Точность геодезических работ

 

Весьма важным при выполнении топографо-геодезических работ является обеспечение необходимой их точности. При решении различных задач необходимая точность геодезических работ будет различной.

При геологической съёмке детальность исследований определяется изучением одной точки (одного обнажения) на единице площади: при простом геологическом строении – на 2 см² карты; при среднем геологическом строении – на 1 см² и при сложном строении – на 0,5 см². Определена инструктивными документами и предельная погрешность в установлении геологической границы распространения определенных свойств полезного ископаемого. Геологическая граница проводится посредине между двумя обнажениями: при простом геологическом строении – 10 мм в масштабе картографического материала; при среднем строении – 5 мм; при сложном – 2,5 мм.

Рассмотрим, какими составляющими будет определяться погрешность геологической границы:

- погрешностью положения предметов и контуров на карте, с помощью которой привязывают обнажения (m₁, m₂); для наиболее важных контуров принимают m₁ = m₂ = 0,4 мм, для других – 0,6 мм;

- погрешностью привязки обнажений к контурам и предметам, изображенным на карте (m₃, m₄); эти погрешности принимают равными 0,2 мм;

- погрешностью интерполяции при проведении геологической границы (m₅); при простом геологическом строении m₅ принимают равной 2,5 мм, при среднем – 1,25 мм, при сложном – 0,62 мм.

Используя общую формулу погрешности М положения геологической границы

, (12.1)

вычислим ее значения для различных условий:

- при простом геологическом строении – М = 2,6 мм;

- при среднем геологическом строении – М = 1,4 мм;

- при сложном геологическом строении – М = 0,8 мм.

С учетом сказанного выше составлена табл. 12.1 допустимых средних квадратических погрешностей определения координат геологических обнажений при составлении топографических карт (планов) различных масштабов.

Следует иметь в виду, что приведенные в таблице погрешности относятся к привязке только естественных и искусственных обнажений. При привязке горных выработок и буровых скважин при предварительной и детальной разведках следует ориентироваться на допустимые погрешности плановой привязки в пределах 0,2 мм в масштабе плана или карты. Эти погрешности приведены для сравнения во второй строке таблицы.

Таблица 12.1

Средние квадратические погрешности определения

координат геологических обнажений, м

Вид точки	Масштаб топографической карты, плана (топографической основы)
1: 50000	1: 25000	1: 10000	1: 5000	1: 2000	1: 1000
Искусственные или естествен-ные обнажения	90/50/25	45/25/12	18/10/5	9/5/2,5	3,5/2,0/1,0	1,8/1,0/0,5
Горные выра-ботки, буровые скважины					0,4	0,2

(Геологическое строение: простое / среднее / сложное)

 

Создание топографических карт и планов

 

Целью топографических съемок при геологоразведочных и геофизических работах является создание топографической основы, на которую впоследствии наносятся результаты соответствующих исследований и решаются специальные задачи: построение контура месторождения, профилей и разрезов, подсчет запасов и мн.др.

Как правило, при геологических съёмках и поисках используются государственные топографические карты масштабов 1:100000 – 1:10000. Поисково-разведочные работы и детальная разведка должны быть обеспечены топографическими материалами масштабов, указанных в табл. 12.2.

 

Таблица 12.2

Требуемая обеспеченнось топографическим материалами на различных стадиях геологоразведочных работ

Стадии геолого-разведочных работ	Группы месторождений
I	II	III
Поисково-разведочные работы	1:25000 1:25000	1:10000 – 1:25000 1:1000 – 1:25000	1:10000 1:10000 – 1:5000
Предварительная разведка	1:10000 1:10000	1:10000 1:10000	1:10000 1:5000
Детальная разведка	1:10000 1:10000 – 1:5000	1:10000 – 1:5000 1:5000	1:5000 1:2000

1. Группы месторождений полезных ископаемых по сложности строения: I – простое; II – среднее; III – сложное.

2. В числителе – обеспеченность топографическими материалами; в знаменателе – отчетные топографические карты и топоосновы.

 

В некоторых случаях топографическую основу более крупного масштаба разрешается выполнять увеличением имеющейся карты мелкого масштаба. При этом полученная топооснова должна обеспечивать необходимую точность при её использовании для решения специальных задач.

Выбор масштаба и содержания нагрузки, точности нанесения ситуации и построения рельефа, а также метода топографической съёмки, определяется следующими основными показателями: категорией и необходимой точностью подсчёта запасов полезного ископаемого; размерами тел полезного ископаемого, условиями его залегания и сложностью геологического строения; сроками, способами и очередностью разработки месторождения; топографической сложностью поверхности участка работ.

Топографические карты и планы могут быть созданы с помощью тахеометрической съёмки, стереофотограмметрическим методом (фототеодолитной съёмкой) и методом комбинированной съёмки. Метод комбинированной съемки предусматривает составление контурных карт и планов по результатам аэрофотосъёмки, а рельефа – по результатам наземной съёмки. (Автор напоминает, что существуют и другие виды съёмок, например, цифровая с помощью летательных аппаратов, цифровая наземная).

Плановое и съёмочное обоснование строят относительно пунктов Государственной геодезической сети и сетей 1 и 2 разрядов. Высотное обоснование – относительно пунктов Государственной нивелирной сети I-IV классов и технического нивелирования.

В зависимости от условий местности положение пунктов съёмочного обоснования определяется построением цепочек и систем триангуляции, прямой, обратной и комбинированной засечек, а также проложением теодолитных (полигонометрических) ходов. Цепочки треугольников и геодезические засечки применяют в открытой и полуоткрытой местности, а в залесённых районах обычно применяют теодолитные ходы. Погрешность пунктов съёмочного обоснования не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана, а в залесённых районах – не более 0,4 мм. Формы треугольников должны быть близкими к равносторонним с длинами сторон от 0,2 до 2,0 км. При этом цепочки треугольников должны примыкать к исходным сторонам опорных геодезических сетей. При построении засечек и треугольников углы измеряют с погрешностью не более 15", невязки в треугольниках не должны превышать 1'. При значениях погрешностей за центрирование и редукцию более 5" их вводят в результаты измерения направлений. Длины линий измеряют с относительной погрешностью 1:5000. Уравнивание геодезических построений выполняют нестрогими способами (гл. 14).

При редкой сети исходных пунктов в цепочках треугольников выполняют измерение базисов в разных частях цепочки.

Теодолитные ходы прокладывают между пунктами высших классов в виде одиночных ходов и систем ходов с одной или двумя узловыми точками. Длина одиночного хода не должна быть более 5 км, а в системах с узловыми точками – не более 4 км. Относительные невязки в теодолитных ходах не должны превышать 1:2000 при благоприятных условиях измерений и 1:1500 – при неблагоприятных условиях. Длины линий в теодолитных ходах измеряют с относительной погрешностью 1:1000 – 1:2000. Допустимая угловая невязка при числе углов n определяется по формуле . Примыкание теодолитных ходов выполняют на два исходных направления. Уравнивание систем теодолитных ходов выполняют нестрогими способами: в одиночных ходах поправки в углы распределяют поровну; в системах ходов с одной или двумя узловыми точками – поправки вводят с учётом длин ходов и числа точек поворота.

При создании высотного обоснования нивелирные ходы IV класса прокладывают длиной 2-3 км примерно вдоль рамок съёмочных планшетов. Если длина параллельных нивелирных ходов превышает четырёхкратное расстояние между ними, то выполняют связку в ходах перемычками. В ходах технического нивелирования расстояния от нивелира до реек допускаются до 150 м. Превышения определяют в одном направлении при двух горизонтах прибора, если используется односторонняя рейка, и при одном горизонте – если используется двухшкальная рейка. Невязки в нивелирных ходах не должны превышать . При использовании тригонометрического нивелирования в горной местности допустимые невязки в ходах должны быть не более . Системы нивелирных ходов уравнивают нестрогими способами. Если на местности площадью менее 100 км² отсутствуют реперы нивелирной сети, то ходы высотного обоснования строят в виде свободных систем полигонов, которые чаще всего в этих случаях прокладывают по точкам планового съёмочного обоснования.