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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

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

сительно створа AB. Опустив из контрольного пункта і перпен­ дикуляр іі' на створ AB, получим отрезок іі' = Ь'{ — нестворность

контрольного пункта і относительно створа AB.

Контрольный пункт і устанавливается с отклонением от ство­ ра AB в несколько сантиметров, а величина смещения невели­

ка, так что угол ß *, измеряемый для

определения

нестворности

контрольного пункта і относительно створа AB, и угол ф всегда

будут малы, поэтому

 

 

 

 

Ui = SAl sin ßl ~ ~

= L<>

(11.19)

где sAi — расстояние

от исходного пункта А

до

контрольного

пункта і.

(11.19) вторым

и последующими членами

Пренебрежение в

разложения sin ßi в

ряд окажет ничтожно

малое

влияние на

точность определения Li. Знак Li определяется знаком угла ßi по правилу, изложенному в § 6.

С целью получения формул для оценки точности определе­ ния Li и расчета необходимой точности измерения ßi и sAi — полярных координат пункта і формулу (11.19) продифференци­ руем по независимо измеренным ßi и sAi. Тогда получим

т-. — — пй S-,. -f ml — ß i,

(11.20)

Li

p2 P' Лі s p2

 

где mL{— средняя квадратическая ошибка определения Li.

Измерение sA%с достаточной степенью точности достигается сравнительно легко, а измерение ßi — сопряжено с преодоле­ нием ряда трудностей. Поэтому целесообразно необходимую точность измерения sAi установить в таких пределах, чтобы влияние второго члена в формуле (П.20) было ничтожно малым по сравнению с влиянием первого члена этой же формулы. Тог­ да вторым слагаемым в правой части формулы (11.20) можно пренебречь. Для решения этой задачи воспользуемся рекомен­ дациями Ю. В. Кемница [38] и Ю. И. Маркузе [54] и примем следующее соотношение слагающих формулы (11.20):

у *

(11.21)

В этом случае формула (11.20) примет вид

< = 3Х ^ - Р ? + ms2- 7 ß

S р 2

( 11.22)

р3

 

 

* Если малый угол ßi измерен окулярным микрометром, то его значение подлежит редуцированию на плоскость.

39



Если в формуле (11.22) inL . заменить величиной М — задан­ ной средней квадратической ошибкой определения Li, то по­ лучим

рм

ms --

3,16р!

г

Согласно (11.19) имеем

Рі рЦ 9

s A i

тогда

M sA

3,16L,

Разделив обе части последнего выражения на sAи получим окончательную формулу для вычисления допустимой относи­ тельной ошибки измерения s.-u, обеспечивающей ничтожно ма­ лое влияние второго члена в формуле (11.20) по сравнению с влиянием первого члена этой же формулы

Лк. =

0.32Л4 _

(11.23)

SAI

Ц

 

Если М= 0,5 мм, а = 40 мм, то

.

 

SM

250

Согласно (11.23) расстояние достаточно

знать с невысокой

степенью точности, поэтому sAi измеряют только в первом цик­ ле наблюдений, а во всех последующих принимают за неиз­ менное.

Если же возникает необходимость в измерении смещений секций сооружения вдоль створа (вдоль оси сооружения), то точность измерения sAi должна быть иной.

Легко видеть, что увеличение Li в (11.23) повысит необходи­ мую точность измерения SAU поэтому установку контрольных пунктов в створе AB следует выполнять с такой точностью, чтобы угол ßi не превышал величины, которую можно измерить оптическим микрометром теодолита при совмещении одних и тех же штрихов лимба при визировании на исходный и кон­ трольный пункты. Очевидно, что контрольные пункты, располо­ женные вблизи исходных пунктов, должны устанавливаться в створ с большей точностью, нежели удаленные.

Измеряя SAi с относительной ошибкой, определяемой по фор­ муле (11.23), но не грубее 1 : 2000, вторым членом в правой ча­ сти формулы (11.20) можно пренебречь, и она примет оконча­ тельный вид


Вычисления Li и inL[ по формулам (11.19) и (11.24) можно упростить, если для всех пунктов створа заранее вычислить

тогда в любом цикле наблюдений можно будет пользоваться формулами

Li — ßi^o>

mLt =

?<>•

После замены в (11.24) inLi на М получим формулу для рас­

чета необходимой точности измерения угла ßi, обеспечивающей получение Li с заданной средней квадратической ошибкой М

тл = рМ

(11.25)

гл

sA i

 

 

 

Умножив и разделив правую часть формулы (11.24) на дли­ ну створа sAB, получим

т,

Li

Обозначив

1SAi

-— пи - ^ - s an .

Рр‘ SAB

k t

sA i

(11.26)

=

 

 

SAB

 

и подставив р= 0,206265 • 106, а S^B (,<„>• ІО6, будем

иметь

т, = та

ki

1

 

0,206265 л в (км)

 

'4

'

 

Окончательно

 

 

 

m L.t =

Q / S . S.*B (KM) .

( И - 2 7 )

где

 

 

 

Qi =

4,848kl,

(11.28)

tri^ выражена в сек, SAB(KM)— в км, а тЬі — в мм.

Заметим, что величина входящая в формулу (11.28), со­ гласно (11.26) является отвлеченной, а коэффициент 4,848 имеет размерность 1/сек, поэтому Q, тоже имеет разность 1/сек. Хотя величина имеет размерность, в данной работе она именуется коэффициентом.

Особое внимание следует обратить на формулу (11.27). Если в ней условно принять т s AJ3(KM)= l, то mL i=Qi, т. е. коэффи­

циент Qi будет являться условной средней квадратической ошибкой определения нестворностей. Из сравнения величин Qi, полученных для разных способов, программ и вариантов опре­

1

41


деления нестворностей, можно судить о точности определения нестворностей отдельных пунктов. Поэтому в данной работе все расчетные формулы приведены к виду (11.27), а в необходимых случаях дается ссылка на изложенный выше прием перехода от

(11.24) к (11.27).

 

Qi, вычисленные по формуле (11.28)

Значения коэффициента

при /г,- = 0,01; 0,02;

... 0,99,

приведены в прилож. 1.

 

Если в формуле (11.27)

mLi заменить на 44, то получим фор­

мулу для расчета

средней

квадратической ошибки

измерения

углов на створе

 

М

 

 

/Ид

(11.29)

 

Рі

Q i s AB (к м )

 

Поставив условие, чтобы нестворность любого контрольного пункта і относительно створа AB определялась с заданной ошибкой 44, для каждого контрольного пункта получим свое значение т’л .

Допустим, что SAI = 200 м, SAB = 500 м, тогда по формуле

(II.26) получим &,= 0,4.

По аргументу /Si= 0,4 в прилож.

1 най­

дем Qi = 1,94. При /Лр =0",5 и 44= 0,5 мм по формулам

(11.27)

и (11.29) с учетом размерности Q,- соответственно получим

 

т, =

1,94-0,5-0,5 = 0,48 мм,

 

тл =

0,5

= 0",51.

 

1,94-0,5

 

 

 

 

Для исследования точности определения нестворностей мож­ но принять модель створа с любым количеством п контрольных пунктов. Но при п слишком большом объем вычислений сущест-

Рис. 10

венно возрастает, а при п малом будут получены данные, при­ ближенно характеризующие точность определения нестворно­ стей по ряду программ наблюдений.

При установлении необходимого количества п контрольных пунктов было учтено, что в программах наблюдений полуство-

ров и четвертей створа

16

и 17) весь

створ AB

(рис.

10)

делится соответственно

на

две

{АС и

СВ)

и четыре

(AD,

DC,

СЕ и BE) части, называемые полустворами

и четвертями ство­

ра. Очевидно, что

S A C

= S B C =

0 , 5 S A B

и S A D ^ S DC — S C E = S B E

= 0,25 SAB. Во всех других

программах

разделение

створа

на

части менее четверти створа не встречается.

 

предусмотреть

Если в середине

каждой

четверти

створа

наблюдение только одного контрольного пункта

(/, k,

р и г ) , то

42