- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
Ось сооружения башенного типа при отклонении от вертикали имеет пространственную кривизну (рисунок 7.22). Для определения крена (наклона) точку оси ОВ по отвесной линии проецируют на исходную горизонтальную плоскость и получают точку ОВ. Крен сооружения характеризуют линейной е и угловой величинами, показывающими отклонение точки отвеса ОВ от оси сооружения ОВ в нижнем сечении.
Линейную величину крена е определяют непосредственными измерениями линейкой с миллиметровыми делениями.
Угловую величину крена определяют непосредственно путем измерения транспортиром или косвенно по результатам измерений (вычислений) проекций крена х и у на оси координат. В этом случае величину вычисляют по формуле
. (7.28)
Правильность измерений контролируют с помощью формулы
. (7.29)
Д ля определения крена используют геодезические способы: вертикального проектирования и координат (угловых засечек).
Наблюдения за кренами сооружений
методом вертикального проектирования
Метод вертикального проектирования заключается в построении вертикали (отвесной линии), относительно которой определяют линейные и угловые величины крена. Для построения вертикали применяются механические отвесы, приборы оптического проецирования или теодолиты.
При построении вертикали с помощью механического отвеса нить его совмещают с осью сооружения в верхнем сечении, а груз отвеса для погашения колебаний погружают в емкость с вязкой жидкостью. В нижнем сечении определяют линейные и угловые величины крена, используя формулы (7.28) и (7.29). Точность определения крена при помощи механического отвеса невелика и во многом зависит от отклонений отвеса от вертикали под влиянием воздушных потоков.
П ри построении вертикали с помощью приборов оптического проецирования над осью сооружения в нижнем сечении устанавливают прибор (рисунок 7.23 а) и в верхнем сечении определяют смещения точек ОН и ОВ в направлении осей Х и У. Для этого нулевой диаметр прибора оптического проецирования ориентируют в направлении оси Х, а в верхнем сечении с аналогичной ориентировкой закрепляют палетку, центр которой совмещен с центром верхнего сечения сооружения. В этом случае средние из отсчетов по палетке при положении прибора в положении 0 и 1800 дают значение смещения х, а среднее из отсчетов по палетке при положении прибора 90 и 2700 – значение смещения у. Линейную и угловую величины крена определяют аналогично, используя формулы (7.28) и (7.29).
При определении кренов дымовых труб измерения внутри них производить не удается. Поэтому поступают следующим образом: по направлению одной из осей, например по оси У (рисунок 7.23 б), откладывают небольшой отрезок а и над полученной точкой А устанавливают прибор оптического проецирования. В верхнем сечении устанавливают горизонтальную рейку и берут отсчет b по ней. Если известны радиусы трубы RН в нижнем и RВ в верхнем сечениях, то отклонение по оси У можно вычислить по формуле
. (7.30)
При построении вертикали с помощью теодолита прибор последовательно устанавливают по одной из осей, например Х (рисунок 7.23 в), визируют на верхнюю точку здания В и по вертикальной нити зрительной трубы с помощью линейки с миллиметровыми делениями определяют отклонение у. Аналогичным образом определяют отклонение х и вычисляют линейную и угловую величины крена.
Наблюдения за кренами сооружений
методом координат (угловых засечек)
Вокруг сооружения башенного типа на расстоянии, равном 1,5-2 его высотам, прокладывают замкнутый полигонометрический ход, закладывая не менее трех опорных пунктов А, В и С (рисунок 7.24), и методом триангуляции в условной системе определяют их координаты. С каждого из пунктов угловыми засечками определяют координаты оси сооружения в верхнем ОВ и нижнем ОН сечениях. При засечках для определения направления на ось сооружения производят отсчеты по левой и правой наружным граням (стенам), а за окончательное значение принимают среднее арифметическое.
П о разностям координат точек ОВ и ОН вычисляют отклонения х и у и определяют величины линейной и угловой величины крена.