Файл: Сытник, В. С. Основы расчета и анализа точности геодезических измерений в строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 10 Значения средних квадратических ошибок tn R
при построении угла одним приемом (без учета ошибки фиксации)
\Расстояние 5 д0 проектной
чу то ч к и , м
10 20 30 40 50 100
Тип теодолита
Т-30 (ТТ-50, ТОМ) ±32,8" ±30,8" ±30,0" ±30,0" ±30,0" ±30,0"
Т-20 |
24,0 |
21,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
Т-15 (ТТ-5) |
19,5 |
16,3 |
15,6 |
15,6 |
15,1 |
15,1 |
Т-10 (ТТ-4, ОТШ) |
16 |
12 |
11 |
10 |
10 |
10 |
Т-5 |
13 |
8 |
7 |
6 |
6 |
6 |
Т-2 |
13 |
7 |
5 |
4 |
3 |
3 |
ВЫСОТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Точность передачи отметок точек при геометрическом нивелировании с одной стоянки характеризуется в основ ном точностью визирования на рейку. Средняя квадрати ческая ошибка визирования та включает в себя главным
образом ошибку приведения визирной оси в горизонталь ное положение ( т у), ошибку отсчитывания по рейке (т0),
ошибку нанесения' делений на рейке (т д) и выражается формулой
/?гв = Y Щ + тЬ+ тд- |
(185) |
Величина ошибки пгу, зависящая в основном от цены
деления уровня (т) и расстояния между нивелиром и рей кой (S), определяется по формуле
/яу = + niyp S |
(186) |
где т'ур — средняя квадратическая ошибка установки пу
зырька уровня в нуль-пункт.
Для контактного уровня у нивелира НВ-1 т ур= +0,2'|/т.
Тогда гПу — + 0,2 У т5р .
Средняя квадратическая ошибка отсчета по рейке т0
определяется с помощью формулы
т0= ± ^0,20 -у- -+- 0,03( j мм, |
(.187) |
90
г д е V — увеличение |
зрительной |
трубы нивелира; |
S — расстояние |
от нивелира |
до рейки, м; |
t — наименьшая цена деления рейки.
При геодезических работах на строительстве приме няются рейки, у которых предельная ошибка нанесения делений составляет 1 мм, а величина средней квадрати ческой ошибки /пд = ± 0,50 мм.
Подставляя в формулу (185) значения отдельных оши
бок, |
получим: |
|
mB= |
j / " ^0,2 "|/т S |
^0,2 -у- -|-0,03<j2 + 0,52. (188) |
По этой формуле составлена таблица средних квадрати ческих ошибок визирования (тв) для наиболее распростра ненного в строительстве нивелира НВ-1, у которого V =
= 31х, т = 20'' (табл. 11). Наименьшая цена деления рейки t = Ю мм.
|
Средние квадратические ошибки |
Таблица 11 |
|
|
|
||
|
визирования |
на рейку |
|
Расстояния от |
Средняя |
Расстояния от |
Средняя |
нивелира до |
квадратическая |
нивелира до |
квадратическая |
рейки S, м |
ошибка mQ мм |
рейки 5 , м |
ошибка тп мм |
|
ui |
||
5 |
± 0 ,6 0 |
60 |
± 0 ,8 9 |
10 |
0,62 |
70 |
0,96 |
20 |
0,67 |
80 |
1,02 |
30 |
0,72 |
90 |
1,09 |
40 |
0,77 |
100 |
1,17 |
50 |
0,83 |
|
|
При геометрическом нивелировании из середины сле дует также учитывать ошибку, возникающую при нера венстве плеч из-за несоблюдения главного условия у ниве лира. Эта ошибка определяется по формуле
mr.y = e"(S1- S 2)-ir, |
(189) |
где е" — угол между визирной осью трубы и осью цилиндрического уровня;
Sj и 5 2 — расстояния от нивелира соответственно до перед
ней и задней реек.
91
Согласно [6 ] несоблюдение главного условия допуска ется до 4 мм на 75 м, что соответствует е" = 10".
Пользуясь формулой (189), составим таблицу средних квадратических ошибок из-за несоблюдения главного ус ловия нивелира при соответствующих разностях плеч
6S = Si — S 2 (табл. 12).
|
|
Таблица 12 |
Зависимость |
ошибки |
т 0от разности плеч 3 5 |
Разность плеч 6 S , |
м |
Ошибка т о» мм |
20 |
|
± 1 , 0 |
30 |
|
1 .5 |
40 |
|
2 , 0 |
50 |
|
2 , 5 |
75 |
|
3 , 8 |
100 |
|
5 , 0 |
Средняя квадратическая ошибка превышения между двумя точками с одной станции определится по формуле
т = У 2т\ ± т%. |
(190) |
Рассмотрим следующий пример. Нивелир НВ-1 уста новлен в центре монтажного горизонта здания с габарита
ми 48 X 9,6 м. Примем |
= |
25 м |
и 5 2 = 5 м\ тогда |
||
65 = 20 м. |
Подставляя соответствующие значения ошибок |
||||
из табл. 11 |
и 12 в формулу (190), получим т = |
± 1 ,7 мм. |
|||
Предельное |
значение ошибки |
при |
Р = 0,95 |
составит |
А = ± 3 ,4 мм.
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Вертикальные геодезические измерения при передаче осей по высоте и геодезическом контроле точности положе ния конструкций осуществляются способом вертикальной плоскости с помощью теодолита или способом вертикальной линии с помощью зенит-приборов [9].
При измерении первым способом сказывается влияние ошибок наклона оси вращения трубы, наклона оси враще ния инструмента, визирования, фиксации точки на мон тажном горизонте, установки инструмента в створ, колли мационная ошибка.
92
В общем случае средняя квадратическая ошибка проек тирования разбивочной оси при двух положениях круга вычисляется по формуле
/ |
п or |
Л= |
3600S= |
, Р |
; |
| ; |
, 1П1, |
|
° - 25 7 2 ^ + - 7 7 7 Г + 57 "гс-тв + т ф, |
( 1 9 1 ) |
|||||||
где h — высота, |
на |
которую |
проектируется |
точка |
разби |
|||
вочной |
оси; |
|
|
|
|
|
|
|
5 — расстояние |
от теодолита до |
пректируемой |
опор |
|||||
ной |
точки; |
|
|
|
|
|
|
|
х" — цена деления цилиндрического, уровня при гори |
||||||||
зонтальном |
круге теодлита; |
|
|
|
||||
I — отклонение определяемой точки в визирной |
плос |
|||||||
кости |
инструмента |
от |
вертикали, |
проходящей |
||||
через опорную точку; |
|
|
|
|
|
|||
V — увеличение зрительной трубы теодилита. |
|
Расхождение в положении опорной точки, полученное проектированием при двух кругах инструмента, не должно превышать удвоенного значения /лпр, вычисленного по фор муле (191).
Для повышения точности проектирования опорной точ ки отвесной плоскостью применяют теодолиты с накладными уровнями.
Рассмотрим пример. При проектировании осей 5-этаж
ного здания высотой 1г = 15 м |
применялся теодолит Т-30 |
||||||||
(У = |
25х, х" = 45"). Инструмент устанавливался |
в |
створ |
||||||
оси |
с |
ошибкой |
mCTD = |
± 0 ,5 |
мм. |
Расстояние 5 |
= |
20 м, |
|
тф = |
± 1 ,2 мм, |
/ = 40 мм. |
|
|
|
|
|
||
По |
формуле |
(191) |
определим |
ошибку проектирова |
|||||
ния осей на пятый этаж с помощью теодолита: |
|
|
|||||||
т, |
|
150004-452 |
3600 |
20000= |
402д 0,52 + 1 ,2 2 = |
||||
пр = У0,25 206265= |
206265= |
25= |
20000: |
|
|
= 2,1 мм.
При втором способе опорные точки определяются по вы соте с помощью зенит-прибора методом вертикального проектирования. Ошибка вертикального проектирования опорной точки разбивочной оси зависит от ошибок приве дения визирной оси прибора в отвесное положение (т 0), визирования ( т в), центрирования прибора над проекти руемой точкой (т ц) и фиксации точки на палетке ( т ф). Сум марную среднюю квадратическую ошибку положения
93
опорной точки на монтажном горизонте, определяемой как пересечение двух взаимно перпендикулярных разбивочных осей, можно определить по формуле
'«up = ] / - р ---- — J + т ц + щ , (192)
где h — превышение между исходным и монтажным гори
зонтом;
V — увеличение зрительной трубы.
Ошибка приведения визирной оси в отвесное положение для инструментов с компенсаторами (ОЦП, PZL) выбира ется из паспорта инструмента. Для инструментов типа «Зенит-прибор» она вычисляется по формуле
mVl = 0,5т,
гдет — цена деления уровня.
Рассмотрим пример. Проектирование исходной точки
выполнялось |
со |
столика тура (ягц = + 0 ,5 мм) прибором |
||||
ОЦП |
(т0 = |
±2'', |
V = 30х). |
Точка фиксировалась на вы |
||
соте |
/г = 50 м |
по |
палетке |
(тф — + 0,5 |
мм). |
|
По формуле |
(192) определим среднюю |
квадратическую |
ошибку проектирования точки разбивочной оси с исходного на монтажный горизонт:
тпр — |
500002 |
j 22 |
. 3600 |
+ 0,52+ 0,52 = |
|
2062652 |
{ |
302 |
|||
|
|
||||
|
= |
+ |
1,0 мм. |
|
Опыт применения прибора ПОВП на объектах Глав мосстроя показал, что средняя квадратическая ошибка про
ектирования т пр опорной точки |
на высоту h — 50 м не |
||
превышает |
+ 1 |
мм. |
|
В табл. |
13 |
приведены средние |
квадратические ошибки |
передачи осей, вычисленные по формулам (191) и (192) рассмотренными способами.
Рассмотренный метод расчета точности геодезических измерений основан на решении прямой геодезической задачи: по известным значениям составляющих погреш ностей того или иного вида измерений (высотные, линейные, угловые и т. д.) определяется возможная для данных ус ловий измерений суммарная погрешность определения случайной величины.
94