Дополнительные обозначения, используемые в проекциях с числовыми отметками
П0 – плоскость нулевого уровня; |
– интервал отрезка прямой; |
L – заложение прямой; |
Σi – масштаб уклона плоскости; |
i – уклон отрезка прямой; |
α – угол падения плоскости; |
Н – превышение отрезка прямой; |
β – азимут ; |
φ – угол простирания; |
– зенитный угол. |
Топографические поверхности § 1.1 Элементы топографической поверхности
Поверхности, в образовании которых нет чёткой геометрической закономерности, называются каркасными и графическими. К ним относится земная поверхность, которую принято называть топографической поверхностью. Поверхность некоторого участка Земли служит примером так называемой топографической поверхности, образование которой не подчинено какому-либо геометрическому закону.
Следовательно, топографический план – это уменьшенная модель ограниченного участка земной поверхности, построенная на горизонтальной плоскости в ортогональной проекции без учёта кривизны Земли. Свойства, характеризующие топографическую поверхность: конечность – когда любая точка поверхности имеет конечную отметку, которая не может быть ни бесконечно большой и ни бесконечно малой величиной; однозначность – каждой координате х и у соответствует одно значение третьей координаты h; непрерывность – бесконечно малому изменению координат х и у соответствует бесконечно малое приращение координаты h; плавность – горизонтали в плане и любые линии сечения обладают плавными очертаниями.
Топографическую поверхность изображают с помощью горизонталей. Горизонтали – это линии, соединяющие одинаковые отметки топографической поверхности. Высотные отметки горизонталей принято показывать в разрыве линии. По данным отметкам горизонталей и по их взаимному положению судят о форме изображённой земной поверхности. Разность высотных отметок между соседними горизонталями принято брать равной одной единице (за единицу берут 1 метр в том или ином масштабе). Условное обозначение на чертеже помогает сделать его наглядным и удобным. Для этого помимо числовых отметок на изображении поверхности Земли пользуются бергштрихами*, указывающими направление ската поверхности. Бергштрихи направлены перпендикулярно горизонталям откоса. Также для удобства чтения чертежа каждая пятая или десятая горизонталь наносится утолщённой линией.
Таким образом, при изображении рельефа на топографических чертежах принято выделять отдельные наиболее характерные его формы (рисунок 1.1, а, б): такие как гора (вершина) – возвышение конической формы; котлован (углубление); хребет (вытянутое, наклонное возвышение); лощина (открытое наклонное углубление); линию, проходящую по самым низким точкам лощины, называют водосоединительной, или тальвегом; седловина (сочетание двух сходящихся хребтов и двух расходящихся лощин).
а)
б)
Рисунок 1.1
На рисунке 1.1, б показано изображение основных форм рельефа горизонталями на плане. Горизонтали позволяют передать плановое очертание отдельных форм элементов рельефа. Кроме основных форм рельефа различают следующие: холм – небольшая гора высотой до 200 м; курган – искусственно созданная небольшая возвышенность; яма – небольшая котловина, углубление на поверхности земли; долина – лощина больших размеров с пологим тальвегом; ущелье – узкая лощина в гористой местности с крутыми скатами; овраг – лощина в равнинной местности с крутыми склонами и временными водооттоками (ручьями); балка – разросшийся овраг с более пологими склонами, покрытыми растительностью; плато – плоская широкая возвышенность, ограниченная крутыми склонами; перевал – наиболее низкое и доступное для перехода место в горном хребте; терраса – площадка с горизонтальной поверхностью, расположенная на скате, имеющем значительную крутизну.
Способ задания топографической поверхности горизонталями часто дополняется изображением профилей земной поверхности.
Профилем топографической поверхности называется линия, полученная в результате сечения поверхности проецирующей плоскостью или проецирующей поверхностью. Образование топографической поверхности рассмотрим на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2
Рисунок 1.3
Проекции горизонталей на горизонтальную плоскость проекций образует топографический план поверхности. Горизонтали на плане получены при пересечении поверхности горизонтальными плоскостями. Расстояние между этими плоскостями называются высотой сечения горизонталей – Δh. Её выбирают в зависимости от масштаба чертежа, рельефа местности и от назначения чертежа. Высоту сечения указывают на чертеже. Расстояние между горизонталями называется интервалом и определяет уклон топографической поверхности. Принято, что топографическая поверхность в интервалах между горизонталями имеет одинаковый уклон по линии наибольшего ската. Понижение или повышение местности характеризуют углами наклона у линии d или уклонами i, где уклон – это тангенс угла наклона линии местности d в данной точке. Угол наклона – это вертикальный угол, образованный линиями местности и горизонтальной плоскостью. Между углом наклона у элементарной поверхности, интервалом г и высотой сечения h существует зависимость – большему углу наклона соответствует меньшее расстояние между горизонталями.
x= Δh ctg . |
(1.1) |
На рисунке 7.4 показано определение уклона i линии АВ.
iab= tg = Δh / г . |
(1.2) |
Профиль строится при определении характера рельефа местности и решении специальных задач. Профиль может быть продольным (вдоль оси сооружения), поперечным (поперёк сооружения) и по заданному направлению.
Рисунок 1.4
На рисунке 1.3 горизонтально проецирующая плоскость Qi пересекается с топографической поверхностью по линии nQ, которая называется (след плоскости Qi) направлением профилирования. При построении профиля топографической поверхности все точки её линии пересечения горизонталей со следом плоскости Qi переносятся на линию условного горизонта (в нашем случае отметка этой линии 15.00).
Величину превышения отмеченных точек горизонталей над линией условного горизонта откладывают на перпендикулярах к этой линии. Чтобы отложить величины превышения, слева на чертеже вычерчивают вертикальную линию, где откладывают соответствующие высотные отметки данных горизонталей в единице масштаба. Полученные точки соединяют плавной кривой – d. Данная кривая будет профилем заданной местности. Точки получены при пересечении горизонтальных и вертикальных линий на профиле. Профиль может быть построен в проекционной связи или отдельно.
При необходимости для более чёткого выражения рельефа местности допускается вертикальный масштаб увеличить в несколько раз. Такой профиль называют утрированным.