1.ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
1.1 ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время геодезическими методами осуществляют ряд операций ( построений), к ним прежде всего относятся операции по переносу осей в котлован берегового водосброса или на монтажные горизонты при помощи отвесов, оптических ил лазерных приборов , створные наблюдения и некоторые другие операции.
Любое строительство можно условно разделить на три этапа: подготовительный период, возведение подземной и надземной частей здания или сооружения.
1.2 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
Общими задачами дипломной работы являются: приобретение навыков в работе с электронным и приборами; овладение техникой постройки моделей на АвтоКаде и построений планов
Преддипломная практика проводилась в Райымбекском районе Алматинской области на Мойнакской ГЭС.
2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Мойнакская ГЭС — стоящаяся гидроэлектростанция на реке Чарын в Райымбекском районе Алматинской области.
Географические координаты: 43 °3 ’44. 00 » СШ 78 ° 47 ‘5. 00» ВД
Мойнакская ГЭС строится на реке Чарын в 250 км восточнее Алматы. Рядом живописное ущелье, знаменитый Чарфнский каньон, Ясеневая роща.
ГЭС запроектирована по плотинно — деривационной схеме. Состав сооружений ГЭС:
- Каменно – набросная плотина высотой 94 м;
- Деривационный тоннель длиной около 9 км;
- Водосборные сооружения;
- Здание ГЭС
Проектная мощность ГЭС – 300 МВт, среднегодовая выработка – 1,27 млрд. кВт на час. В здании ГЭС должны быть установлены 2 ковшовых гидроагрегата мощностью по 150 МВт, работающих при напоре около 500 метров. Плотина ГЭС образует Бестюбинское водохранилище на реке Чарын, площадь затопления составит около 10 кв.км, длина водохранилища – около 16 км, ширина – до 0,5 км, полная емкость водохранилища – 238 млн.м³, полезная – 198 млн.м³. Впоследствии ниже ГЭС планируется еще одного водохранилища с ГЭС, которое будет являться контррегулятором Мойнакской ГЭС.
Организатор строительства станции – АО «Мойнакская ГЭС», принадлежащее АО «КазКуат» (51%) и АО «АҚ Бірлік» (49%).
Проектировщик строительства станции и организатор работ по строительству деривационного тоннеля и здания ГЭС – Китайская Международная Корпорация водного хозяйства и энергетики, в соответствии с Постановлением Правительства Республики Казахстан от 29 декабря 2007 года № 1368 О государственных закупках, имеющих важное стратегическое значение.
Финансирование проекта строительства осуществляется за счет кредитов Банка развития Казахстана (50 млн.$) и Банка развития Китая (200 млн.$), соглашение заключено в июне 2006 года. Общий размер заимствований оценивается в 328,8 млн.$, стоимость строительства ГЭС оценивается в 340 млн.$.
2.2 ИСТОРИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Строительство ГЭС было начато в 1985 году. В 1992 году в связи с ухудшением экономического положения в стране строительство было прекращено при готовности сооружений гидроузла около 70 %, сооружение деривационного тоннеля здании ГЭС начато не было (общая готовность сооружений ГЭС на момент завершения строительства – около 10 % ). Консервация недостроенных сооружений не была произведена должным образом, в результате чего они частично пришли в негодность.
Комплекс сооружений ГЭС был приватизирован и продан частной компании, которая организовал работы по достройке ГЭС. Интерес к проекту вновь возник в начале 2000-х годов, в связи с ростом энергопотребления в Казахстане. В 2005 году было принято решение о возобновлении строительства ГЭС, в этом же году начались работы по расконсервации строительной площадки. Завершение строительства ГЭС запланировано на 2011 год.
- 2005 год – расконсервация объекта
- 2006 – 2008 годы по завершении строительства Бестюбинского гидроузла (плотина, водосборные сооружения)
- Август 2008 года – завершен первый этап стротельства ГЭС – сооружение плотины Бестюбинского гидроузла
Начались работы по сооружению деривационного тоннеля, к строительству ГЭС подключились китайские специалисты.
2.3 ВЫНЕСЕНИЕ ПРОЕКТОВ ПЛАНИРОВКИ И ЗАСТОЙКИ В НАТУРУ
Привязка проектных линийк местности осуществляется с использованием капитальных зданий и сооружений,сущетвующих на местности и на нанесенных на плане. Такие здания называют опорными.Чтобы нарушить при застройке территории по частям общей проектно – архитектурной композиции, прозводят аналитическую подготовку к вынесениюпроекта красных линий в натуру на всей территорий в целом. Аналитическая подготовка заключается в вычислении координат всех углов кварталов по красным линиям или точек пересечения осей проездов в единной гордской системекоординат. Исходными для аналитической подготовки являются координаты углов опорных зданий, определенные в натуре от полигонометрических пунктов, или координаты характерных точек ситуации и рельефа, предусмотренные проектом в качестве опорных и определенных графически по плану.
При определении координат графически по плану учитывают деформацию бумаги.
Ошибка выноса отдельных точек проекта планировки в натуру по отношению к пунктам геодезического обоснования на должны превышать:± 5 см в районах многоэтажной засиройки, ± 8 см в районах малоэтажной застройки, ± 10 см на незастроенных территориях.
Способ вынесения той ил иной точки проекта в натуру выбирают при составлении проекта в зависимости от условий местности и расположения точек планового обоснавания. Наиболее распространен полярный способ.
Для вынесения проекта рланирови в натуру составляют разбивочный чертеж, на котором изображают схему разбивки и подписывают все рассчитанные разбивочные элементы. Кроме необходимых элементов, для вынесения точек в натуру на разбивочном чертеже подписывают размеры, обеспечивающие надежный контроль правильности выполненных измерений.
Выносв натуру проекта вертикальной
2.4 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ГИДРОТЕХПИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ
Гидротехнические сооружения предназначаются для использования водных ресурсов с целью решения ряда народохозяйственных задач.Наиболее важным из них является:использование энергии рек в гидроэлектростанциях.
Плотина днлит реку на две части – верхний и нижний бьефы, образует в верхнем бьефе водохранилище и создает напор как разность уровней верхнего и нижнего бьефа. На равнинных реках обычно стоят массивные гравитационные плотины прямолинейного типа. На горных реках возводят арочные криволинейные плотины, работающие как система упругих арок, опирающихся на скальные берега.
Напор ГЭС на равнинных реках обычно не превышает 25 – 30 м. Однако и при этом напоре образуется крупные водохранилища, заполняющие большие площади ценных земель. Чтобы избежать этого, мощные ГЭС строят на горных реках, создавая напор в 200 – 300 м.
2.5 ПЕРЕДАЧА ОТМЕТКИ НА ДНО ВОДОСБРОСА
При вынесении точек в водосброс длины нивелирной рейки окажется недостаточно. В этом случае на дне водосброса закладывают геодезические знаки, на которые передают отметку с рабочего репера, находящегося на поверхности земли.
На бровке устраивают приспособление в виде наклонного бруса или кроштейна, к которым прикрепляют стальную рулетку. Нулевой конец рулетки с подвешенным 10-км грузом погружают в сосуд, наполненный жидкостью (водой – летом, керосином, соляровым маслом – зимой).
Отметку передают с помощью двух нивелиров, один на которых устанавливают на бровке, а другой – на дне водосброса. На оба репера Рn1 и Рn2 устанавливают рейки и по ним берут отсчеты соответственно «а» и «b». Затем на рулетке берут отсчеты «c» и «d» (желательно одновременно). Отметку репера и Рn2 вычисляют:
Hpn2=Hpn1+a-(c-d)-B
Для контроля наблюдения повторяют, изменив высоты нивелиров.
3 ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА. ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ
3.1 СУЩНОСТЬ ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ, СОСТАВ И ПОРЯДОК РАБОТ
Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съемка местности, в результате которой может быть получен план с изображением ситуации местности (контуров и местных предметов) без рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и применяется в равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застроенных территориях: в населенных пунктах, на строительных площадках, промплощадках предприятий, на территориях железнодорожных узлов, аэропортов и т. п. В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используются точки теодолитных ходов.
Теодолитные ходы представляют собой системы ломаных линий, в которых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами, а длины сторон — стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами. По точности теодолитные ходы подразделяются на ходы точности 1:3000, 1:2000 и 1:1000. Обычно теодолитные ходы не только нужны для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для других видов инженерно-геодозических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плано-вых государственных геодезических сетей и сетей сгущения.
По форме различают следующие виды теодолитных ходов:
1) разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования (рис. 1 а);
2) замкнутый ход (полигон) — сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту геодезического обоснования (рис. 1 б);
3) висячий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остается свободным (рис. 1 в).
Форма теодолитных ходов зависит от характера снимаемой территории. Так, для съемки полосы местности ири трассировании осей линейных объектов (дорог, трубопроводов, ЛЭП и т. п.) прокладывают разомкнутые ходы. При съемках населенных пунктов, строительных площадок обычно по границе участка прокладывают замкнутый ход (полигоп). При необходимости внутри полигона прокладывают диагональные ходы, которые могут образовать узловые точки.
Рис. 1. Теодолитные ходы: а — разомкнутый ход; б — замкнутый ход (полигон); в — висячий ход Проложение висячих теодолитных ходов допускается лишь в отдельных случаях при съемке неответственных объектов; при этом длина висячего хода не должна превышать 300 м при съемках масштаба 1:2000 и 200 м — масштаба 1:1000.
Теодолитная съемка слагается из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя рекогносцировку снимаемого участка, прокладку теодолитных ходов и полигонов, их привязку к пунктам геодезической опорной сети и съемку ситуации.
3.2 ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
В период камеральной подготовки выясняют необходимость съемки и выбирают ее масштаб, исходя из требуемой точности изображения ситуации местности. Затем подбирают и изучают имеющиеся в наличии картографические материалы (планы, карты и профили), а также географическое описание района будущей съемки. Если в районе съемки имеются пункты геодезической опорной сети, то составляют схему их расположения, а из каталогов выписывают координаты. На основе имеющихся планов и карт наиболее крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Длины теодолитных ходов, прокладываемых между опорными геодезическими пунктами, выбираются исходя из масштаба съемки, принятой точности ходов и топографических условий местности и не должны превышать установленных величин (табл. 1).
Таблица 1
Допустимая длина теодолитного хода, км
Масштаб съемки |
Открытая местность, застроенная территория | Закрытая местность |
||||
Для теодолитных ходов точности |
|||||
1:3000 |
1:2000 |
1:1000 |
1:2000 |
1:1000 |
|
1:5()()0 |
6,0 |
4,0 |
2,0 |
6,0 |
3,0 |
1:2000 |
3,0 |
2,0 |
1,0 |
3,6 |
1,5 |
1:1000 |
1,8 |
1,2 |
0,6 |
1,5 |
1,5 |
1:500 |
0,9 |
0,6 |
0,3 |
— |
— |
Согласно намеченной схеме теодолитных ходов составляется предварительный проект полевых работ. Проект должен содержать календарный план и смету на работы, расчет необходимого количества исполнителей и трапспорта, перечень необходимых приборов, оборудования и материалов. Для выполнения теодолитной съемки необходимо иметь теодолит, стальную ленту с комплектом шпилек либо оптический дальномер, рулетку, эклиметр и эккер.
3.3 РЕКОГЕОСЦИРОВКА МЕСТНОСТИ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНВХ ХОДОВ
Рекогносцировка представляет собой обход и осмотр местности с целью знакомства с объектами съемки, отыскания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитных ходов на местности и уточнения составленного проекта. Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с хорошим обзором местности; между смежными вершинами теодолитного хода должна обеспечиваться хорошая взаимная видимость. При использовании мерных лент стороны следует располагать по ровным, с твердым грунтом и удобным для измерений линиям местности. Длины сторон теодолитных ходов не должны быть более 350 м и менее 20 м, а углы наклона линий не должны в среднем превышать 5°.
Вершины теодолитных ходов закрепляются на местности в основном временными знаками — деревянными кольями, забиваемыми вровень с поверхностью земли; центр обозначается крестообразной насечкой в торце кола либо гвоздем. В качестве временных знаков могут использоваться также металлические штыри, костыли и трубки либо гвозди, вбитые в пни деревьев, а также валуны, на которых масляной краской наносятся кресты. Для облегчения отыскания точек рядом с ними забивают сторожки — деревянные колья, выступающие над по-
верхностью земли на 30 — 35 см; на сторожках подписывают номера точек и дату их закладки. Закрепленные точки окапывают канавками либо обкладывают камнями по кругу диаметром 0,8 м. Примерно через 1 км вершины теодолитных ходов закрепляют надежными долговременными знаками, называемыми закладками. В процессе закрепления точек теодолитного хода составляют схематический чертеж, на котором показывают расположение вершин и сторон хода относительно ситуиции местности.
3.4 ПРОКЛАДКА ТЕОДОЛИТНЫХ ХОДОВ НА МЕСТНОСТИ
Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений. Перед началом измерений следует выполнить поверки и юстировки применяемых приборов.
Угловые измерения. Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряются техническими теодолитами (Т15, ТЗО, 2Т30 и др.) одним полным приемом с точностью не ниже 30″. Каждый горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП).
Расхождение значений угла в двух полуприемах не должно пр-вышать ±45″. При измерении углов на узловых точках, имеющих три направления и более, разрешается применять способ круговых приемов.
Центрирование теодолита над точками осуществляется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира с погрешностью не более 5 мм при длинах линий более 100 м; чем короче стороны и чем ближе угол к 180°, тем тщательнее следует выполнять центрирование теодолита и вех. Визирование следует производить на нижнюю видимую часть вехи. Значения измеренных углов в каждом полуприеме и среднее значение угла вычисляют на станции, не снимая прибора. При получении неудовлетворительных результатов измерения угла выполняются заново. Измерения горизонтальных углов следует выполнять в периоды спокойных изображений.
Линейные измерения. Длины сторон в теодолитных ходах измеряют компарированными стальными мерными лентами или оптическими дальномерами, обеспечивающими установленную точность. Для контроля каждая сторона измеряется дважды одним из способов:
— при использовании 20-метровой мерной ленты либо оптического дальномера — в прямом и обратном направлениях;
— 20- и 24-метровой лентами — в одном направлении;
— 20-метровой лентой и оптическим дальномером — в одном направлении.
Расхождения между результатами двойных измерений длины каждой стороны не должны превышать установленных величин с учетом точности хода (1:3000 — 1:1000 длины стороны).
Одновременно с линейными измерениями определяют углы наклона линий (либо их отдельных участков): при V ≤ 5° — с помощью эклиметра, при V > 5° — с помощью вертикального круга теодолита. Неприступные расстояния между смежными вершинами теодолитных ходов определя-ются косвенным методом с использованием базисов.
В измеренные длины вводят поправки за компарирование мерной ленты, ее температуру при измерении и за наклон линии к горизонту. Введение поправки за компарирование обязательно, если ее влияние на длину измеряемой линии превышает 1:10 000. Поправку за температуру вводят в случаях, если разность температур измерения и компарирования превышает ±8°. Поправку за наклон линий к горизонту учитывают, когда углы наклона линий превышают 1°.
Данные угловых н линейных измерений заносятся в полевые журналы установленной формы.
3.5 ПРИВЯЗКА ТЕОДОЛИТНЫХ ХОДОВ К ПУНКТАМ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ОПОРНОЙ СЕТИ
Для получения координат точек теодолитных ходов в общегосударственной системе координат и для осуществления контроля измерений теодолитные ходы следует привязывать к пунктам геодезической опорной сети.
Сущность привязки теодолитных ходов состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат как минимум на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон. Координаты опорных пунктов и дирекционные углы исходных направлений выбираются из каталогов пунктов геодезической сети.
Рассмотрим наиболее характерные случаи привязки теодолитных ходов и полигонов.
/. Теодолитный ход непосредственно примыкает к пункту опорной сети (см. рис.1 б). В данном случае пункт А геодезической опорной сети с известными координатами ХА, УА является одновременно вершиной теодолитного полигона. С пункта А имеется видимость на другой пункт В геодезической сети; дирекционный угол направления аАВ известен.
Для передачи дирекционного угла на одну из сторон теодолитного хода (например, на сторону А-1) следует измерить примычный угол <рА между исходной и определяемой сторонами. Для контроля обычно измеряют правый и левый по ходу примычные углы <φ А и <φ ‘А; их сумма не должна отличаться от 360° более чем на полуторную точность теодолита, т. е.
<у>А+<φ ‘А)-360° < ±1,51.
Вычисление дирекционного угла определяемой стороны теодолитного хода производится по известным формулам.
- Теодолитный ход проложен между двумя пунктами опорной сети (см. рис. 1 а). Начальная и конечная точки А и С разомкнутого теодолитного хода являются пунктами опорной сети, координаты которых известны. С каждого из конечных пунктов должно быть видно хотя бы но одному пункту опорной сети, например В и D. Дирекционные углы исходных сторон авд и асо известны. Непосредственная привязка хода заключается в измерении на конечных пунктах А и С примычных углов <φ А , <φ ‘А и <φ с, <φ ‘с между исходными направлениями АВ и СО и, соответственно, первой и последней сторонами хода.
- Теодолитный ход не примыкает к пунктам опорной сети. В этом случае от ближайшего пункта опорной сети прокладывают специальный теодолитный ход до одной из сторон теодолитного хода (рис. 2 а); с целью контроля измерений и повышения надежности привязки привязочный ход А-К-2- 1-И-М-А должен быть замкнутым. На исходном пункте А и точке 1 теодолитного хода измеряют примычные углы <φА и <φ ‘л, <φ и <φ ‘,
Если вблизи теодолитного хода расположены как минимум два пункта геодезической опорной сети, например А иВ (рис. 2 б), с которых имеется видимость па одну из точек хода, то его привязка может быть выполнена прямой геодезической засечкой. Для зтого на исходных пунктах
Рис. 2. Случаи привязки теодолитного хода к пунктам геодезической сети
А и В измеряют горизонтальные углы ВА и /Зв между исходной стороной и направлениями на определяемую точку. В точке 1 измеряют примычные углы <<φ { и (<φ 2.
При наличии видимости с определяемой точки / (рис. 2 в) на три пункта опорной сети А, В и С привязка осуществляется обратной геодезической засечкой. В этом случае с определяемой точки 1 измеряют углы а и в между направлениями на исходные пункты, координаты которых известны. Эти данные позволяют вычислить координаты точки 1 (х., у.). Для передачи дирекционного угла на сторону 1—2 теодолитного хода измеряют примычные углы <φ;, <φ 2 и <φ 3.
Решение прямой и обратной геодезических засечек с целью нахождения координат определяемых точек рассмотрено далее.
- В районе прокладки теодолитного хода отсутствуют пункты опорной сети. В этом случае дирекционные углы одной или нескольких сторон хода могут быть вычислены, исходя из значений истинных азимутов направлений А, которые устанавливаются на основе астрономических наблюдений небесных светил либо определяются с помощью гиротеодолита. Зная величину сближения меридианов у, рассчитывают дирекционные утлы определяемых направлений по формуле
а = А — у.
С помощью буссоли, установленной на теодолите, можно измерить магнитные азимуты Ам одной или нескольких сторон теодолитного хода и с учетом величин склонения магнитной стрелки δ и сближения меридианов у определить дирекционные углы этих сторон по формуле
а = Ам + δ -у.
Координаты начальной точки теодолитного хода задаются условно.
3.6 СЪЕМКА СИТУАЦИИ МЕСТНОСТИ
Съемка ситуации местности заключается в определении положения характерных точек контуров и местных предметов относительно вершин и сторон теодолитного хода. Съемка может выполняться одновременно с прокладкой теодолитного хода либо независимо.
Результаты измерений при съемке заносят в абрис. Абрисом называется схематический чертеж, масштаб которого принимается произвольным. На абрисе показывают взаимное расположение вершин теодолитных ходов, линий и снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений и пояснительными записями. Абрис ведется в карандаше четко и аккуратно. Он является основным документом съемки и служит материалом для составления плана местности.
Способы съемки ситуации. В зависимости от характера местности и расположения контуров относительно теодолитных ходов применяют тот или иной способ съемки ситуации. Основными из них являются следующие.
/. Способ перпендикуляров (ординат или прямоугольных координат) — применяется на открытой местности для съемки контуров вытянутой формы и местных предметов, расположенных вблизи сторон теодолитного хода. Сторона теодолитного хода (например, АВ, рис. 3 а)
а б
Рис. 3. Способы съемки ситуации:
.а- перпендикуляров; б- полярных координат; в- угловых засечек;
г- линейных засечек; д-створов; е- обхода
принимается за ось абсцисс, а точка А — за начало координат. Положение снимаемых точек 1, 2, 3 определится длинами перпендикуляров l1,l2, 13 и расстояниями d1, d 2,,d3 от точки А теодолитного хода до основания соответствующего перпендикуляра. Следовательно, для каждой характерной точки контура местности определяются прямоугольные координаты по которым эти точки можно нанести на план.
Измерение расстояний d1, d 2,,d3 производится стальной мерной лентой, укладываемой по створу линии АВ, а длин перпендикуляров l1,l2, 13 — рулеткой с точностью до сотых долей метра при ясно выраженных контурах и до десятых долей метра в остальных случаях. Перпендикуляры небольшой длины (4 —8 м при съемках масштабов 1:500— 1:2000) восставляют на глаз, а при большей их длине — с помощью экера.
- Способ полярных координат (полярных направлений) применяется на открытой местности для съемки отдельных местных предметов и характерных точек контуров, удаленных от теодолитного хода.
Сторона теодолитного хода АВ (см. рис. 3 б) принимается за полярную ось, а вершина А (или В) — за полюс. Для определения планового положения точек (например, 1 и 2) достаточно измерить горизонтальные углы β1,β 2 между исходным направлением и направлениями на снимаемые точки и расстояния /1, /2 до этих точек.
Горизонтальные углы измеряются техническим теодолитом одним полуприемом, а расстояния — стальной лентой , нитяным или оптическим дальномером. Точкой установки теодолита при съемке ситуации полярным способом может служить одна из вершин теодолитного хода либо вспомогательная опорная точка на его стороне (точка О).
- Способ биполярных координат (засечек). Для съемки труднодоступных точек на открытой местности целесообразно применять способ угловых засечек. Для этого в точках А и В (см. рис. 3 в) с помощью теодолита измеряют углы у, δ между стороной теодолитного хода АВ и направлениями на снимаемую точку N. Точка N на плане будет получена в пересечении направлений, построенных по этим углам. Следует иметь в виду, что наиболее выгодным является случай, когда угол при засекаемой точке N близок к 90°. Засечки под углом менее 30° и более 150° дают неточные положения снимаемых точек.
- Способ створов (промеров) применяется в случаях, когда границы ситуации пересекают стороны теодолитного хода или продолжение сторон (см. рис. 3 д), а также для определения положения вспомогательных опорных точек (точка О). Положение снимаемых точек 1, 2, 3 определится линейными промерами d1, d 2,,d3 . Способ створов находит широкое применение при съемке застроенных территорий, особенно в сочетании его со способами перпендикуляров и линейных засечек.
- Способ обхода применяется на закрытой местности для съемки важных объектов, которые из-за дальности и местных препятствий не могут быть засняты от вершин и сторон основного теодолитного хода. В этом случае вокруг снимаемого объекта (см. рис. 3 е) прокладывают дополнительный съемочный ход 1-2-3-4-5, который привязывают к основному ходу. Углы в съемочном ходе измеряют одним полуприемом, а стороны стальной лентой или с помощью нитяного дальномера (в коротких ходах). Границы контура снимают от сторон съемочного хода способом перпендикуляров.
Если контур снимаемого объекта имеет прямолинейные границы (сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, застройки и т. п.), то съемочный ход прокладывают непосредственно по границам объекта. Очертание этого хода в рассматриваемом случае и представит собой контур снимаемого объекта.
Основные требования к съемке ситуации. Съемка ситуации местности требует от исполнителей тщательности и аккуратности при производстве измерений и ведении записей и зарисовок в полевых журналах. Поскольку абрис служит основным съемочным документом, на основе которого составляется план местности, к составлению абриса следует подходить особенно внимательно. В процессе съемки исполнитель должен постоянно изучать ситуацию, форму контуров, выбирая оптимальные способы съемки того или иного элемента ситуации, стремиться детально снимать контуры местности и фиксировать их на абрисе, не допуская пропусков в записях результатов измерений. Размер абриса должен обеспечивать четкое и удобное расположение на нем всех построений и записей.
Для контроля результатов измерений съемку наиболее важных объектов или отдельных их точек рекомендуется осуществлять путем выполнения измерений с двух точек хода или различными способами. Если с данной точки (или линии) хода съемка контура не закончена, то на новой станции ее следует начинать с точки, которая уже была снята с предыдущей станции.
При съемках небольших участков местности и простой ситуации результаты измерений по теодолитному ходу и абрис приводятся в одном полевом журнале. При съемке больших участков и сложной ситуации абрис ведется в отдельном журнале, в котором страница отводится для одной-двух линий хода. Если с одной точки (стороны) хода одним из способов, чаще всего полярным или способом обхода, заснимается большое число точек ситуации местности, то численные значения угловых и линейных замеров выносятся в отдельную таблицу. Полевые журналы и абрисы должны быть оформлены качественно, чтобы в них мог легко разобраться другой исполнитель, не принимавший участия в съемке данного участка местности.
Вынос в натуру проекта вертикальной планировки начинают с разбивки проездов. В натуре закрепляют кольями оси проездов, все пикеты и точки перегиба рельефа через 10 – 20 м. На кольях указывают в сантиметрах величину насыпи и выемки грунта.
Как правило, сначала выполняются черновые планировочные работы, в результате которых производятся срезка, перемещение и подсыпка основных масс грунта, а после них – окончательная планировка, перед которой всю разбивку следует восстановить. Проектные высоты при окончательной планировке должны выноситься со средней квадратической ошибкой около 5 мм относительно исходных реперов.
- КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКЕ
4.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Камеральные работы при теодолитной съемке слагаются из вычислений и графических построений. В результате вычислений определяют плановые координаты вершин теодолитных ходов; конечной целью графических построений является получение ситуационного плана местности.
Измеренные углы и длины сторон теодолитных ходов содержат неизбежные случайные погрешности, накопление которых приводит к возникновению так называемых невязок.
Невязками называются разности между измеренными либо вычисленными результатами и их теоретическими значениями.
В зависимости от требуемой точности величины фактических невязок не должны превышать определенных величин. При обработке результатов измерений возникшие невязки должны быть определенным образом распределены между измеренными (вычисленными) величинами.
Процесс распределения невязок и вычисления исправленных значений величин называется увязкой или уравниванием результатов измерений. После уравнивания обычно проводится оценка точности полученных результатов.
Камеральную обработку результатов измерений, выполненных при прокладке теодолитных ходов, начинают с проверки и обработки полевых журналов. Повторно выполняют все вычисления, сделанные в поле, и выводят средние значения измеренных углов (с округлением до 0,1′) и длин сторон (до 0,01 м). Затем составляют схему теодолитных ходов, ориентированную по сторонам света. У вершин подписывают средние значения горизонтальных углов, а возле каждой стороны — ее горизонтальное проложение. На схему наносят также пункты геодезической сети, к которым осуществлялась привязка теодолитных ходов, координаты исходных пунктов и дирекционные углы исходных сторон.
Вычислительные работы по определению координат вершин теодолитного хода включают в себя: 1) обработку угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон; 2) вычисление горизонтальных приложении сторон; 3) вычисление приращений координат и координат вершин хода. Все вычисления ведутся в специальной ведомости. Вычислительные работы для замкнутых и разомкнутых ходов имеют свою специфику. Поэтому рассмотрим каждый из этих случаев отдельно.
5ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ В ТЕОДОЛИТНОМ ХОДЕ
5.1 ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ТЕОДОЛИТНОЙ СЪМКИ
Графические работы состоят в построении плана теодолитной съемки на основе координат вершин теодолитного хода и абрисов съемки ситуации. Составление плана выполняется в следующей последовательности: 1) построение координатной сетки; 2) накладка теодолитного хода на план; 3) нанесение ситуации; А) оформление плана.
Построение координатной сетки. Построение координатной сетки является ответственной задачей, требующей особого внимания и аккуратности. От точности построения сетки во многом зависит точность нанесения ситуации, а следовательно, и точность решаемых по плану инженерно-геодезических задач.
Для планов масштабов 1:10 000 и крупнее стороны квадратов координатной сетки принимают равными 10 см. Построение сетки может быть выполнено с помощью циркуля-измерителя (или штангенциркуля) и масштабной линейки, линейки Дробышева (линейки ЛТ), а также координатографом.
Построение координатной сетки начинается с расчета необходимого числа квадратов по осям х и у. Пусть для ранее рассмотренного примера требуется составить план в масштабе 1:2000, при котором длина стороны квадрата сетки (10 см) соответствует 200 м горизонтального проложения местности. Исходя из значений координат хода, определяют величины
∆x=xmax—xmin , ∆y=ymax—ymin ,
где xmax,ymax— максимальные значения координат точек, округленные в большую сторону до величин, кратных длине квадрата сетки в данном масштабе; xmin ,ymin— минимальные значения координат, округленные в меньшую сторону до величин, кратных длине квадрата сетки в данном масштабе.
Вычерчивание координатной сетки с небольшим числом квадратов выполняется с помощью циркуля и масштабной линейки (рис. 5 а). На листе бумаги проводят диагонали АВ и СВ. Из точки пересечения диагоналей (точки 0) делают циркулем засечки одинакового размера. Полученные точки а, Ь, с и d соединяют прямыми линиями. Стороны прямоугольника авсд делят пополам и через точки деления проводят прямые 1—2 и 3—4, которые должны пройти через точку 0 пересечения диагоналей. Если число квадратов четное, то от точек 1, 2, 3 и 4 откладывают отрезки по 10 см. При нечетном числе квадратов от этих точек вначале в обе стороны откладывают отрезки по 5 см, а затем — по 10 см. Соединив линиями соответствующие точки на противоположных сторонах прямоугольника, получают сетку квадратов. Циркулем измерителем проверяют правильность построения координатной сетки путем измерения диагоналей ее квадратов; длины диагоналей должны быть равны 14,14 см или отличаться от этой величины не более чем на ± 0,2 мм.
Координатные сетки 50 х 50 см удобно строить с помощью линейки Ф.В. Дробышева ЛД-1 (рис. 5 6). ЛД-1 представляет собой металлическую линейку со скошенными рёбрами для прочерчивания линий. По длине линейки через 10 см друг от друга рас положены шесть прямоугольных вырезов (окон). Скошенный край первого выреза сделан по прямой, а края остальных вырезов и скошенный торец имеют форму дуг окружностей радиусов 10, 20, 30, 40, 50 и 70,711 см, центр которых находится в точке пересечения штриха со скошенным ребром крайнего окна 0. Построение прямого угла линейкой Дробышева основано на построении прямоугольного треугольника с катетами по 50 см и гипотенузой 70,711 см; порядок построения показан на рис. 5 в.
а
б
в
1:2000
Рис. 5. Схемы построения координатной сетки
В положении I отмечают по вырезам шесть черточек. В положении II совмещают штрих, нанесенный на середине скошенного края первого выреза, с концом линии, полученной в положении I, и по вырезам отмечают пять дут. В положении III совмещают середину скошенного края первого выреза с одной из точек первой черточки, полученной в положении I, и концом линейки засекают последнюю дугу, полученную в положении II; таким образом, получают первый прямоугольный треугольник. Построив второй прямоугольный треугольник, как показано на рис. 5 в (положения IV и V), и соединив точки, расположенные на противоположных сторонах построенного таким образом большого квадрата, получают сетку квадратов 10 х 10 см (положение VI). При правильном построении сетки квадратов вершины малых квадратов должны лежать на диагоналях большого квадрата или на линиях, параллельных им. Расхождения между диагоналями малых квадратов не должны превышать ± 0,2 мм. При несоблюдении указанных условий сетку квадратов строят заново. Линейкой ЛД I можно построить также координатную сетку раз мером 30 * 40 см с диагональю прямоугольника 50 см.
В отличие от линейки ЛД-1 линейка ЛТ имеет 18 вырезов со скошенными гранями. Рабочие ребра вырезов обозначены цифрами, 0, 4, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48 и 50, которые являются дугами с величинами радиусов, соответствующих обозначениям вырезов в сантиметрах. Рабочие ребра вырезов Д40 и Д48 и скошенный край линейки Д50 являются дугами с радиусами, соответствующими диагоналям координатной сетки 40×40 см, 48×48 см и 50×50 см соответственно. С помощью линейки ЛТ можно вычерчивать координатные сетки со сторонами квадратов 4, 8 и 10 см.
При больших объемах работ для построения координатных сеток используют координатографы. Координатографы бывают полевые, с помощью которых строят координатные сетки в полевых условиях, и стационарные, устанавливаемые в цехах геодезических и картографических предприятий. С помощью координатографов одновременно с построением координатной сетки можно по координатам наносить точки на план с точностью до 0,05 мм.
Координатную сетку подписывают в соответствии с координатами точек теодолитного хода. Для этого берут минимальное и максимальное значения х и у, которые использовались для нахождения числа квадратов сетки по осям х и у. У нижней горизонтальной линии сетки слева от крайней вертикальной линии подписывают минимальное значение абсцисс (хтiп = 6000 м), а у верхней крайней линии -максимальное значение (хmах = 6600 м). Промежуточные горизонтальные линии сетки имеют абсциссы, кратные длине стороны квадрата сетки. Аналогично подписывают вертикальные линии (ординаты) сетки. При оцифровке сетки следует помнить, что значения абсцисс возрастают снизу вверх, а ординат — слева направо.
5.2 НАНЕСНИЕ НА ПЛАН ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА И СИТУАЦИЙ. ОФОРМЛЕНИЕ ПЛАНА
Нанесение на план точек теодолитного хода производится по их вычисленным координатам. Для этого сначала определяют квадрат сетки, в котором должен находиться пункт. Далее на противоположных сторонах этого квадрата циркулем с использованием поперечного масштаба откладывают отрезки, соответствующие разностям одноименных координат точки и «младших» сторон квадрата. Точки отложения отрезков на сторонах квадрата попарно соединяют линиями, пересечение которых дает положение наносимого на план пункта
Аналогично наносят по координатам все вершины теодолитного хода. Правильность нанесения на план двух соседних точек проверяют по длинам сторон хода. Для этого на плане измеряют расстояния между вершинами хода и сравнивают их с соответствующими горизонтальными проекциями сторон, взятыми из ведомости вычисления координат; расхождение не должно превышать 0,2 мм на плане, т. е. графической точности масштаба. Кроме того, правильность наносения теодолитного хода па план можно проконтролировать, измерив транспортиром горизонтальные углы и дирекционные углы сторон и сравнив их с соответствующими значениями, приведенными в ведомости.
Нанесение на план ситуации производится от сторон и вершин теодолитного хода согласно абрисам съемки. При этом местные предметы и характерные точки контуров наносятся на план в соответствии с результатами и способами съемки. Сначала на план наносят контуры, снятые способом створов, затем — способами перпендикуляров, полярных и биполярных координат и обхода. При накладке ситуации на план расстояния откладываются с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки, а углы — транспортиром. При нанесении точек, снятых способом перпендикуляров, перпендикуляры к сторонам хода восставляют прямоугольным треугольником.
Для накладки на план точек, снятых способом створов, от соответствующих вершин теодолитного хода с помощью циркуля-измерителя откладывают в масштабе плана расстояния до точек, указанные в абрисе. При построении контуров от начала опорной линии на плане откладывают расстояния до оснований перпендикуляров; в полученных точках, пользуясь выверенным прямоугольным треугольником, строят перпендикуляры, на которых откладывают их длины. Соединив концы перпендикуляров, получают изображение контура местности.
Для нанесения точек, снятых полярным способом, центр транспортира совмещают с вершиной хода, принятой за полюс, а нуль транспортира — с направлением стороны хода. По дуге транспортира откладывают углы, измеренные теодолитом при визировании на точки местности, и прочерчивают направления, на которых откладывают расстояния до точек, указанные в абрисе.
При нанесении точек способом угловых засечек транспортиром в вершинах опорных сторон откладывают углы и прочерчивают направления, пересечения которых определяют положения искомых точек. Нанесение точек способом линейных засечек выполняется с помощью циркуля-измерителя и сводится к построению треугольника по трем сторонам, длины которых измерены на местности.
При построении контуров местности на плане все вспомогательные построения выполняют тонкими линиями. Значения углов и расстояний, приведенные в абрисе, на плане не показывают.
По мере накладки точек на план по ним в соответствии с абрисами вычерчивают предметы местности и контуры и заполняют их установленными условными знаками. Составленный план тщательно корректируют; при возможности следует сличить план с местностью.
Затем выполняют зарамочное оформление и вычерчивают план тушью с соблюдением правил топографического черчения.
ТЕОДОЛИТ
Теодолиты – это специальные приборы, предназначенные специально для определения направления и измерения горизонтальных и вертикальных углов. С помощью теодолита и нитяного дальномера можно измерять и расстояние. Теодолиты используют при строительстве, при геодезических работах, при топографических и маркшейдерских съемках. Горизонтальные и вертикальные круги с градусными, минутными и секундными делениями являются основной рабочей мерой.
С помощью теодолитов можно:
- Измерить углы в теодолитных и тахеометрических ходах.
- Разбить плановые и высотные съемочные сети.
При прохождении практики использовался теодолитTCR 1205 + R1000 компании Leica
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:
— быстрый и точный дальномер большого радиуса действия
— безотражательный дальномер с малым пятном лазера (7мм х 14 мм на 20 м, 12 мм х 40 мм на 100 м)
— высококонтрастный графический цветной сенсорный дисплей
— бесконечные винты наведения
— двухосевой компенсатор
— режим графического просмотра результатов работы
— экономичные аккумуляторные батареи
— порт RS232 для связи с компьютером и карта CompactFlash большой емкости
— настраиваемый формат обмена данными
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТАХЕОМЕТРА:
— увеличение зрительной трубы 30 х
— СКО измерения угла 5″, 3″, 2″, 1″
— СКО измерения расстояний ±(1,0 мм + 1,5 мм) без отражателя ±(2 мм + 2ppm) до 400/1000 с точностью ±2 мм 2 ppm
— дальность по 1 призме 3000 м
— память CompactFlash (256 МВ), 1750записей на 1 МВ
— клавиатура 34 клавиши с подсветкой, сенсорный экран
влагозащита IP 54
— вес 5,8 кг
— диапазон температур – 20 ° С до + 50 ° С
— ввод и вывод данных CompactFlash Card, RS 232, Bluetooth (опция)
КОМПЕКТАЦИЯ:
— прибор, 2 аккумулятора, зарядное устройство, карта памяти 256 Mb, интерфейсный кабель к ком-порту компьютера, диск LGO (для экспорта данных), юстировочный инструмент, инструкция, чехол, футляр
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ:
— GTS 19 – V2 вторая клавиатура
— Internal Memory 256 Mb
— Guide Light EGL 5 – цветовой створоуказатель.
ПОВЕРКА И ЮСТИРОВКА ПРИБОРА
ПОВЕРКА:
Поверяйте систему через равные интервалы для устранения неверных измерений. Поместите отражающую пленку, прилагаемую к тахеометру, перед прибором на расстоянии 25 — 50 м. Установите прибор при круге «право». Включите лазерный луч с помощью включения функции лазерного указателя. Направьте прибор в центр цели и проверьте положение лазерного пятна относительно сетки нитей прибора. Если лазерное пятно лежит вне пределов центрального креста сетки нитей, то направление луча должно быть отъюстировано до его совпадения с крестом. (Замечание: Направление луча должно быть проверено до начала высокоточных измерений расстояния, т. к. значительное отклонение лазерного луча от оси визирования может вызвать неточности в измерении расстояния).
ЮСТИРОВКА:
|
Откройте заглушки юстировочных портов тахеометра сверху и спереди на корпусе зрительной трубы. Для юстировки вертикального положения лазерного пятна вставьте юстировочный ключ в передний юстировочный порт и поверните его. Для юстировки бокового положения лазерного пятна вставьте юстировочный ключ в верхний юстировочный порт и поверните его. Затем проверьте совпадение лазерного пятна и сетки нитей. Во время процесса юстировки прибор должен быть наведен на отражающую пленку. |
Техническое замечание. БЕРЕГОВОЙ ВОДОСБРОС КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОСБРОСНЫХ СООРУЖЕНИЙ Водосбросные гидротехнические сооружения речных гидроузлов являются разновидностью водопропускных сооружений. К водопропускным сооружениям относятся также каналы систем орошения и водоснабжения, водоводы различного назначения, судоходные шлюзы и т. д. Основными элементами водосбросных сооружений являются: подводящий (подходный) участок, участок входа ( входная часть, включающая затворную камеру), транзитная часть (тракт), концевой участок – участок сопряжения с нижним бьефом, отводящий участок. В зависимости от определяющих признаков принята следующая классификация водосбросных сооружений. 1. По назначению: Водосбросы – сооружения для сброса из верхнего бьефа в нижний бьеф или в бассейн соседней реки излишков воды в период прохождения паводков; на низконапорных гидроузлах водосбросы используются и для промывки верхнего бьефа от наносных отложений; Водовыпуски – сооружения для осуществления полезных попусков воды ( на орошение земель, санитарных, судоходных и пр.) из верхнего бьефа в канал, трубопровод, русло реки в нижнем бьефе; Водоспуски – сооружения для полного или частичного (предпаводкового, аварийного) опорожнения водохранилища; в отдельных случаях водоспуски могут выполнять функции водовыпусков, а также использоваться для пропуска расходов строительного периода, промывки верхнего бьефа от насосов, сбросов паводковых расходов и т. д. 2. В зависимости от повторяемости пропускаемых паводков: Основные, предназначенные для сброса относительно часто повторяющихся расходов; Резервные (вспомогательные), предусматриваемые в дополнение к основным водосбросам для пропуска редко повторяющихся паводков; 3. По использованию в процессе строительства и эксплуатации гидроузла: Постоянные (эксплуатационные); Временные, использующиеся только в период строительства или ремонта постоянных сооружений; Строительно – эксплуатационные, совмещающие функции временных и постоянных. Закрытые строительно – эксплуатационные водосбросы могут использоваться в широком диапазоне изменения напоров на гидроузел; открытые стротельно – эксплуатационные водосбросы применимы лишь на низконапорных гидроузлах. 4. По расположению относительно русла рек: Русловые, размещаемые в пределах напорного фронта в русловой или примыкающих к ней пойменных частях речной долины, непосредственно в теле плотины или совмещенные с гидрэлекртостанцией; Береговые, представляющие собой открытые ( в виде крепленных каналов,быстротоков, перепадов) или щакрытые (туннельные, трубчатые) водосбросы, размещаемые на коренных берегах речной долины. 5. По напору: Низконапорные (при напорах Н <12 м) Средненапорные (при 12 м ≤ Н ≤ 60 м) Высоконапорные (при Н > 60 м). 6. По способу управления сбрасываемыми расходами: Регулируемые (с затвором); Нерегулируемые (без затворов).
ВЫБОР ТРАССЫ ВОДОСБРОСНОГО ТРАКТА Ось трассы проектируется на одном из берегов водохранилища, пересекая тело плотины у одного из ее плеч, или проходя в обход ее с таким расчетом, чтобы можно было, с одной стороны, возможно скорее опуститься к тальвегу речной долины и, с другой стороны, подойти своим низовым концом к руслу реки под острым углом на достаточном удалении от плотины. Обычно выемки грунта на вернем участке трассы используются в качестве резерва для насыпи плотины, поэтому глубокая выемка на верхних участках трассы желательна. Проводя ось трассы, стараются ее вести перпендикулярно горизонталям, избегая местных понижений. Ось трассы в идеале должна быть прямолинейной, однако в реальных плановых условиях это не всегда удается, поэтому ее проектируют в виде прямых отрезков, соединяемых плавными сопрягающими кривыми. Лучше всего криволинейный участок трассы отнести на сбросный канал, в противном случае возникает необходимость в проектировании быстротока с виражом, т. е. криволинейного в плане. По одному или двум вариантам трассы водосброса строят на миллиметровке продольные профили по оси водосбросного тракта, которые используют для дальнейшей работы по проектированию сооружений как топографическую основу для вписывания сооружений в местность. Ориентировочные значения масштабов для построения профилей принимаются: горизонтальный 1 : 500; 1: 250; вертикальный 1: 100. Проектирование сооружений водосбросного тракта: подводящего канала, сбросного регулятора, сбросного канала, сопрягающего сооружения и отводящего канала, ведут последовательно, двигаясь по трассе водосброса от ее начала к концу. Затем запроектированные сооружения переносят на лист с соблюдением правил черчения, давая план, продольный, поперечный разрезы по каждому сооружению, входящему в состав гидроузла, а также детали элементов сооружений. Чертеж на стандартном листе ватмана включает в себя: а) земляную плотину ( генплан узла, два разреза по плотине по русловой и пойменной частям, детали узлов: гребень, дренаж, крепление откосов верхового и низового, бермы, упорную часть крепления верхового откоса); б) водосбросный тракт, т. е. планы, продольные разрезы и поперечные разрезы по каждому сооружению, входящему в состав тракта; в) план и разрез по водовыпуску в масштабе1: 100, 1: 200. При перенесении чертежей со схем на миллиметровке на лист особое внимание должно быть обращено на вписание каждого сооружения в рельеф, устройство швов, подготовок под бетонную кладку, размещение размеров и т. п. При выполнении чертежей необходимо выбрать масштабы планов, разрезов и деталей с тем, чтобы рационально использовать всю площадь листа.
|