •5.11. Влияние установки прибора и вех на измеряемое направление
- •5.12. Измерение углов наклона
- •6. Измерение длин линий
- •6.1. Измерение расстояний мерными лентами и рулетками
- •6.2. Измерение расстояний физико-оптическими дальномерами
- •6.3. Понятие о светодальномерах
- •7. Измерение превышений
- •7.1. Сущность и методы геометрического нивелирования
- •7.2.Последовательное нивелирование
- •7.3. Классификация нивелиров
- •7. 4. Устройство нивелира н3
- •7.5. Поверки нивелира н3
- •7.5.1. Поверка круглого уровня
- •7.5.2. Поверка главного условия
- •7.5.3. Поверка сетки нитей
- •7.6. Нивелирные рейки
- •7.7. Порядок работы на станции нивелирования
- •7.8. Основные источники погрешностей при геометрическом нивелировании
- •7.9. Прокладка нивелирного хода
- •7.10. Техническое нивелирование
- •7.11. Тригонометрическое нивелирование
- •7.12. Гидростатическое нивелирование
- •8. Геодезическое съемочное обоснование
- •8.1. Теодолитные ходы
- •8.2. Математическая обработка замкнутого теодолитного хода
- •8.3. Математическая обработка разомкнутого теодолитного хода
- •9. Топографические съемки
- •9.1. Теодолитная съемка
- •9.1.1. Способ прямоугольных координат
- •9.1.2. Способ полярных координат
- •9.1.3. Способ угловой засечки
- •9.1.4. Способ линейной засечки
- •9.2. Нивелирование поверхности
- •9.3. Продольное нивелирование
- •9.4. Тахеометрическая съемка
- •9.5. Понятие о других видах съемки
- •10. Геодезические работы в строительстве
- •10.1. Инженерно-геодезические изыскания
- •10.2. Понятие о ппгр
- •10.3. Разбивочные работы
- •10.3.1. Виды разбивочных работ
- •10.3.2. Элементы разбивочных работ
- •10.3.3. Решение обратной геодезической задачи
- •10.3.4. Способы разбивочных работ
- •10.3.5. Закрепление осей сооружений
- •10.3.6. Передача отметки на дно котлована
- •10.3.7. Разбивочные работы при монтаже сборных фундаментов
- •10.3.8. Разбивочные работы при монтаже железобетонных и металлических колонн
- •10.3.9. Разбивочные работы при монтаже балок
- •10.4. Исполнительные съемки
- •10.5. Понятие о смещениях и деформациях инженерных сооружений в процессе эксплуатации
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Предметный указатель
6.3. Понятие о светодальномерах
Во всех светодальномерах принята одна и та же принципиальная блок-схема. Дальномер состоит из двух основных частей: приемо-передатчик, устанавливаемый в начальной точке А и отражатель, устанавливаемый в конечной точке B(рис.6.6).
Передатчик излучает электромагнитные волны, которые после отражения в точке В поступают в приемник, измеряющий времяτдвойного пробега электромагнитной волной расстояния АВ. РасстояниеDвычисляется по формуле
(50)
где v -скорость света в воздухе в момент измерения.
В современных светодальномерах измеряется не время τ ,а разность фаз между опорной волной, поступающей в приемник непосредственно из передатчика, и отраженной волной. Это позволяет увеличить точность измерений на 2-3 порядка. Средняя квадратическая погрешность в определении расстояний светодальномерами равна 2-5 мм, а относительная порядка 1: 500000 . Достоинствами светодальномеров является их надежность, высокая точность и возможность измерения расстояний в широком диапазоне - от нескольких метров до десятков километров в любое время суток. К определённым недостаткам можно отнести то, что скорость электромагнитных волнvзависит от параметров атмосферы, которые необходимо достаточно точно знать на всем протяжении вдоль измеряемой линии.
7. Измерение превышений
При решении многочисленных задач в инженерной практике необходимо знать высоты (отметки) точек. С этой целью производят нивелирование, т.е. определяют превышения точек местности и по известной отметке одной из них вычисляют отметки остальных точек.
Существуют следующие способы нивелирования:
- геометрическое нивелирование, в котором для измерения превышения используется горизонтальный визирный луч, задаваемый прибором нивелиром;
- тригонометрическое нивелирование, в котором используется наклонный визирный луч, задаваемый теодолитом;
- гидростатическое нивелирование, основанное на законе сообщающихся сосудов.
Другие известные способы нивелирования имеют в строительной практике весьма ограниченное применение.
7.1. Сущность и методы геометрического нивелирования
Пусть на местности заданы точки А и В, превышение между которымиh необходимо определить (рис.7.1). Установим в точках А и В вертикально рейки, представляющие собой деревянные бруски с нанесенными на них сантиметровыми делениями. Пусть в нашем распоряжении имеется горизонтальный визирный луч, который отсечет на рейках отрезки а и b, называемые отсчетами по рейкам. Тогда очевидно, что искомое превышение h будет равно разности отсчетов по рейкам, т.е.
h = a – b . (51)
Если известна высота HAточки А , то высота точкиB будет равна
HB = HA + h (52)
Превышение h, найденное по формуле (51), называется превышением точкиBнад точкой А. Можно говорить о превышенииh'точки А над точкойB, тогда
h' = b - a. (53)
Очевидно, что h' = -h. Для превышенияh, найденного по формуле (51), точка А называется задней, а точкаB - передней. Для превышенияh' - наоборот. Ясно, что превышение может быть положительным и отрицательным.
Горизонтальный визирный луч задается прибором, носящим название нивелир. Точка стояния нивелира называется станцией. В зависимости от места расположения станции различают два метода нивелирования: метод "из средины" и метод "вперед".
Метод нивелирования "из средины" заключается в том, что нивелир устанавливают на равном расстоянии от реек (рис.7.1), а превышениеh и высотуНАвычисляют по формулам (51), (52). При методе нивелирования "вперед" нивелир устанавливают над одной из точек (рис.7.2), рулеткой или рейкой измеряют высотуi от точки до визирного луча и определяют отсчет по рейке на другой точке. Искомое превышениеhвычисляют по формуле
h = i – b . (54)
По точности этот метод уступает методу нивелирования "из средины", поэтому имеет ограниченное применение.
Подставим формулу (51) в (52)
HB = HA + a – b . (55)
Величина HA + a есть высота визирного луча над уровнем моря и называется горизонтом инструмента ГИ . С учетом этого формула (55) примет вид
НВ = ГИ – b (56)
Её выгодно применять, когда необходимо определить высоты нескольких близколежащих друг от друга точек B1 , B2 , … ,Bn (рис.7.3). Нивелирование выполняют с одной станции. Рейку
последовательно устанавливают в точках A , B1 , B2 , … ,Bn и берут отсчеты a , b1 , b2 , … , bn . Вычисляют ГИ
ГИ = НА + а , (57)
а затем высоты
(58)