CC BY
100
УДК 624.21:528.489
Ю.В. Столбов, С.Ю. Столбова, Д.О. Нагаев СибАДИ, Омск
РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ РАЗБИВКИ И КОНТРОЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОТМЕТОК ПОВЕРХНОСТЕЙ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Yu.V. Stolbov, S.Yu. Stolbova, D.O. Nagaev
Siberian State Automobile and Highway Academy (SibADI)
5 Mira PR, Omsk, 644080, Russian Federation
CALCULATION OF ACCURACY OF THE GEODETIC BREAKDOWN AND CONTROL THE VERTICAL INDICATING THE SURFACES OF THE BASES AND COVERING THE HIGHWAY
In article is considered motivation and provision of accuracy of the geodetic breakdown and checking the high-altitude position of the surface of the bases and covering when raising the car roads, with provision for accuracy of the technological process construction. The recommendations are given on standertization of the distances from level before rod when splitting and checking the high-altitude mark.
Одним из основных показателей качества возводимых сооружений является точность геометрических параметров строительных конструкций, которая зависит от погрешностей, появляющихся при геодезических и строительных работах.
Требования к качеству строительной продукции находят свое выражение в стандартах (ГОСТах), СНиП и проектно-конструкторской документации.
Относительно автомобильных дорог, как сооружений, показатели точности геометрических параметров изложены в СНиП 3.06.03-85 [1]. В этом
нормативном документе показатели точности геодезических работ отсутствуют. В СНиПе определение вертикальных абсолютных или относительных отметок рекомендовано выполнять при приемке законченных работ нивелированием с шагом 5м, а в тоже время, при устройстве оснований и покрытий приведены значения амплитуд вертикальных отметок верха слоев оснований и покрытий дорог при использовании комплекта машин без автоматической системы задания вертикальных отметок и с автоматической системой задания вертикальных отметок с шагом 5, 10 и 20 м.
Поэтому для обоснования точности геодезических работ связанных с вынесением вертикальных отметок примем значения этих амплитуд (разностей), приведенных в табл. 1.
Для расчета точности геодезических разбивочных работ и геодезического контроля в процессе устройства слоев оснований и покрытий могут быть применены методы расчета:
1. На основе принципа равных влияний погрешностей;
2. На основе принципа, ничтожного влияния погрешностей.
Таблица 1
Категория дороги Значения амплитуд, мм, при использовании комплектов машин
Без автоматической системы задания вертикальных отметок С автоматической системой задания вертикальных отметок
Расстояние между точками, м
5 10 20 5 10 20
I, II, III 7 12 24 5 8 16
IV, V, Ье, П-с и внутренние дороги промышленных предприятий 10 16 - - - -
Но эти методы имеют существенные недостатки. Расчеты норм точности на геодезические работы методами равного и ничтожного влияния приближены и весьма условны.
В первом методе не учитывается соотношения величин погрешностей отдельных производственных операций, а во втором эти погрешности вовсе не рассматриваются.
Предлагаются допуски на геодезическую разбивку и геодезический контроль вертикальных отметок верха слоев оснований и покрытий выполнить методом с учетом коэффициентов точности технологического процесса Тп их устройства, определяемых по выражению:
о, =-^-, (1)
шЛ
где 5^ - допустимое отклонение фактических амплитуд от нормируемых в СНиП 3.06.03-85 [1];
шд- среднеквадратическая погрешность геодезических контрольных
измерений в процессе строительства.
В работе [2] приведены следующие нормы точности в зависимости от Тп:
!бё О, = 1 шд = 0,225 -5{ ;
!бё О, = 1,5 шд = 0,27 • ;
!бё О, = 2 шд = 0,45 • 5^ ;
!бё О, = 2,5-3 шд = 0,5 • 5^ .
Для расчета точности геодезических работ на стадии разработки проекта производства работ (ППР), когда неизвестен уровень технологии строительного производства возведения дорог, можно принять Тп = 1. Если в процессе
производства устанавливается уровень технологии производства (по точности соблюдения геометрических параметров конструкции), тогда следует произвести корректировку норм точности геодезических работ.
Точность определения отметок при нивелировании зависит от точности взглядов (отсчетов) по рейкам, которая определяется по формуле:
2 2 2 та = \ ту + тос + та , (2)
где та - среднеквадратическая погрешность взглядов (отсчетов); т^ - среднеквадратическая погрешность приведения визирной оси
нивелира в горизонтальное положение;
т^ - среднеквадратическая погрешность отсчета по рейке; та - среднеквадратическая погрешность нанесения делений на рейке. Среднеквадратическая погрешность ту определяется, согласно [3], по выражению:
т6 = ±т6б • Б-1, (3)
Р
где тбб - среднеквадратическая погрешность установки уровня в нуль-пункт. Для уровня нивелира Н-3 тб = +0,2 • л/г, тогда:
т6 =+0,2 •Т^ Б •1. (4)
Р
Среднеквадратическая погрешность отсчета по рейке, согласно [3], определяется по выражению:
т1Й =±
(5)
где V - увеличение зрительной трубы;
Б - расстояние от нивелира до рейки;
1 - наименьшая цена деления рейки.
Среднеквадратическая погрешность нанесения делений на рейке та = 0,511 тогда формула для определения тв будет иметь вид:
^1 ^2 ( — ^2
0,2•л/г-V• — +| 0,2• — + 0,03• *1+ (0,5)2 . (6)
Среднеквадратическая погрешность определения разности отметок двух точек с одной станции будет определяться по формуле:
тА ^т21 + т22 + т° , (7)
где т^ е т^ - среднеквадратические погрешности взглядов (отсчетов) на точки 1 и 2;
то - среднеквадратическая погрешность несоблюдения главного условия нивелира из-за неравенства расстояний плеч Б1 и Б2, определяемая по выражению:
то = б'(—1 - —2) • , (8)
Р
где £ - угол между визирной осью трубы и осью цилиндрического уровня нивелира.
Для нивелира Н-3 £ = 10" или 4мм на 75м.
Выполним примеры расчета точности геодезической разбивки и геодезического контроля в процессе возведения оснований и покрытий автомобильных дорог I, II и III категорий для комплекта машин без автоматической системы задания вертикальных отметок.
Пример 1: При устройстве верхнего слоя покрытия
среднеквадратическая погрешность при шаге нивелирования через 5м, будет иметь предельное значение амплитуд (разности отметок) § = 711 , тогда при Тп = 1, тд = 0,225 • § = 0,225 • 7 = 1,5811 .
Примем Б- = 100м; Б2 = 90м, тогда:
та1 = 1,1711 ; та2 = 1,0911 ; т^ = 0,511 ;
тА = ^ т° + т22 + т2 =д/1,172 +1,092 + 0,52 = 1,6811 .
Следовательно, при устройстве верхнего слоя покрытия автомобильных дорог наибольшее расстояние от нивелира до реек не должно превышать 100м.
Пример 2: При устройстве нижних слоев покрытия среднеквадратическая погрешность при шаге нивелирования через 10м, будет иметь предельное значение амплитуд (разности отметок) § = 1211 , тогда при Тп = 1, тд = 0,225 • § = 0,225 • 12 = 2,711 .
Примем Б1 = 150м; Б2 = 130м, тогда:
та1 = 1,7611 ; та2 = 1,6211 ; т^ = 1,011 ;
тА =^ т2 + т2 + т2 = V1,762 +1,622 +12 = 2,5911 .
V а1 а2
Следовательно, при устройстве нижних слоев покрытия автомобильных дорог наибольшее расстояние от нивелира до реек не должно превышать 150м.
Пример 3: При устройстве слоев основания среднеквадратическая погрешность при шаге нивелирования через 20м, будет иметь предельное значение амплитуд (разности отметок) § = 2411 , тогда при Тп = 1,
тд = 0,225 • § = 0,225 • 24 = 5,411 .
Примем Б1 = 2001 ; Б2 = 1601 , тогда:
та1 = 2,0811 ; т^ = 1,8111 ; т^ = 2,011 ;
тА = ^ т2 + т2 + т2 = д/2,082 +1,812 + 22 = 3,4111 .
V а1 а2
Следовательно, при устройстве основания автомобильных дорог наибольшее расстояние от нивелира до реек не должно превышать 200м.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. - М.ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - с.106.
2. Столбов Ю.В. Статистические методы контроля качества строительно-монтажных работ - М.: Стройиздат, 1982. - 87с.
3. Практические пособия по метрологическому обеспечению строительного производства. - М.: Стройиздат, 1975.- 64с.
© Ю.В. Столбов, С.Ю. Столбова, Д.О. Нагаев, 2009
б
