Перед тим, як зводити на місцевості яка-небудь споруда чи об'єкт, необхідно виконати знімальне обґрунтування. Знімальне обґрунтування включає в себе визначення координат точок місцевості, розрахунок висотних відміток, а також встановлення положення в системі місцевих координат. Таке обґрунтування може спиратися на теодолітний хід.

Геодезичні роботи

Геодезичні роботи включають в себе безліч найменувань, в тому числі і створення знімального обґрунтування місцевості. Цій роботі передує побудова теодолітного ходу вимірювання горизонтальних кутів і довжин сторін, а також розрахунок координат точок.


З допомогою теодолітного ходу можна передати координати опорних пунктів на всі інші точки. Це необхідно для подальшого зведення на цьому місці будівель або використання території для господарських цілей.

Що таке теодолітний хід

Теодолітний хід – це побудована на місцевості ламана лінія з виміряними при ній горизонтальними кутами і довжинами сторін. Ці дані пізніше використовуються для обчислення координат і дирекційних кутів у відомості обчислень. Побудова теодолітного ходу складається з двох етапів. Це:

Побудова ламаної лінії на місцевості і здійснення польових робіт;

Математичне врівноваження ходу і виконання камеральної обробки отриманих результатів.

Обидва етапи виконуються строго за встановленим регламентом з додержанням норм і правил. Точність побудови та обробки результатів забезпечує правильність роботи та подальшу безпеку будівництва або здійснення будь-якої іншої діяльності на місцевості.

Види теодолітних ходів

Теодолітний хід – це розімкнена або замкнута ламана лінія. В залежності від форми побудови розрізняють три види ходів:

Розімкнутий теодолітний хід, який спирається на два пункту з відомими координатами і два дирекційних кутів.

Розімкнутий теодолітний хід, який спирається на один вихідний пункт і один дирекційний кут - такий хід ще називають висячим.

Замкнутий теодолітний хід у вигляді багатокутника, що спирається на один пункт і один кут.

Всі три види мають різну точність виконання робіт. Найбільш кращим варіантом побудови буде багатокутник, для проведення контролю вимірювань якого є окремий спосіб. Саму меншу точність має висячий теодолітний хід, прив'язаний тільки до одного пункту геодезичної мережі. Вибір виду створення теодолітного ходу залежить від умов місцевості, наявності поруч вихідних пунктів і типу подальшої діяльності на території.

Підготовка до робіт на місцевості

Перед виконанням польових робіт необхідно виконати попереднє обстеження місцевості з допомогою наявних топографічних карт і планів. Воно включає в себе дослідження природних умов і рельєфу, пошук наявних пунктів геодезичного обґрунтування. Не зайвим також буде дізнатися, коли в останній раз на заданій території проходили геодезичні роботи і які результати були отримані внаслідок їх проведення. Крім того, необхідно вибрати інструменти для проведення подальших робіт, а також виконати їх повірки для забезпечення необхідної точності. Перед початком робіт на великому плані проектують можливий варіант розташування точок теодолітного ходу. Наступним етапом буде їх винесення в натуру та перевірку на наявність гарної видимості.

Прокладання ходу

Прокладається теодолітний хід на місцевості з обов'язковою умовою забезпечення гарної видимості між пунктами. В іншому випадку для пунктів знаходять інше місце. Першим етапом є прив'язка теодолітного ходу до пункту геодезичної мережі, здійснювана з допомогою теодоліта або тахеометра з високою точністю. Прив'язка – це визначення місця розташування полігону на місцевості. Правильність її виконання буде мати вплив на визначення всіх координат теодолітного ходу.
Залежно від подальшого призначення точки закріплюють на місцевості тимчасовими або постійними знаками. До перших відносять дерев'яні кілки, які забивають врівень із землею. Для того щоб зберегти точне місце розташування пункту, на кілках вказують центр. Поряд з таким тимчасовим знаком, як правило, установлюють розпізнавальний елемент – сторожок висотою 15-20 сантиметрів. Постійними знаками відзначаються точки, розташування яких буде необхідно для подальших робіт протягом тривалого часу. В цьому випадку використовують більш довговічні матеріали – моноліти або бетонні стовпи. Для кращого орієнтування точки ходу підписують: зазначається номер, а також відстань від першого пункту.

Польові роботи

Після того як точки ходу були відзначені, проводять польові роботи. Вони включають в себе проведення різних вимірів і збір даних для вирішення відомості обчислення теодолітного ходу. Всередині теодолітного ходу вимірюють довжини сторін і горизонтальні кути. Роботи можуть виконуватися за допомогою різних інструментів, в залежності від їх наявності. При цьому більш сучасні прилади будуть давати більш точні результати порівняно з застарілими. Всі виміри проводять два рази: в прямому і зворотному ході. Результати двох ходів повинні збігатися або відрізнятися на величину, рівну допустимій похибці. Цей процес, прийнятий в геодезії, забезпечує високу точність роботи і зменшує вплив систематичних і випадкових помилок.

Вимірювання кутів і довжин ходу

Горизонтальні кути вимірюються при кожній вершині з допомогою електронного тахеометра або оптичного теодоліта. Прилад ставлять на одну з точок ходу, а на двох сусідніх розташовують рейки або віхи. При цьому необхідно стежити за тим, що вимірюються лише праві чи ліві по ходу лежачі кути. Для того щоб це було легко контролювати, на схематичному кресленні паралельно ведуть абрис ситуації місцевості. Абрис – це примірне зображення підсумків проведених робіт, необхідну для подальших камеральних обчислень. Кути вимірюють способом прийомів, який полягає у подвійному контролі проведених вимірювань. У цьому випадку недопустимі похибки легко виявити за спеціальними формулами контролю. Роботу переробляють до тих пір, поки не буде забезпечена необхідна точність. Довжини сторін полігону вимірюються за допомогою лазерних, світлових далекомірів або земляних рулеток. Визначають відстань між кожними двома пунктами теодолітного ходу, паралельно фіксуючи їх у спеціально відведеному журналі.

Камеральні роботи

Теодолітний хід – це полігон або лінія, побудовані з метою визначення координат точок, що знаходяться далеко від пунктів вихідної мережі. Таким чином, за польовими роботами слід обробка отриманих результатів та отримання шуканих значень. Камеральні роботи є не менш важливим типом геодезичних робіт, в результаті якого можна виявити помилки, допущені працівниками під час побудови теодолітного ходу. Крім того, на етапі обробки результатів виключають вплив систематичних похибок, що виникають із-за неточності приладу, впливу погодних умов (вітру, сонця, опадів і т. д.) та неправильності зняття відліку виконавцем. За результатами роботи підраховується відомість обчислення теодолітного ходу.

Складання відомості теодолітного ходу

Відомість теодолітного ходу – це таблиця, в якій містяться дані, отримані в результаті вимірювань польових робіт і обчислень камеральної обробки. Туди заносять числову інформацію про дирекційних кутів, приращениях та координати вихідного пункту і точок ходу. Для кожного значення є окрема графа. Вихідними величинами є координати і дирекційні кути початкового та кінцевого пунктів. Всі інші дані розраховуються з допомогою виміряних горизонтальних довжин і кутів. На початку робіт підраховують суму виміряних кутів і аналітично визначають теоретичну суму. Їх різниця буде становити нев'язку теодолітного ходу, вичисляемую за формулою: f? = ??изм – ??теор. Отримане значення повинно бути менше або дорівнює допустимій нев'язання. Вона обчислюється за формулою: {f?} = 1' ?n. Якщо умова дотримується, обчислену нев'язку можна розподілити між усіма кутами порівну з протилежним знаком. Тоді кути ходу можуть вважатися уравненними. Поправки записуються над наявними значеннями і використовуються в подальших обчисленнях. Наступним кроком у розрахунку відомості теодолітного ходу є знаходження дирекційних кутів сторін. Ліві по ходу лежачі кути віднімаються, а праві – додаються. Контролем правильності обчислень є отримання в кінцевому результаті першого дирекційного напрямки вихідного пункту. Далі обчислюють прирощення по осях Х і У в системі прямокутних координат. Це необхідно для наступного перебування розташування точок теодолітного ходу. Приросту обчислюються як добуток горизонтального прокладення і синуса або косинуса виправленого дирекційного кута: ?X = d*cosA; ?Y = d*sinA. Наступним кроком обчислюють нев'язку приростів аналогічно кутовий. Якщо вона не перевищує допустимої, отриману величину розподіляють порівну із зворотним знаком. Останнім пунктом є обчислення координат відомості теодолітного ходу. Про їхню одержують як суму координат попереднього пункту та обчисленого приросту з урахуванням нев'язок. Для осей Х і У значення вважають окремо, записуючи у відповідні стовпці. Остаточним контролем є отримання координат вихідного пункту, тобто повернення до початку.

Теодолітний хід в геодезичному обґрунтуванні

Побудова теодолітного ходу є важливим кроком у створенні знімального обґрунтування. Геодезичні пункти, як правило, знаходяться на далекій відстані один від одного і не можуть бути достатньою основою для будівництва об'єктів або іншої діяльності.