- •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
Подставив эти данные |
в |
формулу (27), |
получим |
|
= y j 102 |
—1—10~ + 52+ 102 |
= 18 мм. |
|
|
Ошибки |
центрирования |
и |
фиксации не |
учитываются, так как |
в данном случае по сравнению с величинами других ошибок их влиянием можно пренебречь.
§ 8. Способы прямой и обратной угловых засечек
Способы угловых засечек применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пунктов.
В способе прямой угловой засечки положение на местности проектной точки С (рис. 11) находят отложением на исходных пунктах
С
А
/\
Рис. 11. Схема способов прямой угловой и линейной засечек
А и В проектных углов Pt и Р2. Базисом засечки b служит или специально измеренная сторона или сторона разбивочной сети. Проектные углы pj и р2 вычисляют как разность дирекционных углов сторон. Последние находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам определяемой точки и известным координатам исходных пунктов.
На точность разбивки способом прямой угловой засечки оказы вают влияние ошибки собственно прямой засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки, т. е.
тс = т 13 + т%+т* + тф.
Средняя квадратическая ошибка собственно засечки
wc., = - ^ 4 _ v/ s i n 2 Pi +sin2 Рг psin2 y v
или
т=.з = - ^ У 5 ! + 5 1 , p s in y v
(30)
(31)
(32)
где у — угол при определяемой точке; wp— средняя квадратическая ошибка отложения углов и р2.
Иногда возникает необходимость в определении ошибки положения точки по осям координат. В этом случае ошибку засечки рассчитывают по формулам
|
|
т |
у(S 1 cos 2 |
ос2 |
4- S'! sin 2 |
а х); |
(33) |
|||
|
р2 |
sin2 |
||||||||
т v = 2 |
\ |
(Si sin2 а 2 |
+S 2 cos2 |
ocj). |
(34) |
|||||
|
p^Sin2 |
yV |
* |
|
|
i/ |
|
|
||
Для приближенных расчетов принимают S 1= S 2 = S. Тогда формула |
||||||||||
(32) |
будет |
иметь вид |
|
|
|
|
|
|
||
'«с = psiny |
|
|
|
|
|
|
|
(35) |
||
При |
заданной |
ошибке |
т р |
ошибка |
засечки будет зависеть от |
угла |
||||
У и |
расстояния |
S до |
определяемой |
точки. С учетом влияния |
угла |
|||||
У и расстояния S ошибка засечки будет минимальной при у=109°28\ |
||||||||||
Ошибки исходных данных возникают вследствие влияния ошибок |
||||||||||
в положении |
пунктов |
А |
и |
В. Если |
принять, что гпА = тв = тА,в , то |
|||||
т 2 - т 2 sin2Pi+sin2P2_ |
2 |
+^ |
|
|||||||
т и —т АВ----— ----- ~ т А,в— гг— • |
|
|||||||||
|
|
|
|
sin2 у |
|
|
|
Ь2 |
|
|
Для приближенных |
расчетов, |
приняв 5 1 = 5 '2 = 5' и у = 90°, |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(37) |
По аналогии с формулами (36) и (37) совместное влияние ошибок Центрирования теодолита и визирной цели можно получить по формулам
^, +sf.- p, _ gZ£ K £ |
sin2 у |
b2 |
mn ~ S . |
(39) |
При разбивочных работах центрирование теодолита и визирных целей с помощью оптических отвесов, фиксация выносимой точки могут быть выполнены сравнительно точно. Поэтому главные ошибки, определяющие точность способа прямой угловой засечки,— это ошиб ки собственно засечки и исходных данных. Суммарная величина этих ошибок
При S l = S2 = S; у = 90° |
ошибка в положении выносимой на |
местность точки выразится |
приближенной формулой |
2 |
|
Ь2 + т 2л,в . |
(42) |
Чаще всего при проектировании разбивочных работ решают задачу о необходимой точности отложения разбивочных элементов, если задана точность определения проектного положения выносимой точки. Для прямой угловой засечки определяют ошибку отложения проектных углов.
Так, например для Ь= 500м; тс —20 мм; тА,в = 8 мм, используя формулу (42), будем иметь
|
(т с -т л.в) Р2 |
(202- 82)(2-105)2_ л э „ |
Р |
Ъ2 |
У (5 • 105)2 |
|
Отложить с такой точностью угол довольно сложно. Требуемую точность разбивки в этом случае можно получить следующим образом. Откладывают с возможной точностью углы pj и р2 и определяют на местности точку С. Затем на опорных пунктах соответствующим числом приемов измеряют точное значение отложен ных углов. Для приведенного примера при использовании теодолита 2Т2 надо выполнить не менее четырех приемов. Измеряют также угол у на точке С. Распределяют невязку в треугольнике поровну на все три угла и рассчитывают координаты точки С. Сравнивая их с проектными значениями, находят поправки (редукции), по которым на местности смещают (редуцируют) приближенно вынесенную точку С. Такой способ называют способом замкнутого треугольника.
На принципе редуцирования основано и применение для разбивки способа обратной угловой засечки. На местности находят приближенно проектное положение разбиваемой точки. В этой точке устанавливают теодолит и с требуемой точностью измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с известными координатами. По формулам обратной засечки вычисляют координаты приближенно определенной точки и сравнивают их с проектными значениями. По разности координат рассчитывают величины редукции (угловой и линейный элементы) и смещают точку в проектное положение. Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектными. В случае недопустимых расхождений все действия повторяют.
Подобное применение способа обратной угловой засечки рас смотрим на примере разбивки центра и главных осей монолитного фундамента прямоугольной формы (рис. 1 2 , а).
Рис. 12. Схемы способа обратной угловой засечки
Задачу можно решить двумя путями. Первый путь предусматривает традиционную для обратной засечки схему решения, по которой находят координаты точки О' и вычисляют угловой 0О и линейный 10 элементы редукции для определения проектного положения центра фундамента О. Далее по проектным координатам точек 1, 2, 3, 4 и координатам опорных пунктов А, В, С вычисляют разбивочные углы Pj, р2, по которым находят направления главных осей с точки О. Откладывают от точки О по этим направлениям размеры половины длины и ширины фундамента и находят положение точек
Л2 , 3, 4.
Вторая схема аналогична первой с той лишь разницей, что положение точек 1, 2, 3, 4 может быть получено с помощью
вычисления |
угловых 0 Х, |
..., 0 4 |
и линейных /х, |
..., |
/ 4 |
элементов |
(рис. 12,6), |
позволяющих |
найти |
положение точек |
1, |
2, |
3, 4 сразу |
от точки О'. Примем второй путь решения, поскольку он позволяет вынести на местность искомые проектные точки без перестановки теодолита из точки О' в точку О.
Таким образом, в предлагаемом примере требуется вычислить координаты точки О' по схеме обратной однократной засечки, угловые 04 и линейные /0, ..., / 4 элементы для выноса точек О и 1, 2, 3, 4.
В качестве исходных данных приняты значения измеренных в точке О ' углов рх =93°50Ч6" и Р2 = 102° 1Г 16", а также координаты пунктов А, В и С разбивочной основы и проектные координаты определяемых
точек О, |
/, |
2, 3, 4 |
(табл. 6 ). |
|
Для |
вычисления |
координат точки О' (табл. 7) |
воспользуемся |
|
формулами |
Деламбера и Гаусса. В нашем случае |
(см. рис. 12, а) |
||
они примут |
вид . |
|
|
Т а б л и ц а |
6. |
Координаты |
исходных |
и |
определяемых точек |
|
|||
Пункт |
|
|
X, м |
|
|
|
|
К, м |
|
А |
|
|
1121,250 |
|
|
|
|
947,254 |
|
В |
|
|
3203,182 |
|
|
|
|
1334,262 |
|
С |
|
|
1092,604 |
|
|
|
|
3287,184 |
|
О |
|
|
2200,000 |
|
|
|
|
2000,000 |
|
1 |
|
|
2206,000 |
|
|
|
|
2000,000 |
|
2 |
|
|
2200,000 |
|
|
|
|
2002,000 |
|
3 |
|
|
2194,000 |
|
|
|
|
2000,000 |
|
4 |
|
|
2200,000 |
|
|
|
|
1998,000 |
|
Т абл и ц а |
7. |
Результаты |
вычисления координат определяемого пункта |
|
|||||
Обозначение |
Значение |
|
Обозначение |
|
Значение |
|
|||
Ус~УА* м |
|
2339,930 |
Ув~ Ул, |
м |
|
|
387,008 |
|
|
м |
|
-28,646 |
ХВ ~ ХА, |
м |
|
|
2081,932 |
|
|
CtgPi |
|
-0,067228 |
ctg Р2 |
|
|
|
-0,215984 |
|
|
XR~XC, М |
|
2110,578 |
У в - У с , |
м |
|
|
-1952,922 |
|
|
tgаЛо' |
|
0,979512 |
о1ло- |
|
|
|
|
44е 24' 25,2" |
|
tgolB0> |
|
-0,659510 |
(Хдо- = а0'А+Р2 ± • 80' |
|
146 35'41,2" |
|
|||
tgaсо' |
|
-1,168332 |
aCo =a0 |
/i-Pi ± 180° |
|
310°33'39,2" |
|
||
Х0 ', м |
|
2195,0997 |
УО'* |
м |
|
|
|
1999,1033 |
|
|
|
Контроль |
Уо' ? м |
|
|
|
1999,103 |
|
|
|
_ ( У с ~ r j e t g p . + t r . - r j c t g p , —( Х „ - Х с ) ' |
|
|
|
|||||
g А0' |
(x c - x A) a % ^ + ( x B- x A) a |
^ 2 + (Y B- Y cy |
|
|
|
||||
X Bt g a BO— X A tg<xAO + (Y a - |
Гв) |
|
|
|
|
|
|||
Ло-=— |
tga*o— tga^o’ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Y o = Y B+ ( X o - X B)tg<XBO-, |
|
|
|
|
(44) |
||||
Y o = Y c + ( X o - X c)tgaco-, |
|
|
|
|
|
|
|||
Ыво'= a o 'A + P 2 i 180°; оtco*= ao /t— P i i |
180°. |
|
|
|
|||||
Разбивочные элементы 0,- и /,• для точек /=0,1, |
4 могут быть |
||||||||
вычислены (табл. 8 ) по |
формулам |
|
|
|
|
|
|||
|
Y i - Y o - |
Х {- Х о - _ Y {- Y 0 > |
0, —360 |
( |
. |
(45) |
|||
|
— —— — , lo i—----- — |
|
, |
|
|
||||
|
X { — X 0 ' |
COSCLo'i |
Sin Cto i |
|
|
|
|
где 0 , отсчитывается от направления О'А.
На точность разбивки способом обратной угловой засечки оказы вают влияние ошибки собственно засечки, исходных данных, цент рирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки
28
Т абл и ц а |
8. |
Результаты |
вычисления разбивочных |
элементов |
|
|
Обозначение |
|
|
Точка |
|
|
|
|
|
О |
1 |
2 |
3 |
4 |
Y i - Y o ' , |
м |
0,897 |
0,897 |
2,897 |
0,897 |
-1,103 |
X i - X o - , |
м |
4,900 |
10,900 |
4,900 |
-1,100 |
4,900 |
tgoto-i |
|
0,1830612 |
0,0822935 |
0,5912244 |
-0,8156770 |
-0,2251020 |
а оч |
|
10°22'25",6 |
4°42'16",1 |
30°35'33",4 |
140°47'48",1 |
347°08'50",6 |
sin а оч |
|
0,180069 |
0,082016 |
0,508931 |
0,632074 |
-0,219607 |
cos а о*,■ |
0,983654 |
0,996631 |
0,860808 |
-0,774908 |
0,975589 |
|
0, |
|
145°58'00" |
140е 1751" |
166° 1Г08" |
276°23'23" |
122°54'35" |
/о ,-, м |
|
4,981 |
10,937 |
5,692 |
1,419 |
5,023 |
и редуцирования. Очевидно, что при сравнительно больших рассто яниях от определяемого до опорных пунктов влияние первых двух источников ошибок будет наиболее существенным; остальными ошиб ками можно пренебречь.
Ошибка собственно обратной засечки может быть подсчитана по формуле
где S — расстояния от определяемого до |
|
(4 6 ) |
|||
соответствующих опорных |
|||||
пунктов; |
b — расстояние между |
соответствующими |
опорными пунк |
||
тами (базис засечки); (оВАС— угол между |
исходными сторонами. |
||||
Если |
для |
приближенных |
расчетов |
принять |
SA= SB= Sc = о . |
Ьлв = ЬАС = Ьср, |
то формула (46) |
примет вид |
*^ср > |
||
|
т- ____ (47)
с з psin(P! + р 2+шВ/(с) ^ср |
|
К ’ |
|
Ошибки исходных данных учитывают по формуле |
|
||
тл,в.с |
S A + S B S A + S C |
SBSC |
л . |
W h= —-- |
\ —Г2-- +—Г2-- + Г“ Т“ C0ST’ |
(48) |
|
Sim |
|
Ь АВb АС ЬавЬаС |
|
где тА = тв = тс = тл,в,с — ошибка в положении исходного |
пункта; |
||
х= р 1 + р 2 |
+озВАС —180°. Для |
приближенных расчетов |
|
sin т Ьер |
|
(49) |
|
|
|
Рассчитаем точность определения положения точки О' для при веденного выше примера. В этом примере Scp& 1350 м; Ьср&2200 м; со£мс^80°. Примем w p = 2"; mJitB C = 5 мм. По формуле (47) получим
2 • y j l • 13,5 • 105 |
1350 |
|
т с. 3- Т.1Л5.ЛОО |
ТОЛП |
’^*М, |
2 * 1 0 * 0,99 |
2200 |
|