Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ »
Программа по дисциплине «Инженерная геодезия».
Экзаменационные вопросы и задачи.
Методические указания и задания на контрольные работы
для студентов заочной формы обучения
специальностей ПГС, ВиВ, УПП, ЭУС
ПГУПС
2010
УДК 528.48 (075.8)
ББК Д14
Приведены программа, вопросы и задачи к экзаменам, варианты ис-
ходных данных для выполнения контрольных работ, краткие указания,
примеры вычисления и оформления работ.
Предназначены для студентов заочной формы обучения строитель-
ных специальностей, изучающих инженерную геодезию.
Составили: доценты, канд. техн. наук О.П. Сергеев,
В.И. Полетаев
М.Е. Ткачук
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Инженерно-геодезические работы обеспечивают геометрическую
основу строительства дорог и других инженерных сооружений на каж-
дой стадии строительного процесса, а именно при изысканиях, проек-
тировании, строительстве и эксплуатации сооружений. Они являются
неотъемлемой частью технологий строительства и содержания желез-
ных дорог и транспортных объектов.
Целью подготовки студентов по дисциплине «Инженерная геоде-
зия» является овладение современными геодезическими приборами и
методами производства геодезических работ в объеме, необходимом
для изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации желез-
ных дорог, и транспортных сооружений.
Студент должен иметь представление о форме и размерах Земли,
системах координат и высот, геодезических опорных сетях, методах
съемки и составления карт, приложении геодезии к вопросам эксплуа-
тации железных дорог. Знать методы геодезических работ, геодезиче-
ские приборы, топографические карты и планы, методы построения
съемочного обоснования, производства съемок и нивелирования.
Уметь читать план, карту и профиль и решать по ним инженерные
задачи, определять координаты и высоты точек, выполнять измерения
теодолитом, нивелиром, выполнять съемку небольших участков.
Иметь представление о цифровых и электронных картах и планах,
о географических информационных системах.
1.2. Содержание дисциплины
Предмет инженерной геодезии. Ее роль в строительстве и экс-
плуатации объектов железных дорог. Форма и размеры Земли. Системы
координат. Высоты. Ориентирование. Прямая и обратная геодезические
задачи на плоскости.
План и карта. Цифровая модель местности. Электронная карта.
Масштабы. Разграфка и номенклатура карт. Изображение рельефа и
решение задач по рельефу.
Геодезические сети. Методы создания плановой сети. Классифи-
кация. Центры. Определение пунктов в инженерной геодезии. Теодо-
литные ходы, засечки.
Теодолит. Назначение, устройство, типы. Зрительные трубы. От-
счетные устройства. Уровни. Поверки теодолита. Измерение горизон-
тальных и вертикальных углов.
Измерение длин линий. Нитяный дальномер. Измерение линий
лентой. Недоступные расстояния. Параллактический метод. Светодаль-
номеры. Электронные тахеометры.
Съемка местности. Теодолитная съемка. Тахеометрическая съем-
ка. Системы автоматизации наземной съемки местности. Приборы, про-
граммное обеспечение.
Методы измерения превышений. Тригонометрическое нивелиро-
вание. Теодолитно-высотный ход. Геометрическое нивелирование. Ни-
велиры и рейки. Устройство и поверки нивелиров. Понятие о классах
нивелирования.
Геодезические работы на линейных сооружениях. Разбивка и
съемка трассы. Нивелирование трассы. Привязка трассы к пунктам ГГС.
Нивелирование через овраг, реку.
Железнодорожные кривые. Круговые и переходные кривые. Рас-
чет пикетажа главных точек кривой. Понятие о детальной разбивке и
съемке кривых.
Вынесение проекта сооружения на местность. Геодезическая под-
готовка проекта. Способы плановой и вертикальной разбивки сооруже-
ний.
Погрешности измерений. Их виды и свойства. Погрешности
функций. Арифметическая средина. Неравноточные измерения. Поря-
док обработки равноточных измерений одной величины. Понятие об
уравнивании.
Спутниковые системы определения координат. Понятие о геоин-
формационных системах.
1.3. Лабораторные работы
1) Работа с топографической картой. Условные знаки. Масштабы.
Измерение длин линий на карте. Определение прямоугольных и геогра-
фических координат на карте. Определение на карте углов ориентиро-
вания. Изображение основных форм рельефа на карте. Решение задач на
топографических планах и картах.
2) Теодолит. Его устройство. Измерение горизонтальных углов
способом приемов. Измерение вертикальных углов. Поверки теодолита.
Измерение расстояний нитяным дальномером. Тахеометрические изме-
рения, в том числе электронным тахеометром.
3) Нивелир. Устройство нивелира и реек. Измерение нивелиром
превышений. Поверки нивелира. Электронные нивелиры.
1.4. Контрольные (расчетно-графические) работы
1) Обработка результатов теодолитной съемки и построение пла-
на участка местности.
2) Обработка материалов нивелирования трассы с построением
продольного профиля и расчетом кривой.
1.5. Вопросы к зачету и экзамену
1. Форма и размеры Земли. Отвесная линия. Уровенная поверхность.
Геоид. Референц - эллипсоид.
2. Система плоских прямоугольных зональных координат. Размеры и
нумерация зон.
3. Ориентирование линий. Географический и магнитный азимуты.
Склонение магнитной стрелки.
4. Ориентирование линий. Дирекционный угол. Связь его с географи-
ческим и магнитным азимутами.
5. Прямая геодезическая задача в системе плоских прямоугольных
координат.
6. Обратная геодезическая задача в системе плоских прямоугольных
координат.
7. План и карта. Масштабы: численный, именованный, линейный, по-
перечный. Условные знаки.
8. Абсолютные и условные высоты. Балтийская система высот. Пре-
вышения.
9. Рельеф. Основные формы, характерные точки и линии. Способы
изображения рельефа.
10. Горизонтали. Их свойства. Высота сечения, заложение, уклон.
11. Методы построения плановой геодезической сети: триангуляция,
трилатерация, полигонометрия, спутниковые методы.
12. Геодезические сети. Назначение. Классификация. Назначение го-
сударственной геодезической сети, сетей сгущения, съемочных и
разбивочных сетей. Геодезические пункты.
13. Теодолитные ходы. Их назначение. Закрепление точек на местно-
сти. Измерения углов и длин линий.
14. Вычисление дирекционных углов сторон теодолитного хода.
15. Уравнивание углов в разомкнутом теодолитном ходе. Вычисление
угловой невязки. Допустимая величина невязки. Распределение не-
вязки.
16. Уравнивание углов в замкнутом теодолитном ходе. Вычисление
угловой невязки. Допустимая величина невязки. Распределение не-
вязки.
17. Вычисление приращений координат разомкнутого теодолитного
хода. Абсолютная и относительная невязки хода. Распределение
невязок в приращениях координат.
18. Вычисление приращений координат замкнутого теодолитного хода.
Абсолютная и относительная невязки хода. Распределение невязок
в приращениях координат.
19. Теодолит. Его назначение и основные части. Установка теодолита в
рабочее положение для измерений.
20. Зрительные трубы. Назначение. Основные части. Увеличение.
21. Уровни: цилиндрический и круглый. Устройство. Нульпункт. Ось
уровня. Цена деления уровня.
22. Измерение горизонтального угла способом поллуприемов. Поря-
док действий.
23. Поверка цилиндрического уровня на алидаде горизонтального
круга теодолита.
24. Поверка перпендикулярности визирной оси зрительной трубы тео-
долита к оси её вращения (к горизонтальной оси).
25. Поверка перпендикулярности оси вращения зрительной трубы тео-
долита к оси вращения алидады теодолита.
26. Измерение углов наклона. Порядок действий.
27. Определение и исправление места нуля вертикального круга теодо-
лита.
28. Нитяный дальномер. Устройство, теория, точность. Определение
коэффициента дальномера.
29. Измерение длин линий рулеткой, мерной лентой. Точность. По-
правки за компарирование, за наклон линий и за температуру.
30. Определение недоступных расстояний. Измерение расстояний све-
тодальномером и электронным тахеометром.
31. Геометрическое нивелирование. Устройство нивелира. Способы
нивелирования (из середины и вперед)
32. Техническое нивелирование. Определение превышений между точ-
ками. Вычисление невязки нивелирного хода. Допустимая невязка.
Распределение невязки.
33. Поверка параллельности оси круглого уровня к оси вращения ни-
велира.
34. Поверка параллельности оси цилиндрического уровня нивелира и
визирной оси его зрительной трубы.
35. Тригонометрическое нивелирование.
36. Горизонтальная (теодолитная) съемка. Последовательность работ.
Способы определения положения точек при съемке подробностей.
Применяемые приборы. Абрис.
37. Съёмка трассы. Разбивка пикетажа. Пикетажный журнал. Техниче-
ское нивелирование. Связующие и промежуточные точки. Плано-
вая и высотная привязка трассы.
38. Круговые кривые. Главные точки и основные элементы кривой.
Формулы. Вычисление пикетажа главных точек.
39. Разбивка сооружения. Подготовка геодезических данных для выно-
са проекта в натуру (вычисление разбивочных углов и расстояний).
40. Разбивка сооружений. Способы выноса планового положения точ-
ки.
41. Вынос в натуру точки с заданной высотой.
42. Отложение на местности лентой или рулеткой заданного расстоя-
ния. Учёт поправок за наклон, температуру и компарирование.
43. Построение на местности заданного горизонтального угла.
44. Вынос в натуру линии с заданным уклоном.
45. Погрешности измерений. Средняя квадратическая, предельная, аб-
солютная и относительная погрешности.
46. Средняя квадратическая погрешность функций измеренных вели-
чин.
1.6. Экзаменационные задачи
1. Определить на плане прямоугольные координаты точки.
2. Определить на карте дирекционный угол направления.
3. Определить на карте азимут линии.
4. Измерить на карте дирекционный угол направления, вычислить
по нему азимут истинный и азимут магнитный.
5. Определить на карте на заданном участке уклон линии.
6. Определить на карте отметку точки.
7. Построить профиль по заданному на карте направлению.
8. Решить прямую геодезическую задачу.
9. Решить обратную геодезическую задачу.
10. Вычислить угловую невязку разомкнутого теодолитного хода и
определить допустима ли она.
11. Вычислить угловую невязку замкнутого теодолитного хода и
определить допустима ли она.
12. Вычислить невязки в приращениях координат для разомкнутого
теодолитного хода. Определить их допустимость.
13. Вычислить невязки в приращениях координат для замкнутого
теодолитного хода. Определить их допустимость.
14. По наклонному расстоянию и углу наклона вычислить горизон-
тальное проложение линии.
15. Вычислить пикетажное значение конца кривой по известной
длине тангенса, домеру и пикетажному значению вершины угла.
16. Дан угол поворота трассы, радиус круговой части кривой и дли-
на переходной кривой. Определить длину тангенса суммирован-
ного.
17. Дана проектная (красная) отметка на заданном пикете. Найти
проектную отметку на другом пикете, если задан проектный ук-
лон.
18. Вычислить рабочую отметку на заданном пикетаже, если из-
вестны: отметка земли, проектный уклон и расстояние.
19. Вычислить величину высотной невязки для хода технического
нивелирования. Определить ее допустимость.
20. Длина линии измерена по частям. Первая часть измерена со
средней квадратической погрешностью m1, вторая с погрешно-
стью m2. С какой погрешностью найдена длина всей линии.
21. Найти среднюю квадратическую погрешность разности X –Y,
если известны средние квадратические погрешности измерен-
ных величин X и Y.
22. Средняя квадратическая погрешность измерения угла одним
приемом равна m. Каким числом приемов надо измерить угол,
чтобы среднее значение угла имело заданную среднюю квадра-
тическую погрешность М.
2.1. Задание
В журнале нивелирования вычислить превышения, используя отсчеты
по черным и красным сторонам реек, вычислить средние превышения и от-
метки связующих точек, выполнить постраничный контроль.
Определить невязку нивелирного хода и уравнять его. Вычислить от-
метки горизонта инструмента для станций, имеющих промежуточные точки и
по ним найти отметки этих точек.
Вычислить элементы железнодорожной кривой и пикетажные значения
главных ее точек.
Построить продольный профиль оси трассы, используя отметки земли
из журнала нивелирования. Нанести на него проектную линию, вычислить
проектные отметки бровки земляного полотна и рабочие отметки. Нанести на
продольный профиль кривую и подписать ее численные характеристики.
Нарисовать схему кривой.
2.2. Исходные данные
Из табл. 3.1 по первой букве фамилии и последней цифре шифра выби-
рают отметки начального и конечного реперов Н Рп 16 , Н Рп 37; номера началь-
ного и конечного пикетов трассы ПК нач, ПК кон; угол поворота трассы У и его
направление; радиус кривой R ; длину переходной кривой l ; пикетажное по-
ложение вершины угла поворота ПК ВУ; дирекционный угол начального на-
правления трассы а нач и пикетажное положение поперечника.
Пример: Иванов, шифр 96-ПГС-23. НРп 16 = 23,374; НРп 37 = 24,965;
ПКнач - ПК12; ПКкон — ПК22; У = 17 о12‘, поворот вправо; R = 800 м;
l = 80 м; ПКВУ = 17+35,90; анач = 236°00 ‘.
Далее в методических указаниях даны примеры вычислений отличные
от вариантов, приведенных в табл. 3.1.
Комментарии (0)