9.3. Продольное нивелирование

Продольное нивелирование, как разновидность высотной съемки, выполняется вдоль заданного направления (трассы) способом геомет­рического нивелирования. По оси трассы прокладывают нивелирный ход с привязкой начала и конца трассы к пунктам ГГС. Связующие точки хода назначают через 100 м (горизонтальные проложения) и их назы­вают пикетами со сквозной нумерацией. Начальный пикет трассы обоз­начают ПК 0, затем ПК 1, ПК 2, и т.д. При нивелировании точек хода (пикетов) попутно нивелируют все точки перегиба рельефа вдоль трассы, точки пересечения с действующими дорогами, линиями ЛЭП и т.д., а при необходимости и в перпендикулярном трассе направлении на ширину будущей автомобильной дороги. Эти точки называют проме­жуточными и обозначают, например, так ПК 13+48, ПК 15+27 лев.10. В первом случае точка находится на оси трассы на расстоянии 48 м от пикета 13. Во втором случае точка расположена на поперечнике трас­сы слева на расстоянии 10 м. Сам же поперечник удален от пикета 15 на 27 м (рис.9.7).

Порядок работы на станции такой же, как при техническом нивелиро­вании (см. 7.10).

По результатам нивелирования строят продольный профиль трассы в виде ломаной линии (рис.9.8). Для построения профиля необходимо задать горизонтальный масштаб (МГ), в котором откладывается длина трассы, и вертикальный масштаб (МВ), в котором откладывается высо­та точек. Для выразительности изображения рельефа МВ выбирается крупнее МГ, как правило, в 10 раз. В зависимости от назначения профиля на нем помещается и другая информация. В целях упрощения на рис.9.8 приведена информация только о плановом и высотном поло­жении точек трассы.

9.4. Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка - это планово-высотная съемка, в резуль­тате которой получают топографический план местности. Основой съ­емки являются теодолитные ходы, по точкам которых проложены нивелирные ходы. Нивелирные ходы могут быть выполнены способами гео­метрического или тригонометрического нивелирования.

Формально тахеометрическую съемку можно разделить на план­овую (съемку контуров) и высотную (съемку рельефа).

Плановая съемка ведется полярным способом. Высотная съемка выполняется способом тригонометрического нивелирования. Фактически же обе съемки производятся совместно, в результате чего определя­ются пространственные координаты снимаемой точки.

Полевые работы.

Тахеометрическая съемка выполняется обычным теодолитом, напри­мер, 2Т30, и комплектом из двух-трех реек. Съемка ведется с точек теодолитного хода, называемых станциями. Перед началом съемки теодолит на станции приводят в рабочее положение, выполняя следующие три операции:

1) центрирование;

2) приведение оси вращения теодолита в отвесное положение;

3) ориентирование.

Первые две операции точно такие же, как и при измерении уг­лов. Поскольку плановая часть тахеометрической съемки ведется по­лярным способом, то операция ориентирования связана с выбором и закреплением на местности полярной оси. Начало полярной системы уже выбрано - это точка стояния теодолита (станция). В качестве полярной оси можно выбрать любое известное направление на местнос­ти, например, северное направление магнитного меридиана. Наиболее удобно за полярную ось принять сторону теодолитного хода, исходя­щую из точки стояния. После выбора полярной оси ее необходимо инс­трумен­тально закрепить, т.е. сориентировать лимб так, чтобы при наведении теодолита вдоль полярной оси (на соседнюю точку хода) отсчет по лимбу был 0˚ 00′ (рис.9.9).

После этого операция ориентирования считается законченной. Лимб же зак­репляют и в процессе работы на стан­ции он должен оставаться неподвижным. Съемку начинают с выбора на местности точек, подлежащих съемке. В эти точки будут устанавливаться рейки, поэтому они называются реечными. О выборе реечных точек для съемки конту­ров было подробно рассказано в (п. 9.1.). При выборе точек для съем­ки рельефа руководствуются прежде всего тем, чтобы между двумя со­седними точками линию ската можно было считать равномерной. В этом случае реечные точки 1, 2, 3, 4 будут выбраны в местах перегиба рельефа (рис.9.10). При протяженных равномерных скатах хотя бы двух точек было бы в принципе достаточно, фак­тически же их густота должна быть не ниже, чем это определено соответствующим нормативным документом. Обы­чно через 2-3 см в масштабе плана.

Попутно с выбором реечных точек ведут схематический чертеж их - абрис (рис.9.11). На абрисе стрелками указывают направление скатов.

В дальнейшем при рисовке топографического плана линии скатов, показанные стрелками, будут использованы для решения задачи интер­полирования по нахождению точек горизонталей, как стороны и диаго­нали квадратов при нивелировании поверхности (см. п. 9.2.).

Для каждой реечной точки i на станции производятся следующие измерения:

1) β_i - полярный горизонтальный угол;

2) D_i - наклонное расстояние, взятое по нитяному дальномеру;

3) α_i - вертикальный, угол взятый при наведении средней нити сетки на отсчет по рейке, равный высоте инструмента.

На каждой станции в зависимости от сложности ситуации и рель­ефа может быть от одного до нескольких десятков реечных точек. Все выполненные измерения заносят в журнал тахеометрической съемки.

Математическая и графическая обработка материалов. Математи­ческая обработка заключается в вычислении для каждой реечной точки полярных координат β , d и высоты Н .

Координата β берется непосредственно из измерений. Горизонтальное расстояние d вычисляется по формуле (49)

D = D′·cos² α , a H = H_ст +h ,

где Н_ст - высота станции; h - превышение реечной точки над станцией. Согласно формуле (77)

Если вместо теодолита применяют тахеометры - автоматы, то значения d и h получают непосредственно в процессе измерений. При­менение электронного тахеометра позволяет получать прямоугольные координаты реечных точек.

В результате графической обработки материалов измерений и вы­числений должен быть построен топографический план местности. Вна­чале на листе ватмана, как и в случае теодолитной съемки, строят координатную сетку и наносят по координатам точки теодолитного хо­да. Затем вокруг каждой станции наносят, используя полярные коорди­наты, реечные точки. При этом полярные углы β удобно откладывать с помощью кругового транспортира. Подписывают номер и высоту каж­дой реечной точки. После этого, используя абрис, рисуют в условных топографических знаках ситуацию и рельеф в виде горизонталей. За­вершающим этапом является оформление плана.