Измерение длин линия мерными лентами

Вешение линий. При непосредственном измерении длин линий в инженерных геодезических работах широко применяются штриховые стальные мерные ленты. В процессе измерения лента должна укладываться в створе линии местности, т. е. в отвесной плоскости, проходящей через конечные точки линии.

Рис. 98. Схема определения неприступных расстояний

Перед измерением на местности створ линии обозначается вехами, представляющими собой заостренные деревянные шесты длиной 1,5—2,5 м, раскрашенные попеременно через 20 см в белый и красный цвета. При измерении коротких' (100—150 м) линий в условиях равнинной местности достаточно установить вехи в конечных точках линии. В случаях измерения длинных линий, особенно в условиях сложного рельефа, в створе линий устанавливается ряд дополнительных вех. Установка вех в створе измеряемой линии называется вешением линии.

В зависимости от длин линий, характера местности и требуемой точности вешение линий

может производиться «на глаз», с помощью полевого бинокля или теодолита.

Если между конечными точками линии имеется взаимная видимость, то вешение обычно производится способом «на себя», т. е. от дальнего конца линии к наблюдателю (рис. 99, а). Этот способ является наиболее точным, так как каждая ранее установленная веха не закрывает последующую веху. Наблюдатель становится в 1—2 м от вехи в точке и смотрит вдоль створа линии, чтобы веха А закрывала собой дальнюю веху В. Рабочий по сигналам наблюдателя последовательно устанавливает в створе линии вехи 1, 2, 3 и 4.

При больших расстояниях, а также при точных линейных измерениях вешение линий выполняют с помощью теодолита. Для этого в точке А устанавливают теодолит и, наведя зрительную трубу на основание вехи в точке В, закрепляют лимб и алидаду. По указанию наблюдателя рабочий отвесно устанавливает вехи в точках 1, 2, 3 и 4 таким образом, чтобы на них проектировалась вертикальная нить сетки.

Если между конечными точками А и В нет взаимной видимости, то вешение выполняется следующим образом (рис. 99,6). Вблизи от створа линии ставят веху в точке В₁ и, провешивая линию 0₁Л, устанавливают веху в точке С₁. Затем провешивают линию С₁В, переставляя веху из точки В₁ в точку 0₂. Далее снова провешивают линию 0₂ А, перемещая веху из точки С₁ в точку Сг. В таком порядке вехи перемещают до тех пор, пока они не займут следующего положения: веха В будет находиться в створе линии СВ, а. веха С--в створе линии ОА. При этом обе вехи С и В окажутся в створе линии АВ.

Вешение линии, пересекающей лощину или овраг (рис. 99, в), производится с двух концов. Сначала из точки А наблюдатель устанавливает веху 1 в створе линии АВ, а затем способом «от себя» — веху 2 в створе линии А — 1. Другой наблюдатель из точки В устанавливает веху 3 в створе линии В — 1. Затем по створу линии 2—3 из точки 2 устанавливается веха 4 на дне лощины. В зависимости от условий местности возможны и другие варианты вешения линий.

Порядок измерения линий мерной лентой. После вешения створ линии необходимо расчистить и подготовить для измерений: удалить с него камни и кочки, раздвинуть высокую траву и мешающие измерениям ветки кустарника и т. д. Измерение длин мерной лентой состоит в последовательном откладывании по створу измеряемой линии ленты с фиксацией ее концов с помощью шпилек. Измерения выполняются двумя мерщиками в следующей последовательности.

??Г7П-?Я Т ЖЯ Ш I!) План Рис. 99. Схема вешения линии: а -способом на себя; б - через холм; в - через овраг

В начальной точке линии задний мерщик втыкает шпильку 1 (рис. 100) и надевает на нее задний конец ленты. Передний мерщик, имеющий остальные 10 (или 5) шпилек комплекта, разматывает ленту вдоль измеряемой линии и по командам заднего мерщика укладывает ее в створе линии. Путем встряхивания ленты передний мерщик добивается, чтобы вся лента лежала в створе линии, натягивает ее и фиксирует передний конец шпилькой 2. Шпильки должны втыкаться в землю отвесно и на достаточную глубину, чтобы при натяжении ленты они не наклонялись и не сдвигались с места. Далее передний мерщик снимает ленту со шпильки и протягивает ее на один пролет. Задний мерщик, забрав шпильку 1, доходит до оставленной передним мерщиком шпильки 2 и надевает на нее свой конец ленты. Передний мерщик вновь натягивает ленту по створу линии и отмечает ее конец шпилькой 3 и т. д.

Рис. 100. Порядок измерения линии мерной лентой

В таком порядке откладывание ленты в створе линии продолжается до тех пор, пока передний мерщик не израсходует все шпильки (10 или 5); это указывает на то, что отложенное лентой расстояние составляет 200 или 100 м. При этом у заднего мерщика должно быть 10 (или 5) шпилек; одна шпилька находится в земле у переднего конца ленты. Задний мерщик передает переднему 10 (или 5) шпилек и записывает в журнал одну передачу. Дальнейшие измерения выполняются в той же последовательности. Последний отрезок линии, длина которого меньше длины мерного прибора, называется остатком. Измерение остатка производится лентой, причем десятые доли дециметровых делений ленты оцениваются на глаз.

Общую длину измеряемой линии подсчитывают по формуле

®изм = П1 + Г, (Х.20)

где I — длина ленты; п — число полных укладок ленты; г — остаток.

Для контроля линию измеряют дважды: 20-метровой лентой в прямом и обратном направлениях либо 20- и 24-метровой лентами—в одном направлении. Расхождения в результатах двойных измерений не должны превышать установленных величин.

Основными источниками погрешностей измерения длин мерной.лентой являются: неточное укладывание ленты в створе линии, изгиб и провисание ленты, незнание истинной длины ленты, колебания температуры в процессе измерений, просчеты и неточности при взятии отсчетов по ленте и др. Ослабление влияния данных факторов на точность измерений достигается более тщательным провешиванием линий, использованием динамометров для натяжения лент, введением поправок в измеренные длины, проведением контрольных измерений и т. п.

На точность измерения длин мерной лентой большое влияние оказывают условия местности, характер грунта и растительного покрова. Поэтому в зависимости от рельефа и условий измерений условно различают три класса местности: I класс—местность, благоприятная для измерений (ровная поверхность с твердым грунтом); II класс—местность со средними условиями для измерений (холмистая поверхность со слабым грунтом); III класс — местность, неблагоприятная для измерений (сильно пересеченная, заросшая кустарником местность с кочками и выемками, с песчаной или заболоченной почвой).

Практикой установлено, что относительные погрешности измерения линий штриховыми мерными лентами не должны превышать: на местности I класса—1:3000, II класса—1:2000 и III класса— 1:1000.

Измерение углов наклона линий. Для получения горизонтальных проекций измеренных на местности линий необходимо знать углы их наклона к горизонту. Эти углы измеряют с помощью вертикального круга теодолита либо простейшего угломерного прибора — эклиметра. Наибольшее распространение в практике получили круговой маятниковый эклиметр и эклиметр-высотомер ЭВ-1.

Круговой маятниковый эклиметр состоит (рис.101,а) из круглой металлической (или пластмассовой) коробки 1, в которой вокруг горизонтальной оси вращается кольцо 6. На ободе кольца 6 нанесены градусные деления в обе стороны от 0 до ±60°. К кольцу

Рис.101. Эклиметры прикреплен груз 7 в виде сектора, под действием которого нулевой диаметр шкалы устанавливается горизонтально. Сверху коробки находится стопорная кнопка 2 (арретир), служащая для торможения кольца. К коробке прикреплена пусто-гелая визирная трубка с двумя диоптрами: глазным 3 в виде горизонтальной щели и предметным 5, представляющим собой окно: горизонтально натянутой металлической нитью. В коробке против глазного диоптра имеется окошко, через которое с помощью лупы 4 берутся отсчеты по шкале. Для измерения угла наклона линии АВ (рис.101, б) в точке А становится наблюдатель с эклиметром, а в точке В устанавливается веха с меткой на высоте глаза наблюдателя г. Через прорезь глазного диоптра наблюдатель наводит нить предметного диоптра на метку вехи и нажимает стопорную кнопку. Когда кольцо под действием тяжести груза успокоится, т. е. его нулевой диаметр займет горизонтальное положение, наблюдатель отпускает кнопку и через лупу берет отсчет, проектируя предметный диоптр на шкалу кольца. Этот отсчет дает значение угла наклона V линии АВ. Для контроля угол наклона линии измеряют в прямом и обратном направлениях. За окончательное значение угла принимается его среднее арифметическое, т. е.

^VАВ + ^VВА 2

Эклиметр-высотомер ЭВ-1 (рис.101, в) действует по тому же принципу, однако у него на ободе колеса нанесены две шкалы: одна предназначена для измерения углов наклона, другая — для определения превышений при длинах линий 15 и 20 м. При его использовании визирование ведется вдоль наружной вертикальной поверхности корпуса путем совмещения индекса диафрагмы с точкой наведения. Измерение углов наклона выполняется при верхнем, а превышений — при нижнем расположении стопорной планки.

Эклиметры позволяют измерять углы наклона линий местности с погрешностью 15—30'. При углах наклона линий (либо отдельных участков линий) более 5—6° их измерение должно выполняться с помощью вертикального круга теодолита.

Поправки, вводимые в измеренные длины. В измеренные на местности длины линий вводятся поправки за компарирование мерного прибора, температуру и наклон линии (за приведение линии к горизонту).

Поправка за компарирование в измеренное расстояние вычисляется по формуле

АВ_К = М_г

(Х.21)

I

где О_изм—длина измеренной линии; I—длина мерного прибора; Д/_к—поправка за компарирование мерного прибора, приводимая в его свидетельстве (аттестате).

Поправка за температуру определяется по формуле

Щ = - {о)О_изм, (Х.22)

где а—коэффициент линейного расширения (для стали а= 12,5-10); I — температура мерного прибора при измерении; Iо—температура компарирования.

Тогда наклонная длина линии с учетом поправок за компари-рование и температуру мерного прибора будет

Я = ^Визм +^Ок +. (Х.23)

Если при измерении длин линий стальной мерной лентой поправка за компарирование Л/_к <2 мм, то ею обычно пренебрегают; при разности температур измерения и компарирования (I—1о)<8° поправку за температуру также можно не вводить.

Для перехода от наклонной длины линии к горизонтальной ее проекции необходимо знать угол наклона линии к горизонту V либо превышение к между конечной и начальной точками линии (рис.102, а).

Рис. 102. Схемы определения поправки за наклон в измеренную длину (а) и горизонтального проложения линии (б) Если измерен угол наклона V линии АВ, наклонная длина которой равна В, то ее горизонтальное проложение 3 = В • 008 V. На практике обычно горизонтальное проложение 3 находят как разность наклонной длины линии В и поправки за наклон ДВН, т. е. 3 = Б - ЛВН. Как следует из рис.102, а,

АО_Н = В - 3 = В - В • С08 V = В(1 - С08 V),

или

₂ V

ЛЛВ_Н = 2В 81П 2 • (Х,24)

Если известно превышение к между крайними точками линии, то поправка определится из следующих соображений (см. рис.102, а):

к ² = В ² - 3 ² = (В - 3)(В + 3).

Принимая В - 3 =АОн, В+3 ~ 2В, получим

ЛП к ²

АВ_Н =------. (Х.25)

^н 2 В

Следует помнить, что поправка за наклон йВн всегда отрицательна независимо от знака угла наклона.

Если измеряемая линия АВ состоит из участков, имеющих разные углы наклона (рис.102, б), то для каждого из них измерение. длин и углов наклона, определение поправок за наклон и горизонтальных проложений производится отдельно. Тогда горизонтальное проложение линии АВ определится как сумма горизонтальных проложений ее отдельных участков, т. е.

3 = 3_Х + 3 ₂ + 3 ₃ + 3 ₄ = е 3!.

I =1

При измерении расстояний стальными мерными лентами поправки за наклон учитывают, если углы наклона линий превышают 1°.

Date: 2015-09-19; view: 2680; Нарушение авторских прав