3.4 Құрылыстың негізгі өстерін бөлу тәсілдері

Құрылыстың негізгі өстерін бөлу құрылыстың жобалық-техникалық құжаттарында жүргізіледі. Жұмыс құжаттарынан басқа бөлу жұмыстары үшін қосымша мәліметтер мыналардын тұрады:

− фундаменттің планы, бірінші және типтік қабаттың пландары;

− қисық сызықтағы орындаушы сызба;

− геодезиялық негіздің сызбасы және координаталардың каталогы;

−құрылыстық бас жоспар;

Жобалаушы және түзетілген бас жоспардан басқа құрылыстық бас жоспарда барлық уақытылы құрылым және коммуникация көрсетіледі. Сонымен қатар транспорттық жүйенің және олардың зоналарының қозғалысының орналасуын, құрылыстық материалдардың және құрылымдардың жиынын береді.

Құрылысты бөлудің негізгі әдістеріне жататындар: полярлық координаталар, бұрыштық қиылыстыру, сызықтық қиылыстыру және тік бұрышты координаталар, қиылыстыру тәсілдері. Осы аталған тәсілдердің ішінен қайсысын пайдалану және қолдану салынатын құрылыстың, обьектінің орналасуына, оның түрі мен мөлшеріне және өлшеуді орындау мүмкіншіліктеріне, салынбақшы құрылыстың түрлеріне, тұрғызу шарттарына, тірек торлары қосындарының түрлеріне, құрылыс салу сатыларына және басқа да факторларға байланысты.

Ауылшаруашылығандағы ішкі кварталдық тұрғылықты құрылыста үйлердің пландық жағдайының дәлдігі және басқада обьектілер аса талапты қажет етпейді. Сызықтық және бұрыштық бөлу элементтері графикалық әдіспен анықталады. Яғни бас жоспардың графикалық пландағы масштабының дәлдігіне байланысты.

Сурет 10. Құрылыста полярлық әдіспен обьектіні ауыстырудағы бөлу жұмыстары

Инженерлік-геодезиялық Құрылыстың түріне, өлшеу жағдайына және тұрғызудың дәлдік талаптарына байланысты өстерді бөлу әртүрлі әдістермен орындалады: полярлық немесе тікбұрышты координаттар; бұрыштық, сызықтық

және створлық қиысу, тұйықталған үшбұрыш және т.б.

Полярлық координаттар әдісі.Нүктелерді түсіру кезінде полярлық координаттар әдісі қолданылады. Полюске қарай теодолиттік жүрістің нүктесін қабылдай отырып (сурет 11, б), сызықты полярлық өске қарай теодолитпен 1-ші нүктеге орнатып βi бұрышын, ал лентамен рулеткамен si қимасы өлшенеді.

а-линиялық; б-полярлық; в-бұрыштық; г-створлық;

Сурет 11. Түсіріс сызбаларының контурларының әдістері.

Тікбұрышты координаттар әдісі. Бұл әдісті құрылыс алаңында құрылыс торы болғанда, ал қала құрылысында жерге салудың қызыл сызығы болған жағдайда қолданған орынды.

Бөлу жұмыстарының әдісінде геодезиялық негіз АВ –дан бастап жобаланатын нүкте Р-ге дейін көбінесе құрылыстық тордың сызығына, полигонометрия немесе теодолиттік жүрістке (12-сурет) тік бұрышты координата х және у А нүктесіне қатысты болады.

Сурет 12. Тік бұрышты координаттар әдісі бойынша бөлу.

Тура бұрыштық қиысу әдісі. Көп жағдайларда құрылыс алаңының жағдайы сызықтық тұрғызуларға қиындық туғызады және де құрылыстың анықталатын нүктесі бөлу торларының пункттерінен алшақ орналасса, онда С нүктесін β₁ және β₂ бұрыштарын қиыстырып тұрғызу жолымен шығарған ыңғайлы (13-сурет).

β₁ және β₂ бұрыштары дирекциялық бұрыштардың айырмасы ретіндегі кері геодезиялық есепті шешу жолымен анықталады.

β₁ = α _P1P2 - α _P1C , β₂ = α _P2P1 - α _P2C

C

d₁ d₂

β

P₁ β₁ β₂ P₂

Сурет 13. Тура бұрыштық қиысу әдісі бойыншы бөлу

Сызықтық қиысу әдісі. С ізделінген нүктені жерде P₁С және P₂С радиустарымен жүргізілген екі доғаның қиылысуы нәтижесінде алады (14- cурет). d₁ және d₂ ұзындығы өлшеу құралының ұзындығынан артық болмаған жағдайда жақсы нәтиже алуға болады.

С

d₁ d₂

P₁ P₂

Сурет 14. Сызықтық қиысу әдісі негізінде бөлу

Створлық қиысу әдісі. Ізделінген нүктенің жердегі орны салынып жатқан құрылыстың қарама-қарсы бөліктерінде бекітілген екі өстің қиылысуымен анықталады. ( 15-сурет).

Створларды мүмкіндігінше екі теодолитпен бірмезгілде өлшеп тұрғызады. Тексеріс үшін құрылыстың ерте салынған және бекітілген нүктелерінен өлшем алады.

І

І ІІ

ІІ

Сурет 15. Створлық қиылысу бойынша бөлу

Жалпы ескертулер: Құрылыстың түріне байланысты бөлу өсін құру жағдайының өлшеулері мен талаптарының дәлдігі мына тәсілдермен: далалық және тік бұрышты координаттармен, створлық таңбалармен, тұйық үшбұрыштармен жасалады.[14]

Жер бетіне жобаның дәлдігін шығару формуласы:

(24)

мұндағы, -бөлу жұмыстарының қатесі

-жер бетіндегі нүктенің айқындалған нүктесі

-бастапқы мәліметтер қатесінің әсері

Бөлу жұмыстарының қатесі жер бетінде жобалық сызықтар мен бұрыштарды құру тәсіліне, яғни құрылыстың геометриялық бөлінуіне байланысты болады. Бұл қателіктердің мәндері геодезияда белгілі формулалар бойынша есептеледі.

Бөлу нүктелерінің айқындалу қатесі құрылыс немесе жер бетіндегі биіктікте орналасқан визирлік нысананы жобалау тәсілімен, белгіге өстің бекітілуі және белгі басындағы бөлу нүктесінің белгілеу тәсілімен анықтайды. Оптикалық центрирлері бар визирлік маруаларды қолдана отырып, металдық бастың нүктесін 1мм-ге жуық орташа қателікпен анықтауға болады. Жүзі үшкір жіптің тіктеуішті қолдануымен бұл қате жабық жерлерде 2-3мм-ге дейін, ал желді ашық жерлерде 3-5мм-ге дейін көбейеді. Өстерді дәл бөлу кезінде теодолитке бекітілген белгінің басы көрінсе, онда визирлік нысана ретінде белгіге көбінесе қарындаш, шеге, түйреуіш орнатылады. Бұл жағдайда айқындалу дәлдігін 1,5-2мм-ге дейін жеткізуге болады. Сол себепті айқындалған қателіктердің мәні геодезиялық жұмыстар өндірістің жобасында алдын-ала орнатылып, құрылысты бөлу кезіндегі есептерге қоюға болады.

Бастапқы мәліметтер қатесінің әсері, яғни тірек пункттеріндегі қателіктер бөлу жұмыстарының дәлдігі үшін қиын тапсырма болып табылады.

Жалпы қателіктер әсерінің түрі С жобалық бөлу нүктелерінің 1 және 2 бастапқы пункттер координаттарында корреляциялық матрица түрінде болады.

(25)

мұндағы, В-бөлудегі берілген пункттер қателер әсерінің матрицасы

(26)

мұндағы, -в-ға қатысты транспориленген матрица

-бастапқы пункт координатасындағы корреляциялық қателер матрицасы, 2 пункт үшін

(27)

мұндағы, және-бастапқы пункттердің абсцисса және ординаталарының стандартты ауытқуы

-кореляциялық кезеңдері, ол тең

(28)

мұндағы, -менмәндері арасындағы коррекляция коэффициенті.

Торларды жобалау кезінде координата өстеріндегі қателерін құрайтын және олардың корреляциялық кезеңдері әдетте белгісіз болғандықтан оның жақындатылған мәнін тәжірибелі зерттеулерден табылған немесе алдында орындалған өндірістік жұмыстардан есептеу арқылы алады. Профессор В.А. Коугияның зерттеулеріне сәйкес, бірінші жақындау ретінде координаттағы орташа квадраттық қателікті қабылдауға болады.

(29)

мұндағы -бастапқы пунктіндегі жалпы қате және аттас координаталар бастапқы шекаралас пункттер үшін корреляциялық кезеңдер.

(30)

Алшақ пункттер торлар координаталары арасы мен шекаралас пункттерінің әр аттас координаталар арасындағы корреляциялық байланысты болдырмау керек.

(28), (30) формулалар және белгіленіп жіберілгендер бөлу жұмыстарының түрлі тәсілдерінің нәтижесінің дәлдігінде қолданылады.

Далалық координаттар тәсілі.

Көбінесе бұл тәсіл полигонометрия пункттерінен жобадағы нүктені натураға шығару үшін қолданылады. Құрылыстың С нүктесі жобалық бұрышын жерде құру жәнежобалық арақашықтықты бөлу жолымен анықталады.жәнемәндерін кері есептің шешуімен табамыз.

(31)

Сонымен қатар, 1, 2 пункттерінің координаталары және дирекциондық бұрышы бөлудің негізін құрылуынан белгілі; С нүктесінің координатасы құрылыс жобасының жүйесінде берілгендей болады.

Жер бетіндегі С нүктесін тексеру үшін екінші пункттегі бұрышын өлшеп және есептелген мәндерін салыстырамыз.

Белгілі болғандай анықталған С нүктесінің орындалатын координаталары мынаған тең:

;

(32)

С нүктесінің құрылыс дәлдігіне бастапқы пункттерінің қатесі,жәнебұрышын құру қатесі жәнежобалық арақашықтықты бөлуі әсер етеді. Қателік теориясына сәйкес (28) теңдеуден

Құрылыстық жұмыс қатесінің әсерімен С нүктесінің жалпы қатесі, далалық координаттар тәсілінде былай болады.

немесе

(33)

Жер бетіндегі жобалық бұрышты құру дәлдігі аспаптық, сыртқы ортаныңөз өлшемдерінің визирлеу және есеп алу қатесі әсерінен болады. Центрлеу және редукциялау қатесі жобалық бұрышты құру дәлдігіне әсерін тигізбейді

Центрлеу қатесі кездейсоқ жағдай туғызады. Оның бұрыштық элементі 0-ден-ге дейін ауысуы мүмкін. Сонымен қатар центрлеудің сызықтық элементі де алынатын центрлеудің қатынасын 0-ден максимальді мәнге дейін өзгереді.

Демек, орташа квадраттық мәні белгілі болғандықтан (оптикалық центрлеу үшін 0,5-1мм, жіптік тіреуіш үшін 3-5мм) (33) формуланың нәтижесі бойынша оны былай жазуға болады.

(34)

Интегралдауды қолдана отырып мынаны табамыз:

немесе

(35)

(35) формуладан көргеніміздей, бөлінген бұрышының мәні бөлу нүктесінің орнындағы центрлеу қатесінің әсерінен болады.болғанда, яғни бөлінген нүктесі қатесінің әсері минималды болады.бұрышы көбейген сайын қате де жоғарылайды. Сондықтан жобаны дайындаған кезде бөлу нүктелеріненполярлық бұрышы 90⁰-тан кем болатын бастапқы пункттерді алу керек.

жәнеболғанда,

(36)

Центрлеу және редукция қателіктерінің әсерінен болғанда,

(37)

және болғанда,

Бөлу жұмысы дәлдігінің редукция және центрлеу қатесінің әсері аз болу үшін бөлетін далалық бұрыш жүзуден аз және жобалық арақашықтық берілген

жақтың ұзындығынан аспау керек (және):

(38)

мұндағы, - 1 және 2 торлар пункттерінің анықталған орташа квадраттық қатесі. b- тор жағынан ұзындығы.

Егер құрылыс торларының арасын корреляциялық байланысымен бөлсек, онда

(39)

С нүктесін бөлу кезінде абсцисса жағынан (38) және (39) формула бойынша орнынақою керек.

Өшірілген нүктені бөлу үшін, болса, екі жағдайда да мынаны аламыз.

яғни, бастапқы мәліметтер қатесінің әсері шекаралас пункттерінің құрылыс торының анықталу дәлдігіне тең.

Тік бұрышты белгілеу тәсілі. Тікті бұрышты белгілеу гидротехникалық құрылыста және көпір жолдарын бөлу кезінде қолданылады. Бұл тәсілде жердегі С нүктесінің жобалық орнында 1 және 2 пункттеріне, жәнебұрыштары бірдей бөлулерде орналасқан. Екі айналымда бұрыштарды оптикалық теодолиттерімен бөледі. 1-2 жақтары белгілеу базисі ретінде қолданылады. Ол бөлу негізі жағы болып және әдейі өлшенеді.жәнебөлу бұрыштары жақтарының дирекциондық бұрышының әртүрлілігі ретінде есептеледі. С нүктесінің жобалық координаталары және 1 және 2 пункттерінің белгілі координаталарының кері есептері бойынша соңғыларын табады.

Белгілі болғандай, тік белгінің орташа квадраттық қатесі мынаған тең.

(40)

немесе ;,

(41)

мұндағы, жәнеқұру бұрыштарының қатесі, сыртқы жағдайларының, инструменталдық, бұрыштық өлшеулердің мәніне қателік әсерін тигізеді.

Координат өстері бойынша бұл қате мына теңдеумен көрсетілген:

(42)

Құрылыстағы бөлудегі басты өсі бағыты мен абсцисса өсі сәйкес келуі кезінде және оған жәнебелгі базисінің параллельді орналасуының мынандай формула шығады:

(42')

Бұл жағдайда -ендік, ал-бөліну нүктесі орнындағы бойлық қатесі. Нүктені бөлу дәлдігінің бағасы үшін тік бұрышты белгілік тәсілін А. Ф. Лютц берілген формулалар бойынша бұрышты құрудың орташа квадраттық қатесінен мүмкіндігінше нүктелердің көп жылжуын есептеуді ұсынды.

а) белгінің базисіне параллельді мөлшерінен нүктенің орташа квадраттық жылжуы

(43)

б) белгінің базисіне перпендикуляр мөлшермен нүктенің орташа квадратық жылжуы

(44)

Белгінің орташа квадраттық мәнін мына формуладан табуға болады.

(45)

(44) , (45) формулалардан көргеніміздей жалпы жағдайда шамасы кезінде тік бұрыштағы белгі тиімді болады.

Бірақ мұндай жағдайда мынаны ескеру керек, берілген бөлу бұрыштары құру дәлдігінде қиылыстыру қателігінің абсолюттік мәні бөлінетін нүктеге дейінгі арақашықтықтың ұзаруымен өсіп отырады. Сондықтан қиылыстыру қателігіне талдау жасаған кезде қиылыстыру бұрышын ғана емес, сонымен қатар базис ұзындығымен b байланысты жәнебөлу бұрыштарының мәнімен бөлінетін нүктеге дейінгі арақашықтықтыесте ұстау керек.

А.С. Чеботаревтың зерттеуі бойынша жәнеболғанда қиылыстырудың анағұрлым пайдалы фигурасы тең бүйірлі үшбұрыш болып табылады. Бұл жағдайда (47) және (48) формулалар мына түрде жазылады:

(46)

және

(47)

(47) формулаға сәйкес, қиылыстырудың салыстырмалы қателігі

(48')

Берілген дәлдігінде мақсатты функцияның бұрыштарын құру мына түрде болады.

(49)

болғанда бұл функцияның минимумы, демек салыстырмалы минималды қате мынаны құрайды.

(50)

Сонымен, тура қиылыстыру бұрышының салыстырмалы қатесі қиылыстыру бұрышы болғандықтан минималды.

Тура бұрыштан қиылыстыру бұрышының ауытқуы кезінде бұл қате -ға пропорцианалды түрде ұлғаяды жәнежәнеболғанда-тан қарағанда екі есе үлкен мәнге жетеді. Бөлу жұмыстары кезінде центрлеу жәнередукция элементтерін олардың әсерін ескермеу үшін, оларды өте кіші мәнгежуықтатуға тырысады. Сондықтан теодолитер мен көздеу маркаларын ереже бойынша, тікелей пункттер центріне орнатады және оптикалық центрирлер көмегімен дәл анықтаулар үшін центрлейді. Егер сигнал берілген кезде аспапты көтеру керек болса, онда алдын ала үстелге мұқият түрде белгілі центрін түсіреді жіне онымен бақылау кезінде аспаптың айналу өсінің проекциясын сәйкестендіреді.

Тұйық үшбұрыш тәсілі. Бөлу нүктесін тура қиылыстыру мен дәлдеу үшін тұйық үшбұрыш тәсілі қолданылады. Бұл тәсілде жер бетіндегі С нүктесін анықтағаннан кейін 1 және 2 тірек пункттерінде жәнебөлінген бұрыштарының дәл мәнін өлшейді. Одан кейін теодолитті С нүктесіне орнатып, үшіншібұрышын өлшейді (алады).

АВС үшбұрышындағы үйлеспеушілікті тең бөліп немесе бұрыш өлшеу мәні мен сәйкес С бөлу нүктесінің координаттарын анықтайды.

Оларды жобалық мәндермен салыстыра отырып, жер бетіне бөлінетін нүктемен қиылыстыратын түзулерді табады.

Үшбұрыштың С нүктесінің орнының дәлдік мәнін анықтау үшін мына формула ұсынылады:

(51)

мұндағы, және- қиылыстыру базисінжәне оның азимутының анықталу қателігі. Ақырғы екі мән бастапқы мәндердің қателігінің әсерін өрнектейді.