Файл: Лебедев, Н. Н. Курс инженерной геодезии. Геодезические работы при проектировании и строительстве городов и тоннелей учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

одинаковой или близких температурах. Тогда можно составить си­ стему уравнений поправок

1,2а! -j- 0,72Д2 -)-гг = О, 1,2А! + 1,44А2 + г 2 = 0.

Из решения этой системы найдем значения поправок Ах и А2. Поправки Ах и А2 определяют через каждые две-три недели в те­

чение полевого периода.

Рекомендуется после окончания полевого периода обработать все результаты компарирования, произведенные в течение полевого периода, и вывести среднее значение величин Ах и А2.

Величина Д2 в основном зависит от ошибок делений лимба, если участок лимба для измерения углов подобран хорошо, то и величина Д2 мала.

Для увеличения точности измерения длин сторон полигонометрии применяют двойное створно-короткобазисное звено, изображен­ ное на рис. 35, на котором показаны измеренные параллактические углы фі, срі, ф2 и ф2...

Для контроля измерений рекомендуется применять рейки с двумя парами марок. Длину базиса между одной парой принимают 2000 мм а между другой парой 1818,15 мм.

Тогда

И

Ф = Ж Ф і -

4. П а р а л л а к т и ч е с к и й м е т о д и з м е р е н и я л и н и й

На незастроенных и открытых городских территориях с успехом применяется параллактическпй метод измерения линий, разработан­ ный проф. В. В. Даниловым [5].

Наиболее точные результаты получаются при применении сим­ метричного звена с расположением базиса по середине измеряемой линии (рис. 36).

Если базис M N перпендикулярен к измеряемой линии AB и отрезок

ОМ = ON = у ,

111

где b — длина базиса, то длину линии AB определяют по формуле

S = h + h = j ctg - ^ + у ctg Y - (III.44)

В качестве базиса обычно применяют расстояние между двумя штативами, измеренное инварпымн проволоками. На штативах укрепляют отточенные на пологий конус целики, у которых

диаметр

окружности верхнего среза

равен

3—4

мм.

Верхний

 

м

 

 

конец

целика имеет сферическую

 

 

 

 

отполированную

поверхность, на

 

 

 

 

которой тонкими

штрихами

нане­

 

 

 

 

сен крест. Длину базиса измеряют

 

 

 

 

между

этими

штрихами,

а при

 

 

 

 

измерении параллактических

уг­

 

 

 

 

лов

визируют

на

ось

конусных

 

 

 

 

целиков. Базис разбивают при по­

 

 

 

 

мощи

одномпиутного или тридца­

 

 

 

 

тисекундного

теодолита

и сталь­

 

 

 

 

ной прокомпарировапиой рулетки.

Если базис расположен по середине измеряемой линии и углы а і

и а о измерены с одинаковой

точностью,

то можно

положить,

что

ошибки измерения

расстояний

Іг и

12 будут

одинаковыми,

т. е.

 

 

772-Ц~

77Ъ§ =

ТП[,

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда,

согласно

(III.44),

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

ml = ml -I-mf,,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7?is = ml ]/2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(111,45)

Напишем формулу для вычисления I в общем виде

 

 

 

 

 

Z=, TЪ ctg, а

 

 

 

 

 

 

(III.46)

Продифференцируем ее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dl - 1j c. t gct- jii b - Ъ- — -1

- w .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

de/,

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

2p

 

 

 

 

 

 

 

d l = ± d b ------ ‘---------!-----

 

 

 

 

 

 

 

 

b

,

а

Sin 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ct g —

.

а

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d l

d b

sin а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d a

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І12


Для расчетов точности примем, что sin а = у- Тогда

dl

db

I

da

(III.47)

I

b

b

p

 

Отношение — = к представляет собой коэффициент увеличения

при переходе от длины базиса к длине измеряемой стороны. После перехода к средним квадратическим ошибкам получим

(■Т- ) 2 = ( п г ) 2 + /£°- ( ~ У

(Ш.48)

Величину -у- определяют по устаиовлеииой точности для

линей­

ных измерений.

Примем, как п_прежде, на основании расчетов § 4 для полпгоно-

метрии 1 разряда - у =

1 : 17 000.

Тогда

 

Щ _ лП)

 

__ 1

(III.49)

I

'

S

12 000 '

 

Среднюю относительную ошибку измерения базиса инварными проволоками примем 1 : 100 000.

На основании (III.48) и с учетом (III.49) получим

иН

2 (т-)‘ -(т г )’} £

<IIL50>

или

 

 

Приняв ma = ±1",0,

получим

 

 

А; 16.

 

Отсюда следует, что при средней квадратической ошибке изме­ рения параллактического угла ?па = ±1 ",0 и длине базиса b = 24 м

можно с

точностью, требуемой для полигонометрических работ

1 разряда,

измерять линии длиной до 24 X 16 X 2 770 м.

Рассчитаем, с какой точностью необходимо измерять параллак­

тические углы при средней длине линии в полигонометрии 1

разряда

350 м. В этом случае к =

14. По формуле (III.50) получим

 

mа

— ] / ___2 _

1

 

к

У 289 • 1U6

Ю« = 1",2.

 

Такую точность измерения параллактического угла получить можно.

S Заказ 358

113


5. И з м е р е н и е л и н и й п о д в е с н ы м и

м е р н ы м и п р и б о р а м и

При измерении линий в полпгоиометрическнх ходах подвесивши мерными приборами действуют следующие основные ошибки: компарирования мерного прибора, вешения линий, натяжения про­ волоки, вызванные действием ветра, определения наклона мерного прибора, определения температуры, собственно измерения, фикса­ ции копцов линии, вследствие неустойчивости штативов.

В городских условиях на улицах с интенсивным транспортным н пешеходным движением часто появляется необходимость применять метод косвенных измерений линий. Поэтому к числу девяти ошибок •следует добавить еще две ошибки измерения углов и линий вспомо­ гательных элементов при косвенных измерениях линий.

Таким образом, будем считать, что на точность линейных изме­ рений действует 7 основных факторов случайных ошибок и 4 систе­ матических.

По расчетам, приведенным в § 4, действие случайных ошибок в пределах каждой линии полигонометрии 1 разряда можно допу­

стить 1

: 17 000 от

длины линии,

а

систематических

1

: 35 000.

Принимая принцип равного влияния для всех источников слу­

чайного

характера,

получаем,

что

влияние

каждого

фактора не

должно

превышать

1

 

1

что

на среднюю

длину

--------- т= =

-------,

 

17 000 Ѵ Т

45 000

 

^

 

J

пинии в 350 м составляет приблизительно 7,8 мм. На одни пролет, включая и остаток, будет 7 8 = 2,0 мм.

Предположим, что систематические ошибки все односторонние, тогда, принимая также принцип равного влияния всех четырех

факторов

систематических

ошибок, получаем для одного фактора

1

1

на

пролет в 24 м составит 0,17 мм.

~хгт:ьл—-

ч т о

За 000 • 4

140 000

 

1

Таким образом, при измерении линий подвесными мерными при­ борами в ходах полигонометрии 1 разряда влияние каждого фак­ тора случайных ошибок не должно превышать ±2,0 мм на пролете

в24 м, а систематических — ±0,17 мм. Рассмотрим каждый фактор отдельно.

Ошибки компарировапия мерного прибора. Ошибка компарирования при измерениях линий действует как систематическая, а потому ошибка в длине мерного прибора не должна превышать ±0,17 мм для полигонометрии 1 разряда.

Ошибки вешения линии. Уклонение концов мерного прибора ■от створа измеряемой линии в противоположные стороны на вели­ чину е вносит ошибку в измеряемую длину пролета, абсолютная вели­ чина которой определяется по формуле [53]

М в

2е2

(III.52)

I

 

 

■114


Можно написать

= 0,17 мм

или е = ]/0,085 I при I = 24 м,

е = 45 мм.

Ошибки натяжения проволоки. Длина хорды проволоки, под­ вешенной с натяжением, определяется формулой

 

IQ'

a s 0F

P 24

 

(III.53)

 

"

2 A F ~

где s0— длина

проволоки,

уложенной без натяжения;

 

а — растяжение единицы длины проволоки под влиянием веса;

Р — масса

единицы

длины проволоки;

 

F — сила

натяжения

проволоки.

мм. Величину Р

можно

Для пнварной проволоки а = 0,00051

принять для 1 м длины равной 0,0173 кг.

по F, получим

 

Продифференцировав

формулу

(III.53)

 

 

^ о

=

( - ^ +

^ І )dF.

(III.54)

Приняв sо = 24 м, Р = 0,0173 кг/м, F = 10 кг, а = 0,00051 мм, будем иметь

dlо

или

0,00051 • 24

(0,0173)2 • (24)3

0,0173

12 • 103

dl0= (0,70 + 0,34) dF = і,0 Ш .

Но dZо = 0,17 мм, следовательно,

dF

0,17

0,2 кг.

 

 

 

1,04

 

Таким образом, ошибки учета силы натяжения не должны пре­ вышать ±0,2 кг.

Ошибки, вызванные действием ветра. Боковая ветровая нагрузка на подвешенную проволоку будет отклонять ее от прямолинейности

в горизонтальной плоскости.

 

Длину дуги

s можно выразить формулой

 

 

s = z{l + | - | - } ,

(III.55)

где Z — длина хорды;

 

/ — стрелка

прогиба.

 

Следовательно, погрешность в измеренип от действия ветра будет

£_

(III.56)

I-

 

8*

115


Величина отклонения от прямолинейности / в середине проволоки определяется формулой

 

 

 

 

 

 

(III.57)

где q — интенсивность горизонтального

давления

в

кг/м;

I — длина пролета натянутой

проволоки;

 

 

Н — сила натяжения, равная массе груза Р.

 

 

Величину q определяют по формуле

аэродинамики

 

 

4= 6-f-,

 

 

(III.58)

где б — толщина нити.

 

 

 

 

V — ветровой

напор в м/сек.

 

 

 

 

После подстановки выражений (III.57) н (III.58) в формулу

(III.56)

получим

1 б2 ѵЧЗ

 

 

 

 

 

 

 

(III.59)

 

 

24

64

 

 

 

Примем б = 1,7 мм, Н = 10 кг. Получим

 

 

или

 

М = 0,188- 10-I0t’Ч3 (м),

 

 

 

AZ = 0,188-10-W

(мм).

 

 

 

 

 

 

При длине пролета 24 м получим

 

 

 

 

 

AZ = 0,26.10-V» (мм).

 

(III.60)

На

основании

формулы (III.60)

составлена табл. 24.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 24

 

V в м/сек

ДІ в мм

V в м/сск

AI

в мм

 

1

0,00

 

7

 

0,62

 

2

0,00

 

8

 

1,06

 

3

0,02

 

9

 

1,71

 

4

0,07

10

 

2,60

 

5

0,16

И

 

3,81

 

6

0,34

 

 

 

 

Табл. 24 показывает, что при ветре со скоростью более 5 м/сек измерения линий в ходах полигонометрии 1 разряда следует пре­ кращать, так как вносимая ошибка будет превышать допустимую величину ±0,17 мм.

Ошибки определения наклона мерного прибора. Ограничиваясь первым членом разложения в ряд, формулу поправки за наклон мерного прибора можно представить в виде

Аh

21 •

116