Геодезические разбивочные работы реферат

Обновлено: 30.06.2024

Геодезическими разбивочными работами (сокращенно – разбивкой) или перенесением проекта в натуру называется комплекс геодезических работ по определению на местности положения будущего сооружения в плане и по высоте.

Геометрической основой проекта сооружения при выносе его в натуру являются разбивочные оси, относительно которых на рабочих чертежах указывают расположение отдельных конструкций сооружения и их размеры. Обычно выделяют следующие виды разбивочных осей:

- главные, или оси симметрии сооружения (для линейных сооружений – это их продольные оси);

- основные, или габаритные оси, определяющие форму и размеры сооружения;

- промежуточные, или детальные оси, определяющие положение отдельных элементов зданий и сооружений.

Перенос проекта в натуру обычно выполняется в несколько этапов, от пунктов геодезической разбивочной основы соответствующей точности. Геодезическая основа создается предварительно в виде сетей триангуляции, полигонометрии, строительной сетки или других геодезических построений.

На первом этапе производятся основные разбивочные работы. По данным привязки от пунктов геодезической разбивочной основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей. На втором этапе выполняют детальную разбивку осей.

Детальная разбивка производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, так как она определяет взаимное положение элементов сооружения. На заключительном, третьем этапе, выполняют разбивку технологических осей оборудования, и осуществляется геодезический контроль за монтажом оборудования. На этом этапе работы ведутся с наибольшей точностью (в некоторых случаях до десятых долей миллиметра).

Элементы разбивочных работ

Разбивочные геодезические работы сводятся к закреплению на местности точек, определяющих проектную геометрию сооружения. Для этого выполняется целый ряд геодезических построений, которые называют элементами разбивочных работ. Основными из них являются: построение проектного угла, отложение проектного расстояние, вынос в натуру проектных отметок и уклонов.

Построение проектного горизонтального угла.Для построения заданного горизонтального угла β должно быть известно положение на местности вершины угла В и одной из его сторон АВ. Задача заключается в определении направления и закрепления на местности стороны АС, расположенной под углом β к стороне АВ.

Работа ведется в следующем порядке. Теодолит устанавливают над вершиной А разбиваемого угла β (рисунок 7.1), приводят его в рабочее положение, наводят зрительную трубу на точку А и берут отсчет а по горизонтальному кругу. Открепив алидаду, устанавливают по горизонтальному кругу отсчет, равный, а + β, и по направлению визирной оси фиксируем точку с₁.

Для исключения влияния коллимационной ошибки зрительную трубу переводят через зенит, и построение повторяют при втором положении вертикального круга, отмечая на местности вторую точку с₂.

Полученный отрезок делят пополам и закрепляют среднюю точку с.Построенный таким образом угол АВС считают равным проектному.

Если проектный угол необходимо вынести с точностью, превышающей точность отсчетного устройства теодолита, поступают следующим образом. Построенный в натуре угол АВС измеряют несколькими приемами в зависимости от требуемой средней квадратической погрешности отложения угла и вычисляют его точное значение β'. Сравнивая величину β' с проектной β, находят поправку:

Зная расстояние ВС = l, определяют линейную поправку сс' = Δl,

Δl = (Δβ'' ∙ l) / ρ''.

Затем величину угла исправляют линейной величиной в сторону уменьшения или увеличения.

Вынос в натуру проектного расстояния. Для построения линии проектной длины необходимо от исходной точки отложить в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению (все расстояния в проекте задаются именно горизонтальным проложением). Если поверхность, на которой откладывают расстояние, горизонтальна или может быть принята (в пределах заданной точности) за горизонтальную, то при перенесении линии в натуру пользуются непосредственно взятым с проекта расстоянием (рисунок 7.2). В том случае, если поверхность наклонена, необходимо ввести поправку за наклон линии, то есть отложить расстояние, которое вычисляют по формуле

D = d_пр / cosυ,

где d_пр – горизонтальное расстояние, взятое с проекта;

υ – угол наклона линии.

Если точность отложения расстояния не выше чем 1:2000 (на 100 м ошибка 5 см), а угол наклона не более 1 о , то разницу между D и d_пр не учитывают, и на местности откладывают расстояние, взятое с проекта. Для построения расстояния с точностью более высокой, чем 1:2000, вводят поправки за наклон, за компарирование измерительного прибора и за разность

температур при выполнении компарирования и при выполнении работы. Длина откладываемой линии

D = nl + r + ΔD_k + ΔD_υ + ΔD_t,

где n – число уложений мерного прибора;

l – номинальная длина мерного прибора;

r – остаток, меньший длины мерного прибора;

ΔD_k – поправка за компарирование мерного прибора;

ΔD_υ – поправка за наклон линии;

ΔD_t – поправка за разность температур измерения и компарирования.

Пример. Вычислить длину отрезка, который следует отложить на местности, чтобы получить проектный отрезок d_пр = 50,000 м, если поправка в длину 20-метровой стальной рулетки за компарирование Δl_k = +9,0 мм, температура компарирования t = 20 о , температура воздуха при построении отрезка t = 4 о , наклон линии υ = 2 о 30'.

Поправки в длину линии составят:

- поправка за компарирование ΔD_k = Δl_k d_пр/l = +9,00 ∙ 50,00 / 20,00 =

- поправка за наклон линии ΔD_υ = 2d_пр sin 2 (υ/2) = 2 ∙ 50,00 ∙ sin 2 (2 о 30'/2) = = 0,039 м;

- поправка за разность температур измерения и компарирования

ΔD_t = a(t – t_k)d,

где a – коэффициент линейного расширения стали;

ΔD_t = 12∙10 -6 (4 – 20)∙50,00 = –0, 010 м;

D = 50, 00 – 0,022 + 0,010 + 0,039 = 50,027 м.

Вынос в натуру проектной отметки.Этот вид разбивочных работ является наиболее распространенным в практике инженера-строителя. Проектные отметки выносят в натуру, как правило, способом геометрического нивелирования. Нивелир устанавливают примерно посередине между репером и местом перенесения отметки (рисунок 7.3) и приводят его в рабочее положение. Установив на репер с отметкой Н_реп (точка А) рейку, берут по ней отсчет а. Вычисляют горизонт нивелира:

ГН = Н_реп + а.

Для контроля желательно аналогичным образом определить значение горизонта нивелира (ГН) от другого исходного репера. Чтобы вынести проектную отметку, необходимо знать величину отсчета b по рейке на определяемой точке (В):

b = ГН – Н_проект.

Вычислив проектный отсчет, рейку поднимают или опускают до тех пор, пока средний штрих сетки нивелира не совпадет с отсчетом b, в этот момент пятка рейки будет совпадать с проектной отметкой. Этот уровень фиксируют в натуре и закрепляют специальным знаком (забивая колышек, проведя черту на строительной конструкции и т. д.).

Построение линии и плоскости заданного уклона.При выполнении вертикальной планировки, строительстве линейных сооружений (дороги, инженерные сети, трубопроводы и т. д.) всегда возникает задача построения линий и площадей с заданными уклонами. Для построения в натуре линии заданного уклона используют нивелиры, теодолиты или лазерные приборы. Построение заключается в закреплении на местности нескольких точек (минимум двух) линии, определяющих ее положение с заданным уклоном. Может быть, несколько случаев решения этой задачи, но в каждом из них расстояние d между точками известно или его надо измерить.

Чтобы построить линию ABCD (рисунок 7.4) с заданными проектными уклонами (i₁, i₂, i₃) нужно определить превышения между точками A,B,C,D:

Затем визируют нивелиром на рейку, установленную в точке А, снимают отсчет а и вычисляют проектные отсчеты в точках B,C,D:

b = a – h₁; c = b – h₂; d = c – h₃.

В точках B, C, D забивают колышки до тех пор, пока на рейках, установленных на них, не получат отсчеты b, c, d.

Для строения линии заданного уклона прямолинейного отрезка, прежде всего, выносят на местности и закрепляют проектные отметки точек концов отрезка A и D. Затем нивелир устанавливается в точке А так, чтобы один из его подъемных винтов располагался по направлению AD (рисунок 7.5). Измеряют высоту инструмента i, затем наклоняют зрительную трубу нивелира подъемными винтами до тех пор, пока отсчет по рейке на точках D не станет равным высоте инструмента. При этом положении зрительной трубы рейки попеременно устанавливают на промежуточных точках между А и D таким образом, чтобы отсчеты по ним были те же, что и на А и D. Уровень, проходящий через пятки реек, обозначит на местности линию с заданным уклоном.

Аналогичные построения можно выполнить и с помощью теодолита.

При разбивке плоскости заданного уклона (такая задача возникает при вертикальной планировке площадок) поступают следующим образом. Вначале выносятся проектные отметки в точках A, B, C, D (рисунок 7.6). После этого устанавливают нивелир в одной из вершин, например А, таким образом чтобы два его подъемных винта были параллельны стороне АВ. Вращением этих винтов добиваются, чтобы отсчет по рейке, установленной в точке В, был равен высоте прибора. Затем выполняют визирование на точку D, и, вращая подъемный винт 1, наклоняют прибор до получения отсчета, равного высоте прибора.

Теперь плоскость, образованная вращением визирной оси нивелира, будет параллельна заданной плоскости A, B, C, D. Перемещая рейку в пределах площадки, устанавливают ее по высоте до получения отсчета, равного высоте прибора, получая систему точек, лежащих на проектной отметке.

Способы разбивочных работ

Разбивка сооружений является обратным по отношению к съемке действием и сводится к построению на местности характерных точек сооружения. Положение точек определяют теми же способами, которые применяют при выполнении съемочных работ. Однако при разбивке сооружений эти способы имеют отличие. Если в первом случае, то есть при съемках, эти способы применяют для непосредственных измерений, то при разбивках их используют при построениях на местности.

Выбор способа выполнения разбивочных работ определяют исходя из условий местности, типа сооружения, его размеров, требуемой точности. Главнейшими из этих способов и наиболее часто применяемыми являются способы полярных и прямоугольных координат, угловой и линейной засечек, створных засечек.

Способ полярных координат.Является одним из основных способов выноса в натуру точек главных и основных осей сооружения. Этот способ широко применяется при разбивке зданий, сооружений и конструкций с пунктов полигонометрических или теодолитных ходов при малом расстоянии от этих пунктов до выносимых в натуру точек. При этом способе положение точки сооружения на местности получают построением двух разбивочных элементов: заданного проектного угла β от стороны АВ разбивочной сети и расстояния d (рисунок 7.7). Значения полярного угла β и расстояния d получаем из решения обратной геодезической задачи по координатам пунктов геодезической разбивочной основы и проектной точки сооружения.

Для построения проектной точки С устанавливаем теодолит в точке А разбивочной сети. Затем наводим зрительную трубу теодолита на точку В и устанавливаем отсчет по лимбу 0 о 00'. Вращаем алидаду до тех пор, пока отсчет по лимбу не станет равным проектному углу β, и по полученному направлению, задаваемому визирной осью трубы теодолита, откладываем мерным прибором проектное расстояние d. Точность построения проектной точки будет зависеть от точности построения теодолитом угла β и точности отложения проектного расстояния d. Таким образом, средняя квадратическая погрешность разбивки этим способом

где m_β – погрешность построения проектного угла теодолитом;

m_d – погрешность построения линии мерным прибором;

ρ – переводной коэффициент из градусной меры в радианную.

Способ прямоугольных координат. Этот способ наиболее целесообразно использовать в том случае, когда на строительной площадке имеется строительная сетка. А если это городское строительство, – наличие закрепленных на местности красных линий застройки.

Разбивку проектной точки С выполняют по вычисленным значениям ее координат x и y от ближайшего пункта строительной сетки или красной линии (рисунок 7.8). Устанавливают теодолит в рабочее положение в точке А, визируют на точку В и в полученном створе откладывают проектное расстояние у. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят прямой угол к направлению АВ. По перпендикуляру откладывают проектное расстояние х и закрепляют полученную точку. Для контроля положение точки С можно получить, выполнив разбивку от другого пункта разбивочной основы.

На погрешность положения проектной точки будут влиять погрешности m_x и m_y откладывания расстояний х и у, а также погрешность построения прямого угла m_β. Следовательно, точность построения точки этим способом определяется величиной средней квадратической погрешности

Cпособ прямой угловой засечки. Очень часто условия строительной площадки осложняют выполнение линейных измерений, и если при этом определяемая точка находится на значительном удалении от пунктов разбивочной основы, то целесообразно положение точки получать с помощью построения двух углов засечки β₁ и β₂ (рисунок 7.9).

Определяется положение искомой точки С при помощи двух вычисленных горизонтальных углов β₁ и β₂, получаемых при решении обратной геодезической задачи.

Проектное положение точки С находят, откладывая на исходных пунктах А и В углы β₁ и β₂. Точка С будет располагаться на пересечении двух створов АС и ВС.

Точность построения проектной точки С в способе прямой угловой засечки можно определить по формуле

где m_β – точность построения угла теодолитом;

γ – угол засечки;

d₁ и d₂ – расстояния от пунктов опорной сети до проектной точки.

Способ линейной засечки. Данный способ для выноса точек сооружения в натуру применяют в том случае, когда они расположены от пунктов строительной сетки или геодезической опорной сети на расстоянии, не превышающем длину мерного прибора. Искомая точка С на местности получается пересечением двух дуг, проведенных радиусами АС и ВС (рисунок 7.10). Наиболее удобно выполнять разбивку при помощи двух рулеток. От точки А по рулетке откладывают расстояние d₁, а от точки В по второй рулетке – расстояние d₂. Перемещая обе рулетки при нулях совмещенными с центрами пунктов А и В на пересечении концов отрезков d₁ и d₂, получаем положение определяемой точки.

На положение точки С окажут влияние погрешности откладывания расстояний d₁ и d₂. Точность положения точки на местности способом линейных засечек определяют по формуле

Способ створной засечки. Способ створной засечки очень часто применяют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, монтажных осей конструкций, технологического оборудования. Положение проектной точки С в способе створной засечки определятся пересечением двух створов, задаваемых между исходными точками (рисунок 7.11). Наилучшая засечка получается, когда створы пересекаются под прямым углом.

Створы желательно строить двумя теодолитами. В створном способе важное значение имеет центрировка теодолитов, особенно в направлениях, перпендикулярных к заданному створу.

Основными погрешностями при построении створов являются погрешности положения исходных точек, погрешности центрирования теодолита и визирных целей, погрешность визирования.

8 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Задачей разбивочных работ являются определение для строительных целей положение в натуре проектных точек, линий, плоскостей, поверхностей. Разбивочные работы сводятся к построению (отложению) на местности линий и углов, лежавших в горизонтальной и вертикальной плоскостях как отдельных деталей, сооружений. Разбивку сооружений выполняют в три этапа.

На первом этапе производятся основные разбивочные работы – вынос проекта в натуру: от пунктов геодезической основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей и закрепляют их знаками. Главными (исходными) осями называют две взаимно перпендикулярные линии, относительно которых здание или сооружение располагается симметрично. Такие оси применяют для зданий и сооружений, имеющих большую площадь и сложную конфигурацию. Основными именуют оси, образующие внешний контур здания или сооружения. Вид и количество главных и основных осей, подлежащих перенесению в натуру, определяют конфигурацию здания или сооружения (рис. 2.1). Вынос проекта в натуру оформляют соответствующим актом.

В пределах внешнего контура здания или сооружения проходят параллельные основным осям продольные и поперечные промежуточные (детальные) оси, определяющие положение внутренних частей этого здания или сооружения. Промежуточные оси, проходящие по границам температурных швов – межсекционными. На втором этапе проводят детальную разбивку. От закрепленных точек главных или основных осей разбивают детальные оси отдельных блоков и частей зданий и сооружений одновременной установкой точек и плоскостей. В практике разбивочных работ основные и детальные оси могут быть смещены на некоторое расстояние.

1- главные оси; - основные оси; 3,4 – пункты закрепления главных и основных осей на сооружениях; 5 – то же, вне сооружений.

Такие смешенные оси называют параллелями. Продольные оси принято обозначать буквами русского алфавита, а поперечные цифрами.

После завершения нулевого цикла строительства пункты разбивочной основы переносят на исходный горизонт сооружения, а затем, по мере возведения сооружения, проецируют эти пункты на монтажные горизонты.

Детальная разбивка производится значительно точнее, чем вынос проекта в натуру. Если в общем случае главные и основные оси могут быть определены с ошибкой 3-5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают с точностью 2-3 мм, а то и точнее.

Третий этап заключается в геодезическом обеспечении монтажных работ. По завершению строительства фундаментов и монтажа строительных конструкций разбивают и закрепляют монтажные (технологические) оси и устанавливают в проектное положение технологическое оборудование. Этот этап требует наиболее высокой точности геодезических измерений (1-0.1 мм и точнее).

Процесс строительства сопровождается геодезическими контрольными измерениями и завершениями исполнительной съемкой сооружения.

В натуру оси всего комплекса сооружений или части населенного пункта, состоящего из группы кварталов, одновременно не выносят. Не делается это по разным причинам. Во-первых, потому что генеральный план составляется в течении длительного времени и непрерывно уточняется не только период проектирования, но и в период строительства; во-вторых, ни на одном строительстве не возводят сразу все здание и сооружение, а соблюдается очередность. Это определяет то, сто отдельные здания и сооружения в натуру переносят последовательно.

Способы геодезической подготовки к выносу проекта в натуру.

Материалы геодезической подготовки получает графическим, ана-литическим или комбинированным способами.

Графический способ заключается в том, что положение отдельных точек, длины линий и их направления определяют по генпланам и рабочим чертежам при помощи циркуля-измерителя, транспортира и масштабной линейки. Точность способа зависит от масштаба технической документации,

От деформации бумаги и от точности определения расстояний и углов. Этот способ применяют когда проектируемые здания и сооружения не связаны с существующей застройкой.

При аналитическом способе геодезической подготовки координаты отдельных опорных точек (углы существующих зданий, пересечения осей проездов, коммуникаций и др.) определяют различными геодезическими способами (полярным, способом засечек и др.). По полученным координатам и проектным параметрам вычисляют координаты точек проектируемых сооружений. По этим координатам вычисляют проектные углы и проектные расстояния, необходимые для выноса осей сооружений. Этот способ является наиболее точным. Аналитическим способом геодезическую подготовку можно производить отдельными, не зависящими друг от друга участками.

Комбинированный способ определения данных для разбивки зданий и сооружений является сочетанием аналитического и графического способов. Число графических точек должно быть минимальным, так как всякая избыточная, определенная графически точка может нарушить геометрические условия проекта.

Способы определения величин разбивочных элементов

В зависимости от типа сооружения, условий измерений и требований к точности разбивки главных и основных осей привязка их от пунктов геодезической разбивочной основы может быть произведена различными способами. Рассмотрим основные способы.

Способ полярных координат. Пусть точки 11 и 12 (рис.2.2) являются пунктами геодезической разбивочной сети. Необходимо подготовить исходные данные для выноса в натуру точки А сооружения полярным способом от линии 11-12. Очевидно, разбивочными элементами в данном случае будут углы и и расстояния и . Здесь угол и расстояния необходимы дл контроля. Из рис. 2.2 имеем:

где - дирекционный угол стороны 11-12

- дирекционный угол стороны 11-А

- дирекционный угол стороны А -12

Координаты точек , , , и дирекционный угол можно получить из каталога координат пунктов разбивной сети. Определив графически на генплане координата , , из решения обратной геодезической задачи на плоскости найдем расстояние и , а следовательно, и угол . Величин и определяют аналогично.

Способ прямоугольных координат – допустим, требуется подготовить исходные данные для выноса в натуру точки В (см. рис. 2.3) способом прямоугольных координат. Для этого из точки В опускают перпендикуляр на линию 11-12. решая обратные геодезические задачи на плоскости, определяют расстояние , , , .Расстояния и необходимы для контроля разбивки – выноса в натуру точки В.

Определение величин разбивочных элементов для выноса в натуру точек сооружений способами прямой угловой засечки и линейной засечки, как это видно из рис.2.2 является комбинацией способа полярных координат.

Способ замкнутого треугольника применяется для уточнения привязки точки прямой угловой засечкой. В этом способе определения в натуре точки А (см.рис.2.4) на опорных пунктах 11-12 измеряют значение отложных углов и . Затем теодолит устанавливают в точке А и измеряют третий угол. Распределив невязку в треугольнике 11-А-12 поровну, определяют координаты точки А.

Геодезическая разбивочная сеть и требования СНиП к ее точности

Для выноса в натуру проекта на строительной площадке создают геодезическую разбивочную сеть, пункты которой. Закрепленные постоянными знаками, располагают так, чтобы с них было удобно производить разбивочные работы и чтобы по возможности они сохранились до конца строительства.

В зависимости от типа сооружения, размера строительной площадки и требуемой точности разбивочные сети бывают следующих видов:

- Триангуляционная сеть со сторонами треугольника от 0,5 до 2,5 км применяются в качестве разбивной при строительстве крупных сооружений в сильно пересеченной местности;

- Трилатерационная сеть со сторона треугольников 20-50 м создается при возведении высотных зданий, башен и других уникальных сооружений в открытой равнинной местности;

- Полигонометрические сети 1 и 2 разрядов с длинами сторон от 0,5 до 5 км применяются в городском, дорожном и гидротехническом строительстве, в закрытой местности;

- Строительные сетки со сторонами квадратов или прямоугольников 50, 100, 200 и 400 м создаются для выноса в натуру промышленных и гражданских сооружений. Стороны строительной сетки параллельны основным осям проектируемых сооружений;

- Красные линии застройки – линии границ существующих или проектируемых проездов. Они ограничивают контуры застройки и определяют границы кварталов, размеры площадей, промышленных зон, зон зеленых массивов и создаются в жилищном строительстве;

- Опорная геодезическая и съемочная сети, созданные в период инженерно- геодезических изысканий, применяются в том случае, когда строительные объекты разбросаны по строительной площадке и их количество не очень значительно;

- Точки закрепления трассы, установленные при трассирование объектов линейного типа, используются при их возведении.

Для высотной разбивки инженерных сооружений строится высотная разбивочная сеть в виде нивелирных ходов и полигонов. Система строительных реперов создается такой густоты, чтобы с них можно было передать проектные отметки на точки зданий и сооружений одной установкой нивелира.

Для облегчения разбивочных работ на строительной площадке создаются (нулевые точки). Горизонтом нулевой точки (строительный нуль) служит проектный уровень той части здания или сооружения, от которой ведут все измерения, например уровень чистого пола первого этажа, отметка головки рельса подъездного пути.

В зависимости от размеров застройки и назначения строительных объектов пункты плановых разбивочных сетей закрепляют бетонными или железобетонными монолитами, деревянными столбами и кольями, обрубками фасонного железа, металлическими трубками с деревянными пробками и т.п. При выборе типа реперов также исходят из особенностей участка; на участках, где возводятся сложные и ответственные сооружения, устанавливают бетонные реперы, а на участках со вспомогательными сооружениями могут быть облегченные реперы временного типа.

Точность геодезической разбивочной сети приведена в таблице 2.1

Точность геодезической разбивочной основы

Таблица 2.1

Класс точности	Характеристика объектов строительства	Допустимые средние квадратические ошибки разбивочной основы
угл.	лин.	высот.
1-0	Предприятия и группы зданий (сооружений) на участках площадью более 100 га. Отдельно стоящие здания и сооружения с площадью застройки более 100 тыс.	3 ’’	1:25000	4мм
2-0	Группы или комплексы предприятий, зданий и сооружений участках площадью до 100 га. Отдельно стоящие здания и сооружения с площадью застройки от 10 дп 100 тыс.	5 ’’	1:10000	6мм
3-0	Здания и сооружения с площадью застройки до 100 тыс. . Наземные надземные и подземные коммуникации в пределах застраиваемой территории. Дороги, инженерные сети	10 ’’	1:5000	10мм
4-0	Наземные, надземные и подземные коммуникации вне застраиваемой территории, в т.ч. вертикальная планировка	30 ’’	1:2000	15мм

Способы разбивки осей и точек сооружений

Разбивка запроектированный зданий и сооружений заключаются определении на местности характерных точек и линий, по которым в процессе строительства при помощи простых приспособлений определяют положение всех частей зданий и сооружений. Разбивку осей и характерных точек зданий и сооружений в плане выполняют различными способами: полярных и прямоугольных координат, условных. Линейных и створных засечек.

Способ полярных координат. Используют чаще всего на строительных площадках, на обеспеченных строительной сеткой, а также, где имеется возможность выполнять непосредственно линейные измерения от пунктов геодезической разбивочной основы до характерных точек зданий и сооружений. Полярный способ широко применяют и при городском строительстве для определения красных линий проездов в условиях закрытой местности или внутриквартальной застройки.

Допустим, требуется вынести на местность точку С сооружения (рис. 2.5), координаты которой заданы проектом. Вблизи сооружения проходит полигонометрический (теодолитный) ход с пунктами и . Для выноса в натуру точки необходимо знать угол и длину линии , которые получают из решения обратных геодезических задач. Положение точки С на местности определяет следующим образом. Теодолит центрируют над точкой А и ориентируют лимб по линии АВ. Затем, вращая алидаду при закрепленном лимбе, трубу прибора поворачивают на угол , для чего устанавливают на лимбе отсчет 360 - .Отложив по этому направлению расстояние , получают на местности проектное положении точки С.

Способ прямоугольных координат выгодно применять при наличии на строительной площадке строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех характерных точек проекта. При этом способе для выноса точек в натуру не нужно вычислять дирекционные углы и расстояния, так как на местности строится прямой угол, а расстояния получаются как разности координат по осям строительной сетки и . Допустим, сто внутри квадрата ОА ВС (рис.2.6.) строительной сетки требуется вынести точку проекта N. Для получения в натуре положения точки N откладывают от опорного пункта О горизонтальное расстояние ОМ = Х, затем, закрепив в створе точку М, строят при этой точке перпендикуляр MN = Y и закрепляют точку N.

Способ прямой угловой засечки чаще всего используется при наличии местных препятствий, когда непосредственные измерения линии невозможны или когда определяемые точки расположены на разных уровнях и удалены от пунктов разбивочной основы на значительные расстояния. Такие условия нередко наблюдаются при строительстве мостов и гидротехнических сооружений. Сущность способа заключается в том, что

положение точки А (рис.2.7) определяется откладыванием углов и от направлений 1У-У и У-1У соответственно. В точке пересечения продолжения сторон и получим искомую точку А. значения углов и , пользуясь координатами двух опорных точек 1У,У и проектируемой точки А.

Способ линейной засечки применяют, когда расстояния и до проектируемой точки А (см. рис. 2.7.) от двух опорных точек 1У и У не превышают длины мерного прибора, а углы и будут не менее 40 и не более 140 . вычислив предварительно по координатам значения сторон, берут два мерных прибора, нулевые штрихи которых прикладывают к точкам 1У и У и удерживают в них. Мерные приборы растягивают так, чтобы они пересекались в точках отсчетов и .точку пересечения А закрепляют.

Способ створной засечки широко используется при разбивке промышленных, жилых и других зданий и сооружений, Геде оси пересекаются преимущественно под прямым углом. Положение проектной точки С (рис. 2. 8.) находят пересечение двух линий, полученных визированием по двум створам 1-3 и 2 -4. координаты точки С ( ) могут быть получены из уравнений

где х₁ , y₁; х₂ , y₂; х₃ , y₃; х₄ , y₄ = координаты концов двух пересекающихся створов 1-3 и 2-4.

Для выноса проектного угла используем оптический теодолит, установив который в точке, А и, приведя его в рабочее положение, наводятся на точку В, где заблаговременно центрируется визирная марка. К отсчёту на точку В прибавляют значение угла в и вращением алидады добиваются отсчёта по горизонтальному кругу, равному вычисленному. Это направление визирной оси закрепляют на местности в точке С1… Читать ещё >

Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

При возведении современных крупноразмерных объектов промышленного строительства требуется особо точное соблюдение проектной схемы геометрически и технологически связанных между собой сооружений. Для этого на строительной площадке создается специальная разбивочная основа, обеспечивающая взаимную увязку всех элементов проекта и получение исходных данных для выноса проекта в натуру.

Рис. 1 Разбивочная сеть

Одним из наиболее распространенных видов геодезической разбивочной основы является строительная сетка. Предварительная разбивка строительной сетки от пунктов опорной геодезической сети выполняется в следующем порядке (рис. 1). Вначале выносят в натуру полярным способом два главных направления сетки AB и AD при этом координаты их концов определяют графо-аналитически на плане, на котором запроектирована сетка. Вынос в натуру производится от закрепленных постоянными знаками в процессе инженерно-геодезических изысканий опорных пунктов ПЗ-1 и ПЗ-2, расположенных вне пределов земляных работ.

Графо-аналитический — комбинированный метод: часть данных получают графически, часть — из расчетов. Этот метод представляет собой сочетание аналитического и графического методов и является основным при геодезической подготовке выноса проекта в натуру.

Графически определяют координаты отдельных точек проектируемого объекта (точек А, B, C, D), а разбивочные элементы находят из решения обратной геодезической задачи. В данном случае, разбивочные элементы включают проектный угол и проектное расстояние, которые вычисляются по формулам:

Результаты вычисления разбивочных элементов представлены в таблице 1.

От этих главных направлений выносят сеть с точностью 1: 1000—1: 2000 путем выноса в натуру проектного угла и проектного расстояния.

Таблица 1 Разбивочные элементы.

Координаты точек (м).

Т Рис. 3 Схема построения проектного угла

Точка С берётся как среднее из двух построенных, для чего отрезок С₁С₂ делится пополам. Полученная таким образом точка С фиксируется на местности и принимается за окончательное значение проектного угла ВАС (рис. 3). В случае отсутствия базовой стороны, разбивка производится по азимуту.

Для построения на местности проектной линии от исходной точки откладывают в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Поправки в линию необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения, а это затрудняет и осложняет работу, особенно при высокоточных измерениях. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов.

Рис. 4 Отложение проектного расстояния на местности

На местности откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния. Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами с учетом всех поправок измерений. Получив после камеральной обработки длину закрепленного отрезка и сравнив ее с проектным значением, находят линейную поправку Д, которую и откладывают с соответствующим знаком от конечной точки отрезка В'. Для контроля построенную линию АВ измеряют (рис. 5).

Рис. 5 Схема отложения проектного расстояния

Составной частью проектирования строительной сетки является приближенная оценка точности геодезических измерений, необходимых при перенесении сетки на местность. Средняя квадратическая погрешность положения выносимой точки вычисляется по формуле:

где m_гр— СКО снятия координат конечных точек исходных направлений, определяется масштабом генплана, на котором запроектирована съемка. Она равна 0,1 мм в масштабе плана. В нашем случае масштаб равен 1:2 000, тогда m_гр.= ± 0,2 м;

— СКО в положении конечных точек, вызванная ошибками выноса.

СКО отложения расстояния S рулеткой, (26, "https://referat.bookap.info").

— СКО построения угла в. Тогда имеем для направления ПЗ1 — А:

Все фигуры сетки и закрепляют их временными знаками. Затем по всем вершинам сетки прокладывают полигонометрические ходы и вычисляют фактические (исполнительные) координаты каждой вершины. По разностям исполнительных и проектных координат определяют элементы редукции, представленные в таблице 2.

Таблица 2 Элементы редукции разбивочной сети.

Приращения редукции (см).

Расстояния ln (см).

После чего откладывают редукционные линейные и угловые элементы от временных знаков. Для редуцирования составляют разбивочный чертеж (рис. 7), на котором представлены все элементы редукций.

Редуцирование выполняется следующим образом. Над временным знаком, например 1ґ, устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит. От направления 1ґ4ґ откладывается угловой элемент редукции в₁, соответствующий углу 33°20', и фиксируется направление -1ґ1. Вдоль этого направления при помощи рулетки откладывается линейный элемент редукции l₁, равный 6,92 см. Таким образом, на местности будет определено положение точки А, координаты которой соответствуют проектным значениям. Аналогичным образом редуцируют все пункты строительной сетки.

Отредуцированные пункты сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или забетонированные отрезки рельсов, металлических труб и т. п. с приваренными сверху марками или металлическими пластинами размером 200Ч200 мм. Чтобы при закладке постоянного знака не утратить положение отредуцированного пункта, поступают следующим образом. Перед установкой знака положение пункта фиксируют двумя створами 1 и 2 на кольях (рис. 6). После установки знака по меткам на верхних торцах кольев натягивают струны (леску) и восстанавливают на знаке положение вершины сетки.

Рис. 6 Закрепление постоянных геодезических знаков

Рис. 7 Разбивочный чертеж элементов редукции

Правильность редуцирования проверяется контрольными измерениями на каждом втором пункте сетки и выборочными промерами ее отдельных сторон. Если измеренные углы отличаются от 90° не более, чем на 10—15″, а разница в длинах сторон не превышает 10—15 мм координаты пунктов сетки принимают равными проектным.

Высотной разбивочной основой в условиях массовой застройки служат пункты геодезической строительной сетки, высоты которых определены нивелированием IV класса. На крупных промышленных объектах и для зданий повышенной этажности прокладываются ходы нивелирования III и II классов. Государственная нивелирная сеть сгущается строительными реперами из расчета не менее двух для каждого объекта строительства, а для многосекционных зданий — по одному строительному реперу на каждую секцию. Схема расположения реперов должна обеспечивать передачу высот с одной установки нивелира на максимальное число элементов возводимого здания или сооружения.

Рис. 8 Знаки разбивочной сети: а), б) — для сезонного промерзания, в) — для зоны глубинного промерзания, г) — для заложения капитального сооружения, д) — для заложения в бетонные покрытия. 1 — пластина 200×200 мм, 2 — наплыв от сварки, 3 — труба диаметром 50−70 мм, 4 — якорь, 5 — зона промерзания грунтов, 6 — рельс, 7 — скважина под бур, 8 — свая, 9 — сферическая поверхность

Пункты плановой и высотной разбивочных сетей закрепляются временными (деревянные колья, металлические штыри, обрезки газовых труб, костыли) или постоянными знаками (рис. 6). Временные знаки используются для выполнения текущих операций на определенный цикл строительства, постоянные знаки закладываются с расчетом использования и в период эксплуатации сооружения.

Для облегчения производства разбивочных работ на основании строительной системы принимают локальную координатную систему. Во избежание отрицательных значений абсцисс и ординат при геодезической подготовке проекта за начало координат принимают пункт сетки, расположенный в юго-западном углу стройплощадки. От этого частного начала вычисляют координаты остальных пунктов по принятым в проекте длинам сторон фигур сетки (рис. 9).

Рис. 9 Чертеж локальной координатной системы (координатные значения в метрах)

_______________________________________________________________________

Е.Б. Михаленко, Н.Д. Беляев, В.В. Вилькевич, Н.Н. Загрядская, А.А. Смирнов

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ работы

Учебное пособие

САНКТ–ПЕТЕРБУРГ

Издательство СПбГПУ

Инженерная геодезия. Геодезические разбивочные работы /Учеб. пособие/ Е.Б. Михаленко, Н.Д. Беляев, В.В. Вилькевич, Н.Н. Загрядская, А.А. Смирнов. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. 52 с.

Изложены основные сведения по содержанию, методике и технике геодезических работ, выполняемых при строительстве сооружений. Главное внимание уделено организации разбивочных работ.

Предназначено для студентов инженерно-строительного факультета всех специальностей в пределах программы бакалавриата.

Ил. 41. Библиогр.: 4 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

политехнический университет, 2004

Введение

Рассмотрены основные методы разбивочных работ, применяемые при строительстве, в частности определение на местности положения основных осей и границ сооружений и других характерных точек в соответствии с проектом при подготовительных работах и в процессе строительства.

Описанные в пособии методы используются при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений, а также других объектов промышленного и гражданского строительства.

Геодезические разбивочные работы

1. Строительная сетка

Геодезические работы при строительстве начинаются с создания геодезической разбивочной основы, обеспечивающей выполнение последующих построений и измерений в ходе строительства с необходимой точностью и с минимальными трудозатратами. Виды разбивочных сетей, основные методы и схемы их построения рассмотрены ниже.

Строительство любого сооружения сопровождается большим объемом геодезических построений и измерений. Для их обеспечения создается специальная геодезическая разбивочная основа, состоящая из разбивочной сети строительной площадки, а также внешней и внутренней разбивочной сети сооружения. Такая структура геодезической разбивочной основы наиболее полно отвечает требованиям достижения необходимой точности построений при минимальных затратах времени. Одновременно создаются условия для выполнения построений простейшими методами и с привлечением ограниченного числа геодезических приборов.

К геодезическим разбивочным сетям относят разбивочную сеть строительной площадки и внешнюю разбивочную сеть сооружения.

Разбивочная сеть строительной площадки используется для создания разбивочных сетей сооружения, выноса в натуру осей зданий, дорог, инженерных сетей и обеспечения исполнительных съемок. Плановые сети строительной площадки создаются в виде строительной сетки (рис. 1,а), красных и других линий регулирования застройки (рис. 1,б), центральных систем (рис. 1,в) и других видов сетей. Выбор вида разбивочной сети зависит от формы возводимых сооружений, их размещения, условий видимости и т.п. Стороны сети стремятся размещать параллельно осям сооружений. На больших строительных площадках, как правило, создается строительная сетка, состоящая из квадратов с размерами сторон 20, 50, 100 и 200 м.

Пункты нивелирной сети строительной площадки обычно совмещают с пунктами плановой разбивочной сети. Высоты пунктов сети определяют проложением нивелирных ходов, опирающихся не менее чем на два репера государственной высотной геодезической сети.

Требования к точности построения разбивочной сети строительной площадки приведены в табл. 1.

Характеристика объектов строительства

Средние квадратические погрешности измерения (построения)

Группы зданий (сооружений) на участках площадью более 1 км

Группы зданий (сооружений) на участках площадью менее 1 км

Отдельные здания (сооружения) с площадью застройки от 10 тыс. мдо 1000 тыс. м

тыс. м

Отдельные здания (сооружения) с площадью застройки менее 10 тыс. м;

дороги и инженерные сети в пределах застраиваемых территорий

Дороги, инженерные сети вне застраиваемых территорий;

Рис. 1. Схема разбивочной сети строительной площадки

Внешняя разбивочная сеть сооружения создается дня перенесения в натуру и закрепления проектных размеров сооружения, производства детальных разбивочных работ и исполнительных съемок.

Внешняя разбивочная сеть сооружения проектируется в виде сети пунктов (осевых знаков), закрепляющих на местности главные оси сооружения (рис. 2,а) или основные оси сооружения. При строительстве сложных объектов и зданий выше девяти этажей дополнительными пунктами закрепляются углы здания, образованные пересечениями основных разбивочных осей (рис. 2,б) Высотной основой внешней разбивочной сети сооружения служат реперы, совмещенные с плановыми пунктами (осевыми знаками).

Рис. 2. Схема внешней разбивочной сети зданий:

 – плановый пункт (осевой знак); – репер, совмещенный с плановым пунктом

Внутренняя разбивочная сеть сооружения предназначается для обеспечения построений непосредственно на монтажном горизонте, поэтому в ходе строительства с возведением нового монтажного горизонта она должна строиться заново.

Внутренняя разбивочная сеть сооружения создается в виде сети пунктов (осевых знаков), закрепляющих на исходном и монтажных горизонтах главные и основные оси сооружения (рис. 3).

На исходном горизонте внутренняя разбивочная сеть сооружения создается от пунктов внешней разбивочной сети сооружения, а на монтажных горизонтах – от пунктов внутренней разбивочной сети исходного горизонта методами наклонного или вертикального проектирования.

Рис. 3. Схема внутренней разбивочной сети здания

Точность построения внешней и внутренней разбивочных сетей сооружения и разбивочных работ в процессе строительства приведена в табл. 2.

Характеристика зданий, сооружений,

погрешности измерения (построения)

превышений на станции, мм

Металлические конструкции с фрезерованными контактными поверхностями, сборные железобетонные конструкции, монтируемые методом самофиксации в узлах сооружений высотой свыше 100 до 120 м или с пролетами свыше 30 до 36 м

Здания свыше 15 этажей, сооружения высотой свыше 60 до 100 м с пролетами свыше 18 до 30 м

Здания свыше 5 до 15 этажей, сооружения высотой свыше 15 до 60 м или с пролетами свыше 6 до 18 м

Здания до 5 этажей, сооружения высотой до 15 м или с пролетами до 6 м

Конструкции из дерева; инженерные сети, дороги, подъездные пути

Земляные сооружения, в том числе с вертикальной планировкой

Сохранность и устойчивость знаков геодезической разбивочной основы проверяются не реже двух раз в год в процессе строительства от пунктов триангуляции и полигонометрии 1-4-го классов и 1-2-го разрядов.

При строительстве крупных объектов в качестве плановой разбивочной сети строительной площадки обычно применяется строительная сетка. Учитывая, что строительная сетка оказывает влияние на выбор методов разбивочных работ, рассмотрим вначале особенности ее создания и применения.

Строительная сетка на местности создается в виде системы квадратов или прямоугольников, ориентированных параллельно осям сооружений (рис. 4). В зависимости от характера строящихся объектов длина стороны квадратов или прямоугольников может составлять от 20 до 200 м.

Рис. 4. Строительная сетка

Для удобства пользования строительная сетка создается в условной системе координат. Начало системы координат выбирают так, чтобы все пункты имели положительные координаты, для этого начало координат совмещают с пунктом, расположенным в юго-западной вершине строительной сетки. Ось абсцисс обычно условно обозначают буквой А, а ось ординат буквой В. В соответствии с этим линиям строительной сетки присваивают порядковую нумерацию (1А, 2А, . , 1В, 2В, . ). Обозначения пунктов сети содержат информацию об их координатах.. Так, пункту 2А3В соответствуют координаты А = 200 м и В = 300 м. По этому же правилу координаты точки М (А = 157,01 м; В = 345,96 м) записываются в виде 1А + 57,01; 3В + 45,96.

Работы по созданию строительной сетки включают в себя проектирование, предварительную разбивку, определение фактических координат центров пунктов и редуцирование (перемещение) пунктов в их проектное положение.

Проектирование строительной сетки выполняют обычно на стройгенплане, на котором нанесены не только постоянные, но и временные сооружения. Вначале строительную сетку чертят на кальке и накладывают на стройгенплан. Кальку размещают, чтобы направления осей строительной сетки были параллельны осям сооружений, а линии сетки не проходили через проектируемые и существующие сооружения. Так как в последующем вершины квадратов (прямоугольников) должны надежно закрепляться постоянными знаками, то последние должны быть удалены от бровки котлованов на расстояния, превышающие двойную глубину котлована. При невозможности соблюдения этих требований разрешается производить параллельные смещения отдельных линий сетки. Затем вершины строительной сетки перекалывают на стройгенплан и определяют координаты пунктов сети и координаты точек сооружений. Переход от плоских прямоугольных координат Гаусса (X, Y) к условной системе координат (А, В) и наоборот осуществляют по формулам:

где X₀, Y₀ – плоские прямоугольные координаты Гаусса начала условной системы координат (снимают со стройгенплана графически); – дирекционный угол направления оси А в системе координат X, Y (вычисляют по прямоугольным координатам двух пунктов строительной сетки).

Предварительную разбивку начинают с выноса в натуру трех точек оси (стороны) строительной сетки, например O, М и N (рис. 5). Необходимые разбивочные угловые и линейные размеры вычисляют по координатам ближайших геодезических пунктов и пунктов сетки. На рис. 5 три точки оси вынесены методом прямой засечки по отложенным горизонтальным углам и . Створность точек O, М и N проверяют теодолитом и при обнаружении нестворности их перемещают. Затем от точки O, принятой за начальную, путем линейных построений разбивают все другие точки стороны ON.

Рис. 5. Предварительная разбивка строительной сетки

Вторую ось (ОК) разбивают с точки O построением прямого угла теодолитом, положение остальных точек оси OK находят из линейных измерений.

Положение всех других точек сетки определяют построением перпендикуляров из точек разбитых осей ON и OK (рис. 5).

Предварительную разбивку завершают закреплением точек сетки временными знаками (деревянными столбами) или сразу постоянными знаками. В качестве постоянных знаков используют железобетонные монолиты или трубы с приваренной к ним сверху горизонтальной плитой размерами порядка 2020 см.

Действительные координаты предварительно разбитых пунктов строительной сетки определяют методом триангуляции, литерангуляции (измеряются углы и стороны в фигурах сети), полигонометрии или с помощью геодезических засечек. Выбор метода зависит от размеров строительной площадки, рельефа местности, наличия геодезических приборов и других условий. Углы измеряет теодолитами Т2 и Т5, а длины линий – электронно-оптическими дальномерами. Точность измерений для построения строительной сетки подбирается по характеристике объектов строительства (см. табл. 1).

Действительные координаты пунктов сети получают в результате уравнительных вычислений. Полученные координаты пунктов сравнивают с их проектными значениями, и если они не совпадают, то выполняют редуцирование центров пунктов сети. На плите постоянного знака центр пункта перемещают по величинам разностей координат A и B в проектное положение и закрепляют путем кернения.

Работы по созданию строительной сетки и других разбивочных сетей должны быть завершены заказчиком не менее чем за 10 дней до начала строительства и переданы по акту подрядчику.

Читайте также: