- •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
На практике значения у, v, Х 0 и У0 бывают неизвестны. Для их определения необходимо знать координаты не менее двух пунктов в обеих системах.
Глава 2
СПОСОБЫ РАЗБИВКИ СООРУЖЕНИЙ
§ 5. Основные источники ошибок при разбивочных работах
Для выполнения разбивочных работ используют различные спо собы: полярных и прямоугольных координат, угловой, линейной и створной засечек, створно-линейный и бокового нивелирования. Выбор того или иного способа зависит от вида сооружения, условия его возведения, схемы расположения пунктов опорной разбивочной сети, наличия измерительных средств, этапа производства разбивочных работ и других факторов. В свою очередь, точность разбивочных работ определяется различными источниками ошибок, одна часть которых зависит от геометрии применяемого способа, другая будет общей для всех способов.
Ошибки, зависящие от геометрии способа разбивки, т. е. от способа построения на местности проектных линий и углов, называют ошибками собственно разбивочных работ. Ожидаемые величины этих ошибок шс.р вычисляют по известным в геодезии формулам.
На точность разбивочных работ влияют ошибки исходных данных т и, т. е. ошибки в положении опорных пунктов, с которых проводится разбивка. Строгий учет их довольно сложен, поэтому для каждого способа разбивки при расчете ожидаемых величин определяют их приближенные значения.
При выносе проектной точки необходимо зафиксировать ее положение. Возникает ошибка фиксации т ф, которая в случае применения визирной цели, установленной на некоторой высоте над поверхностью фиксируемой точки, определяется способом проек тирования. Визирными марками с оптическим отвесом можно зафик сировать точку с ошибкой 0,5— 1 мм. При использовании нитяных отвесов эта ошибка увеличивается в закрытых помещениях до 2 — 3 мм, а на открытой местности при небольшом ветре до 3— 5 мм. Для фиксации точки в качестве визирной цели часто применяют карандаш, гвоздь, шпильку. В этом случае можно добиться точности фиксации порядка 0,3— 0,5 мм.
При отложении проектных углов и задании проектного направ ления возникают ошибки центрирования угломерного прибора и ви зирных целей, а также ошибка визирования. Ошибки центрирования влияют не на точность откладываемого угла (как это бывает при угловых измерениях), а на положение выносимой точки. Их влияние аналогично влиянию ошибок исходных данных. Ошибку визирования
(в |
угл. с), |
зависящую от |
увеличения Г х зрительной трубы, подсчиты |
вают по |
формуле |
|
|
|
|
|
(19) |
В |
линейной мере (в мм) |
эта ошибка имеет вид |
(20)
р
где S — расстояние визирования, мм.
На точность выполнения разбивочных работ существенное влияние могут оказать ошибки из-за внешних условий и особенно боковой рефракции. Для их уменьшения стремятся выбрать наиболее благо приятное время и условия производства разбивочных работ.
§ 6. Способы полярных координат и проектного полигона
Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда ходы расположены сравнительно недалеко от выносимых точек. В этом способе положение определяемой точки С (рис. 8 ) находят на местности путем отложения в точке А от направления АВ проектного угла Р и расстояния S. Проектный угол Р находится как разность дирекционных углов аАВ и CLac, вычисленных как и расстояние S из решения обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля положение вынесенной точки С можно проверить измерением на пункте В угла Р и сравнением его со значением, полученным как разность дирекционных углов аАВ и авс-
Средняя квадратическая ошибка выноса на местность точки С определяется формулой
Mc = m l p + ml + m l+ m l, |
(2 1 ) |
|
где тс — ошибка |
собственно разбивки; |
т и — ошибка исходных дан |
ных; тц— ошибка |
центрирования; тф— ошибка фиксации точки. |
Ошибка собственно разбивки полярным способом зависит от ошибки wp построения угла Р и ошибки ms отложения проектного расстояния S:
С
Ой
6
Рис. 8. Схема способа полярных координат
Влияние ошибок |
исходных данных при mA = mB = mAfB выражается |
||||
формулой |
|
|
|
|
|
" П = ”12А,В |
+ ( T V |
- |
T COSP ]> |
(23) |
|
|
\hJ |
|
b |
|
|
а ошибок центрирования |
|
||||
■ + i i v |
- f « |
4 |
<м > |
||
где e — линейный |
элемент центрирования. |
|
|||
По конструкции формулы (23) и (24) аналогичны. Из этих формул |
|||||
следует, что |
для |
уменьшения влияния ошибок |
исходных данных |
и центрирования необходимо стремиться к тому, чтобы угол Р и от
ношение - были как можно меньше или, во всяком случае, полярный |
|||||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
угол был бы меньше |
прямого, |
а проектное |
расстояние— меньше |
||||||||
базиса |
разбивки, |
т. е. |
(3^90°, S ^ b . |
|
и S= b , |
|
|
||||
Для |
|
приближенных |
расчетов, |
приняв р = 90° |
получим |
||||||
= |
|
|
тп = е^/2, |
|
|
|
|
(25) |
|||
а для суммарной |
ошибки |
в положении точки, разбиваемой |
способом |
||||||||
полярных координат, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
w с = w ! + |
S 2-\-2ttiA B-\-2e2 |
|
|
|
|
(26) |
|||||
Для |
|
примера |
оценим |
точностьразбивки |
проектногоположения |
||||||
точки |
с |
пунктов |
ходов |
полигонометрии, |
для |
которой |
6 |
= 250 м; |
|||
тА,в = 10мм . |
Примем |
5=100 м; |
^ = ^ ^ ; |
р = 45°; т р= 10"; |
е= \ мм |
||||||
и шф= 1 |
мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ошибка |
отложения |
проектной линии |
|
|
|
|
|||||
ms= |
100 м |
= 2 0 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
||
s |
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линейная величина ошибки построения проектного угла |
|
|
|||||||||
win |
|
1 0 - 1 0 0 0 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—- S = -------- = 5 мм; |
|
|
|
|
|
|
|||||
р |
|
206000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ошибка |
|
исходных |
данных |
|
|
|
|
|
|
ти = 10У 1+(0,4)2 -0,4-0,7 = 9,4 мм.
Из соотношения полученных величин видно, что ошибками цент рирования и фиксации можно пренебречь.
Таким образом,
:= %/20 2 + 52 Н-9,42 = 23 мм.
в
Рис. 9. Схема способа проектного полигона
Расчет показывает, что для данных условий уменьшение ошибки в положении выносимой на местность точки возможно лишь при существенном уменьшении ошибки отложения проектного расстояния хотя бы в два раза.
Если разбиваемая точка находится на значительном расстоя нии от исходного пункта, то приходится полярным способом не
сколько |
раз |
откладывать |
проектные |
углы Р1? |
|32, |
р3 и |
расстоя |
||||
ния |
Sl 9 |
S2, |
53, |
прокладывая тем |
самым |
проектный |
ход |
А, |
|||
1, |
2, |
С |
(рис. 9). |
При наличии прямой видимости с |
точки |
С |
|||||
на |
точку |
В |
для |
контроля |
измеряют |
примычные |
углы |
у х и |
y2i |
при этом образуется замкнутый угловой полигон. Поэтому такой способ называют способом проектного полигона. При точных раз бивочных работах углы полигона уравнивают, вычисляют по ним и проектным расстояниям исполнительные координаты точки С
сравнивают |
их с проектными и при необходимости редуцируют |
в проектное |
положение. |
При разряженной разбивочной основе способ проектного полигона может быть использован для разбивки всех точек пересечения основных осей сооружения от одного исходного пункта. В этом случае проектный ход с проектными углами и расстояниями проклады вают полностью.
§ 7. Способ прямоугольных координат
Способ прямоугольных координат применяют в основном при наличии на площадке или в цехе промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех главных точек и осей проекта.
Разбивку проектной точки С (рис. 10) проводят по вычисленным значениям приращений ее координат Ах и Ли от ближайшего пункта сетки. Большее приращение (на рисунке, Ау) откладывают по створу пунктов сетки АВ. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее приращение (Ах) и закрепляют полученную точку С. Для контроля положение точки С можно найти от другого пункта строительной сетки.
22
90у
о- |
АУ |
В |
У |
4 |
|||
Рис. 10. Схема |
способа |
прямоугольных |
координат |
Средняя квадратическая ошибка в положении точки С, определен ной способом прямоугольных координат, может быть выражена формулой
mc = rnlx+ m ly + [ A x 2+ m l + m* + m l, (27)
где тАх и т^у— ошибки отложения приращений координат.
Если по перпендикуляру откладывается ордината, то в третьем слагаемом формулы вместо Ах берется Ау.
Из формулы (27) следует, что большее приращение необходимо откладывать по створу стороны сетки, а меньшее— по перпендикуляру. В этом случае влияние ошибки построения прямого угла будет
меньшим. |
|
|
|
Влияние ошибок в |
положении исходных пунктов при условии |
||
тА = тв = тл в выражается |
формулой |
|
|
mt |
|
|
(28) |
а ошибок центрирования |
|
|
|
^- ''К т И т Н } |
(29) |
||
|
|
|
|
где Ъ— длина стороны |
строительной сетки. |
|
|
При разбивке точки |
С |
по перпендикуляру от стороны абсцисс |
в формулах (28) и (29) в последнем члене вместо А^ следует принимать Ах.
Рассчитаем для примера точность выноса проектной точки С, расположенной в середине квадрата строительной сетки со стороны
200 м. |
Примем |
относительную ошибку отложения расстояния равной |
|||
1 :1 0 0 0 0 |
; т^= 1 |
|
0 "; mAtB= 1 0 мм; |
е= 1 мм; т ф = 1 мм. |
|
Поскольку точка С расположена в середине квадрата строительной |
|||||
сетки, |
то Ах = А^=100м. Для |
этого случая |
|||
тАХ = тАу= |
1 |
0 0 0 0 0 in |
|
m |
|
|
1QQQQ = 1 0 |
мм; ти = тА,в= Юмм; |
|||
|
|
|
win . |
1 0 *1 0 0 0 0 |
с |
ш ,= е= 1 м м ; _ Д * = ^ ^ - = |
5 м м . |