geodezia_v_voprosakh_i_otvetakh

Рис. 9.20. Проверка вертикальности колонн боковым нивелированием

Вертикальность одного ряда колонн можно проверить с помощью выверенного теодолита. Особое внимание при поверке следует обратить на перпендикулярность оси вращения зрительной трубы и оси вращения теодолита. Для выверки колонн на местности выбирают линию АА´, параллельную оси колонн на расстоянии не более одного метра от нее. Теодолит устанавливают в точке А и визируют на А´. По рейке с делениями, приложенной к верхней и нижней рискам колонны, снимают отсчеты а. Если отсчеты одинаковы, то колонна вертикальна, в противном случае отклоняется от отвесной линии. Разности отсчетов служат основой для рихтовки колонн. Основным источником погрешности бокового нивелирования является не горизонтальность рейки. Поэтому рейки должны быть снабжены уровнем.

9.25. Что такое геодезическая разбивочная основа на нулевом горизонте?

Геодезические разбивочные работы при возведении зданий и сооружений до устройства перекрытия первого этажа завершают обслуживание нулевого цикла строительства. Перекрытие первого этажа называют нулевым или исходным монтажным горизонтом. Для возведения элементов и конструкций зданий и сооружений, находящихся выше нулевого монтажного горизонта, т. е. надземной части. На исходном монтажном горизонте создается плановая геодезическая сеть. Пункты этой сети по мере возведения здания являются опорными для передачи

211

плановых координат на вышележащие монтажные горизонты и разбивки монтажных осей. Виды и точность разбивочной основы зависят от методов производства строительно – монтажных работ, этажности зданий и конструкторских решений.

Рис 9.21. Схема построения осей на	Рис. 9.22 .Разбивочная сеть на
нулевом монтажном горизонте	нулевом монтажном горизонте

Основные оси зданий закрепляют на верхнем срезе цоколя будущего здания (рис 9.21). Для этого от створных знаков 1´-1", закрепляющих на местности основные оси, теодолитом при двух кругах на цоколе намечают осевые риски карандашом или острым предметом. Осевые риски закрепляют штрихами, проведенными с обоих сторон этой риски на одинаковом расстоянии масляной краской. В дальнейшем, по мере возведения здания риски на цоколе служат для переноса осей на выше лежащие монтажные горизонты.

При возведении зданий повышенной этажности или в зданиях и сооружениях с высокими требованиями к точности возведения, на нулевом монтажном горизонте создается внутренняя разбивочная основа в виде правильных геометрических фигур (рис.9.22). Для зданий и сооружений, имеющих большую ширину и выступы, сети строятся из треугольников, геодезических четырехугольников, центральных систем и их комбинаций. Для закрепления пунктов на нулевом монтажном горизонте используют закладные части перекрытия, на которых керном делают углубления.

9.26.Как передать оси на монтажные горизонты наклонным лучом?

Внастоящее время при возведении надземной части здания применяют два способа передачи осей на монтажный горизонт (этаж): наклонным лучом и вертикальным лучом. Выбор метода зависит от этажности здания, конструктивных особенностей, способа монтажа и размеров строительной площадки.

Передачу осей наклонным лучом выполняют путем их проектирования на этажи здания (рис. 9.23). При этом теодолит

212

устанавливают над створной точкой 5 и визирную ось направляют на метку оси 4, закрепленную на цокольной части здания.

Рис. 9.23. Передача осей на монтируемый этаж наклонным лучом 1 – установочные (монтажные) риски, 2 – карандаш, 3 – основные оси, 4 – базовые оси,

5 – створная точка

Наводящими винтами алидады и зрительной трубы наводят центр сетки нитей на риску. Открепляют трубу и, поворачивая ее в визирной плоскости, направляют на монтируемый этаж. Помощник, находящийся на этом этаже, ставит карандаш 2 острием на поверхность бетона и перемещает его по указанию наблюдателя до тех пор, пока изображение его в поле зрения трубы не совпадет с перекрестием нитей. В этот момент по команде наблюдателя помощник проводит на поверхности бетона тонкую линию. Для ослабления инструментальных погрешностей ось передают при другом положении круга. В качестве оси принимают средину между двумя рисками. Перед выполнением данной работы теодолит тщательно юстируют.

Аналогично переносится ось на противоположной стороне здания. От этих точек разбивают все необходимые оси на монтажном горизонте.

Способ перенесения осей вертикальными плоскостями, задаваемыми теодолитами имеет целый ряд недостатков:

для закрепления знаков створного крепления осей вокруг строящегося здания требуется значительное свободное пространство и отсутствие препятствий вдоль линий визирования;

передача осей возможна на сравнительно небольшую высоту, так как при увеличении высоты здания падает точность разбивки, поскольку возникает необходимость визирования либо на большие расстояния, либо при больших углах наклона;

с одной установки теодолита определяется лишь одна точка на оси, не указывающая ни ее направления, ни положения по отношению к перпендикулярным к ней осям;

213

работа на верхних горизонтах небезопасна, так как для обеспечения видимости приходится устанавливать визирную цель вблизи от грани наружной стены.

9.27. Как передать оси на монтажный горизонт вертикальным проектированием?

Передачу осей вертикальным лучом выполняют с помощью приборов вертикального проектирования (зенит – приборы). Они обеспечивают высокую точность ( в пределах 3 – 4 мм на высоту 30 этажей). Для передачи осей по вертикали необходимо наличие отверстий в плитах перекрытий, расположенных на одной вертикали (рис.9.24).

Оси на монтируемый этаж передают следующим образом. Зенит прибор устанавливают над базовым знаком 1. С помощью оптического отвеса тщательно центрируют его над знаком 1 и приводят в рабочее положение. Над отверстием в перекрытии устанавливается палетка, выполненная из оргстекла и имеющая квадратную сетку с делениями от 2 до 10 мм. Среднее из четырех пар отсчетов по координатной сетке палетки принимают в качестве проекции на нее точки над которой сцентрирован зенит – прибор. Эти отсчеты снимают по координатной сетке после поворота зенит – прибора вокруг вертикальной оси на 90º.

Рис. 9.24. Передача разбивочных осей зенит прибором 1 – базовый знак с установленным над ним зенит – прибором, 1 – прозрачная пластина,

3 – промежуточные оси, разбиваемые от базовых знаков

9.28. Расскажите о приборах, применяемых для передачи осей вертикальным проектированием?

В настоящее время приборы вертикального проектирования находят широкое применение при передаче осей на монтажные горизонты. Они подразделяются на оптические (рис. 9.23.а) и лазерные (рис. 9.23.б). По способу установки визирной оси в отвесное положение их делят на уровенные и с компенсатором.

214

Рис. 9.25. Современные приборы вертикального проектирования а)оптический FG – L100, б) лазерный LV1

Оптический прибор FG – L100 является аналогом известного PZL – 100, который выпускался ранее фирмой Carl Zeiss Jena. Он является лучшим прибором в своем классе и в настоящее время не имеет аналогов. Он позволяет передать плановое положение точки на высоту 100 м с точностью ±1 мм. Имеет надежный компенсатор с воздушным демпфером.

Лазерный прибор вертикального проектирования LV1 производства фирмы SOkkil имеет лазерный луч видимого диапазона, насыщенного красного цвета. Это позволяет исполнителю наблюдать пересечение всех плоскостей на расстоянии до 100 м. Центрирование над точкой производится встроенным лазерным центриром на расстоянии до 5 м. Диаметр лазерного пятна на расстоянии 100 м не превышает 7 мм.

9.29. Как подготовить конструкции к монтажу?

Как бы точно не были переданы и сгущены оси на монтажном горизонте, но если собираемые конструкции по каким – либо причинам имеют размеры, отличающиеся от проектных, высокого качества монтажа не добиться. Поэтому принято до начала монтажа проверять размеры конструкций. Параллельно с этим на них наносят отдельные метки – риски, обозначающие пересечение тех или иных плоскостей с гранями конструкций. Такая предварительная разметка значительно облегчает и ускоряет процесс монтажа. Так, например, на нижней и верхней частях колонн, устанавливаемых в фундаменты типа «стакан», наносят осевые риски, соответствующие следам вертикальных плоскостей, проходящих через оси фундаментов. Кроме того, в нижней части колонны наносят горизонтальную черту и измеряют рулеткой расстояние до нее от верха

215

колонны, подкрановых консолей и т.п. В дальнейшем передают отметку на эту черту и сразу вычисляют по измеренному расстоянию отметку детали в верхней части колонны, не поднимаясь на нее с инструментом.

Если на стеновых панелях на заранее выбранном расстоянии от кромки, порядка 200 – 300 мм нанести след разбивочной оси, то для установки панели в проектное положение в плане достаточно совместить отмеченный след с разбивочной осью хотя бы с помощью отвеса.

9.30.Как передать высотные отметки на монтажный горизонт?

Вотдельных случаях при возведении надземной части зданий и сооружений, кроме плановых разбивочных осей передают и проектные высотные отметки. При этом один из способов передачи отметок (рис.9.23) предполагает использование подвешенной рулетки 3 с грузом 2 и двух нивелиров. В соответствии с рис.9.26 отметка точки М равна

HM = Hpп + a + (c – d) – b

(9.16)

Поэтажную передачу проектных отметок применяют в основном при возведении монолитных и кирпичных сооружений. При возведении надземной части полносборных зданий отметки на монтируемый этаж не передают, так как отметки можно посчитать по самим элементам.

Рис.9.26. Схема передачи высотных отметок на монтажный горизонт

9.31.Что такое исполнительные съемки?

Исполнительные съемки выполняют для установления фактического положения элементов и конструкций относительно осей и проектных отметок, а также для определения размеров и фактического положения зданий и сооружений на местности после возведения. Исполнительные съемки сопровождают строительство, начиная от разбивки осей и до завершения. В зависимости от этапа строительства исполнительные съемки подразделяют на текущие и окончательные.

Текущая исполнительная съемка ведется в процессе строительства, по мере возведения здания. Она завершает каждый вид строительно – монтажных работ. Результаты ее являются основным техническим

216

документом, позволяющим судить о качестве выполненных работ, подсчитать их объемы, а также принимать решение о возможности продолжения строительно – монтажных работ.

Исполнительной съемке подлежат те элементы и части здания, от правильного положения которых зависит прочность и устойчивость всего сооружения. Особое внимание следует обращать на исполнительную съемку частей и конструкций сооружений, подлежащих засыпке грунтом. Точность измерений при исполнительной съемке должна быть не ниже точности разбивочных работ.

Текущей исполнительной съемке обязательно подлежат: дно котлована после его зачистке, оголовки свай, опалубка и закладные детали монолитных фундаментов, возведенные фундаменты, фундаменты стаканного типа, фундаментные плиты, анкерные болты под оборудование, технологические отверстия для ввода подземных коммуникаций. При возведении надземной части здания на каждом монтажном горизонте выполняется исполнительная съемка планового положения колонн, панелей, блоков, их вертикальности, закладных деталей, оконных и дверных проемов и т.п. На рис.9.27 приведен пример исполнительной съемки стаканов фундаментов под железобетонные колонны.

Рис 9.27. Фрагмент исполнительного чертежа фундаментов под колонны

Особое внимание следует уделять исполнительной съемке при строительстве подземных коммуникаций. При этом определяют плановое положение оси коммуникации, соблюдение проектных уклонов, а также выполняют подсчет объемов земляных работ.

Окончательную исполнительную съемку выполняют с целью составления исполнительного генерального плана, который является основным документом при эксплуатации сооружения. Исполнительный генплан используется при проектировании расширения и реконструкции сооружения, а также при ремонтных работах. На нем показывают координатную сетку, пункты планово – высотного геодезического обоснования, центры строительной сетки, рельеф, существующие и вновь

217

построенные здания и сооружения. Построенные объекты наносят на исполнительный план только после приемки их государственной комиссией.

9.32.Какие виды деформаций возникают при эксплуатации зданий и сооружений?

Перемещение фундаментов и всего сооружения вниз называется осадкой. Перемещение фундаментов вверх – подъемом или выпучиванием, а перемещение в сторону – горизонтальным смещением или сдвигом.

Вертикальные деформации подразделяются на равномерные, неравномерные и просадки. При равномерной деформации все точки сооружения за одно и тоже время перемещаются на одну и туже величину. При этом не происходит коренного изменения основания сооружения.

При неравномерной деформации точки сооружения перемещаются во времени на разные величины. Это вызывает крен, прогиб, перекос, кручение и трещины сооружения.

Просадки – это деформации, которые носят провальный характер. Причиной их является коренное изменение состояние основания, например, уплотнение макропористых грунтов при их замачивании, оттаивание мерзлых грунтов, выпирание грунта из – под сооружения и т.п.

Смещение сооружений в горизонтальной плоскости происходит вследствие бокового давления грунта или на оползневых участках. В этом случае сооружение перемещается вместе с оползнем.

9.33.Расскажите об организации наблюдений за деформациями сооружений?

Наблюдения за деформациями выполняют с целью выявления

устойчивости сооружения, проверки правильности проектных расчетов, установления причин и закономерностей для прогнозирования развития деформаций с целью предупреждения разрушения сооружения и принятия мер, обеспечивающих нормальное его состояние.

Для сложных и уникальных сооружений наблюдения за деформациями выполняют с начала возведения и продолжают в течение всего периода строительства, а в большинстве случаев и в течение всего периода эксплуатации.

Наблюдения, выполняемые через определенные промежутки времени называют систематическими. Параллельно с геодезическими наблюдениями выполняют специальные наблюдения за изменением состояния грунтов и подземных вод, температуры тела сооружения, изменением метеоусловий и т. п.

Для выполнения наблюдений составляют специальный проект, который содержит: техническое задание на производство работ; общие сведения о сооружении, природных условиях; схему геодезических

218

опорных пунктов и марок; методику наблюдений и их обработки; расчет точности измерений; календарный план наблюдений; состав исполнителей.

9.34. Расскажите о наблюдениях за осадками и деформациями зданий и сооружений?

Для измерения осадок и деформаций сооружения в его теле закладывают марки, положение которых определяется относительно неподвижных реперов, расположенных на некотором расстоянии от сооружения (вне зоны действия осадок). При выборе места установки реперов учитывают требования к производству нивелирных работ, В течение всего периода наблюдений должен быть обеспечен удобный подход к реперу. Всего в районе наблюдений должно быть не менее трех глубинных реперов.

Осадочные марки закладывают так, чтобы по результатам измерений можно судить о величине деформации сооружения (осадка, крен, перекос). На рис. 9.28. приведена примерная схема размещения осадочных марок в одном из цехов промышленного предприятия.

Рис. 9.28. Примерная схема размещения осадочных марок производственного здания

При расчете точности выполнения измерений исходят из допустимой величины осадок для данного сооружения. Так для конструкций промышленных предприятий допустимая разность осадок составляет 1/500. В большинстве случаев при крене 0.001Н прочность и устойчивость несущих конструкций не нарушается и сооружения эксплуатируются нормально. Для дымовых труб допустимый крен составляет 0.02Н. На эти величины и следует ориентироваться при расчете точности выполнения измерений. Погрешность не должна превышать 5 - 10% от указанных величин.

Нивелирование выполняют короткими лучами методом из середины.

219

Разность длин плеч не должна превышать 10 см. Нивелирные ходы должны по возможности образовывать замкнутые полигоны.

Измерение осадок заключается в периодических повторных нивелированиях марок относительно неподвижных реперов. В результате камеральной обработки получают высоты осадочных марок и сравнивают их с начальными значениями. По окончании цикла наблюдений составляют ведомость отметок нивелирных марок и таблицу осадок. В таблице осадок для каждой марки показывают величину абсолютной осадки между последними циклами наблюдений, суммарную осадку за весь период наблюдений и фактическую нагрузку на основание. По результатам измерений строят графики изменения осадок сооружения и строят схему, на которой показаны линии равных осадок.

9.35. Расскажите о применении в строительстве спутниковых методов определения координат точек?

Развитие космонавтики позволило создать спутниковые методы определения координат, в которых вместо неподвижных геодезических пунктов используют движущиеся по орбите спутники. Их координаты с высокой точностью известны в любой момент времени. В настоящее время имеются две спутниковые системы определения координат:

российская ГЛОНАСС (ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система);

американская NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging, Global Positioning System).

Сейчас разрабатывается европейская глобальная навигационная система Галилео. Ожидается, что к 2008 году будет создана сеть из 30 спутников, совместимая с американской системой.

Данные системы позволяют определять приращения координат с точностью m = 5 мм + D10-6. Здесь D – расстояние в км между опорной (с известными координатами) и определяемой точками.

220