Вычисление отметок станций.

Вычисление отметок станций выполняют в «Ведомости увязки превышений высотно-теодолитного хода и вычисления отметок станций» (таблица. 5). Вычисления нужно провести только в графе 8, причем в этой графе сначала записывают отметку первой точки I, которая задается преподавателем. Но если отметка не дана, то ее вычисляют также, как это показано в задании 2 раздела исходные данные. Данные в остальных графах являются общими для всех вариантов. Отметки реечных точек на каждой станции получают путем алгебраического сложения отметки данной станции с соответствующим исправленным превышением hиспр. Эти отметки также записывают в «шапку» таблицы 6 соответственно для каждой станции. Контролем правильности является получение второй раз (в конце графы 8) данной отметки точки I, т.е. возврат на ту же точку, с которой и началась съемка, т.к. ход замкнутый.

Также отметки точек вычисляют в графе 8 таблицы 6. Отметки точек наблюдения вычисляются так же, как и отметки станций в таблице 5, т.е. путем алгебраического сложения отметки данной точки наблюдения с соответствующим превышением, начиная с отметки станции, на которой ведется съемка.

В журнале тахеометрической съемки (табл. 6) для примера вычислены значения горизонтального проложения d и превышения h только для первых точек наблюдения на каждой станции. Значения d и h на остальных точках наблюдения следует вычислить самостоятельно. Отметки Н в графе 8 таблицы 6 первых точек наблюдения, а также отметки Н станций в графе 8 таблицы 5 вычислены для одного из вариантов студенческой работы.

Таблица 5 - Ведомость увязки превышений высотно-теодолитного хода и вычисления отметок станций

Номера станций	Горизон-тальные проложе-ния, d	Превышения	Поправки в превы-шения	Исправлен- ные превыше- ния hиспр	Отметки станций H	Номера станций
hчерн	hкрасн	hср
I	34,13	4,55	4,57	4,56	-0,01	+4,55	106,48	I
II	111,03	II
37,83	- 5,29	- 5,31	- 5,30	-0,01	-5,31
III	105,72	III
30,35	- 1,95	- 1,97	- 1,96	-0,01	- 1,97
IV	103,75	IV
34,90	- 1,58	- 1,56	- 1,57	-0,01	- 1,58
V	102,17	V
32,82	4,31	4,33	4,32	-0,01	+4,31
I	106,48	I
P=	170,03			+0,05	-0,05	0,00
f h= Σ hср – ΣhT = 0.05 – 0 = +0.05 f h доп = P100 – периметр хода выраженный в сотнях метров; n – число сторон хода.

Таблица 6 - Журнал тахеометрической съемки

Построение топографического плана

Построение координатной сетки

Координатную сетку в виде квадратов со сторонами по 10 см. вычерчивают на листе чертёжной бумаги размером не менее 40×40 см. Необходимое количество квадратов сетки рассчитывают, исходя из полученных значений координат вершин полигона (ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода – графы 11 и 12).

Пример: (Xсев – Xюжн)/50 = количество горизонтальных квадратов.

Где Xсев – абсцисса самой северной точки полигона, а Xюжн – абсцисса самой южной точки.

Сетку вычерчивают остро отточенным карандашом. Расхождение между диагоналями квадратов сетки не должно превышать 0,2 мм. В противном случае сетку чертят заново.

Построение теодолитного хода по координатам его вершин.

Вершины хода наносят на план по их вычисленным координатам (ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода – графы 11 и 12). Нанесение точек производят с помощью циркуля-измерителя и обводят окружностью диаметром 1,5 мм; внутрь этой окружности никаких линий проводить нельзя. Рядом пишут, в виде дроби: в числителе – номер точки, а в знаменателе – взятую из ведомости вычисления координат её отметку с точностью до сотых долей метра. Получившиеся на плане длины сторон хода не должны отличаться более чем на 0,2 мм от значений, записанных в ведомости в графе 6.

Вершины хода наносят на план по их вычисленным координатам. Сначала выясняют, в каком из квадратов сетки находится точка: по направлению x точка должна находиться между линиями сетки с абсциссами 1900 и 1950, по направлению y – между линиями сетки с ординатами 2300 и 2350. От линии с абсциссой 1900 по вертикальным сторонам этого квадрата откладывают вверх расстояние 25,75 (1925,75-1900) и проводят линию, параллельную линии с абсциссой 1900. Вдоль этой линии от вертикальной линии сетки с ординатой 2300 откладывают вправо расстояние 21,11 (2321,11-2300).

Нанесение на план реечных точек.

Отображение реечных точек на плане производят при помощи циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала. По часовой стрелке откладывают горизонтальный угол и, откладывая длину лини (горизонтальное проложение), находим точку на плане. Следует отметить, что точки также подписываются в виде дроби, но в знаменателе отметка округляется до десятых долей метра. Реечные очки обводят окружностями диаметром 1 мм, причём точки на урезе воды обводят окружностями с диаметром 1,2 мм, а отметки округляют с точностью до сотых долей метра.

При съемке со станции I лимб теодолита был ориентирован по направлению на следующую станцию II (отсчет по горизонтальному кругу в направлении на станцию II равен 0°00´). С помощью транспортира, по направлению часовой стрелки, от направления откладывают горизонтальные углы (отсчеты по горизонтальному кругу), измеренные при визировании на реечные точки 1,2,3,4 и 5. Получив на плане направления на эти реечные точки, от станции I по ним откладывают в масштабе 1:500 величины соответствующих горизонтальных расстояний.

Нанесение на план ситуации. Изображение рельефа на плане.

По отметкам станций и реечных точек на плане проводят горизонтали с сечением рельефа 1м. Для построения горизонталей используют метод интерполяции (смотри в учебнике или спрашивай у преподавателя). Полученные точки соединяют плавной линией и, таким образом, получают горизонтали. Отметки горизонталей, через каждые 5м, подписывают в разрыве горизонталей; при этом при этом верх цифр должен быть обращён в сторону повышения ската местности. При каждой замкнутой горизонтали ставят бергштрихи. Через контуры ситуации горизонтали не проводят.

Построение масштаба заложений

В нижней части плана строят масштаб заложений для углов. Задаваясь уклонами и высотой сечения рельефа составляемого плана, вычисляют соответствующие им заложения. Пользуются формулой , где i – уклон, h – превышение (высота сечения рельефа), d – заложение.

Пример:

Для уклона i = 0,02 вычислим заложение. , которое в масштабе плана составляет 100 мм. По одной оси диаграммы откладывают величины уклонов, у концов их подписывают значения уклонов от 0,01 до 0,07 с шагом 0,01. На концах отложенных отрезков восставляют перпендикуляры, по которым откладывают в масштабе 1:500 соответствующие уклонам вычисленные значения заложений d. Через концы отложенных заложений проводят плавную кривую.

Оформление топографического плана участка.

Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью, в соответствии с условными знаками для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. Вспомогательные построения на плане тушью не обводят.

Точки, в которых были определены отметки уреза воды, вычерчивают зелёной тушью. Зелёной тушью проводят и по две крайние линии (кюветы) с обеих сторон шоссе. Горизонтали проводят коричневой тушью. Обычная толщина горизонтали должна быть 0,1 мм, а горизонтали с отметками, кратными 10 м, утолщают в 2,5 раза. Коричневой тушью ставятся и точки в условном знаке песка. Все остальные линии, условные знаки и надписи выполняют чёрной тушью. Номера реечных точек тушью не обводят, оставляя их в карандаше. С северной стороны участка подписывают значения Y, а с восточной – X линий координатной сетки. В верхней части листа выполняют заглавную надпись, в нижней указывают численный масштаб плана, высоту сечения рельефа и размещают масштаб заложений для уклонов.

Масштаб 1:500 Высота сечения рельефа

Рисунок 10 - Образец оформления составленного топографического плана

Решение задач по топографическому плану

Студенту необходимо запроектировать горизонтальную площадку с соблюдением баланса земляных работ.

Для получения исходных данных на прозрачной основе (кальке) строят в масштабе плана сетку квадратов со сторонами 5 м. Конфигурация сетки показана на рис. 11. Кальку прикладывают на план, вершину В/4 и линию В кальки совмещают с той точкой и той линией, которые задаёт преподаватель. Но если исходные данные не даны преподавателем, то вершину В/4 квадрата совмещают с точкой IV и направляют линию В сетки по линии, соединяющей на плане точки IV и V (ее предварительно проводят карандашом). Интерполируя между горизонталями, определяют и надписывают на кальке отметки Н вершин квадратов.

Для облегчения последующих вычислений находят относительные отметки этих же вершин

H₁^отн = H_l – H_min

гдеH_l — отметка l вершины квадрата, найденная интерполяцией; H_min — минимальная из всех отметок вершин сетки квадратов H_min = 103,24 м). Вычисляют проектную отметку горизонтальной площадки

H₀ = H_min + (∑H₁^отн + 2∑ H₂^отн + 3∑H₃^отн + 4∑ H₄^отн) / 4∙n

где ∑H₁^отн — сумма относительных отметок вершин, принадлежащих только одному квадрату; ∑ H₂^отн, ∑H₃^отн, ∑ H₄^отн – суммы относительных отметок вершин,

общих для двух, трех и четырех квадратов соответственно; п — число квадратов на кальке.

H₀ =103,24+((0,0+0,56+0,87+1,25+1,02+0,3+2·(0,24+1,08+0,69+0,32+0,24+0,17)+

+3·(0,67+0,86)+4(0,51+0,54+0,74+0,57)/4∙10) = 103,24+0,59≈103,83

На листе чертежной бумаги составляют в масштабе 1: 100 картограмму земляных работ (рис. 12). Пользуясь вычисленной проектной отметкой H₀ и значениями отметок H_i вершин квадратов, вычисляют рабочие отметки (высоты насыпей и глубины выемок) а_i = H₀— H_i и записывают их на картограмме возле соответствующих вершин.

x = a₁d /(a₁+a₂) y = a₂d /(a₁+a₂)

где a₁ и a₂ – абсолютные значения рабочих отметок на ближайших вершинах квадрата; d – длина стороны квадрата.

Вычисления контролируются соблюдением равенства x + y = d. Например, положение точки нулевых работ на стороне … определено из вычислений:

x = 0,56 ∙ 5,0/(0,56+0,67) = 2,28 м. y = 0,67∙5,0/(0,56+0,67) = 2,72 м.

контроль: 2,28 + 2,72=5,0

Вычисленные расстояния x и y надписывают и откладывают в масштабе на картограмме, находя точки нулевых работ. Соседние точки нулевых работ соединяют утолщенной линией – линией нулевых работ.

Объем земляных работ подсчитывают для насыпи и выемки раздельно в ведомости вычислений объемов земляных работ (таблица 7). В целом квадрате, не пересекаемом линией нулевых работ, объем вычисляемых земляных работ вычисляется по формуле:

υ= d ²∙∑(a /4)

где d – длина стороны квадрата; ∑ a – сумма рабочих отметок его вершин.

Квадраты пересекаемые линией нулевых работ, расчленяют на элементарные фигуры (обычно треугольники). Объем земляной призмы, основанием которой является треугольник, вычисляется по формуле:

υ= S ∙∑(a /3)

где S = площадь треугольника; ∑ a – сумма рабочих отметок его вершин. Например, для фигуры 1:

υ₁ = ;

Для фигуры 2:

υ₂ =

Картограмма земляных работ

масштаб 1:100 рисунок 11

Ведомость вычислений объемов земляных работ.

Ѕ_общ = ∑Sн+∑Sв = 139,5+110,5 = 250,0 м²

∆υ = |∑υ_н| ─ |∑υ_в|= 23,83 ─ 23,66 = 0,17 м²

Контролем правильности вычислений служит равенство суммы площадей всех фигур общей площади планируемого участка Ѕ_общ = n∙d² = 10∙5,0² = 250,0 м², а также равенство (баланс) объемов насыпи ∑υ_н„ и выемки ∑υ_в. По­грешность ∆υ=|υ_н| - |υ_в| не должна превышать 2% общего объема |∑υ_н|+|∑υ_в| земляных работ.]

На картограмме под номером каждой фигуры указывается объем земляных работ в ней с округлением до целых куб. м.