Общие характеристики объекта строительства

рисунок 3.1.

При отсутствии прямой видимости между смежными пунктами можно заложить промежуточный  знак или знаки. Исходными при  измерениях и уравнительных вычислениях следует принять знаки, образующие самую длинную сторону. Это может быть сторона ZW или сторона WV. Остановив выбор, на какой- либо, сторону многократно измеряют и, найдя её вероятнейшее значение, по координатам одного из пунктов и дирекционному углу стороны, вычисляют координаты второго пункта. Таким образом, создаётся исходный, опорный базис. Класс полигонометрии следует назначить в соответствии с нормами точности, рассмотренными нами ранее для планового положения внешней разбивочной сети, т.е. это первый разряд.

Вычислив координаты пунктов, сравнивают их с проектными и, если погрешности положения пунктов лежат в пределах обозначенной точности, вычисленные координаты принимают за окончательные. Знаки закрепляют, но поскольку они могут быть уничтожены сразу же с началом земляных и общестроительных работ, то делаются привязки. Так может быть построена внешняя разбивочная сеть объекта.

Точность сети может быть предрасчитана предварительно. Исходные данные для такой оценки следующие: длина хода около 1000 м, количество точек 13. Что касается точности производства угловых и линейных измерений, то она определяется применяемым на сегодняшний день наиболее распространённым прибором - электронным тахеометром. Эти приборы разнообразны, но основные точностные параметры у электронных тахеометров схожи, а именно: погрешность измерения линии в пределах 100 метров не превышает 3 мм, а углы можно измерять с погрешностью в 5", 3" или 1" в зависимости от марки прибора, требований к точности и условий измерений.

Оценку  точности можно выполнить в программной среде CREDO и подобрать необходимую точности измерения углов. Так для полигонометрического хода с параметрами, отмеченными выше и точностью измерения горизонтального угла 5", получим абсолютную ошибку 3,7 мм или в относительной мере 1/48000, что вполне приемлемо (в 3 раза точнее требований) и легко достигается описанными приборами.

Нивелирная  сеть строительной площадки создается  в виде нивелирного хода, который  должен опираться не менее чем  на два репера геодезической сети. Высотные сети создаются, как правило, методом геометрического нивелирования. В отдельных случаях использование электронного тахеометра позволяет заменять метод геометрического нивелирования методом тригонометрического. Пункты высотной основы должны располагаться  вне зоны возможных деформаций.

На строительной площадке прокладывается нивелирный ход IV класса. Схема нивелирного хода показана на рисунке 3.2.

Закрепление пунктов  разбивочной сети должно выполняться  в соответствии с требованиями нормативных документов. Знаки закрепления осей и отметок приводятся на рисунке 3.3.

 

Рисунок 3.1 - Схема размещения знаков геодезической разбивочной основы

 

 

Рисунок 3.2 Схема нивелирного хода

 

 

 

а)

а- геодезический знак закрепление основных или главных разбивочных осей здания с продолжительностью строительства до 6 месяцев и внутриплощадочных инженерных сетей.1- металлический стержень ø 6мм

2-бетон класса 37,5, б- ограждение знака ,3- деревянный столбик размером 1800x80x80 мм или металлическая труба 30-50 мм ,4-доска размером 1500x80x20 или металлический уголок размером 25x25x2 мм

 

Знак  закрепления осей на местности

 

Ограждение  знака

 

Рисунок 3.3 - Знаки закрепления осей.

 

3.2 Создание внутренней разбивочной сети на исходном монтажном горизонте

Согласно СНиП 3.01.03-84, внутренняя разбивочная сеть здания создается в виде сети геодезических пунктов на исходном монтажном горизонте. Она служит основой для производства детальных разбивочных работ и производства исполнительных съемок.

Плановая разбивочная сеть на исходном горизонте называется базисной осевой системой. Базисные фигуры осевой системы повторяют конфигурацию здания и обычно состоят из типовых правильных геометрических фигур. Их стороны должны быть перпендикулярны (параллельны) основным осям сооружения, а пункты, закрепляющие вершины фигур, следует располагать в местах, обеспечивающих их взаимную видимость и сохранность на весь период строительства. При этом число опорных точек базисной фигуры должно быть не менее трех.

Базисная фигура переносится с исходного на монтажный горизонт методом вертикального проектирования. Для этого в перекрытиях предусматривают специальные отверстия размером 200 мм на 200 мм. Также можно использовать отверстия под сантехническое и другое оборудование, вентиляционные шахты, необходимо учесть, чтобы эти отверстия не перекрывались бы до окончания строительства.

Построение  базисной фигуры на исходном горизонте  производится с пунктов внешней  разбивочной сети здания или со свободной  станции по проектным координатам пунктов базисной фигуры.

При разработке проекта внутренняя разбивочная  сеть проектируется в виде пространственного  образования, закрепленного на поверхностях колонн, стен и пилонов на удобной  для наблюдений высоте. Знаки закрепления  представляют собой пленочный отражатель (катафот) размерами 15х15 мм или 30х30 мм. Катафот - это самоклеющаяся пленка со световозвращающей поверхностью, на которую нанесена специальная разметка. Она имеет гарантированный срок службы при уличной эксплуатации порядка 10 лет. Разметка пленочного отражателя нанесена специальной водостойкой краской, которая выдерживает периодические воздействия спирта и бензина.

Главное преимущество катафотов: их сохранность  в период строительства практически абсолютная. Кроме того, они весьма практичны, так как не требуют значимых финансовых затрат. Однако применение таких знаков накладывает ограничение на тип используемого геодезического прибора. Работы должны выполняться электронным тахеометром с функцией обратной линейно-угловой засечки.

Координаты центров катафотов определяют с двух или более пунктов полигонометрического хода методом полярных координат.

Таким образом, технология разбивочных работ на монтажных горизонтах будет выглядеть так:

- наблюдением  3-х или более точек определяют  координаты «свободной станции» в режиме обратной угловой засечки;

- в режиме  разбивочных работ выносят в  натуру разбиваемые точки.

Необходимо  учесть, что когда станция и три или более исходных пунктов находятся на одной окружности, то обратная засечка не решается. Операцию самоопределения станции следует повторить, переместив «свободную станцию» ближе к центру окружности, образованной исходными пунктами.

Итак, при создании внутренней разбивочной сети в качестве исходных данных используются знаки  закрепления осей вне здания, то есть точки внешней разбивочной сети. Внутренняя разбивочная сеть представляет собой треугольник с измеренными сторонами и углами рисунок 3.4. Точки внутренней разбивочной сети закрепляются на поверхностях стен, колон и пилонов. Их координаты определены от знаков внешней разбивочной сети. Расположение координированных точек показано условно, их положение определяется по месту. Точки для координирования закрепляются квадратами самоклеющейся светоотражающей пленкой. Так как внутренняя разбивочная сеть создается при помощи марок-катафотов, то для выполнения работ используется электронный тахеометр с функцией линейно-угловой засечки.

 

        -отверстия 

Рисунок 3.4 - Схема внутренней разбивочной сети

 

 

4 Оценка точности проектов

4.1 Оценка точности внешней разбивочной сети сооружения

Оценка проектов полигонометрических сетей выполняется  строгим и приближенным способом и заключается в определении  ожидаемых погрешностей координат узловых пунктов, относительных погрешностей ходов и сравнения их с допустимыми.

Приближенная оценка замкнутого полигонометрического хода, опирающегося на твердую сторону, производится по формуле

= + ;                                             (4.1)

В этой формуле: М – средняя квадратическая ошибка конечной точки хода до уравнивания; т_s – средняя квадратическая ошибка измерения длины стороны хода, которую рассчитывают для средней длины стороны по параметрам принятого электронного тахеометра;

т_β – средняя квадратическая ошибка измерения углов в ходах;

n – число сторон в ходе;

L = s₁+s₂+···s_n – длина хода;

Точность линейных и угловых измерений определяется типом используемого прибора, а именно - электронным тахеометром. Эти приборы разнообразны, но основные точностные параметры у них схожи: погрешность измерения линии в пределах 100 м не превышает 3 мм, точность измерения углов 5", 3" или 1"

Оценивая, точности построения внешней разбивочной сети принимаем:

=0,003 м; L=1219,217 м; ; n=13; =206265.

Подставляя  величины в формулу (4.1), получаем M=20 мм. Найдя величину М, подсчитаем ожидаемую относительную ошибку запроектированного хода

.

По этим данным видим, что запроектированная  сеть удовлетворяет требованиям СНиП 3.01.03-84.

На ЭВМ при помощи программы  PGN выполним строгую оценку.

В таблице 4.1. приведены  координаты пунктов полигонометрического хода, снятые графически с генплана, и средние квадратические погрешности  этих координат, полученные в результате оценки точности программой PGN.

Исходными данными при  оценке явились  и =0,003 м.

Вычисляем абсолютную ошибку M_s, которая представляет собой среднюю величину скаляра вектора смещения точки на плоскости, вычисляется по формуле:

 

M²_s=M²_x+M²_y ;                                                              (4.2)

 

Таблица 4.1 - Вычисление абсолютной ошибки M_s

№ п./п.	№ пункта	X	Y	MX мм	MY мм	Ms мм
1	O	141.748	122.103	1.4	2.6	2.9
2	P	133.242	148.781	1.5	2.4	2.8
3	R	173.554	160.898	1.5	2.4	2.8
4	E	142.519	258.630	1.9	2.2	2.9
5	C	96.675	262.849	2.1	2.3	3.1
6	B	294.273	294.273	2.8	2.4	3.7
7	H	162.354	289.517	1.8	1.8	2.5
8	K	196.661	255.269	2.0	2.4	3.1
9	L	210.684	157.502	2.3	1.9	3.0
10	N	182.000	134.487	1.4	2.4	2.8
11	W	190.000	90.000	Пункты, принятые за исходные при оценке
12	V	150.000	80.000
13	Z	138.225	310.742

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отметим, что самой слабой точкой в запроектированном ходе является точка B с ошибками по координатам Мх =2.8 мм и Му =2.4 мм.

В относительной мере для самой  длиной стороны K-L при S = 177.637 м получим ошибку 1:48000. Для самой короткой стороны B-Z при S =65.589 м относительная ошибка составит 1:17700, это соответствует требованиям СНиП.

Так как полученный результат оценки удовлетворяет требованиям нормативной документации, то приборы будут выбираться согласно тем точностным параметрам, которые использовались при расчетах: и = 0,003 м.

4.2 Оценка точности внутренней разбивочной сети сооружения

Внутренняя разбивочная сеть создается  способом полярных координат с пунктов  внешней разбивочной сети при помощи марок-катафотов. Средняя квадратическая ошибка центра катафота складываться из ошибки собственно полярной засечки и ошибки исходных данных. Рассчитаем среднюю квадратическую погрешность положения марки по формуле:

 

;                                               (4.3)

 

При m_s=3 мм,  m_β=5", средних расстояний от знаков внешней сети до марок около 40м и ошибках исходных данных 3.7 мм получим среднюю квадратическую погрешность планового положения марки 4.8 мм. Контролируя, каждая марка пространственной сети должна наблюдаться как минимум с двух пунктов внешней основы, из этого следует, что результирующая погрешность планового положения центра марки будет меньше в √2 и равна 3,4 мм.

Если координаты центров катафотов определены с  одной стоянки тахеометра, что характерно для разбивочных сетей здания и небольших объектов строительства, то ошибки исходных данных следует принять равными нулю, так как для разбивочных работ существенным является взаимное расположение его осей. В этом случае средней квадратической ошибки собственно разбивки составит 2.0 мм.

Сеть из марок  катафотов с погрешностью взаимного  положения в несколько миллиметров, удовлетворяет требованиям СНиП 3.01.03-84 для сооружений самого высокого класса точности. Ведь в относительной мере ошибки данной сети для расстояний между знаками в 100 м, составляют около 1:27000.

Конечная погрешность  разбивки некоторой точки будет складываться из погрешности положения «свободной станции» и погрешности собственно разбивок.

Подсчитаем  первоначально погрешность планового  положения «свободной станции» из обратной угловой засечки. Ошибка собственно засечки может быть приближённо подсчитана по формуле: