Б3.Б.5 ГЕОДЕЗИЯ
Лабораторная работа. Обработка результатов нивелирования трассы
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Специальности 120700 Землеустройство и кадастр
Уфа 2011
УДК 528
ББК 26.11
М 54
Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета землеустройства и лесного хозяйства (протокол № 9 от 30. 05. 2011 г.)
Составитель: доцент Ишбулатов М.Г., ст. преп. Яковлева Ю.Н.
Рецензент: доцент, к.т.н. Голощапов В.Г.
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой кадастра недвижимости и геодезии, к.с-х.н., доцент Ишбулатов М.Г.
Цель работы: усвоить методику обработки данных нивелирования трассы и составления продольного профиля линейного объекта.
Общие сведения
Метод геометрического нивелирования основан на использовании горизонтального луча визирования и служит для создания высотной опорной сети, получения профилей местности при изыскании и строительстве различных инженерных сооружений, наблюдений за осадками объектов.
При нивелировании трассы линейных сооружений (каналов, дорог и т.п.) обычно применяется способ нивелирования из середины. При этом нивелир устанавливается посередине между двумя пикетными точками. Превышение определяется как разность отчетов по задней и передней рейке. В отличие от способа нивелирования вперед способ нивелирования из середины позволяет уменьшить погрешность при измерении превышений.
Исходные данные
Исходными данными для расчетно-графической работы являются:
- журнал нивелирования трассы сооружения,
- отметки реперов,
- пикетажная книжка.
Эти данные приведены в приложении таблицы А и В.
Методические указания по обработке результатов нивелирования
Обработка журнала нивелирования ведется в табличной форме (таблица 1).
3.1 Определение превышения и постраничный контроль
Превышение (графы 6 и 7) между связующими точками на станциях (пикеты, реперы, исковые точки) определяются по данным нивелирования из середины:
h = З – П,
где З и П – отчеты по рейкам на заднюю и переднюю точку соответственно.
Если расхождение в превышениях, определенных по черным и красным отчетам не превышает 5 мм, вычисляют среднее превышение (графы 8 и 9).
Для каждой странице журнала определяют Σ З и Σ П – сумма отчетов по задней и передней рейкам, Σ h –сумму вычисленных превышений и Σ h ср – сумма средних превышений. При отсутствии ошибок в вычислениях выполняется равенство:
3.2 Вычисление невязки и ее распределение
Алгебраическая сумма всех средних превышений теоретически должна быть равна разности отметок конечного и начального реперов. Практически же, в следствии погрешностей в измерениях, получается невязка, которую можно подсчитать по формуле:
f h = Σ h ср - (Н кон. – Н нач.)
Допустимая невязка для инженерно-технического нивелирования:
f h доп. = 40 мм ×√ L,
где L – длина хода в километрах.
Если полученная невязка меньше допустимой, она распределяется на средние превышения с обратным знаком.
Таблица 1 Журнал инженерно-технического нивелирования
| № станции | № RP, ПК, пр. точек | Отчеты по рейкам | Превышения (мм) | Средние превышения | Горизонт нивелира (м) | Отметки Точек (м) | ||||
| задние | передние | промежуток | + | ─ | + | ─ | ||||
| РП 1 | +2 | 86,053 | ||||||||
| ПК 0 | 0693 | 85,360 | ||||||||
| ПК 0 | +2 | 85,360 | ||||||||
| Х | 1728 | 87,088 | ||||||||
| Х | +2 | 81,088 | ||||||||
| ПК 1 | 1733 | 88,821 | ||||||||
| ПК 1 | +3 | 89,533 | 88,821 | |||||||
| +68 | 1240 | 89,535 | 88,017 | |||||||
| ПК 2 | 89,537 | 87,581 | ||||||||
| ПК 2 | 88,055 | 87,581 | ||||||||
| +3 | ||||||||||
| Пр 6,8 | 88,056 | 86,841 | ||||||||
| Пр 20 | 2380 | 85,560 | ||||||||
| Лв12,6 | 87,271 | |||||||||
| Лв 20 | 87,609 | |||||||||
| ПК 3 | 88,057 | 85,201 | ||||||||
| ПК 3 | +3 | 85,201 | ||||||||
| РП 2 | 1250 | 83,951 | ||||||||
44252 48486 6913 11147 3457 5574
∑ h ср. выч. = 
3.3 Вычисления отметок
Отметки связующих точек вычисляют последовательно от известной отметки начального репера по формуле:
Н n=Н n-1+h ср. испр. ;
где Н n и Н n-1 – отметки связующих точек;
h ср. испр. – исправленное превышение между этими точками.
Контролем является получение заданной отметки конечного репера. Для определения отметок промежуточных точек (плюсовых и поперечных) предварительно определяется горизонт инструмента
 |  | ||
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
Рисунок 1 Определение отметки промежуточной точки
Согласно рисунка 1 горизонт инструмента: ГИ=Н а + а
ГИ=Н в + в
где Н а, Н в – отметки связующих точек;
а, в – отчеты по черным сторонам реек на связующие точки.
Тогда отметка, например, точки С:
Н с = ГИ - с,
где с – отсчет по рейке на промежуточную точку.
3.4 Расчет элементов кривой
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Для разбивки кривой пользуются таблицами или определяют основные элементы кривой по приведенным ниже формулам:
а) тангенс Т= R∙ tg 
,
б) длина кривой К= 
R,
в) биссектриса Б=R (sec - 1)= R (
- 1),
г) домер Д=2Т-К.
В этих формулах R - радиус поворота;
a - угол поворота трассы.
Определение пикетажного наименования главных точек кривой производят по известному положению вершины угла поворота:
ВУ-Т=НК;
НК+К/2=СК;
СК+К/2=КК или ВУ+Т-Д=КК,
где ВУ - вершина угла поворота;
НК, КК - соответственно начало и конец кривой.
Пример: R = 100 м, 
= 20°, ВУ = ПК2 + 50 м.
Т=17,6 м; К=34,88м; Б=2,04м; Д=0,32м.
ПК2+50-17,6=ПК2+32,4;
ПК2+32,4+17,44=ПК2+49,84;
ПК2+49,84+17,44=ПК2+67,28 или ПК2+50+17,6-0,32=ПК2+67,28
3.5 Определение отметок проектной линии
Если известен уклон проектной линии i и отметка начальной точки (Нпр)нач., то проектные отметки связующих и промежуточных точек вычисляют по формуле:
Н пр= (Н пр) нач ± i • d;
где d – горизонтальное проложение расстояния между точками;
i – уклон проектной линии.
Если проектная отметка начальной точки не задана, то проектная линия проводиться так, чтобы объем земляных работ был минимальным, т.е. объем работ по выемке грунта и насыпи были примерно одинаковыми.