652

правлении по трем нитям при двух положениях вертикального круга.Колебание «местануля»настанции не должнопревышать одной минуты. Высоты инструмента и визирных целей следует измерять с точностью до 1 см.

Расхождение между прямым и обратным превышениями для однойи тойжелиниипритригонометрическомнивелированиине должно быть долее 0,04S м, где S — длина линии, выраженная в сотнях метров.

Допустимые невязки h в ходах и замкнутых полигонах тригонометрического нивелирования не должны превышать величины

h 0,04S ,

n

где S — длина хода, м; n — число линий в ходе или полигоне. При изысканиях для строительства линейных сооружений на незастроенных территориях начальная и конечная точки трасс (если они не фиксированы на местности), вершины углов поворота, а также створные точки прямолинейных участков в пределах взаимной видимости (но не реже чем через 1 км) должны закрепляться временными знаками (деревянными и железобетонными столбами, металлическими уголками и др.). На застроенных территориях закрепление трасс не производится, а их точки должны привязываться не менее чем тремя линейнымипромерамикпостояннымпредметамместности(углы

зданий, сооружений и др.).

При изысканиях для строительства линейных сооружений нивелирные знаки должны устанавливаться:

—по трассам железных и автомобильных дорог, магистральных каналов не реже чем через 2 км;

—по трассам трубопроводов не реже чем через 5 км (в том числе на переходах через большие водотоки и на организуемых водомерных постах).

На мостовых переходах через большие реки следует устанавливать постоянные реперы на обоих берегах реки.

Геодезические пункты, закрепленные постоянными знаками (грунтовыми и стенными реперами, марками и др.), и долговременно закрепленные точки съемочных сетей подлежат учету и

41

сдаче для наблюдения за их сохранностью заказчику и органам архитектуры и градостроительства в установленном порядке*.

Геодезические знаки (реперы), закрепляющие ось трассы линейных объектов, подлежат использованию в качестве разбивочной основы при последующем строительстве и должны быть переданы по акту заказчику или указанной им организации.

Обработка результатов полевых измерений при создании (развитии)съемочнойгеодезическойсети,производитсянаПЭВМ или других средствах вычислительной техники. Уравнивание съемочной сетипроизводитсяупрощеннымиспособами приусловии отсутствия ходов более 2-го порядка.

Висячие ходы разрешается вычислять с пунктов опорных (государственных)геодезических сетейи точексъемочных сетей после их уравнивания. При этом в съемочных сетях значения углов следует вычислять до 0,1 , а координат — до 0,01 м. Значения высот точек в ходах технического нивелирования должны вычисляться до 0,001 м, а в ходах тригонометрического нивелирования — до 0,01 м.

4. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ПРИ СОЗДАНИИ ОПОРНОЙ СЪЕМОЧНОЙ

СЕТИ И ВЫПОЛНЕНИИ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

4.1. Общие сведения

Геодезические работы в транспортном строительстве и строительстве промышленных предприятий выполняются в соответствии с проектами производства геодезических работ (ППГР), содержащими:

—схемы плановых и высотных геодезических сетей;

—схемы закрепления главных, основных и монтажных осей объектов и сооружений;

—краткое описание технологии выполнения геодезических работ с расчетами необходимой точности измерений при создании геодезических сетей и детальных разбивочных работах, а

* Охрана пунктов (точек) съемочной геодезической сети, закрепленных постоянными знаками, должна выполняться в соответствии с Положением об охранных зонах и охране геодезических пунктов на территории Российской Федерации.

42

также с обоснованиемтребуемого количествапроизводственного персонала и приборов.

Точность геодезических работ в строительстве регламентируется строительными допусками,атакже требованиями, предъявляемыми ксъемочным геодезическим сетям при крупномасштабных топографических съемках.

Расчет точности геодезических измерений следует производить методом наименьших квадратов по ожидаемым средним квадратическим погрешностям уравненных элементов плановых и высотных геодезических построений [5].

4.2. Геодезические сети

Целевым назначением геодезических сетей является:

—создание основы для построения разбивочных сетей, используемых при выносе в натуру элементов инженерных сооружений, включая линейные объекты, при монтаже технологического оборудования;

—создание основы для выполнения исполнительных съемок объектов;

—обеспечение наблюдений за деформациями сооружений и земной поверхности в процессе строительства и после его окончания.

При развитии геодезических сетей для исключения влияния погрешностей существующей государственной или местной геодезической основы следует использовать свободные построения, сохраняя при этом имеющуюся в данном районе систему координат и высот [5].

Плановые геодезические сети на площадках промышленного

итранспортногостроительствасоздаютметодами триангуляции, полигонометрии,геодезическихзасечек,авысотные—геометри- ческим нивелированием. В последние годы предпочтение отдается измерительным средствам на базе ГНСС. При этом необходимо стремиться к сокращению многоступенчатости геодезических построений на основе применения современной геодезической и вычислительной техники.

Точностьвзаимногоположения пунктовплановыхгеодезических сетей определяется с учетом допусков на разбивочные и

43

строительно-монтажные работы. Для расчета точности геодезических сетей рекомендуется формула

где mr — относительная погрешность наиболее слабой стороны

Lr

(середина) геодезической сети; l — расстояние между точками съемочной сети; — строительный допуск; ml — средняя квадратическая погрешность измерения координатной съемочной сети; n — количество точек между опорными точками.

Формула (4.1) предусматривает двухэтапный переход от геодезической сети к детальным разбивкам.

Принципы расчета точности опорных и съемочных сетей. Строительный или технологический допуск рассчитывают на основании предположений, что действуют (влияют) случайные погрешности. При этом = t , где коэффициент t зависит от принятой доверительной вероятности p. Обычно принимают

p = 0,997 и t = 3. Тогда = 3 .

При этих условиях будет оказывать ничтожное влияние на величину строительного допуска. Принцип ничтожного влияния логично представить как:

где m1 и m2 погрешности разбивочных работ и опорной сети соответственно.

Величина m в процентах составляет 0,4 %, что соответствует доверительной вероятности p = 0,997.

4.3. Структурная схема расчета точности создания опорных и съемочных сетей

Структурная схема представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Структурная схема создания опорных и съемочных сетей

44

Расчет может быть выполнен из принципа ничтожного влияния и исходя из принципа от частного к общему.

При строительном допуске = 3, так как = 1, пункты строительной сети должны определяться с погрешностью 1/3 , а пункты опорной геодезической сети — с погрешностью 1/9 . С учетом этого условия влияние исходных данных каждой предыдущей ступени сводится к нулю.

Второй принцип расчета точности, который применяется при создании геодезических сетей и разбивочных работах, — принцип равных влияний. С учетом этого принципа погрешность определениякоординаткаждойточки(настроительномобъекте) может быть вычислена как:

При этом m1 = m2.

Принцип равных влияний используется также для обеспечения равных влияний измерительных приборов. Например, при

m 1

измеренииугловыхи линейныхвеличин, 10000 , необходи-

мо использовать теодолит или другой прибор, погрешность которого не будет превышать 20 . Здесь m — погрешность измерения угла , — радианная мера угла = 206265 ,

1

10000 — относительная погрешность измерения линейных величин.

4.4. Расчет точности при выполнении угловых измерений

При детальных геодезических разбивочных работах широкое применение получили способы полярных и прямоугольных координат, угловых и линейных засечек, а также створный способ.

Расчет точности выноса в натуру точек зданий и сооружений перечисленными способами производится по формулам, приведенным ниже.

Наточность вынесения в натуру и измерения горизонтальных углов влияютпогрешности прибора,собственно отложения угла, центрирования прибора и визирных целей. Формула для вычис-

45

ления средней квадратической погрешности горизонтального угла имеет вид:

где m — средняя квадратическая погрешность построения на местности или измерения горизонтального угла; mинст — средняя квадратическая погрешность горизонтального угла, обусловленная несовершенством прибора; тв.у — средняя квадратическая погрешность горизонтального угла, обусловленная влиянием внешних условий; mн — средняя квадратическая погрешность собственно отложения или измерения угла; mц — средняя квадратическая погрешность горизонтального угла, обусловленная погрешностями центрирования прибора; mр — средняя квадратическая погрешность горизонтального угла, обусловленная погрешностями центрирования визирных целей.

Вынесение в натуру и измерение горизонтального угла при двух положениях вертикального круга сопровождается средней квадратической погрешностью

где k — систематическая погрешность делений лимба горизонтального круга; x — погрешность горизонтального угла, обусловленная наклоном вертикальной оси вращения прибора. Погрешность x определяется из выражения

где a, c — азимуты направлений, отсчитываемые от вертикальной плоскости, в которой лежит наклоненная на угол вертикальнаяось вращенияприбора; va , vc —углы наклонатрубы при наведении на точки А и С.

Величину систематических погрешностей делений лимба горизонтальногокругаkопределяютпорезультатамисследований.

Влияние внешних условий (боковой рефракции, неравномерного нагревания прибора, ветровой нагрузки и т.д.) ослабляется правильной организацией работ.

Величину средней квадратической погрешности mн для способа круговых приемов вычисляют по формуле

46

а для способа повторений

где п — число приемов; р — число повторений; mв — средняя квадратическая погрешность визирования; ток — средняя квадратическая погрешность округления отсчета.

Величинасреднейквадратическойпогрешностиmв вычисляется по формуле

где v — увеличение зрительной трубы прибора. Для оптических теодолитов

где t1 —точностьотсчитыванияполимбугоризонтального круга. Средняя квадратическая погрешность тц при выносе горизонтального угла в натуру и при его измерении находится по

формуле

где qe — погрешность центрирования теодолита; S0 — длина стороны АВ; S — длина стороны АС; — измеренное значение горизонтального угла.

Вынос горизонтального угла в натуру способом редуцирования представлен на рис. 4.2.

С

S0 S

.

А

Рис. 4.2. Вынос горизонтального угла в натуру способом редуцирования

47

Среднююквадратическуюпогрешностьзаредукциювизирной цели mр при вынесении горизонтального угла в натуру определяют по формуле

при измерении горизонтального угла

где — радианная мера угла; е1 — погрешность редукции визирных целей; m — средняя квадратическая погрешность фиксации точки.

При вынесении горизонтального угла способом редуцирования (см. рис. 4.2) его средняя квадратическая погрешность вычисляется по формуле

где m — средняя квадратическая погрешность измерения угла, определяемая по формуле (4.4); m — средняя квадратическая погрешность построения угла .

Для вычисления величины m используется формула

где р — вес измеряемого угла при равноточных измерениях, принимаемый за единицу; s — расстояние от исходной до определяемой точки, mq — средняя квадратическая погрешность вынесения длины перпендикуляраq; mn — средняя квадратическая погрешность построения угла АС С (см. рис. 4.2.).

4.5. Расчет точности при выполнении линейных измерений

Вынос линии в натуру заключается в отложении на местности проектного расстояния, исправленного поправками за компарирование мерного прибора, температуру и наклон местности. Перечисленные поправки вводятся в проектную длину с обратным знаком по сравнениюс поправками,вносимыми спереходом от наклонного расстояния к горизонтальному проложению.

48

Отложение линии лентой или рулеткой сопровождается средней квадратической погрешностью, вычисляемой по формуле

где l —длинамерного прибора; S—длиналинии; m k —средняя квадратическая погрешность определения поправки за компарирование мерного прибора; mств — средняя квадратическая погрешность, вызываемая уклонением мерного прибора от створа линии;mнат —средняяквадратическая погрешность,вызываемая непостоянством натяжения мерного прибора; mветр — средняя квадратическаяпогрешность, обусловленнаявлиянием ветровой нагрузки;mf —средняяквадратическая погрешность,вызванная неровностями местности; m h —средняя квадратическаяпогрешность определения поправки занаклон местности; m t —средняя квадратическая погрешность определения поправки за температуру; mот — средняя квадратическая погрешность снятия отсчетов (для подвесных мерных приборов).

Погрешность за нестворность mств вычисляют по формуле

где — отклонение концов ленты от створа линии.

Для определения средней квадратической погрешности тнат линейных измерений, выполненных лентой и рулеткой, используется выражение

где p — разность значений силы натяжения ленты при компарировании и измерении линии; — площадь поперечного сечения ленты; Е — модуль упругости металла ленты.

Для подвесных мерных приборовmнат определяетсяпо формуле

где — растяжение единицы длины мерного прибора под

49

действием собственного веса;Р —вес единицымерного прибора; F — сила натяжения мерного прибора; mf — средняя квадратическая погрешность натяжения.

Для вычисления средней квадратической погрешности mветр используется формула

где Q — скорость ветра, м/c.

Средняя квадратическая погрешность m h находится по формулам: при измерении превышений h между концами мерного прибора

где mh — средняя квадратическая погрешность определения превышений;

при измерении углов наклона v

где mv — средняя квадратическая погрешность измерения углов наклона.

Средняя квадратическая погрешность поправки за температуру

где — коэффициент линейного расширения ленты; mt — средняя квадратическая погрешность определения температуры при измерениях.

При вынесении линии в натуру способом редуцирования, когдаприближенноотложеннаянаместностилинияАС (рис. 4.3) измеряется с необходимой точностью, а затем дополняется до проектного значения АС малым отрезком C C, ее средняя квад-

где m1 —средняя квадратическаяпогрешность измерения длины линии АС , вычисляемая по формулам (4.16), (4.17); т2 — средняя квадратическая погрешность отложения отрезка С С.

Приближенная длина линии АС откладывается в натуре, поэтому величина домера С С равна разности между проектным расстоянием и горизонтальным проложением линии АС .

50