- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
§ 41. О ВЛИЯНИИ НЕПРАВИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ИНСТРУМЕНТА НА ИЗМЕРЯЕМЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И УГЛЫ
Примем, что взаимное расположение осей инструмента и уровня правильно, но в результате неправильной установки инструмента его вертикальная ось отклоняется от отвесной линии на некоторый угол; как следствие этого, оказываются в наклонном положении все части инструмента, в том числе и горизонтальная ось вращения трубы. Если наклон ее обозначить через д, то ошибка у в измеряемом направлении выразится формулой у — д • V. При обоих положениях вертикального круга направление наклона оси не изменится, его влияние будет с одним знаком и в среднем из отсчетов при КП и КЛ не исключится. Для разных направлений с данного пункта ошибка за наклон оси вращения теодолита будет различной: для линии визирования в направлении наклона оси будет равна нулю, а в направлении перпендикулярном будет иметь максимальное значение; для других направлений ошибки будут иметь промежуточные значения.
В общем случае
= |
= |
180е, 1 |
(VII. 13) |
|
Мс = Вс + Ч с \ , ^ с = Ьс + дс1%чс±Ж<> ) |
||||
|
и
= Ьа~ЬС + ЯА ^ -дс |
(VII.14) |
т. е. при измерении угла при двух положениях круга влияние наклона вертикальной оси не исключается; оно зависит как от величины наклона оси д, так и от угла наклона V линии визирования. Наибольшее значение
ошибки будет при |
= —-дс = дтах» что может |
быть в полигонометри- |
ческом ходе при ИА — А^с ^180° при наклонах |
инструмента в перпен- |
|
дикулярном ходу |
направлении. |
|
Влияние неправильных сопряжений осей инструмента и его установки мало при развитии геодезических сетей вследствие малости углов наклона V между наблюдаемыми пунктами. В инженерно-геодезических работах углы наклона V и их колебания могут быть значительными. Поэтому при угловых измерениях для решения инженерно-геодезиче- ских задач к тщательности поверок и юстировки теодолитов предъявляются высокие требования. В особенности это относится к обеспечению горизонтальности оси вращения ,трубы. При значительной величине углов наклона на визирные цели следует пользоваться теодолитами, снабженными накладными уровнями для приведения оси вращения трубы в горизонтальное положание, например теодолитами типа ТТП.
{§ 42. ЦЕНТРИРОВАНИЕ ТЕОДОЛИТА. ПРИВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ К ЦЕНТРАМ ЗНАКОВ
Перед измерением горизонтальных углов теодолит должен быть центрирован, т. е. его вертикальная ось совмещена с отвесной линией, проходящей через знак, фиксирующий в натуре вершину измеряемого угла (центр, кол, веха и т. п.).
Установим требования к точности центрирования теодолита. Пред-
варительно |
получим V выражение, |
определяющее |
ошибку |
измеряемого |
||||||||||
с пункта |
С на пункт М направления от несовмещения |
оси |
теодолита |
/ |
||||||||||
|
|
|
|
|
У |
|
с вершиной С измеряемого угла |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
(рис. VII.21). Линейную величину |
|||||||
^ с ^ г г ^ Ж . |
|
|
|
у |
несовпадения |
центра инструмента |
/ |
|||||||
|
|
|
с центром знака С обозначим через е, |
|||||||||||
\ |
ом(6м) ^ |
— |
а |
|
Угол при / |
между С и наблюдаемым |
||||||||
^ Л г х ^ . — |
|
|
|
пунктом М (по ходу часовой стрелки) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
через |
вм. |
|
|
измерении |
над- |
||
|
|
|
Рис. УП.21 |
|
|
|
В |
результате |
||||||
|
|
|
|
|
|
лежит |
получить |
направление |
СМ, |
|||||
вательно, |
|
|
|
|
|
фактически |
измеряется |
/Ж", следо- |
||||||
из-за неточности центрирования направление СМ будет |
оши- |
|||||||||||||
бочно на |
величину х. |
С1М |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Из |
треугольника |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
= |
|
51П9м. |
|
|
|
|
(VII.15) |
||
При |
|
8 м |
= 90° максимальное |
значение |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(VII.16) |
Будем рассматривать е как ошибку центрирования гац, тогда х выразит влияние этой ошибки на измеряемое направление. Наибольшее
значение влияния этой ошибки на угол шу будет равно |
|
Шу = 2тпц. |
|
На основании ^11.16) |
|
е = |
(VIIЛ 7) |
Если потребовать, чтобы максимальное влияние ошибки центрирования было менее половины средней квадратической ошибки измерения
угла, то допустимое |
з н а ч е н и е в ы р а з и т с я |
|
|
1 тУ л |
|
При 7% = 30" и |
А = 500 м тп — 2 см. |
й—100 м ттгц = 0,5 см. |
Для уменьшения |
влияния этой ошибки в полигонометрических |
|
ходах ограничивают |
минимальные длины |
сторон. |
Совершенно аналогичное влияние оказывает несовпадение визирной цели с отвесной линией, проходящей через центр наблюдаемого пункта. В этом случае на рис. VII.21 точку / обозначим через 5, понимая под ней точку визирования, а е и 6м — через ё и 6м. Тогда
хе'р" 51П М- XVII. 18)
=й
Вэтом случае х следует рассматривать как ошибку направления с пункта М.
При угловых измерениях на пунктах государственной геодезической сети, как правило, не добиваются тщательного центрирования инстру-
мента |
и |
визирной |
цели |
над |
центром |
пункта, |
|
|||||
а производят |
определение |
величин |
е, 6 и ё , 6' |
|
||||||||
и вводят в результаты измерения поправки. |
|
|
||||||||||
Поправка |
за |
внецентренное |
положение |
|
||||||||
и н с т р у м е н т а |
называется |
|
поправкой |
з а |
|
|||||||
ц е н т р и р о в к у |
и обозначается через с; она |
|
||||||||||
вычисляется по формуле (\г11.15). |
|
|
в и- |
|
||||||||
Поправка |
за внецентренное |
|
положение |
|
||||||||
з и р н о й |
ц е л и |
называется |
поправкой |
за |
|
|||||||
р е д у к ц и ю |
и обозначается |
через г; |
она |
вы- |
|
|||||||
числяется по формуле (VII.18). |
|
|
называется |
|
||||||||
Введение |
указанных |
поправок |
|
|||||||||
п р и в е д е н и е м н а б л ю д е н и й к ц е н - |
|
|||||||||||
т р а м з н а к о в . |
Величины е, 6 и е', 6' назы- |
|
||||||||||
ваются |
элементами центрировки |
и |
элементами |
Рис. VI1.22. Элементы |
||||||||
редукции, а в совокупности — |
э л е м е н т а м и |
|||||||||||
приведения |
||||||||||||
п р и в е д е н и я . |
Элементы |
|
приведения |
на- |
|
|||||||
глядно проиллюстрированы на рис. VII.22. |
|
|
||||||||||
При |
точных угловых |
измерениях |
в строительстве допускаемые |
ошибки центрирования иногда характеризуются сотыми долями миллиметра; в этом случае обеспечивают точное непосредственное центрирование с использованием дополнительных приспособлений.
§ 43. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ
Будем считать, что поверки и юстировка теодолита произведены. Работа по измерению углов на станции выполняется в следующем порядке:
1) установка |
теодолита в |
рабочее положение: |
а) |
центрирование |
||
инструмента; б) приведепие оси инструмента |
в |
отвесное положение |
||||
(нивелирование инструмента); |
в) установка |
трубы |
для |
визирования; |
||
2) измерение горизонтальных углов (направлений); обработка жур- |
||||||
нала наблюдений и контроль измерений на станции. |
|
|||||
Для измерения горизонтальных углов применяются преимущественно |
||||||
способы: гспособ |
приемов для |
измерения одного |
угла, |
способ круго- |
вых приемов при измерении углов на станции между тремя направлениями и более и способ повторепий.
7 Заказ 495
Способ |
приемов |
|
|
|
Для измерения угла АСВ (рис. VII.23) |
теодолит |
устанавливают |
||
в вершине угла С и, закрепив лимб, наводят трубу на заднюю точку |
А. |
|||
Закрепив |
алидаду, |
производят |
отсчет аг |
по |
горизонтальному кругу. Далее открепляют
Валидаду, визируют на переднюю точку В и делают отсчет а2. Величина измеряемого угла |5 = аг — а2.
Такое измерение угла называется п о л у -
|
п р и е м о м . |
Для |
контроля |
и |
ослабления |
|
|
влияния инструментальных погрешностей угол |
|||||
|
измеряют |
при |
втором положении |
вертикаль- |
||
А |
ного круга, сместив |
лимб на |
угол, близкий |
|||
|
к 90°. |
Два |
таких |
измерения |
составляют |
прием.
Из результатов измерений в полуприемах вычисляют среднее значение измеряемого угла.
Способ круговых приемов
Установив теодолит над точкой, визируют последовательно на все направления по ходу часовой стрелки и производят отсчеты. Последнее наведение делают на начальное направление, чтобы убедиться в неподвижности лимба. Эти действия составляют первый полуприем.
Во втором полуприёме лимб смещают на угол, близкий к 90°, переводят трубу через зенит и последовательно визируют на все направления, но в обратном порядке — против хода часовой стрелки.
Способ повторений
Сущность способа повторений заключается в последовательном откладывании на лимбе величины измеряемого угла; при этом отсчеты делаются только два раза — в начале и в конце измерений, что ослабляет влияние ошибок отсчетов. Поэтому способ применяется при измерении теодолитами с отсчетными приспособлениями малой точности.
Измерение угла производится в следующем порядке. Установив теодолит над вершиной угла, закрепляют алидаду так, чтобы отсчет по лимбу был близок к 0°. Открепляют лимб, визируют на левую точку и делают отсчет а. Поворотом алидады визируют на правую точку и берут приближенный отсчет для контроля. Закрепив алидаду, вращением лимба снова визируют на левую точку, но отсчета не берут. Закрепляют лимб и вращением алидады снова визируют на правую точку. Эти действия повторяются столько раз, сколько повторений предусмотрено заданием при измерении углов.
Второй точный отсчет Ъ делается при последнем визировании на правую точку. Измерение угла повторяют при другом положении круга. Измеряемый угол вычисляют по формуле