Геодезические работы при проектировании и строительстве городов

Геодезические работы при проектировании и строительстве городов

ВВЕДЕНИЕ

Данная курсовая работа посвящена такому виду геодезических работ как построение планового и высотного геодезических обоснований.

Курсовая работа по предмету «Прикладная геодезия» является итогом изучения раздела «Геодезические работы при проектировании и строительстве городов», в результате выполнения которой будут развитие и закрепление навыков работы с картой, технической литературой и нормативными документами.

1.  ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

геодезический обоснование проект съемка

При составлении проекта работ создания геодезической опорной сети для съемок городской территории площадью 102,6 км2 необходимо руководствоваться следующей схемой развития опорной геодезической сети:

Построение каркасной спутниковой сети (КС) на всей территории города;

Развитие плановой геодезической основы на территории города пунктами спутниковой городской геодезической сети I класса (СГГС-1);

Построение нивелирных сетей II и III классов на всем листе карты.

Задан лист карты, исходные пункты для составления графического проекта каркасной сети и спутниковой городской геодезической сети I класса и исходные реперы I класса для графического проекта нивелирных сетей II, III классов.

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА РАБОТ

.1 Административная принадлежность

Участок работ расположен в Выборгском районе. С юго-запада территория района омывается водами Финского залива <#"887291.files/image001.gif">

Рис. 1 - Схема спутниковой городской геодезической сети с расстановкой антенн приемников

После анализа месторасположения пунктов, включенных в СГГС, было выявлено одно препятствие, ограничивающее обзор.

Таблица видимости небосвода

Таблица 2

Следовательно, на пункт Зибенаккерн препятствий, ограничивающих видимость, нет.

5.2 Предрасчет точности проектируемой сети

Для оценки качества графического проекта необходимо выбрать наиболее удаленные по отношению друг к другу пункты КС - «Готтен» и «Дорога на Виттель» и пункта СГГС-I - «Хильфердингзен» и «Колония Хейде». Принимая расстояние между пунктами КС равным 8,9 км, а между пунктами СГГС-I - 5 км, получим mKC=7,45 мм, mСГГС=5.5 мм.

После завершения подсчета точности, согласно выбранной схеме, составлена графическая часть проекта сети.

5.3 Закладка центров пунктов спутниковой сети

Закрепление пунктов КС и СГГС-I на незастроенных территориях с сезонным промерзанием грунта рекомендовано осуществлять центрами глубокого заложения [6], например, типа 161 (рис.2) [5].

Рис. 2 - Центр глубокого заложения типа 162

При этом установка ориентирных пунктов не предусмотрена, а для обозначения заложенных центров на расстоянии от 1 и до 3 м устанавливают опознавательные железобетонные столбы, выступающая часть которых маркируется краской.

5.4 Рекомендуемая методика наблюдений на пунктах спутниковой сети

Геодезическое применение систем GPS и ГЛОНАСС основано на дифференциальном методе фазовых спутниковых измерений, при которых участвуют не менее двух приемников и четыре или более спутников. В данном проекте будем полагать, что количество используемых для наблюдений приемников соответствует суммарному числу исходных пунктов и пунктов каркасной сети.

Наблюдения следует выполнять сетевым методом с использованием статического режима в два этапа [6]. На первом этапе производится установка приемников на двух исходных пунктах  и всех пунктах КС. На втором этапе выполняют наблюдения на пунктах СГГС-I. Сущность сетевого метода завлючается в том, что при определении положения какого-либо пункта, например, пункта СГГС-I, как минимум два приемника должны быть установлены на базовых станциях (в данном случае ИП или пунктах КС), положение которых уже установлено.

В пояснительной записке проекта представлена схема расстановки спутниковых антенн, где римскими цифрами обозначено положение каждого приемника в соответствующей по времени наблюдения зоне (I, II).

Программа спутниковых наблюдений должна состоять из сдвоенных, равных по времени сеансов наблюдений: на пунктах КС не менее 3 часов каждый; на пунктахСГГС-1 - не менее 1,5 часа.

Для предварительной оценки точности результатов измерений можно воспользоваться сравнением фактической невязки приращений координат по замкнутым фигурам треугольникам) Wf  с допустимой невязкой Wfдоп. Допустимая невязка приращений координат вычисляется по формуле:

,

где miдоп - допустимые значения погрешностей по сторонам треугольника. Для СГГС-I допустимые погрешности измерения длины определяются по формулам:

для линии длиной менее 5 км miдоп=(5+1·10-6·D) мм;

для линии длиной более 5 км miдоп=(5+5·10-6·D) мм.

Фактическая невязка приращений координат рассчитывается следующим образом:

, где и - невязки  по осям координат.

Величины допустимых невязок для 3 треугольников СГГС-1 представлены в таблице.

Таблица 3

6. ПРОЕКТ РАЗВИТИЯ ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ

6.1 Графический проект нивелирных сетей II, III классов

Проект нивелирных сетей составляется в соответствии с требованиями Свода правил (СП 11-104-97) [7] и инструкции [3].

Исходными для проектируемой нивелирной сети приняли два репера I класса.  Нивелирные сети строятся или в виде отдельных ходов, или в виде систем ходов с узловыми пунктами. Отдельный нивелирный ход или система нивелирных ходов опираются не менее, чем на два исходных  пункта.

Нивелирные ходы были спроектированы по наиболее благоприятным линиям (незначительный уклон, минимальное число переходов через водные преграды, отсутствие заболоченных мест).

Поскольку на рассматриваемой территории нет капитальных зданий (город только проектируется), нивелирные сети закрепляли грунтовыми реперами. Условия для места для закладки репера:

длительная сохранность пункта;

надежность репера (стабильное положение центра по высоте);

хорошая опознаваемость.

6.2 Конструкции реперов

В соответствии с Правилами [4], грунтовые реперы нивелирования II и III классов закрепляются:

в области сезонного промерзания грунтов - центрами типов 160 оп. знак, 162 оп. знак, 9 оп. знак, 176 оп. знак (последние два типа центров - только для скальных грунтов);

в области многолетней мерзлоты - центрами типов 150 оп. знак и 165 оп. знак (средняя и северная зоны), 165 оп. знак (южная зона);

в районах подвижных песков и на заболоченных территориях - центрами типов 15, 183 к, 183 оп. знак, 188 оп. знак.

Так как северная часть данного участка заболочена реперы II и III класса следует закреплять центрами типов 160 оп. знак, 162 оп. знак.

6.3 Предрасчет точности проектируемых нивелирных сетей

Для предрасчета точности была составлена рабочая схема нивелирной сети II класса, на которой были обозначены все исходные и узловые пункты, а также оцениваемый (наиболее слабый) репер. Остальные реперы внутри нивелирных ходов (звеньев) на схеме на схеме не показаны.

Рис. 3 - Рабочая схема нивелирной сети II класса

Представленная на рисунке 7 сеть - система нивелирных ходов с тремя узловыми пунктами (а, в, с), она опирается на два исходных репера I класса ( RpI и RpII). Очевидно, что наиболее слабым в этой сети будет репер d.

Нивелирные звенья обозначены через zi, где i - номер звена, причем то звено, где расположен оцениваемый репер - z7, целесообразно разделить на два участка. 

Для предрасчета точности применим способ эквивалентной замены, который являкется модификацией параметрического способа). В этом способе путем выполнения эквивалентных преобразований нивелирной сети образуют ход к оцениваемому реперу d от воображаемого исходного пункта К. Вес P и длину этого хода L определяют так:
=;  Pi,j,…=pi+pj+…; ,j=

Эквивалентная замена нивелирной сети для слабого пункта d (C=100 км)

Таблица 4

Средняя квадратическая погрешность слабого репера d:

Md=mкм=2мм=4,2мм,

где СКП измерения превышения на 1 км нивелирного хода для нивелирования II класса (mкм) 2 мм, а Md,, которая не должна превышать 5-6мм, входит в допуск. Следовательно, нивелирование проведено верно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом данной курсовой работы являются: эскиз генерального плана города, схема спутниковой городской геодезической сети в пределах спроектированного города и план высотного геодезического основания.

При выполнении работы были использованы современные методы построения геодезических сетей, в частности, автономные методы спутниковых координатных определений, основанные на применении принципиально новых технических средств - спутниковых геодезических приемников ГЛОНАСС и GPS.

Все работы и расчеты проведены в соответствии с нормативными актами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

2.      Корнилов Ю.Н., Пандул И.С., Потюхляев В.Г. Прикладная геодезия. Геодезические работы на городской территории: Метод. указания //СПб, 2009.-41с.;

.        Корнилов Ю. Н. Геодезия. Топографические съемки: Учеб. Пособие //СПб: СПГГИ, 2008.-145с.

.        Нивелиры. Общие технические условия. ГОСТ 10528-90.  Введен 01.01.1991 г. М.: Госстандарт СССР, 1990.

.        Правила закладки центров и реперов на пунктах  геодезической и нивелирной сетей. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993, 104 с.

.        Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS. М.: ЦНИИГАиК, 2003, 182 с.

.        СП 11 - 104 - 97. Свод правил «Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Основные положения». Введен 01.01.1998. Госстрой России. М.: ПНИИИС. Госстрой России, 1997, 117 с.