h _раб = Н _n – H ₀.

Отрицательная рабочая отметка указывает на насыпь грунта в данной точке, а положительная – на выемку. Рабочие отметки подписываются красной тушью под отметками поверхности земли и с помощью их строят линию нулевых рабочих отметок, называемую линией нулевых работ. Точки нулевых рабочих отметок можно определить графоаналитическим или графическим способами.

• 
  Графоаналитический способ заключается в вычислении расстояний х до точек нулевых рабочих отметок (нулевых работ), а затем в графическом определении на плане по х положения искомой точки на стороне квадрата или его диагонали. Расстояние до точек нулевых работ определяют по известной формуле:
  

;

Для контроля

,
где d – сторона квадрата (здесь d = 10 м); h _л ,h _п – рабочие отметки вершин квадрата, расположенные слева и справа от точки нулевых работ. Величины х и d-x, вычисленные по формулам, должны составлять в сумме величину d.

• 
  Графический способ состоит в определении положения точки нулевых работ путем графических построений. Получив таким образом ряд нулевых работ, соединяют их плавной пунктирной линией красного цвета, которая будет являться линией нулевых работ. Она разделяет площадку на участки выемки и насыпи. Участок насыпи показывают штриховкой.
  

Например, откладывая в заданном направлении от вершин квадрата в противоположные направления рабочую отметку выемки (0,06) и рабочую отметку насыпи (-0,09) в масштабе и соединив полученные точки, найдем искомую точку С или m, которые являются точками нулевых работ (рис.).

После вычисления рабочих отметок и построения линии нулевых работ подсчитывают объемы земляных работ.

2. 
   Для проектирования наклонной площадки принимают уклон I = 0,05 c севера на юг. Проектную отметку начальной линии принимают равной Н ₀. Эту линию располагают посередине площадки.
   

Зная проектную отметку начальной линии Н ₀ и заданный уклон I проектируемой наклонной площадки, вычисляют проектные отметки Н _к вершин всех квадратов по формуле:

H _k = H ₀ +( I a),
Где а – горизонтальное расстояние между начальной и определяемой точками.

Учитывая направления уклона I, знак «+» относится к точкам, лежащим выше начальной. А знак «-« - к точкам, лежащим ниже ее.

Затем вычисляют рабочие отметки вершин всех квадратов как разность между отметками поверхности земли H _n в вершинах квадратов и вычисленными проектными отметками Н _к:
H _раб = H _n - Н _к.
Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке
Для подсчета объемов земляных работ составляют картограмму земляных работ, на которую выписывают отметки поверхности земли, проектные и рабочие отметки всех вершин квадратов. Положительный знак h_раб рабочей отметки указывает на необходимость выемки грунта в этой точке. А отрицательный знак – на подсыпку. Линия нулевых работ является границей между площадью насыпи и выемки.
Подсчет объемов земляных работ можно произвести четырьмя способами:

1. 
   Способ треугольных призм:
   

Для получения треугольных призм во всех квадратах строят треугольники и объем насыпи V _{н (в)} каждой треугольной призмы подсчитывают по формуле:

,
где S_Т – площадь основания треугольной призмы, м²; h₁,h₂,h_{3 –} рабочие отметки в углах основания призмы (или отметки вершин квадратов), м.

Общий объем насыпи и выемки грунта по всей площадке получают суммированием соответствующих объемов каждой треугольной призмы.

2. 
   Способ четырехугольных призм:
   

Предполагается, что каждая четырехугольная призма ограничена вертикальными плоскостями, плоским основанием и наклонной верхней плоскостью. Высоту призмы принимают равной среднему арифметическому h_ср из рабочих отметок h₁, h₂, h ₃, h₄ – угловых точек ее поверхности:

.

Тогда объем V _{в (н)} выемки (или насыпи) грунта для каждого квадрата сетки подсчитывают, пользуясь формулой:

V _{в (н)} =S₂ h _ср,

Где S₂ –площадь основания четырехугольной призмы, м². Общий объем насыпи и выемки грунта по всей площадке также получают суммированием соответствующих объемов всех четырехугольных призм.

3. 
   Способ Стрельчевского:
   

Подсчет объемов земляных работ производят по формулам:

,

.

Где v_н, v_в – объем насыпи и выемки грунта в каждом квадрате, м³; - арифметическая сумма рабочих отметок насыпи и выемки грунта в квадрате, м; d – сторона квадрата, 10 м. Подсчет объемов земляных работ сводят в таблицу. Расхождение объемов выемки и насыпи грунта по всей площадке не должно превышать 5%.

ИНЖЕНЕРНО – ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
1. Построение на местности угла заданной величины
С технической точностью, порядка 1 ^|:

Для этого устанавливают теодолит в рабочее положение в вершине угла: в точке О отрезка ОА (рис.), совмещают нуль алидады горизонтального круга с нулем лимба и, при закрепленной алидаде, визируют на точку А. Алидаду открепляют и поворачивают на отсчет, соответствующий заданному углу .

По направлению визирной оси трубы на заданном расстоянии выставляют шпильку (вешку), перемещая ее до совпадения с вертикальной нитью сетки. Переводят трубу через зенит и повторяют те же действия при другом положении вертикального круга.

По направлению визирной оси устанавливают другую вешку. Расстояние между двумя точками, полученными при двух положениях вертикального круга, делят пополам и закрепляют полученную точку С. Для контроля угол измеряется при двух положениях вертикального круга.

С повышенной точностью, порядка 10^||:

После построения угла заданной величины измеряют его несколькими приемами (не менее трех). Измеряют расстояние от вершины угла по точке С (рис.). Вычисляют разность измеренного _изм. и проектного_пр. углов:

/\_изм. - _пр.

Вычисляют величину отрезка С₁С:

;

где .

Перемещая точку С перпендикулярно к линии ОС на длину отрезка С₁С, получаем на местности заданный проектный угол _пр. Необходимая точность построения угла может быть вычислена так:
,

где ОС – расстояние от вершины угла до точки С; m_l – точность измерения перпендикуляра С₁С.

2. Построение на местности проектного расстояния или линии заданной длины
Задачу выполняют в следующем порядке:

• 
  От исходной точки О по направлению к точке В откладывают проектное расстояние (горизонтальное) и закрепляют колышками конечную и начальную точки отрезка;
  

• 
  Измеряют длину отрезка несколько раз (не менее трех) и вычисляют среднее значение Д_ср.;
  

• 
  Измеряют угол наклона с точки О на точку В или определяют превышение между этими точками;
  

• 
  Вычисляют среднюю длину и поправки: за наклон, компарирование, температуру. Поправку за компарирование /\ Д _к. Берут из технического паспорта мерного прибора.
  

Поправка за наклон вычисляется по формулам:

где h –превышение конечных точек измеряемой стороны, - угол наклона, Д – измеренная длина.

Поправку за температуру мерного прибора вычисляют по формуле:

где коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлен мерный прибор (для стали ); Д – длина линий; t – температура воздуха во время производства измерений; t₀ –температура воздуха при компарировании мерного прибора.

• 
  Подсчитывают суммарную поправку по следующим формулам:
  

• 
  Переносят точку В по направлению ОВ на величину отрезка, равного /\Д. Линию промеряют в двух направлениях и вычисляют относительную погрешность.
  

3. 
   Вынесение на местность точки с заданной отметкой
   

Каждая бригада переносит на местность две – три заданные преподавателем проектные отметки.

Задача выполняется следующим образом:

Устанавливают нивелир примерно посередине между репером с отметкой H _RP и выносимой точкой (рис.). По рейке, установленной на репере, берут отсчет a.

Вычисляют отметку горизонта инструмента:

ГИ = H _RP + а.

Вычисляют отсчет B, который должен быть на рейке, установленной в точке с проектной отметкой Н _пр.

B=ГИ - Н _пр. (*)

В искомой точке ставят колышек выше проектной отметки и забивают его до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен вычисленному по формуле (*).

Для контроля измеряют превышение между забитым колышком и репером по черной и красной стороне рейки.

4. 
   Построение на местности линии и плоскости заданного уклона
   

Пусть от точки А с отметкой Н _А требуется построить на местности линию длиной L c уклоном i. (рис.).

Над точкой А располагают теодолит и измеряют его высоту i_А. Вычислив соответствующий данному уклону iвертикальный угол устанавливают этот угол на вертикальном круге с учетом места нуля.

Затем, перемещая рейку по вертикали над другим концом линии, пока отсчет по ней не станет равным высоте прибора _А, фиксируют пятку рейки при помощи колышка (см. задачу 3). Таким же способом определяют положение промежуточных точек линии.

Построение линии заданного уклона можно осуществить при помощи нивелира. Для этого между точками А и В устанавливают нивелир так, чтобы два его подъемных винта были параллельны заданной линии (рис.).

Вычисляют отметку

Н _В = Н _А +I L;

Где I - проектный уклон, L – горизонтальное расстояние от А до В.

Вычисленную отметку выносят на местность способом, описанном в задаче 4. Затем, действуя подъемными винтами, наклоняют трубу нивелира до тех пор, пока отсчеты по рейкам в точках А и В не станут одинаковыми и равными а. В результате линия визирования будет параллельна линии заданного уклона I. Промежуточные точки линии определяют установкой рейки в точках С и Д и получением по ним отсчета, равного b.

5. 
   Передача отметки на дно котлована и на монтажный горизонт
   

Решением задачи предусматривается передача отметки с одного горизонта на другой, когда разность высот превышает длину рейки. В этом случае применяют остальные рулетки или ленты с подвешенным грузом.

На краю котлована подвешивают рулетку с помощью кронштейна, внизу к рулетке прикрепляют груз (рис.).

Рейки устанавливают на репере и на колышке, забитом в точке С на дне котлована. Нивелирование выполняют, как правило, двумя нивелирами, один из которых устанавливают на дне котлована, а другой – на исходном горизонте. Отсчеты по рулетке берутся по нивелирам одновременно двумя наблюдателями. Рулетка во время снятия отсчетов должна быть неподвижна. Если в распоряжении имеется только один нивелир, необходимо производить измерения несколько раз (не менее трех), обеспечивая неподвижность рулетки на протяжении всего цикла измерений.

Вычисляется отметка точки С на дне котлована:

Н _С = Н _RP + a - b₁ + b₂ – c. (**)

Передача отметки на монтажный горизонт осуществляется аналогично (рис.).

Вычисление отметки точки С производится по формуле (**)

6. 
   Определение высоты объекта
   

В случае, если высоту объекта невозможно измерить непосредственно, ее можно определить косвенным способом (рис.).

Для этого на местности устанавливают теодолит, определяют горизонтальное расстояние от теодолита до объекта L, измеряют вертикальные углы: на верх объекта _, и низ объекта _. Вычисляется высота объекта:

h
(***)

=L (tg _tg_;

Где значения вертикальных углов _ и _ берут со знаком «+».

Затем теодолит устанавливают в другую точку (по возможности в перпендикулярном положении) и высота объекта определяется повторно.

Допустимое расхождение между полученными высотами не должно превышать величины .

7. 
   Определение расстояния до недоступного объекта
   

В случае, когда невозможно измерить расстояние между точками непосредственно, его можно определить косвенным способом (рис.)

На местности разбивают базис b₁ и измеряют его несколькими приемами в точках А и В устанавливают теодолит и измеряют горизонтальные углы _ и ₂ одним полным приемом. Затем вычисляют горизонтальные расстояния L₁ и L₂:

(****)

(*****)

Для контроля на местности можно разбить базис b₂ и аналогично определить расстояния L₂ и L₃:

8. 
   определение высоты недоступного объекта
   

Для решения этой задачи необходимо вначале определить расстояние от прибора до объекта, а затем найти высоту самого объекта. С этой целью на местности разбивают базис b₁ (рис.) и измеряют его несколькими приемами. В точках А и В последовательно устанавливают теодолит и измеряют горизонтальные углы _ и ₂ (рис.) – одним полным приемом. Одновременно с этим измеряют вертикальные углы _ и _ (рис.) в начале точки А, затем в точке В. По формулам (****) и (*****) вычисляются расстояния L₁ и L₂ (рис.). Допустимое расхождение между полученными высотами не должно превышать величины .

9. 
   Проверка вертикальности и определение крена сооружений
   
10. 
    
    

Задача может решаться в двух вариантах:

А) центры верхней части сооружения (точка С) и нижней части (точка К) – четко обозначены (рис.);

В) центры верха и низа сооружения не имеют четкого обозначения (рис.).

В варианте А) вертикальность сооружения проверяется теодолитом, установленным в точках А и В во взаимно перпендикулярных направлениях (рис.).

После приведения теодолита в рабочее положение, визируют на точку С и проецируют её на нижнюю часть сооружения, отмечая проекцию штрихом. Проецирование производим при двух положениях вертикального круга. Находим среднее положение проекции (С^/). Измеряют расстояние l между центром низа сооружения (К) и центром проекции (С^/). Расстояние l измеряют с точностью до 0,001 м. Угловую величину крена можно подсчитать по формуле (18):


(******)
,

где h – высота сооружения; .

В варианте В) проекции нижней и верхней частей сооружения находят следующим образом. Теодолит устанавливают в точке А (рис.). Измеряют двумя приемами горизонтальный угол между левым и правым краями сооружения. При этом не измеряют установку зрительной трубы по высоте. Устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный половинному значению измеренного угла . При этом отсчете проецируют визирным лучом на низ сооружения, отмечают точку С^/. Точка С^/ будет являться проекцией оси верха сооружения. Измеряют несколькими приемами горизонтальный угол между левыми и правыми краями сооружения. Устанавливают на горизонтальном круге отсчет, равный половинному значению угла . По направлению визирного луча отмечают точку К – это проекция низа сооружения. Расстояние l между точками С^/ и К – линейная величина крена. Угловую величину крена можно определить по формуле (******).

Как и в варианте А) работа должна выполняться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

ПОЛЕВОЙ КОНТРОЛЬ
После выполнения полевых работ преподавателем выполняется полевой контроль, то есть проверяется точность и качество выполнения полевых работ (точность построения планово – высотного обоснования, точность выполнения съемки и построение плана местности, точность нивелирования поверхности, трассирование автодороги, решения задач). За полевой контроль бригаде выставляется оценка.

После полевого контроля мы сдали все инструменты.

По всем выполненным полевым и камеральным работам нашей бригадой составлен отчет, состоящий из 70 страниц и следующих приложений:

Итогом практики является сдача зачета руководителю практики. На зачете требуется знать:

• 
  Методику выполнения всех полевых и камеральных работ;
  
• 
  Иметь практические навыки по выполнению всех видов работ, указанных в программе практики.
  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За время прохождения практики нашей бригадой выполнено следующие виды работ:

1. 
   Получение инструментов, ознакомление с программой практики;
   
2. 
   Поверки инструментов: теодолита, нивелира, осмотр мерной ленты, реек, штативов, поверки выполнены индивидуально каждым членом бригады;
   
3. 
   Создана геодезическая съемочная основа в виде замкнутого полигона, состоящая из девяти точек;
   
4. 
   Выполнена теодолитная и тахеометрическая съемки местности, площадью м²;
   
5. 
   По результатам съемки составлен топографический план участка местности в масштабе 1:500;
   
6. 
   Выполнены разбивочные работы для одной стороны квадрата, размером 20х20 м;
   
7. 
   Мы ознакомились с методикой выполнения камерального и полевого трассирования автодороги;
   
8. 
   Мы ознакомились с методом решения следующих инженерно – геодезических задач:
   
   • 
     Построение на местности угла заданной величины;
     
   • 
     Построение на местности проектного расстояния или линии заданной длины;
     

• 
  Вынесение на местность точки с заданной отметкой;
  
• 
  Построение на местности линии и плоскости заданного уклона;
  
• 
  Передача отметки на дно котлована и на монтажный горизонт;
  
• 
  Определение высоты объекта;
  
• 
  Определение расстояния до недоступного объекта;
  
• 
  Определение высоты недоступного объекта;
  
• 
  Проверка вертикальности и определение крена сооружений.
  

И нами выполнены следующие две задачи:

• 
  
  
• 
  
  

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Закатов П.С. и др. «Инженерная геодезия». М.: Недра, 1978. 584 с.
   
2. 
   Хейфец Б.С., Данилевич Б.Б. «Практикум по инженерной геодезии». М.: Недра, 1979. 332 с., ил.
   
3. 
   Петеро П. «Пятизначные таблицы тригонометрических функций». М.: Недра, 1975. 294 с.
   
4. 
   Митин Н.А. «Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах. М.: Недра, 1978. 470 с., ил.
   
5. 
   Геодезические работы при изыскании и проектировании объектов линейного типа: Методические указания/ Сост. С.А. Макаров. Новокузнецк, Сибирский металлургический институт, 1981. 27 с., ил.
   
6. 
   Багратуни Г.В., Ганышин В.Н., Данилевич Б.Б. и др. «Инженерная геодезия». – М.: Недра, 1984.
   
7. 
   Новак В.Е., Лукъянов В.Ф, Буш В.В. и др. «Курс инженерной геодезии». – М.: Недра, 1989.
   
8. 
   Стороженко А.Ф., Некрасов О.К. «Инженерная геодезия». – М.: Недра, 1993.
   
9. 
   «Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. Наземные съемки». М.: Недра, 1977. 135 с.
   
10. 
    Маслов А.В., Гордеев А.В., Александров Н.Н., Соберайский К.С., Батраков Ю.Г. «Геодезия». – М.: недра, 1072. 528 с.