Прикладная геодезия. самостоятельные измерения при помощи рулетки, колышков и смекалки

ЛЕКЦИЯ №5

Приборы для непосредственного измерения линий. Компарирование мерных приборов. Вешение линий. Порядок измерения линий.

Целью линейных измерений является определение горизонтальных расстояний (проложений) между точками местности.

Непосредственный способ основан на непосредственном измерении линий местности механическими линейными приборами, к которым относятся мерные ленты, рулетки и проволоки. Процесс измерения длин линий непосредственным способом состоит в последовательном откладывании мерного прибора в створе линии.

Измерения линий на местности могут выполняться непосредственно, путем откладывания мерного прибора в створе измеряемой линии, с помощью специальных приборов дальномеров и косвенно. Косвенным методом измеряют вспомогательные параметры (углы, базисы), а длину вычисляют по формулам.

Приборы для непосредственного измерения линий

Для измерения длин линий посредством откладывания мерного прибора используют стальные мерные ленты, которые обычно изготавливают из ленточной углеродистой стали. В геодезической практике чаще всего применяются штриховые и шкаловые ленты.

Штриховые ленты имеют длину 20 и 24 м, ширину 15 – 20 мм и толщину 0,3 – 0,4 мм.

На ленте нанесены метровые деления, обозначенные прикрепленными бляшками, и дециметровые деления, обозначенные отверстиями. Метровые деления на обеих сторонах оцифрованы. Счет оцифровки делений ведется на одной стороне от одного конца ленты, а на другом – от другого конца.

За длину ленты принимают расстояние между штрихами, нанесенными на крюках у концов ленты. К крюкам приделаны ручки. К ленте прилагается 6 или 11 шпилек на кольце.

Шпильки сделаны из стальной проволоки диаметром 5 – 6 мм и длиной 30 – 40 см в нерабочем положении ленту наматывают на кольцо

Для измерения небольших расстояний применяют стальные и тесьмяные рулетки длиной 5, 10, 20, 50 м. Деления на рулетках нанесены на одной стороне через 1см и редко через 1 мм. Свернутая рулетка помещается в металлический или пластмассовый корпус.

Компарирование мерных приборов.

Мерные ленты и рулетки перед измерением ими линий должны быть проверены. Данная проверка называется компарированием и состоит в установлении действительной длины мерного прибора путем его сравнения с образцовым прибором, длина которого точно известна.

Для компарирования штриховых лент за образцовый мерный прибор принимают одну из лент, имеющихся на производстве, длину которой выверяют в лаборатории Государственного надзора за стандартами и измерительной техникой Государственного комитета стандартов РФ и пользуются ею при сравнении с рабочими лентами. Компарирование шкаловых лент производят на специальных приборах, называемых стационарными компараторами.

 Простейший способ компарирования штриховых лент состоит в следующем. На горизонтальной поверхности, например, на полу, укладывают образцовую ленту. Рядом с ней кладут проверяемую ленту так, чтобы их края касались друг друга, а нулевые штрихи совмещались.

Жестко закрепив концы с нулевыми штрихами, ленты натягивают с одинаковой силой и измеряют миллиметровой линейкой величину несовпадения конечных штрихов на других концах лент.

Данная величина показывает на сколько миллиметров рабочая лента короче или длиннее образцовой и называется поправкой за компарирование Δℓ.

Длина проверяемой 20-метровой ленты не должна отличаться от длины образцовой ленты более чем на ±2 мм. В противном случае в результаты измерения линий вводят поправки. При этом, выполняя измерения линий рабочей лентой, полагают, что её длина равняется 20 м. Поправки определяют по формуле

• где D – длина измеренной линии.
• Поправку вычитают из результатов измерения, когда рабочая лента короче образцовой, и прибавляют, когда она длиннее.
• Вешение линий

Прямую линию на местности обычно обозначают двумя вехами, установленными на её концах.

Если длина линии превышает 100 м или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то с целью удобства и повышения точности измерения её длины используют дополнительные вехи.

Их устанавливают в воображаемой отвесной плоскости, проходящей через данную линию. Эту плоскость называют створом линии. Установка вех в створ данной линии называется вешением 

Вешение линий может производиться на глаз, с помощью полевого бинокля или зрительной трубы прибора. Вешения обычно ведут «на себя». Наблюдатель становится на провешиваемой линии у вехи А (рис.), а рабочий по его указанию ставит веху в точку С так, чтобы она закрывала собой веху В.

Таким же образом последовательно устанавливают вехи в точках D и Е. Установка вех в обратном направлении (от себя), является менее точной, так как ранее выставленные вехи закрывают видимость на последующие.

Более точно вехи в створ выставляют по теодолиту, установленному в точке А и сориентированному на веху В.

Порядок измерения линий.

Измерение линий на местности штриховыми лентами производят двое рабочих. По направлению измерения один из них считается задним, второй – передним. Ленту аккуратно разматывают с кольца. Её оцифровка должна возрастать по ходу измерения.

Для закрепления мерной ленты в створе линии используется 6 шпилек. Перед началом измерения 5 шпилек берет передний мерщик и одну – задний. Задний мерщик совмещает с началом линии нулевой штрих ленты.

Используя прорезь в ленте, закрепляет шпилькой её конец рядом с колышком, обозначающим начальную точку линии 

Передний мерщик, имея в руке 5 шпилек, по указанию заднего мерщика, встряхнув ленту, натягивает её в створе линии и фиксирует первой шпилькой передний конец ленты.

Затем задний мерщик вынимает свою шпильку из земли, вешает её на кольцо, и оба мерщика переносят ленту вперед вдоль линии.

Дойдя до воткнутой в землю передним мерщиком шпильки, задний мерщик закрепляет на ней свой конец ленты, а передний, натянув ленту, закрепляет её передний конец следующей шпилькой (рис.). В таком порядке мерщики укладывают ленту в створе линии 5 раз.

После того как передний мерщик зафиксирует пятой шпилькой свой конец ленты, задний мерщик передает ему кольцо с пятью шпильками, которые он собрал в процессе измерения (рис.). Число таких передач (т.е.

отрезков по 100 м при длине ленты в 20 м) записывают в журнале измерений. Последний измеряемый остаток линии обычно меньше полной длины ленты.

При определении его длины метры и дециметры отсчитывают по ленте, а сантиметры оценивают на глаз (рис.).

1. Измеренная длина линии D вычисляется по формуле :
2. D = 100 · a + 20 · b + c,
3. где a – число передач шпилек;
4. b – число шпилек у заднего мерщика на кольце;
5. c – остаток.
6. Для контроля линию измеряют вторично 24-метровой или той же 20-метровой в обратном направлении. За окончательный результат принимают среднее арифметическое из двух измерений, если их расхождение не превышает:
7. – 1/3000 части от длины линии при благоприятных условиях измерений;
8. – 1/2000 – средних условиях измерений;
9. – 1/1000 – неблагоприятных условиях измерений.

Ослабление влияния данных факторов на точность измерений достигается более тщательным вешением линий, использованием динамометров для натяжения лент, введением поправок в измеренные длины, проведением контрольных измерений и т. п.

• На точность измерения длин мерной лентой большое влияние оказывают условия местности, характер грунта и растительного покрова. Поэтому в зависимости от рельефа и условий измерений условно различают три класса местности:
• I класс – местность, благоприятная для измерений (ровная поверхность с твердым грунтом);
• II класс – местность со средними условиямидля измерений (холмистая поверхность со слабым грунтом);
• III класс – местность, неблагоприятная для измерений (сильно пересеченная, заросшая кустарником местность с кочками и выемками, с песчаной или заболоченной почвой).
• Практикой установлено, что относительные погрешности измерения линий штриховыми мерными лентами не должны превышать: на местности I класса – 1:3000, II класса – 1:2 000 и III класса – 1:1 000.
• Длинномер

Длинномер относят к подвесным мерным приборам. В длинномере стальную проволоку натягивают между двумя фиксированными на местности точками. По проволоке в процессе измерения прокатывают устройство, основными элементами которого являются мерный диск и счетный механизм, позволяющий установить количество оборотов диска на прокатываемом отрезке проволоки

1. Схема измерения расстояния длинномером.1 – длинномер; 2 – проволока; 3 – шкалы; 4 – динамометр; 5 – груз; 6 – стремя;
2. 7 – штативы; 8 – раздвижные стойки-упоры; 9 – оптический центрир

Измерение длин линий

8.1. Измерение длин линий мерными лентами и рулетками

Мерные приборы. Расстояния в геодезии измеряют мерными приборами и дальномерами. Мерными приборами называют ленты, рулетки, проволоки, которыми расстояние измеряют путём укладки мерного прибора в створе измеряемой линии. Дальномеры применяют оптические и светодальномеры.

Мерные ленты типа ЛЗ изготавливают из стальной полосы шириной до 2,5 см и длиной 20, 24 или 50 м. Наиболее распространены 20-метровые ленты. На концах лента имеет вырезы для фиксирования концов втыкаемыми в землю шпильками. На ленте отмечены метровые и дециметровые деления. Для хранения ленту наматывают на специальное кольцо. К ленте прилагается комплект из шести (или одиннадцати) шпилек.

Рулетки – узкие (до 10 мм) стальные ленты длиной 20, 30, 50, 75 или 100 м с миллиметровыми делениями. Для высокоточных измерений служат рулетки, изготовленные из инвара – сплава (64% железа, 35,5% никеля и 0,5% различных примесей), имеющего малый коэффициент линейного расширения. Для измерений пониженной точности применяют тесьмяные и фиберглассовые рулетки.

Компарирование. До применения мерных приборов их компарируют. Компарированием называется сравнение длины мерного прибора с другим прибором, длина которого точно известна.

Для компарирования ленты ЛЗ на ровной поверхности (например, досчатой, каменной) с помощью выверенной образцовой ленты отмеряют отрезок номинальной длины (20 м) и укладывают на том же месте проверяемую рабочую ленту. Совместив нулевой штрих ленты с началом отрезка, закрепляют конец ленты в этом положении.

Затем ленту растягивают и линеечкой измеряют величину несовпадения конечного штриха ленты с концом отрезка, то есть отличие Dl длины ленты от номинала. В последующем эту величину используют для вычисления поправок за компарирование. Ими исправляют результаты измерений лентой.

Если Dl не превышает 1-2 мм, поправкой за компарирование пренебрегают.

Для компарирования ленты в полевых условиях на ровной местности закрепляют концы базиса. Базис измеряют более точным прибором (светодальномером, рулеткой или лентой, проверенной на стационарном компараторе), а затем компарируемой лентой. Из сравнения результатов измерений получают поправку Dl. Измерения выполняют несколько раз и за окончательный результат принимают среднее.

Рулетки, предназначаемые для высокоточных измерений, компарируют на стационарных компараторах, где по результатам проверки длины ленты при разных температурах выводят уравнение её длины:

l = l0 + Dl + a l0 (t- t0). (8.1)

Здесь l – длина ленты при температуре t; l0 – номинальная длина; Dl – поправка к номинальной длине при температуре компарирования t0 ; a – температурный коэффициент линейного расширения. Для новых рулеток уравнение длины указывают в паспорте прибора.

Вешение линии. Перед измерением длины линии на её концах устанавливают вехи. Если длина линии превышает 100 м или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то в их створе ставят дополнительные вехи (створом двух точек называют проходящую через них вертикальную плоскость).

Вешение обычно ведут «на себя». Наблюдатель становится на провешиваемой линии у вехи A (рис. 8.1, а), а рабочий по его указаниям ставит веху 1 так, чтобы она закрыла собой веху B. Таким же образом последовательно устанавливают вехи 2, 3 и т. д.

Установка вех в обратном порядке, то есть «от себя», является менее точной, так как ранее выставленные вехи закрывают видимость на последующие.

Рис. 8.1. Вешение линии: а – “на себя”; б – через препятствие; в – то же (вид в плане).

Если точки A и B недоступны или между ними расположена возвышенность (рис. 8.1, б, в), то вехи ставят примерно на линии AB на возможно большем расстоянии друг от друга, но так, чтобы в точке C увидеть вехи B и D, а в точке D – вехи A и C.

При этом рабочий в точке C по указаниям рабочего в точке D ставит свою веху в створ линии AD. Затем рабочий в точке D по указаниям рабочего в точке C переносит свою веху в точку D1, то есть в створ точек C и B.

Затем из точки С веху переносят в точку С1 и так далее до тех пор, когда обе вехи окажутся в створе AB.

Измерение длин линий лентой. Ориентируясь по выставленным вехам, два мерщика откладывают ленту в створе линии, фиксируя концы ленты втыкаемыми в землю шпильками.

По мере продвижения измерений задний мерщик вынимает из земли использованные шпильки и использует их для подсчета числа отложенных лент.

Измеренное расстояние равно D=20n+r, где n – число отложенных целых лент и r – остаток (отсчет по последней ленте, меньший 20 м).

Длину измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Расхождение не должно превышать 1/2000 (при неблагоприятных условиях – 1/1000). За окончательное значение принимают среднее.

Введение поправок. Измеренные расстояния исправляют поправками за компарирование, за температуру и за наклон.

Поправка за компарирование определяется по формуле

Dk = n Dl ,

где Dl – отличие длины ленты от 20 м и n – число уложенных лент. При длине ленты больше номинальной – поправка положительная, при длине меньше номинальной – отрицательная. Поправку за компарирование вводят в измеренные расстояния, если Dl > 2 мм.

Поправка за температуру определяется по формуле

Dt = aD(t-t0)

где a – термический коэффициент расширения (для стали a = 0,0000125); t и t0 – температура ленты во время измерений и при компарировании. Поправку Dt учитывают, если ½t-t0½>10°.

Поправка за наклон вводится для определения горизонтального проложения d измеренного наклонного расстояния D

d = D cosn , (8.2)

где n – угол наклона. Вместо вычисления по формуле (8.2) можно в измеренное расстояние D ввести поправку за наклон: d=D+Dn, где

Dn = d – D = D (cosn – 1) = -2D sin2 . (8.3)

По формуле (8.3) составляют таблицы, облегчающие вычисления.

Поправка за наклон имеет знак минус. При измерениях лентой ЛЗ поправку учитывают, когда углы наклона превышают 1°.

Если линия состоит из участков с разным уклоном, то находят горизонтальные проложения участков и результаты суммируют.

Углы наклона, необходимые для приведения длин линий к горизонту, измеряют эклиметром или теодолитом.

Эклиметр имеет внутри коробки 5 (рис. 8.2, а) круг с градусными делениями на его ободе. Круг вращается на оси и под действием укреплённого на нём груза 3 занимает положение, при котором нулевой диаметр круга горизонтален. К коробке прикреплена визирная трубка с двумя диоптрами – глазным 1 и предметным 4.

 

Рис. 8.2. Эклиметр: а – устройство; б – измерение угла наклона

Для измерения угла наклона n в точке B (рис. 8.2, б) ставят веху с меткой M на высоте глаза. Наблюдатель (в точке A), глядя в трубку 2 эклиметра, наводит её на точку M и нажатием кнопки 6 освобождает круг. Когда нулевой диаметр круга примет горизонтальное положение, против нити предметного диоптра 4 берут отсчёт угла наклона. Точность измерения угла эклиметром 15 – 30¢.

Поверку эклиметра выполняют измерением угла наклона одной и той же линии в прямом и обратном направлениях. Оба результата должны быть одинаковы. В противном случае надо переместить груз 3 в такое положение, при котором отсчёт будет равен среднему из прямого и обратного измерений.

Точность измерений лентой в разных условиях различна и зависит от многих причин – неточное укладывание ленты в створ, ее непрямолинейность, изменения температуры ленты, отклонения угла наклона ленты от измеренного эклиметром, неодинаковое натяжение ленты, ошибки фиксирования концов ленты, зависящие от характера грунта и др.

Приближённо точность измерений лентой ЛЗ считают равной 1:2000. При благоприятных условиях она в 1,5 – 2 раза выше, а при неблагоприятных – около 1:1000.

Измерение расстояний рулетками. Измерения рулеткой, выполняемые для составления плана местности, аналогичны измерениям лентой ЛЗ.

Для измерений с более высокой точностью, необходимой, например, в разбивочных работах, выполняемых при строительстве сооружений, измеряемую линию расчищают, выравнивают и разбивают на отрезки по длине рулетки, забивая в створе линии до уровня земли колья и отмечая створ втыкаемыми в них иглами или ножами. При неровной поверхности на неё укладывают доски или даже делают мостки. Для измерения пролёта между соседними иглами (ножами) рулетку укладывают вдоль пролёта и натягивают с той же силой (50 или 100 H), что и при компарировании, используя для этого динамометр. Отсчёты по рулетке берут одновременно по команде против двух игл (лезвий ножей). Длину пролёта di определяют по формуле

di = П – З,

где П и З – передний (больший) и задний отсчёты по шкале рулетки. Полученный результат исправляют поправками за компарирование и температуру, используя уравнение длины рулетки (8.1).

• Если линия имеет наклон, необходимо учесть поправку
• ,
• где h – превышение между концами пролёта, измеряемое нивелиром.

Длина линии определится как сумма длин пролётов. Относительные ошибки расстояний при такой методике измерений 1:5000 – 1:10000.

Методы геодезических измерений

Для выполнения геодезических измерений, причем довольно-таки разнообразных, необходим целый набор составляющих факторов.

Помимо объекта съемки и наличия геодезического оборудования, необходим квалифицированный персонал с соответствующими теоретическими знаниями и практическими навыками использования технологий геодезических определений. То есть нужно знать, образно говоря рецепт приготовления продукта.

Так вот совокупность выполнения правил, операций (приемов) в определенной последовательности при геодезических замерах с учетом физических и математических принципов считается методом геодезических измерений. Они бывают не зависимо от области применения двух типов:

• прямых замеров;
• косвенных промеров.

• Первый вариант (прямой) означает применение прямого контакта с геодезическими мерными приборами и получение непосредственно (визуально) значений измеренных величин по конструктивно предусмотренным отсчетным устройствам, шкалам.
• Во втором (косвенном) используют непосредственно измеренные величины для получения через функциональные зависимости значений искомых величин.
• Помимо этого можно выделить методы связанные по назначению измеряемых величин:

• линейные;
• угловые;
• высотные (нивелирные);
• координатные (тахеометрические).

Линейные методы

Их суть заключается в определении расстояний между точками в конкретной последовательности с помощью специальных приборов и инструментов. В линейных средствах замеров можно выделить несколько от самых простых с применением мерных рулеток до высокоточных определений длин сторон с помощью современных свето-дальномеров.

Рулеточный замер. Он сводится к установлению значений длин линий от исходного пункта, имеющего известное местоположение, до искомого или створа (например, линии очистного забоя) с помощью металлических рулеток.

Здесь следует сделать отступление, что любой метод геодезических измерений для его применения должен удовлетворять требованиям необходимой точности.

В измерениях рулетками длин сторон в определенных условиях используются динамометры с величинами постоянного натяжения рулетки при непосредственном снятии отсчетов на ее шкале.

Длины линий находятся два раза со смещением начального отсчета или другими словами используется метод двойных измерений. Существует возможность использования и метода реитераций, который заключается в многократных замерах искомых величин с дальнейшим определением средних их значений.

Измерение мерной лентой. Эта схема похожа на рулеточный замер. Различие в том, что в мерный комплект входят шпильки и ленты, которые бывают без шкал, а также при значительных расстояниях в нем используются дополнительные вехи для установления створа линии.

Еще одним способом линейных промеров является высокоточное измерение сторон базисным прибором. Он похож на измерения мерной лентой, но с разницей в длинах промеров (24м) и использованием в нем инварной проволоки и штативов. Применялся этот прибор для установления базисных сторон в геодезических сетях 1 и 2 классов.

Измерение расстояний на принципах оптического дальномера.  Суть его заключается в нахождении с помощью нитяных дальномерных линий (с постоянным коэффициентом К=100) длины между точками стояния (инструмента) и визирования (на рейку) по количеству сантиметровых делений между нижней и верхней нитями дальномера.

Наиболее точным и доступным способом определений расстояний в настоящее время можно считать измерения свето-дальномером, основанных на импульсном или фазовом (более точном) принципах.

Угловые методы

Сущность их заключается в наборе выполнения определенных действий и операций при измерениях горизонтальных углов между направлениями с помощью геодезических приборов (теодолитов, тахеометров). К ним относятся определения углов:

• во всех комбинациях;
• приемами;
• круговыми приемами;
• повторениями.

Определения углов во всех комбинациях заключается в нахождении углов не только между смежными направлениями, но и в сочетании наблюдений между всеми направлениями.

Способ приемов. Суть его состоит в определении одиночного горизонтального угла дважды в положении трубы при круге лева (КЛ) и круге права (КП). При втором полу-приеме лимб смещается, и все операции повторяются.

Способ круговых приемов сводится к последовательному определению всех углов по часовой стрелке в положении круга лева. Затем при втором полу-приёме, измерения выполняют в обратном направлении, с завершающим снятием отсчета на первую начальную точку. Все серии производят в несколько приемов для повышения точности.

Способ повторений. Его сущность заключается в n-кратном определении горизонтального угла при снятии отсчетов только в начальном и завершающем визировании. Окончательное значение угла вычисляется.

Трех-штативный метод. Он заключается в одновременной установке на смежных пунктах штативов. На каждом из них закрепляют: по краям подставки с визирными сигналами, а в центре геодезический прибор.

После выполненных приемов задний штатив переставляют на следующий за передним пункт. И так последовательно переставляя каждый раз задний штатив вперед, а геодезический прибор на центральный штатив, выполняют визирования и считывание показаний, предусмотренные программой.

Целью такой схемы является уменьшение погрешностей за центрирование на стоянках.

Высотные методы

Определение превышений одних точек поверхности над другими с применением специально для этого предусмотренных приборов по разработанной системе и считается высотными способами измерений. К ним можно отнести следующие виды;

Суть геометрического нивелирования состоит в определении превышений между необходимыми точками по разности отсчетов на рейках, взятых с помощью визирования на них горизонтального луча нивелира. Различают нивелирование «из середины», когда инструмент выставляется в рабочее положение приблизительно посередине между рейками.

И другой вариант – нивелировка «вперед». При этой методике превышение определяется по разности между высотой инструмента (нивелира) и отсчетом по рейке. При этом все визирования в нем выполняют на рейку находящуюся всегда впереди. Отсюда и название «вперед».

При схеме «из середины» визирования на рейки осуществляются сначала назад, а затем по ходу движения нивелирования вперед.

Тригонометрическое нивелирование выполняется при значительных перепадах высот на наклонных склонах местности (наклонных горных выработках), где не эффективно использовать геометрическое нивелирование.

При выполнении измерений по такой технологии используется возможность визирования наклонным лучом на точки наблюдений. Превышения между ними определяется путем вычислений из соответствующих тригонометрических формул.

Откуда и пришло название к этому способу нивелирования.

Гидростатический способ нивелирования заключается в способности жидкости, при нахождении в разных местах, устанавливаться на одном уровне. При снятии ряда отдельных промеров на сообщающихся сосудах и определяется превышение между ними.

Координатный способ

Данный вид сводится к нахождению местоположения измеряемых точек, а именно их координат. Одними из таких способов считаются:

• тахеометрическая съемка;
• спутниковый метод определения координат.

Тахеометрическая съемка выполняется на основе использования тригонометрического способа измерений. При его выполнении производят геометрические определения следующих величин:

• высоты инструмента на станции стояния;
• высоты визирования на пункте наблюдения;
• горизонтального угла от начального направления до искомого;
• вертикального угла между направлениями, в которых измеряют наклонные расстояния;
• наклонные расстояния между пунктами стояния инструмента и наблюдения.

Вычисления искомых координат, в том числе и абсолютных значений высотных отметок, определяются по известным формулам.

Спутниковый метод определения координат основан на приеме от спутников радиосигналов, в которых закодированы данные по местоположению спутников и времени передачи сигналов.

На наземных геодезических пунктах с помощью специальных устройств GPS-приёмников эти сигналы (время приема сигнала и координаты спутников) записываются в файлы. И таким образом продолжаются наблюдения какое-то определенное время.

 Для нахождения координат неизвестных пунктов на земной поверхности исходными данными служат:

• координаты базы, полученные в период спутниковых наблюдений на наземной станции;
• и координаты собственно спутников, определенные в строго фиксированный момент времени с помощью полученных многократных сигналов GPS-приемниками на этих наземных станциях.

После выполнения пост-обработки на программном оборудовании и уравнивания, получают результат всех наблюдений и вычислений в виде координат ранее неизвестных пунктов. 

Прикладная геодезия. Самостоятельные измерения при помощи рулетки, колышков и смекалки

• Замеры участка
• Вычерчивание участка в масштабе плана
• Вычисление площади участка
• Простая топографическая съемка своими руками
• Разбивка осей дома

Итак, нам нужно избрать место для строительства предполагаемого дома, например, на дачном участке.

Для этого произведем топографическую съемку для горизонтальной планировки местности, чтоб выровнять место строительства, после этого разобьем оси фундамента грядущего строения.

При отсутствии спец оборудования нашими инструментами будут вещи, которые найдутся в кладовой у хоть какого мало-мальски рачительного владельца.

Замеры участка

В эталоне, если участок был бы прямоугольным, это не составило бы огромного труда, но обычно участки в дачных кооперативах могут иметь достаточно необычные конфигурации.

Попробуем выполнить наши манипуляции на примере участка, обозначенного на карте зеленоватым цветом. Сначала, нам нужно представить, с чем имеем дело, т.е.

мы должны получить фактические размеры земляного участка и его площадь, чтоб хорошо распланировать месторасположение грядущего дома. Для этого вооружимся рулеткой, бумагой для записи, карандашом и терпением.

Совсем разумеется, что чем длиннее рулетка, тем лучше, потому заблаговременно похлопочите о покупке минимум 20-метровой рулетки, она еще понадобиться нам при разбивочных работах.

Поочередно обмеряем все длины участка, занося приобретенные значения на заблаговременно начерченную схему. Потому что участок у нас неверной формы, лучше замерить хотя бы одну диагональ, за ранее натянув капроновую нить меж углами участка, чтоб не сбиться с курса при обмере.

Вычерчивание участка в масштабе плана

Как мы лицезреем, конфигурация далека от безупречной формы, которая упростила бы нам задачку. Вооружимся миллиметровой бумагой, на худенький конец подойдет листочек в клетку от школьной тетради. На этом шаге нам нужно представить для себя, что такое «масштаб», и как им воспользоваться.

Масштаб — это отношение полосы на плане к ее размерам в натуре. Масштаб 1:1 (один к одному) гласит о том, что, например, деталь, изображена на чертеже в истинную величину. Для детализации маленьких частей используют масштаб роста, к примеру значение масштаба 2:1 гласит о том, что изображение на чертеже вдвое увеличено по отношению к оригиналу.

Потому что земляные участки имеют значительную протяженность, их принято изображать в масштабах уменьшения, начиная от 1:500. Это отношение гласит о том, что один сантиметр плана соответствует на местности 500 сантиметрам, либо 5 метрам.

Планы кварталов принято изображать в масштабе 1:2000, город от 1:5000, ну а карта области отлично умещается в бардачке машины, изображенная в масштабе 1:1 000 000 и мельче.

Соответственно, масштаб 1:1000 считается более большим масштабом, чем 1:10 000, потому что на картографических материалах этого масштаба более детально прорисована местность.

В нашем случае нет смысла привязываться к стандартным значениям масштабов, главное, чтоб для вас было комфортно работать с планом.

Чертеж участка, взятого нами в качестве примера, отлично поместиться на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:200, так что для того, чтоб изобразить на чертеже линию, длина которой на местности составляет 64,19 м, нам пригодиться отложить отрезок на бумаге длиной 32,1 см.

Если позволят размер листа, можно вычертить участок в масштабе 1:100, тогда эта же сторона имела бы длину 64,2 см, что увеличивает точность следующих вычислений, но не добавляет удобства в работе с картой. Так что в каждом определенном случае, исходя из размеров участка, подбирайте масштаб, с которым для вас будет комфортно работать.

Выберем базовую сторону, т.е. сторону, параллельно которой и будет вестись строительство. Вообщем за базис лучше принимать более длинноватую сторону участка, так и поступим, если вы, естественно, не апологет фен-шуя. Для получения масштабного плана участка нужно выполнить последующие деяния:

1. Параллельно миллиметровой сетке вычерчиваем базовую линию «А-Б».
2. Циркулем вычерчиваем дугу из верхушки «А», радиус которой равен длине фасадной стороны участка «А-Г».
3. Аналогично вычерчиваем дугу, радиус который соответствует длине задней стороны участка из верхушки «Б-В».
4. Циркулем проводим дугу, равную измеренной диагонали участка из верхушки «А» до скрещения с дугой №3, получаем точку «В» — стартовую точку для нашей последней стороны.
5. Из верхушки «В» проводим дугу, равную длине последней стороны до скрещения с дугой №2, получаем точку «Г».
6. Соединяя отрезками точки «Б», «В» и «Г» меж собой, получаем масштабный замкнутый полигон «А-Б-В-Г», соответственный конфигурации участка на местности.

Вычисление площади участка

Как многие помнят из школьного курса геометрии, длина прямоугольника, помноженная на его ширину, дает нам площадь фигуры. Потому что мы имеем дело с не совершенно правильным прямоугольником, вычислим его площадь при помощи способа приведения площадей к обычным геометрическим фигурам — квадрату и прямоугольному треугольнику.

Мы вычертили наш участок в масштабе, и нам понятно, какова площадь 1-го квадрата миллиметровой сетки. Потому остается посчитать количество целых квадратов, перемножив их на площадь 1-го квадрата, плюс вычислить площади неполных квадратов как суммарную площадь составляющих его фигур — прямоугольных треугольников и квадратов.

В конце наших вычислений мы получаем площадь нашего участка. Эта площадь содержит в себе ряд погрешностей в измерениях и графическом снятии размеров с миллиметровки, потому, вооружившись листочком с вычислением площадей, не стоит с ним гоняться за соседом по кооперативу со словами «где моя земля?».

Этот листочек и схема понадобятся нам для последующих действий, а конкретно для съемки местности и разбивки осей грядущего дома. Потому что мы вели расчеты в метрах, то и площадь у нас получится в квадратных метрах. Дачники оперируют народным термином «сотка», ну а для картографических работ употребляется понятие гектара. Один гектар — это площадь квадрата со стороной 100 м.

Соответственно сотка — это квадрат со стороной 10 метров. Потому 1 га = 100 соток = 10 000 кв.м.

Простейшая топографическая съемка своими руками

На основании этого примера мы попробуем осознать принцип воплощения топографической съемки.

Точку на местности обрисовывают три параметра: пространственное положение относительно системы координат X, Y (где X — направление на север, Y — восточное направление) и высотный параметр Z.

Соединяя меж собой съемочные точки на плоскости, мы получаем план земляного участка, а координата Z позволяет нам обрисовать рельеф местности, что является конечной целью нашей работы.

Рельеф — это совокупа неровностей суши, которая, как мы можем следить, состоит из разных частей — гор, низин, равнинных пространств, дна аква объектов, и т.д. Полосы на карте, соединяющие точки с схожей высотой, именуются горизонталями. Эти полосы в совокупы с высотными отметками и особыми условными знаками и показывают рельеф местности на картографических материалах.

Для выполнения этого вида работ и нанесения приобретенных значений на план нашего участка нам пригодятся:

• древесные колья длиной более 60 мм
• ровненькая доска длиной 4–5 м
• столярный уровень
• молоток, гвозди, кувалда

Определившись с местом строительства, исполняем последующие деяния:

• по периметру предполагаемого строительства либо в хоть какой случайной части участка размечаем направления, по которым будет вестись работа;
• избираем зрительно самую высшую точку съемки, и кувалдой забиваем 1-ый колышек таким макаром, чтоб высота его над уровнем земли была более 20 см;
• по намеченным осям съемочных работ забиваем другие колышки, расстояние меж ними должно быть менее, чем длина вашей доски, а высота над уровнем земли более, чем высота первого колышка. Если вы будете забивать колышки на расстояния, равные длине доски, для вас не придется дополнительно определять расстояния меж ними;
• древесную доску кладем на землю около первого колышка, крепим ее к колышку гвоздем, потом по уровню делаем зарубку карандашом на втором колышке. Мы передали отметку поверхности земли с первого колышка на 2-ой;
• повторяем деяния на втором колышке, только в данном случае низ доски крепиться к отметке, которую мы обозначили карандашом, а на 3-ем колышке делается зарубка. Данные деяния повторяются для всех съемочных точек;
• вооружившись сделанным нами планом, делаем замеры меж колышками и измеряем расстояния от засечек на колышках до уровня земли, фиксируя все на схеме в масштабе.

Итак, мы получили план превышений относительно самой высочайшей точки участка. Если мы каким-то образом не угадали самую высшую точку — не неудача, просто превышения у нас получатся с обратным знаком.

Для удобства расчетов принимаем «ноль» нашего участка за целое положительное значение, к примеру 10 метров (навряд ли на участке у вас будут огромные перепады высот).

Начинаем поочередно отымать (либо добавлять) значения превышений в каждой из точек, и наносить их на схему в виде числового значения.

Из предоставленного разреза по осям съемки видно, что не всегда равные расстояния меж съемочными точками обеспечивают четкое описание рельефа.

В данном случае нам может пригодиться дополнительно нанести пару точек в соответствующих местах рельефа для увеличения общей точности работ.

В этом заключается принцип топосъемки — обрисовать местность нужным количеством пикетов через приблизительно равные расстояния плюс добавить пикетаж в местах, которые «выпадают» из общей картины.

Сейчас нанесем горизонтали на наш объект, зачем начинаем находить точки на плане с схожей высотой, чтоб соединить их плавной линией, и с страхом себе обнаруживаем, что таких точек у нас просто нет! Без паники, друзья, нас снова выручат школьные познания, сейчас из области арифметики. Воспользуемся способом интерполяции, т.е. получим промежные величины из набора узнаваемых.

Зная значения высот на последних точках, мы можем представить, как будет изменяться высота местности пропорционально расстоянию меж съемочными точками.

Горизонтали принято проводить через стандартные промежутки зависимо от рельефа местности и масштаба плана, но в нашем случае мы можем провести горизонтали с хоть каким шагом для наглядности. Потому что перепад высот на участке 10,00 — 9,45 = 0,55 м, имеет смысл провести эти полосы через каждые 10 см по высоте.

В конечном итоге мы получим топографический план местности, который будет служить нам основой для грядущего строительства либо планировки участка. Стрелочками на чертеже показаны направления стока воды.

Разбивка осей дома

После определения с месторасположением грядущего дома нам нужно закрепить строй оси. Строить дом эстетичнее всего параллельно более протяженной стороне участка, если другое не обосновано правилами застройки в вашем дачном кооперативе.

1. По стороне, параллельно которой будет вестись строительство, мы поочередно отмеряем рулеткой расстояния 0–1 и 1–2 согласно приведенной схеме, фиксируем точки «1» и «2» древесными колышками.
2. Зная, на каком расстоянии от базовой стороны будет находиться стенка нашего дома А-Б, мы вычисляем диагонали прямоугольника 2-А и 1-Б, потом способом засечек рулеткой откладываем их на местности. Скрещение дуг 1-А и 2-А на местности даст нам точку «А» первого угла дома, крепим ее колышком.
3. Аналогично откладываем точку «Б» и в конечном итоге получаем линию А-Б, параллельную базовой полосы.
4. Тем же принципом засечек мы фиксируем оставшиеся точки углов строения «В» и «Г».

В конечном итоге мы имеем закрепленный прямоугольник, соответственный границам нашего грядущего дома. Чтоб убедиться, что вы вынесли углы дома правильно, перемеряйте снова стороны прямоугольника и всякую из диагоналей для сопоставления приобретенных значений с теоретическими.

При копание котлована колышки, фиксирующие углы дома, могут быть утеряны, потому их нужно «вынести» за границы земляных работ на несколько метров. Воспользуемся аналогичным методом получения точек на местности с помощью линейных засечек. Прикинув, на какое расстояние может быть вынести точки за границы котлована, рассчитаем диагонали и получаем последующую картину:

Мы использовали точки «1» и «2» и дополнительно вынесли точки 3–8 способом линейных засечек при помощи рулетки. При строй работах скрещения натянутой капроновой нити меж точками 1–6, 2–7, 3–4 и 5–8 даст нам осевые лини фундамента грядущего дома.

Вообщем прямой угол на местности можно выстроить последующим образом:

• отмеряем на базовой полосы отрезок длиной 3 м
• из конца отрезка рулеткой делаем на местности зарубку длиной 4 м
• с обратного конца отрезка делаем зарубку длиной 5 м
• получаем прямоугольный треугольник

Аналогичным образом пропорционально можно отложить на местности прямой угол с хоть какими длинами сторон, как для вас дозволит рулетка. Необходимо отметить, что на всех шагах измерений рулетку нужно держать параллельно земле без «провисаний», с наибольшим натяжением.

На этих обычных примерах мы разглядели некие главные виды геодезических работ. Без животрепещущей топографической базы не обходится хоть какое мало-мальски суровое строительство, а понимая принцип выполнения работ, некие из их вы можете выполнить без помощи других.

Последующую статью нашего цикла «Прикладная геодезия» мы посвятим GPS-измерениям. В недалеком будущем «галлактические» способы на сто процентов вытеснят «наземные», но иметь понятие об азах выполнения простых операций все таки стоит, ведь внедрение электрического калькулятора не отменяет исследование в школе устного счета.

Сварочный автомат LEISTER UNIFLOOR S для сварки напольных покрытий из ПВХ-пласт., ПЭ, натурального линолеума и измененных термопластов со скоростью до 7,5 м/мин. Надежный автомат для проф использования