Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
НОВАЯ
ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ
ТЕХНИКА ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
П О Д О Б Щ Е Й Р Е Д А Н Ц И Е Й П Р О Ф . В. А . В Е Л И Ч Н О
Допущено Министерством высшего
исреднего специального образования СССР
вначестве учебного пособия для студентов строительных
специальностей
М О С К В А « В Ы С Ш А Я Ш К О Л А »
1973
6С1
Н72 УДК 528.5
В.А. Величко, С. Ф. Мовчан, В. Е. Дементьев,
А.С. Федоров, Н. В. Ангелова.
Новая геодезическая техника и ее применение в
Н72 строительстве. Учебное пособие для вузов. Под ред. проф. В. А. Величко. М., «Высшая школа», 1973.
224 с. с ил.
На обороте тит. л. авт.: В. А. Величко, С. Ф. Мовчан,
В.Е. Дементьев и др.
Вучебном пособии излагаются новые методы гео дезических работ и соответствующие им приборы. Приводятся примеры выполнения инженерно-геодези ческих работ из отечественной и зарубежной практики строительства.
Книга представляет собой учебное пособие для
студентов старших курсов и аспирантов |
строительных |
||||||
ВУЗов и |
факультетов |
при изучении |
ими |
специальных |
|||
вопросов |
инженерной |
геодезии, а также для инженеров |
|||||
и техников-геодезистов, |
работающих |
в |
строительстве, |
||||
при обучении |
их |
на |
курсах повышения |
квалификации. |
|||
Н 0271—412 |
-БЗ/46—17—73 |
|
|
||||
001(01)—73 |
|
6С1 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Р е ц е н з е н т ы : |
|
|
||
Кафедра |
инженерной |
геодезии Киевского инженер |
|||||
но-строительного |
института. |
|
|
||||
Докт. техн. наук |
В. 3. Пащенков. |
|
|
(6)Издательство «Высшая школа», 1973.
fee.публичная маучг.о - техкн .в кая
Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А
Предисловие
Учебное пособие написано- в соответствии с основными поло жениями второй (специальной) части программы курса инженер ной геодезии для студентов строительных вузов и факультетов. Изучение этой части курса проводится факультативно в 10-м или 11-м семестрах. Специальные вопросы инженерной геодезии чи таются также на курсах повышения квалификации инженеровстроителей и инженеров-геодезистов, работающих в строитель стве. Объем отводимого времени составляет, обычно, 16—30 ч.
Одной из особенностей современного строительства является его массовость и «скоростной» характер, обусловленный приме нением мощной строительной и землеройной техники, а также применением типовых и унифицированных деталей, изготавлива емых индустриальным способом. Скоростной характер строитель ства требует и скоростных методов его геодезического обеспече ния. Другая особенность — повышение точности геодезических разбивочных работ, геодезического контроля в -процессе возведе ния сооружения и монтажа технологического оборудования в цехах промышленных предприятий. Это относится к строитель ству высотных сооружений, антенн радиотелескопов, направляю щих значительного протяжения, автоматических поточных линий,
конвейеров и |
т. п. Появилось и технологическое |
оборудование |
(«физические |
машины» — ускорители заряженных |
частиц), тре |
бующее прецизионной точности установки и дистанционного гео дезического контроля в процессе его работы из-за наличия радиа ционного фона.
Внастоящее время геодезическая служба в строительстве со своими традиционными инструментами и методами не всегда со ответствует уровню механизации строительства, как на этапе изысканий, так и на других этапах геодезического контроля. Имеющееся несоответствие геодезисты устраняют за счет разра ботки новой геодезической техники и более прогрессивной мето дики ее применения. Поэтому необходимо усилить пропаганду новой геодезической техники в среде студенческой молодежи,, будущая специальность которой связана в' какой-то мере с инже нерной геодезией.
Всоответствии с опытом преподавания специальных разделов инженерной геодезии в МИСИ им. Куйбышева наиболее целе сообразным, по мнению авторов, является чтение обзорных лек ций по вопросам новой геодезической техники с показом резуль татов ее применения в строительстве. Приводимые примеры
3
должны быть типичными для профиля инженеров, готовящихся на данном факультете.
Настоящее учебное пособие написано с учетом прочитанных лекций. Чаще всего приводится начальная и конечная форма уравнения и дается специальное толкование того или иного воп роса в таком виде, чтобы была ясна идея постановки вопроса и цель. При этом используется математический аппарат и сведения по физике, электро- и радиотехнике, приобретаемые студентами на первых двух курсах. Описание радиотехнической аппаратуры дается поблочно. Иллюстративный материал дополняется диа граммами напряжений, токов, характера поляризации колебаний, модуляции и т. п., имеющими место в данном блоке описываемо го прибора. Для лиц, интересующихся более детальными сведе
ниями, даются |
ссылки на |
отечественную, доступную студентам, |
||
литературу. |
|
|
|
|
В пособии |
отражены |
результаты |
исследовательских |
работ |
по новой геодезической технике, получивших развитие |
на ка |
|||
федре инженерной геодезии МИСИ |
в последние годы. |
|
Учебное пособие написано коллективом авторов, главным об разом преподавателями кафедры инженерной геодезии МИСИ
им. Куйбышева проф. д. т. и. В. А. Величко (§§ |
I I . 1—П.7; III.1 — |
||
III А; IV. 1—IV.4; |
IV.7, V . l ; V.3), ст. препод. |
С. |
Ф.- Мовчаном |
(§§ IV.5 и IV.6), |
канд. техн. наук В. Е. Дементьевым (§§ II.8, |
||
V.4—V.6), инж. А. С. Федоровым (§§ 1.7 и V.2), канд. техн. наук |
|||
Н. В. Ангеловой |
( 1.1—1.6). Редакционный план |
пособия и на |
учно-методическое редактирование выполнены проф. В. А. Ве личко.
Авторы благодарят рецензентов докт. техн. наук В. 3. Пащенкова и канд. техн. наук Т. Т. Чмчяна за ценные замечания, способствовавшие улучшению структуры и содержания рукописи. Авторы признательны также инженеру-геодезисту Гипроводхоза А. В. Величко за помощь в графическом оформлении рукописи. Авторы заранее выражают благодарность всем читателям, кото рые найдут возможность прислать свои критические замечания по поводу настоящего учебного пособия.'
|
Г Л А В А I |
НЕКОТОРЫЕ |
СВЕДЕНИЯ ИЗ ОПТИКИ И СВЕТОТЕХНИКИ |
§ |
I. 1. Природа и скорость света |
Свет представляет собой электромагнитное излучение опти |
ческого диапазона. Скорость света в соответствии с теорией Мак- - свелла (1831—1879 гг.) зависит от свойств среды, в которой он распространяется. Излучение света сопровождается переносом, энергии. По современной классификации [1.7] оптический диапа
зон занимает |
полосу частот от 3-Ю1 5 до 3- |
101 2 Гц, что |
соответ |
ствует длине |
волн от 0,1 мкм до 100 мкм. |
Видимый |
диапазон |
ограничен полосой частот 1,3-1015—2,6-1015 Гц, что соответствует, приблизительно, длине волн от 0,40 до 0,76 мкм.
Современное представление о свойствах и природе света ис ходит из предположения о единстве его волновых и квантовых свойств. Основоположником волновой теории света является Гюй генс (1629—1695 гг.). Согласно его теории свет рассматривается как волновое движение, распространяющееся в особой упругой среде — эфире. Каждая точка эфира, до которой доходит световая
волна, становится самостоятельным центром возбуждения |
вто |
||
ричных элементарных световых волн, |
v - * . * ^ |
|
|
Основоположник корпускулярной |
п^«радй |
света — Ньютон |
|
(1643—1727 гг.). По его теории свет представляет собой |
поток |
||
мельчайших частиц — корпускул, испускаемых |
источником |
света |
|
прямолинейно во все стороны. |
|
|
|
Квантовая природа света была |
сформулирована Планком |
(1858—1947 гг.), развита далее Эйнштейном (1879—1955 гг.) и другими учеными. Согласно этой теории, основанной на прерыви стости всех процессов, излучение и поглощение световой энергии может происходить только определенными порциями — квантами, кратными некоторому значению hv, постоянному для данной час тоты излучения. По Планку энергия, содержащаяся в одном кванте,
Е = Av,
где h — 6,624-Ю- 2 7 эрг/с (постоянная Планка); v — частота коле баний света.
В 1905 г. Эйнштейн, развивая теорию Планка, изложил фо тонную теорию, согласно которой световое излучение рассматри вается как поток фотонов, являющихся частицами материн, обла-
5
дающими энергией, импульсом (произведением силы на время действия) и массой движения. Соединение корпускулярных и волновых свойств света позволило Эйнштейну объяснить такие, , несовместимые для того времени явления, как интерференция
'света и фотоэффект, а также другие сложные явления физиче ской оптики. Этот взгляд на природу света оправдывает примене ние на практике как квантовой, так и волновой (электромагнит
ной) теории света, в зависимости от того, какие свойства преоб
ладают в используемом |
световом явлении. Полное |
раскрытие |
|
двойственного характера природы света — задача |
современной |
||
науки. |
|
|
|
Значителен вклад русских ученых в формирование |
взглядов |
||
о природе и свойствах |
света. В 1889 г. А. Г. Столетов |
(1839— |
1896) открыл фотоэлектрический эффект, сущность которого со стоит в том, что некоторые вещества при облучении их светом из лучают электроны. А. Г. Столетовым впервые в мире был создан фотоэлемент — прибор для преобразования световой энергии в электрическую. В наше время немыслимо развитие таких отрас лей науки и техники, как автоматика, телемеханика, телевидение и других без использования фотоэффекта.
Большое значение имеет открытие П. Н. Лебедевым (1866— 1912) светового давления, что имело огромное значение для под тверждения электромагнитной теории света. Работы П. Н. Лебе дева доказали наличие у электромагнитных волн не только энер гии, но и импульса и массы, и послужили исходным пунктом для установления соотношения между массой и энергией.
Существенное практическое значение имеют работы С. И. Ва вилова (1891—1951) в области люминесцентного свечения.
Наши современники академики Н. Г. Басов и А. И. Прохоров являются создателями первого молекулярного квантового генера тора на аммиаке (1954 г.). Эта работа явилась основой для осу ществления принципов квантового усиления и генерации электромагнитных волн оптического диапазона, что привело к созданию лазера на рубине (1960 г.), газового лазера (1961 г.) и, наконец, полупроводникового лазера (1962 г.).
Втехнике использования электромагнитных волн для инже нерно-геодезических целей, в частности для измерения расстоя ний по времени и скорости распространения света, большое зна чение имеет знание скорости в воздушной среде в момент изме рений. Скорость света в свободном пространстве (вакууме) по современным данным
с= 299792,5 ± 0,4 км/с.
Вфизике для характеристики скорости пользуются термином «фазовая скорость», имея в виду скорость, с которой передается фаза колебаний от одной точки пространства к другой. Фазовая скорость в вакууме не зависит от частоты колебаний; при распро
странении же колебаний в воздухе — зависит от частоты (длины
6