- •Глава 1. Общие принципы разбивочных работ
- •§ 1. Виды разбивочных работ
- •§ 2. Основные элементы
- •§ 3. Нормирование и принципы расчета точности
- •§ 4. Общие принципы геодезической подготовки проекта
- •Глава 2. Способы разбивки сооружений
- •§ 5. Основные источники ошибок при разбивочных работах
- •§ 6. Способы полярных координат и проектного полигона
- •§ 7. Способ прямоугольных координат
- •§ 8. Способы прямой и обратной угловых засечек
- •§ 9. Способ линейной засечки
- •§ 10. Способы створной и створно-линейной засечек
- •§ 11. Способ бокового нивелирования
- •Глава 3. Разбивочные инженерно-геодезические сети
- •§ 14. Общие принципы построения
- •§ 15. Общие принципы оценки проекта
- •§ 18. Приближенные способы вычисления обратного веса функции при оценке проекта
- •§ 19. Оценка проекта триангуляции
- •§ 20. Оценка проекта трилатерации
- •§ 21. Оценка проекта линейно-угловой сети
- •§ 22. Оценка проекта полигонометрии
- •§ 23. Оценка проектов высотной сети
- •§ 24. Общие принципы
- •§ 25. Требования к точности
- •§ 26. Технологические схемы исполнительных съемок
- •Глава 5. Выверка конструкций и оборудования в плане
- •§ 27. Способы выверки
- •§ 28. Струнно-оптический метод
- •§ 29. Дифракционный способ
- •Глава 6. Выверка конструкций и оборудования по высоте и вертикали
- •§ 31. Способ геометрического нивелирования коротким лучом
- •§ 32. Способ гидростатического нивелирования
- •§ 33. Способ микронивелирования
- •§ 34. Выверка конструкций и сооружений по вертикали
- •Глава 7. Особенности изучения осадок и горизонтальных смещений сооружений
- •§ 35. Общие сведения
- •§ 36. Расчет необходимой точности измерения
- •§ 37. Периодичность наблюдений
- •§ 38. Прогнозирование
- •§ 39. Исследование устойчивости реперов исходной геодезической основы
- •§ 40. Высокоточные створные измерения и анализ их ошибок
- •§ 41. Статистический анализ результатов геодезических измерений при наблюдениях
- •Глава 8. Программа и методы наблюдений за деформациями сооружений
- •§ 42. Последовательность разработки программы наблюдений
- •§ 43. Краткое описание объекта наблюдений
- •§ 44. Виды определяемых деформаций и причины их появления
- •§ 45. Выбор основного метода инженерно-геодезических измерений
- •§ 46. Общие формулы для предвычисления главных характеристик методики инженерно-геодезических измерений
- •§ 48. Проектирование схемы инженерно-геодезических измерений
- •§ 49. Проектирование схемы высокоточного геометрического нивелирования
- •§ 50. Пример оценки проекта схемы нивелирных ходов
- •§ 51. Проектирование схемы высокоточной триангуляции
- •§ 52. Выбор единицы веса угловых инженерно-геодезических измерений
- •§ 53. Пример оценки проекта схемы высокоточной триангуляции параметрическим способом
- •§ 55. Проектирование схемы створных измерений
- •§ 56. Разработка методики инженерно-геодезических измерений
- •§ 57. Обоснование методики высокоточного геометрического нивелирования
- •§ 59. Особенности обоснования методики створных угловых измерений
- •§ 62. Аналитическая подготовка для выноса на местность проекта здания сложной конфигурации
- •Глава 10. Промышленное строительство
- •§ 63. Проектирование и оценка проекта плановой геодезической основы для изысканий промышленного комплекса
- •§ 64. Плановая геодезическая основа для переноса проекта промышленного комплекса на местность
- •§ 65. Съемка подземных коммуникаций
- •Глава 11. Дорожно-транспортное строительство
- •§ 66. Расчет элементов поперечного профиля дороги
- •§ 68. Разбивочная сеть мостового перехода
- •Глава 12. Тоннели и подземные сооружения
- •§ 69. Расчет геодезического обоснования для обеспечения сбойки тоннелей
- •§ 70. Аналитический расчет трассы тоннеля
- •§ 71. Способы ориентирования подземной основы и их точность
- •§ 73. Ориентирование методом двух шахт
- •§ 75. Передача отметок с поверхности в подземные выработки
- •§ 78. Оценка проекта сети трилатерации методом математического моделирования
§ 49. Проектирование схемы высокоточного геометрического нивелирования
На копии схемы размещения проводят линии нивелирных ходов, охватывающие все осадочные марки и глубинные реперы. При этом проектируемая схема должна состоять из нескольких замкнутых полигонов малых размеров. Иногда вместо одной общей схемы нивелирных ходов на данном объекте проектируют две и более микролокальных схем, не связанных друг с другом секциями и опира ющихся либо на самостоятельный, либо на один общий глубинный репер С. В случае проектирования локальных схем необходимо обосновать принятое решение.
На схему измерений (рис. 75) выписывают номера глубинных реперов и всех узловых точек, взятые со схемы размещения и подписы-
'с |
99 |
8,2 |
|
Рис. 75. Проект схемы нивелирных ходов первого приближения |
|
вают |
весовые характеристики |
Ph или Пн превышений А; в секциях |
(нивелирные ходы между смежными узлами и глубинными реперами). Величины Пн, выраженные в принятых единицах веса, рекомендуется определять, исходя из следующего соображения. Нивелирование— это процесс непосредственного измерения высоты 3 или П прибора над точкой, отметка которой известна или определяется и на которой отвесно установлен или подвешен линейный мерный прибор (нивелир
ная |
рейка, |
лента, |
проволока и т. п.). |
|
Нивелирование |
на каждой |
|||||
станции |
/ по всем |
ходам |
выполняют |
из середины при |
равенстве |
||||||
(D3 |
= Dn) расстояний Д |
от нивелира |
до |
задней 3 и передней П реек. |
|||||||
Однако |
при |
переходе |
от |
станции |
i |
к |
станции /+1 |
|
расстояния |
||
( £ > 3 |
= 1 )0 ), |
и |
(D3 = Dn)i+ 1 в общем случае |
не остаются одинаковыми, |
т. е.
(£>з —^п)i ^ (£>з —Dn) i+ 1• |
(357) |
Вследствие этого непосредственно измеренные высоты Зр П,-, 31+ь П/+1 прибора относительно точки, на которой отвесно установлена или подвешена рейка (эти высоты еще называют «взглядами»), оказываются неравноточными, т. е.
Авзг,^АВЗГ(1+1(. |
(358) |
Неравноточными будут и вычисляемые на станциях превышения по основным и дополнительным шкалам реек
Лб,= ^(Ао+й„)ь hBi, = -l (h0+hx)i+u |
(359) |
т. е. АЛ7^Ай+1. Тем не менее справедливы равенства |
|
А*, = Л„зГ,; тн =тюг,. |
(360) |
Для совместной обработки неравноточных измерений /, а также для оценки качества проекта схемы нивелирных ходов необходимо установить их веса Pf . За вес измерения / принимают положительное число, обратно пропорциональное квадрату среднего квадратического отклонения mf , т. е.
Pf = - 2, |
(361) |
mf |
|
а соответствующее ему число Ilf измерений с весом, равным единице, находят по формуле
П , - Ч * , |
(362) |
ц2 |
|
где |i— безразмерный произвольно |
выбираемый коэффициент. |
В рассматриваемом примере вместо ц рекомендуется принять |
среднее квадратическое отклонение тъгг= те непосредственно измерен
ных величин |
е = 3 (или |
е = П) |
по |
нивелирной рейке, |
удаленной от |
||
нивелира на |
£>е = 20 м. В |
таком |
случае безразмерный |
вес Pb„t непо |
|||
средственно |
измеренных |
3* |
и П, |
на станции i при |
произвольном |
||
Д |
и соответствующее ему |
число |
Я взг. представим так: |
||||
|
Рвзг = 4 - ; Я вз, = % |
|
|
|
|
(363) |
|
|
|
т2е |
|
|
|
|
|
где |
тВЗТ.— среднее квадратическое |
отклонение непосредственно изме |
ренной высоты прибора над точкой, на которой отвесно установлена или подвешена нивелирная рейка.
Отклонение т взг при применении современных высокоточных нивелиров и метода нивелирования коротким лучом по шкаловым маркам и нивелирным рейкам, оборудованным подпятнихами конст рукции МИИГАиК, зависит в основном от приборных источников ошибок. При незначительном влиянии систематических ошибок на
196
вь1 числяемые превышения (359) отклонение тВ2Г. (в мм) может быть
выражено так |
[10]: |
|
|
|
||
" W , ъ т х=0,014 +0,0014Д, |
|
(364) |
||||
где |
величина |
Д |
выражена |
в |
метрах. |
Как видно, для вычисления |
/мвзг. |
необходимо |
знать Д |
на |
каждой |
станции i нивелирных ходов |
проектируемой схемы измерений (табл. 43). Эти длины графическим
способом |
берут с плана и округляют их |
до величин, |
кратных 5 м. |
||
Т а б л и ц а |
43. Результаты |
вычислений |
весовых |
характеристик |
превышений |
i |
Интервал |
Д, м |
т вэг„ мм |
m2MTi мм2 |
|
измеренного |
Ль, |
||||
|
расстояния, м |
|
|
|
|
1 |
До 7,5 |
5 |
0,021 |
0,000441 |
0,250 |
2 |
7,6— 12,5 |
10 |
0,028 |
0,000784 |
0,444 |
3 |
12,6— 17,5 |
15 |
0,035 |
0,001225 |
0,695 |
4 |
17,6— 22,5 |
20 |
0,042 |
0,001764 |
1,00 |
5 |
12,6— 27,5 |
25 |
0,049 |
0,002401 |
1.36 |
6 |
27,6— 32,5 |
30 |
0,056 |
0,003136 |
1,78 |
7 |
32,6— 37,5 |
35 |
0,063 |
0,003969 |
2,25 |
8 |
37,6— 42,5 |
40 |
0,070 |
0,004090 |
2,78 |
9 |
42,6— 47,5 |
45 |
0,077 |
0,005929 |
3,36 |
10 |
47,6— 52,5 |
50 |
0,084 |
0,007056 |
4,00 |
11 |
52,6— 57,5 |
55 |
0,091 |
0,008281 |
4,68 |
12 |
57,6— 62,5 |
60 |
0,098 |
0,011025 |
5,46 |
На одной из станций проектируемого нивелирного хода опреде
лены превышения |
(359) при |
Д = 43,8 м. Найдем вес Рн или число |
|
Пн. Получим 77Б| = 3,36 «3,7 |
(см. табл. |
43). |
|
Следовательно, |
в качестве единицы |
меры точности результатов |
высокоточного геометрического нивелирования коротким лучом, т. е.
вкачестве единицы веса рекомендуется принять непосредственно
измеренную высоту е = 3 (или е = П) прибора на станции при Д = 20 м. В силу справедливости равенства
Мие = твзг= теН |
(365) |
в качестве единицы веса при проектировании нивелирных ходов
принимают |
превышение |
|
йе = 2(^р +^д)я,=2сь |
(366) |
|
вычисляемое |
по четырем |
непосредственным измерениям Зс, П0, |
П д и Зд на |
станции при |
De = 20 м. |
Известно, что отклонение Af e любого элемента ir0=i схемы нивелирных ходов, в которые включены превышения /г0=1 только лишь из одного (0=1) приема, определяется по формуле
(367)
197
где |
JJFe t = 1/Ррш,— весовая характеристика |
оцениваемого элемента |
|||
f Q= i |
в |
схеме |
первого |
приближения. После |
деления обеих частей |
равенства (367) на ч/0, а также учитывая, что |
|||||
можно |
записать |
|
|
||
Д ,...= Д |
|
_ |
(368) |
||
Учитывая, что |
допуск |
AS = A F,_<4/2 задан (известен), предвычисляем: |
|||
Аей^ |
? |
|
(369) |
||
|
|
Ф- |
|
|
|
|
|
/у г п ^ ./е ’ |
|
(370) |
|
|
|
|
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
;=(we)l)e=e |
|
(371) |
|
— среднее квадратическое отклонение превышения |
|||||
he* = \ |
|
|
(372) |
||
|
|
U 1 |
|
|
|
полученного из 0 приемов угловых измерений.
На стадии проектирования схемы инженерно-геодезических измере ний класс или разряд точности нивелирования не известен и его требуется обосновать. Для установления необходимого числа 0 при емов определения превышений вида (359) рекомендуется восполь зоваться способом аналогии. Для этого в качестве аналога примем инструктивные значения средних квадратических отклонений (тек)ъ= = {mKv)cr превышений (Ае)е= (ЛсР)ст из 0 приемов (табл. 44), для соответствующих классов точности государственной нивелирной сети.
Та б ли ца |
44. Средние |
квадратические |
отклонения (в мм) |
превышений |
|||||
Класс |
D, м |
Число |
Число |
Невязка |
|
|
|
|
|
нивели |
|
|
K Jc x |
( " О с т |
|||||
линий ходов |
(Д )к м |
(Л ср)1 «м |
|||||||
рования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
I |
50 |
4 |
2 |
з |
3 |
0,50 |
0,16 |
0,32 |
|
II |
65 |
2 |
2 |
5 ^ 1 |
5 |
0,84 |
0,30 |
0,42 |
|
III |
75 |
2 |
2 |
юJL |
10 |
1,68 |
0,65 |
0,92 |
|
IV |
100 |
1 |
1 |
||||||
20 |
20 |
6,68 |
3,00 |
3,0 |
|||||
|
|
|
|
||||||
Техниче- |
125 |
1 |
1 |
50J L |
50 |
16,68 |
8,34 |
8,3 |
Примечание. L— число километров.