Для уникальных сооружений коэффициент влияния принимают равным 0,1.

На втором этапе выполняют детальную разбивку сооружения. От закрепленных точек главных и основных осей разбивают продольные и поперечные оси строительных блоков и частей сооружения. Одновременно устанавливают точки и плоскости на проектную высоту. Главные оси определяют общее положение и ориентировку сооружения, а детальные оси – взаимное расположение элементов сооружения. Поэтому детальная разбивка выполняется точнее. Средняя квадратическая погрешность разбивки детальных осей составляет 2 – 3 мм.

Третий этап заключается в разбивке технологических осей. Они служат для установки в проектное положение конструкций и технологического оборудования. Точность разбивки составляет 1 – 0,1 мм.

Таким образом, при разбивочных работах соблюдается принцип – от общего к частному с повышением точности от первого к третьему этапу.

· НОРМЫ ТОЧНОСТИ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

Точность разбивки сооружений зависит от ряда факторов: типа и назначения сооружения, материала возведения, технологических особенностей эксплуатации и регламентируется в нормативных документах, например – в СНиП 3.01.03–84 «Геодезические работы в строительстве», в ГОСТ 21779–82 «Технологические допуски».

В ГОСТ 21779–82 точность указывается в виде допуска Δ, который определяет допустимую разность между наибольшим и наименьшим значением каждого параметра. В зависимости от допуска рассчитывается точность измерений. Для расчетов вычисляют симметричное предельно допустимое отклонение

(219)

и среднюю квадратическую погрешность

(220)

Используя допуски, указанные в нормативных документах, по формуле (220) можно вычислить точности геодезических работ.

На точность возведения сооружения (любой технологической операции) влияет: точность геодезических измерений; точность изготовления конструкции; точность монтажа.

Если принять принцип независимого влияния этих факторов, то средняя квадратическая погрешность m от их совместного влияния равна

(221)

где m_Г – влияние геодезических измерений; m_И – погрешность изготовления конструкции;

m_М – погрешность монтажа.

При расчетах точности производства работ применяют принцип равного влияния источников погрешностей

тогда влияние каждого из источников ошибок не будет превышать величины

,

(222)

где n – количество источников ошибок.

По значению определяют точность измерений, соответствующую методику, приборы.

Также при расчетах используют принцип малого (пренебрегаемого) влияния отдельных источников ошибок, когда погрешностями одного процесса на суммарную ошибку можно пренебречь

,

(223)

где k – коэффициент влияния одного источника погрешностей на общую ошибку.

Установлено, что источник ошибок окажет пренебрегаемое влияние на общую ошибку измерения, если k ≤ 0,5. Обычно, учитывая что повышение точности изготовления конструкции и их монтажа ограничены, а высокая точность геодезических измерений достигается небольшими затратами, то принцип пренебрегаемого влияния применяют для определения точности разбивочных работ.

Для уникальных сооружений коэффициент влияния принимают равным 0,1.

В СНиП 3.01.03–84 даны значения средних квадратических ошибок измерений при разбивочных работах. Значения ошибок (табл.27) приведены по шести классам точности, зависящим от этажности, конструктивных особенностей, способов выполнения соединений, материала. В соответствии с характеристиками сооружений, указанными в таблице, выбирается класс точности. Для обеспечения точности разбивочных работ выбранного класса в этом СНиПе указываются типы приборов.

Таблица 27

Точность разбивочных работ

· ЭЛЕМЕНТЫ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

Основными элементами разбивочных работ являются: построение проектного угла; отложение проектного расстояния; вынесение проектной отметки; разбивка линии и плоскости заданного уклона.

Сущность построения проектного угла β на местности заключается в отыскании от заданной исходной стороны АВ направления АС, составляющего с исходным проектный угол β (рис. 134).

С этой целью над точкой А устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, совмещают нулевые отсчеты алидады и лимба и визируют на точку В. Закрепив лимб, открепляют алидаду и ставят ее на проектный отсчет. По направлению визирной оси, на соответствующем расстоянии закрепляют на местности точку С₁. Аналогичные действия выполняют при другом положении вертикального круга, и получают точку С₂. Отрезок С₁С₂делят пополам и намечают точку С. Построенный угол ВАС принимается за проектный.

Средняя квадратическая погрешность построения m_Впроектного угла вычисляется по формуле

,

(224)

где m_П – средняя квадратическая погрешность собственно построения угла;

m_У – средняя квадратическая погрешность установки прибора в рабочее положение;

m_Ц и m_Ф – средние квадратические погрешности центрирования прибора и фиксации визирной цели.

Погрешность построения угла указывается в названии теодолита. Например, теодолит 2Т30П, m_П – 30″.

Погрешность установки прибора в рабочее положение вычисляется по формуле

,

(225)

где τ – цена деления уровня горизонтального круга;

ν – пределы угла наклона визирной оси;

ρ – радиан.

Средние квадратические погрешности построения угла за счет ошибок центрирования и фиксации точек вычисляют по приближенным формулам

;

(226)

(227)

где e – линейный элемент центрирования;

m _Ф – погрешность фиксации точки;

D – расстояние до визирной цели;

ρ – радиан.

На примере покажем точность построения угла.

Пример. Вычислить ошибку построения угла теодолитом 2Т30П, если углы наклона не превышают n≤ 10º, и длины отрезков АВ = ВС = 30 м.

Погрешность собственно измерений угла одним приемом для теодолита 2Т30П равна m_П = 30″.

Цена деления уровня горизонтального круга составляет t″ = 45″. Погрешность за наклон оси вращения теодолита вычисляется по формуле (225).

Центрирование теодолита осуществляется нитяным отвесом, и для средних условий можно принять e = 3 мм.

Тогда по формуле (226)

Погрешность закрепления угла на металлическом штыре равна mф = 1,5мм, и по формуле (227) получим

Таким образом, погрешность построения угла составляет по формуле (224)

Условия обеспечения точности построения проектных углов даны в табл. 28.

Таблица 28

Обеспечение точности угловых измерений

Для повышения точности построения проектного угла применяют следующую методику. Угол ВАС (рис.135) измеряют несколькими приемами и вычисляют его среднее значение bизм. Число приемов и измерений угла устанавливают по приближенной формуле

,

(228)

где – номинальная точность теодолита;

– необходимая точность построения угла.

Например, чтобы построить угол теодолитом 2Т30П со средней квадратической погрешностью 20″, необходимо выполнить следующее число приемов:

По разности измеренного bизм и проектного углов bпр находят угловую поправку

Используя проектное расстояние d = AC, вычисляют линейную поправку СС0 = Dd по формуле

,

(229)

где ρ″ = 206265".

Отрезок Δα откладывают перпендикулярно к линии АС, фиксируют точку С₀. Угол ВАС₀ будет равен проектному углу Β_пр.

Установлено, что для достижения необходимой точности отложения линейной поправки достаточно линейки или рулетки с миллиметровыми делениями.

Для построения на местности проектного отрезка от исходной точки в заданном направлении откладывают горизонтальное проложение, равное проектному значению. В построенный отрезок вводят поправки за компарирование, температуру и наклон местности непосредственно в процессе построения.

В этом состоит особенность и сложность разбивочных работ, так как данные, по которым определяют поправки, не всегда могут быть установлены с достаточной точностью. Поэтому при построении проектного отрезка применяют тот же прием, что и построение углов: сначала откладывают и закрепляют проектное расстояние, которое затем измеряют с необходимой точностью. Вычислив длину измеренного отрезка, сравнивают его с проектным значением, находят линейную поправку

,

(230)

и откладывают ее от конечной точки отрезка с учетом знака поправки. Для контроля построенную линию измеряют.

Точность построения проектного расстояния определяется точностью линейных измерений, которая зависит от конструкции здания, материала и т.д., регламентируется СНиП 3.01.03 – 84 (условия обеспечения точности линейных измерений даны в таблице 29.

Таблица 29

Точность линейных измерений рулеткой

Процессы, условия измерений, тип приборов	Относительные средние квадратические погрешности
–		–
Средняя квадратическая погрешность компарирования, мм	0,2	0,5	1,5
Уложение в створ	Теодолитом	Глазомерно
Натяжение прибора, кг	Динамометром (10)	Вручную (10)
Учет температуры, ºС	1,5	термометром
Количество отсчетов	3 пары отсчетов и 2 сдвига	2 пары отсчетов и 1 сдвиг	1 пара отсчетов
Фиксация центров	керн	карандаш	шпилька
Определение превышений	нивелированием	глазомерно
Типы рулеток	ОПК2 – 29 АНТ / 1; ОПК2 – 30 АНТ / 1; ОПК2 – 50 АНТ / 1	ОПК3 – 20 АНТ / 10; ОПК3 – 30 АНТ / 10; ОПК3 – 50 АНТ / 10

При построении проектных расстояний на местности поправки за компарирование, температуру и наклон местности вводят со знаками, обратными тем, которые учитывают при измерении линий (табл.30).

Таблица 30

Поправки линейных измерений

Наименование поправок	При измерении линий	При построении проектных расстояний
Поправка за компарирование	+∆lk	–∆lk
Поправка за температуру	αl(t – t0)	–αl(t – t0)
Поправка за наклон местности	–	+

Для отложения проектных расстояний используют стальные и инварные мерные приборы, светодальномеры.

Вынесение в натуру проектных высот производится от ближайших реперов. Допустим, от репера А с отметкой Н_А следует вынести проектную отметку Н_пр в точке В (рис.136). Нивелир устанавливают посередине между репером А и точкой В. На репер А устанавливают рейку и берут отсчет а. Вычисляют горизонт прибора

(231)

где Н_А – отметка исходного репера; а – отсчет по черной стороне рейки, установленной на репере.

Рис. 136. Схема вынесения на местности проектной отметки

Для установки рейки на проектную высоту определяют проектный отсчет b, который будет взят по рейке, установленной в точке В на проектной высоте

(232)

Рейку в точке В поднимают или опускают до тех пор, пока отсчет по средней нити нивелира не будет равен проектному отсчету b. На уровне пятки рейки проводят черту, которая фиксирует проектную отметку.

Для контроля вынесенные точки нивелируют обычным образом, вычисляют их отметки и сравнивают с проектными. Точность передачи отметок в зависимости от высоты монтажного горизонта приведена в таблице 31.

Таблица 31

Обеспечение точности передачи отметок по высоте

Пример. Исходный репер А имеет отметку 125,311. Требуется вынести проектную отметку НВ = 123,825. На репер А взят отсчет а = 0,731, тогда по формуле (231) получим

ГП = 125,311 + 0,731 = 126,042,

и по формуле (232) вычислим проектный отсчет

b = 126,042 – 123,825 = 2,217.

Для передачи проектных высот точек, расположенных в одной вертикальной плоскости (колонны, стены), на ней отмечают горизонт прибора и отмеряют вверх и вниз необходимое превышение.

Средняя квадратическая погрешность вынесения проектной отметки вычисляется по формуле

,

(233)

где m_рп – средняя квадратическая погрешность исходного репера;

m_а – погрешность отсчета по рейке на репере;

m_b – погрешность установки рейки на проектный отсчет;

m_i – погрешность несоблюдения главного условия;

m_ф – погрешность фиксации проектной отметки в натуре.

Средняя квадратическая погрешность положения пункта в середине хода технического нивелирования длиной 0,3 км составит m_рп = 4 мм.

Величины mа и mb находятся из соотношения

,

(234)

где m_ур, m_ок, m_Д – средние квадратические погрешности установки уровня в нуль-пункт, округления при отсчете и делений шкалы рейки соответственно.

Погрешность m_ур вычисляется по формуле

,

(235)

где k – коэффициент, равный k = 0,015; τ – цена делений уровня; d – расстояние до рейки.

Погрешность округления при отсчете находится по формуле

,

(236)

где d – расстояние в метрах;

τ – цена делений шкалы.

При построении проектных отметок с технической точностью применяют складные рейки. Средняя квадратическая погрешность делений таких реек составляет m_Д = 0,5 мм.

Значение погрешности m_i находят по формуле

,

(237)

где d_З и d_П – расстояния от нивелира до задней и передней реек;

i – угол между визирной осью и осью цилиндрического уровня.

Рассмотрим точность вынесения проектной отметки на примере.

Пример. Вычислить среднюю квадратическую погрешность построения проектной отметки нивелиром НЗ (τ″ = 20″, υ= 31*) при длине плеч 75 м.

Погрешность положения исходного репера равна mрп = 4 мм.

Погрешность установки уровня в нуль-пункт вычислим по формуле (235)

Для определения погрешности отсчета (округления) воспользуемся формулой (236). При t = 10 мм погрешность равна

Закрепление проектных отметок, при прочерчивании карандашом на гладкой поверхности бетона осуществляется с погрешностью mф = 1 мм.

Общую среднюю квадратическую погрешность найдем по формуле (233).

(71)

Для вынесения на местности линии проектного уклона используют нивелиры, теодолиты, лазерные приборы и визирки.

Рассмотрим два способа построения линии проектного уклона с помощью нивелиров.

На местности задана точка А, и по направлению АВ требуется построить линию проектного уклона (рис.137). От точки последовательно откладывают расстояние d и закрепляют концы отрезков кольями.

Рис. 137. Схема разбивки линии заданного уклона горизонтальным лучом

Нивелир устанавливают примерно посередине отрезка АВ и берут отсчет а по рейке, установленной в точке А.

По проектному уклону i и расстояниям d вычисляют проектные отсчеты по рейке в точках 1,2,3…В.

(238)

Рейку устанавливают на точке 1 и перемещают ее вверх или вниз до тех пор, пока отсчет по ней не окажется равным b₁. Пятку рейки фиксируют на колышке. Аналогично выносят остальные точки. Прямая, проходящая через риски колышков 1,2,3…В, будет линией проектного уклона.

При втором способе сперва выносят в натуру точки А и В, а нивелир устанавливают в створе этой линии так, чтобы его два подъемных винта были ему параллельны (рис.138). Затем, наклоняя нивелир элевационным винтом (или двумя подъемными винтами при значительном уклоне), методом приближений добиваются, чтобы отсчеты по рейкам были одинаковые. В этом случае визирная линия нивелира будет параллельна проектной линии. Затем рейку устанавливают в створе линии АВ и поднимают или опускают ее до тех пор, пока отсчет по ней окажется равным отсчету на конечные точки. Фиксируя пятку рейки, определяют точку линии с проектным уклоном. Перемещая рейку в створе линии, фиксируют необходимое число точек.

Рис. 138. Схема разбивки заданного уклона наклонным лучом

При значительном проектном уклоне используют теодолит. Его устанавливают в начальной точке проектной линии, измеряют высоту прибора и отмечают ее на рейке. На эту метку (отсчет) наводят теодолит и выносят проектную линию по методике второго способа. Аналогично выносят линию с проектным уклоном, применяя лазерные приборы.

С меньшей точностью линию проектного уклона можно построить с помощью трех визирок одинаковой длины (рис.139). Две из них (постоянные) устанавливают в точках А и В, а третью (ходовую) глазомерно – последовательно в точках 1,2,3. Для задания створа визируют по верхним обрезам поперечных планок постоянных визирок. Основание ходовой визирки будет фиксировать положение точки на линии проектного уклона.

Рис. 139. Построение линии заданного уклона с помощью визирок

Для разбивки на местности проектной плоскости по заданным продольным и поперечным уклонам вычисляют отметки точек А, В, С, D (рис.140) и выносят их в натуру. Нивелир устанавливают на краю участка, и вращением подъемных винтов, методом приближений, добиваются равенства отсчетов по рейке на всех четырех точках. Таким образом, линия визирования образует плоскость, параллельную заданной проектной плоскости. Устанавливая рейку в любой точке выносимой плоскости, на то же отсчет пяткой рейки фиксируем проектную плоскость.

· СПОСОБЫ РАЗБИВКИ СООРУЖЕНИЙ

В зависимости от вида инженерных сооружений, условий измерений, схемы и способа построения разбивочной основы, этапа производства работ разбивки выполняют следующими способами: прямоугольных и полярных координат; угловой, линейной и створной засечек.

Способ прямоугольных координат применяют при наличии на площадке строительной сетки. Разбивку проектной точки С производят по вычисленным значениям приращений координат Δx и Δy от ближайшего пункта сетки (рис. 141). От точки 1 по направлению 1 – 2 откладывают приращение абсцисс Δx и получают точку Р. В точке Р устанавливают теодолит и строят от стороны сетки, при двух положениях вертикального круга, прямой угол. По направлению РС строят проектное расстояние Δx и закрепляют полученную точку С. Средняя квадратическая погрешность в положении точки С вычисляется по формуле

,

(239)

где m_Δxи m_Δy– ошибки построения приращений координат;

m_b– погрешность построения прямого угла;

m_исх – погрешность исходных данных;

m_Ц – погрешность центрирования теодолита;

m_Ф – погрешность фиксации точки в натуре.

Из формулы (239) следует, что при разбивке точек способом прямоугольных координат большую координату следует откладывать по стороне сетки, а меньшую – по перпендикуляру у ней.

Средние квадратические погрешности построения m_Δx, m_Δyи m_bопределяются классом точности.

Влияние погрешностей исходных данных при условии m₁ = m₂= m_1-2 вычисляется по формуле

,

(240)

где b – длина стороны строительной сетки.

Погрешность центрирования находят из выражения

.

(241)

Установим на примере точность вынесения точки способом прямоугольных координат.

Относительную погрешность отложения расстояний примем 1:1000, , мм; мм, мм и точка С расположена в середине квадрата при длине стороны 200 м. Тогда Δx = Δy = 100 м, и в этом случае

Полученные величины подставим в формулу (239), найдем

Рис. 142. Разбивка точек полярным способом

Способ полярных координат применяют для вынесения в натуру точек с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов. Точка С определяется на местности построением проектного угла b и отложением проектного расстояния d (рис.142). Координаты пунктов 1 и 2 и дирекционный a_1·2получают при построении разбивочной основы. Координаты точки С задаются в проекте. Таким образом, значения расстояния d и угла b можно вычислить из решения обратной геодезической задачи

(242)

.

(243)

Средняя квадратическая погрешность выноса точки в натуру точек вычисляется по формуле

,

(244)

где m_П – собственно разбивки полярным способом;

m_исх – погрешность исходных данных;

m_Ц – погрешность центрирования;

m_Ф – погрешность фиксации точки.

Погрешность собственно разбивки полярным способом находится из выражения

,

(245)

где m_d – погрешность построения проектного расстояния;

m_b – погрешность построения угла;

d – проектное расстояние.

Влияние погрешностей исходных данных находится по формуле

,

(246)

где Β – проектный угол; b – длина исходного базиса.

Погрешность центрирования равна

.

(247)

Для приближенных расчетов, приняв Β = 900 и d = b, получим

(248)

а общая ошибка вынесения точки способом полярных координат равна

.

(249)

Установим для примера точность разбивки полярным способом для следующих условий: m_b= 10¢¢, m_d = 1 ∙ 10000; m_1-2 = 10 мм; b = 250 м; d = 100 м; b = 45º; m_e = 0,5 мм и m_Ф = 1 мм.

Погрешность отложения проектного отрезка составит

линейная величина погрешности построения проектного угла

влияние погрешностей исходных данных

Таким образом, суммарная погрешность равна

Рис. 143. Вынесение точки способом прямой угловой и лениейной засечки

Способ прямой угловой засечки применяется для вынесения труднодоступных точек. Положение точки С в натуре определяется одновременным отложением на пунктах 1 и 2 углов B ₁и B ₂(рис. 143). Базисом является сторона теодолитного или полигонометрического хода, или специально измеренная сторона. Проектные углы B ₁ и B ₂вычисляются как разность дирекционных углов сторон

(250)

Средняя квадратическая погрешность вынесения в натуру способом прямой угловой засечки равна

,

(251)

где m_З – погрешность собственно прямой угловой засечки;

m_исх– погрешность исходных данных;

m_Ц – погрешность центрирования и редукции;

m_Ф – погрешность фиксации точки.

Погрешность собственно засечки равна

,

(252)

где b – базис засечки; m_b– погрешность построения угла;

γ – угол при вершине разбиваемой точки.

Для приближенных расчетов влияния погрешностей исходных данных принимают d₁ = d₂ = d и γ = 90º, и тогда

,

(253)

где m_1-2 – погрешность взаимного положения пунктов 1 и 2.

Совместное влияние погрешностей центрирования и редукции составит

.

(254)

При разбивочных работах центрирование теодолита и визирных целей выполняется с помощью оптических отвесов, погрешность этих операций составляет примерно 0,5 мм. Точно производится и фиксации выносимой точки. Поэтому основными ошибками, определяющими точность способа, являются погрешности собственно засечек и исходных данных. Суммарная величина погрешностей составит

.

(255)

При d₁ = d₂ и j = 90º точность разбивки равна

и для b = 500 м, m¢¢_b= 2, m_1-2 = 10 ммсоставит

Для повышения точности разбивки точек прямой засечкой применяют способ замкнутого треугольника. В этом способе на всех точках измеряют углы и уравнивают треугольник, вычисляют координаты точки С и сравнивают их с проектными. Разность вычисленных и проектных координат является поправками, на которые смещают разбиваемую точку.

В способе линейной засечки выносимая точка определяется пересечением проектных расстояний d₁ иd₂, отложенных от исходных точек 1 и 2 (рис. 143). Расстояния не должны превышать длины мерного прибора. Рациональнее разбивку выполнять двумя рулетками: от точки 1 откладывают расстояние d₁, а от точки 2 – расстояние d₂. Удерживая нули рулеток на начальных точках, на пересечении концов отрезков определяют положение искомой точки С.

Средняя квадратическая погрешность выносимой точки определяется по формуле

,

(256)

т. е. она аналогична формуле (251) для угловой засечки.

Для приближенных расчетов, принимая γ = 90º, m₁ = m₂= m_1-2 получим

.

(257)

Пример. Примем m_d = 5 мм, m_1-2= 10 мм, тогда по формуле (257) получим

В способе створной засечки положение точки на местности определяется пересечением двух створов, закрепленных на противоположных концах сооружения. Створ задается теодолитом или с помощью монтажных проволок. Средняя квадратическая погрешность створной засечки равна

,

(258)

где m_СТ1, m_СТ2– погрешности построения первого и второго створов;

m_Ф – погрешность фиксации точки.

В свою очередь погрешность построения каждого створа

,

(259)

где m_исх, m_Ц, m_b, m_ФОК – средние квадратические погрешности исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, визирования и перефокусирование зрительной трубы соответственно.

Погрешность влияния исходных данных определяется из выражения

,

(260)

где d – расстояние до фиксируемой точки,

b – расстояние между конечными точками створа.

Ошибки исходных данных вызывают смещение точки в направлении, перпендикулярном створу.

Влияние погрешностей центрирования теодолита и визирных целей будет равно

.

(261)

Совместное влияние погрешностей визирования и фокусирования выразится формулой

,

(262)

где Г^x – увеличение зрительной трубы.

Пример. Примем d = 50 м, Г^x = 25^x, m_x,y = 5 мм, l = 0,5 мм, m_Ф = 1 мм, b = 100 м.

По формуле (260) получим

Погрешность центрирования

На основании формулы (262) погрешности визирования и фокусирования равны

Общая погрешность разбивки с учетом погрешностей двух створов будет равна

· ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОЕКТА

Вынос проекта инженерного сооружения в натуру осуществляется на основе следующих документов:

· генерального плана;

· рабочих чертежей;

· проекта вертикальной планировки;

· планов и профилей дорог, подземных коммуникаций, воздушных линий.

Для обеспечения разбивки производят геодезическую подготовку, которая включает:

· аналитический расчет проекта;

· геодезическую привязку проекта;

· составление разбивочных чертежей;

· проект производства геодезических работ (ППГР).

Различают три способа расчета проекта: аналитический, графо-аналитический и графический.

В аналитическом способе расчета проекта все разбивочные данные находят математически. При этом координаты опорных точек (существующие сооружения, пересечения осей проездов, красных линий и др.) определяют геодезическими измерениями на местности, а координаты элементов проекта вычисляют исходя из размеров сооружений и расстояний между ними.

Пример. На рис. 144 показано расположение исходных геодезических пунктов П1и П2 и точек А,В – основной оси проектируемого здания.

Координаты пунктов П1 и П2 известны. Необходимо определить координаты пунктов А и В.

Из рис. 144 следует, что

(263)

(264)

По известному дирекционному α и расстоянию d вычислим координаты точки А

(265)

Ось АВ проектируемого здания параллельна стороне строительной сетки П1 – П2, и следовательно, дирекционный угол ее равен a₀. Тогда координаты точки В можно вычислить по формулам

(266)

Точность аналитического способа подготовки проекта зависит только от точности вычислений. Применение данного способа целесообразно при расширении предприятий, в стесненных условиях застройки.

Графический способ обычно применяют в том случае, если строящиеся сооружения не связаны технологически с существующей застройкой. В этом способе все необходимые величины: расстояния, дирекционные углы и координаты определяют на плане графически, при помощи циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Точность определения координат, а следовательно, и точность разбивки, будет зависеть от точности плана. Чем крупнее масштаб, тем выше точность определенных величин. При отсутствии значительных деформаций плана, точность графического проектирования может быть вычислена по формуле

(267)

где m – погрешность определения на плане длины линий или координат точек;

М – знаменатель масштаба плана.

Например, для масштаба 1:500 величина Δ = 0,1 м, для масштаба 1:1000 величина Δ = 0,2 м.

Значительное влияние на точность графического проектирования оказывает деформация бумаги. Установлено, что в процессе печатания карт деформация бумаги может достигать 2%. Для ослабления влияния погрешности от деформации бумаги измерения рекомендуется выполнять следующим образом. Для определения координат точки А измеряют абсциссы a и b, ординаты c и d. Тогда искомые координаты будут равны

(268)

где X, Y – координаты юго-западного угла квадрата сетки;

l – теоретическая длина стороны сетки координат.

Пример. Определить координаты точки А (рис.145). Известны координаты юго-западного угла сетки координат: X_A= 100,00 м; Y_А = 200,00 ми длина стороны квадрата – 100 м. На плане измерены отрезки: а = 29,2 мм; b=70,0мм; с = 33,3 мми d = 66,1 мм.

По формуле (268) получим

Погрешность дирекционного угла, измеренного транспортиром, зависит от длины сторон измеряемого угла. Установлено, что при длине одной из сторон угла, равной 10 мм, погрешность составляет примерно 30′, и при увеличении длин сторон до 90 мм погрешность уменьшается до 5′.

Дирекционный угол точнее определяется решением обратных геодезических задач по координатам начальной и конечной точек.

При графо-аналитическом способе часть исходных данных получают графически с плана, остальные определяют аналитически. Например, для подготовки разбивочных данных на топографическом плане определяют координаты углов зданий, из решения обратной геодезической задачи вычисляютдирекционный угол основной оси (проходящей через эти углы) и по проектным размерам вычисляют точные значения координат остальных углов зданий.

По координатам пунктов геодезической сети и вычисленным координатам углов зданий определяют разбивочные данные.

Привязкой проекта называют расчеты геодезических данных, по которым выполняют разбивку сооружения на местности. К ним относятся расстояния, углы и превышения.

При реконструкции объектов данными привязки являются расстояния от существующих сооружений до проектируемых.

На новых строительных площадках данными привязки являются разбивочные элементы (углы и расстояния), определяющие положение проектируемых сооружений относительно пунктов геодезической сети.

На городских территориях привязка проекта производится к точкам красных линий. Данными привязки являются углы и расстояния.

Составление разбивочных чертежей выполняется на основании генплана сооружения, аналитического расчета и привязки.

Разбивочный чертеж – основной документ для разбивки сооружения в натуре, составляется в масштабе 1:500–1:2000, на котором показывают пункты геодезической разбивочной основы, длину и дирекционный угол исходной стороны, контуры, размеры и расположение осей выносимых зданий, разбивочные элементы.

При строительстве крупных и сложных инженерных объектов разрабатывается проект производства геодезических работ (ППГР).

Проект состоит из следующих основных разделов:

· организация геодезических работ на строительной площадке;

· построение разбивочной основы;

· геодезические разбивочные работы;

· геодезическое обеспечение монтажных работ;

· наблюдения за деформациями сооружений.

· ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ НА ТЕРРИТОРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Опорная геодезическая сеть на строительных площадках служит основой при изыскании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Она используется для производства крупномасштабных съемок, трассирования, разбивочных работ, исполнительных съемок.

Одним из основных документов при проектировании геодезической основы в районе строительства является: «Инструкция по топографо-геодезическим работам при инженерных изысканиях для промышленного, сельскохозяйственного, городского и поселкового строительства СН212». Предусматриваются следующие виды сетей:

· государственные геодезические сети: триангуляция, трилатерация, полигонометрия 1, 2, 3 и 4-го классов, нивелирование I, II, III и IV классов;

· геодезические сети сгущения: триангуляция, полигонометрия, трилатерация 1-го и 2-го разрядов, нивелирование 4-го класса;

· геодезическое съемочное обоснование: теодолитные ходы, техническое нивелирование.

Класс или разряд геодезической сети зависит от площади участка строительства. Например, при площади съемки от 2500 до 5000 га в качестве основы строится плановая сеть 4-го класса, а высотной – нивелирование III класса. На площадях менее 2,5км²основа создается в виде системы теодолитных ходов.

При отсутствии на территории строительства государственной геодезической сети строятся локальные (свободные) сети с последующей привязкой к государственной сети.

Для обеспечения изыскательских и разбивочных работ в качестве геодезического обоснования применяют строительные сетки.

Строительная сетка

Сетка квадратов или прямоугольников, вершины которых закреплены на местности, называется строительной сеткой.

Строительная сетка служит основой для разбивочных работ, монтажа технологического оборудования, производства топографических и исполнительных съемок.

Проектирование сетки выполняют на генеральном плане, стороны сетки располагают параллельно основным осям сооружений и красным линиям застройки.

Выбор формы и длин сторон строительной сетки зависит от типа объекта. Длина сторон квадратов или прямоугольников принимается от 100 до 400 м. При построении сетки используют частную систему координат, начало этой системы выбирают таким образом, чтобы все пункты строительной сетки имели положительные значения абсцисс и ординат.

Координатные оси обозначают буквами А и В (рис.146). Для обозначения номера пункта, к буквам добавляют число, указывающее количество сотен метров. Так, например, номер пункта, обозначенный 2А/4В, будет указывать, что этот пункт имеет координаты X = 200 м, Y = 400 м. Для точек, координаты которых не кратны 100, обозначение имеет вид 2А + 14,25 / 4В + 58,25, что означает X = 214,25 м и Y = 458,25 м.

Точность строительной сетки определяется исходя из ее назначения. Установлено, что для выполнения топографических и исполнительных съемок в масштабе 1:500, разбивочных работ погрешности во взаимном положении смежных пунктов строительной сетки должны составлять 1 см на 100 м. Прямые углы должны быть построены со средней квадратической погрешностью 20″.

Построение строительной сетки выполняется в несколько этапов:

· проектирование;

· вынос основного направления;

· детальная разбивка сетки.

Проектирование строительной сетки выполняют на генеральном плане. Линии сетки располагают параллельно главным или основным осям сооружений и возможно ближе к ним. Пункты размещают с расчетом, чтобы между ними была прямая видимости и обеспечена их сохранить на период строительства. Длины сторон назначают от 100 до 400 м. На генеральном плане выбирают исходное направление. На исходном направлении намечают точки А и В (рис.147) и графически определяют их координаты. Используя координаты пунктов геодезической сети и точек А, В, решают обратные геодезические задачи, получая разбивочные элементы d₁ и d₂. По разности дирекционных углов вычисляют разбивочные углы β₁ и β₂.

Для исключения грубых ошибок следует вынести на местность третью точку С.

Так как координаты точек А, В, С определялись по генплану графически, то точность их построения на местности составит примерно 0,3 мм в масштабе плана. На эту величину сместим весь комплекс проектируемых сооружений.

Вынос основного направления производят полярным способом, используя разбивочные элементы d₁, d₂, d₃ и b₁, b₂, b₃. Полученные точки А, В, С закрепляют деревянными кольями.

Таким образом выполняется проектирование строительной сетки и вынос исходного направления при строительстве новых сооружений. При реконструкции или расширении строящегося предприятия строительную сетку разбивают как продолжение существующей. Если пункты старой сетки не сохранились, то восстанавливают на местности оси существующих сооружений, с которыми связаны возводимые сооружения.

После выноса в натуру исходного направления приступают к детальной разбивке строительной сетки. Из ряда способов наиболее широкое распространение получили два:

· осевой;

· редуцирования.

·

Осевой способ заключается в следующем. Используя исходные направления, на местности строят две строго перпендикулярные оси (рис. 148) АВ и АС, пересекающиеся в середине площадки. Так как исходные направления вынесены на местность с точностью линейных измерений 1:2000, а угловые – 30″, то угол ВАС может значительно отличаться от прямого. Поэтому его измеряют теодолитом типа 2Т2 двумя – тремя приемами, линейными поправками Δd_Cи Δd_Висправляют положение точек С и В, чтобы оси были перпендикулярны.

Вдоль осевых направлений от центра откладывают отрезки, равные сторонам сетки. В конечных точках В, С, К, N строят прямые углы и продолжают разбивку по периметру сетки. Закончив разбивку, временные знаки заменяют на постоянные. Заполняющие пункты сетки разбивают створными засечками.

Осевой способ целесообразно применять или на небольших площадках, или там, где требуется высокая точность разбивочных работ и ошибками взаимного положения пунктов 3 – 5 смможно пренебречь.

Для обеспечения съемочных и разбивочных работ на больших территориях строительную сетку создают способом редуцирования.

В этом способе построения сетки выполняется в такой последовательности:

· предварительная разбивка;

· точное определение координат;

· уравнивание сети;

· редуцирование;

· контрольные измерения.

При предварительной разбивке все пункты сетки выносятся на местность с точностью линейных измерений 1:2000 и угловых – 30″. Например, по створу линии АВ, задаваемого теодолитом, строят проектные отрезки и закрепляют их временными пунктами (колышками) (рис.149), получая точки 1, 2, 3 … От этих точек створно-линейным способом получают точки 5, 6, 7…

Точное определение координат выполняют проложением светодальномерной полигонометрии. С этой целью в настоящее время применяют электронные тахеометры. На больших площадках сетку строят в два этапа. По периметру прокладывают полигонометрию 1-го разряда, а по заполняющей сети – 2-го разряда.

Уравнивание сети. В результате уравнивания полигонометрических построений, вычисляют точные значения координат пунктов строительной сетки.

Редуцирование. Так как предварительная разбивка пунктов строительной сетки выполнялась с точностью порядка 1:2000, то координаты временных пунктов будут значительно отличаться от проектных значений. Для нахождения на местности проектного положения пунктов нужно определить угловые (b) и линейные (d) элементы редукции (рис.150).

Эти элементы определяются путем решения обратных геодезических задач по фактическим и проектным координатам. Для схемы (рис. 150) проектный угол b равен

.

На каждый пункт составляется чертеж редуцирования, на котором показывают элементы редукций и дирекционные углы направлений.

На местности редуцирование выполняется следующим образом. Над временным пунктом n11′ устанавливают теодолит и от направления n11′×n12′ строят при двух положениях вертикального круга угловой элемент редукции. По этому направлению откладывают линейный элемент редукции d. Таким образом, на местности будет определено проектное положение пункта строительной сетки n11. Аналогично редуцируют все относительные пункты сетки.

Проектное положение пунктов сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или металлические трубы с приваренными сверху металлическими пластинами размером 200×200мм. Снизу металлического знака перпендикулярно к трубе, приваривают небольшие пластины – якорь. Закрепление постоянного пункта производят следующим образом. Центр отредуцированного пункта фиксируют двумя взаимно перпендикулярными проволоками, закрепленными на кольях (рис. 151).

На месте проектного центра бурят скважину и устанавливают постоянный центр. По меткам на кольях натягивают струны и керном намечают положение проектного центра на пластине.

Контрольные измерения. После закрепления сетки постоянными знаками выполняют контрольные измерения – линейные и угловые. Линейный контроль заключается в проверке отдельных линий в заполняющих сетях. Ошибки взаимного положения пунктов не должны превышать 2 см. Угловые измерения выполняют на пунктах, расположенных в шахматном порядке (рис. 152).

Отклонение измеренного угла от 90º не должно превышать удвоенного значения средней квадратической погрешности построения угла (в нашем случае 2m_b= 40″).

По пунктам строительной сетки прокладывают ходы нивелирования III и IV классов.

· ОСНОВНЫЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ

Разбивка главных, или основных, осей называется основными разбивочными работами. Общими принципами основных работ являются:

· наличие исходной разбивочной основы (пункты геодезической сети, границы кварталов, углы капитальных зданий и сооружений и т.д.);

· координаты исходных пунктов и элементов проекта должны быть в единой системе координат;

· выбор способа разбивки зависит от вида сооружения, схемы построения разбивочной основы, наличия приборов.

Из всего многообразия способов и схем разбивки можно выделить несколько из них: разбивка от пунктов строительной сетки; вынесение проекта с пунктов теодолитного или полигонометрического хода, также с пунктов, закрепляющих линию застройки; разбивка от существующих строений.

При наличии на площадке строительной сетки разбивку выполняют способом прямоугольных координат (рис. 153).

Рис. 153. Разбивка здания от пунктов строительной сетки

Установив теодолит в пункте №12, визируют на пункт №20 и откладывают расстояние Δx = 46,00, полученную точку Р закрепляют. Теодолит переносят в точку Р и при двух положениях вертикального круга строят прямой угол. По этому направлению откладывают отрезок Δy = 25,00 ми закрепляют точку А1. По створу Р-А1 откладывают проектную длину здания 60,00 м и закрепляют точку А9. Аналогично от пунктов №20 и №23 выносят точки Д1 и Д9. После закрепления точек на каждой из них устанавливают теодолит и проверяют взаимную перпендикулярность осей. Отклонение от прямого угла не должно превышать 30″. При больших отклонениях точки перемещают. Так же следует проверить расстояния между осями.

Для разбивки основных осей с пунктов полигонометрических или теодолитных ходов применяют способы полярных координат, угловых и линейных засечек. Последовательность разбивки осей полярным способом рассмотрим на примере построений, приведенных на рис. 154.

Рис. 154. Разбивочный чертеж

На точке 8 устанавливают теодолит. Одновременно по створу линии 8-А1 откладывают проектное расстояние 29.63 м, в пересечении проектного угла и проектного расстояния отмечают точку А1¢β = 67º05bи при любом положении вертикального круга, от направления 8-5, строят проектный угол ₁. При другом положении вертикального круга снова строят проектный угол, и отмечают его положение А1₂ на колышке. Из построенных двух точек А1₁ и А1₂берут среднее. Для контроля проектное расстояние измеряют повторно. Расхождение между двумя измерениями не должно превысить 1 см. Аналогично строят точку А11 от пункта 7 и для контроля от пункта 3.

Аналогично строят точку А1 от пункта 8 и для контроля от пункта 3.

Для контроля правильности построения углов здания сторону А1 – А11 измеряют дважды. Расхождение между построенной и проектной длинами линий в относительной мере не должно превышать 1:3000. При несоблюдении допустимого расхождения одну из точек перемещают по створу в нужную сторону.

После перенесения на местность линии А1 – А11 строят остальные точки контура здания. Теодолит устанавливают в точке А11, ориентируют его по линии А11 – А1 и при двух положениях вертикального круга строят прямой угол, по этому направлению откладывают проектный отрезок А11 – В11 и получают точку В11.

Затем с теодолитом переходят в точку В11 и аналогично предыдущим действиям получают точку В1. С точки В1 строят точку А1. Расхождение в положении построенной точки А1 с исходной точкой А1 является абсолютной линейной невязкой, она не должна превышать 1:3000.

Так как точки А1, А11, Б11, Б1 в процессе строительства будут уничтожены, то для сохранения осей на весь период строительства каждую из них закрепляют створными знаками (рис. 155) 1, 2…16. Места закрепления осей выбирают с учетом сохранности их на период строительства. Знаки устанавливаются вне зоны земляных работ, в местах свободных от складирования и т.п. В качестве знаков используются обрезки труб (рис. 156), арматуры, к нижней части которых приваривают якорь, а на верхней части делают насечку, которая отмечает центр знака. Для установки знака бурят скважину и заливают бетонным раствором.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: