книги из ГПНТБ / Лебедев, Н. Н. Курс инженерной геодезии. Геодезические работы при проектировании и строительстве городов и тоннелей учебник

5. При установке штативов под инструмент или под визирные марки в местах расположения ножек необходимо снимать дери, а при установке штативов на асфальт в летние солнечные дни под ножки штатива делать специальные углубления в асфальте и места расположения ножек штатива затенять от прямого попадания сол­ нечных лучей.

6 . Инструменты и визирные марки, устанавливаемые в зоне влияния сотрясений от движения транспорта, необходимо закре­ плять особенно тщательно, а в процессе измерения углов постоянно наблюдать за центрировкой их и состоянием уровня.

7. Угловые измерения прекращать при ветре, вызывающем сотря­ сение инструмента и визирных приспособлений.

8 . При измерении углов инструмент и визирные марки необхо­ димо защищать от солнечных лучей зонтами.

9. Освещенность всей плоскости визирной марки должна быть ровной.

40. Угловые измерения следует приурочивать ко времени спо­ койных и отчетливых изображений.

Для измерения углов широкое применение нашли оптические теодолиты ТБ-1 и ОТС, снабженные оптическими центрирами.

В соответствии с ГОСТ 10529—63, начиная с 1965 г. для измере­ ния углов в ходах городской полнгонометрпи применяют теодолиты Т-2, Т-5, Т-10. Технические данные этих теодолитов приведены в табл. 25*.

Среднюю квадратическую ошибку (ц) измерения горизонтального угла одним приемом (см. табл. 25, и. 1) вычисляют по уклонениям от среднего значения, полученного не мепее чем из 12 приемов, по формуле

где Ѵі — уклонения от среднего значения результатов отдельных измерений угла;

т — число приемов.

Горизонтальные углы при испытании теодолита измеряют в лабо­ раторных условиях с перестановкой лимба между приемами на угол, равный 15°.

На точках полигонометрического хода с двумя направлениями углы измеряют по способу измерения отдельного угла, а на узловых точках — по способу круговых приемов. Визируют на марки, при­ способленные для центрирования над центром полигонометрпческого знака, при помощи лотаппарата. Перед началом работ инстру­ мент и марки тщательно исследуют, проверяют и обнаруженные недостатки исправляют. В процессе работ инструменты периоди­ чески проверяют, особенно оптические центриры.

При работе на станциях с двумя направлениями принят следу­ ющий порядок измерения углов, значительно ослабляющий вредное

130

Т а б л и ц а 25 *

* Таблица заимствована из ГОСТ 10529—63 (издание официальное).

влияние смещения лимба или всего инструмента в сторону движе­

ния алидады.

1. Визируют на начальный полигонометрический знак, обычно передний по ходу, и отсчитывают по кругу. Отсчет при этом должен

рой полигонометрический пункт (задний по ходу) и отсчитывают по кругу.

3.Переводят трубу через зенит, поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки и визируют снова на второй полигонометрический пункт (задний по ходу). При этом отсчитывают по кругу.

4.Поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки, визируют

на начальный полигонометрический пункт (передний по ходу) и отсчитывают по кругу. На этом измерение угла приемом заканчи- в ают.

в первом полуприеме, то во втором полуприеме алидаду следует вращать в противоположном направлении.

Между приемами лимб переставляют на величину где п —

число приемов.

Для ослабления влияния ошибок центрировок и редукций реко­ мендуется в ходах полигонометрии 1 разряда между приемами заново центрировать инструмент и визирные марки.

При измерении углов применяют метод трех штативов.

По завершении измерения всех углов в замкнутом полигоне или в ходе между двумя твердыми дирекционпыми углами подсчитывают сумму измеренных углов и сравнивают ее с теоретической. Расхожде­ ние не должно превышать допустимую невязку, величину которой подсчитывают по формуле

/рдоп = ± 2?7Zß і/"тг, (III.87)

где mg — средняя квадратическая ошцбка измерения угла, устано­ вленная для данного разряда полигонометрии;

п— число измеренных углов.

Вполигоне или в ходе с большим числом углов невязка по вели­

чине, близкая к предельной, может получиться вследствие грубой ошибки, допущенной при измереиии какого-либо одного угла или при наличии систематической ошибки в измеренных углах. По­ этому надо следить, чтобы число невязок, близкое к предельным, было невелико, а в случае большого числа невязок, близких к пре­ дельным, надо выполнить контрольные измерения, дающие воз­ можность убедиться, что большие невязки получились не в резуль­ тате наличия грубых ошибок.

Во время измерений углов для снесения координат особое внима­ ние должно быть обращено на приведение основной оси инструмента в отвесное положение. Следует учитывать, что при больших углах наклона визирного луча при снесении координат наклон оси враще­ ния трубы сильно снижает точность измеряемых углов. Следова­ тельно, на таких работах при измерении углов весьма полезно отсчи­ тывать положение концов пузырька уровня, укрепленного на али­ даде, и вводить соответствующие поправки в измеренные горизон­ тальные углы по формуле (11.48).

Допустимую величину угловой невязки в треугольниках рассчи­ тывают по формуле

/доп = ± 2/Ир 1 /3 = 3,4m ß.

§17. В нецентренпый способ измерения углов

Вгородских условиях нередки случаи, когда видимость между поставленными знаками закрывается временными сооружениями.

Перемещать полигонометрические знаки на новые места, если вре­ менные сооружения закрывают видимость, нет основания, особенно когда линейные измерения уже выполнены.

133

При отсутствии видимости между двумя смежными полигономет­ рическими знаками углы могут быть измерены внецентренным спо­ собом без заметного снижения точности.

Если между точками А и В (рис. 43) нет видимости, то выбирают вспомогательную точку J и измеряют угол AJC. Кроме того, изме­ ряют линейный элемент центрировки JB — е я угловой элемент центрировки Ѳ.

Из рис. 43 следует, что

АВС = AJC 4- CJA Cjc.

Если угол Ѳизмерен от начального направления вправо по ходу часовой стрелки, то поправку в направление за внецентренность инструмента е"іапр вычисляют по формуле

где s — длина стороны полигонометрии; М — измеренное иаправленпе.

в

Для расчета требуемой точности измерения величин е и Ѳ про­ дифференцируем формулу (III.8 8 ) сначала по е, затем по Ѳ

(dc"anp)e = -7 sin (М — Ѳ)de

(III.89)

(<7Снапр)ѳ == ~~ COS {M Ѳ)

Максимальное значение ((7с,"апр)(> приобретает при (M — Ѳ) = 90 или 270°, а максимальное значение ((7спапр)ѳ — при (М — 0) = 0 или 180°. Суммарное максимальное влияние ошибок измерений ли­ нейного и углового элементов центрировки на направление будет при (М — 0) = 45°. Тогда

134

При виецентренном способе измерения угла ошибка центриро­ вания является результатом действия ошибок определения линей­ ного и углового элементов центрировки. Следовательно, если для влияния ошибки центрирования был установлен допуск ± 2",О, то для каждой из двух указанных выше ошибок следует принять

IAS

е

Переходя к средним квадратическим ошибкам, будем иметь

Принимая S = 100 м, получаем

me^ 0 J мм.

Если значение е принять равным 2 м, то

Результаты расчетов ноказывают, что применение внецентренного способа измерения углов в городской полигонометрии вполне возможно.

§ 18. Особенности измерения углов и линий при закрепленных пунктах полигонометрических ходов

стенными знаками

Стенные полигонометрические знаки с переносными штангами позволяют фиксировать центр полигонометрического пункта с уда­ лением от стены здания на 1 —2 м. Следовательно, никаких ослож­ нений при измерениях углов и линий в ходах полигонометрии не возникает. Особенность только в том, что угломерный инструмент устанавливают под полигонометрическим знаком. Для этого на трубе теодолита должна быть закреплена точка, фиксирующая поло­ жение оси вращения теодолита при горизонтальном положении визирной оси трубы. Такая точка в оптических теодолитах отмечена

135

или штифтом, пли крестом. Появляется дополнительная поверка инструмента, заключающаяся в том, чтобы точка, отмеченная на трубе, совпадала с осью вращения алидады горизонтального круга инструмента при горизонтальном положении визирной оси трубы. Эта поверка выполняется при помощи вспомогательного теодолита.

быть предварительно тщательно определено место нуля вертикаль­ ного круга. В 5—10 м от поверяемого инструмента устанавливают вспомогательный теодолит, крест нитей трубы которого наводят на точку, закрепленную на трубе поверяемого инструмента. Если эта точка отмечена крестом, то над ней при помощи пластилина, воска илп мастики укрепляют тонкую иглу. При вращении алидады пове­ ряемого инструмента точка, фиксирующая ось вращеппя алидады, не должна отклоняться от креста нптей трубы вспомогательного ппструмента.

При пзмеренни углов визируют непосредственно на центры полигонометрическпх знаков, в которых пли подвешивают отвесы, пли укрепляют специальные визирные приспособления. Это в значитель­ ной мере ослабляет влияние редукции. Однако вместо этого по­ является ошибка за фиксацию центра полигонометрического знака переносными штангами, которая может оказаться весьма сущест­ венной. Для уменьшения влияния ошибки фиксации все переносные штанги изготовляют по специальным шаблонам с тем, чтобы обеспе­ чить взаимозаменяемость штанг с требуемой точностью. Кроме того, сооружают специальные компараторы для периодической проверки переносных штанг стенных полпгонометрпческих знаков.

Прп линейных измерениях целики штативов под центрами поли­ гонометрических знаков устанавливают пли при помощи отвесов, илп пользуются специальными лотанпаратами, которые позволяют визировать п вверх и вниз. Такие лотаппараты называют о бо р о т- н ы м и.

Если полигонометрические пункты закреплены стенными мар­ ками или стенными реперами, то центр знака будет удален от стены не более чем на 3—4 см. Над таким центром невозможно установить угломерный инструмент или лотаппарат для линейных измерений.

Углы и линии в ходах полигонометрии, закрепленных стенными знаками, с центрами, удаленными от плоскости стены на 3—4 см, измеряют по вспомогательным точкам (рис. 44). Эти вспомогатель­ ные точки А г, В г и С1 выбирают против закрепленных стенных знаков А, В, С с учетом обеспечения наиболее благоприятных условий для измерения углов и линий по ходу, состоящему из вспомогательных точек.

Обычным путем по вспомогательному ходу, закрепленному вре­ менными знаками, измеряют углы и линии, уравновешивают этот ход или систему ходов и получают координаты вспомогательных точек A lt B lt С1г . . . Чтобы получить координаты постоянно закре­ пленных стенными полигонометрическими знаками пунктов, в про-

136

дсссе полевых работ дополнительно к основным измерениям линий sx, s2... и углов ßx, ßa, ßa . . .измеряют отрезки 1А, Ів , Іс и углы

фл, фВі фс- • •

Отрезки 1А, Ів, Іс измеряют стальными прокомпарированными рулетками с натяжением их гирями или динамометрами. При этом средняя квадратическая ошибка их измерения не должна превышать

± 2 ,0 мм.

Углы фл, ФВ) фс измеряют одним полным приемом по окончании измерения угла вспомогательного хода.

Влияние ошибок центрирования инструмента над вспомогатель­ ными точками A lt В 1 жСх можно не учитывать, так как отрезки lt

измеряют непосредственно от оси вращения инструмента (центрировочпого штифта). Углы фг могут быть измерены со средней квадра­

ВС, . . ., закрепленные стенными полигонометрическими знаками, и дирекциоипые углы этих линий.

Ошибка определения длины стороны полигонометрии, закреплен­ ной стенными знаками, за счет передачи от измеренной вспомога­ тельной линии A J^BJ^в основном будет зависеть от ошибок измерения углов фА и фв . Эту зависимость можно выразить формулой

При I — 2,0 м, /вф = ±10",0

ms —0,14 мм.

Такая величина не превышает пределы допустимого влияния одного источника ошибок, действующих при линейных измерениях. Поэтому линии полигонометрии, закрепленные стенными знаками, будут получены с требуемой точностью.

137

зависимость ошибки определения угла 7 от ошибок измерения отрез­ ков 1А и Ів можно выразить формулой

(III.96)

Примем тп1 = ±2,0 мм, S = 250 м, тогда получим

Следовательно, ошибка передачи дирекционного угла от линии вспомогательного хода на линию, закрепленную стенными знаками, составит величину порядка ±2",3.

-о

3

Рис. 45

Ходы полигонометрии привязывают к пунктам, закрепленным стенными знаками, путем измерения расстояния 1А, Ів, Іс... и углов

Фа , фв, фс----

При привязке теодолитных ходов к стенным нолигонометрическим знакам точку А г (рис. 45) выбирают так, чтобы с нее была видимость на полигонометрический знак А и на смежный с ним знак В. Изме­ ряют расстояние 1А, углы ф и с о . Зная в треугольнике А гАВ стороны

138

А гА и AB, а также угол ф, вычисляют значение угла уг и дирекционного угла ВА lt который принимают в качестве исходного при уравно­ вешивании теодолитного хода.

В качестве исходных при уравнивании теодолитного хода целе­ сообразнее принять координаты точки В. Длину линии А ХВ, кото­ рую необходимо в этом случае знать, вычисляют из треугольника

АВА,.

§ 19. Восстановление утраченных пунктов полигонометрической сети

В городах при перенесении проектов планировки и застройки в натуру в качестве геодезической основы используют полигономет­ рические пункты, поэтому сохранность их в натуре имеет важное значение.

Однако при строительных работах полигонометрические пункты часто уничтожаются вследствие всевозможных раскопок и дорож­ ных работ. ч

Процент уничтоженных полигонометрических пунктов, особенно грунтовых, весьма велик. Так, в Москве с 1927 по 1955 г. было уни­ чтожено 14,5% полигонометрических пунктов; в других городах процент потери еще выше. В Оренбурге с 1930 но 1953 г. из 540 знаков было уничтожено 44%, в Уфе за 1932—1954 гг. уничтожено 82%, а в Куйбышеве с 1928 по 1954 г. — 73%.

Поскольку для текущих разбивок и геодезических съемок на городских территориях необходимо иметь постоянно полигонометри­ ческие пункты, то приходится уничтоженные пункты восстанавли­ вать.

При вставке одиночных пунктов может быть широко использо­ ван метод косвенного определения углов. Для получения координат вновь закрепленного пункта 5945 (рис. 46) взамен уничтоженного 45 достаточно измерить линии s-,, s2 и угол Ѳ. Из решения треугольника 44—46—5945 можно вычислить углы и т2 по формулам

sinT i= — sin0 ,

sin т2 = — sin Ѳ,

где s — длина стороны 44—46.

Длину стороны 44—46 и ее дирекционный угол находят по коор­ динатам полигонометрических знаков 44 и 46.

139