Страница 3: ВСН 160-69. Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей (46701)

Таблица 1-9

В указанных формулах:

 - перемены логарифмов синусов связующих углов при перемене углов на 1² (в единицах шестого знака логарифмов);

п - число углов, входящих в подсчет величины свободного члена азимутального условия;

 - ошибки базисов, выходных или твердых сторон в единицах шестого знака логарифмов;

т - среднеквадратическая ошибка измерения угла.

1.35. В результате полевых измерений должны быть получены следующие материалы:

1) чертежи заложенных центров и фотографии построенных знаков;

2) журналы измерения базисов и журналы нивелирования целиков базисных штативов;

3) журналы измерения углов;

4) материалы определений центрировок и редукций;

5) полевые контрольные вычисления;

6) масштабная схема цепи (сети) с показанием всех измеренных величин и невязок;

7) краткая пояснительная записка.

Д. Уравнительные вычисления, оценка точности и составление технического отчета

1.36. Выбор осевого меридиана плоскости проекции Гаусса и уровенной поверхности триангуляции производится с таким расчетом, чтобы возможно было во всех последующих работах по сгущению геодезической основы (основная и подходная наземная полигонометрия, подземная полигонометрия) обходиться без введения поправок за проектирование результатов измерений на плоскость, проекции Гаусса и за приведение к принятому уровню.

Как правило, этого можно добиться, применяя:

а) для городов - принятую систему городских координат (с частным началом) и уровенную поверхность, соответствующую средней отметке города;

б) для внегородских тоннелей - систему координат в проекции Гаусса с целесообразно выбранным осевым меридианом (с разграфкой до 45¢), а уровенную поверхность на средней отметке подземного сооружения (что позволит обойтись без введения поправок в длины линий подземной полигонометрии; при этом в линии наземной полигонометрии поправки должны вводиться).

1.37. Для удобства выполнения геодезическо-маркшейдерских работ к отрицательным ординатам (при расположении сооружения к западу от осевого меридиана) прибавляется целое число километров, а в абсциссах (подсчитанных от экватора) отбрасываются тысячи и сотни километров. При этом желательно иметь абсциссы, отличающиеся от ординат на несколько десятков километров. Во всех вычислениях необходимо располагать координату y впереди, координату x - после нее.

1.38. Для редуцирования длин базисов на плоскость проекции Гаусса пользуются формулой

где ??D - поправка за редуцирование (в миллиметрах) - всегда положительна;

D0 - длина базиса (в метрах);

ym - ордината середины базиса (в километрах);

R - средний радиус кривизны земного эллипсоида (в километрах);

R = 6370 км;                    

1.39. Для проектирования длин базисов на принятую уровенную поверхность применяется следующая формула

где ??H - поправка за проектирование базиса на уровенную поверхность;

D¢0 и R - то же, что и предыдущей формуле;

Нт - средняя абсолютная отметка базиса;

H0 - абсолютная отметка принятой плоскости проектирования.

Если D¢0, Нт и Н0 выражать в метрах, R - в километрах, H будет выражено в миллиметрах.

1.40. Для редуцирования направлений на плоскость проекции Гаусса вводятся поправки, вычисляемые по формуле

где ??1-2 - поправка в направление 1-2;

x1 - абсцисса пункта 1;

x2 - абсцисса пункта 2;

ym - средняя ордината пунктов 1 и 2;

R = 6370 км;                   ?? = 206265??;             

Абсциссы и ординаты выражаются в километрах, поправки  получаются в секундах.

Примечание. Для выбора величин у и х (к формулам, пп. 1.38 и 1.40) пользуются масштабной схемой цепи, на которой должна быть нанесена координатная сетка.

1.41. Перед уравновешиванием триангуляции производится полная проверка журналов измерений, всех полевых вычислений и схемы сети.

Учитывая малость сторон тоннельных триангуляций, необходимо для вычисления поправок за центрировки и редукции получать предварительные длины этих сторон с достаточной степенью точности.

1.42. В результате полной проверки полевых материалов составляется список приведенных к центру и редуцированных на плоскость проекций Гаусса направлений и вычеркивается окончательная схема сети. Производится оценка точности угловых измерений по формуле

где f - невязка треугольника;

п - число треугольников, входящих в оценку точности.

1.43. Учитывая необходимость использования координат пунктов триангуляции для вычисления координат пунктов полигонометрических ходов и предварительных разбивок, при получении рабочих координат пунктов разрешается использование упрощенных методов уравновешивания. При этих вычислениях рекомендуется сначала уравновесить условия фигур и полюсные условия упрощенными методами, а затем с уравновешенными углами составлять простые цепочки треугольников между базисами или твердыми сторонами.

Не разрешается пользоваться рабочими координатами пунктов триангуляции для всех работ, связанных с ориентированием подземных выработок и разбивками основных подземных сооружений.

1.44. Перед использованием для уравновешивания дирекционных углов и длин сторон, а также координат пунктов городской или государственной триангуляции должен быть произведен анализ их точности по материалам новых измерений. Для этих целей измеренные углы сопоставляются с разностями исходных дирекционных углов (на твердых пунктах) и подсчитываются свободные члены азимутальных, боковых, базисных и координатных условий. Полученные результаты должны отвечать установкам табл. 1-2 и 1-9.

Тщательный анализ, в сочетании с изучением материалов при проектировании цепи (см. п. 1.06), позволяет выявить исходные пункты, использование которых может внести недопустимые искажения при уравновешивании триангуляционной цепи.

1.45. Для окончательного уравновешивания триангуляции используют один из строгих методов. В каждом отдельном случае выбор метода должен обеспечить экономию вычислительного труда. Желательно произвести уравновешивание двумя независимыми способами.

1.46. Одновременно с уравновешиванием триангуляции необходимо произвести оценку точности элементов сети (см. табл. 1-1 и 1-2).

Должны быть определены из уравновешивания средние квадратические ошибки направлений по формулам:

Для способа условных измерений

где ?? - поправки направлений;

r - число условных уравнений.

Для способа посредственных измерений

где d - число всех направлений в сети (сплошных и несплошных);

r - число всех пунктов в цепи;

p - число определяемых пунктов.

Указанные величины сопоставляются с результатами оценки точности на станциях и по невязкам треугольников. Такое сопоставление рельефно выявляет действие внешних условий (особенно боковой рефракции) и влияние ошибок принятых исходных данных.

Кроме этого, рекомендуется определить ошибки наиболее слабой стороны, наиболее слабого дирекционного угла, а также максимальную ошибку определения координат.

1.47. По результатам уравновешивания составляется каталог пунктов триангуляции (см. приложение 1-5), тщательно проверяемый вторым исполнителем. В каталоге показываются как все вновь определенные пункты и направления, так и все исходные; последние выделяются красным цветом.

В каталоге обязательно указываются осевой меридиан зоны проекции Гаусса и уровенная поверхность, принятые для вычисления триангуляции, а также величины условных увеличений или уменьшений координат.

1.48. По каждой исполненной триангуляции составляется подробный технический отчет, в котором должны быть даны:

а) расчетное обоснование принятого разряда триангуляции;

б) анализ точности исходных данных, послуживших в качестве основы для развития данной триангуляции;

в) описание условий рекогносцировки;

г) описания и чертежи триангуляционных центров и фотографии построенных знаков;

д) описание методики базисных и угловых измерений и результаты оценки их точности;

е) обоснование принятых зон проекции Гаусса и уровенной поверхности. Здесь же должны быть даны указания о необходимости введения поправок в измеренные элементы наземной и подземной полигонометрии;

ж) описание методики вычислительных работ. Если в процессе строительных работ использовались рабочие координаты пунктов триангуляции, то должна быть приведена сводка расхождений координат и дирекционных углов по рабочим и окончательным данным;

з) результаты оценки точности элементов триангуляции в сопоставлении их с расчетными данными и данными оценки точности полевых измерений;

и) общее заключение о пригодности данной триангуляции для обеспечения требуемой точности всех горностроительных работ и особенно точности сбоек встречных тоннелей.

Е. Тоннельная полигонометрия взамен триангуляции

1.49. Тоннельная полигонометрия взамен триангуляции прокладывается вдоль трассы сооружения в виде одиночного хода или в виде замкнутых полигонов, опирающихся на пункты государственной или городской геодезической основы.

Пункты тоннельной полигонометрии не рекомендуется располагать в пределах зоны возможной деформации, а также в удалении от трассы более 1 км.

1.50. Во всех случаях создания тоннельной полигонометрии она должна удовлетворять требованиям табл. 1-10.

Таблица 1-10

Тоннельная полигонометрия взамен триангуляции

1.51. Составление проекта, рекогносцировка и закрепление знаков тоннельной полигонометрии производится по правилам, изложенным в разделе Б настоящей главы, а угловые измерения - в соответствии с методикой, изложенной в разделе Г.

1.52. Измерение длин сторон тоннельной полигонометрии производится свето- и радиодальномерами. При подборе типа дальномера необходимо учитывать, что точность линейных измерений при криволинейной форме сооружаемого тоннеля должна быть вдвое выше, чем при прямолинейной форме (см. табл. 1-10). Это вызвано тем, что при криволинейной форме трассы ошибки линейных измерений существенно влияют на поперечный сдвиг хода, который целиком входит в ошибку сбойки тоннелей.

1.53. Все угловые и линейные измерения производятся не менее чем дважды, с интервалом во времени не менее месяца.

1.54. При обработке материалов измерений тоннельной полигонометрии и составлении технического отчета руководствуются указаниями, изложенными в разделе Д настоящей главы.

1.55. Ходы тоннельной полигонометрии уравновешиваются на основе координат пунктов государственной или городской геодезической основы, если относительные ошибки их не превышают допусков табл. 1-10. В противном случае ход вычисляется как свободный.

Приложение 1-1

ЖУРНАЛ измерения базиса