| Министерство Образования Российской Федерации
Уральский Государственный Лесотехнический Университет
Кафедра транспорта и дорожного строительства
Одобрена:
«Утверждаю»
Кафедрой Т и ДС Декан факультета_________
Протокол №_______________ ________________________
От__________________2010 г. «___»______________2010 г.
Зав. кафедрой________
Методической комиссией ЛИФ
Протокол №________________
От__________________2010 г.
Председатель_______________
П Р О Г Р А М М А
Учебной дисциплины
«Инженерная геодезия»
для направления 653600 «Транспортное строительство» специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы»
Факультет – ЛИФ
Курс – 1, семестр – 1,2
Трудоемкость дисциплины по стандарту – 130 часов.
В том числе:
Лекции ………………………………32 часов
Лабораторные занятия……………...26 часов
Практические занятия……………….6 часов
Самостоятельная работа…………….98часов
В том числе:
Курсовая работа……………………..40 часов, 2 семестр.
Контрольные мероприятия:
Зачет…..…………………………….…1 семестр
Экзамен………………………………..2 семестр
Учебная практика…………………….108 часов
Составитель ______________ ст. пр. Чудинов С.А.
Екатеринбург 2010 г.
1.
Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
Целью изучения данной дисциплины является освоение научных основ и приобретение практических навыков в производстве основных видов инженерно-геодезических работ при изысканиях. Проектировании и строительстве автомобильных дорог и других объектов народного хозяйства.
Задачи дисциплины:
- изучить принципы и методы получения и использования информационно-геодезических материалов;
- освоить методику производства и обработки топографических съемок;
- изучить назначение, устройство и принципы применения современной геодезической аппаратуры;
- овладеть практическими навыками производства топографических съемок и геодезических разбивочных работ при изысканиях автодорог.
В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление:
- о взаимосвязи дисциплины с другими дисциплинами специальности;
- о роли, дисциплины в народном хозяйстве и непосредственно в дорожном строительстве;
- о истории возникновения и развитии инженерной геодезии.
В результате изучения дисциплин студент должен знать:
- современные геодезические приборы, применяемые при изысканиях и строительстве автодорог;
- методику выполнения плановых съемок и масштабов технического нивелирования;
- последовательность камеральной обработки результатов теодолитной и тахеометрической съемок; в том числе и с применением современных компьютерных технологий;
- методику расчета основных параметров при проектировании плана и продольного профиля автомобильной дороги.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
- делать основные поверки теодолитов нивелиров, технического класса точности;
- производить теодолитную и тахеометрическую съемку;
- выполнять весь комплекс геодезических работ по разбивке трассы автодороги при полевом и камеральном трассировании;
- решать задачи по топографической карте.
2.
Место дисциплины в учебном процессе
2.1 Дисциплины, обеспечивающие изучение данной дисциплины.
Инженерная геодезия опирается на знание студентами математики (вычислительная математика, аналитическая геометрия, дифференциальные исчисления, теория вероятностей), физики (оптика, основы радиоэлектроники), информатики, машинной графики.
2.2 Дисциплины, изучение которых обеспечивается данной дисциплиной:
- геодезическое сопровождение строительных процессов;
- основы изысканий и проектирования автомобильных дорог;
- основы аэрогеодезии и инженерно-геодезические работы.
3.
Учебно – методические материалы по дисциплине.
УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Федотов Г.А. и др. Инженерная геодезия. М., Высшая школа, 2002г.
2. Федоров В.И., ШиловП.И. Инженерная геодезия. М., Недра, 1982 г.
3. Маслов А.В. и др. Геодезия. М., Недра, 1986 г.
4. Новак В.Е. курс инженерной геодезии. М., Недра, 1989 г.
5. Клюшин Е.Б. и др. Инженерная геодезия. М., Высшая школа, 2000г.
6. Фельдман В.Д. и др. Основы инженерной геодезии. М., Высшая школа, 2001г.
Дополнительная
7. Шилов П.И., Федоров В.И. Инженерная геодезия и аэрогеодезия. М., Недра, 1971г.
8. Борщ-Компониец В.И. Геодезия. Маркшейдерское дело. М., Недра, 1986г.
9. Баршай В.с. и др. Инженерная геодезия., Минск, Высшая школа, 1976г.
3.2
МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ КАФЕДРЫ
1. Абрамов Б.К., Костомаров Н.Е., Пыхтеева Н.Ф., Калентьева Л.Г. Изучение устройства. Поверок и правил эксплуатации теодолитов. Методические указания к лабораторной работе для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство»; 656300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и Пы656200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» специальностей 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы», 260100 «Лесоинженерное дело», 260500 «Садово-парковое и ландшафтное строительство», 260400 «Лесное хозяйство», 2004 г.
2. Калентьева Л.Г., Абрамов Б.К., Пыхтеева Н.Ф. Обработка теодолитно-тахеометрической съемки». Методические указания к лабораторной работе для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство»; 656300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 656200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» специальностей 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы», 260100 «Лесоинженерное дело», 260500 «Садово-парковое и ландшафтное строительство», 260400 «Лесное хозяйство», 2004 г.
3. Абрамов Б.К, Музафаров Ф.И. Теодолитно-тахеометрическая съемка. Методические указания по учебной геодезической практике для студентов специальностей 291000, 260100, 260400, 260500, 2002г.
4. Пыхтеева Н.Ф., Абрамов Б.К., Калентьева Л.Г. Геометрическое нивелирование. Методические указания к лабораторной работе для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство»; 656300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 656200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» специальностей 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы», 260100 «Лесоинженерное дело», 260500 «Садово-парковое и ландшафтное строительство», 260400 «Лесное хозяйство», 2004 г.
5. Валл М.В.. Пыхтеева Н.Ф. Решение задач по топографической карте. Методические указания к лабораторной работе для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство»; 656300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 656200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» специальностей 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы», 260100 «Лесоинженерное дело», 260500 «Садово-парковое и ландшафтное строительство», 260400 «Лесное хозяйство», 2004 г.
6. Абрамов Б.К.,Калентьева Л.Г., Пыхтеева Н.Ф. Плановый расчет трассы и детальная разбивка круговых и переходных кривых в программном комплексе «CREDO – DIALOGUE». Методические указания к лабораторной работе для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство», специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы». Специальности «Автомобильные дороги». 2003г.
7. Пыхтеева Н.Ф., Костомаров Н.Е , Калентьева Л.Г. Методические указания для выполнения курсовой работы по инженерной геодезии для студентов очной и заочной форм обучения направления 653600 «Транспортное строительство», 656300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств», специальностей 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы» и 260100 «Лесоинженерное дело». 2004 г.
3.3
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ
1. Геодезические приборы: теодолиты, нивелиры, дорожное колесо, буссоль, эклиметр, планиметр, линейка Ф.В.Дробышева, масштабные линейки.
2. Персональные компьютеры.
3. Видеофильмы: «Плановая разбивка трассы» и «Спутниковая система GPS».
4. Наглядные пособия.
3.4
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРОГРАММЫ
1. Комплекс программ CREDO, разработанный ПО «Кредо – Диалог» г. Минск.
4. Содержание дисциплины.
| № п/п
|
Тема и содержание лекции
|
Кол-во часов
|
Литература
|
| 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8
9
10
11
12.
13.
14.
15.
16.
17
|
Тема №1. Предмет и содержание геодезии.
Определение предмета и его основные задачи. Развитие геодезии. Роль русских и советских ученых в развитии отечественной геодезии. Связь геодезии с другими науками. Роль геодезии в народном хозяйстве. Общая организация и основные принципы производства геодезических работ. Геодезические сети.
Тема №2. Изображение земной поверхности на картах и планах.
Представление о размерах и фигуре Земли. Система геодезических и географических координат. Картографическая равноугольная проекция Гаусса. Плоские прямоугольные координаты.
Карта, план и профиль местности. Масштабы. Номенклатура карт и планов. Условные знаки, их классификация.
Понятие об ориентировании линий на местности. Сближение меридианов, склонение магнитной стрелки. Истинный и магнитный азимуты, дирекционные углы, румбы, зависимости между ними. Зависимость между дирекционными углами и измеренными горизонтальными углами.
Определение по карте азимутов, дирекционных углов и румбов направлений. Изображение местности и рельефа на картах и планах. Метод горизонталей при изображении рельефа. Свойства виды горизонталей. Высота сечения рельефа. Основные задачи решаемые с помощью горизонталей.
Тема №3. Линейные измерения.
Обозначение и закрепление точек на местности. Вешение линий. Техника измерений расстояний мерными лентами, рулетками. Полевой контроль измерений. Понятие о поправках, вводимых в линейные измерения. Определение горизонтальных проложений. Определение расстояний дальномерами. Нитяной дальномер. Измерение длин линий светодальномерами. Дорожное колесо. Электронная рулетка.
Тема №4. Угловые измерения.
Измерения углов. Простейшие угломерные инструменты. Теодолиты, их классификация, устройство, поверки. Электронные теодолиты. Способы измерения горизонтальных углов. Измерение вертикальных углов. Понятие о месте нуля. Вычисление углов наклонов.
Тема №5.Теодолитно-тахеометрическая съемка.
Теодолитная съемка. Назначение, сущность организации съемки. Состав работы, контроль угловых и линейных измерений, вычисление координат. Построение плана. Прямая и обратная геодезическая задачи. Геоинформационные спутниковые навигационные системы.
Тахеометрическая съемка. Сущность назначение и организация съемки, применяемые приборы. Тригонометрическое нивелирование. Порядок работы на станции. Полевые работы: съемка ситуации и рельефа.
Камеральная обработка результатов съемки: обработка журнала, составление и оформление плана. Цифровая модель местности и сооружений. Использование программы CREDO-TER для составления цифровой модели местности.
Аналитический, графический и механический способы определения площадей, их точность. Определение площадей с применением компьютера.
Тема №6. Нивелирование.
Основные виды нивелирования, их краткая характеристика и точность. Геометрическое нивелирование. Способы геометрического нивелирования. Нивелиры, их классификация, устройство, поверки. Лазерные и цифровые нивелиры.
Тема №7. Геодезические работы при изысканиях и строительстве автомобильных дорог.
Состав геодезических работ. выполняемых при изысканиях и строительстве автодорог:
Трассирование дорог по картам и планам. Измерение и закрепление углов поворота трассы. Разбивка и закрепление главных точек кривых, пикетов, поперечников. Введение пикетажного журнала.
Расчет пикетажного положения главных точек трассы, длины прямолинейных вставок и их азимутов (румбов). Детальная разбивка круговых кривых способами прямоугольных координат.
Геометрическое нивелирование трассы и поперечников по пикетам. Порядок работы на станции. Обработка полевого журнала нивелирования. Составление продольного и поперечных профилей.
Проектирование по профилю: нанесение проектной линии, вычисление проектных и рабочих отметок, определение положения точек нулевых работ. Построение плана трассы.
Тема №8. Мониторинг геометрии сооружений.
Наблюдение за деформациями сооружений в период их эксплуатации. Определение вертикальных и горизонтальных деформаций сооружений. Контроль за состоянием автодорог: определение фактических уклонов продольных и поперечных профилей автодороги. Оценка состояния объектов.
|
1
2
2
2
2
2
2
3
2
2
1
2
2
2
2
2
1
|
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
[1-6]
|
| ИТОГО:
|
32
|
5.
Лабораторные работы.
| № п/п
|
Наименование работ
|
Кол-во часов
|
Метод. материал
|
| 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
|
Изучение устройства и поверок нивелира, измерение горизонтальных и вертикальных углов.
Создание планового съемочного обоснования. Теодолитная съемка. Камеральные работы, обработка полевого журнала: вычисление горизонтальных и вертикальных углов. Вычисление горизонтальных проложений линий по результатам полевых измерений. Оценка точности измерений.
Обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода: уравнивание горизонтальных углов, вычисление дирекционных углов и румбов, вычисление и уравнивание приращений координат, вычисление координат.
Построение плана теодолитной съемки: построение координатной сетки с помощью линейки Дробышева, нанесение на план точек теодолитного хода.
Создание высотного съемочного обоснования. Тахеометрическая съемка. Камеральные работы, обработка полевого журнала: вычисление горизонтальных и вертикальных углов, вычисление горизонтальных проложений линий, превышений и высот точек по результатам полевых измерений.
Составление и вычерчивание топографического плана по результатам теодолитно-тахеометрической съемки: нанесение на план теодолитной съемки высотных и контурных точек, рисовка рельефа в горизонталях, нанесение ситуации, оформление плана.
Изучение устройства и поверок нивелира. Определение превышений между точками. Расчет основных элементов круговых кривых: Т, К, Б, Д. Определение пикетажного положения точек НК и КК, прямых вставок и расстояний между ВУ прямолинейных участков трассы.
Детальная разбивка круговых кривых способом прямоугольных координат.
Обработка результатов полевых измерений по журналу геометрического нивелирования: постраничный контроль, вычисление превышений и высот пикетов и промежуточных точек. Оценка точности работ.
Построение продольного профиля трассы. Проектирование по продольному профилю. Определение проектных уклонов участков трассы, проектных и рабочих отметок пикетов и плюсовых точек трассы. Определение положений точек нулевых работ.
|
4
2
2
2
2
4
2
2
2
2
|
[1]
[2]
[2]
[2]
[4]
[2]
[3]
[4]
[4]
[4]
|
| ИТОГО:
|
26
|
6. Практические занятия
| № п/п
|
Наименование работ
|
Кол-во часов
|
Методич. литература
|
| 1.
2.
|
Содержание топографических карт. Масштабы, условные знаки, координатные сетки. Определение географических и прямоугольных координат и высот точек уклонов; азимутов, дирекционных углов и румбов линий; построение профилей.
Плановый расчет трассы автодороги и детальная разбивка круговой кривой с использованием программы CREDO на персональном компьютере.
|
2
4
|
[5]
[6]
|
| ИТОГО:
|
6
|
7.
Курсовая работа
| Номера разделов
|
содержание
|
Кол-во часов
|
Методическое обеспечение
|
| 1.
2.
3.
4.
5.
6.
|
Изучение содержания топографической карты, изучение рельефа по карте, выбор направления трассы автодороги в соответствии с основными требованиями к плану и профилю автодорог. Выбор начала трассы (НТ), двух поворотов трассы вправо и влево (УП1 и УП2), конца трассы (КТ). Определение по карте и выбор параметров для расчета основных элементов круговых кривых (КК): углов поворотов j1
и j2
радиусов R1
и R2
, дирекционного угла начального прямого участка (aн
). Ведение пикетажного журнала.
Расчет основных элементов КК, пикетажных положений главных точек КК и трассы. Ориентирование прямых участков трассы. Заполнение ведомости прямых и кривых. Контроль вычислений.
Разбивка пикетов по оси трассы и поперечников на карте, вынос пикетов на кривую. Детальная разбивка КК, определение по карте высот пикетов, плюсовых точек и поперечников с использованием горизонталей.
Построение продольного профиля трасы и поперечников.
Проектирование по профилю: нанесение проектных линий трассы, вычисление уклонов, проектных отметок пикетов, рабочих отметок, положения точек нулевых работ
Построение плана трассы. Составление пояснительной записки, оформление курсовой работы.
|
2
8
8
6
6
10
|
[4]
[7]
[7]
[7]
[7]
[7]
|
| ИТОГО:
|
40
|
8. Самостоятельная работа студентов.
| № п/п
|
Вид работы
|
Кол-во часов
|
| 1.
2.
3.
|
Текущая проработка теоретического материала.
Подготовка к практическим и лабораторным работам.
Выполнение курсовой работы.
|
16
10
40
|
| ИТОГО:
|
66
|
9. График учебной практики по инженерной геодезии.
Учебная практика по инженерной геодезии проводится в течении одной недели. Рабочий день студентов составляет 6 часов, всего – 36 часов, всего 108 часов. Практика проводится в г .Екатеринбурге в парке лесоводов Урала.
Цели практики:
1. Закрепить теоретические знания по инженерной геодезии.
2. Привить практические навыки по производству основных видов топографо-геодезических работ при изысканиях и проектировании автомобильных дорог.
3. Воспитать, развить творческую инициативу в решении практических задач.
| № п/п
|
Наименование работы
|
Объем работы на бригаду
|
Кол-во дней
|
| 1.
2.
3.
4.
5.
|
Теодолитная съемка (М 1:500). Разбивка замкнутого теодолитного хода. Измерение длин сторон рулеткой. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Вычисление координат и высот точек хода. Построение плана теодолитной съемки.
Тахеометрическая съемка (М 1:500). Съемка ситуации и рельефа, вычисление высот реечных точек, составление топографического плана.
Инженерно-геодезические работы при изысканиях автомобильной дороги:
- Разбивка трассы, измерение углов поворота, ориентирование трассы, расчет элементов круговых кривых, закрепление главных точек кривых, вычисление ведомости углов поворота.
- Детальная разбивка двух круговых кривых способом прямоугольных координат, вынос пикетов на кривую.
- Нивелирование трассы в прямом и обратном направлении, нивелирование поперечника, обработка полевого журнала.
- Построение продольного и поперечного профилей, проектирование автодороги. Составление плана трассы.
Решение инженерных задач:
- Вынос в натуру точек с заданной высотной отметкой;
- Вынос в натуру оси трассы автодороги по заданному углу поворота.
Составление отчета, подготовка и сдача зачета.
|
По одной точке на каждого члена бригады.
60-80 реечных точек
По 2 пикета на каждого члена бригады.
2 угла поворота.
1 поперечник.
2 задачи
|
4
3
2
1
3
1
1
1
2
|
| ИТОГО:
|
18
|
10.
Карта обеспеченности учебно – методической литературой.
| Вид занятия
|
Наименование основной учебно-методической.
литературы
|
авторы
|
Вид
лит-ры
|
Год изд.
|
Кол-во экземпляров в библ. на кафедре
|
Процент обеспеч.
|
| лекции
|
1. Инженерная геодезия
2. Инженерная геодезия
3. Инженерная
геодезия
|
Федотов Г.А.
Баршай С.В.
Нестеренко В.Ф.
Хренов Л.С.
Федоров В.И.
Шилов П.И
|
Учебн.
Учебн.
Учебн.
|
2002
1976
1982
|
200
30
30
|
30
100
100
|
| Лабор. работы
и
практ. занятия
|
Методические указания, [1-7].
|
МУ
|
2004
|
100
|
100
|
Контрольные вопросы по инженерной геодезии для подготовки к экзаменам.
1. ВВЕДЕНИЕ
1. Предмет геодезии и ее содержание. Краткая характеристика о развитии геодезии. Связь с другими науками.
2. Значение геодезии в народном хозяйстве и дорожном строительстве.
2. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА СФЕРЕ И ПЛОСКОСТИ
3. Фигура и размеры Земли.
4. Система географических координат.
5. Система плоских прямоугольных координат Гаусса.
6. Карта и планы, их отличие. Профиль.
7. Масштаб плана (численный, линейный, поперечный).
8. Содержание топографических карт и планов.
9. Абсолютные и относительные высоты точек земной поверхности.
10. Изображение рельефа на планах и картах горизонталями, свойства горизонталей. Основные задачи, решаемые при помощи горизонталей.
3. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ
11. геодезические сети (плановые, высотные).
12. Методы создания геодезических сетей (триангуляция, трилатерация, полигонометрия).
4. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ
13. Сближение меридианов.
14. Склонение магнитной стрелки.
15. Азимуты, дирекционные углы и румбы.
16. Зависимость между горизонтальными углами и дирекционными углами их сторон (вывод формул).
5. УГЛОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
17. Простейшие угломерные инструменты (буссоль, эклиметр).
18. Назначение, устройство и поверки теодолитов. Электронный теодолит.
19. Измерение горизонтальных углов теодолитом способом приемов.
20. Измерение вертикальных углов.
6. ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
21. Обозначение и измерение линий на местности. Полевой контроль линейных измерений.
22. Определение горизонтальных проложений.
23. Измерение расстояний нитяным дальномером.
24. Измерение расстояний светодальномером.
7. ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА
25. Назначение и организация теодолитной съемки. Полевой контроль угловых и линейных измерений в замкнутом теодолитных ходах.
26. Обработка угловых и линейных измерений в замкнутом теодолитном ходе.
27. Прямая и обратная геодезические задачи.
28. Построение плана местности по результатам теодолитной съемки.
8. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА
29. Сущность тахеометрической съемки. Организация работ. Электронные тахеометры.
30. Определение превышений при тахеометрической съемки. Вывод формул.
31. Вычисление высот станций съемочного обоснования и точек рельефа.
32. Построение топографического плана.
33. Создание и использование цифровой модели местности.
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ НА ПЛАНАХ И КАРТАХ
34. Способы определения площадей на планах.
10. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАССЫ.
35. Нивелиры, устройство, поверки. Лазерные и цифровые нивелиры.
36. Разбивка трассы на местности.
37. Способы геометрического нивелирования.
38. Обработка ведомостей прямых и кривых. Основные элементы круговых кривых (Т, К, Б, Д). Контроль вычислений.
39. Детальная разбивка кривых способом прямоугольных координат.
40. Геометрическое нивелирование трассы и поперечников. Обработка результатов нивелирования. Построение профилей.
41. Проектирование по продольному профилю. Определение проектных и рабочих отметок, точек нулевых работ.
11. МОНИТОРИННГ ГЕОМЕТРИИ СООРУЖЕНИЙ.
42. Оценка состояния геометрических параметров автодороги.
|