WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0030

0014

0012

0009

0007

0023

0003

3,93

25,08

29,23

33,61

24,34

20,98

0,00

3,60

14,92

17,72

18,84

13,45

13,63

0,00

9,53

17,74

22,93

22,91

15,72

-

0,00

6,74

13,93

17,57

17,83

12,00

-

0,00

9,27

21,80

27,34

25,65

20,33

17,64

0,00

6,51

15,53

19,64

19,18

13,83

14,11

0,00

8,16

16,08

18,56

19,08

14,64

12,51

0,00

6,16

12,92

15,35

15,64

11,41

10,88

0,00

16,77

24,04

24,96

21,85

16,28

19,59

0,00

Окончание таблицы 2

Свободные сети

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0030

0014

0012

0009

0007

0023

0003

11,21

11,26

10,52

11,05

10,82

7,03

11,42

7,30

8,03

7,73

7,53

7,63

7,64

7,67

9,04

9,02

9,02

9,24

8,92

-

9,11

6,46

6,96

7,06

6,94

6,95

-

6,81

10,73

10,29

10,88

10,32

10,65

8,10

10,38

7,07

6,73

7,65

6,61

7,47

8,29

6,58

7,40

7,40

7,06

7,19

7,28

5,00

7,46

5,75

6,21

6,08

5,92

6,08

5,56

6,01

8,01

10,89

10,38

8,75

11,86

9,86

10,74

Из таблицы 2 следует, что:

  • погрешности положения пунктов в нуль-свободных сетях триангуляции, полигонометрии и трилатерации сравнимы между собой, такой же вывод можно сделать и по отношению к свободным сетям;
  • линейно-угловая сеть характеризуется несколько большей точностью;
  • погрешности положения пункта и дирекционного угла в наиболее слабом месте нуль-свободных сетей не превысили соответственно величин 25мм и 1,5", предусмотренных техническим заданием;
  • свободные сети кольцевой и радиально-кольцевой формы являются более точными и имеют меньший диапазон изменения погрешностей по сравнению с аналогичными нуль-свободными сетями.

Таким образом, все приведённые варианты построений обеспечивают необходимую точность наземной геодезической сети. С точки зрения экономических соображений, исходя из особенностей района строительства (залесённость и пр.), вариант 5 отличается от других меньшими трудностями в организации производства измерений и возможностью одновременного создания сети пунктов полигонометрии необходимой густоты вдоль кольцевого тоннеля. Количество ступеней наземного обоснования сокращается до двух (тоннельная и основная полигонометрия). Благодаря включению в сеть пунктов Лапласа появляется возможность не только контролировать угловые измерения, но и исследовать влияние неоднородностей гравитационного поля Земли на результаты высотных измерений на основании астрономо-геодезического нивелирования.

В третьей главе «Исследование влияния редукционных поправок на результаты плановых геодезических измерений» обосновывается необходимость использования при вычислениях рекомендуемого осевого меридиана и поверхности относимости.

Обработка измерений наземных и подземных плановых геодезических сетей объекта связана с большим объёмом редукционных вычислений. Его можно значительно уменьшить, если использовать поверхность относимости со средней отметкой оси тоннеля и при переходе к проекции Гаусса-Крюгера применить не меридиан 3 зоны (L0=36), удалённый от объекта на 80км, а меридиан, проходящий недалеко от центра кольцевого ускорителя (L0=3714). Это позволяет уменьшить величины редукционных поправок до пренебрегаемых величин. В результате анализа вычислений автором рекомендуется следующее.

  1. Измеренные длины линий наземных сетей следует редуцировать на поверхность относимости со средней отметкой оси тоннеля 118м. Поправки достигают 15мм при изменении высот от 140 до 177м. При вычислении используется известная формула, включающая средний радиус эллипсоида.

2. Редукционные поправки в линии при переходе к плоскости в проекции Гаусса-Крюгера не учитываются при использовании осевого меридиана L0=3714. Для километровых линий тоннельной полигонометрии они находятся в пределах 0,2мм, что несущественно при точности измерения 5мм.

3. При переходе от измеренных астрономических к геодезическим азимутам в измерения вводят поправку за несовпадение плоскостей астрономического и геодезического меридианов (поправку Лапласа).

4. При переходе от геодезических азимутов к дирекционным углам поправки за кривизну изображения геодезической линии на плоскости пренебрегаемо малы (менее 0,003) и не учитываются.

5. При проектировании координат геодезических пунктов с дневной поверхности в шахту поправки в координаты за влияние уклонений отвесных линий находятся в пределах 0,1мм и не учитываются.

Четвёртая глава - «Исследование влияния редукционных поправок на результаты высотных геодезических измерений». По техническим условиям электромагнитное оборудование кольцевого ускорителя устанавливается по заданной плоской кривой, повторяющей форму орбиты. Высокоточное геометрическое нивелирование не позволяет решить задачу определения высот относительно плоскости установки оборудования. При выраженных сотыми долями миллиметра допустимых погрешностях на взаимное положение элементов оборудования по высоте в результатах измерений необходим учёт неоднородностей гравитационного поля и кривизны поверхности относимости.

Величина поправки за кривизну поверхности относимости R зависит от положения отсчётного эллипсоида и радиуса его кривизны. Величины поправок при переходе к проектной плоскости кольцевого ускорителя будут меньше, если предположить, что эллипсоид или поверхность параллельная ему проходит через два репера высотной сети. В этом случае проектная плоскость кольцевого ускорителя будет секущей к поверхности эллипсоида.

Для секущей плоскости примем дополнительное условие: если реперы высотной сети, через которые она проходит (a,c), находятся на севере и юге кольцевого ускорителя, то максимальные поправки за кривизну, приблизительно равные между собой, будут находиться на западе и востоке в точках k и b (рисунок 4).

При учёте кривизны поверхности относимости на стадии строительства кольцевого тоннеля допустимо использовать сферическую поверхность относимости со средним радиусом кривизны эллипсоида. Пользуясь известной формулой для поверхности сферы, определим максимальную поправку за кривизну: (1)

В формуле (1): - расстояние от точки "а" до центра кольцевого ускорителя "0" с известными координатами, - расстояние от центра кольцевого ускорителя до определяемой точки оси тоннеля.

Рисунок 4 Поправка за кривизну поверхности относимости

Максимальная поправка при переходе к плоскости орбиты ускорителя составляет 218мм.

Высокая точность монтажа оборудования не позволяет использовать поверхность сферы. Докажем это, принимая во внимание, что основное требование к точности установки смежных квадруполей по высоте выражается СКП 0,06мм. В этом случае точность вычисления поправок за кривизну поверхности относимости должна быть ~ 0,01мм. Продифференцировав (1), получим выражение для допустимой погрешности радиуса:

(2)

При точности вычисления поправки mR=0,01мм, максимально допустимая погрешность радиуса составит 293м. Для широты данного объекта несовпадение среднего радиуса кривизны эллипсоида и радиусов кривизны меридиана М и первого вертикала N составляет приблизительно 7км. Таким образом, при учёте кривизны поверхности относимости в высотных измерениях на УНК необходимо пользоваться формулой, включающей радиус кривизны произвольного сечения и меридиана:

(3)

На основании изложенного, на объекте рекомендуется вычислять поправку за кривизну поверхности относимости, используя в качестве этой поверхности эллипсоид, и вводить её на стадии вычисления проектных высот оси тоннеля.

Впервые при строительстве инженерного сооружения, на сравнительно небольшой площади, были проведены астрономические наблюдения на 6-ти астропунктах, включённых в наземную сеть УНК. Они позволили для оценки влияния аномального гравитационного поля на высотные измерения при монтаже технологического оборудования воспользоваться методом астрономо-геодезического нивелирования. Использование метода даёт возможность сделать выводы о характере изменений высот квазигеоида в районе УНК.

Схема астрономо-геодезической сети представляет собой полигон с привязкой к исходному пункту (рисунок 5). Среднее расстояние между пунктами - 4км. В качестве измерений выступают разности высот квазигеоида, вычисляемые по составляющим уклонений отвесных линий.

Формула для вычисления разности высот квазигеоида имеет вид:

(4)

где D12 – расстояние между пунктами 1 и 2;

, – составляющие уклонения отвеса;

A12 - геодезический азимут направления с пункта 1 на пункт 2.

Уравнивание астрономо-геодезической сети выполнено коррелатным способом. Для астропункта 20А аномалия высоты принята равной нулю. Пользуясь уравненными значениями аномалий высот i, построим плоскость, наилучшим образом приближенную к астропунктам на поверхности квазигеоида. Отклонения от неё i будут характеризовать степень неоднородности гравитационного поля. Именно они могут оказывать влияние на результаты физических экспериментов. В таблице 3 приведены значения отклонений i. Величины отклонений i от вероятнейшей плоскости не превышают ср. кв. погрешности их определения (~1,1мм).

Использование астрономических наблюдений позволило выявить характер гравитационного поля в пределах объекта строительства: наклон проектной плоскости орбиты ускорителя, вызываемый постоянной составляющей аномалий высот на 5-ти астропунктах, уверенно прослеживается в направлении с северо-востока на юго-запад. По отношению к заданному наклону проектной плоскости (0,67мрад) эта величина невелика (0,01мрад) и может не учитываться.

Т а б л и ц а 3

Результат вычисления положения вероятнейшей плоскости по значениям

аномалий высот астропунктов наземной сети УНК

астропункт

Уравненные аномалии

высот

Составляющие аномалий высот

образуют вероятнейшую плоскость

отклонения от вероятнейшей плоскости

i, мм

i,мм

I, мм

20A

511A

14A

10A

7A

0,00

24,19

61,43

85,08

25,58

-0,19

+25,15

+60,25

+85,68

+25,37

+0,19

-0,96

+1,18

-0,60

+0,20

В пятой главе «Разработка методики анализа результатов наблюдений за деформациями плановой наземной геодезической основы» рассматриваются теоретические основы оценивания внутренних деформаций плановых сетей на основе принципа конформного преобразования. В связи с тем, что для кольцевых ускорителей важно знать величины деформаций по радиусу и азимуту, алгоритм доработан с целью применения его в системе полярных координат.

Накопление случайных и систематических погрешностей в протяженных геодезических сетях приводит к тому, что значения полной деформации, определенные как разность координат одноимённых пунктов из 2-х циклов измерений, не всегда соответствуют фактическим смещениям. В результате уравнивания наземной сети УНК координаты наиболее удалённых от исходного пунктов определяются с погрешностями, достигающими 50мм. Поэтому при обработке деформационных измерений было принято решение использовать метод разделения полной деформации хj и уj на две составляющие – внутреннюю хj+ уj+ и внешнюю xj() yj():

(5)

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»