ВВЕДЕНИЕ
Настоящее пособие по учебной инженерно-геодезической практике написано в соответствии с Типовыми программами практик для строительных специальностей и новой Программой курса “Инженерная геодезия”, утвержденной Учебно-методическим объединением по инженерно-строительным специальностям в 2001г.
В пособии рассмотрены вопросы, касающиеся организации инженерно-геодезической практики и распределения времени студенческой бригады, правила обращения с геодезическими приборами. Приведён порядок производства геодезических измерений, их обработки и оформления материалов. Материал изложен по видам работ.
Практика проводится по окончанию 1 курса в течение 4 недель.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИКЕ
1.1. Цель и задачи практики
Цель практики – углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса “Инженерная геодезия”, ознакомление с организацией геодезических работ в полевых условиях.
Задачи практики – приобретение студентами навыков в работе с геодезическими приборами, овладение техникой геодезических измерений и построений, умение организовать работу коллектива, развитие интереса к научным исследованиям.
1.2. Организация учебной практики
К учебной инженерно-геодезической практике допускаются студенты, сдавшие зачеты и экзамены по инженерной геодезии.
Общее учебно-методическое руководство практикой осуществляет преподаватель дисциплины «Инженерная геодезии», а для непосредственного решения всех вопросов, возникающих на практике, приказом директора филиала назначается руководитель практики из числа преподавателей филиала.
Руководитель практики вместе с руководителем цикла формируют бригады из 5-6 студентов и назначают бригадиров.
Состав бригады не меняется в течение всего периода практики.
Каждой бригаде отводится участок для выполнения работ и выдается график их проведения.
Примечание: 1. Камеральные работы по каждому виду работ выполняются параллельно с полевыми работами. 2. Общий зачет принимается после выполнения всех видов работ, оформления документации, сдачи приборов и литературы.
Перед зачетом все чертежи и полевые журналы должны быть подписаны руководителем практики и сложены в папку с приложением перечня выполненных работ и их объемов.
Зачет по инженерно-геодезической практике руководитель практики.
На зачете каждый член бригады должен показать знание методов выполнения и организации работ, входящих в программу практики, поверок и юстировки приборов, умение обращаться с ними.
1.3. Правила внутреннего распорядка
Приборы, принадлежности, таблицы и учебную литературу получает бригадир в у руководителя практики. В случае поломки или утери геодезических приборов и оборудования материальную ответственность несет вся бригада в целом. Бригадир закрепляет за каждым членом бригады определенные приборы и принадлежности.
Порядок выдачи и приемки приборов устанавливает руководитель цикла.
Бригадир ведет дневник, ежедневно отмечая в нем отсутствующих, опоздавших и ушедших с работы раньше установленного времени с указанием причин. В дневник также записываются вопросы, возникающие в процессе работы. Преподаватель ежедневно просматривает дневник, проверяет записи бригадира, дает необходимые разъяснения и указания по ходу работы и подписывает дневник.
Каждый студент должен выполнить все виды работ, предусмотренные программой практики.
До получения приборов студенты под руководством преподавателя изучают технику безопасности и правила поведения на практике.
Без изучения правил техники безопасности студенты к прохождению практики не допускаются.
Перед выполнением очередного вида работ студентам необходимо ознакомиться с содержанием работы в целом, изучить методику ее выполнения, выслушать пояснения преподавателя. Перед началом работы в бригаде распределяются обязанности и порядок их чередования. При этом в каждом виде работ студент последовательно выполняет обязанности исполнителя, записывающего и рабочего (реечника).
Записи в журналах измерений производят четко, шариковой ручкой или простым карандашом, не допуская неясных, трудночитаемых, малоразборчивых цифр и букв.
Исправление и подчистка записей отсчетов, и подчистка записей вычислений в журналах категорически запрещена. Неправильные записи перечеркиваются и подписываются исполнителем работ.
Полевые журналы подлежат строгому учету и хранению. Страницы журналов должны быть пронумерованы и число их заверено руководителем бригад.
В каждый журнал обязательно записывают все данные, указанные в заглавном листе, заполняют сведения и описание приборов, формул, по которым производились вычисления, оглавления, вычерчивают схему ходов.
1.4. Обязанности студентов и бригадира
Студент при прохождении геодезической практики обязан:
-
быть на месте работы в назначенное время и принимать активное участие в выполнении работ по программе практики. В дождливую погоду студенты являются на практику как обычно и занимаются камеральными работами; -
беречь геодезические приборы, строго выполняя правила обращения с ними; -
выполнять правила техники безопасности; -
соблюдать правила поведения и распорядок дня, установленный на период прохождения практики; -
не отлучаться с практики без разрешения непосредственного руководителя практики; -
принимать активное участие в проводимых общественных мероприятиях; -
поддерживать чистоту в занимаемых аудиториях, а по завершении практики сделать генеральную уборку.
Бригадир обязан:
-
получить, необходимые для работы бригады геодезические приборы, принадлежности и литературу в геокамере; обеспечить их правильное хранение, использование и сохранность; -
организовать работу бригады, обеспечив полное выполнение задания и равномерное участие членов бригады во всех полевых и камеральных работах; -
вести рабочий дневник бригады и учет выхода членов бригады на работу; -
немедленно докладывать руководителю практики о несчастных случаях и заболеваниях студентов бригады.
1.5. Правила обращения с геодезическими приборами
Для выполнения работ студентам выдаются дорогостоящие геодезические приборы, требующие бережного обращения. Качество работы приборов и срок их службы зависит от аккуратности работы с ними и ухода.
При получении приборов необходимо на месте проверить их комплектность согласно описи, произвести внешний осмотр каждого прибора и принадлежности, изучить крепления прибора в футляре.
При пользовании приборами необходимо соблюдать следующие правила:
-
при укладке приборов в футляр нельзя прилагать усилий, а после укладки следует затянуть зажимы (винты); -
теодолиты и нивелиры следует брать за подставку, а кипрегели за ручку (стойку); -
при установке прибора на штатив необходимо, не выпуская его из рук, закрепить становым винтом; -
не следует сильно затягивать становые и зажимные винты прибора; -
нельзя оставлять приборы, в особенности на штативах, без присмотра; -
оберегать приборы от ветра, дождя и нагрева лучами солнца (с помощью зонта, чехла и т. п.); -
следить за креплением и устойчивостью зонта, а при наличии ветра, придерживать его руками; -
переносить приборы нужно в вертикальном или слегка наклоненном положении с закрепленными зажимными винтами и сложенными ножками штатива, закрепленными барашками; -
при использовании мерной ленты следует учитывать, что она изготовлена из хрупкой стали, поэтому нельзя допускать образования колец и петель, нельзя оставлять ленту на проезжей части дороги; -
в сырую погоду после окончания работы ленту при ее свертывании необходимо протереть сухой тряпкой; -
прибор, попавший под дождь, необходимо по возвращении в помещение вынуть из футляра, протереть сухой тряпкой и дать просохнуть перед установкой в футляр; -
рейки необходимо оберегать от поломок, не бросать на землю и предохранять деления шкалы рейки от стирания о грунт; -
при переноске вех и шпилек следует соблюдать осторожность – переносить острым концом от себя, чтобы не нанести травму себе или товарищу. Категорически запрещается бросать вехи и шпильки, надо передавать их из рук в руки;
Перед сдачей приборов и принадлежностей на склад необходимо:
-
проверить комплектность приборов и очистить их от пыли и грязи; -
ленты, рулетки очистить от ржавчины и протереть масляной тряпкой; -
составить дефектную ведомость за подписью бригадира с указанием недостающих частей и обнаруженных в процессе работы поломок и неисправностей. Дефектная ведомость или записка вкладывается в упаковочный футляр и предъявляется при сдаче прибора.
На утерянное или испорченное имущество и приборы составляется акт за подписью виновного, бригадира и заведующего лабораторией кафедры. За утерю или поломку приборов, бригада несет материальную ответственность.
2. ОСМОТР И ПОВЕРКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Задача: закрепить знания, полученные при работе с геодезическими приборами, проверить их пригодность к работе, выполнить их поверки.
Поверки теодолитов, нивелиров и комплекта мензулы выполняются в последовательности, изложенной в Сборнике инструкций по производству поверок геодезических приборов и учебном пособии “Изучение устройства и выполнение поверок геодезических приборов”.
Поверку мерной ленты делают на компараторе, длина которого известна, или длину ленты определяют при помощи контрольной ленты.
После проверки каждого прибора составляется акт поверок, который подписывают все члены бригады. В приложении приведены образцы актов поверок теодолита, нивелира, комплекта мензулы.
При выполнении поверок и оформлении актов необходимо придерживаться следующего порядка ведения отчета:
-
Записывается порядковый номер поверки и приводится ее название. Все поверки излагаются в требуемом порядке их выполнения и нарушение последовательности (перестановка их местами) недопустимо, поскольку иначе последующими действиями можно нарушить условия предыдущей поверки. -
Кратко описываются действия для проверки условия поверки. Приводятся необходимые схемы, отсчеты по приборам, формулы, выполняются требуемые расчеты. -
В случае невыполнения условия поверки кратко излагаются действия для проведения юстировки прибора, если юстировка предусматривается в полевых условиях. Юстировка проводится до окончательного выполнения условия поверки. Юстировку следует производить осторожно, т.к. юстировочные винты (под шпильку или отвертку) очень хрупкие и могут сломаться. -
Оформляется окончательный вид отчета и записывается вывод по каждой поверке. Акт поверок оформляется на стандартных листах формата А4 с титульным листом установленной формы. Все записи выполняются четко, без помарок чернилами и карандашом. Неправильные записи зачеркиваются тонкой линией с обязательной подписью исполнителя.
Геодезические приборы относятся к сложному и дорогостоящему оптико-механическому оборудованию, поэтому при работе с ними следует соблюдать осторожность в обращении, беречь их от порчи, поломок и повреждений (не допускать падения, беречь от атмосферных осадков и т.п.).
3. ПОЛЕВЫЕ И КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
3.1. Тахеометрическая съемка
Задание: произвести съемку участка площадью 2 – 3 га на основе теодолитно-высотного хода (замкнутого и диагонального) из расчета по две станции на одного студента.
3.1.1. Приборы и принадлежности:
-
Теодолит со штативом; -
Вешки (3 штуки); -
Стальная 20-метровая мерная лента со шпильками (6 шпилек и 2 кольца); -
Колышки для закрепления вершин хода (на асфальте или бетоне вершины закрепляют масляной краской); -
Нивелирные рейки (2 штуки); -
Топор; -
Журнал измерения углов и линий; -
Тахеометрический журнал; -
Тетрадь для ведения абриса; -
Бланки ведомости вычислений координат и высот пунктов сети съемочного обоснования; -
Калькулятор; -
Тахеометрические таблицы; -
Чертежная бумага, карандаши, ручки; -
Транспортир или тахеограф; -
Масштабная линейка.
3.1.2. Полевые работы
3.1.2.1. Плановое и высотное обоснование
Задача: освоить методику создания планового и высотного обоснования на снимаемом участке, закрепить навыки измерения горизонтальных и вертикальных углов и расстояний на местности, обработки геодезических измерений и вычисления координат и высот точек обоснования.
Плановое съемочное обоснование создается проложением теодолитных ходов, основного и диагонального. Основной ход – замкнутый. Диагональный ход, проложенный внутри полигона, примыкает к вершинам основного хода.
Состав полевых работ при создании планового и высотного съемочного обоснования следующий:
-
Рекогносцировка местности и закрепление пунктов; -
Измерение углов; -
Измерение сторон; -
Привязка теодолитного хода к пунктам опорной геодезической сети.
3.1.2.2. Рекогносцировка участка
Рекогносцировка – это детальное изучение местности в полевых условиях. В результате рекогносцировки выбирают местоположение вершин теодолитного хода. Рекогносцировка выполняется при непосредственном руководстве преподавателя и участии всех членов бригады. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком. Смежные с ней вершины выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должна быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений. Длины сторон теодолитного хода не должна превышать 350 м и быть менее 20 м (на застроенной территории).
Для проверки видимости на смежных вершинах теодолитного хода устанавливают вешки. Видимость между точками считается хорошей, если вешка видна на 0,5 высоты.
После установления видимости начальную точку закрепляют окончательно (забивают колышек вровень с землей или обозначают масляной краской). А процесс рекогносцировки продолжают, переходя на следующую точку. Нумерация точек ведется по ходу часовой стрелки.
Запрещается закреплять пункты теодолитного хода на проезжей части дорог или на дорожках для пешеходов.
3.1.2.3. Измерение углов
Измеряются внутренние углы полигона.
Точка, над которой устанавливают теодолит для выполнения измерений, называется станцией. На каждой станции теодолит приводят в рабочее положение: центрируют над вершиной угла; горизонтируют (приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение); подготавливают зрительную трубу теодолита к наблюдениям.
Центрирование теодолита над вершиной угла осуществляется с помощью нитяного отвеса. Теодолит центрируется тем точнее, чем короче стороны теодолитного хода.
В инструкции по топографической съемке в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500 указано, что центрирование теодолита производится с точностью до 3 мм.
В задней и передней точках теодолитного хода устанавливаются вешки так, чтобы они были расположены за точками на расстоянии 1 – 2 см и находились на продолжении сторон теодолитного хода.
На вешках обязательно отмечается шнурком высота теодолита на данной станции.
Горизонтальные углы измеряются способом приемов с перестановкой лимба перед вторым полуприемом на угол приблизительно 90° .
Зрительную трубу теодолита при круге лево (Л) наводят на заднюю вешку так, чтобы средняя нить совмещалась с самой нижней частью вехи. Это делается для уменьшения ошибки из-за наклона вехи. Вертикальная нить сетки должна проходить посредине вехи. Отсчет по горизонтальному кругу записывают в графу 4 журнала измерения углов и линий (табл. 3.1). Затем подъемными винтами поправляют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга, наводящим винтом зрительной трубы перемещают среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу, записывая его в графу 7 журнала.
Открепив колонку зрительной трубы, поворачивают ее на переднюю вешку и наводят на низ вешки. Берут отсчет по горизонтальному кругу, записывают его в графу 4. Поправив положение пузырька уровня, наводят среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу (графа 7).
Затем открепляют зажимной винт лимба, поворачивают его на угол приблизительно 90° , зажимают лимб. Переводят трубу через зенит и все наблюдения повторяют при круге право (П), начиная с передней точки.
Как только взяты все отсчеты, сразу же (не снимая теодолит со станции) вычисляют значение горизонтального угла, справа по ходу лежащего. Расхождения значений углов в полуприемах не должны превышать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла из двух полуприемов. Одновременно вычисляют и углы наклона.
При этом обращают внимание на то, что расхождения между прямыми и обратными углами наклона были не более двойной точности теодолита и имели противоположные знаки.
3.1.2.4. Измерение сторон
Измерение сторон теодолитного хода надо выполнять последовательным уложением мерной ленты в створ линии. При длине линии более 100 метров в створе линии устанавливают дополнительные вешки. Вешат линии при помощи теодолита.
Длины сторон в теодолитных ходах измеряют в прямом (Дпр) и обратном (Добр) направлениях. Для теодолитных ходов разность (Дпр – Добр) между измеренными значениями одной и той же стороны, отнесенная к средней длине Д стороны хода, должна удовлетворять требованию:
При измерении длин сторон теодолитного хода могут встретиться препятствия (овраг, проезжая часть дороги с интенсивным автомобильным движением и т.п.), поэтому расстояние между станциями непосредственно измерить нельзя. В таких случаях его определяют косвенным путем как недоступное.
3.1.2.5. Привязка теодолитного хода к пунктам опорной геодезической сети
Чтобы определить дирекционные углы сторон теодолитного хода и координаты его пунктов в государственной или местной системе координат, выполняют привязку теодолитного хода к существующим пунктам городской полигонометрии. Пункты привязки и их координаты задаются преподавателем.
Чаще всего привязку выполняют непосредственным примыканием теодолитного хода к исходным пунктам.
При таком примыкании на исходных пунктах А и С измеряют углы b 1 и b 2 между направлениями на опорные пункты и на привязываемую точку теодолитного хода. Кроме этого измеряют все углы в точке 1 теодолитного хода.
Если нельзя поставить теодолит в точку С, то применяется другой способ привязки (рис.3.3,б). При таком примыкании на исходном пункте А измеряют примычный угол b между направлениями на другой опорный пункт С и на ближайшую точку теодолитного хода I, а также длину стороны А – I.
Зная примычный угол b , можно от дирекционного угла направления АС перейти к дирекционному углу стороны хода АI и, зная координаты пункта А и длину стороны АI, вычислить координаты точки 1 и дирекционный угол линии I – II. Контролем нахождения координат точки I и направления линии I – II является нахождение их через координаты пункта С и угол g , измеренный на местности.
Если непосредственное измерение лентой линии АI невозможно, ее определяют как недоступное расстояние. Измеряют вспомогательные базисы b и b1 (рис.3.3, в) и углы, что позволяет определить исходную длину линии АI = S. Измерение углов b А и b 1 обеспечивает передачу дирекционного угла с исходного направления АВ на стороны АI и I – II.
Если пункт А недоступен для измерения углов, то вместо угла b А можно измерить угол g (рис.3.3, г). Тогда, вычислив , найдем требуемый примычный угол b А = 180° – d – g .
Высота одной из точек съемочного обоснования определяется геометрическим или тригонометрическим нивелированием (по указанию преподавателя) привязкой теодолитного хода к реперу или марке.
3.1.3. Обработка результатов измерений
Обработка результатов измерений выполняется в соответствии с порядком, указанным в [7].
3.1.4. Производство тахеометрической съемки
На основании материалов тахеометрической съемки составляют план с изображением ситуации и рельефа местности. Характерная особенность тахеометрической съемки – быстрота, с которой выполняются полевые работы, поскольку план составляют в камеральных условиях. Масштаб плана, высота сечения рельефа выдаются руководителем практики в соответствии с рабочей программой практики.
Работу на станции ведут в следующей последовательности:
1) Устанавливают теодолит над точкой съемочного обоснования и приводят его в рабочее положение. Нивелирной рейкой с точностью до 0,01 м измеряют высоту теодолита V. Результат записывают в журнал тахеометрической съемки. Для упрощения последующих вычислений рекомендуется высоту прибора V отметить на рейке шнурком или лентой яркого цвета и при наблюдениях визировать на эту отметку.
2) Определяют место нуля вертикального круга и записывают его в журнал тахеометрической съемки.
3) Ориентируют лимб по направлению на одну из точек съемочного обоснования. Так как тахеометрическая съемка выполняется при одном положении вертикального круга, целесообразно ориентировать теодолит при положении вертикального круга слева (Л). Для ориентирования совмещают отсчетный индекс алидады с нулевым штрихом лимба горизонтального круга, закрепляют алидаду, открепляют лимб и, вращая его, визируют на выбранную точку съемочного обоснования. После этого закрепляют лимб и наводящим винтом лимба совмещают центр сетки нитей с выбранной точкой.
4) На каждой станции наблюдатель и записывающий осматривают участок съемки, выявляют характерные точки ситуации и рельефа. Записывающий составляет абрис. На абрисе показывают положение станции, на которой стоит теодолит, станцию, на которую теодолит сориентирован, снимаемые предметы и контуры местности, выбираемые реечные точки. Реечные точки должны иметь сквозную нумерацию на всем снимаемом участке с первой по последнюю станцию. При съемке ситуации реечные точки должны быть на всех поворотах контуров, а также через принятые расстояния на прямых участках контуров. При съемке рельефа реечные точки выбирают на характерных для рельефа элементах – на вершинах, точках перегиба ската и т. д. Их распределяют равномерно по всему участку. Обычно направление скатов показывают на абрисе стрелками. При составлении абриса намечают последовательность перехода с одной точки на другую.
5) Последовательно устанавливают рейку на все намеченные точки. При визировании на рейку вертикальную нить сетки совмещают с осью рейки, а горизонтальную – с отсчетом, соответствующим высоте прибора. Если этот отсчет не видно, то среднюю нить наводят на какой-либо отсчет, кратный метру (2 или 3 м) и записывают его в соответствующую графу тахеометрического журнала.
Отсчеты берут в следующей последовательности:
-
по дальномеру (с точностью до 0,1 см); -
по вертикальному кругу, предварительно поправив пузырек уровня (с точностью до 1'); -
по горизонтальному кругу (с точностью до 1' ).
Результаты наблюдений записывают в тахеометрический журнал. Номер реечной точки в журнале и абрисе должны совпадать.
После снятия отсчета по вертикальному кругу дается команда реечнику (например, взмахом руки) переходить на следующую точку.
6) По окончании работ на станции для контроля вновь визируют на начальное направление и записывают отсчет по горизонтальному кругу. Расхождение с начальным направлением не должно превышать учетверенной точности прибора. При больших расхождениях наблюдения на станции повторяют.
3.1.5. Обработка материалов съемки
Обработка тахеометрического журнала и построение тахеометрического плана выполняется в соответствии с методическими указаниями.