Лекции по "Геодезии"

 

        Если высота государственной  высотной сети в данном населенном  пункте достаточна, то специальной  каркасной сети не требуется.  После создания нивелирной каркасной сети  навивается  разбивочная высотная основа. Знаки должны быть расположены  в непосредственной близости от возводимых сооружений. Эти знаки иногда называют строительными реперами. Плотность рабочей высотной основы рассчитывают так, чтобы передача высот на СО выполнялась с трех станций. Разбивочная сеть создается нивелированием IV класса. Для объектов, к которым предъявляются повышенные требования точности, методике нивелирования определяется на основе расчета погрешностей. Схемы высотных сетей могут варьировать в зависимости от мест закладки знаков сети и от формы плановой геодезической основы. (рис.)

 

         Рис. Возможные схемы высотной  геодезической основы. Ä - репер                                                     каркасной сети,   · - реперы рабочей сети.

 

 

 

 

            

 

 

          Средняя квадратическая погрешность  измерения превышений в рабочей сети на опорной станции определяется из системы неравенств:

                     m £ d₁  r₁ ¤ t ,   m £ d₂     r₂ ¤ t , где

d₁ ,d₂ -  допускаемые данным проектом отклонения; t-нормированное значение стандарта; r₁,  r₂- весы соответствующих условий сети.

          Для  определения весов по проекту  сети на стройгенплане определяют  число станций n во всех ходах и вычисляют веса ходов r = c / n , где

c- целое условно принятое число; n- число станций. Коэффициент  t принимается от доверительной  вероятности. Для значений равных 0,9; 0,95; 0,99 и  0,997 величины t соответственно  составляют 1,654; 1,960; 2,567 и 3,00.

          Реперы  могут быть различной конструкции. Их форма зависит то времени службы, от характера грунтов. Для вечномерзлых грунтов необходимо закладывать трубчатые репера с легкими бетонными якорями, с расчетом их сопротивляемости силам выпучивания и осадок. (рис.)

 

 

                                     Рис. Варианты схемы репера.

 

 

1, 1^’ – марки знака;  2, 2^’- пустоты; 3, 3^’- металлические цилиндры или конусы; 4, 4’- якори; 5- крышка деревянная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           Если  не требуется долгая сохранность,  то предлагается, конический знак неглубокой закладки. В связи с минимальным касанием с выпучивающим грунтом, сохраняется устойчивость. Некоторые авторы предлагают для локальных высотных сетей, условную систему высот, что неприемлемо для увязки вертикальной планировки существующих и проектируемых территорий, для норм проектных высот существующих и проектируемых СО.

            Схему высотной рабочей основы  и соответствующий тип реперов  следует выбирать в зависимости  от сложности сооружения. Для  сложного сооружения закладывают глубинные реперы в местах, гарантирующих незыблемость этих пунктов при выполнении строительных работ. Для менее сложных сооружений устанавливают рабочие реперы облегченного типа (рис. б) В связи с тем, что знаки нивелирных сетей со временем изменяют свое положение, необходимо учитывать их изменения, и для этого выполняют систематический контроль положения рабочих реперов с пунктов-реперов каркасной сети.

 

 

 

                             Лекция 4. Разбивочные работы.

                                     4.1 Общие сведения.

 

        Согласно СНиП 3.01.01-84 разбивочные работы в процессе  строительства должны обеспечивать вынос в натуру от пунктов геодезической разбивочной основы осей и проектных отметок с заданной точностью, определяющих в соответствии с проектом положения в плане и по высоте частей и конструктивных элементов зданий и сооружений.

          Проект  СО составляют на топографической  основе крупных масштабов. В основном, используют масштаб 1:500. Точность размещения СО определяется точностью плана. Чтобы обеспечить подобие в положении объекта на проектном чертеже и на местности, необходимо выдержать точность плана. Известно, что точность плана характеризуется средней квадратической ошибкой определения положения точки, равной 0,2мм на плане. С учетом этого, масштаб плана 1:500  0,2 мм будет равен на местности 10 см. Кроме этого точность разбивки осей СО зависит от способов разбивки. 

           При  выполнении разбивочных работ  на территории с площадной  застройкой, насыщенной подземными коммуникациями, или реконструкции комплекса зданий и сооружений основные оси выносят в натуру с точностью, определяемой не графическими построениями, а аналитическими расчетами. В этом случае ошибки выноса основных осей по отношению к существующей застройке составляет величину 2-3 см. В СНиП 3.01.03-84 приводятся величины средних квадратических ошибок, с которыми необходимо выносить на местность разбивочные элементы. Величины ошибок даны в корректированном виде по шести классам в зависимости от этажности, конструктивных особенностей, способов выполнения соединений узлов СО. Прочность аналитического способа зависит еще и от погрешностей исходной геодезической основы. В зависимости от класса точности СО, допустимые погрешности измерений при разбивочных  работах даны в таблице.

 

                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                   таблица 5

                                   Точность разбивочных работ.

Класс точ-             ности	Характеристика  СО	Величины средних измерений  квад- Ратических  погр-ей при разбив ра- Ботах
		Линейн Измерен	Углов-е Измерен	Опред-е превыш  на станц	Переда- ча отм-ок с исх на монт гор
1-р             2-р     3-р       4-р     5-р     6-р	Металлич констр с фрезеро- Ванными поверхн, сборные ж/б констр, монтир методами самофикс-и в узлах, сооруж высотой 100-120 м с пролетами 24-36 м Здания 16-25 эт, сооружения 60-100 м с пролетами 18-24 Здания от 5-16 эт, сооружения высотой 16-60 м с пролетами 6-18 м Здания  до 5 эт, сооружения до 15 м с пролетами до 6 м Деревянные  констр, инженер сети, дороги, подъездн пути Земляные  сооружен, в том  Числе вертик-ая планировка	1:1500   1:10000     1:5000   1:3000   1:2000   1:1000	5       10         20       30       30       45	1         2         2,5         3         5        10	4-5        4          3        3       10       20

         Проектированный  на генплане СО привязывают к пунктам геодезической основы, т.е. выполняют подготовительные вычисления для выноса его на местность.

          Обычно  сначала выносят на местность  точки осей СО, главных или  основных, закрепляют на местности.  От закрепленных точек разбивают продольные и поперечные оси и фундаменты. Разбивку главных и основных осей называют основными разбивочными работами. Расчет геодезических  данных, по которым выносят СО в натуру, называется привязкой проекта к геодезической основе.

           В  промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей применяют оси симметрии СО. Основными называют оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений. Промежуточные или детальные оси - это оси отдельных элементов зданий и сооружений. На строительных чертежах промежуточные оси проводят штих пунктирными линиями и обозначают цифрами и буквами в кружочках. Для обозначения поперечных

 

 

осей служат арабские цифры, а для  поперечных - буквы русского алфавита за исключением букв З, И, О, Х, Ы, Ъ, Ь, оси обозначают слева направо и снизу вверх. (рис.)

 

 

                      Рис. Оси здания. АА, ББ - основные  оси, 33- главная ось. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 

                                    4.2 Плановая разбивка СО

 

          Сначала выполняют основные разбивочные работы,  затем выполняется детальная разбивка СО. Для основных разбивочных работ необходимо иметь план привязки СО к геодезической разбивочной основе. Для детальной разбивки составляют разбивочный чертеж в более крупном масштабе, например, в масштабе 1:200.

           Основные  разбивочные работы состоят из  двух этапов: первый этап состоит  в подготовительных вычислениях  проектных углов и длин для  нахождения точек основных или главных осей СО (привязка к геодезической основе); второй этап состоит в выносе проектных данных на местность и закрепления точек осей СО.

         Основные работы выполняются  следующими способами: 1.Способ полезных координат; 2. Способ перпендикуляров (ординат); 3. Способ угловой или линейной засечек; 4. Способ створов.

        Подготовка исходных данных для  выноса проекта в натуру осуществляется способами: аналитическим, графическим и графоаналитическим.

        При аналитическом способе все данные для разбивки находят путем математических вычислений. Координаты осей сооружений вычисляют через дирекционные углы, переданных с пунктов геодезической основы. Если точка i СО расположена на линии с известным дирекционным углом, то X_i =X_a + S_{i a}• COSα_{i a}  Y_i = Y_a + S_{i a}• SINα_{i a}

        Если проект СО не связан с существующими строениями, то применяют графический способ проектирования, при котором координаты точек осей определяются графически с плана. Чтобы уменьшить влияние деформиции плана, измеряют действительные размеры квадратов координатной сетки. Они должны быть равны 100 мм ( масштаб 1:500 или 1:100). При отклонении от этого значения не больше, чем на 0,2 мм, Координаты определяют следующим образом (рис.). Измеряют линейкой расстояния a и b от южной и северной стороны квадрата сетки в мм. Также

 

измеряют a₁ и b₁ от западной и восточной стороны. Координаты точки вычисляют по формулам:

                                              X_i = X₀ + (100 / a + b) • a • м

                                              Y_i = Y₀ + (100 / a₁ + b₁) • a₁ • м   , где

X₀, Y₀- координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки, м- знаменатель масштаба плана в миллиметрах или метрах.

 

                      Рис. Схема определения координат  точки i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Выбор способов  разбивки зависит, в основном, от вида сооружения и условий его возведения; от схемы разбивочной основы; от требуемой точности выполнения разбивочных работ; от наличия приборов и исполнения.

         Полярный способ разбивки. Этот способ чаще всего применяют, если геодезической основой являются полигонометрическая или теодолитные ходы. При этом способе точка осей на местности определяется путем отложения полярного угла и полярного расстояния. Осью полярных координат будет служить сторона полигонометрического или теодолитного хода. А центром полярных координат будет пункт этой же геодезической основы. Углы вычисляются через румбы. Для удобства откладывания угла теодолитом обычно вычисляют углы по ходу часовой стрелки. (рис.)  

 

                   Рис. Схема привязки проекта  к геодезической основе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         После нахождения координат точек  осей вычисляют неизвестные румбы. А румбы  на исправление геодезической основы берут с каталога или ведомости координат.

 

 

         Таким образом, на рис r₁, r₃, r₅, известны. Находим румбы r₂, r₄, r_6,  по формуле определенной геодезической задачи:

                                

                                 tg r₂ = y_1v – y_A1 / x_1v – x_A1 , r₂ = arct r₂

                                

                                 tg r₄ = y_III – y_A10 / x_III – x_A10 , r₄ = arct r₄

 

r₆- аналогично, разность координат берется без учета знак

Углы β₁, β₂ , β₃ находим в зависимости от схемы привязки. Например, β₁ = r₁+ r₂ ; β₂ = r₃ + r₄ ; β₃= 180 – (r₅ + r₆).

          Расстояния  находят также по формулам  обратной геодезической задачи:

                    

                               S₁ = √ ( x_A1 - x_IV )² + ( y_AI + y_IV )²

 

          Контрольное  вычисление выполняется через  найденный румб. Если s₁ через r не совпадет с s₁ вычисленным по формуле, то r перевычисляется по формуле:

                 

                                   S₁ = x_AI – x_IV / cos r₂ = y_AI – y_IV / sin r₂

 

           По аналогичным формулам по  соответствующим разностям координат  находят соответствующие длины  s₂,  s₃.

Для откладывания на местности углов и расстояний поступают так: находят   соответствующий пункт геодезической основы, например, II  или III, устанавливают теодолит типов Т-30, Т-20, Т-10 наводят на другой пункт,  по лимбу ставят отсчет 0° 0' 0"  и затем поворачивают алидаду на угол β_i. По направлению зрительной трубы откладывают расстояние s_i и отмечают штырем точку. Контролируют при другом круге прибора. Если требуется повышенная точность, перед откладыванием проектной длины вводят поправки и вычиисляют с учетом поправок: