Файл: Донских, И. Е. Створный метод измерения смещений сооружений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

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

где т А и т'с А— ожидаемые средние квадратические ошибка

измерения угла ß, обусловленные влиянием внецентренной уста­ новки теодолита, выраженные в радианах.

Если правую часть формулы (1.10) умножить на sAi, то полу­ чим тс,А — ожидаемую среднюю квадратическую ошибку опре­

деления Li — нествориости

пункта

і (отстояние пункта і от

прямой AB, измеряемое по перпендикуляру к AB), обусловлен­

ную влиянием /|

 

 

 

тс, А

к

sBi

(I.12>

/ 6

SAB

 

 

Обозначив

 

 

 

и учтя равенство (см. рис. 6)

 

 

SBi

= S AB

SAi ’

 

будем иметь

 

 

 

т с . А = - т т Ѵ - Ь і ) -

( І . 1 3 >

 

V О

 

 

Пользуясь методикой доказательств Ю. В. Кемница, ожидае­ мые средние квадратические ошибки определения нествориости пункта і, обусловленные влиянием редукции визирных целей в пунктах В и і, соответственно составят

 

a.14)

L

(1-15)

w' . ‘ = Y V

 

где к — линейный элемент редукции визирных целей при уста­ новке их в соответствии с требованиями инструкции.

Обычно принимают

 

h = U = l,

(1-16)

тогда на основании (1.13) — (1.15) mAtL — ожидаемая

средняя

квадратическая ошибка совместного влияния погрешностей цен­

трирования теодолита

в пункте А, а визирных целей — в пунк­

тах В и і (ход прямо)

будет равна

 

m A , L = V m c , A + m r , B + m r , i = У Т q ’

( L 1 7 )

где

q = V

(1-*,)*+*?+ 1.

(1.18>

24


Для обратного хода, когда теодолит установлен в пункте В, ;а визирные цели — в пунктах А и і, получим

 

 

 

 

 

 

(1.19)

 

 

 

 

L

 

(1.20)

 

 

 

 

/ V ( I - * /) ,

 

 

 

 

 

 

«

 

. -

/ 6

(1.21)

 

 

r-1

 

 

На

основании (1.16)

и

(1.19) —(1.21) для обратного

хода

(будем

иметь

 

 

 

 

 

 

m B , L = Ѵ т 1в + т г , А + К Л = - у = - Я-

(1-22)

Вес определения нестворности пункта і из ходов прямо и •обратно, обусловленный влиянием только ошибок центрирования и редукции, получим по формуле

PL .I = PA ,L + P B .L =

+

m B , L +

m A , L

 

 

lA , L

lB ,L

m A , L m B , L

тогда

 

 

 

 

m A , L m B ,L

(1.23)

 

]/rmA,L + mB.L

 

 

где rati j — ожидаемая средняя

квадратическая

ошибка опре­

деления нестворности пункта і относительно створа AB, обуслов­ ленная только влиянием погрешностей центрирования и редук­ ции при проложении ходов прямо и обратно.

На

основании (1.17),

(1.18), (1.22)

и

(1.23)

будем иметь

 

 

,

J4

_

 

 

 

(1.24)

 

 

L'1

/ 6 / 2

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

1

q

j/(l_ é ,.), + £?+l

 

V 1 —

(1 -bi)

Q7 — / Т / ' 2 ~

 

/ ¥ / 2"

 

 

 

 

 

V 6

отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q c =

,

1/6

=

 

(1-25)

Действуя точно так же, как и при получении формул (1.12) —

(1.25), на основании

(1.11) для установки теодолита и визирных

целей с минимально возможной

погрешностью получим

 

 

 

m'L i =

,

 

 

( 1-26)

25


где

Q c

3 / 2

(1.27)

Коэффициенты Qc и Q'c, вычисленные соответственно по фор­ мулам (1.25) и (1.27), приведены в табл. 2. Зная Qc (или Q ') и

задаваясь значением I (или V) — линейным элементом внецентренной установки теодолита и визирных целей, по формулам (1.24) или (1.26) легко получить ть>і (или m'L () — ожидаемые

средние квадратические ошибки определения нестворности — по материалам проложения ходов прямо и обратно, обусловленные только влиянием погрешностей центрирования теодолита и ре­ дукции визирных целей.

 

 

 

Т а б л и ц а 2

ki

«e

 

k.

 

1

0,0

2,45

4,24

1,0

0,1

2,56

4,44

0,9

0,2

2,67

4,63

0,8

0,3

2,75

4,77

0,8

0,4

2,81

4,87

0,6

0,5

2,82

4,90

0,5

Считая / и I' величинами постоянными, а й,- — изменяющейся в пределах что возможно только в случае, когда пункт і (см. рис. 6) принимается текущим на отрезке, ограни­

ченном пунктами А и В,

формулам (1.24) и (1.26) с учетом

(1.25) и (1.27) можно придать вид:

 

 

тс,г = -4= г } / 1 - М

І - А і) dkt,

(1.28)

У 6

о

 

 

т,.г = ~ =

j 1 /1 - M

l - k t) dkh

(1.29)

3 / 2

о

 

 

где тс,г и т'с r — средние

квадратические величины

влияния

ошибок центрирования и редукции, свойственные соответственно установке теодолита и визирных целей с соблюдением требова­ ний инструкции и с минимально возможной погрешностью.

На основании (1.28) и (1.29), будем иметь

тсг = 0,34/

(1.30)

т'с г -■ 0,201' } ’

26


отсюда

 

 

(1.31)

Задаваясь значениями I и

по формулам (1.30) получим

средние квадратические величины влияния ошибок центриро­ вания теодолита и редукции визирных целей и, наоборот, за­ даваясь величинами тСіТ и tric г, по формулам (І.ЗІ) получим

I и I' — линейные элементы внецентренной установки приборов, по величине которых можно установить способ центрирования или класс точности изготовления приспособлений для принуди­ тельного центрирования приборов.

Если все пункты створа закрепить клиновидными знаками конструкции Н. Н. Лебедева [5], обеспечивающими принуди­ тельное центрирование приборов с погрешностью порядка 0,015 мм, ожидаемое искажение определяемых нестворностей, обусловленное влиянием только погрешностей центрирования и редукции, согласно (1.30) составит

m, = 0,34-0,015 мм = 0,005 мм,

а при центрировании оптическим отвесом с минимально возмож­ ной погрешностью порядка 1,0 мм будем иметь

т'

=0,20-1,0

мм = 0,20 мм.

С,Г

1

Г Л А В А II

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВ

§ 5. Некоторые источники ошибок определения нестворностей

Одним из главных источников ошибок створных наблюдений по способу измерения малых углов является ошибка визиро­ вания, определяемая по формуле

тѵ = — ,

(ІІ.1)

V

 

где со — разрешающая способность невооруженного

глаза, а

V— увеличение зрительной трубы прибора.

 

Разрешающая способность невооруженного глаза, измеряе­ мая в угловой мере, является функцией многих факторов, в том числе строения глаза, освещенности и формы рассматриваемой цели, ее фона и цвета, состояния организма наблюдателя и т. д. При перенапряжении мышц глаза острота зрения понижается. На основании астрономических наблюдений и измерения диа­ метра светочувствительных элементов сетчатки глаза разрешаю­ щая способностьглаза оказалась равной 60". Однако известны случаи, когда острота зрения у человека доходит до 0",5.

По исследованиям Г. И. Кузнецова |46], выполненным на гребне и в потерне плотины Братской ГЭС, установлено, что со, входящая в формулу (II. 1), составляет 18".

Наклон оси вращения теодолита в створных наблюдениях приводит к смещению визирной оси относительно центра знака постановки теодолита и тем самым искажает величину изме­ ряемой нестворности. Поэтому проверка уровня при алидаде горизонтального круга теодолита и приведение оси вращения его в отвесное положение должны выполняться особо тщательно. Влияние этой ошибки на величину измеряемой нестворности аналогично влиянию внецентренной установки теодолита.

Наклонное положение оси вращения трубы может быть след­ ствием неравенства подставок трубы теодолита и диаметров цапф или неправильной установки оси алидады горизонтального круга. Если наклон оси трубы теодолита обусловлен только

28


неравенством подставок трубы и неравенством диаметров цапф, то в наблюдениях при двух положениях круга влияние этой ошибки полностью исключается. Ошибка в положении оси вра­ щения трубы, вызываемая неправильной установкой оси вра­ щения алидады, не опасна, так как ее влияние при малых углах наклона визирной оси на створе ничтожно мало.

Ошибка, обусловленная изменением фокусировки трубы тео­ долита, может заметно исказить результаты створных наблю­ дений. Ее величина зависит от качества изготовления отдельных деталей трубы теодолита и от разности расстояний от теодолита до визирных целей. Она особенно опасна при наблюдениях на короткие расстояния, когда приходится значительно перемещать фокусирующую линзу. В связи с этим работа фокусирующей си­ стемы трубы должна тщательно исследоваться, а теодолиты с плохо изготовленными фокусирующими системами должны выбраковываться.

Влияние параллакса сетки нитей трубы теодолита может исказить результаты створных наблюдений. Эта ошибка при­ обретает важное значение потому, что все наблюдения на створе выполняются с переменой фокусировки трубы. В силу этого фокусирование трубы «по глазу» и «по предмету» следует выполнять со всей тщательностью.

В теодолитах, применяемых для определения горизонталь­ ных смещений сооружений по способу измерения малых углов, необходимо выполнять исследования рема микрометра, а наблю­ дения вести на разных делениях барабана и вводить поправки за рен.

Важнейшими и мало изученными источниками искажения величин определяемых горизонтальных смещений гидротехниче­ ских сооружений являются ошибки, обусловленные наклонами сооружения в сторону верхнего и нижнего бьефа, являющиеся результатом сезонного изменения температуры бетона сооруже­ ния, изменений уровня воды в водохранилище и инженерно­ геологических свойств основания.

В § 1 отмечалось, что при наполнении водохранилища на участке понура образуется «воронка оседания», а сооружение, оказавшись на склоне воронки, наклоняется в сторону верхнего бьефа. По мере сработки водохранилища, т. е. по мере пониже­ ния уровня воды в водохранилище, происходят наклоны соору­ жения в сторону нижнего бьефа.

Наибольший наклон сооружение получает в сторону верхнего бьефа после затопления строительного котлована и наполнения водохранилища. Поэтому при монтаже статорных колец гидро­ агрегатов последним дается наклон до 0,5 мм на 1 м в сторону нижнего бьефа. После наполнения водохранилища этот наклон исчезает и статорные кольца принимают горизонтальное поло­ жение. Так, статорные кольца Волжской им. В. И. Ленина гидроэлектростанции устанавливались с наклоном к горизонту

29-