- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
Раздел четвертый ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ
ГЛАВА XII
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СЪЕМКАХ
§ 75. ВИДЫ СЪЕМОК И НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИХ ВЫПОЛНЕНИИ
Процесс геодезических измерений, выполняемых на местности для
составления |
карт и планов, называется |
с ъ е м к о й . |
Съемку с целью |
определения |
взаимного расположения в |
плане ситуации — контуров |
|
и предметов |
местности — называют горизонтальной, |
или контурной. |
Если снимается ситуация и рельеф, то съемку называют топографической.
Основные виды съемок: теодолитная, тахеометрическая, наземная стереофотограмметрическая, аэрофототопографическая и мензульнаяИногда производится глазомерная съемка.
Исполнению топографической съемки предшествует создание геодезической основы в виде государственных плановых п высотных сетей, сетей местного значения и сетей съемочного обоснования (главы X и XI). Дополнительные сведения об особенностях развития опорных сетей в зависимости от метода и масштаба съемки приводятся в последующих главах.
Состав и последовательность этапов работы при производстве топографической съемки разными методами различны.
Инженеру-строителю непосредственно приходится, как правило,, иметь дело с методами теодолитной и тахеометрической съемок; перечислим основные этапы работы при производстве этих съемок.
1. П о д г о т о в и т е л ь н ы й э т а п . В нем изучается существующий плановый материал на район съемки и выполняется рекогносцировка снимаемого участка местности. В процессе рекогносцировки выявляются характер ситуации и рельефа, наличие и степень сохранности пунктов опорных геодезических сетей. При необходимости выбираются и закрепляются на местности дополнительные опорные точкп для съемки ситуации и рельефа, вершины углов поворота границы снимаемого участка и др. На составляемой в процессе рекогносцировки схеме показывается взаимное расположение съемочных ходов и номера их вершин.
2. И з м е р и т е л ь н ы й э т а п , в процессе которого выполняются
вполевой обстановке измерения с помощью геодезических инструментов
иприборов.
3. |
В ы ч и с л и т е л ь н ы й |
э т а п , в котором производятся рас- |
четные |
работы по определению |
горизонтальных проложенпй и дирек- |
ционных углов линий, неприступных расстояний, координат вершин ходов, превышений и отметок точек и других величин, необходимых для составления плана или топографической карты.
4. Г р а ф и ч е с к и й э т а п , заключающийся в составлении на бумаге плана по данным полевых измерений и результатам вычислений.
Вычислительный и графический этапы работ называются к а м е - р а л ь н ы м и работами.
Ситуация местности изображается на планах топографическими условными знаками; рельеф местности — горизонталями.
Пункты съемочного обоснованиядолжны быть определены относительно опорной сети более высокого класса с ошибкой не более 0,2 мм в масштабе съемки.
Перечень снимаемых объектов и точность съемки контуров ситуации
{твердых и нетвердых) устанавливаются техническими |
инструкциями |
по съемкам разных масштабов: общеобязательными — для |
государствен- |
ных топографических съемок и ведомственными — для съемок специального назначения, производимых для работ данной отрасли народного хозяйства.
Перед выполнением съемочных работ необходимо получить разрешение в соответствующем подразделении Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР для предупреждения перек-
рытий и параллелизма в производстве |
съемки на данной |
территории. |
§ 76. О ВЫБОРЕ МАСШТАБА СЪЕМКИ |
ВЫСОТЫ СЕЧЕНИЯ |
РЕЛЬЕФА |
В СССР и социалистических странах установлены единые — стандартные масштабы топографической съемки и карт и соответствующие им высоты сечения рельефа. Перечень принятых масштабов топографических карт, сечений рельефа и системы обозначений листов карт указаны в главе IV.
При выборе масштаба топографической съемки и сечения рельефа для изысканий и проектирования сооружения необходимо, чтобы изображение ситуации и рельефа на карте обладало точностью и полнотой, вытекающими из требований изысканий, проектирования сооружения и его строительства. Эти требования различны при строительстве сооружений различных видов; они существенно различаются на разных стадиях работы по строительству объекта в целом и отдельных его частей.
Иногда возникает необходимость укрупнения масштаба плана (но не повышения его точности) для более наглядного и ясного изобраячения деталей проектируемого сооружения. Такой план может быть получен увеличением имеющегося топографического плана фотомеханическим способом или при помощи пантографа (см. § 19). В этом случае полнота изображения элементов местности остается прежней.
В некоторых случаях проектирование и строительство сооружения предъявляют особо высокие требования к точности геодезического определения каких-либо отдельных элементов или предметов местности, тогда как требования к точности изображения прочих элементов значительно ниже. В этом случае целесообразно технически и выгодно экономически произвести съемку элементов местности, не принимая во внимание высоких
требований к точности определения отдельных элементов с тем, чтобы их положение определить дополнительно путем специально выполненных геодезических измерений.
При выборе масштаба съемки учитывают характер местности. Густота застройки, наличие подземных коммуникаций, их выходов на дневную поверхность, размеры контуров ситуации, их количество, приходящееся на единицу площади, сложность рельефа и др. влияют на выбор масштаба съемки. Учет всех соображений о выборе оптимального масштаба съемки не прост; он требует серьезного инженерного подхода, учета разнообразных условий. При решении новой инженерной задачи выбор масштаба съемки и высоты сечения рельефа делают на основе специального расчета, с учетом многих факторов — технико-строительных, гидрологических, гидрогеологических, природных, организационно-экономических и др. Обычно масштабы топографической съемки для типичных видов строительства устанавливаются действующими техническими инструкциями на основании изложенных соображений и практического опыта.
При выборе сечения рельефа учитываются следующие геометрические соображения. Чтобы смежные горизонтали на карте (плане) не сливались в одну линию, горизонтальное расстояние й между ними не должно быть
меньше 0,2 мм, т. е. йтХп |
= 0,2 мм или на местности йт1п |
= 0,2 мм М |
(здесь М — знаменатель численного масштаба карты). Так |
как горизон- |
талями изображаются скаты, крутизна которых не превышает 45°, т. е.
Vтаx |
= 45°, то превышение й, соответствующее на местности |
заложению |
йт1п |
= 0,2 мм М между соседними горизонталями при максимальном |
|
угле наклона V^паx линии ската, т. е. высота сечения рельефа, будет |
||
|
й ^ п н п ^ а ЖАГ. |
(XII.1) |
|
Подставив в эту формулу значения йт1п и гт а х , получим |
|
|
& = 0,2 мм Iв 45° М = 0,2М мм. |
|
|
Выразив Ъ в метрах, будем иметь нормальную высоту сечения рельефа |
|
|
|
(Х11.2) |
|
Для масштаба 1 : 10 000 нормальная высота сечения рельефа И = 2 .и, |
|
для масштаба 1 : 25 000 — й = 5 м. |
|
|
|
На практике при выборе высоты сечения рельефа учитывается также |
характер рельефа местности (скаты с углами наклона в 45°встречаются, как правило, только в высокогорных районах). Поэтому значение высоты сечения рельефа не всегда совпадает с вычисленным по формуле (XII.2).
Заметим, что для крупных масштабов съемки (1 : 1000; 1 : 500) Инструкцией Госстроя СССР СН 212-62 ** установлена высота сечения рельефа 0,5 м (в отдельных случаях 0,25 м), т. е. больше нормальной.
*Максимальный угол Гщах наклона линии ската иногда принимают равным не 45°, а 30° и при определении высоты сечения рельефа учитывают толщину горизонталей на плане (А. В. Маслов, Г. И. Горохов. Геодезия, ч. III, «Недра», 1964, стр. 182).
**Инструкция по топографо-геодезическим работам для городского, поселко-
вого и промышленного строительства. М., 1962 (пункт 5.36).
§ 77. СПОСОБЫ СЪЕМКИ СИТУАЦИИ. СЪЕМКА РЕЛЬЕФА
Наземная съемка контуров ситуации и предметов местности относительно опорных пунктов и линий выполняется разными способами. Пусть опорными точками являются А, В, С, V, Е, .Р, С (рис. XII.1) — вершины сомкнутого теодолитного хода, а также вершины Н и / — диагонального
хода В Н1 Р. |
к о о р д и н а т (перпенди- |
С п о с о б п р я м о у г о л ь н ы х |
куляров). Определим положение характерной точки Ь бровки приречной
ось абсцисс, а точку А — за начало оси. Опустим из точки Ъ перпендикуляр Ъа на линию АВ. Тогда горизонтальные проложения отрезков Аа и аЬ явятся абсциссой и ординатой точки Ъ\ ее строят на плане с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба.
Этот способ применяют обычно при съемке вытянутых в длину контуров— водотоков, бровок, оврагов, улиц, дорог и т. п. (см., например, точки с, й, е, /, # ручья). Счет абсцисс ведется от начальной точки каждой опорной линии.
С п о с о б п о л я р н ы х к о о р д и н а т (полярный). Определим положение точки К — вершины угла поворота электролинии Примем точку С за полюс, линию СВ — заполярную ось. Тогда полярными коор-
динатами точки К будут п о л я р н ы й у г о л КСБ и |
р а д и у с-в е к- |
т о р СК. Полярный угол измеряется теодолитом, |
радиус-вектор — |
мерной лентой, рулеткой или дальномером. Точка К строится на плане с помощью циркуля-измерителя и транспортира.
Положение полюса относительно опорных точек теодолитных ходов можно определить полярным способом. Так, полярными координатами точки / (рис. XII.1) являются полярный угол а и радиус-вектор С/. Заметим, что при съемке полярным способом характерных точек контура лесной поляны (точки /г, о, р, д, г) полярные углы на эти точки отсчиты-
вались от полярной оси 1С по ходу часовой стрелки.
С п о с о б б и п о л я р н ы х к о о р д и н а т (засечек) *. Положение недоступной точки г выгодно определить угловой з а с е ч к о й с базиса АВ^ измерив теодолитом в точках А ж В углы ВАъ и АВг, прилежащие к базису. Угол при определяемой точке не должен быть менее 40° п более 140°. Точка I получится как вершина треугольника, построенного
по стороне и прилежащим к ней углам этого треугольника. |
з а - |
Другая разновидность биполярного способа — л и н е й н а я |
|
с е ч к а , при которой измеряются расстояния от конечных точек |
базиса |
до снимаемой точки. Так, точка К может быть определена с базиса 1т |
с помощью радиусов-векторов 1К и т К , измеренных рулеткой. Положение полюсов I и т на линии СВ определяется соответственно измеряемыми абсциссами С1 и Ст. Точку К находят на плане как вершину треугольника, построенного по трем сторонам.
С п о с о б о б х о д а . Пусть на участке имеется контур, который затруднительно снять с помощью изложенных выше способов. Положение этого контура можно определить, проложив по нему съемочный ход и привязав две точки его к опорной сети.
С п о с о б п р о м е р о в с в е х и н а в е х у (способ створов). Проведем через точки С ж К линию до пересечения с линией БЕ в точке к. Тогда определяемая точка К будет находиться на местности в створе Ск — в вертикальной плоскости, проходящей через точки С ж к. Для построения точки К на плане надо измерить на местности два отрезка — В к или Ек и СК или Кк. Способ применяется в открытой ровной местности при наличии взаимной видимости между точками С и к и В и Е.
В процессе съемки ситуации на местности составляется от руки схематический чертеж, называемый а б р и с о м . О содержании абриса сказано ниже (§ 79).
Съемка рельефа участка, расположенного в холмистой или горной местности, выполняется методом тахеометрической или мензульной съемки. Съемка на станции ведется полярным способом, причем положение снимаемых точек (пикетов, иначе реечных точек) в плане и по высоте определяется направлением со станции на пикет, расстоянием и превышением. Пикеты располагают на всех характерных линпях и точках рельефа — водораздельных, тальвегах, на вершине и у подошвы холмов, на дне и на бровке котловин, в центральных точках седловин, на склонах — в точках перегиба линии направления ската
* Биполярный — двуполюсный, слово перешло в русский язык из латинского. ** В зависимости от масштаба съемки, высоты сечения рельефа и вида съемки эти линии, равно как пикеты на каждой пз них, должны отстоять друг от друга на
плане па расстоянии 2—4 см.