Vaitaus on eräänlainen geodeettinen mittaus. Sitä käytetään maan pinnan eri pisteiden suhteellisten korkeuksien löytämiseen. Tällaisissa mittauksissa ehdollisena tasona voidaan ottaa sellaiset luonnonkohteet kuin joet, meret, v altameret, pellot tai muut lähtökohdat. Itse asiassa tasoitus on kunkin kohteen pinnan ylityksen arvon määrittäminen tiettyyn (viite) nähden. Tällaisia mittauksia tarvitaan tarkan kohokuvion laatimiseksi tutkittavasta alueesta. Jatkossa näitä tietoja käytetään maastosuunnitelmien, karttojen laatimiseen tai tiettyjen sovellettavien ongelmien ratkaisemiseen.
Millaisia tasoitustyyppejä on olemassa?
Tällaisia mittauksia voidaan tehdä useilla eri menetelmillä, jotka vaihtelevat käytetyn laitteen tai tekniikan mukaan. Mieti, mitkä ovat tärkeimmät tasoitustyypit. Yleisin on viisi menetelmää: geometrinen, trigonometrinen, barometrinen, mekaaninen ja hydrostaattinen pintojen mittaus. Tutustutaan jokaiseen niistä tarkemmin.
Geometrinen vaaitus
Tällä maaston mittausmenetelmällä on erityinengeometrinen kisko ja laitetaso. Ammuntaperiaatteena on asentaa kisko lyönnillä ja jaoilla haluttuun kohtaan tutkittavan pinnan lähelle. Sen jälkeen lasketaan korkeusero vaakasuuntaista tähtäyspalkkia käyttämällä. Geometrinen tasoitus suoritetaan periaatteella "keskeltä" tai "eteenpäin". Ensimmäisellä menetelmällä mitattaessa kiskot asennetaan kahteen pisteeseen pinnalla, laite sijaitsee niiden välissä yhtä kaukana. Kyselyn tuloksena on tietoa yhden palkin ylityksestä toiseen. Toinen menetelmä on klassinen - yksi laite ja yksi kisko. Nämä tasoitusmenetelmät ovat yleisimpiä. Niille on löytynyt käyttöä sekä pienten kohteiden (talojen) että suurten (siltojen) rakentamisessa.
Trigonometrinen vaaitus
Tämäntyyppisissä mittaustöissä on tapana käyttää erityisiä goniometrisiä laitteita, joita kutsutaan teodoliitiksi. Niiden avulla saadaan tietoa pinnalla olevien määrättyjen pisteiden läpi kulkevan tähtäimen k altevuuskulmista. Trigonometrista tasoitusta käytetään laaj alti topografisissa mittauksissa korkeuseron määrittämiseen kahden, huomattavan etäisyyden päässä toisistaan, mutta laitteen optisella näkyvyysalueella olevan kohteen välillä.
Barometrinen pinnan mittaus
Barometrinen vaaitus on mittausmenetelmä, joka perustuu ilmakehän ilmanpaineen riippuvuuteen määritettävän pinnan pisteen korkeudesta. Lukuprosessi suoritetaan käyttämälläbarometri. Tässä tasoitusjärjestelmässä on otettava huomioon useita todellista ilman lämpötilaa ja sen kosteutta koskevia korjauksia. Tätä menetelmää on käytetty vaikeapääsyisillä alueilla (esimerkiksi vuoristoisissa olosuhteissa) useiden maantieteellisten ja geologisten tutkimusmatkojen aikana.
Mekaaninen (tekninen) pinnan mittaus
Tekninen vaaitus edellyttää erikoislaitteen - automaattisen vaaituslaitteen - käyttöä. Sen avulla tutkittavan alueen profiili piirretään automaattisesti käyttämällä kitkalevyä, joka tallentaa kuljetun matkan, ja asetettua luotiviivaa, joka asettaa pystysuoran. Tällainen laite asennetaan yleensä ajoneuvoon ja ajetaan määrätystä pisteestä toiseen. Teknisen tasoituksen avulla voit määrittää tutkittavien kohteiden välisen korkeuseron, niiden välisen etäisyyden ja maastoprofiilin, joka tallennetaan erityiselle valokuvanauhalle.
Hydrostaattinen pinnan mittaus
Hydrostaattinen tasoitus on menetelmä, joka perustuu verisuonten välisen yhteyden periaatteeseen. Tällä tavalla ammunta suoritetaan hydrostaattisen laitteen avulla, joka toimii jopa kahden millimetrin virheellä. Tällainen taso on koottu parista lasiputkia, jotka on yhdistetty letkulla, tämä järjestelmä on täytetty vedellä. Mittausprosessi suoritetaan seuraavasti - putket kiinnitetään kiskoihin, joihin asteikko asetetaan. Sen jälkeen tangot asennetaan tutkittavien kohteiden lähelle, jaot merkitsevät numeerista arvoaero kahden tason välillä. Tällä rakenteella on merkittävä haittapuoli, nimittäin rajoitettu mittausraja, joka määräytyy letkun pituuden mukaan.
Kuvaillut tasoitusmenetelmät (paitsi mekaaniset) ovat hyvin yksinkertaisia eivätkä vaadi käyttäjältä erityisiä tietoja, joten niitä käytetään laajasti rakentamisessa ja muilla kansantalouden aloilla.
Mittausluokat
Mittaustekniikan lisäksi vaaitus on yleensä jaettu tarkkuusluokkiin. Jokainen niistä vastaa tiettyä tiedonhakutyyppiä ja -menetelmää. Pohditaan, mitä tasoitusluokkia on olemassa.
- Ensimmäisen luokan katsotaan olevan erittäin tarkka. Se vastaa satunnaista rms-virhettä 0,8 mm/km ja systemaattista virhettä 0,08 mm/km.
- Toista luokkaa pidetään myös erittäin tarkana. Virhe tässä on kuitenkin hieman suurempi - rms-virhe on 2,0 mm/km ja systemaattinen virhe 0,2 mm/km.
- Kolmas luokka. Se vastaa standardivirhettä 5,0 mm/km, eikä systemaattisuutta oteta huomioon.
- Neljäs luokka. Se vastaa neliöjuurivirhettä, joka on 10,0 mm/km, järjestelmävirhettä ei myöskään oteta huomioon.
Maaston ominaisuuksista ja tutkimuksen tavoitteista riippuen voidaan käyttää erilaisia menetelmiä tietojen keräämiseen. Esimerkiksi monikulmioilla, yhdensuuntaisilla viivoilla tai tasoittamalla pinta neliöillä. Jälkimmäinen tekniikka on laajimmin käytetty, sitä käytetään laaj alti tietojen keräämiseensuuret avoimet alueet suhteellisen alhaisella poikkileikkauskorkeudella. Pohditaanpa sitä tarkemmin.
neliöinti
Pintatasoitus tällä menetelmällä suoritetaan laajamittaisten tasaisten alueiden topografisten suunnitelmien saamiseksi. Ohjauspisteiden tasainen asento määräytyy poikittain asettamalla. Ja korkeudet - geometrisen mittauksen menetelmällä teknisten tasojen avulla. Tiedonkeruuprosessi voidaan suorittaa kahdella eri tavalla: asettamalla tasoitusliikkeitä halkaisijoiden asteittaisella jaottelulla ja neliöillä.
Neliöiden tasoitus suoritetaan murtamalla maahan käyttämällä mittanauhaa ja teodoliittia (ruudukko, jonka kennopuoli on kaksikymmentä metriä) mitattuna asteikolla 1:500 ja 1:1000, neljäkymmentä metriä - ammuttaessa mittakaavassa 1:2000 ja sadan metrin mittakaavassa 1:5000.
Samalla selvitetään tutkitun alueen tilanne ja laaditaan linjaus. Nämä toimenpiteet suoritetaan samalla tavalla kuin teodoliittitutkimuksessa. Kennojen yläosien lisäksi maahan on kiinnitetty tunnusomaisia kohokuvioita - plus pisteet: mäen yläosa ja pohja, kuopan pohja ja reunat, pisteet ylivuoto- ja vedenjakajalinjoilla ja muut.
Matoitusperustelu luodaan asettamalla tasoitus- ja teodoliittikäytäviä neliöruudukon ulkorajoja pitkin, jotka sitten sidotaan yhden tilaverkon pisteisiin. Pluspisteiden ja solupisteiden korkeudet määritetään geometrisen vaaitusmenetelmän avulla. Jos sivun pituusneliö neljäkymmentä metriä tai vähemmän, sitten yhdeltä asem alta he yrittävät mitata kaikki määritetyt pisteet. Etäisyys laitteesta tankoon ei saa ylittää 100-150 metriä. Jos neliön sivun pituus on sata metriä, taso sijoitetaan jokaisen solun keskelle. Alueen neliömenetelmällä tehdyn kenttätutkimuksen mukaan laaditaan tasoitusloki ja mittauskaavio.
Loki ja tasoitus ääriviivat neliöiden mukaan
Loki sisältää tiedot solun sivun koosta, sitoen koordinaattiruudukon teodoliittipoikkeamiin (geodeettinen tasaus). Lisäksi on osoitettu sitoutuminen maastokohteisiin - järviin, kukkuloihin ja niin edelleen. On myös huomattava, mistä asennoista maaston tasoitus suoritettiin. Luonnos sisältää kunkin ruudun ampumisen tulokset. Jokaisen solun ylä- ja pluspisteessä näkyvät palkin mustan puolen lukemat (metreinä) sekä lasketut korkeudet. Tämä laskenta suoritetaan instrumentin horisontissa. Solun kärkien korkeudet määritetään asemalla olevan instrumentin horisontin ja kiskon lukeman välisenä erona.
Pintamittausprosessin ohjaamiseksi kahdelle solupisteelle tasoitus suoritetaan kahdelta eri asem alta. Suunnitelman laatiminen saatujen materiaalien pohj alta pintatietojen ottamista varten alkaa kiinnittämällä tauluun yhtenäisen tilageodeettisen verkon pisteiden koordinaattien, mittausperusteiden kohteiden (tasoitus ja teodoliittiliikkeet), pluspisteiden, neliöiden pisteiden mukaan. ja tilanne.
Hakutapa
Kun alue tasoitetaan jollain tavallateodoliitti- ja tasoituskäytävät halkaisijakohtaisesti jaoteltuina, kanavat asetetaan tietyn alueen luonnollisia tunnusomaisia linjoja pitkin, esimerkiksi patojen tai vesistöjen varrelle. Tällaisessa työssä poikkileikkaukset ja piketit tulee asettaa 40 metrin välein mittakaavassa 1:2000 ja 20 metrin välein mittakaavassa 1:1000 ja 1:500. Rinteiden käännepisteissä plus kohteet on merkitty. Pikettien perustamisprosessissa tilanne tulisi korjata ja laatia suunnitelma. Tasoituspöytäkirjat tehdään päiväkirjaan. Se merkitsee pikettien sarjanumerot, kiskojen punaisten ja mustien sivujen lukemat, positiivisten kohteiden etäisyydet lähimmistä piketeista. Tasoitustulosten perusteella laaditaan alueen topografinen suunnitelma, poikittais- ja pituussuuntaiset maastoprofiilit.
Pinta on tarkoituksenmukaista mitata ehdotetun kohteen alueilla maisemointia ja alueen pystysuunnittelua varten. Esimerkki on mitä tahansa arkkitehtonista monumenttia ympäröivän alueen tai maisemapuutarha-alueen maisemasuunnittelu.
Mikä on taso?
Rakentamisessa laajasti käytetyn maaston geometrisen mittauksen suorittamiseen käytetään eri tasoja. Nämä laitteet jaetaan toimintaperiaatteensa mukaan yleensä: elektronisiin, laser-, hydrostaattisiin ja optis-mekaanisiin. Kaikki tasot on varustettu vaakatasossa pyörivällä teleskoopilla. Tällaisen mittauslaitteen moderni muotoilu mahdollistaa automaattisen kompensoinninvisuaalisen akselin asettamiseen työasentoon.
Tasauksen historia
Ensimmäinen nykyajan ihmisen saavuttama tieto tasoituksesta viittaa ensimmäiselle vuosisadalle eKr., nimittäin kastelukanavien rakentamiseen antiikin Kreikassa ja Roomassa. Historiallisissa asiakirjoissa mainitaan veden mittauslaite. Sen keksintö ja käyttö liittyvät antiikin kreikkalaisen tiedemiehen Aleksandrian Heronin ja roomalaisen arkkitehdin Mark Vitruviuksen nimiin. Näiden mittauslaitteiden ja tasoitusmenetelmien kehittämisen sysäyksenä oli kaukoputken, barometrin, sylinterimäisen vaa'an ja asteikkoruudukon luominen kaukoputkiin. Nämä keksinnöt juontavat juurensa 1500- ja 1600-luvuille, ja niiden avulla on mahdollista kehittää järjestelmä maanpinnan tarkkaan mittaamiseen.
Venäjällä Pietari Suuren aikana perustettiin optinen työpaja, jossa muun muassa valmistettiin myös tasoja, vasta silloin niitä kutsuttiin vesivaa'iksi, joissa on piippu. I. E. Belyaev osallistui tasojen kehittämiseen työpajassa. Samaan aikaan ilmestyivät ensimmäiset barometriin perustuvat mittalaitteet. 1800-luvun alussa ilmestyivät ensimmäiset trigonometriset tasot, joiden avulla tehtiin erittäin laajamittaista työtä Azovin ja Mustanmeren tasojen eron määrittämiseksi, mitattiin Elbrus-vuoren korkeus. Geometristen instrumenttien käyttö on kirjattu 1800-luvun puolivälissä. Joten vuonna 1847 niitä käytettiin Suezin kanavan rakentamiseen. Maassamme geometrinen tasoituspintaa käytettiin vesi- ja maateiden rakentamisessa. Kotimaan v altionverkoston luomisen alkamisajankohtana pidetään vuotta 1871. Sitten aloitettiin topografisten mittausten pohjana toimivien pisteiden kiinnitys ja asentaminen.
Tasoituksen käyttö
Vaattamisen tuloksena syntyy yhtenäinen geodeettinen vertailuverkosto, joka toimii pohjana alueen topografisille mittauksille tai erilaisille geodeettisille mittauksille. Ammunta käytetään laaj alti tutkimukseen ja tieteellisiin tarkoituksiin: kun tutkitaan maapalloa, maankuoren liikettä, korjataan merien ja v altamerten tason vaihteluita.
Tasoitusta käytetään myös erilaisten sovellettavien ongelmien ratkaisemiseen, jotka liittyvät erilaisten kohteiden rakentamiseen, viestintälinjojen, laitosten jne. rakentamiseen. Esimerkiksi maaston mittaus on tarpeen suunnittelupäätösten siirtämiseksi korkeudessa, lisäksi aikana asennustyöt rakennusrakenteiden asennuksessa. Tällaisia ongelmia ratkaistaessa käytetään aina geodesiapalvelun saamia tietoja. Myös suoraan erilaisten pitkälle erikoistuneiden tehtävien ratkaisemiseen käytetään automaattisia tiedonhakujärjestelmiä. Tällaisia tehtäviä ovat esimerkiksi ajoradan korjaus ja rakentaminen. Automaattiseen vaaituslaitteeseen sisältyvät anturit asennetaan junavaunuihin, autoihin, jolloin saadaan valmis profiili tutkittavasta alueesta mahdollisimman lyhyessä ajassa.
Modernit tekniikat
Tähän mennessätieteen ja tekniikan poikkeuksellisen nopean kehityksen vuoksi pinnan tasoittamiseen käytetään monenlaista teknistä osaamista.
- Laser. Heidän työnsä perustuu maaston parametrien lukemiseen laserskannauslaitteella.
- Ultraääni. Tällaisen laitteen pääelementti on ultraäänianturi, joka lähettää a altoja.
- GNSS-tekniikka, joka liittyy tiedon saamiseen nykyisistä koordinaateista satelliittiviestinnän avulla. Tällaiset laitteet tarjoavat erittäin korkean vaaitustarkkuuden.
Yllä olevan taitotiedon soveltamisprosessissa saadun suuren määrän tietovirtojen tehokkaan käsittelyn varmistamiseksi tarvitaan asianmukainen erikoisohjelmisto, joka suorittaa tallentamiseen, hallintaan, visualisointiin ja käsittelyyn liittyviä tehtäviä tiedot.
Modernit tasoitusjärjestelmät tienrakennuksessa
Automaattisia järjestelmiä käytetään laajasti nykyaikaisessa tienrakennuksessa. Niiden avulla voit hallita tienrakennuslaitteita sen nykyisen sijainnin perusteella. Samalla reitin automaattinen tasoitus erottuu suoritettujen töiden korkeasta tarkkuudesta, mikä parantaa merkittävästi tuotettavan ajoradan laatua sekä lyhentää rakennusaikaa. Tällaiset asf alttipäällysteisiin, tiejyrsinkoneisiin, puskutraktoreihin asennetut laitteet mahdollistavat vanhan päällysteen vaurioiden ja vikojen poistamisen uutta kerrosta asetettaessa. Nämä tasot ohjaavat tien poikkik altevuutta, suorittavat sen tarkasti määritellyn projektin mukaanparametrit. Nykyaikaiset tienrakennuslaitteiden pinnanmittausjärjestelmät on jaettu useisiin tyyppeihin käytetystä tekniikasta riippuen.
- Ultraäänilaitteet, joissa on eri määrä antureita.
- Laserpoimintajärjestelmät.
- Satelliitti-GPS-tekniikkaan perustuva laite.
- 3D-järjestelmä takymetriperiaatteella.
Tarvittaessa, suoritettavan työn monimutkaisuudesta ja erityispiirteistä riippuen, voidaan käyttää yhtä tai toista automaattista tasoitustekniikkaa.