Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Практикум по геодезии

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.81 Mб
Скачать

При зачете должны быть представлены: 1) журналы пзмсреппя ба­ зиса; 2) .материалы вычисления длины базиса;-3) журнал измере­ ния параллактических углов; 4) ведомости вычисления длины ЛИ1ШН.

ЗАДАНИ Е Ш .5

ИЗМ ЕРЕНИЕ Л111ШП И ПОЛIIГОНОМ ЕТРИИ КОРОТКОБАЗИСИЫ М П АРАЛЛАКТИ ЧЕСК И М МЕТОЛОМ

I. Задача. Измерить линию полпгонометрического хода ко­ роткобазисным параллактическим методом с относительной по­

грешностью по более

II.Литература: Чеботарев А. С., Сслиханосич В. Г., Соколов

М. II. Геодезия. Ч. II. М., Геодезиздат, 1962, § 95—99.

Лебедев II. II.

Курс инженерной геодезии. М., «Недра», 1970.

Исдешеса Л.

Романов II. Г. Руководство л таблицы по

короткобазпеиой параллактической полпгопометрип, М., «Недра», 19G3.

Руководство по применению короткобозпепого параллактиче­ ского метода измерения длин линий при инженерно-геодезических изысканиях для строительства. М., Изд-во литературы по стро­ ительству, М., 1971.

III. Приборы и принадлежности: теодолит оптический Т2 плп 2Т2 (и другие равноценные им по точности измерении) со штати­ вом 3 марки с оптическими цептркрамп п штативами, базисный жезл, 2 вехи, зонт топографический, топор, полевые журналы, шестизначные таблицы тригонометрических функций, арифмо­ метр.

IV. Последовательность выполнения задания:

1)ознакомление с базисными жезлами;

2)приборы, их поверки п исследования;

3)измерение для и линий?

4)вычислительная обработка результатов измерении.

При короткобазпеном параллактическом методе измерений лцппй используются специально пзготовленпые двухили тррхметровые базисы (жезлы). По сравнению с непосредственным из­ мерением липли проволокой плп лептой прп этом методе не яв­ ляются помехой естсствеипые (водоемы, овраги) и искусственные (насыпи, штабеля, районы земляных работ и др.) препятствия, движение транспорта. Этот метод З'меныпает затраты на подготовку измеряемых лпппй, ие требует большого состава исполнителей

п является более пропзводительпым, так как все работы сводятся

кугловым измерениям. КороткоОазпспая параллактическая полпгонометрпя позволяет непосредственно получать горизонталь­ ное проложенне лпппй. Относительная погрешность определения

длины обеспечивает возможность применения этого метода

II Злкд»К'к-б^о;

161

таллнческпе (как правило, дюралевые) трубы, внутри которых укреплена под патяжепнем (пружиной с динамометром) инварная проволока нлп ппварпый стержень. К проволоке (стержню) при­ паяны визирные марки, которые впдпы в вырезы трубы.

2.Приборы, их поверки и исследования. Прп измерения парал­

лактических углов используются теодолиты Т2, 2Т2, ТЬео-010 и равноцеппыо им по точности, приспособленные к трехштативпой системе измерения.

П о в е р к и т е о д о л и т а . Перед производством работ выцолпяются те же поверки, которые перечислены в задании III .I.

И с с л е д о в а н и е т е о д о л и т а . Прп измерении парал­ лактических углов используется часть лимба в пределах 10—15°. Для этой цели через каждые 5° по всему горизонтальному кругу производят определение репа оптического микрометра. На каждой устаиоико лимба реп определяется дважды. После этого выби­ рают ту часть лимба, на которой реп постояпеп п наименьший по зпачеишо или равен иулю. В дальнейшем и используют только эту часть лимба. Поправка в пзмерепные параллактические углы за реи не вводится, если его зпачеиис не превышает одной секупды. Порядок определения п вычисления репа указан в задании II 1.1.

П о в е р к и о п т и ч е с к и х ц е п т р и р о в п в и з и р -

п ы х м а р о к .

Поверки выполняются, как

указано в задании

III.1.

 

 

П о в е р к и

б а з и с н о г о ж е з л а .

Перед пачалом ра­

бот должны быть выполнены следующие поверки.

1. Поверка правильности натяжения инварной проволоки. По­ казания динамометра проверяют с помощью гири массой в 10 кг, нодветепнои к правой псиравительиой гайке вертикально установ­ ленному жезлу.

2. Поверка установочных уровней на жезле. Если уровни уста­ новлены на кожухе жезла, их поверки выполняются обычпым методом. Рекомендуется использовать и следующий прием: с по­ мощью оптического цептрмра пли теодолита приводится ось под­ ставки (трегера) в отвесное положение. Затем в подставку уста­ навливают жезл. Если пузырек уровня отилопился от ссредииы, его приводят в нуль-пуикт исправительными винтами.

3. Ось центральной марки жезла должна совпадать с осыо его вращения. Визируют теодолитом на центральную марку (при го­ ризонтальном положении жезла), затем жезл поворачивают иа 180®. Если изображение марки не сойдет с бпссектора нитей трубы теодолита, то условие выполпено. Нарушение условия устраняется перемещением марки исправительной гайкой в среднее ее положе­ ние относительно биссектора нитей.

4. Поверка правильности установки коллиматора или визира.

Иа расстоянии примерно 30—40 м устанавливают два штатива с подставками (рис. 64). На штативе № 1 устанавливают теодолит, а на штативе Ns 2 — марку. Далее с помощью теодолита отклады­ вают угол в 90° и па этом иаправлешш, примерно также на

163

расстоянии 30—40 м, устанавливают веху. Затем вынимают из подставок теодолит и марку, заменяя их на штативе Кг 1 — же­ злом, а на штативе Кг 2 — теодолитом.

Теодолитом со штатива № 2 визируют па цептралытуго марку жезла (устанавливают направление штатив № 2 — штатив № 1). Поело атого поворачивают жезл так, чтобы горизонтальная ось жезла совпала с направлением па теодолит. Это положение фикси­ руется наблюдателем с помощью теодолита в момент совпадения середины ближайшего хорда жезла с рапсе установленпым иаправ:

лс-ипем штатив № 2 — штатив Кг 1. Если изображение вехи от­

 

клоняется

от

паправлешт

 

визира,

положение

его ис­

 

правляют

путем

перемеще­

 

ния визирной трубки.

 

 

 

5.

Поверка

правильности

 

движения визирной трубки в

 

вертикальной плоскости. По­

 

верка производится по отпесу.

 

 

G. Базисные

марки жезла

Рис. G4. Поверка правильности уста-

и вертикальная ось вращения

1вояки коллиматора

жезла

должны

 

находиться

 

в

одной

плоскости.

Уста­

 

навливают

жезл

и

рабо­

чее положение па расстоянии 10—20

м от

теодолита я

изме­

ряют угол между крайними марками четырьмя полуприемами (без нерсстаиовки лимба). Затем жезл поворачивают «а 180° п из­ меряют тот же угол, тем же числом полуириемов, при том жо по­ ложении лимба. Если значения углов для двух положений жезла равны или разность их в пределах 2", условно можно считать вы­ полненным. В противном случае производят перемещение стержня (ироволокп) или производят измерения по следующей программе: в звеньях с расположением жезла вблизи середины определяемого отрезка линии (вспомогательного базиса) измерение параллакти­ ческих углов производится с одного конца отрезка но одну сторону жезла, а с другого конца на вторую сторону. IV вычисленной длине отрезка (вспомогательного базиса) прибавляется поправка за тол­ щину пластинки. При расположении жезла на конце измеряемого отрезка (вспомогательного базиса) параллактические углы изме­ ряются двумя полуприемами па одну сторону жезла, а после по­ ворота его на 180°, двумя полуприемами иа другую сторону жезла. К расстоянию, вычисленному по среднему значению параллакти­ ческого угла, прибавляется половина толщины пластинки.

7. Проволока (стержень) должна бить горизонтальна. В ра­ бочем положении жезла визируют теодолитом на левую марку жезла и закрепляют трубу. Врощепнем алидады проверяют, на­ ходится ли правая марка жезла иа той же высоте. Отклонение допускается в пределах 2—3 мм. При конструктивной возможности производится исправление. Несоблюденпе этого условия при по-

164

стояпстве положепия марок но скажется па результатах измере­ ний, если длпиа жезла определяется иа полевом компараторе.

П р и м е ч а н и я : 1. Поверки 4) п 7) производятся еже­ дневно. 2. Для жезлов с проволоками и динамометрами неизмен­

ность показаний

динамометра про­

 

 

■run и

веряется иа каждой стаицпн.

 

 

 

 

 

К

И с с л с д о в а и и е ж е з л а .

 

 

 

исследованиям

относят определе­

 

 

 

ние ого длины в полевых условиях

 

 

 

из

компараторах

24, 48 пли 120 м

 

 

 

(рис. 65, рис. 66). Длппа компаратора

----------

5* 2i или<8* --------——

(базиса) измеряется двумя нпварными

Рис. С5.

Определение клипы

проволоками с погрешностью не более

1 : 50 000. Порядок измерения и вы­

жезла

на

компараторах дли­

 

ной 24 и 48 ы

числения указан в задални Ш .З.

При измерении каждого пролета по шкалам проволоки берутся три пары отсчетов. Расхождения между разностями переднего и гадпего отсчетов не должны быть более 0,3 мм.

Рос. СО. Определение длины жезла на компараторе длиной 120 м

длила компаратора вычисляется по формуле

 

s = п (I + АЛ + £ OI — 3) +. А* + S А7ОТ

(II 1.59)

где / — помпиальпая длила проволоки, А/ — поправка за компарпроваппе проволока,

П — отсчет по передней шкале проволоки, 3 — отсчет ио задней шкале проволоки,

АS/ — поправка за температуру, А/А— поправка за иаклоп проволоки.

Длипы компаратора, вычисленные по лзмероппям двумя прово­ локами, пе должны отличаться между собой:

для

компаратора

24

м — 0,3

мм;

»

»

48

м — 0,4

мм;

»

»

120

м — 1,0. мы.

На компараторе в

120м, в его створе (с погрешностью 3—4 см)

намечают точкп 7, 2, <?, . . ., 7 (см. рис. 66) па расстояниях при­ мерно п 20 ы друг от друга. Затем иоследователыю в точках /, 3, 5, 7 устаиавлииают теодолит, а и точках 2, 4, 6 — жезл (перпен­ дикулярно и компаратору). Параллактические углы а,,а2, . . .,а 0 (измеряют четырьмя полуприеыаыд па выбранной части лпмба

165

с перестановкой его между полупрпемамп примерно па 1°. Рас­ хождения между углами, полученными в полуприемах, ле должны превышать 3". Наблюдения записывают в табл. 49, в которой помещается чертеж наблюдаемой части компаратора (см. рис. 67).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

49

 

 

 

Журнал измеренил параллактических углов

 

 

 

 

20 июля 1971 г.

Наблюдатель В. П. Иванов

Вычислитель К. А . Федоров

Время: начало 8 ч 30 дат

 

Точка стоялая теодолита ,

,

, .

1

 

коиец 8 ч 40 1-шн

 

Точки стояния жезла

 

 

 

 

2

Погода: пасм урно, слабый

ветер

Видимость: хо р о ш а я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изображеопс: спокойнее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура жезла +15.0°

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

Отсчеты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

Наблю­

 

 

 

 

 

 

Угол

 

 

 

 

В

 

 

 

 

Сред­

 

 

Чертеж

0.

даемые

4

/

I

И

 

о

/

лг

с

нее

 

 

 

 

%

марко

 

 

И

И

//

 

 

 

 

г

//

1

Левая

73

05

30

31,2

30,6

5

57

10,2

г\

 

 

Правая

79

02

40,5

41,0

40,8

 

 

 

 

 

2

Левая

74

24

02,0

02,8

02,4

5

57

11,9

\

/

 

Правая

80

21

14,0

14,6

14,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\7

*

3

Левая

75

16

37,6

3S.0

37,8

5

57

12,1

 

Правая

81

13

49,8

50,0

49,9

 

 

 

 

V

Je t,

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Левая

76

15

16,2

16,8

10,5

5

57

13,0

Рпс,

67

 

Правая

82

12

29,8

29,3

29.5

5° 57'

11,8’

 

 

 

 

 

 

a i =

Длпиа компаратора измеряется с помощью жезла дважды — в прямом в обратном направлении. При измерении фиксируется

температура жезла, путем измерения температуры

воздуха.

 

с

 

Если расхождения между значениями

у

в прямом на­

правлении п в обратном не превышают 0,01, то длину жезла I вычисляют но формуле

Z^Z0+AZ,

(III.60)

где /0 — номинальная длина жезла (2 м пли 3 м),

 

А/ — поправка по результатам комиарнровапид

 

AZ=

(Ш.61)

160

Пример па вычисление длпшл жезла приводится в табл. 50.

 

Вычисление длииы жезла

Т а б л и ц а 50

 

 

Направление

*й углоо

Угол а,

CtB-f-

*

/

п

 

 

1

2 58

 

35,9

19,2312

Прямо

 

2

2 46

 

38,9

20,6126

 

3

2 54

 

56,7

19,6335

 

 

4

2 59

 

41,5

19,1140

 

 

5

2 48

 

29,2

20,3873

 

 

С

2 43

 

21,2

21,0290

 

2

прямо

 

 

 

120,0076

Обратно

 

6

2 42 39,6

21,1188

 

 

5

2 49

 

13,8'

20,2977

 

 

4

2 5S

 

22,4

19,2555

 

 

3

2 56

 

12,0

19,4934

 

 

2

2 50

 

10,8

20,18-41

 

 

1

2 54 41,4

19.СС22

2

обратно

 

 

 

 

120,0117

2 прямо — 2 обратно

 

 

 

—0,0041

 

2 СР

 

 

 

 

120,0096

 

0

 

 

 

 

2,0 м

 

1 = 2

м - 0,00004 =

1,99990 м.

 

П р и м е ч а н и е . Длпиа компаратора sm> 120,0078 м.

 

 

 

 

 

 

Вычислял К . Л . Федоров

При вычислении длииы жезла можно использовать и иную формулу

/ =

V

---- .

*

(III.62)

 

а

 

2i clgT

3.Измерение длил линий. В зависимости от длип измеряемых линий применяются различные типы звеньев. Рассмотрим некото­ рые из пих.

Простое параллактическое звено типа I (рпс. 68) рекомендуется применять при измерении лилий до 30 м. Приведем формулы для вычисления расстояний п оценки точности

s = AB = \- clg-|-,

(III.G3)

w *a s ( ‘T i )* + (~ 1г) •

(11Ш)

167

где

ms — средпяя квадратическая

погрешность значения s,

 

I — длина жезла,

 

/И/1

nia — соответственно средние

квадратические погрешно­

 

сти длины жезла и измерения параллактического

 

угла,

 

 

р — радиан.

 

Простое звено типа II (см. рпс. 65)

рекомендуется применять

для расстояний до 70 м. Запишем формулы для вычисления рас­ стояния и оценки точности

s = / B = i ( c t g f -

+ c t g f - ) ,

(III.C5)

f

si,na

\ а

(III.66)

■!-№)*+<<lpV2

) *

 

При использовании внеиa OTOFO типа для измерения расстояллм, больших чей 70 м, измеряемую линию следует разбпть при­

мерно на равные части, каждая из

которых и будет определена.

13 этом случае рхя длина лииии

определится как сумма длин

простых звеньев по формуле

 

пп

* = 2 4 В = т

2 ст -

а 11-67)

1

1

 

Промежуточные точки па линии пе должны отходить от створа

ее более чем иа велпчипу

где а — длпиа измеряемого отрезка

линии.

 

Рве. GS. Простое параллактической Рис. 69. Сложпоо звено тппа III звено типа I

Сложное звено типа III (рис. 69) рекомендуется применять для расстояний от 70 до 250 м. При выборе величины вспомога­ тельного базиса Ь следует учитывать соотношение

Ь « У U.

(III.68)

Вспомогательный базис в звене этого типа располагается па конце измеряемой линии и длкиа его определяется из простого зьеиа типа I. В звепе типа III измеряются параллактические углы

138

а. <р и прибазиспый угол у. Вычнслепие расстояния п оценка точ­ ности проводятся но формулам

при 70° < V < 110°

(Ш.6Э)

при V = 90° ± 10' s=-|-ctg-yctg<p;

(III.70)

^ т + ^ г ч ^ ) ' -

р п .я ,

Сложпое звено типа IV (рис. 70) рекомендуется прпмепять при измерении ллпив от 250 до 400 м .. Велпчипу вспомогатель­ ного базиса 6 следует выбирать в соответствии с формулой

6 = 1,05 Y T s. (III.72)

В этом звеве вспомогательный базис располагается в копцо измеряемой лиипп и 'определяется из простого звена типа II.

Жезл устанавливается

в створе вспомогательного базиса с по-

^

*

грешностью не более

Для вычисления расстояния и оценки

точности применяют формулы

при 70° < у <

110е S - - J

<z2 \

sin (ф+у)

(clg -^ - + ctg-^|-)

sin <р

 

 

 

V =

90° ± 10' s = 4- (ctg-y- -f-ctg

j ctg <p;

''bS= ( ^ ) 2 + ( v ^ ) S+ ( ^ ) !-

(III.73)

(Ш.74)

(III.75)

Сложпое звено тппа V (рпс. 71) рекомендуется использовать при расстояниях от 250 до 400 м. Точка С намечается примерно

в середппе липпп АВ п точпо в створе (отклонение от створа пе должно превышать 0,2 м). Величина вспомогательного базиса вы­ бирается в соответствии с формулой (III.72). Параллактические углы а , <Рх, ср2 измеряются четырьмя полупрпемами} углы y t

469

г Y8 — двумя лолупрпемамп. Расстояние вычисляется по форму

лам

/

 

«РЛ70» < т <

+ ^ +

011.76)

при

Y=90° ± 10' s = ~ ctg -у (ctg Фд + ctg ф2);

(111.77)

■ *-№ Г + (тй),+(-5 ^ ) ’-

(Ш-78)

Сложное авепо типа VI (рис. 72) рекомендуется лримспять при измерении липни более 400 м. Велпчпгпа вспомогательного

Рис. 72. Сложное ввело типа VI

базпса выбирается в соответствии с формулой (III.68). Точка С намечается в створе линии с ошибкой не более 0,2 м. Жезл уста­ навливается в створе вспомогательного базиса с ошибкой не более

jyjj. Вычисление длили стороны п оцепка точности производятся

по формулам

при 70е < Y <110°

* - 7 ( < * * +

* * )

(III.79)

 

при V = 90° ±

10'

 

s = Т (ctgТ" + ctg т О (clg *Pi+ ctg V»):

(111.80)

 

 

(III.81)

Ври полевых измерениях для достижения точности измерения лпппй с относительной погрешностью необходимо, чтобы параллактические углы а и <р пе были меньше 5° 43', т. е. мини­ мальные значения отношений IIb в b/s могут быть Штативы

170