Геодезические работы при проектировании, строительстве и эксплуатации предприятия машиностроения

Способ линейной засечки – положение выносимой  в натуру точки определяют в пересечение  проектных расстояний, отложенных от исходных точек. Этот способ обычно применяют для разбивки осей строительных сооружений, когда проектные расстояния не превышают длины мерного прибора.

Способ полярных координат широко применяется при  разбивке осей зданий, сооружений и  конструкций с пунктов теодолитных  или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены сравнительно не далеко от выносимых в натуру точек. В этом способе положение определяемой точки находят на местности путем отложения от  исходного направления  проектного угла и расстояния . Проектный угол находится как разность дирекционных углов, вычисленных, как и расстояние , из решения обратных геодезических задач по координатам точек.

Способ прямоугольных  координат применяют в основном при наличии на площадке промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех главных точек и осей проекта. Разбивку проектной точки производят по вычисленным значениям приращений ее координат и от ближайшего пункта сетки. Большее приращение откладывают по створу пунктов сетки. В полученной точке устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полученную точку.

Выбор того или иного способа  для выноса данного исходного  направления  в натуру зависит  от условий строительной площадки. Так как расстояние между конечными пунктами исходных направлений и пунктов полигонометрии составляет порядка 250-500 м, то можно однозначно сказать, что способ линейной засечки нам не подойдет. В этом способе расстояние от исходных пунктов до выносимых не должно превышать длин рулеток, следовательно, он применяется для расстояний до 100 м. Способ прямоугольных координат чаще всего применяется при наличии на площадке геодезической строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех главных точек проекта. Нам еще только предстоит выполнить разбивку сетки. Кроме этого приращения координат ∆X и ∆Y должны быть как можно минимальными, т. к. чем длиннее перпендикуляр, тем больше ошибка в отложении прямого угла. Поэтому этот способ для выноса исходного направления мы не будем использовать. Остается два способа: прямая угловая засечка и полярный способ. Прямая угловая засечка применяется главным образом для разбивки мостовых переходов и гидротехнических сооружений. Этот способ трудоемкий, требующий одновременно прямой видимости с двух пунктов полигонометрии на пункт исходного направления. Данное условие не всегда возможно выполнить. Таким образом, для нашей строительной площадки наилучшим образом подходит полярный способ, суть которого заключается в следующем: рассчитать расстояния , дирекционные углы сторон , а также дирекционные углы сторон между пунктами плановой основы .

Расчет необходимых элементов  для выноса исходных направлений (решение  обратных геодезических задач для  трех пунктов строительной сетки  и 3 пунктов полигонометрии):

        

     

      201°59'29" 

      31°16'40"   

        347°33'51"   

 

59°7'40"

68°24'51"

28°17'10"

При выносе пункта полярным способом на местности теодолитом откладывается вычисленный угол , а рулеткой расстояние .

Порядок работ:

1. Над пунктом полигонометрии ппI центрируется и нивелируется теодолит типа Т5 или Т2;

2. От направления ппI-ппII при двух положениях вертикального круга откладывается угол ;

3. За окончательное направление закрепляется среднее положение между двумя точками, вынесенными при круге ″лево″ и ″право″, направление закрепляется гвоздем, вбитым в торец кола; 

4. В створе полученного направления по теодолиту откладывается расстояние , при расстоянии большем длины рулетки это расстояние откладывается по методу фиксации по кольям;

5.Пункт закрепляется на местности гвоздем, вбитым в торец кола.

По такому принципу выносятся в натуру пункты 7, 47 и 24 от пунктов полигонометрии ппI, ппII и ппIII соответственно.

Рассчитаем ожидаемую точность выноса конечных точек исходных направления:

Где - Средняя квадратическая ошибка выноса точки исходного направления в натуру;

- Средняя квадратическая ошибка  снятия координат точек исходных  направлений с генплана;

- Средняя квадратическая ошибка  отложения полярного расстояния;

- Средняя квадратическая ошибка  отложения полярного угла  ;

-  наибольшее расстояние;

- число минут в радиане.

(на плане);

(на местности);

1) Ожидаемая точность  выноса пункта 7.

;

;

(на плане);

(на местности);

;

2) Ожидаемая точность выноса пункта 47.

;

;

(на плане);

(на местности);

;

3) Ожидаемая точность выноса пункта 24.

;

;

(на плане);

(на местности);

;

 

Т.к. и , то для выноса исходных направлений в натуру полярным способом понадобится теодолит типа Т30 и рулетка длиной 100 метров. После выноса исходного направления производят предварительную разбивку сетки. Предварительную разбивку производят с точностью 1:2000 при помощи теодолита и рулетки от исходного направления.

Все точки предварительной разбивки закрепляют временными знаками (колышками  или деревянными столбами).

Для временного закрепления вершин строительной сетки используют временные знаки – деревянные или бетонные столбы, металлические штыри, отрезки рельсов и т. д. (приложение Ж). Их закрепляют в земле на глубину до 2 м, в зависимости от продолжительности использования. При продолжительности использования более полугода временные знаки закрепляют на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта. В верхней части такого знака крестом, точкой или риской отмечают его местоположение с высотной отметкой. При наличии твердого покрытия и отсутствии интенсивного движения транспорта используют штыри из отрезков арматуры и труб, деревянные столбики (приложение Ж).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Проект разбивки  основных осей здания

Для выноса в натуру проекта  здания или сооружения составляют схему разбивки основных осей, на которой в произвольном масштабе показываются все основные и дополнительные оси, подлежащие разбивке, пункты строительной сетки, от которых выполняется разбивка, и все аналитические данные, необходимые для разбивочных работ.

Схема разбивки основных осей приведена  в приложении И. На лист плотной бумаги формата А4 наносятся основные оси в масштабах 1:2000 и 1:5000. Точки пересечения основных осей подписываются римскими цифрами. В том же масштабе с генплана переносятся ближайшие пункты строительной сетки, от которых предусмотрено вести разбивку точек пересечения основных осей. Основные оси маркируются так же, как указано на плане здания.

Для определения элементов разбивки выполняют аналитические расчеты  проектных координат точек пересечения  осей. Проектные координаты точек пересечения основных осей приведены в таблице 5.

 

 Таблица 5 – Проектные координаты  точек пересечения основных осей.

Номер п. п.	Номер точек	Проектные координаты, м
		X, м	Y, м
1	I	1568,000	2002,000
2	II	1621,000	2002,000
3	III	1621,000	2159,000
4	IV	1568,000	2159,000

 

По проектным координатам пунктов  сетки и точек пересечения  основных осей вычисляют разбивочные  элементы (расстояния), необходимые  для выноса точек пересечения  основных осей в натуру способом прямоугольных  координат. Так как основные и дополнительные оси параллельны сторонам строительной сетки, то разбивочные элементы (расстояния) находятся как разность абсцисс (ординат) пунктов сетки и точек пересечения осей или как разность координат точек пересечения осей и пунктов сетки (см. приложение И). Вычисленные расстояния выписываются на схему разбивки основных осей.

При разбивке точек пересечения  основных осей используют способ прямоугольных  координат. Разбивку проектной точки  производят по вычисленным значениям приращений ее координат и от ближайшего пункта сетки. Большее приращение откладывают по створу пунктов сетки. В полученной точке устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полученную точку.

Точки пересечения главных или  основных осей зданий закрепляют временными знаками – деревянными или  бетонными столбами, металлическими штырями, отрезками рельсов и  т.д. (Приложение Ж). Их закрепляют в земле на глубину до 2 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6 Предвычисление точности  угловых и линейных измерений  при выносе основных осей здания  в натуру

    Для расчета необходимой точности построения углов и отложения длин линий при выносе точек пересечения основных осей в натуру от пунктов строительной сетки необходимо вычислить допустимые СКО в положении выносимых точек.

    Исходной величиной для расчета точности являются СКО выноса основных осей m_Sосн, вычисленную ранее.

    На величину m_Sосн влияют как ошибки в длинах сторон строительной сетки, так и ошибки точек пересечения основных осей от пунктов сетки, т.е.

,

где - СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок в длинах сторон сетки, - СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок разбивки.

    Принимая влияние обоих  источников ошибок одинаковым  , получим .

    Допустимую СКО в положении  точек пересечения основных осей (I, II, III и т.д.) находим по формуле: или .

    Теперь зная величину  , можно рассчитать необходимую точность построения прямых углов и отложения длин линий при выносе в натуру точек пересечения основных осей способом прямоугольных координат. Для расчета точности выбирается наихудший случай разбивки, когда расстояния, откладываемые по стороне сетки и по перпендикуляру к ней, максимальны.

Подставляя в формулы числовые значения, получим:

 

Пусть точка II пересечения основных осей Ж-Ж и 1-1 (приложение К) выносится в натуру от пункта строительной сетки 42.

Из схемы разбивки основных осей известны значения d₁= 49,000 м и d₂=171,000 м. Требуется определить – среднюю квадратическую ошибку прямого угла в точке а и допустимые средние квадратические относительные ошибки отложения длин линий и .

Средняя квадратическая ошибка в положении  точки II по направлению Ж-Ж определяется по формуле:

;

а по направлению  1-1:

,

где  и - средние квадратические ошибки отложения расстояний и ;

- средняя квадратическая ошибка  построения прямого угла в  точке а.

Принимая, что найдем , и .

.

Для определения  и положим, что

.

Тогда

,

= ,

Подставив в формулы числовые значения, получим:

;

;

Таким образом, для обеспечения  заданной точности разбивки, при построении прямых углов в соответствии со СНиП 3.01.03-84 целесообразно использовать теодолит Т5 и приборы им равноточные, а линейные элементы разбивки откладывать с помощью рулетки (так как точность высокая, нужны визирные цели, углы откладывают двумя приемами, при двух кругах, теодолит центрируют оптическим центриром, центры знаков фиксируются чертилкой или керном). Расстояния и необходимо измерять с относительной средней квадратической ошибкой не более .