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

книги из ГПНТБ / Геодезические разбивочные работы

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11 Mб
Скачать

погрешность положения выносимой точки характеризуется стандар­ том ос = 20 мм, а расстояние до нее s = 100 м.

Тогда по формулам (V.21) определяем о =S 7,7 мм; 0а=^22,7"; a s ï S l l , 3 мм и сгф5=4 мм.

Если известно, что к1 1, к2 = 1,4, ks 2,0 и /с4 = 0,2, то по формулам (V.22) и (V.23) находим

о = о0 = 7Л мм; ста=19,9"; os =14,2 мм и а ф = 1 , 4 мм.

По известному стандарту построения угла оа рассчитывают эле­ менты центрировки, редукции и количество приемов по методике, изложенной в главе I I I .

§25. Способ створной засечки

Вобщем случае при способе створной засечки разбиваемая * точка С сооружения определяется пересечением двух лучей визиро­

вания по створам ААХ и ВВ1 (рис. 32), закрепленным на местности вне сооружения.

В практике инженерно-геодезического обслуживания строи­ тельства инженерных сооружений створные точки располагают на обноске, а разбиваемая точка С определяется на пересечении натяну­ тых нитей (проволока, бичева и др.). В зависимости от вида строи­ тельства существует много различных схем построения створной засечки. Этот способ, получивший широкое распространение при разбивке промышленных цехов, мостов, плотин и других инженер­ ных сооружений, отличается сравнительно высокой точностью, ко­ торая зависит от точности построения створов АА1 и BBl, а также от точности фиксирования точки на местности.

Стандарт положения точки С будет

 

 

 

 

 

о с = 1/0-1 + 0-1 + 0 - ! ,

 

 

(V.24)

гдео

х И 0 2

стандарты построения створов ААг

и ВВ1, 0Ф стан­

дарт

фиксации точки С.

 

 

створов

выражают

стандартом

Погрешность построения

 

 

 

 

0Х = о.г = У 202

+ G* +"öf + о% +

 

(Ѵ.25)

где 0

стандарт положения

исходных пунктов А и В, о ц — стан­

дарт

центрирования, 0

Р

 

стандарт

редукции визирных

приспосо­

блений, 0В

стандарт

визирования,

0 ф о к

стандарт за

изменение

фокусирования

зрительной

трубы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Так называют проектную точку, положение которой определяют при вы­ полнении разбивочных работ.

124

Из рис. 33 погрешности центрирования и редукции

ц и Др )

определяют по формулам

 

A ^ e c o s O ^ - ;

(Ѵ.26)

A p - e ^ o s e ^ .

(V.27)

Следовательно, центрирование инструмента и визирных приспосо­ блений в направлении, перпендикулярном к задаваемому створу,

Рис. 32

Рис. 33

необходимо выполнять особенно тщательно. При применении одина­ ковой методики центрирования инструмента и визирных знаков считают е = е1: а

 

Од, р - -у^ Vs2 + 2d2 -

Ids.

(V.28)

При точных разбивочных работах применяют оптические цент-

риры, где величина е

0,3—0,5 мм. Для тяжелого нитяного отвеса

она

составляет 2—3 мм.

 

 

 

Стандарт визирования на марку, установленную в разбиваемой

точке, определяют по формуле

 

 

 

 

 

ов = Щ^

^- = 0,214

ЮЛ

(V.29)

где

V — увеличение

зрительной

трубы.

 

 

Погрешность фиксирования отъюстированных современных ин­

струментов по

результатам

экспериментальных исследований со­

ставляет 1" <офок <3". В

старых

теодолитах она была

6—8".

В линейной

мере

 

 

 

 

Офок = ^

^ .

(V.30)

Погрешность створа за изменение фокусировки трубы можно свести к минимуму, если створ задавать при двух положениях круга теодолита. Значительную погрешность этого способа могут вызвать внешние условия, особенно в тех случаях, когда луч проходит вблизи сооружений или над водной поверхностью.

125

Положение створов следует выбирать так, чтобы визирные лучи пересекались под углом, близким 90—120°. Погрешность положения выносимой точки возрастает с увеличением расстояния до нее от пункта стояния инструмента.

Визирными целями при фиксировании створа служат гвозди, шпильки, карандаш и специальные марки, устанавливаемые на шта­ тивах над центром знака с помощью оптических, нитяных или жест­ ких отвесов. Наблюдения лучше производить в пасмурные дни или в ночное время. Визирный луч должен проходить не ближе 1 м от дневной поверхности или от боковых граней сооружений.

К примеру, определим погрешность выноса точки С способом створной засечки, если взаимное положение исходных пунктов ха­

рактеризуется

стандартом а = 10 мм. Центрирование

инструмента

и марок будем выполнять с

помощью тяжелого

отвеса,

поэтому

Оц =

Ор ^ 2,5 мм. Расстояние

до

разбивочной

точки

по

обоим

створам d

400 м. Теодолит

имеет

увеличение зрительной

трубы

30х .

Отсюда

стандарт

визирования

а в -- 2,8 мм,

а фокусирования

с фок

= 6 мм при сгфок

= 3",

о !

= ö 2 = 15,9 мм. Если

0 Ф

=

5 мм,

то ас

= 23 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

§26. Способ линейной створной засечки

Впрактике геодезических разбивочных работ может возникнуть случай, когда разбиваемая точка С лежит на линии створа и расстоя­ ние А С можно измерить (рис. 34). Разбивка этим способом точки сооружения или точек осей сооружений заключается в нахождении

створа A B (см. § 25). Затем, измеряя отрезок А С = s на местности,

0^

А' сs

Рис. 34

-

в створе A B находим искомую

точку С.

о

Точность способа

будет

обусловлена

s '

погрешностями задания створа

A B и вы­

 

носа в натуру длины линии

s ,

т. е.

 

г

 

 

(V.31)

 

о с = Ѵ о \

+ о І + а%,

 

где оі стандарт установления створа A B

определяется по фор­

муле (V.25), 0 S — стандарт отложения отрезка

s на местности, Оф —

стандарт фиксации точки.

a і, рассчитывают по

Все погрешности, составляющие стандарт

формулам (Ѵ.26)—(Ѵ.ЗО). Этот метод получил широкое применение при выносе точек главных осей сооружений с использованием исход­ ных пунктов строительной сетки. Створ задают при двух положе­ ниях круга с помощью теодолита. Линию откладывают лентой, ру­ леткой или с помощью дальномера. Для этого грубо намечают поло­ жение точки С в створе линии A B . Затем точно измеряют расстояние с помощью мерного прибора и вводят поправку.

Если известна погрешность точки С, то, приняв, что

 

o"i = o-s = о-0,

(V.32)

а ф = 0,33а0,

(Ѵ.ЗЗ)

126

получим

 

5 /2Гі' о ф = 0,23о-с.

(Ѵ.34)

При разбивке необходимо помнить, что в отложенное расстояние s вводится поправка за наклон. Теодолит и визирное приспособление тщательно центрируют. Визирный луч должен проходить не ближе 1 м от поверхности земли и стен сооружений.

Если принять

за исходные данные значения стандарта о і =

= 15,9 мм и оф =

5 мм из решения примера § 25, то можно опреде­

лить погрешность определения точки С сооружения при относитель-

 

 

1

 

1

ной погрешности линейных измерений — =

. Тогда при s =

50 м

s

10 мм.

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

По формуле (V.31) определим ас

= 19,5

мм. Это свидетельствует,

о том, что при линейной створной засечке точность линейных измере­

ний больших отрезков должна быть достаточно высокой.

 

§ 27. Способ прямоугольных

координат

Наиболее часто способ прямоугольных координат применяют при разбивке промышленных и гражданских сооружений от пунктов строительной сетки или пунктов закрепления красных линий про­

ездов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Перенос в натуру точки С сооруже­

 

С

ния или точки нл его оси способом

 

 

прямоугольных координат заключается

 

 

в том, что вдоль линии АВ

(рис. 35)

 

 

откладывают отрезок

S j , а

затем

из

А

90

конечной

точки

Е

этого

отрезка

восстанавливают перпендикуляр

дли­

0-

 

ной s2. Этот способ применяют

в

том

 

 

случае, если длина

перпендикуляра

не

 

Рис. 35

превышает

длины

мерного

прибора.

 

При этом требуются соблюдение усло­ вия непосредственного визирования и измерения отрезков по осям

координат АВ и ЕС. Положение точки можно проконтролировать линейной засечкой, полярным способом, створной засечкой. Хорошим контролем служат промеры между ранее разбитыми точками и срав­ нение, их с проектными размерами.

Отрезки sx и So измеряют мерной рулеткой. Перпендикуляр вос­ станавливают с помощью теодолита. Возможно построение перпен­ дикуляра линейной засечкой, с использованием свойств теоремы Пифагора.

Точность способа прямоугольных координат обусловливается погрешностями положения точки Е и точки С. При этом метод

127

прямоугольных координат сочетает в себе два способа: 1) способ линей­ ной створной засечки, что аналогично построению точки Е; 2) спо­ соб полярных координат, что аналогично выносу точки С от точки Е.

Стандарт выноса точки С способом прямоугольных координат будет

o - c=l/ot 3 + Gn,

(V.35)

гдеос з — стандарт положения точки Е, полученной способом линей­ ной створной засечки, определяемый по формуле (V.31); а п — стан­ дарт выноса точки С от точки Е способом полярных координат, опре­ деляемый по формуле (V.15), т. е.

Ос. з = 1/20-2 +

0-2 + Ст2 +

а | + О | о к +

0*Sl + ol,

(V.36)

оп =

+ f2ol

+ oî,

+ а| .

(V.37)

Однако необходимо учесть, что в формуле (V.37) один стандарт исходных данных представляет собой стандарт а в формуле (V.36), а второй равен стандарту положения точки Е, т. е. or = ос . з-Тогда стандарт разбивки точки С способом прямоугольных координат будет

а с = 1/20-2+0* _f а 2

+

а 2 +

а | о к + а 2і

+

+ | - а 2 а +

<

+

2а|.

(Ѵ.38)

Погрешность отложения длины отрезка aSl примем за расчетный стандарт. Тогда по ранее высказанным соображениям допускаем, что

oS2 = foa = cj0.

(V.39)

Погрешности центрирования, редукции, визирования, фокуси­ рования и фиксации с применением современных методов производ­ ства работ и инструментов сведены к минимуму, поэтому их можно принять равными между собой. А сумму их принимают равной 33% от исходного стандарта 0О ,

 

о-ц = ар = 0 в = а ф о к = аф«*О,ЗЗото.

(V.40)

Стандарт0S l

отложения отрезка sx выразим через стандарт а7г ==

= 0О . Так как точность линейных измерений определяется методом

производства работ, то положим,

что

 

тогда

Si = s2 + s3 + ... ,

(V.41)

oSl=oS2y~k

= o0Vk,

(V.42)

 

128

где к = —. Формула (V.38) приводится к

виду

s 2

 

0 C =l/2a2 +2, 6 0 o +Äa2 o .

(Ѵ.43)

В этой формуле сумма двух членов (2,6ао + *о?о) определяет точность самой разбивки точки полярным способом относительно исходных пунктов. Так как точность разбивочных работ на разряд ниже точности построения исходных пунктов, то по известному пра­ вилу получим, что

a , = Mâ±ai,

(Ѵ.44)

Тогда из формул (Ѵ.43)—(Ѵ.44) получим

Vb,2 + 2k

Ѵ2Ѵ2

(Ѵ.45)

 

Следовательно, в линейной мере

 

 

0,230,

(V.46)

0 р =

ав = 0 ф = ^ = ^ .

 

VhPc

(V.47)

 

Ѵъ,2 +

2к'

 

 

^

Or

 

(V.48)

= , " 7 = : .

 

Y 5 . 2 +

2Ä '

 

 

st Ѵъ,2 +

2к'

(Ѵ.49)

 

 

о =

,_ ,.£

=.

(Ѵ.50)

У 2 У 5 . 2 + 2А

Практически бывает известна методика производства работ и воз­ можности применения тех или иных инструментов. Тогда величины влияния отдельных источников погрешностей можно заранее предвычислить. Зная окончательную погрешность положения выносимой точки, вычисляют остальные стандарты и сравнивают с намечаемой методикой или уточняют ее.

Считают, что способы прямоугольных координат и полярный при одинаковых условиях обеспечивают одну и ту же точность раз­ бивки. Это достигается значительным уменьшением длины отрезков st в способе прямоугольных координат по сравнению с расстоянием до тех же точек, разбиваемых способом полярных координат. Точ­ ность способа прямоугольных координат значительно повышается

вслучае, когда длина ординаты значительно меньше длины абсциссы.

Кпримеру, определим величины стандартов отдельных источни­ ков погрешностей, если стандарт выноса точки С не должен превы­ сить ас ^ 20 мм, a s1 = 80 м и s2 = 20 м. При этом к = 4. Тогда

9 Закав 2181

128.

Рис' 36

стандарт положения исходных пунктов не должен превышать = = а і/2=£ 5,6 мм. Стандарты центрирования, редукции, визирования

и

фиксации будут равны

а ц

= о р = а в = Оф = 1,8 мм, a as , =

=

10 8 мм,

o"s = 5,4

мм и сга

= 54".

Относительная погрешность

линейных

измерении

будет

у

_2L

1

8Ö00"

 

 

 

 

 

« 1

§ 28. Способ линейной засечки

Точка сооружения С при способе линейной засечки определяется пересечением дуг проектных расстояний s x и s2, отложенных с концов закрепленных на местности опорных пунктов А ж В (рис. 36). Рас­ стояния Sx и s2 от точки сооружения С до пунктов геодезической основы А и В не должны превы­

шать длины мерного прибора. Способ линейной засечки дает

хорошие результаты при разбивке точек сооружения на ровной от­ крытой местности и вблизи пунк­ тов геодезической основы.

Отложение отрезков произво­ дят непосредственно с помощью стальных и инварных рулеток. При точных разбивках применяют

специальные инварные приборы, позволяющие выполнять разбивку точек сооружений с погрешностью, не превышающей 2—3 мм. Если длина рулетки немногим более суммы расстояний sx -f- s2, то, уста­ новив этот отсчет у точки В , а нулевой отсчет — у точки А , натянув рулетку, отмечают положение точки С на отсчете, равном sx.

В случае, когда длина мерного прибора недостаточна, для выноса точки С находят на местности положение вспомогательных точек А ' и В ' . Положение точки С сооружения определится засечкой лучей si и s2.

Точность способа линейной засечки обусловлена погрешностями исходных данных и отложения отрезков sx и s2, поэтому стандарт по­ ложения разбиваемой точки сооружения выразится формулой

 

 

 

 

о с = ] / а | + 2 а » - й ^ ? + оі,

(V.51)

г Д е сги

стандарт длины базиса AB

{А'В')

и его ориентирования,

a s

 

 

 

и s2, у — угол при засекаемой

точке.

стандарт отложения отрезков sx

Формула (V.51) может быть написана в виде

 

 

 

Ос

> / 2 р ( р - « і )

 

(V.52)

 

 

 

 

{p-sa)(jp-b)

ѵІЗО

где

 

 

р = .*і +

«2 + Ь

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Если угол при засекаемой точке близок к 90°, то

 

 

 

о-с = 1/сти + 2о1 + аФ .

 

(Ѵ.53)

Влияние стандарта длины базиса ов

и его ориентирования o œ

на точность разбивки точки С определяют по формуле

 

 

 

oa = Y ( s 2 ^

y + ( s

2 f ) \

 

(V.54)

По аналогии

с

вышеприведенными

заключениями

полагаем

2

1

2

 

 

 

 

s sin2Y = о sY2p(p-Sl){p-s2)(p~b)

_ а 2

°'

 

a

 

о-ф= 0,33сг

 

 

 

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем, что

 

 

 

 

 

 

 

a„ = - Ä « 0 , 7 5 f f 0 .

 

(V.54, а)

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

=

= 0,78ас .

 

(V.55)

Следовательно, при известных погрешностях положения разбива­ емой точки С и отложения линейных отрезков sx и s2 можно предвычислить минимальный или максимальный угол засечки по формуле

 

 

Y = aresin 1,8 — .

(V.56)

 

 

 

 

 

 

ас

 

 

Так, наиболее благоприятный случай засечки при угле у = 90°,

тогда

 

os «S 0,55о-с.

 

 

 

Если принять, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оь

_

0 Я _

_0и_

-

0,75ст0

 

 

s Ï T — s a

 

,

 

то

при известных погрешностях

измерения исходной

стороны AB

и

ее ориентировании можно вычислить допускаемое

расстояние

s2

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

s2 ^

0,42 4- °с < 0,42 -f-ac.

(V.57)

 

9*

 

 

 

 

 

131

При известных проектных расстояниях sj, s2, b и стандарте точки можно предвычислить стандарт линейных измерений

as = 0 , 7 8 < т с У ^ Р І Р - Ч Н Р ^ Ч ) (Р-Ь)>

( Ѵ 5 8 )

У S1S2

а

аф =0,26о с .

Сцелью контроля и для повышения точности разбивочных работ применяют многократную линейную засечку от трех и более пунктов

геодезической

основы

или вспомогательно

вынесенных

 

точек

А',

В'

и т. д. На практике чаще используют контрольный промер между

двумя вынесенными точками сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а. Определить стандарт выноса точки сооружения способом

линейной засечки, если s±

= 70 м, sa

=

60 м, угол у — 75°. Относи­

тельная

погрешность

измерения базиса

разбивки

-^- —

1

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ъ

 

10 000

 

 

Погрешность

его ориентирования

характеризуется

стандартом

Ca

20". Относительная

погрешность

отложения

линий

 

 

.

Стандарт фиксации о ф

= 3 мм. По формуле (V.54) определяем о

и

=

8,5 мм.

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

Так как стороны sx и s2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не равны, то при — =

crSl

=

14,0 мм,

aa s , = 12,0 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

ас =

21,3 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. Если известно, что погрешность выноса точки характеризуется

стандартом

ас =

20 мм, то согласно

формуле

(V.54, а)

стандарт

положения

исходных пунктов не должен превысить аи

^

 

0,75а

0 =

=

0,585 ас

= И,7 мм.

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При08

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 мм угол у ^ arc sin 1,80 г-- = arc sin 0,9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ел)

 

 

 

 

 

 

 

не

Из расчета видно, что минимальный угол засечки должен быть

менее

65° и не более

115°. Если

получится,

что arc sin у > 1 ,

то это свидетельствует о том, что точность линейных

измерений не

соответствует требуемой точности выноса точки сооружения в натуру. При -у- = определим, что s2 ^ 84 м и аф = 5,1 мм.

Принимая известными sl 7 s2 и Ъ, из примера а) по формуле (V.58) получим a s ^ 0,65 ас = 13 мм и o> = 5,3 мм.

§ 29. Способ прямой угловой засечки

При способе прямой угловой засечки положение точки С на местностц определяют путем выноса в натуру двух углов а и ß, каждый из которых составлен направлением на точку С, и прямой, соединя­ ющей пункты А ж В геодезической основы (рис. 37). Способ выгодно отличается от других способов при разбивке точек, значительно

.удаленных от опорных пунктов, и особенно тогда, когда непосред­ ственное измерение расстояний от опорных пунктов до определяемой

132

точки затруднительно или невозможно. Наиболее часто к нему при­ бегают при разбивке опор больших мостов, плотин и др.

Точность определения точки прямой засечкой обусловлена

точ­

ностью выноса в натуру углов а и ß или направлений АСыВС,

что

составляет тригонометрический вес, конструкцией засечки (геомет­

рический вес), погрешностями фиксации точки С с двух

направ­

лений и погрешностями в длине базиса и его ориентировании.

 

Для предварительного расчета точности положения точки С

способом прямой

уголовой засечки определим стандарт

 

 

 

 

 

/ 4

А2 j

ta2

 

 

 

(V.59)

 

 

 

 

У

р2

°

+

р2 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

 

 

 

 

и ß, а и

стандарт

базиса,

где оа, — стандарты выноса углов а

Оф

стандарт

фиксации направлений.

 

 

С

 

 

При а а =

формула

(V.59)

приво­

 

 

дится к виду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 c = Y ^ ^

+ f)+4l

+ ^

l -

(V . 60)

 

 

\ а

 

 

 

 

 

Известно, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о*

с"*

 

 

 

 

 

Рис. 37

 

 

 

 

 

/

 

 

 

( Ѵ - 6 1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По ранее изложенным соображениям будем считать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

т

а

Оф=0,33а0 .

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

1/3,2

или

а0

Ѵз,2

 

(Ѵ.62)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СР"

 

 

 

 

 

а ф =0,18а с .

(Ѵ.63)

 

 

 

 

ѴЗ,2 ( а 2 + 6 2 )

 

У

6,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отдельные

источники

погрешностей

(центрирования,

редукции

и т. д.) отложения углов на местности

определяются аналогично

методике, изложенной в гл. I I I и § 19.

 

 

 

 

 

Следует сказать, что вопросы точности выноса точек с помощью

прямой угловой засечки разработаны достаточно полно рядом авто­ ров. Если принять базис засечки за ось ординат и точку А за начало системы плоских прямоугольных координат, то стандарты положе­ ния засекаемой точки вдоль координатных осей определяются по формулам профессора А. Ф. Лютца

ох =

+ 2 ( » 2 ( Y* + X ' ctg* Y + 1

-

 

— cY + cX ctg Y) >

(V.64)

133