Глава 1. Чекалин С.И. Геодезия в маркшейдерском деле: Учебник для вузов

С.И.Чекалин

Г Е О Д Е З И Я

В МАРКШЕЙДЕРСКОМ ДЕЛЕ

МОСКВА 2011

Ё

УДК 528

ББК 26.12

Чекалин С.И. Геодезия в маркшейдерском деле: Учебник для вузов. – М.: Изд. «Академический Проект», 2011. – 500 с.: 207 илл., 91 табл.

Освещены основные вопросы геодезии как науки, рассмотрены вопросы, связанные с построением картографических изображений, и решением задач по топографической карте и плану. Приведены основные элементы теории погрешностей измерений, а также методы уравнивания геодезических построений. Основные разделы посвящены геодезическим приборам, геодезическим работам при сгущении геодезических сетей и создании планового и высотного обоснования, при разбивке и строительстве инженерных сооружений различного назначения, в том числе и подземных горных выработок, при выполнении геологических поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, при выполнении комплекса нивелирных работ и др.

Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям геодезического и горного направлений, а также будет полезным для специалистов, выполняющих соответствующие работы.

Табл. 91, илл. 207, список лит. 40 наим.

© Издательство «Академический Проект», 2010

Предисловие автора

Всякое предисловие есть, собственно, послесловие – и притом нужное скорее автору, чем читателю. Книга должна говорить сама за себя; но автору простительно его желание, передавая книгу читателю, обратиться к нему и с личным словом. С.Л.Франк.Непостижимое: Онтологическое введение в философию религии.

Спорить с С.Л.Франком бессмысленно и бесполезно, потому что он прав. Могу только подтвердить, как, впрочем, и любой из авторов каких-либо книг, научных, учебных, научно-популярных или художественных, что представленное предисловие было написано после завершения этой книги. По словам С.Л.Франка – это как раз и есть послесловие.

С чем же хочется обратиться к читателю с личным словом? О многом хотелось бы сказать. В первую очередь, конечно, – о главном и особенном в геодезической и маркшейдерской работе, которого весьма много и которое не может поместиться в этом небольшом послесловии, названном предисловием. Но мне легче сейчас говорить о главном, поскольку в книге об этом, в основном, уже сказано.

За этим предисловием – учебник, который представляет собой курс геодезии для студентов, обучающихся по специальностям геодезического и горного направлений. Вместе с тем, им могут пользоваться и студенты негеодезических специальностей в соответствии с программами общего курса геодезии и топографии, предусмотренными учебными планами, а также и специалисты, выполняющие инженерно-геодезические работы.

Вполне возможно, что открыв эту книгу, Вы увидите какие-то особенности, отличающие её от других, виденных, прочитанных и изученных Вами учебников. Вполне возможно, что и это предисловие покажется вам некоторой особенностью. Мне хотелось бы, чтобы эти отличия не списывались на какие-то мои имеющиеся, конечно, недостатки, а были приняты как знак того необходимого внимания к описываемым работам и действиям, которое поможет в большой или даже не совсем большой степени качественно выполнить эти работы и эти действия. И не только как знак внимания, но и как знак уважения к старейшине из известных наук.

Может быть не сразу, может быть даже и не в институте, Вы увидите всю красоту этой науки и этой работы. Имеется в виду – геодезической и маркшейдерской работы. Вот одна из этих красот: геодезист или маркшейдер работает, а за плечами у него стоит контроль. Хоть это существо и не физическое, но оно довольно серьёзное, поскольку все измерительные и вычислительные действия в геодезии, а также в той части маркшейдерии, которая относится к геодезическим работам, непременно выполняются с контролем. На это можно посмотреть и с другой стороны: контроль выполняется для блага самого же специалиста, производящего данную работу. Если исключить установленные соответствующими нормами требования контроля работ на всех их этапах, то почти наверняка, а это подтвердят Вам специалисты с большим и даже не совсем большим опытом работ, ничего хорошего не получится. Вот, в основном, на это «главное», обеспечение контроля качества геодезических работ, и обращают внимание те «особенности», которыми изобилует учебник. А что касается других «особенностей», которые Вам встретятся, на которых Вы, возможно, и остановите свой взгляд – так не обращайте на них внимание, посчитайте это второстепенным, для некоторой разрядки.

Да, и с этим можно и нужно согласиться, вычислительные и прочие камеральные работы в геодезии и маркшейдерии уходят, даже не уходят, а убегают все быстрее и быстрее, в далекое и близкое прошлое. Я совсем недавно, на мой взгляд, всего сорок лет назад, учился в институте. Всю обработку результатов измерений мы выполняли на арифмометрах и с помощью различных таблиц тригонометрических функций и таблиц логарифмов. Что такое арифмометр? Лучше и не вспоминать. А теперь скорость перемножения, например, семизначного числа на семизначное число с помощью карманного калькулятора в десятки раз больше, чем сорок лет назад, а то и в сотни раз. Не только в институте, но и на производстве работали с теми же арифмометрами. А то часто и не приходится сейчас вообще умножать, делить, извлекать корень квадратный, чего доброго. Все выполняется непосредственно измерительным прибором, входит в его функции. И, повторюсь, чаще всего не приходится сейчас вручную рисовать план или карту местности – это предусмотрено программой измерений всё того же геодезического прибора, который называется электронным тахеометром. Поэтому и уходит в прошлое, как кажется, часть тебований к работе геодезиста, топографа, приведённых известным военным геодезистом В.В.Витковским (1856 – 1924) [4]: держать в порядке полевые журналы, так, чтобы ими мог пользоваться в последствии не только сам наблюдатель, но и другие лица; писать разборчиво, чтобы каждый мог понять сущность дела и отыскивать, если понадобится, необходимые числа; тщательно изучить и поверить инструменты, а также выработать такой порядок наблюдений, при котором по возможности исключались бы инструментальные погрешности, и получалась бы поверка всех наблюдений; не добиваться невозможного на практике полного устранения всех погрешностей и не избегать так называемых приведений (поправок); легче измерить и принять потом в расчет малую величину, чем сделать её нулем; сообразно требуемой точности производить вычисления с различным числом десятичных знаков; не утруждать себя в вычислениях семизначными числами, если по точности можно обойтись и четырехзначными; стараться не ошибаться в числовых выкладках; если вычисление не удалось, то не впадать в отчаяние, а утешаться предвкушением удовольствия предстоящего открытия и исправления ошибки (выделено мной – С.Ч.); опыт показывает, что если полученная ошибка вынуждает повторить вычисление по той же формуле, то весьма часто ошибаются вновь, и на том же месте; неуклонно добиваться поверок (контроля) и не начинать следующей ступени расчетов, пока предыдущая не поверена.

И в этих рекомендациях заложена в большой степени красота геодезии.

От многих из указанных рекомендаций Вы будете освобождены на работе, являясь уже специалистом, благодаря как раз развитию техники, в том числе и геодезической. Но в назначении этой книги указано, что она является учебником. И хотя я раньше сказал, что труд геодезиста и труд камеральщика значительно упрощается, то не надо думать, что учебник написан о том, как надо все меньше и меньше работать. Цель учебника, естественно, другая – дать Вам знания и умение выполнять необходимые геодезические работы. Конечно, никто не будет отсылать Вас в историю, где гремели арифмометры, всего-навсего – это лишь история. Но качественную обработку полигонометрического или нивелирного хода Вы должны научиться делать, причем – с помощью современной техники и других возможностей. Под «другими возможностями» я имею в виду использование специальных программ обработки результатов геодезических и маркшейдерских измерений, а никак не выполнение другим лицом назначенной Вам работы, хотя бы и от всего сердца.

Вы можете заметить: «Зачем учиться считать эти Ваши ходы, если технически это делается на автомате?» Да, конечно, но тогда зачем изучать историю с её датами и событиями, если это всё уже записано в книгах? Зачем знать бином Ньютона, если о нём давно записано во всех учебниках по математике? Тогда и – зачем учиться, если до Вас уже многие учились и научились? Важно не только знание, важно умение использовать это знание, что как раз и требуется от любого специалиста. Знание – это развитие, необходимое человеку, а специальное знание – это знание, необходимое человеку-специалисту. Накопление знаний – это норма человеческой жизни. Специалист обязан знать истоки своего мастерства, характер работ и особенности их выполнения, уметь оптимизировать объём работ без снижения их качества. А если этого не уметь, то т.н. специалист не годится и в подмастерья. Это часто мы можем увидеть на стенах вузов довольно странный призыв: «Вперёд, к знаниям!» Их там, впереди, нет. Так что стремление-то напрасное. Призыв «Назад, к знаниям!» как раз и будет пропагандироваться в этой книге. Ведь Вам придётся изучать то, что давным-давно уже известно. Но известно пока ещё не Вам.

Конечно, ни в одном большом учебнике нельзя предусмотреть всего, что может встретиться в многовариантной работе. А тут уж и ни один «умный» прибор не поможет. Наоборот, поможет прибору как раз специалист. Но и в других книгах, инструкциях, рекомендациях, руководствах, указаниях и т.п., Вы вообще не найдете никаких подсказок. Разве это подсказка: «Измерение горизонтальных углов в полигонометрических ходах должны обеспечиваться с погрешностью не более 5 секунд». Это не подсказка, а требование. А как обеспечить это требование – Вы больше можете узнать об этом как раз в вузовском учебнике, а не в производственной инструкции.

Программа обучения по дисциплине «Геодезия» предусматривает доставить Вам, немного перефразируя В.В.Витковского, «многих утешений в предвкушении удовольствия предстоящего открытия и исправления ошибок». Я не буду большим предсказателем, если скажу, что при изучении геодезии наверняка и очень часто Вам придется и утешаться в предстоящем открытии ошибок, и радоваться в их обнаружении, и радоваться тому, что найденные ошибки учтены и работа завершилась с установленными требованиями к ее конечным результатам. И здесь, а Вы увидите, что и дальше, я снова повторю, что как раз в этой работе и будет заключаться одна из красот геодезии и маркшейдерии.

Желаю Вам не только многочисленных удовольствий и радостных предвкушений в учёбе, но и большого удовлетворения от интересной работы после окончания вуза. Постарайтесь, чтобы это сбылось! На это Вам понадобиться совсем немного времени, каких-то пять лет.

С.И.Чекалин

Глава 1