- •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
Для этого, предвычислив по формуле (371) отклонение (meh)Q, необходимо сравнить его с табличными значениями (wftp)CT (см. табл. 44). Далее находят ближайшее наименьшее значение, по которому устанавливают необходимое число 0 приемов определения превышений (359) на станциях в проектируемой схеме измерений.
§ 50. Пример оценки проекта схемы нивелирных ходов
Рассмотрим численный пример оценки проекта схемы ходов инженерно-геодезического нивелирования, составленной в первом при ближении (см. рис. 75). Нивелирные ходы такой схемы, как отмечено выше, должны состоять из превышений (359), полученных на станциях только из одного (0=1) приема. В рассматриваемом примере
расстояния |
D |
записаны |
для всех 14 секций в |
графах 2— 7 (табл. |
|
45). Например, |
в секции |
11 предполагается: «! = |
17 превышений (359) |
||
при D1 = 5 |
м; |
п3 = 3 превышений при |
D3= 15 м. Суммарные по |
||
секциям ij |
числа пу = [п{] |
неравноточных |
превышений (359) записаны |
вграфе 8. Число 77,- единиц веса (равноточных превышений),
записанные в |
графах |
9— 14, |
получают из |
произведений 77, = |
|||
числа |
nh |
взятого из |
граф 2— 7 (см. табл. |
45) |
на соответствующее |
||
число |
IJhi |
из |
графы |
6 табл. |
43. В графе |
15 |
записывают суммы |
[77,]и по данной секции, которые и соответствуют случаю, когда схему инженерно-геодезических измерений первого приближения проек тируют из нивелирных ходов только лишь одного направления, как это рекомендовано для нивелирования IV класса.
Данные графы 15 выписывают на схему первого приближения (см. рис. 75). Этого вполне достаточно, чтобы применяя один из строгих способов оценки, вычислить величину ПРв 1= ПксЕ = ПСЕ об ратного веса превышения ИСе в эквивалентном ходе между опорным репером С с исходной отметкой Нс и осадочной маркой Е, положение
которой надо |
находить и отметка НЕ которой будет определена |
с наименьшей |
надежностью. Для определения Я ^ =1 коррелатным |
или параметрическим способом (см. гл. 3) необходимо знать ме стоположение точки Е в секциях оцениваемой схемы. Если оно не известно, то приходится указывать приближенное местоположение в наиболее отдаленных от опорного репера секциях с большими числами 77fj-, что приводит к решению задачи несколько раз (способ попыток) для различных точек Е или использованию непосредственно приближенного местоположения точки Е. При способе эквивалентной замены, как и при параметрической или коррелатном способе, задача решается строго, что позволяет определять весовую характеристику 77нк превышения hHtK в эквивалентном ходе между любой парой занумерованных точек н и к общей схемы нивелирных ходов. Достоинство же способа эквивалентной замены состоит в одновремен ности решения задач нахождения местоположения точки Е и определе ния 77Н>1С (см. § 23). Рассмотрим его применение для данного конкретного примера.
Таблица 45. Результаты вычислений равноточных превышений
Число П и в секции
§
«v->
г<ч
л 2
о
сч
3 SC К ВТ* S
ё в
8 ? в я л 9 Л *
hf s ^ а
с
§ о
|
Всего |
|
>я |
? |
|
§ |
||
|
||
о |
|
|
i s . |
»о |
|
& • |
<N |
|
|
||
» « * |
|
|
у |
|
|
§ 2 |
•Л |
|
98 |
|
|
ОнЙ |
|
|
V CU |
|
|
32 |
О |
|
|
||
- 1 |
|
|
О |
|
|
5 |
|
|
Я |
|
|
ЕР |
•П |
|
Секция |
|
v-i |
^ |
О |
|
|
ОО(Ч ОО*0 |
|
<4 ГО |
|
СЛ(N |
|||||
(N «гГTt"*-Г(N ГОО <NГО4СГ(N |
|
(N |
||||||||||||
|
—< |
40 |
|
Tf СЧ |
|
|
|
|
|
|
|
(N |
||
|
13,90 |
|
33,36 |
|
16,68 |
19,46 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
i |
i |
19,46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i . |
|
|
|
23,50 |
|
СЧ(N |
|
|
|
|
|
|
|
2,72 |
|
СО |
i |
|
|
Г—r~~ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
i |
i |
|||
|
|
|
|
(N tN |
|
|||||||||
(N |
i |
|
5,00 |
|
S |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
i |
i |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
i |
|
0,70 |
|
OO |
1 |
1 |
1 |
|
|
2,08 |
|
2,08 |
i |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
О |
|
|
3,10 |
4,44 |
5,77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ON |
3О |
<N5 |
1 |
i |
0,25 |
|
m © о m |
|
2,25 |
3,75 |
i |
|||
|
ro*o ' r i |
ro"rf |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
h > 0 0 |
(NfS |
|
|
|
||||
ОО |
40 00fO O fSO \»0 (NOOfOO^OO<J\ |
|||||||||||||
|
|
rf |
|
Tt |
|
|
|
|
—H(N |
|
—1 |
|
||
г- |
|
1 2 |
| 40 Г" 1 1 i |
i |
i i i |
r- |
||||||||
40 |
1 |
1 2 |
| |
(N (N 1 1 i i i i i <N |
||||||||||
•о |
1 1 ^ |
1 00 |
I 1 1 i |
i |
i |
i |
i |
1 |
||||||
|
1 1 - |
1 2 |
1 1 1 1 1 ^ 1 ^ |
1 |
||||||||||
ГО |
1 |
1 ^ 5 2 1 1 I I |
|
1 1 I 1 1 |
||||||||||
|
|
|||||||||||||
<ч |
|
00 |
| |
| |
- 1 |
|
VO<N00 CO |
|
0\ |
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- |
- |
(NrOTtUO'sOr-'-OOONO^ M fOTf |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jt,=657 |
|
|
J |
j |
17 |
шлГ2>в
4 V -
w
Рис. 76. Исходная (я) и преобразованная (б) схемы нивелирных ходов первого приближения
В проектируемой схеме измерений прежде всего из общего числа
глубинных |
реперов |
выбирают в |
качестве |
опорного |
только |
один |
репер С, |
например |
ГР 1 (рис. |
76, а) с |
исходной |
отметкой |
Я с. |
Отметки остальных глубинных реперов необходимо периодически определять наряду с отметками осадочных марок на объекте. Выбор опорного репера в некоторой степени случаен, но уже после выполнения первых трех-пяти циклов наблюдений он будет уточнен на основе анализа стабильности отметок остальных глубинных реперов.
Далее необходимо найти и пометить те секции, в пределах которых, по мнению исполнителя, находятся точки Е. Такие точки обычно располагаются в наиболее отдаленных от опорного репера С секциях с наибольшим числом 77^, где ij— номера концов секций. Следуя данной рекомендации, будем предполагать, что точка Е может оказаться в таких секциях, как IV, V или совпадет с ГР 2 или с ГР 3.
Из общей схемы временно исключим полигоны IV и V, как не имеющие смежных секций с другими полигонами, и секции 6 и 14. Заменим две секции, опирающиеся на узлы 43 и 45, одной эк
вивалентной секцией. Величину Я ^ _ 45 |
вычислим по |
формуле |
|
|
|
<m |
> |
От полученной новой схемы (рис. |
76, б) удобно |
перейти к |
эк |
вивалентной схеме (рис. 77), использовав формулы перехода от
треугольника 99, |
30, 61 к трехлучевой звезде |
х х. |
В замкнутом |
полигоне можно заменить |
два хода, идущих от |
к любой точке j секций, эквивалентным ходом x^ —j. Но требуется
определить П'Х1 Е до экстремальной точки |
Е |
и |
ее местоположение |
||
относительно узла х и а |
также величины |
ПХ1зо> |
ПХу11, |
и # Xl6i до |
|
точек 30, 17 и 67, на |
которые опираются |
временно |
опущенные |
||
секции 14,4 и 6 (см. рис. |
76, а). Значение |
II'XiEi |
найдем по формуле |
я ^ £,= к я , . ] " = ^ 0’б9+б5’7+41’8+4’1б)= 28’1-
|
|
|
|
,65,7 - |
17 |
|
|
|
|
-о- •41,8. |
|
|
|
|
|
301 |
|
|
|
|
|
|
.1 6 . |
|
|
|
ГР/ |
1, |
|
|
|
|
Ц2- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 77. Схема |
эквивалентного |
преобразования нивелирных ходов. |
|||
В результате |
схема |
(см. рис. 76, 6) оказалась |
замененной эк |
||
вивалентным ходом ГР |
7— Еу |
(рис. 78, д), для которого |
Я ГР 7_ £l = 14,2+ 1,13 +28,1 = 43,4.
Точка Ei попадает в середину замкнутого полигона, опирающегося на узел х г; находится в секции 3 и удалена от точки 77 на 77=10,2 (см. рис. 76, а). Для определения Я ^ 30, 77^ 17 и Я*1б1 воспользуемся формулой (373):
0,69-111,66 = 0,69;
0,69+111,66
66,39-45,96
П'Хгп = ' . л-.. = 27,2;
66,39 +45,96
_ 108,19-4,16 = 4,00. *|61_ 108,19+4,16
Таким образом, |
исходная |
общая схема нивелирных ходов (рис. |
|||||
76, б) оказалась как |
бы три |
раза преобразованной: сначала в эк |
|||||
вивалентный |
ход ГР |
7 — Е2 |
(рис. |
78,б), |
затем в аналогичный |
||
эквивалентный ход ГР |
7 — Еъ (рис. 78, в) и,наконец,в эквивалентный |
||||||
ход ГР 7 — Е4 (рис. |
|
78, г). Соответственно |
вычисляем: |
||||
77гР1_£, = 14,2+ 1,13 +0,69 +22,2 = 38,2; |
|
|
|||||
77'гр,_ Е] = 14,2+ 1,13 +27,2 + 1,1 = 43,6; |
|
|
|||||
Я ,Гр,_ь4= 14,2+ 1,13 +4,0 +22,2 = 41,5. |
|
|
|||||
а |
|
|
|
|
|
|
|
ГР1 |
п,г- |
|
1,13 |
Л |
' ™ |
. , |
|
|
59 |
|
|||||
'гр> |
|
* 1 |
|
гг,г |
|
||
|
|
____ ^ _ о _ |
»*г(грз) |
||||
,<Х>— |
' V - |
|
|||||
95 |
*Г |
J0 |
|
||||
гр/ |
|
|
|
||||
|
_о__ ____ ^ _ _ £ 5 £ _ |
|
__• £ |
||||
|
|
|
|||||
ГР1 |
|
да |
*» |
|
|
/73 |
|
|
|
/,/J |
4,(7 |
- - - ’------ «£ЛГРЛ |
|||
<Х>— |
/ V - |
- о ------ ■'-------- -----—-----о |
|||||
|
|
да |
|
ff/ |
|
Из сопоставления /7пч—£1? И гр\ —е2> И'гр\—£3? П гр\—еа находим, ято точка Еъ, совпадающая с осадочной маркой 22 (см. рис. 74), наиболее удалена от ГР 7. Следовательно, отметка марки 22 будет определена с наименьшей точностью, которая, тем не менее должна удовлетворять требованию заданного допуска As.
Подставив найденное наибольшее значение Я ГР1_ 22 = 43,6 в форму лу (370), а также приняв А5 = 2,5 ws^3,0 мм, предвычислим среднее
квадратическое |
отклонение единицы веса: |
|
|
- |
3,0 |
N/e = 0,12854/e«0 ,1 2 v/e. |
(374) |
|
|
||
|
2 ,5 ^2 -43,6 |
|
|
Предвычисленное значение 0,12 мм первого сомножителя правой |
|||
части |
формулы |
(374) согласно выражению (371) — есть отклонение |
|
|
превышения /ге=0 из 0 приемов. Сравнив отклонение |
0,12 мм |
|
со значениями, |
приведенными в графе 8 табл. 44, среди |
которых |
нет ни одной величины, которая оказалась меньше 0,12, можно сделать вывод, что применив даже I класс нивелирования, нельзя получить заданный допуск As^3,0 мм в проектируемой схеме первого
приближения (см. |
рис. 76, а). |
|
Кроме осадок |
S, требуется определять и |
разности A*Slt2 осадок |
и S2 двух точек 7 и 2, закрепленных как на одном, так и на |
||
разных, но технологически связанных друг |
с другом сооружениях |
|
в пределах заданного допуска AASl 2т оч н ост и . |
Обе эти задачи должны |
быть решены по одинаковой методике, в одной и той же общей схеме измерений. В связи с этим технологически связанные друг с другом точки 7 и 2 стремятся включить в нивелирные ходы так, чтобы соблюдались допуски, полученные по формулам (355), (356). Например, в проектируемой схеме (см. рис. 76, а) разность А54485
осадок марок 44 и 85, |
включенных в ходы замкнутого _полигона |
|||
III, |
требуется определять _в пределах заданного допуска |
AA5i2^0,5 |
||
мм. |
После |
подстановки |
Ад$12^0,5 мм и АеЛ^(2,5 0,12) |
мм (при |
0= 1) в формулы (355), |
(356), предвычислим соответственно: |
|||
|
доп |
0,52 |
= 1,38; |
|
|
|
|
||
|
* |
2(2,5- 0,12)2 |
|
|
|
|
|
|
(375) |
ДОП ^ ^ (2,5 0 ,1 2 ) 2 = 5’55-
В действительности требованию предвычисленных допусков (375) вполне удовлетворяют периметры замкнутых полигонов II, IV, V, а периметр полигона III, равный [Я ]х = 21,6, оказался недопустимым.
Предвычисленные точностная (374) и весовая (375) характеристики свидетельствуют о том, что проект схемы первого приближения (см. рис. 76, а) оказался неприемлемым и его необходимо уточнить. При этом схема последнего приближения должна выгодно отличаться от
других вариантов наименьшей величиной обратного веса П Се целевой функции FCE, допустимыми значениями Я 1>2, [ ^ ] i периметров полигонов при обязательном минимуме экономических затрат. Это
можно получить, использовав |
следующие основные решения. |
1. Выбор местоположения |
опорного репера С как можно ближе |
к исследуемому сооружению. При этом имеется в виду, что чем ближе к сооружению репер С, тем глубже должен быть закреплен его якорь, т. е. опорный репер должен быть глубинным.
2. Увеличение числа опорных реперов на объекте. Здесь потребу
ется соблюдать |
одно из двух необходимых условий: |
|
а) взаимная |
стабильность по высоте реперов С должна |
быть |
в пределах предвычисленного допуска .Дя ; |
|
|
б) отметки # с опорных реперов необходимо периодически |
опре |
делять в пределах предвычисленного допуска АДЯ12. На основании периодически повторяемых измерений выполняют анализ стабильности опорных реперов.
3.Увеличение числа 0 приемов измерений для вычисления пре вышений (372) одновременно на всех станциях нивелирных ходов прямого и обратного направлений, составляющих общую схему измерений (традиционное решение).
4.Целенаправленное увеличение числа 0 приемов непосредственных измерений на отдельных станциях нивелирных ходов только прямого или только обратного направления для вычисления средних значений только тех превышений, улучшение веса которых оказывает наибольшее влияние на уменьшение величины обратного веса П¥ целевой функции F.
5.Введение в общую схему дополнительных ходов-перемычек (связей), которые окажут наибольшее влияние на уменьшение обратно го веса ПР целевой функции F. При этом вводимые связи Fy должны
иметь минимальные числа /7,,, опираться своими концами на точки
/ и j |
с возможно большей разностью \Pj —Л1 весов их отметок и при |
этом |
образовывать замкнутые полигоны малых размеров. |
Устранить недостаток схемы первого приближения по удовлет ворению требований предвычисленных допусков (375) можно, вос пользовавшись рекомендациями п. 5. Однако потребовалось бы ввести в замкнутый полигон 777 не менее, чем восемь ходов-перемычек. В результате чего были бы образованы восемь дополнительных замкнутых полигонов с периметрами [77] г, немного меньшими, чем допустимые, вычисленные по формулам (375). А общая схема после этого оказалась бы излишне сложной.
Возможен и другой путь уточнения схемы первого приближения, основанный, например, на комбинации решений пп. 3, 4, 5. Во-первых, это определение превышений (359) при одном горизонте прибора на станциях в нивелирных ходах как прямого, так и обратного направлений (или при двух горизонтах прибора в ходе одного направления) по всей схеме с включением ходов по периметру
замкнутого полигона |
777, и, во-вторых, |
одновременное |
введение |
в замкнутый полигон |
777, по крайней мере, |
двух перемычек |
(связей), |
204