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
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
d7і l - 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