Разработка методики высокоточного геометрического нивелирования.

Под методикой высокоточных инженерно-геодезических измерений понимается совокупность действий, из которых состоит процесс измерения одной величины, вес которой равен единице, и технических правил, соблюдение которых при измерениях и обработке результатов приведёт к целенаправленному ослаблению влияний источников ошибок.

Следовательно, для разработки методики наблюдений за осадками необходимо на основе предвычисленной главной характеристики точности обосновать:

· основные допуски на влияние отдельных источников ошибок;

· практические рекомендации, направленные на ослабление влияний основных источников погрешностей на отклонение Δ или m;

· рабочие (служебные) допуски на разности, расхождения и невязки сумм измерений.

Методику разрабатывают таким образом, чтобы уменьшить величины основных ошибок до допустимых величин, а второстепенных – снизить настолько, чтобы их влиянием можно было практически пренебречь.

Если m1-совокупное влияние основных источников ошибок, а m2-совокупное влияние второстепенных источников, то:

;

Чтобы  должно выполняться условие  m2 /K.

Под основными допусками при разработке методики понимают величины ничтожно малых погрешностей:

m1= mhст/K; ∆i=3*m1        

Коэффициент обеспечения точности  К выбирается в зависимости от жёсткости предъявляемых требований к точности (чем они выше, тем выше коэффициент К) и чувствительности исследуемого сооружения к деформациям.

Принимая К=3, а также учитывая, что mhcт=0.104мм  получим:

m1≤0.034 mm

∆i≤ 0.104 mm

1.Погрешность вызванная оседанием костылей

Состоит из двух частей: во время работы на станции и во время перехода. По исследованиям ЦНИИГАиК, систематическая погрешность, вызванная действием собственной массы костыля, массы рейки и нажимом на рейку, составляет 0,03 - 0,08 мм в зависимости от грунта.

Поэтому не целесообразно использовать башмаки и костыли. Вместо них рекомендовано закреплять постоянные связующие точки, размещая их вблизи горизонта прибора на данной станции. Измерения на станции следует выполнять строго по симметричной во времени программе: Зо ,По Пд Зд и По Зо Зд Пд .  

2.Погрешность превышения из-за вертикального перемещения штатива по исследованиям ЦНИИГАиК составляет 0,02мм (из методических указаний). Необходимо надежно защищать штатив от вибраций и тепловых изменений.

3.Погрешность превышения из-за влияния вертикальной составляющей рефракции можно ослабить до величины, меньшей допуска 0,08 мм, если следовать рекомендациям, изложенным в предыдущих пунктах.

Так же необходимо предохранять прибор и рейки от прямых солнечных лучей, вибраций, влаги.

Расчет рабочих допусков

В процессе полевых инженерно-геодезических измерений и последующих вычислений выполняют обязательный контроль полученных результатов с целью установления их пригодности для дальнейшей обработки или для устранения грубых промахов. В качестве первичных (полевых) критериев используют так называемые рабочие допуски. Эти допуски должны быть достаточными для того, чтобы своевременно обнаружить грубые промахи, но вместе с тем они не должны приводить к необоснованной отбраковке доброкачественных измерений.

Для вычисления основных рабочих допусков, воспользуемся допустимыми разностями двойных измерений равноточных превышений, рабочая формула которых и весовая характеристика приведены в таблице 1.1.

Таблица 9.1. Весовые характеристики превышений

Вид превышения	Формула превышения h	Обратный вес Q
A		2
Б		1
В		0.5

Приняв 0.19мм (см. раздел 7 " Оценка проекта сети нивелирных ходов "), доверительный коэффициент t=3 и цену деления микрометра нивелира 0.05мм, приведем основные допуски для полевого контроля:

Допуск определения превышения по основной и дополнительной шкалам реек:

или в делениях микрометра нивелира:

Допустимая разность превышений из хода при двух горизонтах прибора:

или в делениях микрометра нивелира:

Разность равноточных превышений на станции в ходе прямо и обратно:

или в делениях микрометра нивелира:

Допустимая невязка превышений в замкнутом полигоне (секции):

где:  - обратный вес превышения на станции. Так как в качестве единицы веса было выбрано превышение на одной станции нивелирования, то , и тогда:

Допустимые невязки для каждого полигона (секции) нивелирования приведены в таблице 9.2, в которой значения , дел даны в делениях головки микрометренного винта нивелира с ценой деления микрометра 0.05мм.

Номера секций см. рис.8.

Таблица 9.2. Допустимые невязки в полигонах (секциях)

 геометрического нивелирования

№ секции	Кол-во станций, n	, мм	, дел
I	4	1.14	22
II	4	1.14	22
III	6	1.40	28
IV	6	1.40	28
V	6	1.40	28
VI	8	1.61	32
VII	8	1.61	32
VIII	18	2.42	48
IX	22	2.67	53
X	47	3.91	78
XI	53	4.15	83
XII	21	2.61	52
XIII	78	5.03	100
XIV	43	3.74	74
XV	23	2.73	54

Полученные допуски позволят непосредственно при производстве геометрического нивелирования соблюдать заданную точность 0.19мм работ и установить пригодность результатов измерений для дальнейшей обработки и устранения грубых промахов.