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
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-