Билет 28

Плановое обоснование тоннелей. Основным плановым геодезическим обоснованием для вынесения в натуру запроектированной трассы туннеля и всех сооружений служит туннельная триангуляция, трилатерация или линейно-угловая сеть. Для сгущения точек планового обоснования, получаемого этими методами, строят основную полигонометрическую сеть или прокладывают полигонометрический ход. Для передачи координат от пунктов основной полигонометрии к стволам прокладывают сети подходной полигонометрии в виде отдельных ходов, системы ходов или замкнутых полигонов, опирающихся на пункты основной полигонометрической сети. От точек подходной полигонометрической сети координаты передают в подземные выработки через стволы шахт. Дирекционные углы сторон подходной полигонометрической сети имеют недостаточную точность для ориентирования подземной геодезической основы, поэтому во всех случаях стремятся передачу дирекционного угла с поверхности в подземные выработки произвести непосредственно от сторон триангуляции или в крайнем случае от линий основной полигонометрической сети. Процесс передачи через стволы дирекционного угла и координат с поверхности в подземные выработки называется ориентированием подземной геодезической основы. По мере продвижения забоя вперёд в подземных выработках для выхода от ствола на трассу прокладывают ходы подходной подземной полигонометрии, координаты для которой передаются с поверхности. По трассе вслед за движущимся вперёд забоем прокладывают ходы сначала рабочей полигонометрии со сравнительно короткими сторонами, затем основной подземной полигонометрии со сторонами длиной 50-100 м. При сооружении длинных тоннелей и больших расстояниях между стволами для повышения точности передачи дирекционного угла от приствольной линии к забою прокладывают главные ходы подземной полигонометрии. Пункты главных полигонометрических ходов совмещают с пунктами ходов основной подземной полигонометрии через 2-3 стороны. Чаще всего применяется в качестве геодезической основы триангуляция. Тоннельная триангуляция строится в виде цепочки треугольников, по форме близким к равносторонним. Связующие углы менее 40˚ не допускаются. Для повышения точности определение координат и дирекционных углов тун. триангуляция может быть построена в виде цепочек геодезических четырехугольников и центральных систем. В качестве базисов измеряют стороны фигур. Каждая сеть должна быть обеспечена не менее чем двумя базисами.

Тоннельная триангуляция бывает I – IV разрядов.

Разряд	Длина тоннеля, км	Длина стороны, км	С. к. п. измеренного угла, угл. сек.	Относительная с. к. п. исходной стороны	Относительная с. к. п. слабой стороны	С. к. п. дирекционного угла слабой стороны, угл. сек
I II III IV	Более 8 5 – 8 2 – 5 1 – 2	4 – 10 2 – 7 1,5 – 5 1 – 3	0,7 1,0 1,5 2,0	1:400 000 1:300 000 1:200 000 1:150 000	1:200 000 1:150 000 1:120 000 1:70 000	1,5 2,0 3,0 4,0

В таблице длина L учитывает случай сооружения туннеля из двух крайних точек. При наличии промежуточных стволов определяют величину , где - общая длина туннеля, - среднее расстояние между смежными стволами [6].

Тогда разряд триангуляции выбирают по этой величине.

Пункты тоннельной триангуляции стараются разместить так, чтобы была возможность передать дирекционные углы в смежные шахты от одной и той же стороны сети, что позволяет исключить влияние ошибки дирекционного угла на стойку.

Б28

Рис. Схема планового геодезического обоснования тоннеля:

1 - стволы; 2 - пункты триангуляции; 3 - пункты основной полигонометрической сети; 4 - пункты подходных полигонометрических ходов

Основная полигонометрия предназначена для передачи координат от пунктов триангуляции в районы шахтных и строительных площадок, расположенных вдоль тоннеля.

Технические характеристики основной полигонометрии:

1) Максимальная длина хода:

- между пунктами триангуляции - 3 км;

- между узловыми точками - 1 км.

2) Длины сторон:

- средняя длина стороны хода - 250 м;

- максимальная - 500 м;

- минимальная - 150 м.

3) Средняя квадратическая погрешность измерения углов – m_β ≤3″.

1. Относительная невязка ходов:

• 1/Т ≤ 1:30000 при длине тоннеля L > 0,5 км;

• 1/Т ≤ 1:20000 при длине тоннеля L < 0,5 км.

Если в ходе больше 8 линий, то на середину хода рекомендуется передать исходный дирекционный угол.

Пункты основной полигонометрии закрепляют грунтовыми реперами или стенными знаками в городских условиях.

Углы измеряют точными оптическими теодолитами 3–4 круговыми приемами. Теодолиты и марки центрируют с помощью оптических центриров. Чтобы ослабить влияние ошибок центрирования и редукции на результаты угловых измерений применяют независимое центрирование прибора и визирных марок.

Допустимая угловая невязка в полигонометрическом ходе

,

где n - число измеренных углов.

Вблизи стволов располагают пункты подходной полигонометрии, их ходами связывают с пунктами основной полигонометрии.

По схеме развития подходная полигонометрия выполняется в виде замкнутых полигонометрических или отдельных ходов с узловыми точками. Длины от ходов или полигонов составляют не более 300 м, минимальная длина стороны допускается 30 метров.

При детальной рекогносцировке приствольных точек полигонометрии места их закрепления выбирают с учетом возможности передачи дирекционного угла к стволу шахты непосредственно от пунктов триангуляции.

Точность измерения углов и линий подходной полигонометрии рассчитывают исходя из предельной относительной ошибки равной 1:20000. Углы измеряются оптическим теодолитом 4 круговыми приемами. Допустимая невязка в полигонометрических ходах

.

Б28 Нивелирование трассы и съемочные работы при полевом трассировании

Трасса-это ось проектируемого линейного сооружения, которое обозначено на местности или нанесены на топографическую карту, фотоплан или задана координатами основных точек цифровой модели местности. Трассирование – это комплекс проектно изыскательских работ по выбору трассы, которая будет соответствовать всем техническим требованиям проектирования и имеет наименьшие затраты на возведение и эксплуатацию. Полевое трассирование : 1 вынесение проекта трассы в натуру , 2 определение углов , 3 линейные измерения и разбивка пикетажа, ведение пикетажного журнала, 4 разбивка кривых ( круговые переходные вертикальные ), 5 нивелирование , 6 закрепление трассы , 7 привязка трассы к пунктам геодезической основы , 8 съемочные работы , 9 обработка полевых материалов ,составление плана трассы и продольного профиля . Вынос в натуру трассы осуществляется по схемам привязки , разработанных в камеральных условиях. Эту работу начинают с рекогносцировки. Нивелирование трассы. По пикетажным точкам и поперечным профилям, а также по установленным вдоль трассы постоянным и временным реперам производят техническое нивелирование.

Постоянные реперы устанавливают при закреплении трассы через каждые 20 - 30 км, а также в местах пересечения трассы существующих магистралей, вблизи переходов через крупные реки и горные препятствия, в населенных пунктах, на площадках станций. Дополнительно устанавливают временные реперы на расстоянии 2 - 3 км друг от друга, их закрепляют деревянными столбами. Все реперы должны располагаться вне зоны земляных работ. На каждый из них составляют абрис с привязкой пикетажу трассы и к местным предметам.

Техническое нивелирование производят в два нивелира, то есть двумя бригадами. Первым прибором нивелируют пикетажные и плюсовые точки, геологические выработки, временные и постоянные реперы. Вторым нивелируют только реперы, связующие точки, а также поперечные профили. Километровые пикеты и реперы обязательно нивелируют как связующие точки обоими приборами.

Одиночное нивелирование вдоль трассы разрешается при длине трассы не более 50 километров. При нивелировании соблюдаются следующие требования:

- расстояние от нивелира до рейки 100 - 150 метров (при благоприятных условиях может быть до 200 метров);

- нивелирование выполняется по двухсторонним рейкам;

- если нивелирование ведется по связующим точкам через два пике-

та, то остальные пикеты определяются как промежуточные при одном взгляде на рейку (вычисление отметок этих точек ведется через горизонт инструмента).

Точность технического нивелирования по основной магистрали характеризуется невязкой замкнутого полигона или одиночного хода между

исходными пунктами равной fпред= 50мм и расхождением между суммами превышений, полученными из первого и второго нивелирования, которое не должно превосходить Δhпред = 70мм .

Съемочные работы. При полевом трассировании производят крупномасштабную (1:500, 1:1000, 1:2000) топографическую съемку для отдельных участков трассы.

В равнинной и залесенной местности съемку производят по поперечным профилям.

На крупных мостовых переходах и в горных районах используют на-земную стереофотограмметрическую съемку.

Обычно съемку ведут узкой полосой вдоль трассы, максимальная ширина может составлять 150 - 200 метров по обе стороны от оси трассы.

Для некоторых линейных сооружений съемочные работы ведут полосой более 500 метров. Тогда прокладывают замкнутые теодолитные ходы, создают короткобазисные параллактические сети или сети микро три - ангуляции и от полученных точек ведут съемку тахеометрическим методом.

При наличии фотопланов крупных масштабов съемочные работы не производятся, в этом случае на фотопланах обновляют и дополняют ситуацию, а где надо рисуют рельеф.

Б28 Поверки и исследование теодолитов

Все теодолиты, направляемые для измерения углов на пунктах геодезических построений, подлежат обязательным поверкам, юстировкам и исследованиям.

В задачу поверок и юстировок входят выявление отступлений от геометрических и оптико-механических требований, положенных в основу конструкции прибора, и наиболее полное устранение этих отклонений. Обязательные поверки:1. Ось накладного уровня должна находиться в одной плоскости с горизонтальной осью вращения трубы и должна быть ей параллельна. 2. Вращение алидады вокруг вертикальной оси вращения теодолита должно происходить плавно, без колебаний и заеданий. 3. Горизонтальная ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита. 4. Наклоны трубы теодолита в вертикальной плоскости, осуществляемые с помощью наводящего винта трубы, не должны вызывать азимутальных смещений оси трубы в лагерах. 5. Отсчетное устройство должно быть выверено и отъюстировано 6. Коллимационная ошибка трубы должна быть не более . 7. Нити биссектора окулярного микрометра трубы должны быть установлены вертикально.8. Место зенита МZ или место нуля М0 вертикального круга должно быть не более . МZ или М0 вычисляют по формулам: теодолиты ОТ-02М МZ=КЛ+КП— ; Z=КП—КЛ+ ; теодолиты серии Т2 (3Т2КП, 2Т2КП) МZ=(КЛ+КП— )/2; Z=КЛ—MZ = MZ—КП+360 ; теодолиты Т05 М0=(КЛ+КП )/2; угол наклона = Z = КЛ— МО 9. Подъемные и наводящие винты должны иметь плавный ход без люфта и заеданий.

В задачу исследований входит следующее:

1. Определение неустранимых отклонений инструментальных ошибок с целью введения соответствующих поправок в результаты угловых измерений, уменьшающих влияния этих отклонений. 2. Определение постоянных прибора (цены деления уровня, цены деления окулярных микрометров главной и поверительной труб и т.д.). 3. Определение ошибок делений шкал и винтов измерительных приспособлений. 4. Установление степени влияния внешних условий на работу инструмента.

Совокупность всех исследований в конечном итоге направлена на установление пригодности инструмента для производства угловых измерений данного класса точности.

Исследования выполняют по полной и неполной программам. Перечень необходимых исследований устанавливается Инструкцией. По полной программе теодолит исследуют после получения с завода или после капитального ремонта, по неполной – перед выездом на полевые работы и после их окончания.

Результаты исследований заносятся в технический паспорт теодолита, а также в технический отчет по работе того объекта, где применялся теодолит. Заключение о пригодности теодолита к работе выносится на основании результатов исследований отделом технического контроля (ОТК) производственного подразделения.

Перечень исследований высокоточного теодолита по полной программе является следующим: а) определение цены деления уровня (накладного и при алидаде); б) определение цены деления окулярного микрометра трубы; в) исследование правильности хода фокусирующей линзы трубы; г) исследование правильности работы микрометра (определение ошибок совмещения штрихов лимба, мертвого хода и рена); д) исследование эксцентриситета алидады и лимба; ж) правильность вращения алидады; з) исследование ошибок диаметров лимба; к) систематических ошибок измерения углов, связанных с люфтом подъемных винтов и смещения круга; л) определение СКО измерения горизонтального и вертикального угла в лабораторных условиях одним приемом (по отклонениям от среднего из 12 приемов).

Исследования по неполной программе исключают пункты а, б, в, з, л.