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: 119

Скачиваний: 2

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

существовавшей до 1962 г., также предусматривалась многоразрядность и многостадийпость построения геодезического обоснования.

Предположим, что на территории предстоящей съемки имеются пункты государственной геодезической сети вплоть до 4 класса. Встает вопрос о наиболее целесообразном выборе количества стадий дальнейшего сгущения обоснования и о і>асчете требуемой точности построения каждой стадии.

В основу расчетов примем, что конечной стадией построения гео­ дезического обоснования будут теодолитные ходы или заменяющая их микротрпангуляцпя, относительная средняя погрешность по­ строения которой равна 1 : 4000 или (Гср)к = 4000. В качестве исходной начальной стадии развития обоснования примем триангу­ ляцию 4 класса, для которой (2^ср)н = 80 000.

Предположим, что обоснование, построенное пунктами триан­ гуляции 4 класса, намечено сгустить п стадиями развития, послед­ ней из которых будут теодолитные ходы.

Целесообразно поставить условие, чтобы коэффициент пониже­ ния точности при переходе от одной стадии развития к другой бі.гл одинаковый.

Тогда можно написать для промежуточных стадий развития обоснования:

Г , =

7 \

К

откуда

JjL

К2 ’

(ПО)

Если наметим триангуляцию 4 класса сгустить двумя стадиями построения, то в этом случае

Тп — 80 000, Тк = 4000, п= 2,

V80 000

К = /2 0 = 4 ,5 .

4000

Знаменатель относительной средней точности промежуточной стадии сгущения будет

80 000

Ті 18000,

4,5

22

а предельная относительная точность 1 : 9000, что соответствует городской полигонометрни 1 разряда.

Следовательно, схема развития обоснования в данном случае будет: триангуляция 4 класса (исходное обоснование), полигонов

метрия 1 разряда, теодолитные ходы.

 

При трех стадиях сгущения получим:

 

 

К = ѵ 20,

К = 2,7.

 

5”I = 28 000 относительная

предельная точность

1 : 14 000,

Т*= 10 400

»

»

»

] : 5000,

Уз = 4000

»

»

о

1: 2000-

Эю по точности близко подходит:

1.

К полигонометрни

4 класса (1 : 25 000).

2.

К

полигонометрни

2

разряда (1 : 5000).

3.

К

теодолитным ходам (1 : 2000).

Может оказаться, что

на

участке, где надо провести съемку,

пет пунктов геодезического

обоснования.

В этом случае для расчета требуемой точности построения обо­ снования на различных стадиях примем условие, чтобы ошибка взаимного расположения двух точек последней стадии развития, расположенных на расстоянии 1 км друг от друга, с учетом ошибок измерений во всех предыдущих стадиях, не превышала величины М.

Влияние ошибок измерения в каждой стадии па суммарную ве­ личину ошибки М обозначим через пгх, т.2, m3, . . ., mn, где индексы

.у «/я» означают порядковый номер стадии построения обоснования.

Так как

ошибки

m.2, пгя, . . ., шп являются независимыми,

то можно

написать

 

М = Утп* -I-ml + 777f + . . . -f

В общем виде:

Величину 77і,- в любой стадии развития можно подсчитать по формуле

 

____________М ■А'1- 1_________

(И1)

 

‘ _

Y\+ K^ + Ki+. . . к г '"-ч

 

 

где М — общая

суммарная погрешность определения взаимного

расположения двух точек, отстоящих на расстоянии 1 км

в последней

стадии построения;

 

К — коэффициент понижения точности при переходе от одной

стадии

развития к другой, более низкой;

 

і — номер

стадии

развития.

 

Величина М на плане принимается в 0,2 мм, что при масштабе 1 : 500 на местности составляет 10 см. Как видно из формулы (1.11), величина m для дайиого номера построения і мало зависит от «п» —

23


количества стадий построений, а в основном зависит только ог принятого значения коэффициента К.

Раньше было доказано, что для того чтобы ошибки исходных дан­ ных сказывались пренебрегаемо мало на искажение измеренных элементов в уравновешенном построении коэффициент понижения точности при переходе от более высокой стадии построения к сле­ дующей более низкой должен быть не менее 2,2.

При коэффициенте К = 2,2 по формуле (1.11) рассчитаем зна­ чения гпг, т2 и тя. Принимая последовательно і равным 1, 2 и 3, получим

тг

І0К°

1,85 см,

Ѵ \ + К^-\-Кі

 

 

ТПо

10К

4,10 см,

V i +KZ+K*

 

 

10 кп- Шя = Ѵ\+кп-+к* = 9,0 см.

Так как М — 10 см принята для точек удаленных одна от другой на 1 км, то в относительной мере при S — 1 км получим

' / Я і

)

-

1

, 8 5

 

 

1

S /у р

 

1 Ü 5

5

4

0 0 0 ’

Шо ' )

-

4

, 1

0

 

 

1

5

,/у р

 

 

1 0

5

2

4

4 0 0 ’

m3

\

 

9

, 0

0

 

 

1

, s ,/у р

 

 

1 0

5

1

1 0 0 0 •

Следует отметить, что относительные точности взаимного опре­ деления двух точек, расположенных на расстоянии 1 км в различ­ ных стадиях построения, получены для уравновешенных построений и нельзя их отождествлять с допускаемыми или средними относи­ тельными ошибками в полигонометрнческих и теодолитных ходах.

Для расчета требуемой точности измерения углов и линий по формулам, приведенным ниже, необходимо учитывать, что точка, расположенная в середине полигонометрического хода, после урав­ новешивания определяется в 2,5 раза точнее, чем конечная точка хода (рассматриваем его как свободный).

Поскольку критерием фактической точности хода является полу­ ченная невязка в конечной точке хода, то для расчета требуемой точности измерения углов и линий полученные относительные точ­ ности уравновешенной полигонометрической сети следует загрубить в 2,5 раза. Тогда получим

 

2,5

1

 

 

54 000

21 600’

 

 

2.5

1

 

:

25 000

9 800

 

2.5

1

 

:

11 000

4 500

24


Предельно допустимые

невязки

в ходах различных стадий по­

строений будут

 

 

 

(

А \

 

 

V S ) п р е д

 

1 1 0 0 0

(А\

= _L_

VS ) п р е д

'

5 0 0 0

(А)

 

 

\ S ) п р е д

 

2 2 0 0

По приведенным формулам и изложенному принципу можно легко подсчитать требуемую точность в любой стадии развития геодезического построения при разном числе стадий и различных значениях коэффициента К.

Втабл. 3 приведены расчетные средние относительные ошибки

входах па различных стадиях построения при разном количестве

стадий.

Т а б л и ц а 3

 

 

Величины (/;

: S )Cp

 

 

П орядковы й

 

 

 

 

 

 

номер стадии

 

Количество стадий построспня

 

 

 

2

3

 

4

 

5

1

1 : 9800

1 : 21 600

1

: 48 000

1

: 105 000

2

1 : 4400

1 : 9800

1

: 21 700

1

: 48 000

3

1 : 4500

1

: 9900

1

: 21 700

4

___

1

: 4500

1

: 9900

5

 

1

: 4500

Средняя относительная ошибка в ходах последней стадии по­

строения при

любом количестве их получилась порядка 1 : 4500,

а предельная

1 : 2250.

Для ослабления требований к точности последней стадии по­ строения надо в расчете принять М больше 10 см, или S меньше 1 км.

Следует отметить, что данные расчета исходят из наличия только одиночных ходов, прокладываемых между пунктами высших ста­ дий обоснования.

В действительности сети полигонометрпи и теодолитных ходов строят с образованием узловых точек, что повышает фактическую точность построения против расчетной. Это повышение следует рас­

сматривать

как некоторый

запас точности.

В табл.

4 даны величины

(ті : £)урав на случай построения

обосноваиия

методом триангуляции.

При расчетах требуемой точности измерения углов в триангу­ ляционных построениях следует учитывать, что при уравновешивании

25


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

 

 

 

Величины ( 7 И (. : S)ypan.

 

 

Порядковый

 

 

 

 

 

 

 

 

номер

 

Количество стадий построения

 

 

построения

 

 

 

 

2

 

3

 

 

4

 

5

1

1 : 24 000

1 : 54 000

1

: 119 000

1

263 000

2

1 : 11 000

1 :

25 000

1 :

54 000

1

120 000

3

1 :

11 000

1

:

25 000

1

54 000

4

 

1

:

11 200

1

25 000

О

 

 

 

1

И 200

углов в треугольниках за счет условий фигур средняя квад­

ратическая ошибка уменьшается. Коэффициент уменьшения ] /2/3 = = 0,82, следовательно (ліуг)ур = 0,82 (ш-уг)„зм. Это обстоятельство учтено в формулах для предвычпсленпя ожидаемых ошибок в триан­ гуляционных построениях.

В триангуляционном ряду, состоящем из равносторонних тре­ угольников, относительная ошибка n-ой стороны без учета ошибки

выходной стороны определяется

формулой

 

= 0,82

///уГ г.

 

 

~РП

ms

 

 

При заданной величине — свободного ряда из п треугольников

■->л

 

 

получпм

 

 

т.

\ Sn

( 1. 12)

уг U,82 V п

 

3. Р а с ч е т

т р е б у е м о й т о ч н о с т и и з м е р е н и я

у г л о в и

л и н и й в п о л и г о н о м е т р и ч е с к и х

 

п т е о д о л и т н ы х х о д а х

Ожидаемая средняя квадратическая ошибка определения поло­

жения

конечной

точки свободного

полигонометрического

и л и тео­

долитного хода

определяется

формулами:

 

для

вытянутых ходов

 

 

 

 

 

 

АГ- = р2 [s] + r

2

I

_ JL

ГС+ 1.5 [S]2.

(1.13)

 

[ s ]2

+

 

26


для изогнутых ходов

і«л-1

 

M 3 = ^[s] + W + - ^ f - 2 ^."Ы -

а-14)

і-1

 

Для вытянутых и ломаных ходов, опирающихся с двух концов на стороны с исходными дирекционными углами, формулы соответ­ ственно будут:

ІѴР= р2 [s] + Я2 [s]2 +

[s]2j

(1.15)

M- = P2 [s] + Я2£ 2 + -3- 2

° l «■

(1.16)

І=1

 

 

Вформулах (1.13)—(1.16):

р— коэффициент влияния случайных ошибок при измерениях

линий; Я — коэффициент влияния систематических ошибок при изме­

рениях линий;

 

 

Is] — длина

полигонометрнческого хода;

 

L — длина

диагонали, соединяющей начальную и конечную

точки

хода;

измерения

углов;

7/г.р — средняя квадратическая ошибка

п — число

линий в ходе;

с номером

і и конечной

Di, п+1 — расстояние между точкой хода

(п +

1)-той точкой хода;

 

и центром тя­

Di, ц — расстояние между точкой хода с номером і

жести полигонометрического хода.

Если стороны полигонометрического хода измерены коротко­ базисным или параллактическим методом или дальномерами, то коэффициенты р и Я, отнесенные на один метр измеряемого расстоя­

ния, утрачивают

свой

смысл.

 

 

 

 

 

В этих случаях формулы (1.15) и (1.16) принимают вид:

 

М"-=

>,1»; +■

n+ 3 r

,2

 

(І-П)

 

)2 12

1 J ’

 

 

м -

 

p2

 

n U'

 

(1-18)

 

 

 

t-x

 

 

 

каждон

линии.

случайная

ошибка

измерения

 

 

 

 

 

При применении светодальномеров ошибки измерения линий

имеют в основном

случайный характер

и

мало

зависят

от длины

27