конспект лекций по геодезии

3. Построение плана тахеометрической съемки (ситуации и рельефа).

Угловая невязка в ходах вычисляется по формуле f 1I n , линейная

невязка fS		S			, невязка в превышениях fS		0,04	*S		.
		400 n						n

Последовательность графических работ та же, что и при теодолитной съемке. Горизонтали наносятся методом интерполяции с помощью номограммы

(палетки). Оформление плана в соответствии с принятыми условными знаками.

10.3. Нивелирование поверхности

Производится с целью получения более точного плана с изображением рельефа местности в равнинных районах. Плановое положение точек определяется относительно магистралей, поперечников или теодолитных ходов,

высотное-геометрическим нивелированием. Нивелирование поверхности производиться способами:

по квадратам;

магистралям;

полигонам.

10.3.1. Нивелирование поверхности по квадратам

Выполняется путем разбивки сетки квадратов со сторонами 10,20,40 м (для

1:500, 1:1000, 1:2000) с помощью теодолита и мерной ленты, рулетки и тросика.

Первоначально разбиваются квадраты со сторонами 100 – 400 м, а затем заполняющие, точность закрепления вершин квадратов ±5 см.

Рис. 10.3. Схема нивелирования по квадратам

81

При размерах площадки более 1га, по периметру прокладывается замкнутый высотный ход, с привязкой к реперу государственной нивелирной сети. Нивелирование вершин квадратов осуществляется верным способом, с

предельной длиной плеч 100, 150 метров. На каждой точке берутся отсчеты по красной стороне рейки, колебание пяточных разностей на станции не должно превышать 10 мм. При переходе от одной станции к другой нивелируются два связывающих пикета (13, 14). Расхождение превышений между связующими пикетами не должно превышать (с двух станций) 5 мм. Результаты измерений записывают на схеме нивелирования (рис. 10.3.) или в нивелирный журнал.

Составление плана по материалам нивелирования поверхности начинают с построения сетки квадратов в заданном масштабе, на которую выписывают вычисленные высоты. Проведение горизонталей осуществляется графическим интерполированием по сторонам квадратов. Сечение рельефа принимается 0,25

или 0,5 м, подписываются горизонтали кратные 1 м.

10.3.2. Нивелирование поверхности по магистралям или параллельным

линиям.

Опорой съемки является магистраль АВ, закрепленная по середине участка или на его границе. Перпендикулярно магистрали в зависимости от масштаба плана (1:500, 1:1000, 1:2000) через 10, 20, 40 м разбиваются поперечники

(параллельные линии). Если длина поперечников более 300 м их связывают ходом. Одновременно с разбивкой пикетажа ведут съемку ситуации. По магистрали прокладывают теодолитный ход, а по закрепленным пикетам выполняют геометрическое нивелирование. Результаты съемки ситуации заносят в абрис, а результаты нивелирования заносятся в журнал. Обработка результатов нивелирования и построение плана осуществляется так же как и при нивелировании по квадратам.

10.3.3. Нивелирование поверхности способом полигонов.

Применяют на местности с хорошо выраженным рельефом или при досъемке рельефа на участке ранее выполненной горизонтальной (теодолитной)

82

съемки. Опорой съемки является магистрали, в качестве которых принимаются стороны теодолитных ходов. Поперечники разбиваются так же, как в предыдущем способе. Графические работы и камеральная обработка производится аналогично способу магистралей.

10.4. Фототопографические съемки.

Фототопографические методы съемки основаны на использовании фотоснимков, полученных при фотографировании местности специальными фотоаппаратами, установленными на точках базисов (на земле) или на самолетах.

Поэтому различают два вида фототопографических съемок: наземная фототеодолитная и аэрофототопографическая. Аэрофототопографическая съемка является основным методом создания крупномасштабных планов городов и топографических карт разных масштабов.

Фототопографическая съемка включает:

1.полевые геодезические работы по созданию планово-высотного обоснования,

маркировке и привязки точек на снимках;

2.фотографирование местности;

3.камеральные фотограмметрические работы;

4.составление и оформление планов и карт.

Фотосъемка выполняются с целью получения снимков участка местности с определенным перекрытием (продольным, поперечным), в пределах которого на фотограмметрических приборах воспроизводится пространственная модель местности. Полевые геодезические работы выполняются с целью создания планово-высотного обоснования и маркировки этих точек, которые должны быть на снимках при фотографировании. Они необходимы для ориентирования снимков, определения контуров и рельефа в заданной системе координат и высот.

В процессе камеральной обработки (привязка снимков, комплекс измерений на стереоприборах, дешифрирование, рисовки рельефа) создаются топографические планы и карты. Этот способ наиболее эффективный при съемке больших территорий.

83

РАЗДЕЛ 11. АРХИТЕКТУРНЫЕ ОБМЕРЫ

При реконструкции и реставрации архитектурных сооружений для разработки проектов выполняются обмерные работы. От точности и подробности обмерных чертежей во многом зависит качество проектов по реконструкции.

Основными методами обмеров является фотограмметрический,

геодезический и натурный. Первые два являются косвенными методами, не требующими трудоемких непосредственных измерений на сооружениях, как при натурных обмерах, что важно, если сооружение имеет сложную форму и значительную высоту.

11.1. Фотограмметрический метод

Сущность фотограмметрического метода обмеров заключается в определении размеров объекта по данным измерений на одиночных или стереоснимках с помощью стереокомпараторов или стереометрографов.

Фотографирование сооружений или памятников архитектуры выполняется по той же методике, что и наземная стереотопографическая съемка, при которой на основании измерений на стереопарах составляется обмерный чертеж.

В результате фотограмметрических обмеров могут быть получены:

фронтальные планы – обмерочные чертежи фасадов и интерьеров (масштабы 1:50, 1:100 или 1:200), обмерные чертежи деталей фасадов и интерьеров : лепнины,

фресок, скульптур в масштабах 1:1 –1:10, а также профили или разрезы по внешнему контуру фасада по заданным сечениям. В качестве фотокамеры используется ИМК 10 – 1318 (фирмы Цейсс), а для съемки интерьеров и скульптур SMK – 5,5 –0808 (фирмы Цейсс) или любительские фото-цифровые аппараты, хотя точность последних значительно ниже.

При фотосъемке фасадов зданий базис фотографирования располагают параллельно, применяя нормальный и равнонаклонный случаи съемки. По фасаду сооружения производятся контрольные измерения горизонтальных и вертикальных базисов (для масштабирования), определяются элементы

84

ориентирования стереопары: координаты левой фотостанции, длина базиса фотографирования, его дирекционный угол и наклон к горизонту. При составлении обмерных чертежей, обработка снимков производится теми же методами, как и при создании топографических планов и карт.

11.2. Аналитический метод

При аналитическом методе измерения снимков производятся на стереокомпараторе, пространственные координаты точек обмеряемого сооружения вычисляются на ЭВМ. Данным методом определяются координаты опорных точек сооружения, являющихся основой для составления обмерных чертежей другими методами, его можно применять при обработке фотоснимков,

полученных любительскими камерами.

Аналитическим методом по архивным снимкам определяются утраченные элементы памятников архитектуры или составляют цифровую модель памятника.

При необходимости цифровая модель может быть преобразована в обмерные чертежи.

11.3. Метод фототрансформирования

Применяется для составления обмерного чертежа плоского фасада здания по одиночным снимкам. Для этого используются не менее 3-4 точек, координаты которых известны.

11.4. Метод графомеханический

Применяется когда используются универсальные фотограмметрические приборы: технокарт, стереометрограф и др. для обработки наземных снимков с близких расстояний.

Фотограмметрические обмеры экономически и технологически более эффективны, особенно при обмерах высотных, ветхих и полуразрушенных

85

зданий. Разработаны новые технологии представления обмерной документации в виде фотопланов и ортофотопланов фасадов сооружений, когда чертежи архитектурных элементов, фигур, лепнины изображаются изолиниями по примеру изображения рельефа горизонталями.

11.5. Геодезический метод обмеров памятников архитектуры

Геодезический метод обмеров памятников архитектуры является также косвенным. Для обмерных работ используется традиционные геодезические приборы: теодолиты, нивелиры, рулетки, электронные тахеометры 2ТА5 или спутниковые системы GPS. Для получения обмерного чертежа определяют координаты всех характерных точек сооружения. Для этого создаются опорная геодезическая сеть, точки которой используются для детальных обмеров фасадов и внутренних помещений. Координаты доступных точек определяют обычными методами относительно точек геодезической основы, а непреступных методом прямой геодезической засечки. Если расстояние S нельзя непосредственно измерить, его вычисляют как неприступное расстояние. Геодезический метод обмеров требует большого объема вычислений, которые можно выполнять на калькуляторе. Для измерений величин горизонтальных отрезков используют вертикальную нить сетки трубы как отвес (рис. 11.1.).

Рис.11.1 Опреление размера сооружение теодолитом

86

Так, при определении размера АВ окна второго этажа, вблизи здания устанавливают теодолит, отмечают на здании линию условного горизонта LL.

Наводят пересечение сетки ни точку А и наклоняя трубу вниз отмечают точку А0,

также проектируют точку В – В0. Рулеткой измеряют расстояние А0 В0. Высоты точек сооружения определяют тригонометрическим нивелированием, измерив углы наклона γ1 и γ2 . AN = d(tg γ1 + tg γ2).

Для обмеров внутренних помещений здания по лестничным пролетам и коридорам прокладывают вспомогательные теодолитно-нивелирные ходы (рис. 11.2.). Дальнейшая детальная съемка внутренних помещений выполняется от точек и сторон внутренних ходов.

Рис.11.2. Схема проложения теодолитным ходов для обмера помещений первого этажа

11.6. Метод натурных обмеров

Метод натурных обмеров архитектурных сооружений применяется при обмерах отдельных малоэтажных зданий и сооружений. Основными инструментами для производства обмеров служат набор линеек и треугольников,

рейки, рулетки, шесты, отвесы, уровни. Для составления внутренних и наружных планов архитектурного сооружения по всему периметру проводится горизонтальная линия с нулевой отметкой. Ее можно закрепить, используя отвес или простейший гидростатический (водяной) уровень. С помощью отвеса в

87

Рис.11.3. Обмер помещения засечками с точек обноски (базисов).

начале на стене проводят отвесную линию, а затем перпендикулярно ей горизонтальную, применяя принцип «египетского треугольника» (соотношение сторон 3:4:5). При проведении нулевой линии с помощью водяного уровня трубки передвигают на возможно большее расстояние. Делая метки на стене, которые затем соединяют, или отбивают по шнуру. Более точно нулевую линию можно построить нивелиром. Характерные точки сооружения можно определять теми же способами , что и съемку ситуации (засечек, перпендикуляров, прямоугольных координат, створов, полярных координат).

При обмере сложного сооружения наиболее широко применяют способ засечек, плановой основой которых служат базисы или обноски (причалки).

Обноска (причалка), проволока или шнур натягивается горизонтально на высоте обмеряемого плана. Характерные точки сооружения на обносках отмечают цветными нитками, пластилином и т.д. Положение любой из этих точек плана сооружения определяют способом засечек, получают систему треугольников, по которым вычерчивают контур стороны здания (Рис. 11.3.).

При обмерах внутренних помещений сложной конфигурации за базис принимают одну из стен. При обмере прямоугольных помещений,

кроме стен, измеряют диагонали. Арки и другие кривые поверхности,

находящиеся на большой высоте измеряют с помощью рулетки,

прикрепленной к концу шеста.

Поверхности, которые не могут быть обмерены от общих нулевых линий,

обмеряются от обноски, привязанной к нулевой линии (куколи и др.).

Для обмера скульптурных деталей целесообразно пользоваться системой координат, определяя характерные точки расстояниями от трех взаимно перпендикулярных плоскостей.

88

Рис.11.4. Обмеры скульптурных деталей.

На чертежах фасадов указывают отметки земли, верха стен, входных площадок и элементов фасадов, расположенных на разной высоте от нулевой линии. Сложные участки могут изображаться отдельно в более крупном масштабе.

Основанием для расчета точности обмерных работ служат строительные допуски и погрешности установки объемно-планировочных и конструктивных элементов сооружений. Предельные ошибки при обмерах металлических и железобетонных конструкций принимаются в 3 раза меньше, чем строительные допуски. При обмерах каменных зданий и сооружений до 100 м допускаются ошибки в плане 2 – 5 см, в вертикальном направлении (по высоте) –1 – 2 см. В

среднем погрешность обмерных работ должна быть порядка 1 – 2 см.

На чертежах фасадов указывают отметки земли, верха стен, входных площадок и элементов фасадов, расположенных на разной высоте от нулевой линии. Сложные участки могут изображаться отдельно в более крупном масштабе.

Основанием для расчета точности обмерных работ служат строительные допуски. При обмерах каменных зданий и сооружений до 100 м допускаются ошибки в плане 2-5 см, в вертикальном направлении (по высоте) – 1-2 см. В

среднем погрешность обмерных работ должна быть порядка 1-2 см.

89

РАЗДЕЛ 12. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ.

12.1. Общие сведения о проектировании сооружений.

Строительство зданий и сооружений осуществляется в строгом соответствии с проектами. Под проектированием понимают разработку технических и экономических документов по материалам инженерных изысканий, обосновывающих техническую возможность и экономическую целесообразность строительства данного объекта в выбранном районе.

Для технически несложных зданий проектирования осуществляется в одну стадию –рабочий проект, для сложных в две стадии проект и рабочая документация.

В состав проекта на новое строительство, расширение и реконструкцию действующих предприятий входят следующие разделы:

-общая пояснительная записка;

-генеральный план и транспортное обслуживание;

-технологические решения с чертежами компоновки или планировки отдельных сооружений;

-архитектурно-строительные чертежи;

-проект организации строительства (ПОС);

-рабочие чертежи на объекты строительства;

-проект производства строительных работ (ППР);

-проект производства геодезических работ (ППГР).

12.2.Генеральный план.

Это технический документ размещения на топографическом плане,

существующих и намеченных к строительству зданий и сооружений. Он разрабатывается на топографических планах масштабов 1:500-1:2000. В

зависимости от сроков строительства, сложности и высотности, стадии

90