регистрация компании дать объявление быстрый поиск лента публикаций восстановление доступа о портале
    
Строительный портал СтройПлан.ру
Подбор проекта Новости отраслиПубликации
 
КОРЗИНА (0)  
 >>>  ПОИСК ДОКУМЕНТОВ  
  Дополнительные материалы  [ + развернуть]  
Утвержден: ГПИ "Союздорпроект" (15.04.1968)
Дата введения: 15 апреля 1968 г.
скачать бесплатно Инстpукция "Инструкция по топографо-геодезическим работам при изысканиях автомобильных работ"
Утвержден: Госгортехнадзор России (06.06.2003)
Дата введения: 29 июня 2003 г.
скачать бесплатно РД 07-603-03 "Инструкция по производству маркшейдерских работ"

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ
И МАРКШЕЙДЕРСКИМ
РАБОТАМ

ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

ВСН 160-69
Минтрансстрой

Утверждена
заместителем министра транспортного строительства
8 сентября 1969 г. и введена в действие с 1 апреля 1970 г.

ОРГТРАНССТРОЙ

МОСКВА 1970

Инструкцию разработали и составили: В.Г. Афанасьев, Б.И. Гойдышев, И.Ф. Демьянчик, В.А. Жилкин, В.Л. Калашников, М.М. Сандер, Е.Н. Соколов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей» составлена на основании опыта производства геодезическо-маркшейдерских работ при строительстве Московского, Ленинградского, Киевского, Тбилисского и Бакинского метрополитенов, железнодорожных, автомобильных, гидротехнических тоннелей, при строительстве других подземных сооружений, выполняемых Главным управлением строительства тоннелей и метрополитенов Минтрансстроя, Гидроспецстроем, Министерством энергетики и электрификации СССР. При составлении «Инструкции» использованы: «Техническая инструкция по производству геодезическо-маркшейдерских работ при строительстве метрополитенов и тоннелей», издания 1956 года; «Строительные нормы и правила»; СНиП II-Д.3-62; СНиП III-Б.8-68; «Временные технические условия производства тоннельных работ», Минтрансстрой, издания 1955 г.

В «Инструкции» изложены основные технические условия, приемы и допуски при выполнении геодезическо-маркшейдерских работ и разбивок при строительстве тоннелей и метрополитенов.

Авторы выражают глубокую благодарность главным и участковым маркшейдерам Главтоннельметростроя за ценные и полезные замечания при подготовке рукописи к изданию, позволившие улучшить содержание настоящей инструкции. Особую благодарность авторский коллектив выносит доктору техн. наук профессору Черемисину М.С.

Начальник Геодезическо-маркшейдерского управления Главтоннельметростроя В. Афанасьев

Министерство транспортного строительства

Ведомственные строительные нормы*

ВСН 160-69

Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей

Взамен Технической инструкции по производству геодезическо-маркшейдерских работ при строительстве метрополитенов и тоннелей ТИ-Т12-56

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

§ 1. «Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей» является обязательной при строительстве метрополитенов, железнодорожных, автодорожных тоннелей и других подземных сооружений, выполняемых организациями и ведомствами Министерства транспортного строительства.

§ 2. Задачей геодезическо-маркшейдерской службы при строительстве подземных сооружений является перенесение проекта комплекса сооружений в натуру, обеспечение сбоек тоннелей, строгое соблюдение установленных габаритов, ведение по трассе щитов и эректоров, точное сопряжение всех конструктивных элементов и подземных транспортных узлов как в пределах каждой сооружаемой линии (радиус, диаметр), так и между разными очередями строительства.

§ 3. Геодезическо-маркшейдерская служба обеспечивает возможность строительства тоннелей и других подземных сооружений одновременно по всей трассе. Отдельно сооружаемые участки трассы (станции, перегоны, камеры съездов, эскалаторные, наклонные тоннели и пересадочные узлы) должны быть точно сопряжены друг с другом и составить в натуре единое инженерное сооружение, предусмотренное проектом.

Внесены

Геодезическо-маркшейдерским управлением Главтоннельметростроя

Утверждены

зам. министра транспортного строительства
8 сентября 1969 г.

Срок введения -

1 апреля 1970 г.

§ 4. Проектная организация создает наземную геодезическую основу для перенесения проекта в натуру, обеспечивающую требуемую точность сбоек встречных выработок.

§ 5. Основные разбивочные работы, связанные с перенесением проекта подземных сооружений в натуру, производятся от пунктов подземной маркшейдерской основы, создаваемой маркшейдерской службой строительной организации.

§ 6. В процессе строительства производятся подробные съемки, имеющие назначение:

а) графическое отображение хода строительных работ на всем его протяжении;

б) контрольный учет объемов основных строительных работ (к основным работам относятся: грунт-порода, бетон, железобетон, укладка тюбингов, блоков, расчеканка, железобетонная рубашка);

в) составление исполнительных чертежей на готовые сооружения, необходимые при эксплуатации и проектировании новых линий метрополитена и тоннелей.

§ 7. Во время производства горностроительных работ маркшейдерская служба производит наблюдения за осадками сооружений на поверхности и в подземных выработках.

§ 8. Геодезическо-маркшейдерские разбивки на строительных объектах выполняются только на основании рабочих чертежей, составленных проектной организацией и имеющих подпись главного инженера строящей организации, разрешающую производство работ.

§ 9. Вычисления и детальные расчеты, необходимые для разбивки, производятся работниками маркшейдерских отделов строительств «в две руки» независимо друг от друга.

Перенесение в натуру разбивочных схем производится только после записи их в маркшейдерскую книгу.

Маркшейдерская книга (пронумерованная и заверенная главным маркшейдером строительства) ведется на каждом строительном участке работниками маркшейдерской службы. В книгу заносятся ежесменные задания и данные об их выполнении.

§ 10. Геодезические работы, не предусмотренные настоящей технической инструкцией, выполняются в соответствии с требованиями действующих инструкций ГУГК.

§ 11. Основные разбивки в натуре закрепляются соответствующими маркшейдерскими знаками (схемы же разбивок заносятся в журнал горных работ строительного объекта).

§ 12. Полевые и камеральные геодезические документы (маркшейдерские книги, полевые журналы, схемы, абрисы и др.) сохраняются до сдачи сооружений в эксплуатацию.

§ 13. Геодезическо-маркшейдерская служба производит составление, вычерчивание и оформление исполнительных чертежей на все законченные подземные сооружения, подлежащие представлению Правительственной комиссии с последующей передачей их эксплуатирующей организации.

§ 14. Для обеспечения выполнения технических условий сооружения тоннелей и метрополитенов и в силу специфических особенностей геодезическо-маркшейдерская служба имеет свое специальное «Положение» (глава 26).

§ 15. В инструкции изложены основные технические условия и допуски при выполнении геодезическо-маркшейдерских работ и разбивок на строительстве тоннелей и других подземных сооружений.

Часть I

НАЗЕМНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Глава 1

ТОННЕЛЬНАЯ ТРИАНГУЛЯЦИЯ; ПОЛИГОНОМЕТРИЯ ВЗАМЕН ТРИАНГУЛЯЦИИ.

А. Назначение тоннельной триангуляции; основные требования

1.01. При строительстве тоннелей значительной протяженности или подземных сооружений, располагающихся на большой площади, обязательно наличие триангуляции или полигонометрии, ее заменяющей.

Городские триангуляционные сети используются для построения триангуляционных цепей или ходов полигонометрии взамен триангуляции, обеспечивающих сооружение отдельных линий метрополитена. При отсутствии в городе триангуляции последняя создается с учетом дальнейшего ее развития для строительства перспективных линий метрополитена.

1.02. При построении цепи треугольников, обеспечивающей сооружение данной линии метрополитена, как правило, используются знаки городской триангуляции. Сгущение производится с расчетом обеспечения трассы пунктами не реже чем через 3 км.

Не рекомендуется располагать пункты в пределах зоны возможной деформации, а также в удалении от трассы более 2 км.

1.03. Для тоннелей небольшой протяженности и подземных сооружений, располагающихся на незначительной площади, возможно создание планового обоснования в виде основной полигонометрии или аналитической сети.

1.04. Для обеспечения требуемой точности сбоек встречных тоннелей и правильной организации основных геодезических работ в каждой цепи триангуляции или в ходе полигонометрии взамен триангуляции рекомендуется подсчитать среднюю квадратическую ошибку взаимного определения конечных точек. Она не должна превышать допусков, приведенных в табл. 1-1.

Таблица 1-1

Условия построения геодезической основы

Формулы подсчетов допусков

Тоннели сооружаются через порталы или штольни:

 

без последующего сгущения ходами основной полигонометрии

при последующем сгущении

Тоннели сооружаются через стволы:

 

без последующего сгущения ходами основной полигонометрии

при последующем сгущении

В указанных формулах:

D - величина допустимого отклонения рабочей оси тоннеля от окончательной оси, определяемой после сбойки встречных тоннелей;

L - длина сооружаемого тоннеля;

l - среднее расстояние между смежными стволами, порталами, штольнями.

При создании триангуляции, обеспечивающей строительство тоннелей, для которых предельная ошибка сбойки определяется допуском 10 см, руководствуются требованиями табл. 1-2.

Для подземных сооружений, располагающихся на большой площади, при определении разряда триангуляции следует исходить из длины наибольшего по протяженности тоннеля, входящего в общий комплекс.

Таблица 1-2

Общая длина тоннеля L

Разряд триангуляции

Длина сторон триангуляции в км

Средняя квадратическая ошибка измеренного угла, подсчитанная по невязкам в треугольниках

Допустимая невязка треугольника

Относительная ошибка измерения длины базиса

Средняя относительная ошибка выходной стороны

Допустимое увеличение базисной сети ромбического вида

Относительная ошибка определения длины наиболее слабой стороны сети

Средняя ошибка дирекционного угла наиболее слабой стороны сети

Более 8 км

I

4 - 10

± 0²,7

± 3²

1 : 800000

1 : 400000

2,5

1 : 200000

± 1²,5

От 5 до 8 км

II

2 - 7

± 1²,0

± 4²

1 : 500000

1 : 300000

2,5

1 : 150000

± 2²,0

От 2 до 5 км

III

1,5 - 5

± 1²,5

± 6²

1 : 400000

1 : 200000

3

1 : 120000

± 3²,0

От 1 до 2 км

IV

1 - 3

± 2²,0

± 8²

1 : 300000

1 : 150000

3

1 : 70000

± 4²,0

Примечание. В таблице длина L учитывает случай сооружения тоннеля из двух крайних его точек. При наличии промежуточных стволов или штолен необходимо определять величину Lэкв по формуле:

где L - общая длина тоннеля;

l - среднее расстояние между смежными точками открытия фронта тоннельных работ.

Б. Составление проекта, рекогносцировка и закрепление знаков

1.05. Проект триангуляции составляется на плане или карте крупного масштаба, на которых должны быть показаны: проектируемая трасса, места расположения стволов, порталов, боковых штреков-штолен и все имеющиеся пункты ранее выполненных триангуляций.

При отсутствии картографических материалов необходимого масштаба проект составляется в процессе производства рекогносцировки на местности.

1.06. Для решения вопроса об использовании сторон имеющихся триангуляций в качестве базисов производится исследование точности определения длин этих сторон. Если результаты исследования не удовлетворяют требованиям табл. 1-2, намечается измерение самостоятельных базисов. Расчет частоты базисов в проектируемой цепи производится в соответствии с требованиями табл. 1-1 и 1-2.

Во всех случаях следует стремиться к измерению непосредственно сторон триангуляционной цепи.

Одновременно с выбором базиса намечаются места закрепления знаков полевого компаратора, используемого при строительстве для компарирования мерных приборов.

1.07. Выбор исходных дирекционных углов сторон и координат пунктов городской или государственной триангуляции должен основываться на детальном изучении материалов этих триангуляций. Не могут быть использованы в качестве исходных пункты, определенные вставками в основную сеть.

1.08. Триангуляционные цепи должны представлять собою системы треугольников, близких по форме к равносторонним (желательно с диагональными направлениями). В треугольниках, не подкреплённых диагональными направлениями, связующие углы менее 40° не допускаются.

1.09. При построении триангуляции для сооружения тоннелей рекомендуется проектировать такое расположение пунктов, которое обеспечивало бы ориентирование каждых двух смежных стволов, штолен, порталов по одной и той же стороне триангуляции.

1.10. При производстве работ для сооружения тоннелей значительной длины в горной местности и в сложных геологических условиях принимаются необходимые меры для исключения возможных влияний уклонений отвесных линий на точность триангуляции.

1.11. Удаление линий визирования от любых боковых предметов должно быть не менее 1 м, а по высоте, от крыш зданий или поверхности земли - не менее 2 м. Следует избегать прохождения визирных лучей вблизи дымящих заводских труб и вытяжных труб на крышах домов.

1.12. При выборе мест закрепления триангуляционных знаков на крышах зданий необходимо учитывать как удобство пользования пунктом и безопасность подхода к нему, так и конструктивные качества той части здания, на которой намечается устройство триангуляционной надстройки.

1.13. При рекогносцировке знаков на незастроенной территории необходимо учитывать гидрогеологию грунтов и ситуационные условия. Знаки нельзя располагать вблизи линий электропередач, связи и т.д. Триангуляционные центры, как правило, должны располагаться в устойчивых, неоползневых и не подвергающихся выпучиванию грунтах.

1.14. Основным типом знака для незастроенных территорий следует считать такой, при котором измерения производятся со штатива, столба или при небольших поднятиях инструмента над землей.

1.15. Все включаемые в триангуляционную цепь знаки старых триангуляций должны детально обследоваться для определения возможности их использования.

1.16. При выборе мест для закрепления триангуляционных знаков должна быть предусмотрена возможность удобных и надежных примыканий к ним полигонометрических ходов. Особое внимание должно быть обращено на обеспечение видимости с пунктов триангуляции на стволы, порталы, боковые штреки-штольни и другие точки открытия фронта тоннельных работ; выполнение данного условия не должно снижать жесткости построения триангуляционной цепи.

При выборе места закрепления необходимо произвести соответствующие согласования с представителями организации, которой принадлежит данное здание.

1.17. При производстве рекогносцировки ведется журнал, в котором отображаются все данные, характеризующие условия закрепления и последующего пользования знаками, а также условия видимости по всем намеченным к наблюдению направлениям.

В журнале должно быть дано полное описание всех строительных работ, перечень необходимых материалов, описание подъезда или подхода к пункту, указания о порядке доступа на крыши зданий.

1.18. В результате рекогносцировки составляется схема триангуляции с указанием примерных величин углов в фигурах, а также сторон, которые должны быть измерены в качестве базисов триангуляции.

1.19. Закрепление пунктов производится по правилам, принятым для городских триангуляций. Возможно закрепление пункта непосредственно в бетонном перекрытии крыши.

1.20. По окончании закрепления знака должна быть сделана его зарисовка, к которой прикладывается описание безопасного подхода к знаку и условия пользования им (выбираемые из рекогносцировочного журнала).

Все закрепленные знаки должны быть сданы по акту под наблюдение за сохранностью представителям соответствующих организаций.

В. Измерение базисов

1.21. Измерение базисов производится по правилам, принятым для соответствующих разрядов городских триангуляций. Попутно с измерением базиса определяется точная длина полевого компаратора. Проволоки, участвующие в измерении базисов, должны эталонироваться на стационарном компараторе до и после измерения.

Образцы журналов измерения базиса и нивелирования целиков штативов приведены в приложениях 1-1 и 1-2.

Измерение сторон триангуляции свето- и радиодальномерами производится в том случае, если они обеспечивают требуемую точность.

1.22. Оценка точности собственно измерения базиса производится по формулам табл. 1-3.

Таблица 1-3

Наименование средней квадратической ошибки

Формула оценки

Средняя квадратическая ошибка измерения секции одной проволокой в одном направлении

Средняя квадратическая ошибка окончательного результата измерения секции

Средняя квадратическая ошибка измерения всего базиса одной проволокой в одном направлении

Средняя квадратическая ошибка окончательного результата измерения базиса

В указанных формулах:

d - уклонение результата измерения секции одной проволокой в одном направлении от среднего значения, полученного по всем измерениям;

n - число отдельных измерений;

k - число секций.

Г. Угловые измерения

1.23. Для измерения углов тоннельных триангуляций используются теодолиты двухсекундной точности и оптические теодолиты. В горной местности, при наличии в цепи направлений со значительными углами наклона, необходимо применять инструменты с накладным уровнем.

При отсутствии таких теодолитов разрешается наклон вертикальной оси вращения инструмента определять при помощи уровня на алидаде, цена деления которого не должна превышать 15². Поправки в измеренные направления, которые вводятся при углах наклона более 3°, вычисляются по следующей формуле

где r - цена деления уровня;

n - число делений уровня, характеризующих наклон инструмента; n считается положительным, если уровень во время измерений отклонялся влево и отрицательным - вправо.

z - зенитное расстояние измеряемого направления.

1.24. Перед наблюдениями теодолит должен быть исследован по программе, предусмотренной Инструкцией ГУГК о построении государственной геодезической сети.

Уход за инструментами и их поверки осуществляются по правилам, принятым для государственных триангуляций.

1.25. В триангуляциях, создаваемых для строительства тоннелей, с целью устранения поправок за редукцию и ошибок визирования за счет фаз, в качестве объектов визирования используются специальные марки или штанги, устанавливаемые непосредственно над внешними центрами знаков. Штанги раскрашиваются шашками в белый и красный цвета. После установки штанг, производимой по отвесу, они закрепляются проволочными растяжками.

1.26. В тоннельных триангуляциях измерение горизонтальных углов производится способом измерения углов во всех комбинациях и способом круговых приемов. В табл. 1-4 приводятся произведения (п × m) числа направлений n на число приемов m при измерении углов во всех комбинациях и количество приемов при измерении углов круговыми приемами.

1.27. Угловые измерения производятся по правилам, принятым для городских и государственных триангуляций. В целях исключения действия рена обязательно использование при наблюдениях всего интервала счетной шкалы или барабана микроскоп-микрометра.

Таблица 1-4

Тип инструмента

Способ во всех комбинациях (п × m)

Способ круговых приемов

I разряд

II разряд

II разряд

III разряд

IV разряд

Т-05 (ТТ-2²/6²)

36-35

25-21

12

9

4

Т-1 (ОТ-02 и другие ему равноточные инструменты)

48

32-28

15-12

12-9

6

Т-2 (ОТС, ТБ-1 и другие им равноточные инструменты)

-

-

-

15-12

9-6

Пример. Наблюдения производятся оптическим теодолитом типа Т-2 с 10-минутным интервалом лимба девятью круговыми приемами. Начальные отсчеты на барабане будут около:

I   прием                    1¢                            VI     прием                         6¢

II      ²                         2¢                            VII        ²                              7¢

III     ²                         3¢                            VIII       ²                              8¢

IV    ²                         4¢                            IX         ²                              9¢

V      ²                         5¢

Образец журнала измерения углов триангуляции приведен в приложении 1-3.

1.28. Ввиду малости сторон тоннельных триангуляций следует добиваться высокой точности центрирования над знаками как теодолита, так и визирных приспособлений. При наличии центрировок и редукций их элементы определяются с погрешностями, не превышающими величин, приведенных в табл. 1-5 (для линейных элементов е и е1) и табл. 1-6 (для угловых элементов Q и Q1).

1.29. Угловые измерения должны производиться только в условиях благоприятной видимости, при отчетливых изображениях.

В отдельных случаях рекомендуется для обеспечения требуемой точности производить ночные наблюдения с применением искусственного освещения объектов визирования.

1.30. При угловых наблюдениях должно быть обеспечено соблюдение допусков, приведенных в табл. 1-7.

Таблица 1-5

Наименьшая длина стороны, км

Точность определения элементов е и е1, мм

Наименьшая длина стороны, км

Точность определения элементов е и е1, мм

0,5

2

5,0

5

1,0

2

6,0

6

2,0

2

7,0

7

3,0

3

8,0

8

4,0

4

 

 

Таблица 1-6

Наименьшая длина стороны, км

1,0

2,0

3,0

4,0

6,0

8,0

е и е1, м

0,1

60¢

80¢

120¢

150¢

200¢

260¢

0,2

30¢

40¢

60¢

80¢

100¢

130¢

0,4

15¢

20¢

30¢

40¢

50¢

70¢

0,6

10¢

15¢

20¢

30¢

40¢

50¢

0,8

8¢

10¢

15¢

20¢

30¢

40¢

1,0

6¢

8¢

10¢

15¢

20¢

30¢

1,5

5¢

6¢

8¢

10¢

15¢

20¢

2,0

3¢

5¢

6¢

8¢

10¢

15¢

Таблица 1-7

Инструмент

Расхождение отсчетов на начальное направление

Колебание направлений, приведенных к нулю

Расхождение угла, непосредственно измеренного, со значением его, подсчитанным как разность или сумма

Т-05 (ТТ-2/6)

5²

5²

4²

Т-1 (ОТ-02 и другие ему равноточные инструменты)

6²

6²

5²

Т-2 (ОТС, ТБ-1 и другие им равноточные инструменты)

8²

8²

-

1.31. Как правило, угловые измерения в триангуляции должны быть выполнены дважды, с интервалом во времени не менее месяца.

1.32. Если к моменту первых измерений углов не были выполнены условия п. 1.16, перед вторыми измерениями должны быть закреплены дополнительные пункты, обеспечивающие выполнение этих условий. Указанные пункты включаются в программу вторых измерений.

1.33. По окончании наблюдений на каждом пункте производится их обработка и определяется средняя квадратическая ошибка собственно измерения направлений на станции.

Для указанной оценки применяются формулы табл. 1-8.

Таблица 1-8

Наименование средней квадратической ошибки

Формула оценки

Средняя квадратическая ошибка направления, измеренного в одном приеме

Средняя квадратическая ошибка направления, измеренного в одном приеме, для всей станции

То же по вторичным уклонениям

Средняя квадратическая ошибка среднего значения направления (из всех приемов)

В указанных формулах:

u - уклонение значения направления в приеме от среднего значения;

|u| - сумма абсолютных величин отклонений значений направлений в отдельном приеме от среднего значения;

åu2 - сумма квадратов уклонений, по каждому направлению;

[åu2] - сумма сумм квадратов уклонений для всей станции;

[u] - сумма уклонений всех направлений в одном и том же приеме;

п - число приемов;

m - число направлении.

Пример оценки точности угловых измерений триангуляции приведен в приложении 1-4.

1.34. По мере образования в сети геодезических четырехугольников и центральных систем подсчитываются свободные члены полюсных условий. В системах, опирающихся на твердые стороны и базисы, подсчитываются свободные члены возникающих при этом условий.

Подсчеты производятся по величинам измеренных углов. Свободные члены не должны выходить за пределы допусков табл. 1-9.

Таблица 1-9

Допустимая величина свободного члена полюсного уравнения (в ед. шестого знака логарифмов)

Допустимая величина свободного члена базисного условия (в ед. шестого знака логарифмов)

Допустимая величина свободного члена азимутального условия

В указанных формулах:

D - 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 dD - 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 DH - 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, DH будет выражено в миллиметрах.

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

где d1-2 - поправка в направление 1-2;

x1 - абсцисса пункта 1;

x2 - абсцисса пункта 2;

ym - средняя ордината пунктов 1 и 2;

R = 6370 км;                    r = 206265²;             

Абсциссы и ординаты выражаются в километрах, поправки d 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 fb - 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 u - 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

Длина тоннеля

Разряд тоннельной полигонометрии

Длины сторон, км

Средняя квадратическая ошибка измеренного угла поворота

Средняя относительная ошибка измерения стороны

Допустимые относительные ошибки хода

по оценке на станции

Оценка, по многократным измерениям и невязкам фигур

для криволинейного тоннеля

для прямолинейного тоннеля

для криволинейного тоннеля

для прямолинейного тоннеля

по поперечному сдвигу

по продольному сдвигу

Более 8 км

I

3 - 10

± 0,²4

± 0,²7

1 : 300000

1 : 150000

1 : 200000

1 : 200000

1 : 100000

От 5 до 8 км

II

2 - 7

± 0,²7

± 1,²0

1 : 200000

1 : 100000

1 : 150000

1 : 150000

1 : 70000

От 2 до 5 км

III

1,5 - 5

± 1,²0

± 1,²5

1 : 150000

1 : 70000

1 : 120000

1 : 120000

1 : 60000

От 1 до 2 км

IV

1 - 3

± 1,²5

± 2,²0

1 : 100000

1 : 50000

1 : 70000

1 : 70000

1 : 40000

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

Секция 2

Наблюдатели: 1. Смирнова

Дата: 28 мая 1966 г.

 

2. Волкова

 

 

№ штативов

Проволока № 717. Прямо

Проволока № 715. Прямо

Проволока № 715. Обратно

Проволока № 717. Обратно

П

З

П-З

П

З

П-З

П

З

П-З

П

З

П-З

29 - 30

248

132

+116

189

079

+110

218

106

+112

137

034

+103

373

258

+115

302

192

+110

334

223

+111

260

156

+104

486

371

+115

426

318

+108

467

354

+113

401

298

+103

 

 

+11,53

 

 

+10,93

 

 

+11,20

 

 

+10,33

t° = +24°,0

t° = +25°,5

30 - 31

387

116

+271

317

052

+265

473

210

+263

319

064

+255

516

246

+270

493

228

+265

598

334

+264

446

189

+257

641

369

+272

617

351

+266

714

450

+264

570

315

+255

 

 

+27,10

 

 

+26,53

 

 

+26,37

 

 

+25,57

t° = +24°,0

t° = +25°,5

31 - 31а

3,9994

14

3,9980

Инвентарная лента № 7024

 

 

3,9997

16

3,9981

Инвентарная лента № 7024

 

 

4,0001

20

3,9981

4,0004

22

3,9982

4,0014

31

3,9983

4,0016

33

3,9983

4,0027

45

3,9982

4,0023

41

3,9982

 

 

3,99815

 

 

3,99820

t° = +24°,5

t° = +25°,0

Приложение 1-2

ЖУРНАЛ
нивелирования целиков штативов при измерении базиса

Секция 2

Дата: 28 мая 1966 г.

№ секций

№ штативов

Прямой ход

Обратный ход

Среднее превышение из прямого обратного хода

Примечания

Черная сторона

Красная сторона

Среднее превышение

Черная сторона

Красная сторона

Среднее превышение

Отсчеты

Превышение

Отсчеты

Превышение

Отсчеты

Превышение

Отсчеты

Превышение

9

28

0871

 

5538

 

 

1134

 

5801

 

 

 

 

 

 

43

 

42

42,5

 

42

 

41

41,5

42,0

 

29

0914

 

5580

 

 

1176

 

5842

 

 

 

 

 

 

72

 

73

72,5

 

73

 

73

73,0

72,8

 

30

0986

 

5653

 

 

1249

 

5915

 

 

 

 

 

 

43

 

44

43,5

 

44

 

45

44,5

44,0

 

31

1029

 

5697

 

 

1293

 

5960

 

 

 

 

 

 

12

 

13

12,5

 

12

 

13

12,5

12,5

 

31а

1041

 

5710

 

 

1305

 

5973

 

 

 

 

Приложение 1-3

ЖУРНАЛ
измерения углов триангуляции

Погода: ясно

Дата: 14 апреля 1966 г.

Видимость: удовлетворительна

Начало: 7 час 00 мин

Наблюдатель: Гаврилов С.С.

Конец: 7 час 50 мин

Теодолит ТБ-1, № 1846

 

Наименование пункта: Театральный

Название пункта

Отсчеты по горизонтальному кругу

Среднее

Направления

к.л.

к.п.

°

¢

²

°

¢

²

°

¢

²

°

¢

²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18,8

 

 

 

Речной

0

00

24

180

00

16

0

00

20,0

0

00

00,0

Травм. депо

58

46

47

238

46

37

58

46

42,0

58

46

23,2

Школа

123

13

51

303

13

40

123

13

45,5

123

13

26,7

Нагорный

184

57

12

4

57

0,5

184

57

08,5

184

56

49,7

Хлебозавод

241

04

03

61

03

55

241

03

59,0

241

03

40,2

Речной

0

00

21

180

00

14

0

00

17,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26,0

 

 

 

Речной

20

01

29

200

01

22

20

01

25,5

0

00

00,0

Травм. депо

78

47

57

258

47

49

78

47

53,0

58

46

27,0

Школа

143

15

00

323

14

51

143

14

55,5

123

13

29,5

Нагорный

204

58

15

24

58

07

204

58

11,0

184

56

45,0

Хлебозавод

261

05

10

81

05

00

261

05

05,0

241

03

39,0

Речной

20

01

32

200

01

21

20

01

26,5

 

 

 


Приложение 1-4

Оценка точности угловых измерений на пункте триангуляции

Пункт Театральный

Приемы

Направления

Речной

u

u2

Травм. депо

u

u2

Школа

u

u2

Нагорный

u

u2

Хлебозавод

u

u2

[u]

[u]2

I

0°00¢00²,0

0,0

0,00

58°46¢23²,2

+3,2

10,24

123°13¢26²,7

+2,0

4,00

184°56¢49²,7

-2,3

5,29

241°03¢40²,2

-0,2

0,04

+2,7

7,29

II

00,0

0,0

0,00

27,0

-0,6

0,36

29,5

-0,8

0,64

45,0

+2,4

5,76

89,0

+1,0

1,00

+2,0

4,00

III

00,0

0,0

0,00

29,1

-2,7

7,29

31,2

-2,5

6,25

46,7

+0,7

0,49

41,7

-1,7

2,89

-6,2

33,44

IV

00,0

0,0

0,00

27,4

-1,0

1,00

28,3

+0,4

0,16

48,3

-0,9

0,81

38,2

+1,8

3,24

+0,3

0,09

V

00,0

0,0

0,00

25,2

+1,2

1,44

27,6

+1,1

1,21

47,1

+0,3

0,09

39,0

+1,0

1,00

+3,6

12,96

VI

00,0

0,0

0,00

26,8

-0,4

0,16

28,8

-0,1

0,01

47,9

-0,5

0,25

41,8

-1,8

3,24

-2,8

7,84

Среднее направление [|u|], [u2]

 

0,0

 

 

+4,4

 

 

+3,5

 

 

+3,4

 

 

+3,8

 

+9,6

 

0°00¢00²,0

 

 

58°46¢26²,4

 

 

123°13¢28²,7

 

 

184°56¢47²,4

 

 

241°03¢40²,0

 

 

 

 

 

0,0

 

-

-4,7

 

 

-3,4

 

 

-3,7

 

 

-3,7

 

-9,0

 

 

 

0,00

 

9,1

20,49

 

6,9

12,27

 

7,1

12,69

 

7,5

11,41

 

70,62

m0

 

 

 

 

± 2²,1

 

 

± 1²,6

 

 

± 1²,6

 

 

± 1²,7

 

 

 


[åu2] = ± 56,86;     å[u]2 = 70,62;

   

    

Приложение 1-5

КАТАЛОГ
координат пунктов триангуляции

Зона проекции Гаусса L0 = 37°30¢.

Уровенная поверхность H0 = 175 м.

Наименование пунктов

Координаты

Отметки H

Дирекционные углы

Длины сторон

На какой пункт

y

x

Театральный

18617,378

8643,741

178,623

41°18¢53²,2

1478,238

Речной

100°05¢19²,4

1731,618

Травм депо

164°32¢22²,3

1683,575

Школа

226°15¢40²,1

1834,112

Нагорный

282°22¢33²,0

1543,271

Хлебозавод

Травм. депо

20322,221

86132,408

185,104

39°19¢58²,6

1578,367

Парковый

101°37¢24²,3

1789,727

Горсовет

204°43¢17²,0

1618,413

Школа

280°05¢19²,4

1731,618

Театральный

351°14¢36²,3

1867,555

Речной

Глава 2.

ОСНОВНАЯ ПОЛИГОНОМЕТРИЯ НА ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

А. Необходимые условия развития полигонометрии; требуемая точность

2.01. Основная полигонометрия на поверхности прокладывается вдоль трасс метрополитенов и тоннелей различного назначения с целью обеспечения опорными пунктами:

а) трассирования тоннелей;

б) перенесения проекта сооружений в натуру;

в) сбоек тоннелей в плане.

2.02. Основная полигонометрия прокладывается в виде сети замкнутых полигонов или одиночных ходов между пунктами триангуляции; при этом длины полигонометрических ходов должны быть в пределах 3 - 4 км. Линейная привязка к пунктам триангуляции чаще чем через 3 км разрешается при условии, если ошибки в определении пунктов триангуляции не внесут заметного искажения в результаты полевых измерений.

2.03. Основная полигонометрия может служить в качестве самостоятельного планового геодезического обоснования для строительства тоннелей небольшой протяженности (до 1 км).

2.04. При проектировании, рекогносцировке и производстве полевых измерений основной полигонометрии необходимо учитывать и соблюдать следующее:

а) при строительстве метрополитенов основную полигонометрию прокладывать в виде сети замкнутых полигонов;

б) ходы должны иметь наименьшее количество изломов и, по возможности, прокладываться параллельно трассе. Перемычки (ходы, поперечные направлению трассы) должны иметь минимальную длину;

в) ходы основной полигонометрии прокладывать по возможности между пунктами триангуляции, имеющими непосредственную взаимную связь;

г) длины ходов между узловыми точками не должны превышать 1 км;

д) при рекогносцировке необходимо предусматривать дополнительные передачи дирекционных углов с пунктов триангуляции на стороны полигонометрической сети лучами значительной длины;

е) средняя длина линии должна быть порядка 250 м, наименьшая - не короче 150 м, наибольшая: для метрополитена - не свыше 300 м, а вне городов - не свыше 500 м;

ж) для метрополитенов и тоннелей длиной свыше 0,5 км относительная невязка в периметре хода не должна превышать 1 : 30000 - 1 : 35000, а для тоннелей длиной менее 0,5 км - 1 : 20000;

з) средняя квадратическая ошибка измеренного угла не должна превышать ± 3²;

и) коэффициент случайного влияния при измерении линий (m) не должен превышать ± 0,0003, а коэффициент систематического влияния  не должен быть более 0,00001;

к) измерения углов и линий основной полигонометрии производятся дважды, в разное время и в различных условиях. Вторые наблюдения рекомендуется производить другими наблюдателями и инструментами.

2.05. На участках строительства метрополитена открытым способом основная полигонометрия прокладывается в соответствии с рекомендациями п. 2.04.

Для обеспечения разбивочных работ производится сгущение сети ходами с длинами сторон порядка 50 - 70 м.

При закладке знаков должна быть предусмотрена сохранность их на протяжении строительства, для чего рекогносцировщик должен детально изучить проект организации работ по сооружению тоннелей.

При измерении углов и линий по ходам сгущения руководствуются допусками, установленными для подходной полигонометрии (см. пп. 3.10 и 3.11).

Б. Составление проекта, рекогносцировка и закрепление знаков

2.06. Проект основной полигонометрии для строительства метрополитенов и тоннелей составляется на имеющихся планах (а при их отсутствии - на схеме, составленной в результате общей рекогносцировки) с нанесением на них запроектированной трассы, стволов, порталов и строительных площадок.

2.07. При составлении проекта основной полигонометрии необходимо учитывать последующее развитие сети метрополитена.

2.08. При составлении проекта основной полигонометрии должна быть предусмотрена наиболее простая и удобная связь полигонометрии с триангуляцией (или с тоннельной полигонометрией, проложенной взамен триангуляции) и намечены системы и способы уравновешивания.

2.09. При детальной рекогносцировке окончательно устанавливаются места постановки полигонометрических знаков, с учетом подземных коммуникаций.

2.10. Визирный луч должен проходить не ниже 0,5 м над поверхностью земли и не ближе 0,5 м от боковых предметов.

2.11. В результате рекогносцировки составляется окончательная схема расположения полигонометрических знаков, а в случае необходимости - пояснительная записка.

2.12. Полигонометрические знаки, в зависимости от места их постановки, могут применяться различных типов. Независимо от выбранного типа полигонометрический знак должен удовлетворять следующим основным условиям:

а) иметь вполне определенную точку, принимаемую за центр знака;

б) должен быть прочен и устойчив;

в) удобен для производства угловых и линейных измерений.

2.13. Для незастроенной территории полигонометрическими знаками могут служить рельсы (рис. 2.1) или металлические трубы с якорем, забетонированные ниже глубины промерзания грунта, а также бетонный монолит с металлическим стержнем. В застроенных районах применяются знаки типа, показанного на рис. 2.2, а также марки, закрепленные в бетонном основании мостовой или в бортовом камне. Разрешается использовать ободки смотровых колодцев.

Рис. 2.1. Закрепление капитального грунтового полигонометрического знака

1 - центр знака, отверстие Æ = 2 мм с медной расчеканкой, 2 - рельс. Размеры указаны в миллиметрах

Рис. 2.2. Закрепление капитального грунтового полигонометрического знака с колпаком

1 - центр знака, отверстие Æ = 2 мм с медной расчеканкой; 2 - металлический стержень Æ = 40 мм. Размеры указаны в миллиметрах

2.14. После закладки полигонометрического знака производится привязка его к местным предметам; составляется исполнительная схема заложенных знаков, а также альбом привязок с указанием типа знаков.

В. Измерение углов

2.15. Для измерения углов основной полигонометрии применяются оптические теодолиты типа Т-2 (ОТО, ТБ-1 и им равноточные). Инструменты, не имеющие заводского паспорта, исследуются. В процессе работ они должны систематически проверяться; особое внимание необходимо уделять тщательной выверке оптического центрира.

2.16. Измерение углов производится способом круговых приемов четырьмя приемами, с перестановками лимба через 45°, при этом два приема наблюдаются при одном положении оптического центрира, а два другие - при центрире, повернутом на 180°.

Каждому изменению положения центрира инструмента должна соответствовать новая центрировка визирных марок с поворотом их на 180°.

Примечание. При работе инструментами, оптический центрир которых встроен в алидаду, перецентрирование теодолита не производится.

2.17. Для исключения влияния рена на результаты измерений обязательно использование всего интервала барабана оптического микрометра (см. п. 1.27).

2.18. Особое внимание при измерении углов необходимо обращать на тщательную центрировку угломерных инструментов и визирных марок.

Ошибка центрирования не должна превышать ± 0,8 мм.

2.19. При угловых измерениях на станциях, с числом направлений более двух в местах интенсивного уличного движения разрешается производить измерение отдельных углов с выводом невязки горизонта.

Предельная невязка в сумме углов по горизонту fb не должна превышать величины, определяемой формулой

где m¢b - средняя квадратическая ошибка собственно измерения угла;

п¢ - число углов.

2.20. В случае утраты взаимной видимости между ранее закреплёнными полигонометрическими знаками производится измерение углов внецентренным способом.

2.21. При измерении углов внецентренным способом необходимо руководствоваться нижеследующим:

а) при длинах линий больших 200 м можно смещать инструмент с центра знака в любом направлении;

б) при вытянутом ходе и длинах линий от 150 до 200 м следует смещать инструмент под углом не более 45° к направлению хода;

в) при измерении углов, близких к 90°, следует смещать инструмент примерно по створу короткой стороны;

г) на узловых точках инструмент смещается примерно по створу самой короткой стороны;

д) смещение инструмента от центра полигонометрического знака не должно превышать 20 м;

е) линейный элемент центрировки е измеряется стальной компарированной рулеткой со средней ошибкой не более 1 мм;

ж) угловой элемент центрировки Q измеряется двумя полными круговыми приемами.

В полевом журнале тщательно зарисовывается расположение инструмента по отношению к центру полигонометрического знака и к измеряемым направлениям.

2.22. Колебания приведенных к нулю направлений в отдельных приемах и расхождения замыкающих отсчетов на начальное направление не должны превышать ± 8².

2.23. Допустимая угловая невязка fb в отдельном ходе или замкнутом полигоне не должна превышать величины, определяемой формулой

где mb - средняя квадратическая ошибка измерения угла;

п - число измеренных углов в ходе или полигоне.

2.24. Измерение углов при определении неприступных расстояний и при снесении координат с пунктов триангуляции производится с той же точностью, что и при измерении углов основной полигонометрии. Особое внимание обращается на поверку основной оси вращения инструмента.

При измерении наклонных направлений необходимо вводить поправки за отклонение от вертикали основной оси вращения инструмента (см. п. 1.23).

2.25. При наличии интенсивного уличного движения или неспокойных изображений рекомендуется измерение полигонометрии производить в ночное время.

2.26. По окончании угловых измерений составляется схема, на которую выписываются значения всех измеренных углов и невязки.

Г. Измерение линий

2.27. Линии основной полигонометрии измеряются инварными проволоками на весу по штативам или кольям с постоянным натяжением в 10 кг при помощи блочных станков и грузов, подвешиваемых на концах проволок. Остатки линий измеряются компарированной рулеткой. Для тоннелей небольшой протяженности допускается производить измерение линий стальными компарированными рулетками на весу с постоянным натяжением.

2.28. Измерение линий проволоками или стальными рулетками производится в прямом и обратном направлениях.

2.29. До начала работ и по окончании их проволоки должны быть прокомпарированы на стационарном компараторе.

2.30. В период полевых работ при измерении линий проволоки компарируются на полевом компараторе не реже одного раза в декаду.

2.31. При отсутствии полевого компаратора проволоки сравниваются с двумя нормальными проволоками (не участвующими в работе). Длина проволоки в результате компарирования должна быть определена со средней квадратической ошибкой не более ± 0,15 мм.

Пример обработки результатов компарирования рабочей проволоки на полевом компараторе с контрольным измерением его длины двумя нормальными проволоками приведен в приложении 2-1.

2.32. Стальные рулетки, применяемые при измерении линий, компарируются не реже одного раза в два месяца.

2.33. Установка целиков штативов или кольев в створе измеряемой линии производится с помощью теодолита. Предельная ошибка вешения определяется по формуле

где S - длина мерного прибора;

Т - знаменатель предельной относительной точности полигонометрического хода.

При S = 24 м и                  b = ± 28 мм » ± 3 см.

Расстановка штативов или кольев вдоль линии производится с помощью троса с точностью ± 3 см.

2.34. Температура воздуха при работе с инварными проволоками измеряется через 2 пролета, а при пользовании стальной рулеткой - на каждом пролете и отсчитывается до 1°. Термометр должен находиться в одинаковых условиях с мерным прибором.

2.35. На пролете производится три пары отсчетов. Наибольшие расхождения разностей отсчетов (П-З) по шкалам проволоки не должны превышать 0,5 мм.

Запись результатов измерений линий производится в журнале линейных измерений по форме, приведенной в приложении 2-2.

2.36. Расхождение в длине пролета, измеренного в прямом и обратном направлениях, после введения поправок за температуру не должно превышать 0,5 мм.

2.37. Относительная ошибка измерения линии, полученная по результатам расхождения прямого и обратного ходов, не должна превышать 1 : 70000.

При длинах линий менее 200 м расхождение в результатах измерения прямого и обратного ходов не должно превышать 3 мм.

Примечание. При измерении линий в обратном направлении лотаппараты необходимо поворачивать на 180°.

2.38. Для определения поправок за наклон мерного прибора производится нивелирование целиков штативов или кольев по двусторонним рейкам - при одном горизонте, по односторонним рейкам - при двух горизонтах.

2.39. Точность определения превышений целиков штативов или кольев 24-метровых пролетов определяется по формуле

где l - длина мерного прибора;

h - превышение на пролете;

Т - знаменатель предельной относительной точности полигонометрического хода;

n - число уложений мерного прибора в линии.

Так, погрешность определения превышений каждого из 24-метровых пролетов для линий длиной 300 м и T = 30000 не должна превышать:

а) ± 5,5 мм при превышениях не более 1 м;

б) ± 3 мм при превышениях от 1 до 2 м;

в) ± 2 мм при превышениях от 2 до 3 м;

г) ± 1,5 мм при превышениях от 3 до 4 м.

2.40. Длинные стороны разрешается измерять по секциям, которые должны быть связаны между собой не менее чем двумя общими пролетами.

2.41. Базисы при определении неприступного расстояния измеряются с той же точностью, что и линии основной полигонометрии.

2.42. Разрешается производить в необходимых случаях косвенные определения линий с обеспечением точности, принятой в основной полигонометрии.

Д. Привязки к пунктам триангуляции

2.43. В том случае, когда непосредственное измерение расстояний до центра пункта триангуляции невозможно, привязка полигонометрических ходов производится методом снесения координат. Схема снесения должна иметь не менее двух непосредственно измеренных базисов, каждый длиной, примерно равной неприступному расстоянию до пункта триангуляции.

2.44. Расположение базисов в схеме снесения (рис. 2.3) должно быть выбрано с таким расчетом, чтобы углы треугольников, противолежащие базисам, были не менее 40° и не более 140°.

2.45 Передача дирекционного угла с пунктов триангуляции на стороны основной полигонометрии должна производиться при длине визирного луча не менее 400 м.

Рис. 2.3. Схема снесения координат. Длины сторон указаны в м

2.46. Если для измерения углов на пункте триангуляции необходимо спроектировать центр знака, то эта работа выполняется тщательно выверенным теодолитом с трех постановок инструмента с расчетом получения проектировочных плоскостей под углами 120°, но не менее 45°.

Проектирование производится при двух кругах. Треугольник погрешностей не должен иметь медиан более 5 мм.

2.47. Измерение углов на пункте триангуляции для снесения координат производится четырьмя круговыми приемами с измерением не менее двух направлений на пункты триангуляции.

Невязки в треугольниках не должны превышать ± 10².

2.48. При внецентренном стоянии инструмента на пункте триангуляции измерение элементов центрировки должно быть выполнено дважды с ошибкой линейного элемента не более ± 1 мм. При небольшой величине линейного элемента определение элементов центрировки может быть выполнено графически.

2.49. При наличии редукции элементы ее измеряются так же, как и элементы центрировки.

2.50. Обработка результатов угловых и линейных измерений производится по правилам, изложенным в разделе Е настоящей главы.

2.51. Для целей уравновешивания произведенных измерений при снесении координат составляется схема, на которой выписываются величины измеренных углов, длины линий и полученные угловые невязки в фигурах.

2.52. При схеме снесения, состоящей из двух треугольников, общая сторона этих треугольников вычисляется отдельно по каждому треугольнику (с предварительным распределением угловых невязок поровну на три угла).

2.53. Расхождение в вычисленных значениях неприступного расстояния из двух треугольников не должно превышать 1 : 25000. При упрощенных вычислениях из полученных результатов неприступного расстояния берется среднее значение, которое используется для вычисления координат.

2.54. При неблагоприятной форме треугольников рекомендуется произвести строгое уравновешивание снесений координат с получением поправок как в измеренные углы, так и в длины базисов.

В процессе уравновешивания необходимо произвести оценку точности снесения координат.

Е. Вычисление полигонометрии, оценка точности и составление технического отчета

2.55. Журналы измерений углов, линий и нивелирования целиков должны быть обработаны в две руки. Средние значения результатов выписываются в журналах чернилами.

2.56. Поправки за центрировку и редукцию при угловых измерениях вычисляются в две руки.

2.57. По окончании обработки журналов линейных измерений производится вычисление длин линий с введением всех поправок (см. приложение 2-3).

2.58. Поправки за проектирование на принятую уровенную плоскость вводятся в длины линий в тех случаях, когда они превышают 1 : 150000 длины линии; при их вычислении пользуются формулой, приведенной в п. 1.39.

Для редуцирования длин линий на плоскость проекции Гаусса пользуются формулой, указанной в п. 1.38.

2.59. Вычисление всех поправок в измеренные линии производится до 0,1 мм. Окончательная длина линии округляется до 1 мм.

2.60. Вычисление длин линий производится на бланках (ведомостях) в две руки; расхождение результатов вычислений не должно превышать 0,4 мм.

2.61. По окончании обработки полевых журналов, вычисления длин линий и редуцирования их на принятый горизонт составляется схема ходов с указанием на ней окончательных значений углов, длин линий и угловых невязок фигур. Затем производят оценку точности угловых измерений по формуле

где mb - средняя квадратическая ошибка измеренного угла;

fb - угловая невязка в полигоне или ходе;

п¢ - число углов в полигоне или ходе;

N - число полигонов и ходов.

Пример оценки точности угловых измерений приводится в приложении 2-4.

Оценка точности линейных измерений производится по разностям двойных измерений.

Коэффициент влияния случайных ошибок на 1 м длины вычисляется по формуле

где р - вес - величина, обратная длине линии ;

К - произвольно выбранный коэффициент;

п - число линий, включенных в оценку точности;

d1 - вычисляется по формуле

         

где l - коэффициент остаточного систематического влияния линейных измерений;

d - разности между значениями длин линий из двух разновременных измерений (см. пп. 2.04, к).

Пример оценки точности приведен в приложении 2-5.

2.62. Уравновешивание полигонометрической сети производится раздельно: сначала уравновешиваются угловые измерения с вычислением вероятнейшего значения дирекционных углов линий при узловых точках, а затем уравновешиваются приращения координат с вычислением окончательных координат узловых точек. После этого производится уравновешивание одиночных ходов сети между узловыми точками.

2.63. За веса дирекционных углов узловых линий принимаются величины, обратно пропорциональные числу измеренных углов хода; за веса координат - величины, обратно пропорциональные квадрату средней квадратической предвычисленной ошибки в положении конечной точки хода, рассчитываемой отдельно для вытянутых и ломаных ходов при значениях:

m = 0,0003;                 l = 0,00001;               mb = ± 3².

2.64. При уравновешивании полигонометрическая сеть разбивается на отдельные секции, привязанные к пунктам триангуляции. Уравновешивание выполняется по отдельным секциям, при этом в каждой секции совместно решаются все возникающие условия по способу профессора В.В. Попова.

2.65. При величине относительной невязки в полигонометрическом ходе менее 1 : 50000 разрешается производить уравновешивание ходов упрощенным методом: угловая невязка распределяется поровну на все углы, а невязка в суммах приращений координат - пропорционально длинам сторон с последующим вычислением поправок в дирекционные углы и меры линий.

2.66. Если относительная невязка в полигонометрическом ходе более 1 : 50000, необходимо произвести уравновешивание хода по способу наименьших квадратов. Для вытянутых ходов при уравновешивании возможно применение таблиц.

Полигонометрический ход считается вытянутым, если направление линий этого хода отклоняется от направления замыкающей в пределах 24° и если данный ход располагается вблизи замыкающей, отклоняясь от нее в ту или другую сторону не более чем на 1¤8 ее длины.

2.67. В особо ответственных местах, уравновешивание секций производится строгим способом при совместном уравновешивании угловых и линейных измерений.

2.68. При уравновешивании дирекционные углы вычисляются до 0²,1; приращения координат и координаты - до 0,1 мм. В каталоги выписываются уравновешенные значения:

а) дирекционных углов - с округлением до 1²;

б) линий - с округлением до 1 мм;

в) координат - с округлением до 1 мм.

Форма каталога координат полигонометрических знаков приводится в приложении 2-6.

2.69. После окончания уравновешивания производится оценка точности полигонометрической сети по уравновешенным данным. Определяется средняя квадратическая ошибка угла по формулам:

а) при уравновешивании способом узловых точек проф. В.В. Попова

где fb - угловые невязки ходов;

п¢ - число углов в ходе;

N - число всех ходов;

К - число узловых точек в системе;

б) при уравновешивании способом полигонов проф. В.В. Попова

где åub - суммарные поправки углов по ходам между узловыми точками;

п¢ - число углов в ходе;

r - число уравнении в системе.

2.70. Вычисляются средние ошибки координат на один километр хода уравновешенной полигонометрической сети по формулам:

                                

где dy и dx - поправки в приращения координат, полученные в ходах между узловыми точками;

l - длины ходов, выраженные в километрах;

r - число условных уравнений в сети.

Средняя квадратическая ошибка абсолютного смещения хода на 1 км определяется формулой

2.71. Составляется таблица, характеризующая полученную точность полигонометрии для каждого хода, по форме табл. 2-1.

Таблица 2-1

№ ходов по порядку

№ конечных точек хода

Длина хода в метрах

fy

fx

fs

в миллиметрах

1

3642 - 5027

316

+8

-1

8

1 : 39000

2

4137 - 5932

895

-5

+9

10

1 : 89000

3

3059 - 4879

735

+3

-18

18

1 : 41000

2.72. По окончании полевых и вычислительных работ составляется подробный технический отчет, в котором должны быть даны:

а) описание условий рекогносцировки;

б) характеристика частоты и способов привязки к пунктам триангуляции;

в) характеристика заложенных знаков, их распределение по типам, данные об использованных знаках городской полигонометрии;

г) перечень применявшихся инструментов, описание методики угловых и линейных измерений и результаты оценки их точности;

д) описание методики уравновешивания сети и результаты вычислений (угловые невязки, невязки в координатах и относительные);

е) оценка точности окончательных результатов, соответствие их техническим требованиям.

2.73. Если основная полигонометрия является самостоятельной основой для строительства тоннелей, в отчете должны быть приведены также:

а) расчетное обоснование принятого способа работ;

б) анализ точности исходных данных;

в) обоснование принятых зоны проекций Гаусса и уровенной плоскости.

Здесь же должны быть даны указания о введении поправок в элементы подходной и подземной полигонометрии;

г) общее заключение о пригодности исполненной полигонометрии для обеспечения требуемой точности всех горностроительных работ и особенно точности сбоек встречных тоннелей.

Ж. Аналитические сети (взамен основной полигонометрии)

2.74. В открытой пересеченной местности проложение основной полигонометрии рекомендуется заменять построением аналитической сети.

2.75. Аналитические сети строятся в виде цепей или сетей треугольников, опирающихся на пункты тоннельной триангуляции или тоннельной полигонометрии.

Разрешается вставка одиночных пунктов для передачи координат в порталы, стволы, боковые штольни, скважины и т.д.

2.76. Аналитические сети должны опираться не менее чем на два базиса, измеряемые со средней относительной ошибкой 1 : 100000. Как правило, в качестве базисов используются специально измеренные стороны аналитической сети. В отдельных случаях базисами могут служить стороны тоннельной триангуляции или тоннельной полигонометрии.

Разрешается также прокладка аналитической цепи треугольников между двумя «твердыми» пунктами (тоннельной триангуляции или тоннельной полигонометрии) без измерения базисов или с измерением одного, контрольного базиса.

2.77. Возможно сочетание аналитической сети с ходами основной полигонометрии (применительно к условиям местности). В этом случае базисами аналитической сети могут служить стороны основной полигонометрии.

2.78. При сооружении тоннелей небольшой протяженности, до 1 км, плановым геодезическим обоснованием может служить свободная аналитическая сеть.

2.79. Длины сторон треугольников должны находиться в пределах от 600 до 300 м.

Количество треугольников между базисами не должно быть более десяти, а при использовании в качестве базисов сторон основной полигонометрии - не более пяти. Углы в треугольниках должны быть в пределах 30 - 120°.

При неблагоприятной форме треугольников намечается измерение диагональных направлений.

2.80. Знаки аналитической сети закладываются по типу знаков основной полигонометрии.

2.81. При измерении горизонтальных направлений аналитической сети руководствуются указаниями раздела В настоящей главы.

Угловые измерения в аналитической сети должны производиться дважды, в разное время и в различных условиях. Если количество треугольников между базисами не превышает пяти, разрешается однократное измерение горизонтальных направлений.

Угловые невязки в треугольниках не должны превышать ± 10², а при однократном измерении ± 12².

2.82. Измерение базисов производится по правилам, установленным для измерения линий основной полигонометрии (см. раздел Г настоящей главы). Измерение базисов производится дважды, в разное время.

Если количество треугольников между базисами не превышает пяти, разрешается однократное измерение базисов.

2.83. Уравновешивание аналитической сети производится методами условных и посредственных измерений. Для небольшой цепи треугольников разрешается применение упрощенных способов уравновешивания.

2.84. По окончании полевых и вычислительных работ составляется технический отчет в соответствии с указаниями п. 2.72.

Приложение 2-1

ОБРАБОТКА
результатов компарирования рабочей проволоки на полевом компараторе с контрольным измерением его длины двумя нормальными проволоками

Пример. Компарирование 27 мая 1966 года.

По результатам обработки измерений полевого компаратора нормальными проволоками длина его равна:

по проволоке № 1175.............................................................. 192,0271

по проволоке № 1170.............................................................. 192,0259

среднее.................................. 192,0265

По результатам измерений компаратора рабочей 24-метровой проволокой № 345 длина его (выведенная без учета поправок за компарирование проволоки, т.е. исходя из ее номинальной длины) получилась равной 192,0296.

Число пролетов n = 8.

Результаты измерений приведены к  = +20 °С.

Разность D = 192,0265 - 192,0296 = -0,0031 = -3,1 мм. Поправка к номинальной длине рабочей проволоки № 345 равна

Уравнение проволоки № 345 на 27 мая 1966 года: L = 24 м - 0,4 мм при  = +20 °С.

Приложение 2-2

ЖУРНАЛ
измерения линий полигонометрии

Число, месяц и год: 7 марта 1966 г.

Наблюдатели: 1. Алферов

Линия 1072 - 1073

                         2. Петрова

Проволока № 345

Записывающий Сидоров

№ штативов

Прямо

Обратно

П

З

П-З

П

З

П-З

1072-1

449

102

+347

482

140

+342

546

201

+345

562

217

+345

584

240

+344

630

287

+343

 

 

+34,5

 

 

+34,3

t° = +2 °С

t° = +2 °С

1-2

398

117

+281

528

246

+282

531

253

+278

601

319

+282

618

341

+277

680

399

+281

 

 

+27,9

 

 

+28,2

Отсутствуют страницы 48 и 49

Приложение 2-5

Оценка точности линейных измерений

пп

№ линий

S1 (м)

S2 (м)

d = S1 - S2 (мм)

lS (мм)

d1 = S1 - lS (мм)

d12

p = 1000 / S

pd12 / 1000

1

635 - 636

170,3464

,3419

+4,5

-0,3

+4,8

23,04

5,9

0,1477

2

636 - 637

202,0131

,0174

-4,3

-0,3

-4,0

16,00

5,0

0,0800

3

637 - 638

230,4470

,4511

-4,1

-0,4

-8,7

13,69

4,3

0,0589

4

638 - 639

245,6263

,6210

+5,3

-0,4

+5,7

32,49

4,1

0,1332

5

639 - 640

191,4070

,4045

+2,5

-0,3

+2,8

7,84

5,2

0,0408

6

640 - 642

233,3470

,3509

-3,9

-0,4

-3,5

12,25

4,3

0,0527

7

624 - 625

208,5561

,5589

-2,8

-0,4

-2,4

6,70

4,8

0,0276

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

48

702 - 703

245,4180

,4142

+3,8

-0,4

+4,2

17,64

4,1

0,0723

49

704 - 705

220,5050

,5062

-1,2

-0,4

-0,8

0,64

4,5

0,0019

50

705 - 706

225,4970

,4999

-2,9

-0,4

-2,5

6,25

4,4

0,0275

51

706 - 707

199,4185

,4204

-1,9

-0,3

-1,6

2,56

5,0

0,0128

 

 

10569

 

-18,1

 

-0,2

697,05

 

3,8694

Приложение 2-6

КАТАЛОГ
координат пунктов полигонометрии

пунктов

Координаты

Дирекционные углы

Длины линий

На какой пункт

y

x

13037

31128,612

7724,948

49°34¢47²

203,238

13038

 

 

 

142°39¢06²

151,314

13049

 

 

 

224°57¢22²

222,352

13036

13038

31283,338

7856,725

55°56¢54²

243,045

13039

 

 

 

229°34¢47²

203,238

13037

13039

31484,709

7992,816

49°47¢07²

206,897

13040

 

 

 

235°56¢54²

243,045

13038

33040

31642,702

8126,400

50° 17¢14²

224,607

13041

 

 

 

229°47¢07²

206,897

13039

 

 

 

320°14¢24²

136,212

13031

Глава 3.

ПОДХОДНАЯ ПОЛИГОНОМЕТРИЯ.

3.01. В целях обеспечения исходными знаками производства ориентирования подземных выработок, а также для различных разбивок и съемок строительных площадок прокладывается подходная полигонометрия.

3.02. Подходная полигонометрия должна, как правило, представлять собой систему ходов или замкнутых полигонов, опирающихся не менее чем на два знака основной полигонометрии.

3.03. При прокладке подходной полигонометрии в виде одиночного хода между двумя знаками основной полигонометрии измерения рекомендуется производить дважды, в разное время.

3.04. Длины отдельных ходов или полигонов в подходной полигонометрии не должны превышать 300 м. Подходная полигонометрия должна иметь минимальное число углов поворота, а длины сторон ее не должны быть менее 30 м.

3.05. На строительных (шахтных) площадках полигонометрические знаки закладываются в местах, обеспечивающих их сохранность. Знак у ствола шахты закладывается с расчетом получения наивыгоднейшей формы соединительного треугольника при производстве ориентирования подземных выработок.

3.06. Места для закрепления знаков должны обеспечивать удобную установку угломерных инструментов и визирных марок. Визирные лучи должны проходить не ближе чем на 0,3 м от местных предметов и поверхности земли.

3.07. Знак подходной полигонометрии представляет собой металлический штырь диаметром 2 - 3 см или отрезок рельса длиной 0,4 - 0,5 м, бетонируемый в яме с поперечным сечением 0,5´0,5 м и глубиной от 0,5 до 1,0 м. В центре штыря или рельса просверливается отверстие диаметром 1 - 2 мм. Разрешается закреплять знаки на ободках смотровых колодцев подземных коммуникаций (водопровод, канализация, связь и др.); центр знака на колодцах оформляется так же, как на штырях или рельсах.

3.08. Местоположения заложенных знаков зарисовываются в абрис, а центры их привязываются линейными промерами к постоянным предметам местности.

3.09. Угловые измерения выполняются инструментами и способами, указанными в главе 2 (пп. 2.15 - 2.19). Особое внимание обращается на тщательность центрировки теодолита и марок. В необходимых случаях, при наличии коротких сторон, применяют метод передачи дирекционного угла путем одновременной постановки двух-трех теодолитов (см. п. 9.32).

3.10. При измерении углов устанавливаются следующие допуски:

а) расхождение двух отсчетов на замыкающее направление в полуприеме не должно превышать ± 8²;

б) колебания приведённых к нулю направлений в отдельных приемах не должны превышать ± 10², а при коротких сторонах (30 - 40 м) ± 15²;

в) угловая невязка в замкнутых полигонах или в ходах между твердыми дирекционными углами не должна превышать , где п¢ - число измеренных углов в полигоне или ходе.

3.11. Линии подходной полигонометрии измеряются компарированной стальной рулеткой по штативам, в соответствии с указаниями пп. 2.27 - 2.35, 2.38, 2.39. Относительная разность прямого и обратного измерений линии компарированной рулеткой не должна превышать 1 : 20000; при коротких линиях расхождения между результатами прямого и обратного измерений не должны быть более 3 мм.

3.12. Не ранее чем за 3 дня до ориентирования шахты заново производятся угловые и линейные измерения подходной полигонометрии. При привязке подходного хода к знаку основной полигонометрии для контроля измеряются все направления и линии на смежные с ним твердые знаки.

3.13. Передача дирекционного угла на приствольную линию, служащую исходной при ориентировании, производится, как правило, с пунктов триангуляции через длинные стороны; при этом могут быть использованы вспомогательные точки, как на поверхности земли, так и на крышах высоких зданий. Дирекционный угол, переданный с пунктов триангуляции на приствольную линию, сравнивается с дирекционным углом, переданным на эту линию: со стороны основной полигонометрии.

3.14. Вычисление координат знаков подходных полигонометрических ходов производится методом раздельного уравновешивания. Относительная невязка в периметре хода не должна превышать 1 : 20000; при коротких ходах абсолютная невязка должна быть не более 10 мм.

Глава 4

ВЫСОТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НА ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

А. Схема развития наземного высотного обоснования; составление проекта, рекогносцировка, закрепление знаков.

4.01. Для создания высотной геодезической основы на поверхности при строительстве метрополитена, а также при сооружении внегородских тоннелей протяженностью свыше 2 км (а в горной местности - свыше 1 км) производится нивелирование II класса.

4.02. Нивелирование II класса базируется на марках и реперах городского нивелирования I и II классов и представляет собою сеть замкнутых полигонов, охватывающую полосу шириной не менее пятикратной глубины заложения тоннелей, примерно симметричную относительно оси трассы.

При строительстве внегородских тоннелей высотная основа должна опираться на марки и реперы государственного нивелирования I и II классов.

4.03. Нивелирные опорные ходы III класса прокладываются:

а) для передачи отметок к стволам, скважинам и предпортальным выработкам;

б) для обеспечения высотной основой тоннелей, сооружаемых открытым способом работ;

в) для сгущения высотной основы II класса в районе наблюдений за деформацией поверхностных сооружений;

г) как самостоятельная высотная основа при строительстве тоннелей протяженностью не свыше 2 км, а в горной местности - не свыше 1 км.

Нивелирные опорные ходы III класса прокладываются в прямом и обратном направлениях.

4.04. Нивелирные ходы III класса прокладываются между реперами II класса и реперами опорных ходов III класса и служат главным образом для определения отметок деформационных реперов.

Нивелирные ходы III класса прокладываются в одном направлении.

4.05. Проект нивелирной сети для строительства метрополитена составляется на плане. На этот план предварительно наносят проект трассы, а также все реперы и марки городского нивелирования, расположенные в районе трассы. При строительстве внегородских тоннелей, кроме проекта трассы, наносятся марки и реперы государственного нивелирования.

4.06. При составлении проекта нивелирной сети для строительства метрополитенов следует руководствоваться следующими положениями:

а) расстояние между марками и реперами, определенными нивелированием высших разрядов, должно быть не более 2 км;

б) длины ходов между узловыми реперами не должны превышать 1 км;

в) расстояние между реперами должно быть не более 200 м, а в малозастроенной части - не более 300 м.

г) около строительных площадок, а также в районах сложных узлов строительства расстояния между реперами уменьшаются до 100 м. Составленный проект нивелирной сети уточняется рекогносцировкой в натуре.

4.07. При строительстве внегородских тоннелей в качестве реперов используются как специально заложенные знаки, так и пункты триангуляции и основной полигонометрии. Если вблизи трассы имеются здания и сооружения, в них закладываются стенные реперы.

В районах строительных площадок, стволов, порталов и боковых штреков-штолен должно быть закреплено не менее двух знаков высотной основы.

4.08. Стенные реперы закладываются в стенах зданий или устоях инженерных сооружений не менее чем за три дня до начала нивелирования.

Грунтовые реперы закрепляются по типу полигонометрических знаков (см. рис. 2.1).

Местоположения заложенных реперов зарисовываются, привязываются и наносятся на план.

Б. Нивелирование II класса

4.09. Для производства нивелирования II класса применяются:

а) нивелиры типа Н-1, Н-2, НС2 (НБ-1, НА-1 и им равноточные);

б) рейки с инварной полосой и круглыми уровнями.

4.10. Перед началом полевых работ нивелир должен быть исследован, а рейки прокомпарированы.

4.11. Величина ktg i определяется путем двойного нивелирования перед началом работ и ежедневно в первые дни работы. При постоянстве этой величины она в дальнейшем может определяться один раз в три дня. После каждого исправления положения оси уровня величина ktg i определяется заново.

4.12. При нивелировании рейки ставятся на башмаки или специальные штыри, забиваемые в грунт или твердое покрытие проездов или тротуаров. Стенные или грунтовые реперы, как правило, нивелируются промежуточными взглядами.

Во время отсчета рейки в вертикальное положение устанавливаются по круглому уровню. Правильность уровней ежедневно проверяется по отвесу.

4.13. Нивелирование между марками и реперами производится в прямом и обратном направлениях. Нормальным расстоянием между инструментом и рейками считается 65 м. Визирный луч не должен проходить ниже 0,5 м над поверхностью земли. При расстоянии от инструмента до реек не свыше 30 м высота визирного луча допускается до 0,3 м.

4.14. Неравенство расстояний от нивелира до реек допускается не более 1 м. Сумма неравенств в ходе между реперами не должна превышать 2 м.

4.15. Нивелирование ведется в часы спокойных и отчетливых изображений. При ясной солнечной погоде нивелирование производится примерно с 6 до 10 час и с 15 час с прекращением работ за 1 - 1,5 часа до захода солнца. В пасмурную погоду продолжительность работ может быть увеличена.

4.16. Во время работы на станции и при переносе на следующую станцию нивелир защищается зонтом от действия солнечных лучей.

Во время работ особое внимание должно быть обращено на охрану и устойчивость штатива и башмаков под рейками.

4.17. Привязка нивелирных ходов к маркам производится с помощью подвесной рейки с зарисовкой в журнале ее положения и расположения проекций нитей сетки инструмента.

4.18. Нивелирование II класса производится способом совмещения. Разность превышений, полученная из отсчетов по основной и дополнительной шкалам реек, не должна превышать 0,7 мм (15 делений отсчета барабана).

4.19. Порядок работ и контроль на станции производится в соответствии с указаниями Инструкции ГУГК по нивелированию.

4.20. Допустимые расхождения в превышениях между прямым и обратным ходами, а также невязки в полигонах или ходах, опирающихся на марки и реперы I и II классов, определяются по формуле:

где L - число километров.

В горной местности допустимая невязка определяется по формуле

где n - число штативов в ходе.

4.21. При получении невязки хода больше установленной в п. 4.20 нивелирование на этом участке повторяется в одном, менее надежном направлении.

Если результаты повторного нивелирования будут отличаться от результатов первоначального, прямого и обратного нивелирования не более полуторного допуска (), то за окончательное превышение принимается среднее из трех превышений. При больших расхождениях нивелирование повторяется заново в прямом и обратном направлениях.

4.22. Оценка точности результатов нивелирования производится:

а) по невязкам в полигонах и ходах между марками и реперами.

Средняя квадратическая случайная ошибка нивелирования определяется по формулам:

                    

где fh - невязка полигона (хода);

п - число штативов полигона (хода);

N - число полигонов (ходов);

[L] - общая протяженность полигонов (ходов).

Пример оценки точности нивелирования приводится в приложении 4-1;

б) по разностям превышений, полученных из двойного нивелирования ходов.

Средняя квадратическая случайная ошибка на 1 км хода

где D - величины разностей превышений из двойного нивелирования ходов;

L - длины ходов;

N - число ходов;

в) после уравновешивания вычисляется средняя квадратическая ошибка на 1 км хода по формуле

где р - вес хода;

d - поправка хода;

N - число нивелирных ходов;

r - число узловых точек.

4.23. Средняя квадратическая ошибка на 1 км хода не должна превышать ± 1,0 мм, а на станции ± 3 мм.

В. Нивелирование III класса

а) Опорные ходы III класса

4.24. Нивелирование ведется замкнутыми полигонами или вытянутыми ходами в прямом и обратном направлениях; ходы и полигоны привязываются к реперам нивелирования высших классов.

4.25. Для производства нивелирования III класса применяются:

а) нивелиры типа Н-3, НС-3 (НВ-1, НСМ-2А с самоустанавливающейся линией визирования и им равноточные);

б) двусторонние 3-метровые шашечные рейки с сантиметровыми делениями.

4.26. Рейки должны быть прокомпарированы. Случайные ошибки дециметровых делений реек не должны превышать ± 0,5 мм. Каждая рейка должна иметь круглый уровень, проверяемый ежедневно по отвесу.

4.27. При производстве нивелирования рейки устанавливаются на башмаки или железные штыри, на реперы и полигонометрические знаки.

4.28. Нивелирование производится из середины при расстояниях от инструмента до реек около 50 м. В случае плохой видимости эти расстояния сокращаются.

4.29. Нивелирование ведется по одной средней нити, по черной и красной сторонам реек. Образец журнала для нивелирования III класса приводится в приложении 4-2.

4.30. Расхождения между превышениями на станции, определенными по черной и красной сторонам реек, не должны превышать 3 мм.

4.31. Допустимые невязки в ходах между опорными пунктами или в замкнутых полигонах определяются по формуле

где L - длина нивелирного хода или периметр полигона.

При наличии в ходе или полигоне более 16 штативов на 1 километр допустимая невязка определяется по формуле

где п - число штативов в ходе или полигоне.

б) Ходы III класса

4.32. Нивелирные ходы III класса прокладываются в одном направлении и опираются на реперы I и II классов и на реперы опорных ходов III класса.

4.33. Нивелирование III класса ведется теми же инструментами и методами, как и нивелирование опорных ходов III класса (см. пп. 4.25 - 4.30).

4.34. Допустимые невязки в ходах между реперами высших разрядов или в замкнутых полигонах определяются по формуле

где L - длина нивелирного хода или периметр полигона в км.

При наличии в ходе или полигоне более 16 штативов на 1 км хода допустимая невязка определяется по формуле

где п - число штативов в ходе или полигоне.

Г. Нивелирование IV класса

4.35. Нивелирные ходы IV класса прокладываются между реперами высших классов. Нивелирование ведется в одном направлении. Висячие ходы нивелируются в прямом и обратном направлениях.

4.36. При нивелировании IV класса применяются нивелиры НВ-1, НГ, НТ и другие им равноточные, а также нивелиры НСМ-2а с самоустанавливающейся линией визирования.

Рейки применяются шашечные, двусторонние, с круглым уровнем.

4.37. Нормальным расстоянием от нивелира до реек считается 100 м, а при увеличении зрительной трубы не менее 30* допускается увеличивать расстояние до 150 м.

Неравенство расстояний от нивелира до реек на станции не должно превышать 5 м.

4.38. В ходах, опирающихся на пункты нивелирования высших классов, а также в замкнутых полигонах предельные невязки не должны превышать

где L - длина хода в км.

При наличии в полигоне или ходе свыше 16 штативов на 1 км допустимая невязка в полигоне не должна превышать

где п - число станций в ходе.

Д. Вычисления и технический отчет по нивелированию

4.39. Перед уравновешиванием нивелирования производится проверка журналов наблюдений, в превышения вводятся все необходимые поправки, составляются схемы нивелирных ходов, ведомости превышений и подсчитываются окончательные невязки в ходах и полигонах.

4.40. Уравновешивание нивелирных ходов производится по отдельным секциям, опирающимся на марки и реперы нивелирования высших классов. Все условия, возникающие в секции, уравновешиваются совместно по способу профессора В.В. Попова, а также методом последовательных приближений или узлов. За веса ходов берутся величины, обратно пропорциональные числу штативов. При небольших значениях невязок применяется упрощенный способ.

4.41. Если невязки в ходах II класса между отметками марок или реперов городского нивелирования II класса превышают допуск п. 4.20, разрешается опускать эти марки или реперы как исходные, увеличивая длины секций. Каждое подобное решение должно быть обосновано детальным анализом качества исполненного нивелирования.

4.42. Разрешается в отдельных случаях вычислять отметки реперов от условного нуля, который в дальнейшем должен быть привязан к маркам или реперам государственной нивелирной сети; после привязки производится перевычисление отметок.

4.43. При уравновешивании вычисление превышений и отметок производится до десятых долей миллиметра. В каталог отметки выписываются до миллиметра. Вычисление превышений и отметок, а также составление каталога отметок производится в две руки.

4.44. В результате нивелирования II класса и опорных ходов III класса составляется каталог реперов с занесением в него отметок тригонометрических и полигонометрических пунктов. Форма каталога приводится в приложении 4-3.

4.45. В техническом отчете по наземному нивелированию приводятся:

а) обоснование принятой классности;

б) данные о привязках к городской или государственной нивелирной сети;

в) характеристики марок и реперов, их распределение по типам;

г) применявшиеся инструменты, способы нивелирования, данные оценки точности;

д) способы уравновешивания, результаты вычислений (невязки по ходам), оценка точности по результатам уравновешивания.

Здесь же дается обоснование частичных изменений отметок исходных реперов (см. п. 4.41);

е) заключение о пригодности исполненного нивелирования для всех горно-строительных работ, для обеспечения сбоек тоннелей в профиле и для наблюдений за деформациями наземных зданий и сооружений.

Приложение 4-1

Оценка точности нивелирования

№ полигона (хода)

Число штативов, п

Невязка в миллиметрах, fh

fh²

Периметр полигона или хода в километрах, L

1

10

-3,3

10,89

1,09

1,1

2

13

+1,6

2,56

0,20

1,5

3

36

+1,7

2,89

0,06

3,5

4

14

+2,2

4,84

0,35

1,5

5

35

-2,3

5,29

0,15

3,7

6

20

+1,0

1,00

0,05

2,2

7

36

-2,9

8,41