конспект лекций по геодезии

засечки.

101

РАЗДЕЛ 13. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА.

13.1. Содержание геодезических работ при детальной разбивке зданий и сооружений.

Детальная разбивка зданий и сооружений выполняется после выноса на

местность главных или основных осей и содержит следующие геодезические

работы:

Разбивку котлована и траншей для производства земляных работ.

Дополнительное закрепление осей в плане и по высоте для обеспечения долговременной сохранности.

Разбивку осей для возведения фундаментов или прокладки инженерных коммуникаций.

Разбивку осей для монтажа строительных конструкций в проектное положение.

Геодезический контроль за установкой конструкций в проектное положение.

При детальной разбивке оси зданий и сооружений определяют взаимное

положение различных конструкций, поэтому к точности их разбивки предъявляют более высокие требования, чем при перенесении проекта на местность.

Точность выполнении геодезических работ при детальной разбивке зависит от сложности сооружения, его высоты или этажности применяемого материала,

технологии возведения и регламентируется СниП (СниП 3.01.03-84), а также ГОСТами “Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.” В зависимости от требуемой точности разрабатывается соответствующая технология геодезических работ и применяются необходимые средства измерений.

Согласно СниП 3.01.03-84 средняя квадратическая погрешность геодезического контроля не должна превышать mr 0.2 , где - предельное отклонение конструкций в строительном допуске.

102

13.2.Способы долговременного закрепления осей сооружений.

Взависимости от продолжительности строительства сооружения, его сложности и высоты, главные или основные оси закрепляются дополнительными створными знаками на расстоянии 20-30м по продолжению осей от их пересечения. Для высотных зданий и сооружений створные знаки закрепляются на расстоянии от 1,5 до 2 Н. места закрепления створных знаков должны иметь ограждения и обеспечивать долговременную сохранность. Закрепление осуществляется бетонными столбами, металлическими стержнями или деревянными столбами. Расстояния до ближайших к сооружению створных знаков устанавливается с учетом нормального обеспечения геодезических работ по восстановлению и проектированию осей на монтажные горизонты. Эти знаки могут служить одновременно и рабочим репером. Для удобства и быстрого восстановления осей при детальной разбивке используют обноску. Обноску сооружают параллельно основным осям на таком расстоянии, чтобы при рытье котлована она не попала в зону земляных работ. Расстояние от края котлована до обноски не менее 3-4м. она представляет собой ограждение из чисто обрезанных досок, закрепленных на деревянных столбах в одной горизонтальной плоскости.

Обноска бывает сплошная (по всему контуру) и не сплошная - скамеечная

(створная), низкая (до 1,5м) и высокая (выше 2м). Широко применяется в строительстве металлическая выдвижная инвентарная обноска, где вместо столбов и досок используется раздвижные трубчатые элементы. Установка верхнего среза обноски в одной горизонтальной плоскости контролируется с помощью нивелира. После устройства обноски на нее теодолитом переносят разбивочные оси при двух положениях круга и закрепляют гвоздями среднее положение. Створная обноска позволяет более быстро восстанавливать или контролировать оси при возведения подземной части сооружения и с помощью тяжелых отвесов передать их на дно котлована или на фундаменты.

103

13.3. Геодезические работы при производстве земляных работ.

Разбивка контура котлована или траншеи для производства земляных работ выполняется согласно разбивочному чертежу, на котором указываются размеры фундаментов, глубина их заложения, разбивочные оси здания. От основных осей на обноске производится разбивка контура котлована в основании и границы верхней бровки, а также контур фундамента. Натянув соответствующие проволочные оси с помощью отвесов на земле производится закрепление контура котлована колышками. Снимают проволочные оси и приступают к рытью котлована.

При выполнении земляных работ постоянно контролируют глубину котлована, не допуская перебора земли. За 100 мм до проектной отметки дна котлована производят зачистку и разбивку сетки квадратов, вершины которых закрепляют колышками в соответствии с проектной отметкой дна. Передача проектной отметки на дно котлована выполняется с помощью рулетки и двух нивелиров (рис.13.1) .Для этого между исходным рабочим репером или обноской и подвешенной на кронштейне рулеткой с натяжением 10 н посередине устанавливают первый нивелир, приводят в рабочее положение и берут отсчет по рейке, установленной на репере или обноске, а затем по рулетке. При значительном удалении рулетки отсчет берут непосредственно на рулетке,

используя подвижную марку - движок, наверхний срез которой наводится средняя нить нивелира. Одновременно по рулетке выполняется отсчет вторым нивелиром, установленным на дне котлована. Отсчет по рейке, установленной на колышке в котловане, соответствующий проектной отметке дна, вычисляется по формуле: в r a (m n) пр , где-n,m отчеты по рулетке, пр -проектная отметка дна. Для контроля передачи проектной отметки нивелирование производится при двух горизонтах инструмента. Для нивелирования больших котлованов на дне закрепляют не менее трех рабочих реперов, отметки на которые передают рассмотренным способом. После зачистки дна котлована и его откосов выполняют исполнительную съемку котлована.

104

Рис. 13.1. Схема передачи проектной отметки на дно глубокого котлована

При разбивке дорожного полотна используются следующие документы

1.Разбивочный чертеж, на котором показаны габариты и оси дорог со всеми проектными данными их плана и профиля (координаты точек поворота,

перекрестков, длины прямых и кривых, их проектные отметки и уклоны,

привязки осей к опорной сети или сооружениям).

2.Продольный профиль дороги.

3.Поперечные профили и чертежи деталей .

Разбивка дорожного полотна в плане осуществляется в первую очередь на основных пикетах. Используя поперечники перпендикулярно продольной оси,

разбивают по линейным промерам габариты полотна, кюветы, колышками закрепляют проектные отметки полотна. Обязательно закрепляют точки нулевых работ, которые являются контрольными пикетами при отсыпке дорожного полотна. Для удобства проведения земляных работ забивают на проектных отметках колья по тем же осям и поперечникам через 20 - 40 м . Промежуточные колья устанавливаются с помощью визирок или методом наклонного визирования теодолитом или нивелиром. Для контроля дорожного полотна по высоте, кроме точек нулевых работ, сбоку от трассы могут закрепляться через 100 - 200 м

рабочие репера, отметки на которые передаются техническим нивелированием с реперов или основных пикетов.

Для прокладки подземных коммуникаций границы траншей разбиваются по обе стороны от продольной оси трассы. По оси трубопровода для производства земляных работ через 5 - 20 м дополнительно забиваются колья. Над центрами колодцев и камер, а также в местах изменения уклонов оси трубопровода

105

устраивают деревянные обноски и выносят ось, а также отметку, которая необходима для контроля укладки трубопровода в проектное положение.

Проектные отметки или уклоны дна траншеи контролируются с помощью нивелира одним из рассмотренных ранее способов. Для облегчения контроля проектных отметок дна траншеи вблизи могут закрепляться рабочие репера. По завершении земляных работ производится исполнительная съемка.

13.4. Геодезические работы при устройстве фундаментов

Фундаменты являются ответственным элементом сооружения, от которого зависит устойчивость и надежность сооружения при последующей эксплуатации.

По конструкции они бывают ленточные, столбчатые, сплошные и свайные, а по способу изготовления - монолитные и сборные. Наибольшее распространение имеют ленточные сборные фундаменты из крупных блоков, столбчатые в виде отдельных опор под колонны и сплошные в виде монолитных плит под все сооружение ( РО АЭС ) .

При разбивке под монтаж сборных ленточных фундаментов их оси переносят с обноски с помощью отвесов на дно котлована или с помощью теодолита наклонным визированием. По вынесенным осям разбивают габариты фундамента в плане. Монтаж начинают с угловых блоков, затем через 15 - 20 м по периметру устанавливают маячные блоки. Между угловыми и маячными блоками по внешней части фундамента натягивается проволока, относительно которой устанавливаются остальные блоки. Отклонение блоков от оси фундамента в плане допускается + 10 мм . С помощью нивелира контролируется их установка по высоте, отклонение не должно превышать 10 мм. При возведении фундаментов одновременно выполняют разбивку вводов в здание подземных коммуникаций,

предусматривая необходимые отверстия. По завершении возведения фундамента верхняя поверхность нивелируется и выравнивается бетоном в одной горизонтальной плоскости.

При возведении монолитного фундамента первоначально устанавливают опалубку. Низ щитов совмещают с закрепленными на дне котлована осями. Верх

106

щитов в плане устанавливается при помощи отвесов (если используется обноска)

или с помощью теодолита боковым нивелированием, когда рейка прикладывается к внутренней поверхности щита горизонтально. Допускается отклонение осей опалубки от проектного положения + 10 им . Проектные отметки верха фундамента открашиваются на внутренней поверхности щитов. Передача отметок выполняется нивелиром от ближайшего репера с погрешностью 3 мм.

Способы монтажа фундаментов под несущие колонны зависят от их устройства. Под железобетонные колонны , как правило, используется фундамент стаканного типа. Монтаж стаканов осуществляется с крайних или угловых путем совмещения осевых рисок с проволочными осями обноски или с помощью теодолита и рулетки. Отклонение осей фундамента от проектного положения не должно превышать 5 мм. Для бетонирования колонн отметка дна стакана должна быть ниже проектной на 20 - 30 мм. При установке колонн в стаканы производят совмещение осей на стакане с осями на колонне, используя кондуктор или клиньи заливают бетоном.

В фундаментах под металлические колонны с анкерным креплением перед бетонированием производится установка анкерных болтов с помощью металлического или деревянного шаблона, устанавливаемого сверху опалубки.

Выверка анкерных болтов в плане производится теодолитом относительно разбивочных осей, а по высоте нивелиром относительно ближайшего репера.

Отклонение в плане и по высоте допускается I - 5 мм (анкера парогенераторов АЭС устанавливаются с ошибкой + I мм ) .

Для возведения надземной части сооружения со створных знаков оси переносятся на перекрытие и закрепляются внутри на металлических пластинах кернением или откраской, одновременно устанавливают 2-3 репера, отметки на которые передаются нивелированием.

13.5. Построение разбивочной основы на монтажных горизонтах.

Для возведения надземной части сооружений необходимо иметь опорную разбивочную основу на исходном и последующих монтажных горизонтах. В

107

качестве исходного монтажного горизонта обычно принимают горизонтальную плоскость, совмещенную с полом первого этажа ( строительным нулем). Под монтажным горизонтом подразумевают плоскость, проходящую через опорные площадки элементов конструкций очередного этажа или проектной отметки

(промышленные предприятия, ГРЭС, АЭС ) .

В зависимости от сложности сооружения, этажности или высотности опорная разбивочная основа на исходном горизонте может создаваться для простых сооружений в виде параллелей основных осей или перенесением главных осей, для сложных - в виде простых фигур или специальных внутренних сетей. От внутренней геодезической основы производятся детальные разбивочные работы ,

контроль монтажа конструкций и технологического оборудования, поэтажное распространение осей и отметок при возведении надземной части сооружений.

Для простых зданий и сооружений после переноса основных или главных осей на исходный монтажный горизонт, производится построение монтажных осей ( параллелей осей ), которые разбиваются параллельно основным осям,

смещенные на 0,5 - 1м внутрь сооружения. Точки пересечения осей закрепляются на металлических пластинах кернением, а оси открашиваются черной или красной краской в виде треугольников. Репера высотной основы могут совмещаться с точками пересечения параллелей осей.

При построении внутренней разбивочной сети, предварительно запроектированные на плане этажа точки переносят на исходный горизонт от основных или главных осей сооружения методами полярных, прямоугольных координат, линейных засечек, створов и закрепляют их временными знаками.

Затем выполняют геодезические измерения по специальной программе,

соответствующей точности построения сети. Вычисленные координаты пунктов сети сравнивают с проектными и определяют величины, направление смещения точек в проектное положение (редукции) . После редуцирования точек в проектное положение производится окончательное закрепление. Для контроля выполняют повторные измерения в сети ( рис. 13.2).

Высотная основа на исходном горизонте создается методом геометрического нивелирования, проложением замкнутого хода, с привязкой не

108

менее чем к двум реперам наружной высотной сети

Рис.13.2. Схемы построения разбивочной основы на исходном горизонте: а - в виде параллелей осей; б - в виде внутренней разбивочной сети

При создании внутренних плановых сетей с высокой точностью

(ускорители, РО АЭС ) важной проблемой является обеспечение стабильности координат пунктов на исходном горизонте и контроль развития сетей на последующих монтажных горизонтах с требуемой точностью. Ввиду того, что традиционные методы контроля стабильности пунктов сети периодическими повторными измерениями трудно осуществлять в условиях РО АЭС, д.т.н.

М.И.Лобовым разработан новый принцип создания внутренних стабильных плановых сетей в виде инварных проволочных систем, размещаемых внутри перекрытий ( рис. 13.3 ) . Так как инварные проволоки не изменяют длины при значительных колебаниях температуры, а измерительные устройства могут обеспечить неизменное относительное взаимное положение пунктов данной сети,

с ее помощью можно измерять происходящие деформации в разбивочных сетях,

закрепленных на перекрытии, или определять деформации перекрытий.

Координаты пунктов в таких сетях определяются со средней квадратической погрешностью 1 мм. Передача координат пунктов внутренней сети на последующие монтажные горизонты может осуществляться наклонным или вертикальным проектированием. При необходимости на монтажных горизонтах производится сгущение пунктов сети дополнительными построениями, основной метод создания - микротрилатерация в сочетании линейными засечками. Для простых зданий и сооружений поэтажное распространение параллелей осей

109

mнп2 mн2 mв2 mв2.у mф

производится наклонным проектированием с помощью теодолита.

Рис. 13.3. Схемы создания стабильных плановых сетей на исходном монтажном горизонте РО АЭС: а - с радиальными проволоками и измерительными датчиками угловых разворотов на центральном знаке; б - с датчиками усновленными по периметру сети, относительно которых перемещаются тангенциально радиальные проволоки.

Способ наклонного проектирования состоит в построении вертикальной плоскости при двух положениях вертикального круга. Для этого теодолит устанавливают на одном створном знаке, центрируют, приводят в рабочее положение и наводят пересечение сетки нитей на ось, закрепленную предварительно на цокольной части, затем визируют трубу на соответствующий монтажный горизонт и прочерчивают положение оси при одном положении круга, затем при другом. Среднее положение из двух проектирований принимается за положение оси на монтажном горизонте. Аналогичным образом переносят и остальные оси. Точность наклонного проектирования зависит преимущественно от наклона оси вращения трубы и высоты проектирования.

Средняя квадратичеокая погрешность наклонного проектирования может быть рассчитана по формуле:

где mн - погрешность за наклон оси вращения трубы; mв - погрешность визирования; mф - погрешность фиксации; mв.у - погрешность внешних условии.

При расстояниях более 30 м до сооружения погрешность центрирования не учитывается,

mн 2 I /d , mв 20 2 d /vx ,

Для обеспечения расчетной точности проектирования предельное

110