2.6. Геодезическое планово-высотное съемочное обоснование

2.6.1. Теодолитные и нивелирные ходы

Съемочное обоснование развивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей. На участках сьемки площадью до 1 км² съемочное обоснование может быть создано в виде самостоятельной геодезической опорной сети.

При построении съемочного обоснования одновременно определяют положение точек в плане и по высоте. Плановое положение точек съемочного обоснования определяют проложением теодолитных, тахеометрических ходов, построение аналитических сетей из треугольников и разного рода засечками. Высоты точек съемочного обоснования чаще всего определяют геометрическими и тригонометрическим нивелированием.

Самый распространенный вид съемочного обоснования – теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных опирающихся не менее, чем на два исходных пункта. В системе ходов, в местах их пересечений, образуются узловые точки, в которых могут сходится несколько ходов. Длины теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и условий снимаемой местности.

Углы поворота на точках ходов измеряют теодолитами со средней квадратической ошибкой 0,5” одним приёмом. Расхождение значений углов в полуприёмах допускают не более 0,8”. Длину линий в ходах измеряют светодальномерами, мерными лентами или рулетками. Каждую сторону измеряют дважды – в прямом и обратном направлениям. Расхождение в измеренных значениях допускаются в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.

При определении высот точек съемочного обоснования геометрическим нивелированием невязка в ходе не должна превышать 5 , тргонометрическим нивелированием - 20 , где L – длина хода, км.

Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столбами, металическими штырями, трубами. Если эти точки предполагается использовать в дальнейшем, их закреплять постоянными знаками.

2.7 Центры и знаки

Положение пунктов геодезической сети обозначают на местности при помощи специальных сооружений, состоящих каждое из двух частей: подземной и наружной. Подземная часть является центром геодезического пункта. Каждый центр имеет марку с меткой на ней, к которой относятся координаты пункта. Наружная часть, называемая геодезическим знаком, представляет собой сооружение, предназначаемое для установки визирной цели и подъема измерительных приборов на требуемую высоту над землей.

В геодезических сетях используют знаки разных конструкций: тур, простая пирамида,пирамида со штативом, простой сигнал и сложный сигнал. Выбор типа знака зависит от высоты, на которую надо поднять над землей прибор для выполнения геодезических измерений.

Туры (рис. 2.4) строят в тех случаях, если видимость по всем направлениям открывается с земли, а скальный грунт расположен на глубине не более 1,5 м (размеры на рисунках в см). Над туром устанавливают простую пирамиду с визирным цилиндром. Если построить пирамиду невозможно, то визирный цилиндр устанавливают непосредственно на тур.

Простые пирамиды (рис. 2.5, а) строят тогда, когда наблюдения по всем направлениям можно вести с тура или штатива. Если для обеспечения видимости на соседние пункты прибор требуется поднять над землей на 2—3 м, используют пирамиду с изолированным от нее штативом для установки приборов (рис. 2.5, б). Площадку для наблюдателя крепят к столбам пирамиды, изолируя ее от штатива. Пирамиды строят как деревянные, так и металлические высотой 5—8 м. Ширина треугольного основания внешней пирамиды, сложного сигнала равна 1/4 его высоты до площадки наблюдателя плюс 2 м.

Простой сигнал (рис. 2.6) строят в тех случаях, когда для производства наблюдений измерительный прибор необходимо поднять над землей на высоту от 4 до 10м. Состоит из двух изолированных друг от друга пирамид: внешней , несущей визирный цилиндр и площадку для наблюдателя, и внутренней со столиком для установки приборов. Внутренняя пирамида имеет трехгранную форму, а внешняя – трехгранную или четырехгранную. Расстояние между основными столбами в основании внешней пирамиды принимают на 2 м больше высоты до площадки наблюдателя.

Сложный сигнал (рис. 2,7) по конструкции отличается от простого тем, что внутренняя пирамида, несущая столик для установки приборов, опирается не на землю, а на основные столбы сигнала (на 6 м ниже площадки для наблюдателя). Промежуточные столбы знака улучшают качество постройки сигнала. Сложные сигналы строят тогда, когда геодезический прибор нужно поднять над землей на высоту от 11 до 40 м. Они имеют трехгранную конструкцию, их собирают на земле (в горизонтальном положении), а затем устанавливают вертикально в полностью завершенном виде. В этом случае не возникает необходимости в выполнении опасных верхолазных работ, а также повышается производительность   труда   при постройке   знаков.

Рис. 2.4 Тур на геодезическом пункте

Рис. 2.5 Простая   пирамида    (а)    и пирамида со штативом  (б)

 

Рис. 2.6 Простой сигнал

Рис. 2.7 Сложный сигнал

Геодезические сигналы (простые и сложные) должны способствовать достижению высокой точности измерений и обеспечивать безопасное ведение работ. Геодезический сигнал должен быть прочным, устойчивым и жестким.

Под прочностью сигнала понимают его способность сопротивляться действующим на него постоянным (масса деталей сигнала) и временным нагрузкам (напор ветра, масса приборов и людей, находящихся на сигнале, и т. п.), под воздействием которых могут деформироваться отдельные детали и узлы сигнала. Сигнал считается прочным, если он не разрушается и в нем не возникают практически значимые остаточные деформации.

Устойчивость сигнала — это его способность сохранять свое положение неизменным при действии на сигнал ветровой нагрузки. Ветер может опрокинуть сигнал, если его конструкция неудачна, а основание плохо закреплено в грунте. Устойчивость сигнала обеспечивается необходимой шириной его основания и глубиной заложения якорей основных столбов сигнала.

Под жесткостью сигнала понимают его способность сопротивляться возможным деформациям, возникающим в результате воздействия внешних факторов, и восстанавливать свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил. Ветровая нагрузка на сигнал вызывает не только опрокидывание сигнала, но еще и его изгиб и колебание. Жесткость сигнала характеризуется величиной изгиба и частотой его колебаний. Изгиб обусловливает линейное перемещение и небольшой поворот верхней части сигнала в плоскости горизонта, а вибрация увеличивает амплитуду колебаний изображений визирных целей в поле зрения трубы теодолита. Жестким считается сигнал, возможное смещение столика которого в плоскости горизонта не превышает 1 см и угловые измерения возможны при скорости ветра до 5 м/с.

Положение каждого пункта геодезической сети закрепляют на местности при помощи специального центра, закладываемого в грунт на глубину, как правило, не менее 1,5—2 м, а в отдельных районах — не менее 6 м.

В верхней части центра устанавливают на цементном растворе или приваривают к металлической трубе чугунную марку, на сферической поверхности которой имеется метка в виде отверстия диаметром 2 мм. К этой метке относят координаты пункта и результаты выполненных   на нем   измерений. Поскольку подземные центры являются носителями координат и высот пунктов, они должны быть надежно закреплены на местности. Сохранность центра и неизменность его положения в грунте в плане и по высоте в течение возможно более длительного времени является важнейшим требованием, предъявляемым к центрам геодезических пунктов государственной геодезической сети, причем независимо от ее класса.

Для обеспечения долговременной сохранности центров их делают из высокопрочных строительных материалов: железобетонных пилонов и свай, асбоцементных и металлических труб, покрываемых антикоррозийными средствами; основание центра закрепляют якорным устройством и закладывают ниже границы промерзания грунтов (в средней полосе страны) или ниже границы оттаивания грунтов (в зоне многолетней мерзлоты).

Устойчивость центра в грунте зависит от многих факторов: от состава и свойств грунта (скала, суглинок, меловые отложения и т. п.), глубины промерзания и оттаивания грунта, изменения влажности грунта, изменения уровня грунтовых вод и др. Важнейшим является промерзание и оттаивание грунта. Основание центра всегда следует закладывать ниже границы промерзания или границы протаивания грунта.

Ц

Рис. 2.8 Тип центра 2

ентры типа 2 предназначены для всей области сезонного промерзания грунтов. Центры представляют собой железобетонную сваю сечением 20X20 см и длиной 3—4 м. Сваю забивают целиком в грунт так, чтобы марка, заделываемая в верхнюю часть сваи, располагалась на уровне земной поверхности.