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

книги из ГПНТБ / Голиков Е.Д. Инженерная геодезия учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
32.04 Mб
Скачать

6 1

крепленной алидадой, визируют на переднюю точку. Закрепляют

лимб и

записывают

начальный отсчет а о

(табл.2 .3 ).

3.

Открепив зажимной винт алидады,

наводят трубу на заднюю

точку

и записывают

контрольный отсчет а; , равный приближенно

измеряемому углу.

 

 

4.

Оставляя закрепленной алидаду,

открепляют зажимной винт

лимба и,поворачивая лимб вместе с алидадой, наводят трубу на переднюю точку.

5.Не производя отсчета по лимбу, закрепляют алидаду и на­ водят визирную ось трубы на заднюю точку.

Так повторяют измерения соответственно заданному числу прие­ мов и заканчивают наведение на задний предмет записью послед­ него отсчета.

6.Вычисляют измеренный угол, пользуясь формулой (2.30) или

(2 .3 1 ); в последнем случае вычисляют число полных окружностей

т по формуле (2 .3 2 ), считая т

целым числом.

7. При втором полуприеме,

не смещая лимба, переводят трубу

через зенит и визируют на заднюю точку, записывают отсчет (в

нижнюю графу), измерение

угла ведут, вращая алидаду при каждом

повторении против хода

часовой стрелки. Заключительный отсчет

производят при наведении на передний предмет.

8. Вычисляют

среднее

значение угла из второго полуприема

и окончательное

значение

из двух полуприемов.

Точность измерения горизонтальных углов

Точность, измерения горизонтальных углов зависит от ошибок самого инструмента, точности установки теодолита над вершиной измеряемого угла, т .е . точности центрирования, от точности установки вех в створе и по отвесности, от точности визирова­ ния и точности отсчета по лимбу. Остановимся кратко на влиянии перечисленных ошибок.

1.

Ошибки самого инструмента состоят из ошибок нанесения

делений

лимба,

которые

даже в теодолите ТБ- I могут достигать 3",

и ошибки за

неперпендикулярность вертикальной оси к плоскости

лимба, составляющие лишь десятые доли секунды.

2.

Ошибка за центрирование может быть весьма большой при

коротких расстояниях;

так, например, при ошибке центрирования

2 см и удалении вех 20

м ошибка в измеренном угле может соста­

вить до

+71.

 

 

62

3.Уклонение вех от отвесной линии в результате неточной

установки также может дать ошибку в

несколько

минут.

4. Ошибка собственно визирования

сравнительно с другими

источниками ошибок мала; так, например, при увеличении зрителе ной трубы 20х ошибка визирования составит — = 3м.

5? Ошибка отсчета по верньерным теодолитам существенна и составляет 0,6 точности верньера, т. е . 0,6 t g . В оптических теодолитах ошибка отсчета мала.

Из сказанного следует, что для повышения точности измере­ ния угла необходимо точно центрировать теодолит, устанавливать

вехи

отвесно и в створе сторон угла.

Эта задача

наиболее

успеш­

но решается при трехштативной системе

измерения углов.

 

 

В табл.3.4 приведены средние квадратические ошибки измере­

ния

горизонтальных углов одним полным приемом

[19].

 

 

 

Т а б л и ц а

3. 4

Тип теодолита

Измерение угла при

визировании на вехи

ТТ-5

25"

ТТ-4

16

ТБ-1

12

Измерение при визирова­ нии на марку при трех­ штативной системе

20"

10

8

63

Г л а в а 3

МЕРНЫЕ ПРИБОРЫ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНИЙ

Метрические системы мер. Компарирование мерных приборов

Все линейные измерения в геодезии ведут в метрической си­ стеме мер, введенной в СССР с I января 1924 г . В,РСФСР эта система введена декретом Совета Народных Комиссаров от 14 сен­ тября 1918 г .

В1875 г . 17 государств подписали международное соглашение

овведении метрической системы мер, которое еще до настоящего времени в некоторых странах, в том числе США и АНГЛИИ, не реа­ лизовано. В соответствии с упомянутым соглашением в Париже бы­ ли изготовлены первичные эталоны метра из сплава платины и ири­ дия. Эталон №28, изготовленный в 1889 г . для России, храня­ щийся в Ленинграде (ВНИИМ им.Менделеева), используется для из­ готовления образцовых мер, с которыми сравниваются рабочие мер­ ные приборы,-используемые при геодезических измерениях. Образ­ цовые меры представляют жезлы, изготовленные из инвара или платинита Н-образного сечения длиной от I до 4 метров. Сравне­ ние длины мерных приборов с длиной образцовой меры называется компарированием. Оно производится на специальных установках, называемых компараторами. В СССР с 1968 г . в качестве эталона длины принята физическая константа. Длина эталона метра состав­ ляет I 650 763,73 длин волн оранжевой линии спектра газа крип­ тона 86.

Для измерения линий в геодезии используются мерные сталь­

ные ленты, мерные проволоки, оптические дальномеры, свето- и радиодальномеры.

64

§ 3 .1 . ПОДГОТОВКА ЛИНИЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

Прежде чем приступить к измерению линии лентами или прово­ локами, производится подготовка линии к измерению, состоящая из провешивания и расчистки.

Начальная и конечная точки линии обозначаются и закрепля­ ются временными или постоянными знаками. В качестве временных

знаков используются деревянные колья и столбы, а в качестве по­ стоянных - трубы, рельсы, бетонные столбы. Центры начальных и конечных знаков фиксируются соответственно гвоздями, насечка­ ми, марками, трубками.

Для измерения линии по кратчайшему расстоянию между конеч­

ными точками в

створе линии, т .е . в вертикальной плоскости,про­

веденной

через

начальную и конечную точки, устанавливают с ин­

тервалом

50 -

100 м вехи,

т .е . линию провешивают.

 

Для вешения

обычно

используют двух-

трехметровые тонкие,

окрашенные вехи. В зависимости от точности выполняемых работ

вешение можно вести с

помощью теодолита,

бинокля и глазомерно

(на гл аз).

 

 

 

 

 

 

Различают два основных случая вешения линий: вешение между

двумя точками и вешение по заданному направлению.

 

1-й случай.

Необходимо провешить линию АВ; для

этого уста­

навливают на

одном конце

линии, допустим в точке А,

теодолит,

а в точке

В,

в

створе

за

колышком, веху

(рис.43),

затем рабо­

чий с вехами двигается от точки В к

точке А и устанавливает при­

мерно с заданным

интервалом вехи.

Сначала веха устанавливается

приблизительно в

створе, а затем по

сигналам прораба, работаю­

щего с теодолитом, устанавливается

так, чтобы вертикальная

65

нить сетки нитей проектировалась на ось вехи, т .е . веха долж­ на стоять отвесно и строго в створе линии. При более точной вешении применяют иногда металлические шпильки. На рис.43 по­ казано расположение вех в плане и профиле и их нумерация в по­ рядке установки; для вешения между двумя точками необходимо 2 человека.

2-й случай. Вешение по заданному направлению, или, как говорят, "вешение на себя", производится в тех случаях, когда

Рис.44

имеется только одна, т .е . начальная, точка линии и заданное направление. В этом случае, после установки теодолита в точке А, направляют трубу по заданному направлению и устанавливают первую веху на расстоянии 100 - 150 м от точки А (рис.4 4 ).За­ тем устанавливают вместо теодолита веху. Последующие вехи уста­ навливаются так, чтобы они были в створе предыдущих. После за­ дания направления вешение может производить один человек.

§ 3 .2 . ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНИЙ ШТРИХОВОЙ ЛЕНТОЙ

Штриховая мерная лента

Мерные стальные ленты имеют наибольшее применение в инженер­ но-геодезической практике. Они имеют обычно длину 20 м, ширину 10 - 15 мм и толщину 0,4 - 0,5 мм. Кроме того, для контрольных измерений применяются ленты длиной 24 м. Различают ленты штри­ ховые и шкаловые. Первые применяются при измерениях малой точ­ ности, например при инженерных съемках, а вторые - при высоко­ точных измерениях, например при создании рабочей основы сърмочных и разбивочных работ.

66

За длину штриховой ленты (рис.45) принимают расстояние между штрихами, нанесенными на концах ленты против прорези для

шпилек,

фиксирующих положение ленты

при измерении. Лента разме­

чена на метры, обозначенные марками

с подписями от начала ленты

и с

обратной стороны марки от конца

ленты. Полуметровые деле­

ния

обозначены заклепками, а дециметры - сквозными отверстиями,

десятые

доли дециметров, т .е . сантиметры, оцениваются на глаз.

Рис.45

Для хранения и транспортировки лента наматывается на коль­ цо.В комплект мерной ленты входят 6 или II шпилек для фикса­ ции концов ленты, причем диаметр шпилек должен точно соответ­ ствовать ширине прорези на конце ленты.

Перед выездом на полевые работы мерную ленту сравнивают с длиной нормальной ленты, проверенной на компараторе и имеющей паспорт. Сравнение (компарирование) производится на ровном участке местности. Совместив нулевые штрихи обеих лент и натя­

нув

динамометрами

с силою 10 к г ,

измеряют миллиметровой линей­

кой

разность длин

между штрихами

с подписью 20 м. Эту разность

ссоответствующим знаком в дальнейшем учитывают как поправку

врезультат измерения каждой линии.

Измерение линии

Измерение линии штриховой лентой производится после подго­ товки линии к измерению, т .е . после провешивания и расчистки от кустарника и других препятствий.

Измерение линии ведут два мерщика. Передний мерщик разма­

67

тывает ленту с кольца от начальной точки А по направлению ли­ нии (рис.43) и забирает вое шпильки, кроме одной, которую зад­ ний мерщик после выравнивания ленты по створу вставляет в про­ резь ленты, приложенной нулевым штрихом в точке А к центру зна­ ка. Передний мерщик вставляет в конечную прорезь шпильку и по­ дает сигнал к движению. Задний мерщик вынимает шпильку и осво­ бождает ленту, после чего передний снимает ленту со шпильки и продвигается далее по створу. Процесс измерения продолжается до тех пор, пока передний мерщик протянет ленту за конечную точку В измеряемой линии и установит шпильку.

Длина неполной ленты (остаток или домер) отсчитывается по ленте с точностью до 0,01 метра против конечной точки или сере­

дины знака.

Полная длина измеренной линии L

подсчитывается по

числу шпилек

п в руках у мерщика

(не считая

шпильку, удержи­

вающую последнюю ленту) и домеру

г

:

 

 

L = 2 0 п

+

п .

(3.1)

Если измеряемая линия длинная и комплекта шпилек недостаточно, то задний мерщик передает весь комплект шпилек (10 шт.),кроме одной (одиннадцатой) удерживающей ленту, переднему мерщику.

Тогда, с учетом числа передач р длина измеренной линии будет равна

L - 2 0 0 р+-20Л4-Г .

(3 .2)

Как правило, линии измеряют дважды, в прямом и обратном на­ правлениях, и за окончательный результат принимают среднее зна­ чение. Во избежание повторения грубых просчетов повторное из­ мерение целесообразно вести 24-метровой лентой. Так как 24-мев- ровая лента разделена тоже на 20 частей, то результат измере­ ния надо умножать на коэффициент 1 ,2 .

Определение горизонтального проложения линии

Для составления планов необходимо вычислять горизонтальное проложение каждой линии, поэтому в процессе измерения лидий на местности измеряют углы наклона между смежными точками излома линии, на рис.43 отрезки А-4, 4-3, 3-2 и 2-В. Измерение верти­ кальных углов ведут с помощью эклиметра или уклономера, а при отсутствии таковых - теодолитом. По измеренному наклонному расстоянию L и углу наклона (рис.46) можно легко вычислить

 

 

68

 

из треугольника ЯВВ

горизонтальное проложение И

:

 

D

- L c o s d .

(3.3)

Пример: L = 125,45 м;

о/

= 4°30' .

 

D = /25,45 м - COS 4°30' = /25,05 .

 

Вместо вычисления горизонтального проложения по формуле (3 .3 ) удобнее вводить в измеренное значение поправку A L , вычисляемую по заранее составленным таблицам:

L L = L ~ д ;

(3.4)

подставляя значение D из формулы (3 .3 )t получим

й Ь = L - L cosol = L ( / - cosol) = 2 L sin 2 -у- ,

(3.5)

так как горизонтальное проложение всегда короче наклонной ли­ нии, то поправка за наклон линий к горизонту всегда вводится

со знаком минус,т.е.

h i = - Z LSin

2 О/

(3.6)

 

1

 

При небольших углах можно измерять непосред­ ственно горизонтальное проложение. Для этого мерщик приподнимает ниж­ ний конец ленты до гори­ зонтального положения

и проектирует его с помощью шпильки или вехи. При коротких крутых скатах можно измерить горизонтальное проложение не­ посредственно с помощью ватерпаса и рейки, укладываемой по створу линии уступами, и суммируя полученные отрезки. Такой метод измерения называется ватерпаоовкой.

Точность измерения линий штриховой лентой

Точнооть измерения линий двадцатиметровой штриховой лен­

той зависит, главным образом, от неровностей местности, наличия растительности и рыхлости иля влажности грунтов.

6 9

Соответственно характеру поверхности местность делят на 3 категории: первая, когда условия измерения линий хорошие, г .е . когда местность ровная и грунт плотный; вторая, когда

условия средние и третья, когда плохие условия, например когда

измерение

ведут в лесистой

местности с

кочками

и пнями или

по болоту

с рыхлым грунтом.

Измерение

линий на

местности I ка­

тегории характеризуется средней относительной ошибкой 1/3000,

П категории

1/2000

и на

местности

I категории

1/1000.

Следует

инеть в

виду,

что

при измерении линии лента не

должна отклоняться

от створа

более

дециметра,

а шпильки долж­

ны ставиться вертикально и на такую глубину, чтобы при натя­ жении ленты шпилька не сдвигалась.

 

 

 

 

 

Дорожный уклономер

 

 

Измерение вертикальных углов наклона местности при линей­

ных измерениях может производиться

теодолитом, эклиметром и

уклономерами. Простейшим прибором

является дорожный уклоно­

мер

(рис.47).

 

 

 

 

Если стать с уклономером в начальной точке А (рис.46) и

провизировать на веху, равную росту

прораба до глаз (на высо­

ту инструмента), то отсчет по

шкале

 

даст

величину угла наклона о(

линии

 

АВ к горизонту. Отсчет производится

 

по шкале в поле зрения уклономера с

 

точностью до

1/4 градуса.

 

 

 

 

Поправки за наклон следует вво­

 

дить в зависимости от точности из­

 

мерения длины линий и величины угла

 

наклона местности: так как

D =

 

= L cosol

, a

COS = 0,99985,cos2°=

 

= 0,99939, cos 3°= 0,99863, то

отно­

 

сительная ошибка при неучете накло­

 

на в

составит:

 

 

c o s

0

° - c o

s /

° =

1-0,99965= 0,00015*1WOO-,

 

c o s

0°- c o s 2

° =

/ - 0,99939 = 0,0061*1-1600;

 

c o s

0

° - c.os3°=1 -0,99863= 0,0137*1-800,

 

т .е . при наклонах 1° поправки за

70

наклон линий при измерении можно не вводить, при наклоне 2° поправки вводятся при измерении линий на местности I и П кате­ гории, а при наклоне 3° и более поправка вводится во всех слу­ чаях измерений штриховой лентой.

§3 .3 . ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНИЙ ЖАЛОБОЙ ЛЕНТОЙ. ПОЛИГОНОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКТ ПК-4

Шкаловая лента применяется в тех случаях, когда необходимо измерить длину линии с более высокой точностью, чем это может быть достигнуто при измерении штриховой лентой.

Шкаловая лента, помимо нулевых штрихов, имеет дополнительно нанесенные в начале и в конце ленты миллиметровые шкалы длиною 100 - 150 мм. Точное значение длины ленты между нулевыми штри­ хами шкал при данной температуре и натяжении силою 10 кг опре­ деляется путем компарирования, заносится в паспорт ленты и при­ нимается за длину шкаловой ленты. Наиболее широкое применение шкаловая лента получила при прокладке полигонометрических хо­ дов.

Измерение линии

Так же, как при измерении штриховой лентой, измеряемая ли­ ния провешивается и расчищается. Затем, пользуясь штриховой лентой или рулеткой, разбивают линию на участки, равные длине

шкаловой ленты, закрепляя разбивку кольями или выставляя шта­ тивы в количестве от 3 до 12 шт. Затем колья или головки шта­ тивов нивелируют, пользуясь техническим нивелиром и определяют

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ