геодезия конспект лекций

Одновременно с составлением проекта подготавливают данные для его переноса в натуру.

S1

A4

1

A3
A2
A1
A0	B1	B2		B4	B5	B6
B0			3				S3
			B
2						3
S2

Рисунок 38 - Вынос строительной сетки в натуру

С этой целью намечают исходное направление,		от которого затем будет
разбиваться вся сетка. Поскольку	построению	сетки предшествуют

изыскательские и съемочные работы, для выноса исходного направления используют пункты их планового обоснования. Наметив два пункта сетки А0В0 и А5В0, составляющие исходное направление А0В0 -А5В0 (рис. 38), определяют их координаты графически с плана и, решив обратные геодезические задачи, находят расстояния S1 и S2 и дирекционные углы, по которым вычисляют полярные углы β1

и β2. Это обеспечивает вынос пунктов A0B0 и A5B0 в натуру.

Во избежание грубых ошибок намечают 3-ю точку A0B6 . После их выноса и закрепления на местности, измеряют теодолитом угол, составленный этими двумя направлениями, по отклонению которого от 90° судят о точности работ. Точки A0B0, A5B0 и A0B6 могут располагаться на одной линии. В этом случае контролируют их расположение в одном створе.

При отсутствии пунктов планового обоснования графически определяют элементы для выноса исходных направлений от четких местных контуров. В этом случае контроль особенно важен.

Поскольку координаты точек A0B0, A5B0 и A0B6 определяют с плана графически, точность их выноса в натуру может составлять 0,2 - 0,3 мм в масштабе

плана. Однако это		не внесет искажений, ибо на эту величину однозначно
сдвинется	весь	комплекс проектируемого сооружения. Только нужно не
допускать	грубых ошибок, так как при сложном рельефе значительный сдвиг

всей промышленной площадки может привести к изменению первоначального

проекта вертикальной планировки.
Иначе обстоит дело с выносом в натуру							строительной		сетки
расширяющегося или реконструируемого предприятия,							при котором смещение
проектируемой части относительно				существующей		недопустимо. В		этом случае
строительную сетку следует разбивать, как продолжение прежней.								Если знаки
старой сетки не	сохранились,		следует восстановить на местности оси основных
существующих цехов и агрегатов,				с которыми технологически связаны вновь
создаваемые,	и	уже от	них,	как	от исходных		направлений,		разбивать
строительную сетку.		Поскольку из-за			ошибок	строительных и геодезических

работ между восстановленными осями может не в полной мере соблюдаться соответствие (параллельность или перпендикулярность), то для нахождения

оптимального положения продольных и поперечных осей может быть применен принцип наименьших квадратов.

1.1.4.3. Способы детальной разбивки строительной сетки

От вынесенного и закрепленного в натуре исходного направления и выполняют разбивку всей строительной сетки. Для этого используют один из двух основных способов: осевой способ и способ редуцирования

1.1.4.3.1. Осевой способ

При осевом способе (иногда его называют способом точного построения элементов) сетку сразу строят на местности с расчетной точностью путем точного отложения проектных элементов. Найденные точки тут же закрепляют постоянными знаками. Выполнив затем между центрами этих знаков точные угловые и линейные измерения, определяют их фактические координаты.

Вследствие накопления ошибок они могут оказаться не кратными длинам сторон сетки. С целью корректирования к головке знака приваривают стальную пластинку 10х10 или 15х15 см. Однако и в этом случае, при больших размерах площадки, даже сдвинув центр к краю пластинки, можно не добиться получения проектных координат, что сведет на нет все достоинства строительной сетки. Поэтому применение осевого способа ограничено. В то же время он обладает тем достоинством, что все пункты сетки сразу же закрепляются постоянными знаками. Рассмотрим технику применения этого способа.

При разбивке строительной сетки этим способом стремятся вынести два взаимно перпендикулярных начальных направления АВ и АС, пересекающихся примерно в середине площадки (рис.39).

O	D	P
B	B	B1

			C1
	G		E
		A	C
			C

M	N
	F

Рисунок 39 - Разбивка строительной сетки осевым способом Поскольку точки А, В и С выносят на основании графических данных, угол

ВАС может значительно отличаться от прямого. Его измеряют 2 - 3 приемами теодолитом типа Т2 и определяют отклонение от прямого:

Δβ = 90° - β,

где β - измеренное значение угла.

После этого вычисляют поправки в положение точек В и С:

Δβ Δβ b = SAB Δρ ; c = SAC Δρ ,

причем расстояния SAB и SAC достаточно знать с точностью до метра. Сместив точки В и С на вычисленные поправки, получают две взаимно перпендикулярные оси АВ и АС (отсюда и название способа). Вдоль этих осей откладывают в створе по теодолиту отрезки, равные принятым длинам сторон сетки.

Измерения выполняют	точными	приборами с учетом всех поправок
(метеоусловия, компарирование,	наклон).	Для этой цели можно использовать

компарированные ленты с измерением по кольям или точные оптически дальномеры. Весьма эффективны электронные тахеометры, снабженные

микропроцессорами, позволяющие быстро вычислять горизонтальные проложения

с учетом всех поправок. Закончив разбивку по осям в точках D, Е,	F и G, строят
на них прямые углы и продолжают разбивку по периметру сетки.	Вследствие
накопления ошибок на стыках линий периметра в точках М, N, О и Р будут
образовываться невязки. Их величины характеризуют точность	работ. Для

ослабления ошибок разбивки перемещают несколько точек, ближайших к угловым. После этого временные знаки по всеми периметру заменяют постоянными. Затем,

по створам между соответствующими точками периметра и осей разбивают и закрепляют все внутренние точки в полигонах АDPЕ, АЕNF, АFМG и AGOD.

Для определения окончательных координат выполняют точные измерения, для чего прокладывают полигонометрические ходы, либо используют другие методы.

Применение осевого способа имеет смысл на небольших площадках или там,

где точность разбивочных работ невелика и отступлением координат пунктов от проектных значений в пределах 3 - 5 см можно пренебрегать.

Для проектирования и выполнения разбивочных работ удобнее иметь такую

сетку, координаты пунктов которой практически				не отличаются от проектных,
чего можно достичь при построении ее способом редуцирования.
Поскольку	способ	редуцирования	получил		наиболее		широкое
распространение	при разбивке строительных		сеток вообще, а			на	больших
промышленных площадках исключительно он и				используется,		дальнейшее
рассмотрение строительных сеток в основном			на	него	и ориентировано, хотя

основные схемы построения и математической обработки сетей могут быть использованы и при применении осевого способа.

1.1.4.3.2. Способ редуцирования

При способе редуцирования сетку вначале выносят в натуру с точностью теодолитного хода и закрепляют временными знаками: деревянными столбами с

гвоздем в торце, обозначающим центр; металлическими штырями или трубками на бетоне с накерненными центрами. Затем производят точные измерения, по результатам которых определяют фактическое положение временных пунктов. Из

решения обратных задач между проектными и фактическими координатами пункта определяют данные для его смещения (редуцирования) в проектное положение. Найденную точку закрепляют постоянным знаком.

Рассмотрим технику редуцирования. Пусть пункту строительной сетки A12B6 соответствует временный пункт 27, для которого определены координаты х= 1199,032 и у=601,114 (рис. 40).

A12 B6

F

P

X= 1199,032

Y= 601,114

27

A’12 B’4	A12	B6

26

Рисунок 40 – Техника редуцирования

Дирекционный угол на смежный временный пункт 26270° 43'18". Из

решения обратной задачи находим дирекционный угол редукции и ее линейный элемент:

− 1114, ¢ ² αP = arctg + 0,968 = 310°59 19 ;

S= 1114,2 + 0,9682 = 1476, м,

азатем угловой элемент редукции:

β=310 59'19"-270° 43'18" = 40° 16' 01".

Установив теодолит		в	точке 27, ориентируют его по линии 27-26 и
откладывают	от нее угол β	.	По полученному направлению от точки 27
откладывают линейный элемент редукции S и закрепляют найденную точку
колышком.	Для контроля, установив на горизонтальном круге отсчет, равный

дирекционному углу α27-26, открепляют лимб и визируют на точку 26. Закрепив лимб и открепив алидаду, устанавливают на горизонтальном круге отсчет,

равный дирекционному углу редукции αР. Перекрестие сетки нитей должно проектироваться на торец закрепленного колышка. Для контроля S по рулетке отсчитывают несколько раз, смещая ее между отсчетами.

Окончательное положение отредуцированной точки закрепляют на торце колышка гвоздиком. При отложении линейного элемента редукции, в случае необходимости, вводят поправку за наклон со знаком плюс по формуле:

h = h2 (2S ) ,

где h - превышение между временным и постоянным знаком.

Если временный знак сдвинут незначительно или редуцирование выполняется непосредственно на головке знака, то, зафиксировав на горизонтальном круге теодолита направление с временного знака на постоянный,

натягивают от центра временного знака в коллимационной плоскости теодолита струну или леску, фиксирующую это направление на местности, и вдоль нее откладывают линейный элемент редукции.

Редуцирование - сравнительно простая операция, но чрезвычайно ответственная, так как ошибки приводят к неправильной установке постоянных знаков. Поэтому, лишь отредуцировав несколько знаков и проконтролировав их расположение в створе (или под прямыми углами), переходят к установке постоянных знаков. Для этого поступают следующим образом.

1	4
	A12 B6

3

2

Рисунок 41 – Схема установки постоянных знаков Колышками 1 - 2 и 3 - 4 с гвоздиками в центрах торцов закрепляют два

взаимно перпендикулярных створа, пересекающихся над точкой А12В6 (рис. 41). После этого роют шурф или бурят скважину для постоянного знака. Установив его, натягивают между гвоздиками в торцах кольев струну или леску. Под пересечением створов 1 - 2 и 3 - 4 устанавливают центр постоянного знака. После бетонирования или трамбовки земли знаку дают несколько дней устояться (в случае бетонирования до полного схватывания бетона). Затем повторяют редуцирование и кернят центр пункта.

Способ редуцирования является основным при построении больших строительных сеток. Но он имеет существенный недостаток - до установки постоянных знаков возникает опасность повреждения временных, а постоянные знаки можно устанавливать только после того, как выполнены точные измерения, уравнены их результаты и вычислены элементы редукции. Поэтому работу нужно организовывать так, чтобы свести к минимуму разрыв во времени между установкой временных и постоянных знаков. Этого можно достигнуть, лишь быстро выполнив точные измерения и уравняв их результаты.

1.1.4.4. Методы определения координат пунктов строительной сетки

Строительные сетки характеризуются большим объемом измерений и установки постоянных знаков на ограниченных территориях. Геодезических сети

обычно имеют двух- или трехразрядное (трех стадийное или трехступенчатое)

построение. И в том, и в другом случае выделяют каркасные сети,						служащие
основой сетки,	и	заполняющие, используемые для			определения	координат
основной массы пунктов.
Основой	каркаса		больших строительных сеток обычно служит
триангуляция, с	крайними		пунктами	которой совмещают углы сетки			(а с
внутренними - ее пункты).			При трехразрядном построении сетки следующий этап
сгущения каркаса	-	полигонометрия		1-го порядка,	прокладываемая		между

пунктами триангуляции по периметру сетки или образующая систему полигонов. При двухразрядном построении триангуляцию не строят, создавая каркас в виде замкнутого полигона или системы полигонов полигонометрии 1-го порядка.

		- пункты полиго -
4 кл		нометрии
		- пункты полиго -
		нометрии 1р.
1 разр.		- заполняющая сеть

Рисунок 42 - Схема создания геодезического обоснования Каркас заполняют сетями 2-го порядка, охватывающими все пункты

сетки внутри него.

Таким образом, выделяют три ступени геодезических построений (рис. 42):

1.- по каркасу сетки строится полигонометрия или триангуляция 4 класса, длина сторон принимается равной 1-2 км;

2.- по периметру между пунктами 4 класса прокладывают полигонометрические ходы 1 разряда;

3. - заполняющая сеть, в которой для определения координат вершин строительной сетки применяют четырехугольники без диагоналей, микротриангуляцию, микротрилатерацию, линейные и створные засечки и др.

При трехразрядном построении основой для заполняющих сетей 2-го порядка служит полигонометрия 1-го порядка, опирающаяся на триангуляцию; при двухразрядном - основой служит полигон каркасной полигонометрии 1-го порядка, проложенный по периметру сетки или сеть, делящая сетку на отдельные полигоны.

Триангуляцию строят на промышленных площадках больших размеров сразу на всю территорию предприятия с учетом расширения. Сгущение же ее полигонометрией 1-го порядка целесообразно выполнять для каждой очереди строительства в отдельности. В этом случае будет обеспечена сохранность знаков и в то же время создана единая основа для всей сетки в целом.

Обычно триангуляция строительной сетки представляет собой геодезический четырехугольник (на открытых площадках) или центральную систему (если в центре площадки холм или водораздел), реже небольшую систему из двух-трех четырехугольников, центральных систем или их сочетаний с треугольниками. Стороны триангуляции, измеряемые в качестве базисов, стремятся точно совместить со сторонами периметра сетки. В этом случае, закрепив в створе базиса точки временными знаками, фиксирующими отрезки, равные длинам сторон квадратов или прямоугольников, можно одновременно с измерением базисов определять и длины сторон полигонометрии 1-го порядка.

При использовании для измерения базисов светодальномеров в этом случае целесообразно измерение расстояний в комбинациях.

Для того, чтобы пунктам каркасной сети была обеспечена длительная сохранность, рекомендуется проектировать сетку таким образом, чтобы пункты, расположенные по ее периметру, находились за пределами строительства, но желательно на расстоянии не более 200 - 300 м от его границ. В этом случае

каркасная сеть будет служить основой для восстановления сетки при уничтожении