2.2. Линейные измерения

2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях

Линейные измерения являются одним из самых распространенных видов геодезических измерений. Их выполняют при производстве различных геодезических работ: при создании опорных геодезических сетей, при трассировании линейных сооружений, в процессе выполнения разбивочных работ, при монтаже строительных конструкций и установке оборудования и т.д.

Все линейные измерения производятся в метрической системе мер, которая была введена в СССР с 1 января 1924 г. В 1968 г. в нашей стране в качестве первичного эталона длины принята физическая константа - 1 метр, длина которого составляет 1 650 763,73 длины волны оранжевой линии спектра газа криптона 86 (Сг⁸⁶). Процесс измерения длин линий сводится к сравнению измеряемой линии с единицей измерения.

Различаются два основных вида измерения линий:

• непосредственное (прямое) измерение, когда мерный прибор укладывают в створе измеряемого отрезка;

• косвенное измерение, когда измеряются вспомогательные параметры, такие как углы, базисы и другие, а длину отрезка вычисляют по формуле, отображающей зависимость между измеренными параметрами и длиной отрезка.

Для измерения отрезков небольших размеров чаще всего применяют простейшие мерные приборы: рулетки, мерные ленты, оптические и лазерные дальномеры. Для измерения больших длин линий применяют свето- и радиодальномеры, радиовысотомеры и др. Эти приборы позволяют измерять отрезки длиной от нескольких метров до десятков и сотен тысяч километров.

Прежде чем измерить линию на местности, ее нужно подготовить.

2.2.2. Подготовка линий к измерению

Подготовка линий к измерению включает: закрепление конечных точек линии; вешение линии и ее расчистка.

Закрепление конечных точек измеряемых линий

Тип знаков, которыми закрепляются конечные точки, зависит от назначения и сроков использования измеряемых линий.

Для закрепления точек на сравнительно небольшой период производства геодезических работ используют временные знаки в виде кола со сторожком (рисунок 2.19 а). Конечные точки отрезка на коле отмечают обычно гвоздем. В городских условиях и на строительных площадках для закрепления точек вместо кольев используют металлические штыри и трубки, а на улицах с твердым покрытием и конструкциях зданий – метки, наносимые несмываемой яркой краской.

Д ля закрепления точек на более длительный период используют деревянные столбы и железобетонные монолиты (рисунок 2.19 б, в). На конструкциях зданий и сооружений точки закрепляют кернением на металлических пластинах, которые приварены к арматуре конструкций (рисунок 2.19 г), или дюбель-гвоздями (рисунок 2.19 д).

Вешение линии и ее расчистка

Под вешением линии понимается установка вешек в створе линии.

Створом называют вертикальную плоскость, проходящую через конечные точки линии.

Вешение начинают с установки вех в начальной и конечной точках линии, которые заранее обозначены и закреплены временными или постоянными знаками. Установка вех на конечных точках необходима для обеспечения видимости створа линии. Как правило, вехи окрашены полосами вперемежку через 20 см красного (или черного) и белого цветов. Если длина линии более 150 м, то в створе линии ставят дополнительные вешки, что ограничивает отклонения от створа при измерениях. Дополнительные вехи устанавливают на расстоянии 50-100 м друг от друга.

В зависимости от точности выполняемых работ и характера местности вешение линии можно вести с помощью теодолита, бинокля или глазомерно (на глаз) различными способами:

• «на себя» при вешении ровной местности и оврагов, когда обеспечена взаимная видимость крайних точек;

• «входом в створ линии» при вешении возвышенностей, когда взаимной видимости крайних точек нет.

Вешение линий на ровной местности способом «на себя» заключается в следующем. Линию закрепляют на местности, для чего на ее концах А и В устанавливают вехи. Вешение «на себя» можно проводить теодолитом (рисунок 2.20 а) или на глаз (рисунок 2.20 б), причем сначала ставятся дальние вехи с последовательным приближением их к начальной вехе.

Рассмотрим это на примере вешения «на глаз». Техник (рисунок 2.20 б) встает перед вехой А на расстоянии 3-4 м и смотрит на веху В, а рабочий по указанию техника ставит веху 1 так, чтобы она закрывала собой веху В. После этого рабочий идет в направлении к точке А, по указанию техника ставит веху 2 так, чтобы она закрывала вехи 1 и В. В таком же порядке устанавливают веху 3 и т.д. Если не применять метод вешения «на себя», а начинать вешение с вехи 3, то она закроет направление, в котором должны быть установлены вехи 2 и 1, и вешение осложнится. Нетрудно догадаться, что после установки вехи 1 рабочий поставит веху 2 уже без помощи техника с таким расчетом, что веха 1 закроет веху В, далее таким же путем рабочий установит веху 3 и т.д.

Нередко встречается комбинированный способ вешения линии «на себя» (рисунок 2.20 в). Сначала по теодолиту в створе линии АВ техник и рабочий устанавливают веху 1. Затем зрительная труба переводится через зенит и устанавливается веха 2. Далее рабочий самостоятельно ставит веху 3 уже на глаз с таким расчетом, что веха 1 закроет веху 2, и далее таким же путем рабочий устанавливает вехи 3, 4 и т.д.

Вешение линий через овраг способом «на себя» несколько отличается от рассмотренных выше случаев, применимых для ровной местности. При вешении через овраг (рисунок 2.21) рабочий по указанию техника, стоящего перед вехой А, устанавливает веху 1, затем без помощи техника – веху 2 по вехам 1 и В. После этого по указанию техника по вехе 2 рабочий устанавливает веху 3 и, если необходимо, последующие вехи.

В ешение в этом случае необходимо не столько для измерения линии АВ (потому что через овраги и лощины с крутыми скатами длину линии определяют косвенным путем), сколько для установления положения точек на линии при перенесении проекта в натуру, при определении границ землепользования, при строительных мероприятиях по укреплению склонов и т.д.

Вешение линий через возвышенность способом «входа в створ линии» выполняется техником и рабочим, когда между вехами C и D (рисунок 2.21) нет взаимной видимости. Для этого они встают с вехами на возвышении примерно на линии CD на возможно большем расстоянии друг от друга, но так, чтобы технику с вехой Т₁ была видна веха D, а рабочему с вехой Р₁ видна веха C. При этом техник устанавливает веху Т₁ в створе линии Р₁C по указанию рабочего. Затем рабочий по указанию техника переносит свою веху в точку Р₂ на створе линии Т₁D. После этого техник по указанию рабочего переносит веху в точку Т₂ на створе линии Р₂С и т.д., пока не окажется, что веха техника Т будет стоять в створе вехи рабочего P и точки C, а веха рабочего Р – в створе вехи техника T и точки D. В это время все вехи окажутся в створе линии CD. Выставленные таким образом вехи Т и Р являются ориентирными. Остальные вехи выставляются методом «на себя» между крайними и вехами-ориентирами, в створе линий CТ, ТР и РD.

Расчистка линии заключается в уборке посторонних предметов и вырубке кустарника и деревьев, мешающих непосредственно измерению. На строительных площадках перед началом измерений выравнивают грунт и убирают препятствия, находящиеся в створе.