Геодезичні мережі будуються по технічним проектам , які розробляються у відповідності з " Основними положеннями " і діючою " Інструкцією про побудову державної геодезичної мережі " . Складанню технічного проекту передує ряд підготовчих робіт :
- вивчення технічного завдання на проектування геодезичної мережі і додаткових вимог , які повинні бути виконані при її створенні ;
- вивчення району робіт в топографічно-геодезичному і картографічному відношеннях;
- детальне вивчення фізико-географічних і економічних умов району робіт;
- вивчення доріжних умов району і гідрографії , встановлення наявності будівельних матеріалів для побудови знаків , можливості аренди транспортних засобів , найму робочої сили і т. п. Район робіт вивчають , використовуючи топографічні і спеціальні карти, різні літературні джерела, звіти про виконані роботи в даному районі.
Для детального вивчення району робіт проводять виїзди спеціалістів на місця для збору необхідних даних і вивченню об'єкту в натурі.
На стадії проектування вибирається метод створення геодезичної мережі ( тріангуляція , полігонометрія , трилатерація , несуцільні спостереження ), які забезпечують необхідну точність побудови мережі при мінімальних затратах на її створення . Для того , щоб визначити економічну ефективність того чи іншого методу побудови мережі, розробляють відповідний до кожного методу варіант побудови мережі. При цьому складають кошторис затрат , які враховують при виборі найбільш вигідного в економічному відношенні варіанту геодезичної мережі.
Із кількох конкуруючих варіантів вибирають оптимальний , який би забезпечував мінімальні висоти геодезичних знаків . Особливу увагу слід уділити вибору конструкції центрів і обгрунтуванні глибини їх закладки , встановленню довжин сторін мережі, вибору напрямків для азимутальних визначень і вимірюванні базисних сторін з найвищою точністю .
Проектування геодезичних мереж ведеться на картах масштабу 1:100000 і крупніше.
Пункти геодезичної мережі повинні розташовуватись на командних висотах водорозділів місцевості. Це необхідно для забезпечення можливості послідуючого розвитку мережі в любому напрямку . На топографічній карті виділяють синім кольором гідрографію і коричневим водорозділи : головні , які лежать між найбільш крупними річками , водорозділи 2-го порядку , розташовані між притоками крупних річок ( 20-40 км ), і 3-го порядку між водорозділами 2-го порядку (6-15 км).
Проектування мереж починають з нанесення на карти існуючих пунктів попередніх геодезичних побудов . Пункти 1-го класу розташовують на командних вершинах головних водорозділів і нерідко водорозділів 2-го порядку. Пункти 2-го класу розташовують на висотах водорозділів 2-го і 3-го порядку . Пункти 3-го і 4-го класу проектують у відповідності зі встановленою нормою густоти пунктів .
Таблиця 2.1. Норма густоти пунктів
| Масштаб топографічного знімання | Один пункт на кв. км. |
| 1:25000-1:10000 | 50-60 |
| 1:5000 | 20-30 |
| 1:2000 | 5-15 |
У труднодоступних районах норма густоти може знижуватись , але не більше ніж в 1,5 рази . На території міст з населенням не менше ніж 100000 жителів і площею не менше 50 кв.км. норма густоти складає в середньому 1 пункт на 5-15 кв.км.
Геодезичні мережі проектують окремо по класам : спочатку ряди першого класу , після мережі 2-го класу і, накінець , мережі 3-го і окремо
4-го класів . Проекти рядів і мереж 1 -го і 2-го класів розробляють на картах масштабу 1:100000 , а мереж 3 і 4 класів на картах масштабу 1:25000. Детальну розробку окремих ділянок проекту проводять на картах більш крупного масштабу і по аерофотознімкам .
Ряди тріангуляції ( лінії полігонометрії )повинні пересікатися у вершинах полігонів по можливості під прямими кутами . Довжини ланок повинні бути не більше 200 км .Обернена вага останньої зв'язуючої сторони ланки ( обернена вага ланки ) допускається не більше 100 одиниць шостого знаку логарифма.
Якщо у ланках тріангуляції 1 класу число трикутників більше 20 , то в середині ланки виміряють проміжну базисну сторону , а на її кінцях визначають пункти Лапласа . В мережах полігонометрії 1 класу , у яких число сторін більше 10 , визначають пункти Лапласа на кінцях сторони в середині ланки . Державні геодезичні мережі 2 класу будують у вигляді системи трикутників,суцільно заповнюючих полігони 1 класу . Прив'язку пунктів 2 класу виконують до сторін рядів тріангуляції 1 класу . З метою зниження висот знаків дозволяється виконувати прив'язку тільки до пунктів 1 класу . У вершинах полігонів і в місцях розташування проміжних базисних сторін 1 класу такий спосіб прив'язки не допускається .
Найкращою формою прив'язки , яка забезпечує найкоротший перехід від сторін 1 класу до необхідних по довжині сторонам 2 класу є геодезичний чотирикутник ( з довгою діагоналлю - стороною 1 класу ) і вставка пункта 2 класу в чотирикутник 1 класу .
|
|
|
|
|
Мал.2.1. Найбільш поширені схеми прив'язки мереж 2 класу до рядів тріангуляції 1 класу.
При створенні геодезичної мережі 2 класу методом полігонометрії ходи повинні бути витягнутими . Схема мережі в кожному конкретному випадку розробляється окремо .
Мережі тріангуляції 3 класу проектують у вигляді систем трикутників , жорстко зв'язаних зі сторонами трикутників 2 класу . В кожній окремій системі допускається від 1 до 10 пунктів 3 класу .
Мережі тріангуляції 4 класу проектуються у тих випадках , коли геодезичну основу створюють для топографічних знімань масштабу 1:5000 і крупніше . При цьому керуються тими ж правилами , що і при проектуванні мереж 3 класу .
Типові схеми згущення мережі 2 класу пунктами тріангуляції 3 і 4 класів показані у лекції 1 .
Полігонометрію 3 і 4 класів проектують у вигляді систем ходів або у вигляді одиночних ходів , які опираютьсяна пункти вищих класів ( див.лекцію 1 ) . При цьому між вузловими пунктами допускають не більше двох точок повороту ходу .
Для послаблення впливу зовнішнього середовища на результати кутових і лінійних вимірів необхідно , щоб візирні промені в тріангуляції і полігонометрії 1 класу проходили над перешкодами місцевості не нижче 4-6 м. В мережах 2-4 класів повинна забезпечуватися взаємна видимість по лінії.
До технічного проекту додають пояснюючу записку, в якій дають його науково-технічне обгрунтування по всім аспектам .
Рекогностування мереж.
Для перевірки проекту геодезичної мережі , складеного в камеральних умовах виконують рекогностування геодезичних пунктів . Основними задачами рекогностування є :
1) вибір кінцевого місця положення кожного пункту на місцевості, тобто уточнення схеми проектуємої мережі;
2) кінцевий розрахунок висот геодезичних знаків , які встановлюються на пунктах;
3) вибір типів знаків , підземних центрів і визначення глибини їх закладки ;
4) уточнення данних , на основі яких при проектуванні були вирішені питання організації робіт і складена кошторисна частина проекту.
Не можна встановлювати пункти поблизу інженерних споруд і жилих будинків , залізничних і автомобільних доріг , ліній високої напруги і т.п., в місцях де не може бути забезпечене довготривале їх збереження ( знаків і підземних центрів ).
Одночасно з вибором місця для пункту намічають місця для орієнтирних пунктів , а також для астрономічних стовпів на пунктах Лапласа.
Відрекогностовані пункти позначають на місцевості курганами , віхами або стовпами , затесаними на ближніх деревах з написами на цих затесах і т.п.
Методи рекогностування можна підрозділити на дві групи : візуальні і інструментальні.
Візуальні методи використовуються при наявності оптичної видимості між пунктами , наприклад , у відкритій і напіввідкритій місцевості, де видимість між пунктами встановлюється із землі за допомогою бінокля або теодоліта і находження місця пункта не визиває труднощів . Якщо немає видимості із землі, її можна добитися шляхом установки на пунктах віх , телескопічних щогол , спеціальних рекогностувальних драбин і других пристроїв . В деяких випадках можна встановити видимість , піднімаючись на дерева або місцеві предмети .
При наявності прямої видимості між пунктами висоти геодезичних знаків визначають шляхом безпосереднього вимірювання тієї висоти , з якої відкривається видимість по всім напрямкам на навколишні пункти , які необхідно спостерігати .
Інструментальні методи рекогностування приміняють тоді, коли шляхом візуальних спостережень не вдається встановити видимість між наміченими пунктами і визначитися на місцевості. Такі умови можуть бути у лісовій і пагорбистій місцевості, відкритій рівнинній місцевості з недо-статнім числом орієнтирів .При цьому місця положення запроектованих пунктів , перевищення між поміхами і пунктами визначають шляхом проложення висотно-теодолітних або мензульних ходів , геодезичних засічок , тригонометричного та барометричного нівелювання і т.п.
В ході рекогностування збирають дані, необхідні для успішної організації робіт по будівництву знаків і закладці центрів , високоточним астрономо-геодезичним вимірам : вказують зручні під'їзди до пунктів ;
можливі місця заготовки лісу і будівельних матеріалів , джерела питної води , можливі місця вертольотних площадок , льотно-посадочних полос в районі робіт і т.п.
В організаційному відношенні рекогностування може виконуватися або до початку будівництва знаків , або сумісно з будівництвом . Перша схема організації робіт може примінятися у відкритій рівнинній , пагорби-стій і гірській місцевості, де визначення висот знаків і встановлення видимості між пунктами виконують візуальними методами .
Друга схема організації рекогностування сумісно з побудовою є більш прогресивною , тому що побудовані знаки широко використовуються при рекогностуванні, дозволяючи оперативно усувати неточності в розрахунках висоти вже побудованих знаків , шляхом коректування висот наступних знаків ; виключаються випадки появи невидимості по спостерігаємим напрямкам , підвищується якість рекогностування і побудови знаків .
Основним документом є рекогностувальний журнал .
Геодезичні знаки і центри .
Геодезичні центри і знаки є споруди при допомозі яких закріплюють на місцевості пункти геодезичної мережі.
Геодезичний центр - бетонна споруда з чотирьох монолітів •Верхній моноліт - розпізнавальний стовп , наступний - основний моноліт , що має марку . Точне положення пункта визначається чугунними марками , вмонтованими у верхні грані нижнього і верхнього монолітів і розташованими на одній прямовисній лінії . Існують різні типи центрів в залежності від глибини промерзання і характеру грунту . На мал. 2.2. показаний центр для районів неглибокого (до 1,5 м ) промерзання грунту .
 | |||
 | |||
 |
| |
| |
| |
| |
Центри Мал. 2.2. Центр геодезичного пункту
1- марка;
2- розпізнавальний стовп ;
3- верхній моноліт;
4- основа;
5- нижній моноліт.
Центри геодезичних пунктів є носіями координат . Тому центри повинні бути так надійно закріплені на місцевості , щоб було забезпечено їх збереження і стабільність положення в плані і по висоті протягомс тривалого часу . Якщо центр змінить своє положення по тим чи іншим причинам , або не збережеться , то пункт з таким центром втратить своє значення . Глибина закладки центра повинна бути такою , щоб його основа була на 0,5 м нижче межі найбільшого промерзання грунту .
Зовнішня частина називається геодезичним знаком і представляє собою споруду для встановлення візирної цілі і підйому вимірювальних приладів на потрібну висоту над землею .
Типи знаків . В геодезичних мережах використовують знаки різних конструкцій : тур , проста піраміда , піраміда зі штативом , простий сигнал , складний сигнал . Вибір типу знаку залежить від висоти , на яку необхідно підняти над землею прилад для виконання геодезичних вимірів .
Тури будують у гірських районах , в тих випадках , коли видимість по всім напрямкам відкривається з землі. Якщо нема можливості поставити над туром ( камінним стовпом ) піраміду , візирний циліндр встановлюють безпосередньо на тур за допомогою спеціального кріплення . Візирний циліндр знімають при проведенні спостережень , а після встановлюють на попереднє місце .
Прості піраміди будують , коли на сусідні пункти є видимість з землі. Коли прилад потрібно підняти на висоту 2-3 м над землею , будують піраміду з ізольованим від неї постійним штативом і візирним циліндром 1 . Штатив 2 встановлюють у грунт , а площадку для спостереження 3 кріплять до стовпів піраміди , ізолюючи її від штатива .
На пунктах державної геодезичної мережі будують чотиригранні піраміди висотою 5-8 м , як дерев'яні, так і металічні.
  | |||||
 | |||||
| |||||
Мал. 2.3. а) проста піраміда ; б) проста піраміда з постійним штативом .
Прості сигнали будують у тих випадках , коли для виконання спостережень теодоліт або віддалемір необхідно підняти над землею на висоту від 4 до 10м. Простий сигнал будують із двох ізольованих одна від другої пірамід : зовнішньої , несучої візирний циліндр і площадку для спостережень , і внутрішньої , яка несе столик для встановлення приладу . Внутрішня піраміда простого сигналу будується тригранною , зовнішня ,як правило , чотиригранною . Довжина сторони квадрату основи зовнішньої піраміди дорівнює 1/5 висоти до площадки спостерігача плюс 2 м .
Прості сигнали можуть бути дерев'яними або металічними , постійними або розбірними . Розбірні знаки при спостереженнях перевозять з одного пункту на другий і приміняють в районах з благоприємними транспортними умовами .
Складні сигнали будують тоді, коли геодезичний прилад необхідно підняти над землею на висоту від 11 до 40 м . Складний сигнал відрізняється по конструкції від простого тим , що його внутрішня піраміда зі столиком для установки приладу опирається не на землю , а на основні стовпи сигналу на віддалі 6 м від площадки для спостерігача . Складні сигнали в останній час будували тригранної конструкції , що дозволяло виконувати складання їх на землі і встановлювати у повністю завершеному вигляді.
Довжина сторони трикутника , який лежить в основі складного сигналу , приймається рівною 1/4 його висоті до площадки спостереження плюс 2 м . Візирні цілі геодезичних знаків будують у вигляді малофазних циліндрів з радіально направленими пластинами і мають в мережах 1 класу висоту циліндра 1,0 м , а діаметр 0,5 м ; у мережах 2,3 і 4 класів - висота візирного циліндра 0,6 м , діаметр 0,3 м .
Геодезичні знаки як інженерні споруди повинні задовольняти ряду вимог для забезпечення високої точності геодезичних вимірів і безпечне їх виконання . Геодезичний сигнал повинен бути міцним , жорстким , стійким , не деформуватися під дією постійних навантажень ( маса сигналу ) і непостійних ( натиск вітру , масу приладів і т.п.). Міцність забезпечується в результаті підбору відповідного будівельного матеріалу згідно конструктивним розрахункам , точного виконання будівельних робіт , правильного вибору місця для встановлення знака і т.п.
Розрахунок висот знаків .
Розрахунок висот знаків над землею виконують для забезпечення видимості між пунктами по сторонам геодезичної мережі. Для цього необхідно мати карту масштабу 1:100 000 або крупніше .
По карті визначаються абсолютні вистоти поверхні землі: Н1 і Н2 на пунктах А і В і Нс - в точці С. Рекогностуванням визначають висоту hc перешкоди і після підраховують абсолютну висоту Н візирного променя на вертикалі перешкоди.
, (2.4.1)
де Dh - встановлена інструкціями по виконанню робіт висота візирного променя над перешкодою. Залежність між висотами знаків 
, при яких відкривається відимість між точками а і b, виражається формулою:
(2.4.2)
де 
(2.4.3)
обумовлені кривизною землі і рефракцією величини V1 і V2, виражені в метрах, можна знаходити за формулою:
(2.4.4)
при чому віддалі S1 і S2 повинні бути виражені в кілометрах.
За формулою (2.4.2) можна розрахувати висоту знаку в одній з точок А або В, якщо є знак у другій. При необхідності розрахувати знаки в обох точках, можна задатись мінімальною висотою знаку у віддаленій від перешкоди точці і розрахувати висоту другого знаку за (2.4.2). При цьому сума висот знаків буде мінімальною.
В практиці користуються, також, правилом, щоб висоти знаків були обернено пропорційні віддалям S1 і S 2 , тобто:
, (2.4.5)
При цій умові будемо мати:
(2.4.6)
(2.4.7)
В даному випадку сума висот знаків буде дещо більшою, ніж в першому розрахунку, але висота найбільшого знаку буде меншою.
Висновки
Проектування геодезичних мереж виконується у відповідності до проектного завдання за спеціальними інструкціями.
Рекогностування полягає в перенесенні в натуру проекту геодезичної мережі, виборі місцеположення пунктів, визначенні висот перешкод, типів центрів і т. п. Рекогностування виконують до побудови геодезичних знаків.
Контрольні запитання.
1. Які підготовчі роботи передують складанню технічного проекту ?
2. Вибір методу створення геодезичної мережі і конкуруючих варіантів.
3. Норма густоти пунктів .
4. Схеми прив'язки мереж .
5. Задачі рекогностування .
6. Геодезичні знаки і центри .
7. Розрахунок висот знаків .
Дата: 2016-10-02, просмотров: 242.
