23. Проектирование и оценка точности проектов полигонометрии

Полигонометрией называют построенный на местности многоугольник, замкнутый или разомкнутый, в котором измерены все длины сторон и горизонтальные угла при вершинах. Вершины такого многоугольника закрепляются на местности специальными подземными знаками. Инженерно-геодезические сети из полигонометрических построений сегодня являются наиболее распространённым способом создания опорных плано-вых сетей, что обусловлено широким внедрением в геодезическое производство электронных тахеометров и светодальномеров. Различают разомкнутые вытянутый и ломаный полигонометрические ходы, которые опираются на исходные пункты и стороны с известными дирекционными углами.

В зависимости от площади объекта, его формы, обеспеченности исходны- ми пунктами полигонометрия проектируется в виде одиночных ходов, системы ходов с узловыми точками или в виде замкнутых полигонов.

Полигонометрия строится в виде различных систем с узловыми точками или одиночными ходами для решения разнообразных задач при производстве изыскательских работ и разбивках сооружений. В полигонометрической сети следует предусмотреть минимальное число порядков, ограничиваясь, как правило, полигонометрией 4 класса и 1 разряда. Исходными данными для полигонометрических сетей служат пункты по- строений более высокого класса

Руководящим документом при проектировании и реализации проектов инженерно-геодезических по- строений является «Свод правил по инженерным изысканиям для строительства. Основные положения. СП 47.13330.2012». (СП 11-104-97. Инженерно- геодезические изыскания для строительства). Работы в застроенной части города сопряжены с рядом трудностей, кото- рые ограничивают возможности повышения точности угловых и линейных из- мерений. Так, сочетание каменной застройки с зелёнными насаждениями созда- ёт на городских улицах устойчивые температурные поля, в результате чего из- меряемые углы искажаются влиянием горизонтальной рефракции. В экстре- мальных условиях рефракционные искажения углов могут достигать десятков секунд.

На коротких сторонах в ходах полигонометрии ощутимыми являются ошибки визирования. Из-за коротких сторон большее влияние на точность угло- вых измерений оказывают ошибки в определении элементов центрирования и редукции. На проведение в городе геодезических работ в дневное время отрица- тельно сказывается движение люей и транспорта. Всё это и многие другие факторы должны приниматься во внимание при проектировании сетей из полигонометрических построений в городе.

В полигонометрической сети следует предусматривать минимальное чис- ло порядков, ограничиваясь, как правило, полигонометрией 4 класса и 1 разряда. Новые полигонометрические ходы следует прокладывать по возможности по трассам старых ходов, максимально используя сохранившиеся знаки, для обеспечения надёжной связи новой и старой геодезических сетей. Проектируя полигонометрические ходы необходимо рассчитывать ожи- даемые средние квадратические ошибки определения пунктов, а также относи- тельные ошибки ходов. В случае если эти ошибки окажутся недопустимыми, проект следует пересмотреть. Ожидаемая средняя квадратическая ошибка в положении конечной точки полигонометрического хода с примерно равными сторонами, опирающегося на два исходных пункта и дирекционных угла, в случае предварительного исправ- ления углов может быть рассчитана по формулам

Для вытянутого хода:

Для изогнктого хода: где ms – средняя квадратическая ошибка измерения стороны хода светодально- мером или электронным тахеометром; n – число сторон в ходе; mβ - средняя квадратическая ошибка измерения угла; L – длина замыкающей, равная длине вытянутого хода; D0i – расстояние от центра тяжести до i–й вершины хо- да, [ ] – гауссова сумма. Ход считается вытянутым, если дирекционные углы отдельных сторон от- личаются от дирекционного угла замыкающей не больше 20°, а отдельные точки хода отклоняются от замыкающей не более 1/10 её длины.

Eсли в процессе проектирования образовалась система полигонометрических ходов с узловыми точками, то оценку точности такой сети проще выполнить современными компьютерными программами. Исходными данными для такой оценки, как правило, являются координаты опорных пунктов, координаты проектируемых точек (снимаются графически с проекта) а также средние квадратические ошибки измерения углов и длин сторон для соответствующего класса полигонометрии.

Оценка точности запроектированных сетей полигонометрии может быть выполнена как строгими методами, так и приближёнными: эквивалентной замены или способом по- следовательных приближений. Основными критериями при расчётах точности полигонометрии являются предельные ошибки положения точек в наиболее слабом месте уравненного хо- да или сети. Эти ошибки не должны превышать допустимых значений для соответствующего разряда полигонометрии или технических требований к построению сети на данном объекте.