Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.43 Mб
Скачать

7)

глазомерная

(при помощи визирной л и н е й к и ] ;

8)

буссольная

(с помощью буссоли);

9)

экерная (с помощью э к е р а ) .

3. Геодезическое обоснование

Плановое обоснование для топографических и инженерных ра­ бот создается методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии как в целом по стране, так и в городах и на строительных, площадках . Высотное обоснование создается нивелированием. Го­ сударственные геодезические работы ведутся в соответствии с «Ин­ струкцией о построении государственной геодезической сети Союза ССР», издания 1966 г.

Триангуляция.

Это система

смежных треугольников, вершины

которых

надежно

закрепляются

на местности

соответствующими

знаками

и центрами (в каче­

 

 

стве

центров

применяются

 

 

отрезки рельсов, труб или бе­

 

 

тонные монолиты) . В

С С С Р

 

 

триангуляция делится на 4

 

 

класса.

В

1 классе

длины

 

 

сторон 20—25 км.

Триангу­

 

 

ляция

1 класса

прокладыва ­

 

 

ется полигонами

периметром

 

 

800—1000 км с длинами ря­

 

 

дов, прокладываемых

по ме­

 

 

ридианам

и

п а р а л л е л я м ,

 

 

около 200 км (рис. 16). По ­

 

 

лигоны

1 класса

заполняют ­

 

 

ся триангуляцией 2 класса с

Р | | с 16.

длинами

 

сторон

7—20 км.

Д а л ь н е й ш е е сгущение

произ­

 

 

водится

триангуляцией 3 и 4 классов. Д а н н ы е

по построению три­

ангуляции

приведены

в табл . 5.

 

 

асе трман-

1ЯЦИИ

г-

-

^

С

 

1

2

3

4

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5

Ошибка

Длимы

Ошибка из­

Невязка в

Вес угла

или число

' угла,

сторон,

мерения ба­

треуголь­

приемов

сек.

км

зисной стороны

никах, сек.

 

 

0,7

20 - 2 5

1:400000

3

 

36 (вес)

1,0

7—20

1: 300000

4

24 (I2--15 приемов)

1,5

5—8

1:200000

6

(9—12

приемов)

2,0

2 - 5

1:200000

8

(6—9

приемов)

?1

 

8 городах триангуляции создаются по тем ж е п р а в и л а м и с те­

ми ж е допусками, что и государственные, но с меньшими

длинами

сторон. В основном

геодезическим

работам в городах

удовлетворя­

ют

триангуляции

3 и

4 классов,

которые

разрешается

разви­

вать

самостоятельными

системами,

но с обязательным

включением

их в будущем в государственную

триангуляцию .

 

 

 

На

строительных п л о щ а д к а х

достаточна

триангуляция

4, реже

3 классов, но с малыми

длинами

сторон и с темп же допусками, что

и в государственной

триангуляции. На

строительных

площадках

триангуляция создается

в виде

простейших

систем:

1)

цепочка

простых

треугольников; 2) геодезический

четырехугольник; 3) цент­

ральная

система; 4)

сложные сети

особого построения

(рис. 17).

Рис. 17.

Трилатерация. Это система смежных треугольников, в которых измеряются не углы, а все стороны.

Полигонометрия. Это система ходов или полигонов на местнос­ ти, в которых измерены все углы и все стороны. Государственная полигонометрия делится на 4 класса, которые в подходящих усло­ виях могут заменить соответствующие классы триангуляции. В го­ родах полигонометрия делится на 3 р а з р я д а , которые д о л ж н ы удов­ летворять следующим условиям и допускам «Инструкции по топо- графо-геодезическнм работам для городского, поселкового и про­ мышленного строительства» СН212-62, издания 1962 г. (табл. 6) .

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

 

 

Ошибка

 

Длина хо­

Предельная

Разряды

полигоио-

угла,

Длина

дов (км) -

относительная

метрни

сек.

сторон, м

для

масшта­

ошибка хода

 

 

 

ба

1:500

 

 

 

 

 

ПЬвышенном

точности

3

250—800

10

- 1:20000

I

 

5

120-600

 

3,5

1:10000

II

 

10

80—300

 

2,5

1:5000

На строительных п л о щ а д к а х промышленных объектов широко используется полигонометрия первого и второго разрядов для соз­ дания строительных геодезических сеток. Такие сетки создаются в виде квадратов или прямоугольников . Проектируются они на ген­ планах сооружений и ориентируются параллельно главным осям ос-

32

иовньгх сооружений (рис. 18). Стороны сеток (50—200 м), - как пра­

вило, проходят по проездам

параллельно

ф а с а д а м

зданий и

соору­

жений или красным линиям

застройки. В практике, в основном, со­

блюдается следующий порядок создания

строительных

сеток.

1. Создание жесткого каркаба из простейшей

системы

триан­

гуляции.

 

 

 

 

 

 

2. Предварительная разбивка строительной сетки

(прокладкой

теодолитных ходов с точностью 1:2000 и временным

закреплением

пунктов

сетки).

 

 

 

 

 

3. Проложепие полигонометрических

ходов 1 или 2 р а з р я д а по

временно

закрепленным -вершинам сетки

и вычисление

точных ко­

о р д и н а т

временно закрепленных пунктов.

 

 

 

 

4.Редуцирование, т. е. смещение временно закрепленных вер­ шин в их проектное положение в соответствии с вычисленными ко­ ординатами из полигонометрии. Эле­ менты редукции (длину и угол) нахо­ дят из решения обратных геодезиче­ ских задач по точно вычисленным и проектным координатам пунктов.

5.Окончательное закрепление вер­

шин сетки постоянными знаками и вы­ борочный контроль (прямые углы при вершинах сетки не д о л ж н ы отличаться более чем на 10" от 90°).

6. Стороны строительной сетки не должны отличаться от проектного зна­ чения более чем на 1:5000—1:10000 (в зависимости от разряда применен­ ной полигопометрии).

•ПОО

,Ша я

•jseo д

'1Чоо8

•то б

1/200 А

-/-

/И -gK> <ju -Л'о -р* -ло -7W 'ISO -SM

Рис. 18.

D£3

Рис. 19.

Пункты

строительной геодезической

сетки, кроме координат,

как правило,

имеют отметки, т. е. являются

пунктами-реперами сов­

мещенного планово-высотного обоснования, закрепленными

на ме­

стности рельсами, отрезками труб, бетонными монолитами,

столба­

ми, штырями и другими з н а к а м и (рис. 19).

 

3—7380

33

4. Основные правила обращения с геодезическими инструментами

Н ео б х о ди мо внимательно относиться к сохранности инструмен­ тов, оберегать их от механических ударов и сотрясений. На базе хранить инструменты только в упаковке. Не складывать ящики с инструментом один на другой. Штативы хранить' в вертикальном положении.

Инструмент из ящика вынимать всегда осторожно, предвари­ тельно установив в рабочее положение штатив. Затем вынутый из

упаковки

инструмент установить на

штатив

и,

придерживая

его

одной рукой, другой

сразу ж е

закрепить становой

винт. После

уста­

новки инструмента на штатив вое упаковочные части

необходимо

положить на свое место.

 

 

 

 

 

 

 

При

переносе инструмента с точки на

точку

штатив нужно

д е р ж а т ь

отвесно,

сложив

ножки

его

вместе.

Переносящий

инструмент на штативе ничего другого нести

не должен . Перепры­

гивать или перелезать через препятствия с инструментом на

шта­

тиве нельзя.

 

 

 

 

 

 

 

 

Никогда не оставлять инструмент

в поле

без

охраны (без

при­

смотра) . Предохранять инструмент от солнечных лучей, пыли, дож ­ дя. Если инструмент попал под дождь, вытирать его сразу не сле­

дует, надо дать ему немного обсохнуть и затем

хорошо

протереть

чистой тряпкой. В процессе работы надо чаще

смахивать

пыль с

трущихся частей мягкой кисточкой.

 

 

 

 

При работе необходимо помнить, что у исправного

инструмен­

та все части двигаются

легко и плавно. Не следует применять

уси­

лий в случае заедания

и з а д е р ж к и отдельных частей. Следует

най­

ти причину неисправности и устранить ее. Д л я

уменьшения

износа

подъемных .винтов необходимо головку штатива устанавливать го­ ризонтально и становой винт не затягивать слишком туго. Закрепи ­

тельные винты

з а ж и м а т ь без

применения' усилий.

Точную наводку

производить на

ввинчивание.

При пользовании

исправительным

винтом вначале надо ослабить противоположный

исправительный

винт.

 

 

 

При повороте инструмента1 в горизонтальной

плоскости надо

браться рукой за подставку трубы, предварительно проверив, не за­

ж а т ли соответствующий закрепительный

винт. При

переводе

тру­

бы через зенит надо браться рукой за среднюю часть

трубы,

пред­

варительно, открепив зажимной

(закрепительный)

винт

зрительной

трубы. После окончания работы

необходимо инструмент

протереть

и смахнуть пыль кисточкой. Р а з б и р а т ь инструмент

в

поле нельзя.

При снятии инструмента со штатива предварительно надо под­

готовить упаковку, затем,

п р и д е р ж и в а я

инструмент

одной

рукой,

другой отвинтить становой

винт,

снять

инструмент

и

уложить в

ящик. После того, как инструмент займет свое место

в ящике, все

упаковочные и з а ж и м н ы е винты необходимо закрепить.

 

 

 

Мерную ленту перед работой д о л ж н ы р а з м а т ы в а т ь два

челове-

34

Ка, следя за тем, чтобы не образовались

петли. З а этим ж е следует

наблюдать и

во время работы, а т а к ж е

надо «следить,

чтобы ленту

(или рулетку)

не переехал транспорт.

После работы

ежедневно

мерную ленту и стальную рулетку, надо тщательно протереть, а по

окончании работ вычистить и смазать . Д л я

сохранности

шпильки

следует втыкать, а не класть на землю .

 

 

 

 

 

 

При работе на станции рейки и вешки следует располагать от

инструмента не ближе четырех — пяти

метров. Рейки

и вешки

на

землю надо укладывать осторожно, не

бросать

и не садиться

на

них.

 

 

 

 

 

 

 

По окончании работы все инструменты,

которыми

пользовались

в поле, должны быть подготовлены к сдаче

на длительное

хране­

ние. Д л я

этого инструменты и снаряжение д о л ж н ы

быть тщательно

очищены

от пыли и грязи. Инструменты

сдаются по списку в соот­

ветствии с имеющимися у них номерами. Все замеченные у инстру­ ментов дефекты отмечаются в кни^е выдачи инструментов и отправ­ ляются в мастерскую.

IV. Э Л Е М Е Н Т Ы ТЕОРИИ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЙ, ПРАВИЛА В Ы Ч И С Л Е Н И Й

1. Измерения и их ошибки

Всякий измерительный процесс сводится к сравнению измеряе­ мой величины с какой-либо мерой, принятой за единицу. При изме­ рении принимают участие наши органы чувств (зрение, слух) и из­ мерительные приборы. Так как наши органы чувств и инструменты не совершенны, то измерения сопровождаются ошибками трех видов:

1)

грубые . ошибки

(просчеты, п р о м а х и ) . Д л я

исключения гру­

бых ошибок существует

контроль (чаще всего, двойные измерения);

2)

систематические

ошибки, которые влияют

на измерения с

одним и тем ж е знаком и величиной. Их учитывают и по возможно ­ сти исключают, хотя делать это порой трудно;

. 3) случайные ошибки, причину возникновения которых мы не знаем. Изучением свойств случайных ошибок, изучением и опреде­ лением точности наблюдений и вероятнейших значений измеряемых величин занимается теория ошибок измерений.

2 . Свойства случайных ошибок

Случайные ошибки обладают следующими свойствами:

1) абсолютная величина ошибки не может превосходить изве­ стного предела при данных условиях измерений;

3* 35

2)малые по абсолютной величине случайные ошибки появля­ ются чаще, чем большие;

3)положительные ошибки появляются так ж е часто, как и равные им по абсолютной величине отрицательные ошибки;

4)среднее арифметическое из алгебраических сумм случайных ошибок стремится к нулю.

3 . Арифметическая средина, вероятнейшие ошибки

Предположим, что произведено п одинаково точных (равноточ­ ных) измерений некоторой величины, истинное значение X которой известно. Тогда можно написать ряд уравнений ошибок измерений, представляющих собой отклонения результата измерения от истин­ ного значения измеряемой величины: A i ly—X; &» = h— X и т. д .

В практике принято считать арифметическую средину х равно­ точных измерений наиболее надежным результатом таких измере­ ний при всяком их числе /;., или вероятиейшим значением измеряе­ мой величины, а уклонения каждого результата измерений от этом величины — вероятнейшими ошибками: 6i = /| — х; бг = / г — х и т. д.

4.

Средняя

квадратическая

 

ошибка

 

 

Д л я

оценки

точности

измерений

обычно

пользуются

средней

квадратической

ошибкой

измерения,

величина

которой

вычисляется

по следующей формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

т = ±

j /

и

л и т =

± YiT=T'

 

 

где А — истинные ошибки, п — число

измерений, б —

вероятней­

шие ошибки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основаниями, послужившими д л я выбора средней квадратиче-

ской ошибки т в качестве критерия

(мерила)

при оценке

точности

измерений, явились

следующие:

 

 

 

 

 

1) на величину

средней

квадратической

ошибки

оказывают

большое влияние значительные по овоей величине случайные ошиб­ ки, т. е. как раз те, которые характеризуют точность измерений;

2)для получения с достаточной точностью значения средней квадратической ошибки необходимо сравнительно немного измере­ ний, например, при . я=(10 значение т определяется с точностью 0,2—0,3 ее величины;

3)по величине средней квадратической ошибки легко вычисля­

ется предельная ошибка для данного ряда

измерений Дщ-сд

= 3 т.

В современном производстве в качестве предельной

часто

прини­

мают удвоенную среднюю

квадратическую

ошибку: ДПред = 2

т:

Получение 'среднего

арифметического

из результатов измере- 1

нин есть уравнивание. Установленная выше средняя

квадратическая

36

ошибка, in одного отдельного измерения характеризует точность данного ряда измерений до уравнивания. Она служит критерием для оценки точности материала, получаемого из измерений. Сред­ няя квадратическая ошибка М арифметической средины служит критерием для оценки точности измерений после уравнивания, и она в корень квадратный из числа измерений меньше,- чем ошибка

одного

измеренця.

Она указывает, в какой мере ослаблено влияние

случайных

ошибок

измерений путем многократных измерений:

М = ±

in

: V~n .

 

5. Примеры вычисления ошибок измерений

Д а н ы результаты (/,-)

измерения

одного

и

того ж е угла.

I) 77°25',6; 2) 77°26',1; 3) 77°2б',4; 4) 77°24',8; 5) 77°25'*.

Найти среднее арифметическое

значение

угла

( X ) , среднюю

квадратпческую ошибку

измерения

(т)

и среднюю

квадратическую

ошибку арифметической

средины ( М ) .

 

 

 

Формулы для решения

задачи:

 

 

 

 

где п —'число измерении;

2) 3, = / , - * ,

г д £ б — уклонение от арифметической средины;

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

№ № п/п.

Результаты

измерении

 

 

 

 

 

77°24',6

 

0,0

0,00

2

 

26', 1

+

0,5

0,25

3

 

26',4

+

0,8

0,64

4

 

24',8

- 0 , 8 '

0,64

5

 

25',0

—0,6

0,36

 

А' =

77°25',6

[ б ] = - 0 , 1

2 ] =1,89

* Д л я индивидуализации задачи к а ж д о м у студенту необходимо изменить при­ веденные результаты измерений.

37

Д а н ы

результаты (U)

измерения линий

в прямом

и обратном

направлениях . Оценить

точность.измерений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

.№ и п.

' i

 

d {см)

d"-

1

• 109,72

109,65

+

.7

49

2

162,63

J 62,75

- 1 2

144

3

173,04

173,12

8

64

4

143,62

143,54

+

8

64

5

136,08

136,02

+

6

36

tn

357

± 6 cm;

0,06

 

T o -

145

2400

6. Краткие указания no оформлению

 

 

журналов и вычислений

 

 

 

 

 

Результаты измерений записываются в ж у р н а л а х

только

про­

стым к а р а н д а ш о м . Нельзя производить

запись химическим

или

цветным карандашом . Записывать надо четко, не допуская неясных

цифр или букв. К а ж д а я цифра

д о л ж н а

быть

написана

отдельно от

остальных; слитное написание

группы

цифр

не допускается.

Надо

писать красиво и правильно, без наклона

и соединительных штри­

хов, чтобы ни у кого не было сомнений

в правильности

написанной

цифры.

 

 

 

 

 

 

Неправильно записанные результаты зачеркивают одной чертой и сверху аккуратно записывают верное значение. Подчистка в жур ­

нале или другом полевом документе записей и их исправление на­

чертанием цифры по цифре запрещается .

Результаты

измерений,

проведенных с одной и той ж е точностью,

необходимо

записывать

с одним и тем ж е числом десятичных знаков, например, при измере­ нии углов с точностью до 0', 1, отсчет «пять минут» надо записать: Об'Д а не 5'. Вычислительные работы требуют внимательности и

аккуратности. Д о к а з а н о , что разбросанные

в беспорядке

и небреж­

но написанные цифры, как правило, чаще

приводят к ошибкам и

многократным переделкам работы. Поэтому вычисления

должны

выполняться чернилами четкими и ровными столбцами

красивых

цифр. Никакие вычисления нельзя считать законченными, пока не сделана проверка тем или иным способом. Особенно внимательно надо выполнять вычисления, которые нельзя проконтролировать.

38

V. Л И Н Е Й Н Ы Е ИЗМЕРЕНИЯ

1. Общие сведения

Одним из главных процессов

геодезических работ являются

измерения длин отрезков линий.

Такие измерения

выполняются

на местности как для составления

топографических планов участ­

ков земной поверхности, так и для решения различных

инженерных

задач . Измерить длину какого-либо отрезка прямой — это значит

узнать, сколько тех или иных линейных

единиц

содержится в отрез­

ке4, длима которого измеряется .

 

 

 

С 1924 года в С С С Р

принята метрическая

система

мер. Линей­

ные меры обозначаются

сокращенно:

километр — км,

метр — м,

сантиметр — см, миллиметр — мм. С 1963 года в С С С Р введена международная система единиц СИ . Единицей длины международ ­ ной системы .СИ, используемой в геодезических линейных измере­ ниях, является метр (м) .

Измерение линий на местности может

быть выполнено как не­

посредственно с помощью линейных мерных приборов,

так и кос­

венным (посредственным) способом, используя для этого соответ­

ствующие приборы, соотношения между

элементами

геометриче­

ских фигур и формулы тригонометрии.

 

 

 

Точность линейных измерений на местности может быть самой

разнообразной и изменяется в пределах

широкого диапазона

от

1:1000000 до 1:200, в зависимости от задания, способов

работы

и

применяемых инструментов. Точность 1:1000000 (измерение длины линии в 1 км с ошибкой в 1 мм) требуется в высокоточных геодези­

ческих работах как в основных государственных

геодезических се­

тях, так и в инженерно-геодезических работах

на строительных

площадках . Т а к а я высокая точность работ требует особо осторож­

ного и вдумчивого подхода

к их организации и выполнению.

 

 

Точность линейных измерений в 1:1000 измеряемой длины

при­

емлема только для некоторых

геодезических

работ, и почти

никогда

геодезистов и строителей

не может удовлетворить

точность'

1:100

(то есть

1%). Д л я массовых линейных измерений

необходима

точ­

ность 1:2000 и выше.

 

 

 

 

 

 

 

Линейные измерения относятся к числу

тех видов геодезичес­

ких работ, которые, несмотря

на к а ж у щ у ю с я

простоту,

требуют

особенно

четкой организации,

детального

знания

исполнителями

процесса

работ и внимательного и аккуратного

обращения с инстру­

ментами.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Приборы для непосредственного

измерения

линий

Непосредственное измерение линий может быть выполнено лентами, рулетками, проволоками, изготовляемыми для массовых работ из стали. Д л я работ высокой точности ленты и проволоки из-

39

готовляются из специального сплава — инвара

(железо 64%, ни­

кель — 36%)> мало реагирующего

на изменение

температуры

окру­

жающей среды. Большое значение

в геодезических работах

имеют

специальные приборы, называемые дальномерами, которые позво­ ляют измерять расстояние, не прибегая к использованию лент или других мерных линейных приборов.

При непосредственном измерении линий

ленты, рулетки, про­

волоки укладывают по измеряемой липни последовательно.

Разли ­

чают ленты штриховые и шкаловыс . Д л и н а

шкаловых лент .счита­

ется от нуля передней шкалы до нуля задней

шкалы . Ш к а л ы

с мил­

лиметровыми делениями размещаются на концах

ленты у

ручек.

Эти ленты дают высокую точность при измерении

линий.

 

Наиболее употребительным мерным прибором в массовых гео­

дезических работах является

стальная 20-метровая штриховая'лен ­

та со шпильками . Штриховой

она называется потому, что ее длина

считается от одного штриха до другого. Штрихи находятся па кон­

цах ленты у вырезов для втыкания шпилек. Стальная

мерная лен­

та представляет собой тонкую стальную полосу длиной

в 20 м и с

ручками на концах. Ширина ленты 15—20 мм и толщина 0,3—0,4 мм. Метры на ленте отмечены металлическими пластинками на обе­

их сторонах ленты с выбитыми на них цифрами .

Счет

оцифровки

метровых делений ведется на одной стороне от одного

конца

ленты,

а на обратной — от другого конца. Полуметры

на ленте отмечены

заклепками и не оцифрованы, а дециметры — небольшими

круглы­

ми отверстиями. Отсчет по лепте производится

с точностью

до сан­

тиметра на глаз. К ленте придается комплект

шпилек

из 6 или 11,

изготовляемых из стальной проволоки диаметром 5—6 мм и длиной 30—40 см. Концы шпилек заострены. Шпильки надеваются па не­ большое железное кольцо. Колец должно быть два (рис. 20).

Рис. 20.

 

 

Д л я измерения расстояний

на строительных площадках

широко

используются рулетки, которые

могут

быть стальными и тесьмяны-

v ми, длиною в 5, 10, 20, 50 м. Свернутая

рулетка помещается

в ме-

40

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ