Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебники / Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. - Практикум по прикладной геодезии - 1993.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
26.04.2015
Размер:
13.91 Mб
Скачать

для хода 1 4— 3

Qxз = бд,14 + <2л*„ = 2,51 + 2,25=4,76;

Qr3= бдУ14+ бд,„ = 3,27+ 3,87= 7,14.

Затем вычисляем эквивалентные обратные веса

_ 4,76-4,76 _

_ 3,27-7,14_

" 4,76+4,76

3,27+7,14" AZ4‘

Обратный вес положения точки 3

g 3 = 2,38+ 2,24 = 4,62.

Следовательно,

ц= Ю/,Д62=4,6 мм.

Заметим, что значения обратных весов QXi и QYz для сети, подсчитанные строго и по методу эквивалентной замены, практически совпадают.

Высотная PC для мостового перехода обычно представляет собой два репера, расположенных на противоположных берегах и связанных между собой непосредственным измерением превышения. Превышение измеряют по известным методикам тригонометрического нивелирова­ ния. В соответствии со СНиП превышение между реперами проти­ воположных берегов должно быть определено со средней квадратичес­ кой ошибкой не ниже 3 мм. На основании этого требования определяют методику измерений.

Глава 12

ТОННЕЛИ И ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

§ 69. Расчет геодезического обоснования для обеспечения сбойки тоннелей

Основная геодезическая задача при сооружении тоннелей— обес­ печение сбойки встречных подземных выработок.

Расстояние между одноименными проектными точками обделки встречных тоннелей называют общей несбойкой Q (рис. 119).

Расстояние между концами осей встречных тоннелей принято называть несбойкой рабочих осей q. В общем случае принимают Q = q.

На общую несбойку по обделке тоннеля Q оказывают влияние следующие источники:

ошибка планового обоснования — тх; ошибка высотного обоснования— т2;

отклонение обделки при ее укладке от разбивочных контуров — т3; отклонение геометрической формы обделки от проектной — т4;

Рис. 119. Схема сбойки встречных тоннелей:

1— рабочая ось от ствола А; 2— рабочая ось от ствола В; 3— проектная ось АВ

деформация обделки под влиянием давления горных пород— т5. Общую величину уклонения обделки тоннеля от проектного

положения определяют по формуле

9= \Л?+*!+Тз +*4 +*5-

(521)

Принимая т2 = 0,5

и т3 = т4= т5 = 50 мм, при

Q = q=\00 мм

получаем тх=45мм;

т2 = 22,5 мм.

 

Несбойку рабочих осей в плане q можно разложить на поперечную qu и продольную qt несбойки. При сооружении прямолинейных тоннелей или тоннелей с большими радиусами кривых продольная несбойка qt не имеет существенного значения и при расчетах требуемой точности построения планового геодезического обоснования на раз­ личных стадиях весь допуск в плане относят на поперечную несбойку, т. е. т,= q u:

При строительстве тоннелей через стволы А и В встречными забоями на несбойку в плане оказывают влияние следующие источники ошибок: построения геодезического обоснования на поверхности— т х\ ориентирования подземной основы через ствол А т2\ то же через ствол В т ъ\ полигонометрического хода, идущего от ствола А — т 4; то же от ствола В т5.

Теоретические исследования и практический опыт показывают, что при длине тоннеля до 1,5 км влияние действия указанных ошибок

можно принять одинаковым,

т. е. mi =m 2 = m3 = m4_= m5 = [ic. Тогда

тъ = [1Су/^, откуда

 

=

(522)

Согласно предыдущим расчетам ю 1 = т1= 45 мм. Следовательно, ошиб­ ка одного источника, влияющего на несбойку тоннелей, цс = 0,45 *45 = 20 мм.

Для тоннелей, длины которых более 1,5 км, принцип равного влияния отдельных источников ошибок может оказаться неприем­ лемым.

В таких случаях принимают иное соотношение ошибок, например:

/ ^ = 0 ,7 ^ ; т2 = тъ = 2,5\1с\ m4= m5 = [ic.

Тогда

 

 

 

 

 

m£= |ic y j0,9 6,25 -f-6,25 -Ь1,0-Ь1,0 = jic

14,99,

 

откуда

 

 

 

 

 

цс = 0,26 т ъ.

 

 

 

(523)

При

wL = 45 мм

|!с = 11,7 мм.

Следовательно,

т 1 = 8,2 мм;

т2 = т3 = 29,2 мм;

т4= т 5= 11,7 мм.

 

 

 

Если же точностные характеристики

для какого-либо

вида работ

трудно обеспечить, то снова пересматривают коэффициенты при |ic. Приведенные соображения относятся к тоннелям метрополитена, сооружаемым через вертикальные стволы. Если рассматривать тон­ нель, сооружаемый через порталы, то на несбойку рабочих осей влияют ошибки геодезического обоснования на поверхности и ошибки подземной полигонометрии, идущей от одного и другого порталов к месту сбойки. В этом случае источники ошибок ориентирования отсутствуют, а допустимое влияние отдельного фактора на несбойку

рабочих осей вычисляют по формуле

Цс=-^§=0,58т£.

(524)

\/3

 

При mz= 45 мм |ic= 26 мм.

Расчеты показывают, что влияние ошибок обоснования на повер­ хности и влияние ошибок угловых и линейных измерений в каждом из двух встречных ходов подземной полигонометрии на несбойку рабочих осей встречных выработок должно быть не более 26 мм.

При сооружении прямолинейных тоннелей на несбойку рабочих осей в основном влияет поперечная несбойка |iM. Поэтому ее можно принимать равной цс или Цс-

Для криволинейных тоннелей

Цс = \/Цс. + Ис,-

Принимая принцип равного влияния, получаем

Не

Ц си= Цс, = -т=,

л/2

аналогично

Следовательно, для криволинейных тоннелей, сооружаемых через стволы

Иси= Исг= 14 мм,

а для сооружаемых через порталы

Ис„= Ис,= 18 мм.

Приведем общую схему планового геодезического обоснования на поверхности, создаваемого для сооружения тоннелей метрополитена (рис. 120).

Л

 

 

□EH'

G D 2 С И 3

Рис. 120.

Схема

планового

геодезического

обоснования тоннеля:

/ — пункт

триангуляции;

2— пункт основной

полигонометрии; 3— пункт подходной

полигонометрии;

4—ствол

шахты

 

Сбойка встречных тоннелей в профиле имеет не меньшее значение, чем в плане. Для обеспечения подземных сбоек в профиле создается высотное геодезическое обоснование в виде нивелирных сетей, класс которых выбирают в зависимости от длин тоннеля и встречных подземных выработок, предусмотренных проектом.

Рассмотрим пример расчета необходимой точности измерений на различных стадиях построения геодезического обоснования. Прежде всего найдем точность измерений для планового обоснования на поверхности.

Исходя из схемы построения обоснования на поверхности, следует определять общие требования к точности построения триангуляции и основной полигонометрии. Ранее было получено для всего обоснова­ ния на поверхности цс = 20 мм. Если руководствоваться принципом равных влияний ошибок триангуляции [хтр и полигонометрии цпол, то

Игр= Ц„ол = V d-J2= 20/У2 = 14 мм.

Для триангуляции — это ошибка поперечного сдвига пункта, на­ ходящегося от начального на расстоянии, приблизительно равном

длине тоннеля между смежными стволами. Для полигонометрии— это ошибка поперечного сдвига пункта, находящегося в середине, опира­ ющегося на пункты триангуляции, расположенные друг от друга на расстоянии длины тоннеля между двумя стволами.

Для расчета точности измерения углов в тоннельной триангуляции воспользуемся формулой

И трР

(525)

 

где величины тРтр и р выражены в секундах.

При длине диагонали ряда L = 4 KM, равной длине тоннеля, средней длине тоннеля между смежными стволами /=1км , числе промежуточных сторон в полной диагонали ряда A^=L//=4 получим m„ip= 1,6".

Следовательно, в данной сети тоннельной триангуляции средняя квадратическая ошибка измерения угла не должна превышать 1,6", что соответствует требованию тоннельной триангуляции 3 разряда К = 1 ,5 ").

Рассчитаем необходимую точность измерения углов в основной полигонометрии. Как известно, поперечный сдвиг конечной точки вытянутого полигонометрического хода находят по формуле

(526)

где [S]— длина полигонометрического хода; п — число сторон в нем. Так как величина смещения средней точки вытянутого хода, уравненного между двумя пунктами, в два раза меньше ожидаемого смещения конечной точки хода до уравнивания, то поперечный сдвиг

конечной точки хода можно допустить равным

2цпол. С учетом

этого из выражения

(526) будем иметь

 

 

 

^ Нпол Р

 

 

 

 

 

т.Рпол

 

 

 

 

(527)

где

величины

mPn i

и р

выражены в

секундах.

При |!пол=14мм;

[5] = /=2км ;

ISCP= 250 m ;

п = 8 получим

т Рпо ==3".

 

 

Если при прямолинейном тоннеле ошибки линейных измерений

не

имели существенного

значения при

сбойке встречных тоннелей,

го при криволинейном тоннеле эти ошибки оказывают такое же влияние как и угловые. Поэтому рассчитаем точность измерения линий:

mt= mssfn \ ms = mtjy fn ,

(528)

где ms — случайная ошибка измерения линии; п — число линий в ходе.

309

При расчете необходимой точности измерений линий в полиго­ нометрическом ходе по формуле (528), прокладываемом для стро­ ительства криволинейного тоннеля, можно принять

mu = mt= \i'dу/2 у/2 = \i'd2 = 20/2 = 10 мм.

Если

в середине уравненного хода можно

допустить

тг= \0 мм,

то для

конечной

точки хода mtK~ 20 мм.

 

 

При

п = 8 и

отсутствии систематических

ошибок каждая линия

должна

измеряться со средней квадратической ошибкой

 

ms = mtKly/n = 20/8 = 6,9 мм.

Для подсчета требуемой точности ориентирования воспользуемся формулой

откуда при m2 — \ic

где т0— ошибка ориентирования первой стороны подземного поли­ гонометрического хода; /х— длина хода от ствола до сбойки. При длине тоннеля между смежными стволами /=1,0 км, расстоянии от ствола до места сбойки /х=0,5км и цс = 20мм получим т 0 = 8".

Требуемую точность измерения углов в подземной полигонометрии подсчитаем по формуле для висячего хода

 

 

 

 

 

 

(530)

где

величины т р и

р выражены

в секундах. При /х =0,5 км, длине

стороны

подземного полигонометрического

хода равной

100 м, п 5

получим

wp = 5,4".

 

 

 

 

 

При расчете требуемой точности высотного подземного обоснова­

ния за основу принимается формула

 

 

 

mh = s/mhl+mh2+ m i3+ m it + m l ,

 

 

(531)

где

mhi — ошибка

нивелирного

хода на

поверхности,

связываю­

щего два репера, расположенные у смежных стволов; mh2 и ткъ— ошибки передачи отметок с поверхности в подземные выработки через смежные стволы; mhA и mhs— ошибки нивелирных ходов, прокладываемых в подземных выработках от смежных стволов до сбойки.

Значения средних квадратических ошибок mh2 и ткъ передачи отметок в подземные выработки при строительстве тоннелей срав­ нительно постоянны и не превышают 5 мм. Точность проложения

310

Соседние файлы в папке учебники