Файл: Мозжухин, О. А. Геодезические методы в строительстве учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 38

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Зная величины а и /?, представляется возможным рассчитать необходимые для разбивки элементы круговой кривой—тангенс, длину кривой и биссектрису, показанные на рис. 98 соответст­ венно буками Т, К и Б. Отложив из вершины угла вдоль оси

рис. 98. Разбивка главных точек круговой кривой

трассы в ту и другую сторону длину тангенса Т, находят на местности начало и конец кривой. По 'биссектрисе угла АВС от­ кладывают из точки В отрезок Б (биссектрису) и закрепляют

положние середины кривой.

К и Б по аргументам

Для определения элементов кривой 7\

а и R составлены специальные таблицы,

рассчитанные на ос­

новании формул, вытекающих из рассмотрения прямоугольного треугольника АОВ. Длину катета АВ (тангенс) найдем из фор­ мул ы

Т =

(47)

Длина биссектрисы равна разности гипотенузы ОВ и катета

АО = Я: Б = ОВЯ. Поскольку ОВ = Я :Cos -ту- , то

Длину кривой рассчитывают по формуле

к = nR а

1 8 0 °

112

которая (получается 'после составления пропорции

К

_ _ 2 iz R

(5 0 )

а

360

 

На практике возникает «необходимость, в определении .разницы пути, пройденного но ломаной АВС и по крувой

/; = 2Т—к,

которая .носит название до мера. Домером пользуются для рас­ чета длины всей трассы с учетом ее криволинейных участков.

Для строительства сооружения томимо главных точек «необ­ ходимо обозначить кривую на местности дополнительными точ­ ками через короткие расстояния. В зависимости от длины ради­ уса разбивку кривой производят через 20 «м ((при /?>500 м), че­ рез 10 м (11 = 100—500 м) и через 5 м (/?< 100 м).

Существует ряд способов детальной разбивки кривых. Рас­

смотрим наиболее распространенные.

Способом прямоугольных координат производят разбиьку точек через заданный интервал путем отложения соответствую­ щих абсциссы и ординаты в системе координат, начало которой, находится в начале кривой НК (рис. 99), а оси направлены

рис. 99.

Детальная разбивка кривом

I

методом

прямоугольных координат

 

вдоль линии тангенса и по нормали к нему. Разбивку производят от начала кривой до ее середины, а затем аналогичным образом разбивают вторую половину кривой, двигаясь от -ее коцца к се­ редине. Отложив абсциссу, из найденной точки экером, восста­ навливают к оси *-ов перпендикуляр, на котором откладывают ординату. Значения абсциссы и ординаты «выбирают из специаль­ ных таблиц по известному радиусу кривой '/? и заданному интервалу разбивки к. Формулы, положенные в основу таблиц,

ИЗ


вытекают из решения прямоугольных треугольников (рис. 90). гипотенуза которых равна радиусу кривой, а величинам острых углов а, 2а, За, ... соответствуют дуги к, 2к, 3к... При этом

180 */с

тс • К

Справедливость последней формулы вытекает, из соотношения

(50).

Поскольку абсцисса соответствует катету противолежащего угла в указанных треугольниках, а ордината равна разности между радиусом и другим катетом, то расчетные формулы име­ ют вид

^zz^-Sina

у,=г/?—/? Cosa= /? (1—Cosa)

jc2=/?*Sin2a

y2= #

(1—Cos2a)

x3=/?*Sin2a

у3= /?

(1—Cos3a)

На практике разбивку абсцисс выполняют в два приема. Вна­ чале вдоль оси х-ов разбивают точки через принятый интервал к. Поскольку проекция отрезка кривой на оси х-ов меньше дли­ ны самой кривой, то находят между ними разности /с-х, называе­ мые «кривыми без абсцисс». Последние откладывают ог предва­ рительно разбитых точек в направлении к началу кривой. Из по­

лученных точек восстанавливают перпендикуляры,

вдоль кото­

рых откладывают значения ординат.

^

^

Способом углов детальную разбивку кривой производят тео­

долитом и лентой, двигаясь от начала (или конца)

кривой к се­

редине. Установив теодолит в точке НК (рис. 100),

откладыь;;-

0

рис. 100. Детальная раз­

рис. 101. Детальная раз­

бивка кривой способом

бивка кривой методом

продолженных

хорд

углов

 

 

Ш


ют угол а:2 и вдоль полученного направления расстояние I. Из

полученной точки

1 радиусом I делают засечку с направлением

стороны угла а ,

отложенного теодолитом. Получают точку 2..

Аналогичным образом разбивают точку 3 и т. д.

Интервалом разбивки является длина хорды Z, стягивающей дугу, на которую опирается угол а .При этом откладываемые тео­ долитом углы между касательной и хордой равны половине соот­ ветствующего центрального угла. Величину последнего находят по формуле

Sin

/

2R 9

вытекающей из прямоугольного треугольника, который может быть образован, если провести высоту в любом из указанных на рис. 100 равнобедренных треугольников со сторонами R.

Способом продолженных хорд разбивка на -кривой точек 2, 3 и т. д. (рис. 101) производится линейной засечкой радиусами d и I. При этом первую точку разбивают обычно методом прямо­ угольных координат, а для 'разбивки второй точки на продолже­ нии линии, проведенной из начала кривой через точку I на рас­ стоянии I от нее, находят вспомогательную точку 2'. Точка 2 на­

ходится на пересечении дуг проведенных из центров

2'

и 1.

Все

последующие точки кривой разбивают аналогичным

1,

образом.

Длину отрезка d находят из подобия треугольников

2', 2

к 1,

2, 0, например, где

 

 

 

d _ I

I ~ R

Тогда

Детальная разбивка кривой методами углов и продолженных хорд производится последовательно от предыдущей точки к по­ следующей. При этом происходит накопление ошибок и точность разбивки последующих точек оказывается ниже предыдущих. От этого недостатка свободен метод прямоугольных координат, пользуясь которым вынос точек на кривую производится незави­ симо. Однако для его применения требуется свободное прост­ ранство для отложения абсцисс и юрдинат. Поэтому в стеснен­ ных условиях приходится пользоваться одним из двух других рассмотренных методов,

115


Г л а в а VI

ОПОРНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ

ИМЕТОДЫ СЪЕМКИ МЕСТНОСТИ

§36Понятие о методах создания геодезической опорной сети

Впроцессе разбивочных и съемочных работ определяют на местности положение большого числа точек -в некоторой систе­ ме координат относительно сравнительно малого числа опорных

пунктов, положение которых определено однако с более высокой точностью. Этот принцип, называемый в геодезии «от общего к частному», легко проследить на рассмотренных нами примерах детальной разбивки зданий и сооружений, когда разбивку боль­ шого числа деталей производят относительно малого числа глав­ ных точек установленных заранее и с более высокой точностью. В свою очередь главные точки разбивают на основе предвари­ тельно созданной еще 'более редкой, но более точной сети опор­ ных пунктов. Чем большую площадь занимает территория, под­ лежащая съемке или переносу проекта в натуру, тем большее число ступеней имеет опорная сеть. Так для съемки всей терри­

тории Советского Союза

создана Государственная

геодезичес­

кая сеть СССР, которая в зависимости от точности

измерений

и последовательности ее развития подразделяется на

сети 1, 2,

3 и 4

классов. Высшим по точности классом

является первый.

Для

выполнения съемочных работ создается

еще и съемочная

сеть,

опирающаяся на

пункты Государственной геодезической

сети. При таиом положении возникает возможность съемки боль­ ших территорий в единой системе координат на основе общих научно-обоснованных принципов.

Опорые геодезические сети подразделяются на плановые и высотные. Координаты опорных пунктов Государственной геоде­ зической сети определены в системе осей направленных вдоль линии экватора (ордината) и по Гринвичскому меридиану (аб­ сцисса), а высотное положение пунктов отсчитывают от уровня Балтийского моря.

' Высотная Государственная геодезическая сеть создается ме­ тодами геометрического нивелирования — путем последователь­ ной передачи отметок от нуля Кронштадского футштокаЭтот нуль фиксирует горизонтальная риска на металлической плас­ тинке, укрепленной на каменном устое моста в Кронштадте.

Положение нуля было установлено в 1840 году после систе­ матических и многочисленных наблюдений над колебаниями

116


уровня Балтийского моря. Специальным нравйтедьствейнЬгм по­ становлением он был принят в 'качестве исходного начала высот для территории СССР-

Последовательная передача координат производится путем решения прямой геодезической задачи (см. § 4) от исходного пункта и направления. Координаты этого пункта и начальный дирекционный угол направления определены из астрономичес­ ких наблюдений. Необходимые для решения прямой задачи дли­ ны линий и углы получают различными методами. Основными из них являются полигонометрия, триангуляция и трилатерация. Сущность создания опорной сети, развиваемой методом полиго-

нометрии,

показана в § 4. В полигонометрическом ходе 1, 2, 3».-.

(см. рис.

8) измерены длины сторон и углы поворота хода, поз­

воляющее

выполнять последовательно передачу координат, С

пункта на пункт. В полигонометрии высших классов точности стороны и углы измеряют точными светодальномерами и теодолитами, а в съемочных сетях, создаваемых в виде теодолитных ходов* мерными лентами и теодолитами технической точности. пРокладывают полигонометрические ходы в виде многоугольников (сом­ кнутые ходы) и разомкнутыми, примыкающими своими концами к пунктам сетей более высокого класса точности.

Большое распространение при создании опорных плановых геодезических сетей имеет метод триангуляции. Сущность мето­ да состоит в следующем. Если в треугольнике измерены углы и известна длина одной стороны, то длины двух других сторон мо­ жно вычислить (см. § 7 рис. 15). Триангуляция состоит из ряда (или сети) примыкающих друг к другу треугольников с изме­ ренными углами. Одна из сторон в смежных треугольниках должна быть общей. Через нее осуществляют переход о треу­ гольника с известными длинами сторон к другому треугольни­ ку, оставшиеся длины сторон которого требуется определить. На­ чальная сторона триангуляционного ряда измеряется непосред­ ственно: лентами, проволоками, светоили радиодальномерами.

В сети, состоящей из примыкающих друг к другу треугольни­ ков, могут быть измерены длины сторон, а величины углов -каж­ дого треугольника вычислены по известным сторонам. Такой способ создания плановой опорной сети носит название трйлатерации.

Пункты планово-высотной Государственной геодезической се­ ти закрепляют на местности постоянными, заглубленными в землю центрами. К определенной точке этого центра отнесены координаты и отметка пункта.

Один из типов центра, закладываемого на территории про­ мышленных площадок в городах и поселках, показан на рис. 102. Он представляет собой бетонный монолит, в центре ко­ торого установлена металлическая труба. К верхней части тру-

Д17 -