13. Разбивочные работы на строительных

ПЛОЩАДКАХ

13.1. Общие сведения

Разбивкой сооружения или переносом в натуру его проекта называется комплекс геодезических работ по определению на местности положения будущего сооружения в плане и по высоте.

По своей сути разбивочные работы являются процессом, обратным топографической съемке. При съемке характерные точки местности переносятся на план, а при разбивке наоборот - запроектированное по топографическому плану сооружение переносится на местность.

Перенос проекта в натуру производится в несколько стадий. На первой стадии (основные геодезические работы) выносятся в натуру главные и основные оси сооружений. На второй стадии от главных осей разбиваются промежуточные оси сооружения, и определяется положение его отдельных элементов. На третьей стадии разбиваются монтажные оси, и выполняется геодезический контроль за установкой технологического оборудования в проектное положение.

Переносу проекта в натуру предшествует его геодезическая подготовка, в процессе которой по заданным или определенным графически координатам характерных точек сооружения вычисляются разбивочные элементы, то есть дирекционные углы и расстояния, определяющие положение этих точек относительно пунктов геодезической разбивочной основы.

Требования к точности разбивочных работ различны на разных их стадиях. Так на первой стадии она относительно не высока, т.е. общее положение сооружения на местности может быть определено с ошибкой до нескольких см. Значительно точнее должна выполняться детальная разбивка, обеспечивающая строгую геометрическую связь между отдельными элементами сооружения. Здесь допуски (погрешности) составляют не более 5 - 20 мм.

13.2. Основные элементы геодезических разбивочных

работ

Основными элементами геодезических разбивочных работ являются:

- вынос на местность проектной отметки;

- вынос на местность линии с заданным уклоном;

- передача отметки на дно глубокого котлована;

- передача отметки на монтажный горизонт сооружения;

- разбивка на местности заданной линии по её горизонтальному проложению, снятому с плана;

- разбивка на местности проектного горизонтального угла;

- детальная разбивка кривых.

Рассмотрим все указанные элементы разбивочных работ.

Вынос на местность точки с проектной отметкой.

Постановка задачи. Требуется вынести на местность точку Р с заранее заданной (проектной) высотной отметкой Н_пр при условии, что вблизи установки точки имеется репер или связующая точка нивелирного хода М, отметка которой Н_R известна. Фактически это означает, что необходимо забить в нужной точке колышек, верхний срез которого имел бы проектную отметку.

Решение. Задача решается в следующей последовательности:

1. Примерно на одинаковых расстояниях от точек репера М и проектной Р устанавливают нивелир в рабочее положение. В проектной точке забивают колышек (рис. 13.1).

2. Устанавливают рейку в точке репера и берут отсчет по черной а_ч и красной а_к сторонам. При этом контролируют соответствие отсчетов разности пяток рейки.

3. Вычисляют горизонт прибора ГП = Н_R + а_ч.

4. Вычисляют отсчет по черной стороне рейки в проектной точке при условии, что она уже имеет проектную отметку

b_ч = ГП - Н_пр.

Рис. 13.1. Схема к выносу на местность точки с проектной

отметкой.

5. Устанавливают рейку на колышек в проектной точке и забивая его или вытаскивая из земли добиваются того, чтобы отсчет по черной стороне рейки, стоящей на колышке был равен предвычисленному отсчету b_ч.

6. Закрепляют проектное положение вынесенной точки и берут отсчет по красной стороне рейки в этой точке. Контролируют по отсчетам разность пяток рейки и, если имеется соответствие по отсчетам и фактически, то окончательно закрепляют проектную точку.

Вынос на местность линии заданного уклона и проектной плоскости.

Постановка задачи. Требуется вынести и закрепить на местности линию длиной L с заданным уклоном i.

Решение. Задача решается с использованием нивелира и рулетки в следующей последовательности:

1. Длину проектной линии разбивают на n отрезков длиной порядка 5 м и определяют шаг закрепления точек линии

L = L / n.

2. Закрепляют на местности колышком исходную точку 0. От точки 0 последовательно откладывают рулеткой расстояния L и намечают положение точек 1, 2, ... n по длине линии (рис. 13.2).

3. На расстоянии 3-4 м от точки 0 устанавливают в рабочее положение нивелир, а в точку 0 устанавливают рейку и берут отсчет по черной стороне а₀.

Рис. 13.2. Схема к выносу на местность линии заданного

уклона.

4. Вычисляют отсчеты по рейкам в точках линии 1, 2 , ... n (обязательно с учетом знака уклона):

а₁ = а₀ - i L

а₂ = а₁ - i L

....................

а_n = а_n-1 - i L.

5. В точках 1, 2, ... n устанавливают рейку и перемещая ее вверх-вниз путем изменения положения колышка добиваются того, чтобы отсчет по рейке в заданной точке был равен заранее вычисленному.

Для разбивки проектной плоскости по заданным ее продольному и поперечному уклонам вычисляют отметки ее четырех угловых точек и выносят их в натуру.

Передача высотной отметки на дно котлована.

Постановка задачи. Требуется передать высотную отметку Н_N на дно глубокого котлована в точку N. При этом предполагается, что на стройплощадке вне котлована имеется репер М с известной отметкой Н_R.

Решение. Задача решается с использованием нивелира и рулетки в следующей последовательности (рис. 13.3):

1. Нивелир устанавливают на стройплощадке вне котлована в рабочее положение. На репер устанавливают рейку и по ней берут отсчеты по красной и черной сторонам а_ч, а_к (рис. 13.3). При этом контролируют разность пяток рейки.

2. На дно котлована опускают рулетку (рис. 13.3) и берут по ней отсчет А.

3. Нивелир переносят на дно котлована и устанавливают в рабочее положение. Берут отсчеты по рулетке В и по рейке на дне котлована b_ч и b_к.

Рис. 13.3. Схема к передаче высотной отметки на дно

котлована.

4. Контролируют разность пяток рейки и вычисляют отметку точки N на дне котлована:

Н_N = Н_R + а_ч - (А - В) - b_ч.

Передача высотной отметки на монтажный горизонт.

Постановка задачи. Требуется передать высотную отметку Н_N на монтажный горизонт сооружения в точку N. При этом предполагается, что на стройплощадке вне сооружения имеется репер М с известной отметкой Н_R.

Решение. Задача решается с использованием нивелира и рулетки в следующей последовательности:

1. Нивелир устанавливают на стройплощадке в рабочее положение. На репер устанавливают рейку и по ней берут отсчеты по красной и черной сторонам а_ч, а_к (рис. 13.4). При этом контролируют разность пяток рейки.

2. С монтажного горизонта опускают рулетку (рис. 13.4) и берут по ней отсчет А.

3. Нивелир переносят на монтажный горизонт и устанавливают в рабочее положение. Берут отсчеты по рулетке В и по рейке на монтажном горизонте b_ч и b_к.

Рис. 13.4. Схема к передаче высотной отметки на монтажный

горизонт.

4. Контролируют разность пяток рейки и вычисляют отметку точки N на монтажном горизонте:

Н_N = Н_R + а_ч + (В - А) - b_ч.

Разбивка на местности заданной линии по её горизонтальному проложению, снятому с плана.

Постановка задачи. Требуется разбить на местности проектную линию, имеющую горизонтальное проложение d. Известны либо угол наклона местности v, либо превышение между точками начала и конца проектной линии h.

Решение. Задача решается с использованием мерной ленты или рулетки. Предварительно вычисляется наклонное расстояние (вводится поправка за наклон линии), которое надо отложить на местности:

D = d/cos²(v) либо D = (d² + h²)^0.5. (13.2.1)

Для разбивки линии с точностью более высокой, чем 1 : 2000, кроме поправки за наклон, вводят поправки за компарирование мерного прибора и за разность температур компарирования и отложения длин.

Разбивка проектного горизонтального угла.

Постановка задачи. Требуется разбить на местности проектный горизонтальный угол ß между направлением на местности, заданном геодезическими пунктами 1 и 2 и проектным направлением 1 – m (рис. 13.5).

Рис. 13.5. Схема к разбивке проектного горизонтального угла.

Решение. Задача решается с использованием теодолита и рулетки в следующей последовательности:

1. Закрепляют на местности геодезические пункты 1 и 2.

2. В точке 1 устанавливают теодолит в рабочее положение и ориентируют его по направлению 1-2 при КЛ (то есть устанавливают отсчет 0⁰00’’ в направлении на точку 2). При закрепленном лимбе проворачивают алидаду до получения отсчета по горизонтальному кругу, равного , если проектный угол расположен справа от стороны 1-2 или 360⁰ - , если проектный угол (как на рис. 13.5) расположен слева от стороны 1-2. По направлению визирного луча теодолита отмечают точку m₁ (рис. 13.5).

3. Повторяют действия п. 2 при КП и получают точку m₂.

4. Отрезок m₁ - m₂ с помощью рулетки делят пополам и получают точку m.

Угол m-1-2 =  является проектным.

Детальная разбивка круговой кривой.

Постановка задачи. Детальной разбивкой кривой называется определение местоположения и закрепление на местности точек кривой Р₁, Р₂, Р₃, ... Р_n (рис. 13.6), между которыми дуга длиной К_к практически совпадает с хордой.

Рис. 13.6. Схема детальной разбивки круговой кривой

методом прямоугольных координат.

Детальную разбивку кривой производят с двух сторон - от точек начала (НК) и конца (КК) кривой к ее середине (СК), либо сразу от начала кривой до ее конца (рис. 13.6).

В зависимости от условий местности детальная разбивка может быть произведена несколькими способами:

- способом прямоугольных координат;

- способом продолженных хорд;

- способом полярных координат.

Выбор дуги К_к зависит от характера инженерного сооружения и радиуса кривой R. Чем меньше радиус, тем меньше дуга К_к.

Рассмотрим разбивку круговой кривой способом прямоугольных координат для угла поворота 90⁰. При этом за ось ОХ принимается тангенс.

Исходные данные. Радиус круговой кривой R в пределах 15 - 25 м и длина разбивочной дуги К_к.

Решение. Вначале выполняют подготовку числовых данных для разбивки кривой:

1. Вычисляют длину кривой, подлежащей детальной разбивке: К = 2 R / 4.

2. Вычисляют число точек детальной разбивки n = K / К_к (с округлением до целого числа).

3. Рассчитывают центральный угол, соответствующий дуге К_к :  = 57.3⁰ К_к / R.

4. Вычисляют прямоугольные координаты точек кривой по формулам:

X₁ = R sin  ; Y₁ = 2R sin² (/2);

X₂ = R sin 2 ; Y₂ = 2R sin² ();

X₃ = R sin 3 ; Y₃ = 2R sin² (3/2);

и т.д.

5. Результаты расчетов сводят в таблицу 13.1.

Таблица 13.1

Данные для детальной разбивки круговой кривой

Радиус кривой R, м	Длина всей кривой К, м		Длина дуги Кк, м		Число точек n
R =	K =		Кк =		n =
Прямоугольные координаты точек детальной разбивки кривой, м
Номер точки		Координата Х, м		Координата Y, м
1
2
...
n

После подготовки числовых данных производят разбивку кривой на местности:

1. Устанавливают в точке НК теодолит в рабочее положение и визируют на точку М – вершины угла поворота. Тем самым визирная ось теодолита задает ось координат ОХ.

2. По направлению визирной оси теодолита от точки НК откладывают расстояния Х₁, Х₂, ... Х_n и закрепляют точки С₁, С₂, ... С_n.

3. В точках С₁, С₂, ... С_n последовательно устанавливают теодолит, от направления НК - М разбивают углы по 90⁰ и по направлению визирной оси откладывают расстояния Y₁, Y₂, ... Y_n. В результате получают и закрепляют на местности точки кривой Р₁, Р₂, ... Р_n.