11. Тахеометрическая
съемка, сущность метода, приборы и
оборудование
Топографическая
съемка предполагает съемку не только
контуров, но и рельефа сравнительно
небольших участков местности и в
крупном масштабе. В зависимости от
используемых приборов съемка бывает:
теодолитная, тахеометр-кая, мензульная.
Главной геодезической основой этих
съемок служат пункты ГГС: триангуляции,
полигонометрии, нивелирования.
Тахеометрическая
съемка выполняется теодолитом-тахеометром
или электронным тахеометром. Тахеометры
служат для измерения горизонт. и
вертик. углов, длин линий и превышений
и делятся в зависимости от использованных
в них дальномеров.
Снимается рельеф
и ситуация. Вычерчивается план, на
котором изображены все контура и
рельеф в горизонталях. Основой съемки
служат точки тахеом. ходов, теодолитных
ходов с известными отметками, точки
микротриангуляции или засечки с
известными отметками. Съемка ситуации
и рельефа выполняется полярным
способом, при котором со снимаемой
точки измеряют горизонтальные углы,
вертикальные и расстояния до определенной
точки. По измеренному расстоянию,
вертикальному углу определяют
превышение между точкой стояния
теодолита и снимаемой точки.
h
= S
* tgα
+ i
– v,
S-
горизонтальное расстояние;
α-
угол наклона визирного луча;
i-
высота инструмента;
v-
высота визирования.
Если
i
= v,
то h
= S
* tgα
для того чтобы i=
v
на рейку одевают поясок на высоте
равной I
и при визировании сетку нитей наводят
на поясок.
При съемке на
середину рейки в снимаемой точке
наводят вертикальную нить. Горизонтальную
нить наводят на высоту инструмента
или на отчет 1м. Пузырек приводят в
нуль-пункт и берут отчет по горизонтальному
и вертикальному кругу и дальномерные
отчеты нитяным дальномером.
При
съемке тахеометр устанавливают в
точке, приводят его в рабочее положение:
центрируют, нивелируют, ориентируют
лимб по одной из сторон, т. е. устанавливают
на лимбе нулевой отчет. Измеряют
рулеткой высоту инструмента с точностью
до 1см и записывают в журнал съемки.
После этого приступают к съемке.
Рабочий последовательно устанавливает
рейку в снимаемых точках. Результаты
записывают в журнал: №пикета, отчет
по горизон. кругу (β1),
по вертикальному, высоту визирования,
расстояние, в колонке «примечание»
указывают что снимают. Есть допуски
по расстояниям. Выполнив съемку на
точке проверяют ориентирование. При
съемке рельефа выбирают точки, по
которым можно достоверно изобразить
рельеф и характерные точки: на вершинах,
на дне, в бровках котловин и оврагов.
В процессе съемки
ведут специальный графический документ
для каждой станции– кроки – схематический
чертеж от руки в произвольном масштабе.
По окончанию
съемки выполняют проверку журнала и
его обработку, в нем вычисляют
горизонтальное проложение, превышение
между пикетами и отметки пикетов.
12.
Классификация полигонометрии
Ходы полигонометрии
прокладывают в виде полигонов, примерно
по меридианам и параллелям, с периметром
около 800км.
Ходы 1 кл. вытянуты
и состоят не более чем из 10 сторон
длиной 20-25 км. На обоих концам хода в
вершинах полигонов определяются
пункты Лапласа.
Точность измерения
углов и сторон:
1кл.,
0,4˝, 1:300 000; 2кл., 1,0˝, 1:250 000;
3кл.,
1,5˝, 1:200 000; 4кл., 2,0˝, 1:150 000.
2кл. в каждом
случаи строится по особо разработанной
программе.
3кл., 4кл. строятся
проложением отдельных ходов или сетей
ходов опирающихся на пункты высшего
класса. Каждое звено сети может
содержать не более 2-х точек поворота.
Минимальная длина стороны в 3кл.- 3км.,
4кл.- 2км. Периметр полигонов 3кл.- 60км.,
4кл.- 35км.
Густо пунктов
определяется Основными положениями
о построении ГГС СССР в соответствии
с масштабом топографической съемки.
Углы в полигонометрии
измеряются оптическими теодолитами.
Для измерения длин линий применяются
различные методы: дальномерный,
короткобазисный параллактический,
светодальномерный, радиодальномерный,
непосредственный.
Точность у них
различная, поэтому они применяются в
разных классах.
По методу измерения
линий различают следующие виды
полигонометрии: светодальномерная и
радиодальномерная применяются при
развитии ГГС всех классов; непосредственное
измерение применяется, когда линии
имеют небольшую длину; дальномерная
полигонометрия применяется для
определения положения пунктов 2
разряда; короткобазисная параллактическая
для сетей 1 и 2 разряда.
Для
сгущения (на застроенной территории
до 4 пунктов на 1 км2
, в незастроенной — до 1 пункта на 1 км2)
строят полигонометрию 1 и 2 разряда в
виде отдельных ходов или сетей.
Замкнутые и разомкнутые ходы, опирающиеся
на один исходный пункт, и висячие ходы
не допускаются.
Полигонометрические
сети должны обладать избыточным числом
исходных данных и нужно стремится к
снижению ее многоступенчатости.
Основные показатели
4кл., 1 и 2 разряда.
|
показатели |
4к. |
1р. |
2р. |
|
max |
10 |
5 |
3 |
|
м/у исх. и узловой |
7 |
3 |
2 |
|
м/у узловыми |
5 |
2 |
1,5 |
|
max |
30 |
15 |
9 |
|
длина |
2,0 |
0,80 |
0,35 |
|
min |
0,25 |
0,12 |
0,08 |
|
оптимальная |
0,50 |
0,30 |
0,20 |
|
число сторон |
15 |
15 |
15 |
|
ср. кв. ош. угла |
2˝ |
5˝ |
10˝ |
|
относит. ош. |
1:25000 |
1:10000 |
1:5000 |
13.
Угловые измерения в полигонометрии
Основным способом
измерения углов полигонометрии 4 кл.,
1 и 2 разрядов является способ круговых
приемов. Этим способом измеряют углы
на пунктах, где есть более 2-х направлений.
На пунктах, где 2 направления, производят
измерение влево или вправо лежащих
по ходу углов способом отдельного
угла (без замыкания горизонта).
Измерение выполняют
с помощью трехштативной системы.
Количество приемов
в зависимости от класса или разряда:
|
приборы |
4кл. |
1р. |
2р. |
|
Тип Т2 |
6 |
2 |
2 |
|
Тип Т5 |
— |
3 |
2 |
Направления на
стенные знаки в 4 кл. измеряют 3 круговыми
приемами после окончания измерения
углов по ходу. В 1 и 2 раз. измерения
направлений производится по программе
измерения основных углов. Результаты
измерений должны быть в пределах
допусков:
|
Угловые измерения |
Т2 |
Т5 |
|
Расхож. в |
8,0˝ |
0,2˝ |
|
Расхож. в приеме |
8,0 |
0,2 |
|
Колеб. 2С в приеме |
12,0 |
— |
|
Повторное набл. |
8,0 |
0,2 |
|
Колебания м/у |
8,0 |
0,2 |
При привязке к
стенным знакам колебания, приведенные
к общему нулю в отдельных приемах, не
должны превышать 10˝ при расстояниях
более 10 м и 15˝ при расстоянии менее 10
м. от вспомогательного до стенного
знака.
При измерении
углов на примычных пунктах расхождение
м/у измеренным и исходным не должно
быть более: 6˝ в 4 кл., 10˝ для 1 раз., 20˝
для 2 раз.
При наблюдении
на визирные цели сигналов и пирамид
должны учитываться элементы центрировки
и редукции.
Если завершенные
приемы не удовлетворяют допуску , то
повторяют те из них, которые имеют
наименьшее и наибольшее значения.
Измерения повторяют на тех же установках
лимба.
Основными
источниками ошибок при угловых
измерениях являются: инструментальные;
личные ошибки наблюдателя (визирование,
взятие отчета); внешние условия; ошибки
за редукцию; ошибки за центрировку.
14.
Измерение линий в полигонометрии
оптическими дальномерами
Современные
оптические дальномеры двойного
изображения делятся по точности:
низкой (относ. точ. 1:500), средней (1:2000),
точные (1:5000).
Точный оптический
топографический дальномер ОТД двойного
изображения с постоянным базисом и
переменным параллактическим углом
представляет собой самостоятельный
прибор, предназначенный для измерения
расстояний относит. ош. из
одного приема 1:6000.
Обычно расстояние
измеряют по горизонтально поставленной
рейке, можно и вертикально поставленной,
но это будет менее точно.
Горизонтально
поставленную рейку устанавливают
перпендикулярно измеряемой линии.
Зрительную трубу наводят рейку так,
чтобы разделительное ребро бипризмы
делило рейку пополам.
При
одном и том же расстоянии возможно
несколько вариантов совмещений марок
(первой со второй, первой с третей и
т. д.) выбирают тот, при котором разность
N
м/у номерами совмещаемых марок
максимальна.
Порядок
измерения: поворачивают рычаг
перекидного клина вверх, наводящим
винтом измерительной части компенсатора
совмещают изображения марок и берут
отчет n1,
определяют разность N1;
поворачивают рычаг перекидного клина
вниз, определяют n2
и N2.
На этом заканчивается первый прием.
Вычисляем параллактический угол βu
= n1
– n2.
Измерение
переменной части параллактического
угла производят 6-10 приемами. Максимальное
колебание м/у углами βu
в различных приемах не должно превышать
0,15 делений. За окончательный угол
берут средний из приемов.
Закончив
измерение βu
по одной стороне рейки, переходят к
другой стороне.
Так стороны рейки
имеют различные по величине базисы,
величины параллактических углов β,
измеренных по второй стороне, следует
привести к масштабу второй стороны:
βприв
= (βu′+
βk
)+0,01*( βu′+
βk
), где βk
– постоянная величина.
Максим. расхождение
м/у средними значениями β по первой и
второй сторонам рейки для одной линии
не должно превышать 0,15 делений.
После
измерений расстояний измеряют
вертикальный угол наклона линии
визирования. Вычисляют длину линии.
Общая формула s
= (l/2)*ctg
(β/2).
В приборе Редта
сочетается точный оптический теодолит,
позволяющий измерять вертикальные и
горизонтальные углы со ср. кв. Ош. 4-5˝,
с прецизионным оптическим дальномером
двойного изображения с постоянным
диастимо-мертическим углом и переменным
базисом, позволяющим измерять
горизонтальные проложения с от. ср.
кв. ош. 1:5000.
Порядок
измерения: зрительную трубу наводят
на рейку так, чтобы горизонтальная
нить трубы делила рейку по горизонтали
примерно пополам; поворотом кольца
переключателя вправо до упора включаем
дальномер двойного изображения; Вернер
горизонтального круга подводят
примерно в середину поля зрения трубы;
совмещают микрометренным винтом
штрихи верньера и рейки; берут отчет.
Полный
отчет l
складывается из отчетов по шкале
рейки, верньера, оптического микрометра.
Основными
источниками ошибок:
ошибка постоянного
слагаемого,
коэффициента
дальномера и постоянной части
параллактического угла,
ошибка вследствие
неточного редуцирования расстояния,
ошибка дальномерной
рейки,
ошибка от
неперпендикулярности плоскости рейки
к измеряемой линии,
ошибка за
несимметричность установки рейки
относительно измеряемого отрезка,
за температуру,
случайные ошибки
наблюдателя,
колебание
изображения,
рефракция.
Скачать с Depositfiles
ИСТОЧНИКИ ОШИБОК ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ.
При проведении высокоточных измерений необходимо всесторонне учи-
тывать влияние различных факторов на конечные результаты. Для этого разра-
батываются научно обоснованные программы постановки измерений, сводящие
к минимуму действие разнообразных ошибок.
К факторам, определяющим конкретные условия наблюдений, относятся:
• внешняя среда;
• принятая методика измерений;
• квалификация исполнителя.
Все это, а также тип используемого инструмента обуславливают точность
получаемых результатов.
Основными источниками ошибок угловых измерений являются:
• личные ошибки наблюдателя;
• ошибки, вызванные влиянием внешней среды;
• инструментальные ошибки.
1. Личные ошибки
Эти ошибки связаны с органами зрения наблюдателя и в какой-то мере с
осязанием.
Одним из параметров, зависящих от физиологических возможностей гла-
за, является наименьший угол, под которым наблюдаемый предмет становится
видимым глазу наблюдателя. Этот угол во многом зависит от яркости освеще-
ния объекта. Вместе с тем при различной яркости освещения объектов влия-
ние личных ошибок на измеряемый угол может достигать 1,′′5. Надо стремиться,
чтобы яркость целей по всем наблюдаемым направлениям была примерно оди-
накова, во всяком случае, чтобы не было редко различной яркости.
Для ослабления ошибок, возникающие из-за различного освещения
штрихов лимба при их дневном освещении и различных поворотах алидады, в
теодолитах применяется электрическое освещение кругов. Наблюдения в 1 и 2
классе без электрического освещения кругов инструкция запрещает.
Важное значение имеет возможность глаза замечать сдвиг прямой узкой
полоски относительно другой. Для этого поле зрения микроскопа располагает-
ся на расстоянии наилучшего зрения, делают двойные штрихи, специально ис-
следуют ошибки совмещения штрихов. Для ослабления ошибок совмещения
штрихов производят их двукратное совмещение их изображения. Считают, что
случайные ошибки отсчетов по микроскопу не превышают 0,′′35, а ошибки со-
вмещения штрихов лимба оптического теодолита не превышают 0,′′3.
Следующим параметром является возможность глаза замечать смещение
визирной цели от середины двух штрихов биссектора, так называемая ошибка
визирования. Эта ошибка зависит от целого ряда факторов:
• увеличения трубы;
• яркости и ясности изображения;
• углового расстояния между нитями биссектора;
• диаметра отверстия объектива.
И, наконец, могут иметь место постоянные личные ошибки наблюдателя,
которые искривляют угол на 1,′′5.
Личные ошибки наблюдателя еще недостаточно изучены, но есть основа-
ние полагать, что, будучи примерно постоянными, на каждом пункте наблюде-
ния, эти ошибки незначительно влияют на точность вычисления углов по разно-
сти двух направлений.
Ошибки визирования могут достигать 0,′′3-0,′′5. Они значительно ослабля-
ются многократными наблюдениями каждого направления. Кроме того, наблю-
дать 1 и 2 классы следует с увеличением трубы не менее 40х, 3 и 4 классы – не
менее 25х.
2. Влияние внешней среды.
Влияние внешней среды в настоящее время существенно ограничивает
точность угловых измерений.
Это объясняется тем, что высокоточные угловые измерения проводятся в
приземном слое воздуха, непрерывно изменяющемся в течение суток. Расстоя-
ния между пунктами от нескольких единиц до десятков километров.
Приземные слои атмосферы более всего насыщены водяными парами,
пылью, дымом и под влиянием солнечного нагрева поверхности земли постоян-
но меняют оптические свойства: преломление, отражение, поглощение и рас-
сеивание световых лучей. Это обусловливает дальность видимости, яркость и
отчетливость изображений. На точность измерений оказывает большое влияние
прозрачность атмосферы, колебания воздуха, освещенность визирных целей и
фон, на который они проектируются.
Наиболее существенными ошибками, возникающими под действием
внешних условий, являются:
• влияние рефракции;
• конвекционные потоки воздуха;
• фазы визирных целей;
• кручение, гнутие и смещение вершины сигнала;
• влияние температуры.
Влияние рефракции.
Явление рефракции состоит в изгибании траектории световых лучей
при прохождении ими слоев атмосферы различной плотности.
Обычно рассматривают проекцию рефракции на горизонтальную и верти-
кальную плоскости, т.е. ее составляющие – горизонтальную (боковую) и верти-
кальную рефракцию.
Поскольку изменение плотности с высотой во много раз больше ее изме-
нения в горизонтальном направлении, вертикальная рефракция значительно
превышает горизонтальную.
Боковая рефракция может достигать 0,′′5-0,′′7, при неблагоприятных усло-
виях 5-7′′, и при особо неблагоприятных — 10′′.
Величина боковой рефракции по каждому направлению непрерывно изме-
няется как в течение суток, так и при переходе от одних суток к другим. В одно и
то же время она может быть одинаковой и различной по разным направлениям с
одного пункта. Днем и ночью рефракция имеет разные знаки. Величина рефрак-
ции зависит от условий погоды и от условий прохождения визирного луча. Мак-
симальной величины боковая рефракция достигает в безветренные ясные жар-
кие летние дни. В пасмурную и прохладную погоду при наличии хотя бы не-
большого ветра ее влияние ослабевает. Поправки за боковую рефракцию не
вводят.
Для уменьшения влияния рефракции необходимо:
а) поверхности сырых низменностей и озер пересекать симметрично, а ре-
ки и долины – под прямым углом (достигается при составлении проекта и реког-
носцировке).
б) вблизи пути визирного луча не должно быть никаких предметов. Любой
предмет нагревается скорее, чем воздух. Значит, и слои воздуха около предме-
та нагреваются скорее, и будут иметь меньшую плотность.
в) на пункте перед наблюдениями необходимо проверить и в случае необ-
ходимости обязательно приять меры к тому, чтобы луч визирования проходил
не ближе 20 см от столбов сигнала.
г) наблюдения на пункте необходимо растягивать, по крайней мере, на две
видимости (утреннюю и вечернюю) или на период двух суток.
д) наблюдения при слегка колеблющихся изображениях указывают на пе-
ремешивание воздуха, а значит, и на ослабление рефракции.
Конвекционные токи воздуха и выгоднейшее время измерения го-
ризонтальных углов.
Конвекционные токи воздуха возникают вследствие изменения нагрева
Солнцем земной поверхности. Они приводят к колебаниям по азимуту и высоте
образования визирных целей, затрудняют наведение. В периоды сильных коле-
баний воздуха изображения визирных целей становятся размытыми и неясны-
ми, «прыгающими». В это время производить высокоточные измерения нельзя.
Их проводят только в периоды спокойных или слегка колеблющихся четких изо-
бражений.
Выделяют два периода спокойных изображений:
1) утренний – наступает через 0,5-1 час после восхода Солнца и длится 1-
2 часа.
2) вечерний – длящийся в течение 3-4 часов, наступает в 16-1700 и закан-
чивается за 0,5 до захода Солнца.
Явление фаз.
Возникает вследствие неравномерного освещения визирной цели солнечными
лучами. Оно приводит к тому, что глаз наблюда-
теля неверно оценивает положение геометриче-
ской оси визирного цилиндра и смещает визирную
ось в сторону лучше видимой части визирной це-
ли.
Линейная ошибка вызывает угловую ошибку
направления:
ε ′′ = ∆ ρ ′′
S
S – длина визирного луча.
При диаметре сигнала 30 см — ∆ ≈15 см, а
при S=10 км — ε=1,′′5.
Для ослабления влияния фаз делаются ма-
лофазные визирные цилиндры, ребристые, болванки делаются шероховатыми и
окрашиваются вистовыми красками.
Уменьшения влияния можно добиться, если каждое направление наблю-
дать в утренний и вечерний периоды видимости. В этом случае ошибки «за фа-
зу» имеют противоположные знаки и в среднем значении исключаются.
При измерении углов в триангуляции 1 класса обязательно применение
световых сигналов.
Кручение, гнутие и смещение вершины сигналов.
Вследствие неравномерного солнечного нагрева отдельных деталей кон-
струкции, изменения влажности воздуха и действия ветра геодезические сигна-
лы так же, как и все высокие строения, претерпевают различные деформации.
Кручение – непрерывное азимутальное вращение верхней части сигнала
вокруг его вертикальной оси. Вращение инструментального столика днем в одну
сторону, ночью в другую. Закручивание достигает до 15′, а средняя скорость 1-
2′′.
Гнутие – изгибание сигнала.
Для уменьшения ошибки за кручение:
1) надо стремиться, чтобы прием длился как можно меньше времени;
2) измерения углов при двух кругах выполнять с разной последовательно-
стью наведения трубы на наблюдаемые предметы;
3) применять поверительую трубу, которая неподвижно закрепляется на
подставке прибора и наводится на специальную марку ли удаленный предмет
(неудобно).
Измерение температуры инструмента.
Особенный неравномерный нагрев его отдельных частей приводит к изме-
рению положения его отдельных частей и нарушает геометрическую схему ин-
струмента.
Инструмент должен быть в тени, закрывается верховой палаткой, брезен-
том или зонтом при измерениях с земли.
3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ОШИБКИ.
Эксцентриситет горизонтального круга.
Исключается путем совмещения диаметрально противоположных штрихов
лимба.
Ошибки делений лимба.
Делятся на систематические и случайные. Случайные ошибки в несколько
раз меньше систематических и охарактеризуются величиной 0,′′5.
Систематические делят на крупнопериодические и короткопериодические
(период 10-60′).
В результате исследований получают полные погрешности диаметров. По
ГОСТУ они не должны превышать:
1,′′0 у теодолитов Т05
1,′′2 у теодолитов Т1 и ОТ-02
1,′′5 у теодолитов Т2
Исключаются измерением направлений на различных установках лимба.
Для этого между приемами лимб переставляют на величину: σ =
180
+i.
m
Коллимационная ошибка.
Исключается средним отсчетом из КЛ и КП. Согласно «Инструкции” вели-
чина 2с не должна превышать 20′′.
Наклон оси вращения трубы.
Исключается средним из КЛ и КП.
Наклон оси вращения теодолита (алидады).
Эта ошибка не исключается. При измерениях направлений с углами на-
клона визирного луча более 20 вводится поправка в измеренное направление:
τ ′′
∆ ′′ = b
2
ctgz
b – наклон оси вращения в полуделениях уровня, определяемый по на-
кладному уровню или по уровню на алидаде.
τ ′′
— цена полуделения уровня.
2
z – зенитное расстояние наблюдаемого предмета.
Рен оптического микрометра.
Им пренебрегают, если его величина меньше 0,′′5 у теодолитов ОТ-02, и 1′′
у теодолитов Т-2.
Если величина рена больше указанного допуска, то вводят поправки:
∆r =
2r ′′
c
i′
r – рен.
i – величина наименьшего деления лимба.
с – отсчет по шкале микрометра в минутах.
До измерения углов необходимо произвести поверки и исследования тео-
долита.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА НАБЛЮДЕНИЙ В ТРИАНГУЛЯЦИИ.
При измерении направлений или углов в триангуляции необходимо со-
блюдать следующие общие правила.
Прежде чем приступить к наблюдениям необходимо:
1. Убедиться в полной устойчивости теодолита (неподвижность штатива,
прочность столика, внутренняя пирамида сигнала не должна соприкасаться с
полом и т.д.). Недостатки надо устранить.
2. Защитить теодолит от воздействия солнечных лучей и от ветра специ-
альной верховой палаткой, брезентом или зонтом.
3. Разыскать все подлежащие наблюдению пункты и записать с точностью
до 1′ отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругу. Это необходимо для
составления программы наблюдений и для установления, в какие направления
необходимы поправки за наклон оси инструмента.
4. Принять меры к тому, чтобы визирный луч проходил не ближе чем 20 см
от столбов знака (переставить инструмент, выпилить стойки крыши и т.д.).
5. Выбрать начальное направление с наилучшей постоянной видимостью
(обычно расположенное на северо-востоке или на севере).
6. Составить таблицу рабочих установок лимба (программу) с учетом
предварительно измеренных направлений (п. 3) и перестановок лимба между
приемами на угол:
σ=
180
+i
m
7. Инструмент устанавливают на рабочем месте не менее чем за 0,5 часа
до начала измерений, чтобы он принял температуру окружающего воздуха.
При наблюдениях необходимо соблюдать следующие правила:
1. Отфокусировать до начала наблюдений зрительную трубу на удален-
ный предмет и не менять фокусировку во все время наблюдений.
2. Не закреплять сильно зажимные винты («схватить»). Работать средней
частью наводящих винтов.
3. Пользоваться заранее составленной программой при приближенном на-
ведении трубы на предмет.
4. Окончательное наведение на визирную цель производить только ввин-
чиванием наводящего винта.
5. Подправлять положение уровня на алидаде можно только между прие-
мами (отклонение до 2 делений в приеме допустимо).
6. Если зенитные расстояния отличаются от 900 больше чем на 2 деления,
то надо брать отсчеты по накладному уровню или по уровню при алидаде гори-
зонтального круга для введения поправок в направления за наклон вертикаль-
ной оси теодолита.
7. Прием выполнять в минимальное время.
Скачать с Depositfiles
Технологии строительства очень разнообразны, но в независимости от их выбора или от категории строящегося объекта, будь то объект инфраструктуры, транспорта или гражданского строительства, на всех этапах строительства для достижения соответствующего качества требуется геодезическое сопровождение. А так как выбор методов геодезического контроля достаточно широк в этой статье мы рассмотрим критерии выбора каждого конкретного метода измерений для выполнения разных видов геодезических работ.
Существующие СНиПы и своды правил на геодезические работы не дают конкретных данных о типах применяемых инструментов, не указывают способы выполнения работ с целью обеспечения необходимых точностей. В них указываются лишь величины допусков, которые необходимо выдержать при производстве строительных работ.
Необходимая информация о выборе метода измерений для выполнения геодезических работ указана в ГОСТ 26433.2-94. Но есть одно замечание, хотя этот стандарт и является действующим и включен в редакцию технического регламента от 2015 года, но сам он был разработан и принят уже более двадцати лет назад. За это время геодезические приборы и инструменты, а также методы обработки данных сделали большой скачок и практически полностью перешли к цифровому оборудованию и обработке результатов измерений с помощью специализированных компьютерных программ.
Самые главные критерии выбора метода измерений для выполнения геодезических работ приводятся в СП 126.13330.2012 «Геодезические работы в строительстве». Согласно п. 4.1 «Геодезические работы в строительстве следует выполнять в объеме и с необходимой точностью, обеспечивающих размещения возводимых объектов в соответствии с проектами генеральных планов строительства, соответствие геометрических параметров, заложенных в проектной документации, требованиям сводов правил и государственных стандартов Российской Федерации».
Если подвести всему вышесказанному итоги, то метод измерений должен:
1. Отвечать требованиям точности для конкретных видов работ;
2. Быть экономически оправданными и наименее трудозатратным.
Рассмотрим методы, которыми геодезист может оперировать в работе. Методы делятся на:
-прямые;
-косвенные.
Прямой метод означает непосредственный контакт исполнителя с геодезическими приборами и моментальное получение значений измеренных величин по отсчетным устройствам, шкалам.
Косвенный метод подразумевает под собой использование непосредственно измеренных величин для получения через функциональные зависимости значений искомых величин.
Также методы можно разделить на группы, связанные по назначению измеряемых величин:
— линейные;
— угловые;
— высотные;
— координатные.
Линейные измерения — определение расстояний между заданными точками в конкретной последовательности с помощью специальных приборов и инструментов. Основными инструментами на строительной площадке являются рулетки и лазерные дальномеры. Основными источниками ошибок при линейных измерениях являются погрешности отсчета показаний прибора и нарушения температурного режима Устранение нарушений температурного режима предполагает сближение температур объекта и измерительных средств и, по возможности, близость коэффициентов их линейного расширения.
Сущность угловых методов заключается в измерении горизонтальных и вертикальных углов между направлениями с помощью геодезических приборов (теодолитов и тахеометров). Основным источником ошибок при угловых измерениях являются личные ошибки наблюдателей, ошибки из-за влияния окружающей среды и ошибки приборов.
Высотный метод заключается в определении превышений одних точек над другими с применением специальных приборов и инструментов. Самыми распространенными видами являются: геометрическое и тригонометрическое нивелирование. Основные источники ошибок здесь такие же, как и при проведении угловых измерений.
Метод определения координат заключается в нахождении местоположения измеряемых точек. Одними из таких способов считаются тахеометрическая съемка и определение координат точек с помощью глобальных навигационных спутниковых систем. Источниками ошибок в данных методах являются ошибки приборов, ошибки, происходящие при обработке полученной информации, алгоритмами вычислений результатов измерений и влияние факторов окружающей среды (особенно для спутниковых систем)
Теперь детально разберём геодезические работы в строительстве, контролируемые отделом геодезического контроля. Наиболее часто встречающиеся в строительстве виды работ: монолитные, монтаж сборных ж/б элементов, монтаж металлоконструкций и производство каменных и армокаменных работ. При производстве всех этих видов работ геодезистами контролируются геометрические параметры конструкций, их проектное планово-высотное положение, а также взаимное положение конструкций. Рассмотрим далее контролируемые параметры и методы предпочтительные для их определения:
1. При проведении контроля геометрических параметров конструкций предпочтительным методом являются прямые линейные измерения рулеткой или лазерным дальномером. Как мы уже говорили главным критерием является точность измерений.
В соответствии с техническими характеристиками на лазерный дальномер (рассмотрим Leica DISTO D8), точность линейных измерений без отражателя составляет ± 1мм. Для расстояний от 10м до 30м высчитывается по формуле:
ms =±(1+0,025×(L-10))= ±2мм
где: ms– погрешность измерения расстояния в безотражательном режиме при расстояниях более 10 м. L – число полных и неполных метров в отрезке
В соответствии с техническими характеристиками на стальную рулетку ей присвоен 3 класс точности измерений, в соответствии с ГОСТ 7502-98 максимальное допускаемое отклонение действительной длины (ms) для 5-ти метровой рулетки составит:
ms = +/-[0,40+0,2(L-1)] ≈ ±1мм
где: ms– погрешность измерения. L – число полных и неполных метров в отрезке.
Погрешность у рулетки меньше, но стоит учитывать, что с увеличением расстояния она всё равно вырастет из-за провисания ленты и прочих факторов.
Так что в данном случае предпочтение в оборудовании определяется удобством его использования, которое складывается из нескольких факторов, таких как: наличие доступа к конструкциям, их размеры, место проведения измерений или необходимость измерения конкретного элемента конструкции. Также геометрические параметры конструкции могут быть определены косвенно в ходе проведения тахеометрической съемки. Но если сравнивать эти два метода, то последний проигрывает из-за больших трудозатрат, по сравнению с линейными измерениями. Плюсом же проведения тахеометрической съемки является возможность измерения труднодоступных мест и конструкций.
Согласно ГОСТ 26433.2-94 отклонение конструкций от вертикали допустимо измерять отвесами, уровнями, теодолитами. Наиболее простыми способами являются первые два, но предпочтительнее по точности является косвенное определение отклонения от вертикали с помощью тахеометра.
2. Проектное плановое положение конструкций предпочтительно определять в результате проведения тахеометрической съемки или выноса точек в натуру. В подходящих условиях и при условии достижения достаточной точности преимуществом является использование координатного метода с применением глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS – Global Navigation Satellite Sistems). Однако в большинстве случаев требуемая точность превышает возможности спутниковых систем и в подавляющем количестве работ проще использовать тахеометр. Плюсом спутниковых систем является их мобильность и возможность использования в труднодоступных районах без предварительной подготовки планово-высотного обоснования и геодезических сетей. Но данное преимущество в мегаполисе теряет свою актуальность. Таким образом для контроля планово-высотного положения конструкций предпочтительнее проводить тахеометрическую съемку.
Для определения высотного положения объектов возможно использование высотного и координатных методов. Эти методы практически равноценны и для каждой конкретной ситуации будут иметь свои преимущества и недостатки, так что выбор одного из них зависит от индивидуальных особенностей объекта и предполагаемых работ. Плюсом высотного метода определения превышений точек является его дешевизна. Для оптического нивелирования требуются менее квалифицированные кадры и дешевое, по сравнению с тахеометрами, оборудование. Плюсами определения высот тригонометрическим нивелированием (тахеометром) является его быстрота. Если определяемые точки находятся в зоне прямой видимости и под допустимыми углами, то проводить данные измерения может один специалист, вместо как минимум двух при геометрическом нивелировании. Также плюсом тригонометрического нивелирования является возможность определения высот труднодоступных точек.
3. Важным параметром контроля является проектное положение конструкций. Выбор метода в данном случае зависит от трудоемкости предстоящей работы. При небольших объемах и/или трудности создания геодезической сети предпочтительней использовать прямые измерения лазерными дальномерами. Лазерные дальномеры в свою очередь дают меньшие чем рулетки погрешности измерений на большие расстояния и при измерении размеров в свету между конструкциями. Пропорционально объему работ растут преимущества проведения тахеометрической съемки. Также её плюс заключается в том, что при повышении объема работ съемка остается одинаково точной, в то время как линейные измерения накапливают ошибки и перестают отвечать требуемым требованиям по точности. Отличием тахеометрической съемки при определении взаимного положения конструкций от определения их планового положения является работа в условной системе координат, что значительно упрощает проведение работ.
При выборе метода измерений для выполнения геодезических работ следует руководствоваться в первую очередь требованиями по точности предъявляемым к данным измерениям. На их основании и беря в учёт предполагаемые работы можно определиться с методом измерений, но стоит помнить, что универсального варианта не существует и каждый из них будет обладать преимуществом в каждом конкретном случае. Оптимальным решением будет комбинирование вышеуказанных методов, что и приведёт в итоге к снижению трудозатрат при сохранении надлежащего качества проведения работ.
Инженер-эксперт отдела геодезического контроля Коняев И.С.
- Ссылка
- Отправить почтой
-
Версия для печати
- Код для блога
- Экспорт
Если вы нашли ошибку: Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Открыть