2. Состав работ при гидрогеологических изысканиях

Инженерные изыскания для целей изучения гидрологического режима реки и прилегающей к ней территории производятся на основе сети гидрологических постов, требующих постоянного геодезического обеспечения. В состав работ, обслуживающих гидрологические посты, входят топографическая съемка мест их расположе­ния, съемка рельефа дна посредством измерения глубин, нивели­рование уровней воды и разбивка гидрометрических створов для определения скоростей течения. Плановой основой для съемки служат пункты государственной триангуляции и полигонометрии 4кл и разрядных сетей сгущения. Высотное обоснование речных изыска­ний создаётся нивелирными ходами IV класса и технического ниве­лирования, прокладываемыми вдоль одного из берегов при ширине реки менее 800 м с переходом на другой берег в местах излома дина­мической оси потока. Для рек большей ширины нивелирные ходы располагают по обоим берегам и связывают их м/у собой ч/з определенные интервалы. Постоянные грунтовые и стенные реперы стандартного типа закладывают через 5-8 км. У переломов профиля водной поверхности и вблизи урезов воды устанавливают дополнительно временные реперы. В качестве временных реперов используют деревянные столбы, опоры ЛЭП и пни деревьев.

Состав работ при гидрогеологических изысканиях включает следующие работы:

а) измерение уровней воды на водомерных постах;

б) промеры глубин по створам с помощью наметок, рыболотов, эхолотов;

в) измерение скоростей течения воды с помощью поверхностных поплавков или гидрометрической вертушки;

г) нивелирование уровней воды;

д) определение уклонов (падения реки);

е) русловые съемки.

3. Способы разбивки сооружений в плане и их точность.

В зависимости от типа сооружений, условий измерений и требований к точности разбивка м.б. произведена различными способами:

- способом полярных координат;

- способом прямоугольных координат;

- способом прямой угловой засечки;

- способом линейной засечки;

- створным способом;

- способом замкнутого треугольника и др.

Способ полярных координат применяется чаще всего при выносе точек сооружений в натуру от пунктов полигонометрии и триангуляции.

Д аны координаты пунктов I и II – x₁, y₁, x₂, y₂ и проектные координаты точек А и В - x_A, y_A, x_B, y_B. Пусть требуется вынести основную ось АВ от пунктов I, II полярным способом.

Из решения обратных геодезических задач по координатам пунктов полигонометрии I и II вычисляем дирекционный угол направления α_I-II: → arctg α_I-II → α_I-II

Так же из решения обратных геодезических задач по координатам пунктов полигонометрии I и II и проектным координатам точек А и В вычисляем дирекционные углы направлений α_I-A и α_II-B:

→ arctg α_I-А → α_I-А

→ arctg α_II-B → α_II-B

Далее вычисляем углы β₁ и β₂:

β₁ = α_I-II - α_I-A

β₂ = α_II-B - α_II-I.

Все элементы разбивки выписываются на схему разбивки и выполняется разбивка с помощью стальной или лазерной рулетки и теодолита соответствующей точности, либо с помощью электронного тахеометра.

Разбивка выполняется в следующем порядке:

1. устанавливаем теодолит на п. I, ориентируем зрительную трубу по направлению I – II;

2. от данного направления в соответствующую сторону откладываем β₁ и закрепляем ГК;

3. в створе визирного луча откладываем S₁ и закрепляем т. А.

4. Аналогично выносится т. В.

Точность разбивки зависит от точности отложения β и расстояния S. Чем больше расстояния, тем больше ошибка разбивки.

Формулы для расчёта оценки точности:

φ – угол м/у направлением аа’ и m_S (m_S совпадает с S)

С пособ прямоугольных координат применяется при разбивке проектных точек в плане от пунктов строительной сетки, в системе координат которой определены проектные координаты выносимых в натуру точек.

Известны координаты пунктов сетки x_I, y_I, x_II, y_II, x_III, y_III и проектные координаты т. А – x_А, y_А. Требуется вынести на местность от пунктов строительной сетки т. А. Для этого необходимо вычислить d₁ и d₂:

d₁ = y_A – y_I

d₂ = x_А – x_I

Элементы выписываются на схему разбивки.

Разбивка выполняется теодолитом и компарированной рулеткой. Устанавливаем теодолит на п. II сетки, наводим трубу на п. III и закрепляем ГК. В створе визирного луча откладываем проектное расстояние d₁ и временно закрепляем т. a, забив кол с гвоздём. Переносим теодолит в т. а и при 2ух положениях ВК строим прямой угол от направлений а-II и а-III. По полученному направлению в створе визирного луча откладываем расстояния d₂ → получаем т. А, которую закрепляем.

При разбивке точек от пунктов строительной сетки по стороне сетки следует откладывать большие расстояние, а по перпендикуляру меньшие.

Этот способ разбивки можно применить и при разбивке от пунктов полигонометрии. Т.к. стороны здания и стороны полигонометрии не параллельны, то из решения обратных геодезических задач вычисляют расстояние S и угол β. Затем из прямоугольного треугольника вычисляют d₁ и d₂:

d₁ = S*cosβ

d₂ = S*sinβ

Дальше разбивка выполняется так же, как и в случаи строительной сетки.

Точность разбивки зависит от ошибок отложения d₁ и d₂ и от ошибки отложения прямого угла в т. а, а так же от самих расстояний d₁ и d₂.

Формулы для расчёта оценки точности:

φ – угол м/у направлением аа’ и m_d1 (m_d1 ║d₁)

С пособ прямой угловой засечки. Один из универсальных способов разбивки, не требующий отложения расстояний. В данном способе откладываются только углы 2 теодолитами одновременно. Находит широкое применение при разбивке центров мостовых опор с пунктов мостовой триангуляции и в гидротехническом строительстве при разбивке точек с пунктов триангуляции.

Известны координаты пунктов сетки x_III, y_III, x_IV, y_IV и проектные координаты т. А. Требуется вынести на местность т. А. Для этого необходимо вычислить β₁ и β₂. Из решения обратной геодезической задачи по координатам пунктов III и IV и т. А вычисляем дирекционные углы α_III-A, α_IV-A и α_III-IV. Углы β находятся как разность соответствующих дирекционных углов:

β₁ = α_III-A - α_III-IV

β₂ = α_IV-III - α_IV-A

Все вычисленные данные выписывают на схему разбивки и выполняют разбивку в следующем порядке:

1. Устанавливаем теодолиты соответствующей точности на пунктах III и IV и от направлений III–IV IV–III откладываем вычисленные углы β₁ и β₂ сначала при одном круге. Закрепляем ГК.

2. По команде наблюдателей в т. А перемещаем рабочего с вешкой так, чтоб она попала в створы визирных лучей обоих теодолитов. Закрепляют временно т. А.

3. Выполняют тоже самое при 2ом положении ВК – получаем 2-ую точку.

4. Находим среднее положение т. А и берём его окончательное. Закрепляем т. А

Точность способа зависит от ошибок отложения углов β₁ и β₂ теодолитами, от расстояний до разбиваемой точки и от угла γ при засекаемой точке. Очень острые и очень тупые углы дают плохую засечку (30 ≤ γ ≤ 150, оптимально – 60-90)

Формулы для расчёта оценки точности:

φ₁ – угол м/у направлением аа’ и m₂ (m₂ совпадает с S₂)

φ₂ – угол м/у направлением аа’ и m₁ (m₁ совпадает с S₁)

Способ замкнутого треугольника применяется для уточнения положения точки, вынесенной прямой угловой засечкой.

После предварительного выноса точки прямой угловой засечкой и её закрепления на местности несколькими приёмами измеряют все три угла треугольника. Вычисляют средние значения углов, угловую невязку в треугольнике и уравнивают углы. По уравненным углам и координатам исходных пунктов вычисляют фактические координаты вынесенной т.А. Сравнивают полученные координаты с проектными и вычисляют элементы редукции. Редуцируют т. А в проектное положение, после чего окончательно закрепляют.

Способ линейной засечки применяется при разбивке проектных точек, если расстояния от этих точек до исходных пунктов не превышает длины рулетки.

И звестны координаты пунктов I, II и проектные координаты т. А. По ним вычисляются S₁ и S₂ из решения обратных геодезических задач. Двумя рулетками с необходимыми поправками откладываются расстояния S₁ от п. I и S₂ от п. II. На пересечении рулеток получаем т. а.

Если расстояние от исходных пунктов больше длины рулетки, то можно использовать способ вспомогательной точки. На исходной стороне задаётся вспомогательная точка, расстояние от точки до пункта кратно целым метрам. Из решения прямой геодезической задачи по координатам т. I, дирекционному углу стороны I-II и заданному расстоянию S_I-a, вычисляют координаты вспомогательной точки а:

x_a = x_I + S_I-a*cosα_I-II

y_a = y_I + S_I-a*sinα_I-II

После этого с помощью теодолита и рулетки на местности находят т. а и временно закрепляют ее. Далее вынос осуществляется как и в предыдущем случаи.

Точность способа зависит от ошибок отложений расстояний S₁ и S₂, от самих расстояний S₁ и S₂ и от геометрии засечки (30 ≤ γ ≤ 150, оптимально – 60-90).

Формулы для расчёта оценки точности:

φ₁ – угол м/у направлением аа’ и m₂ (m₂ перпендикулярно S₁)

φ₂ – угол м/у направлением аа’ и m₁ (m₁ перпендикулярно S₂)

Способ обратной засечки применяется сравнительно редко и, как правило, для уточнения или восстановления положения точки в плане.

На местности имеются пункты I, II, III с известными координатами, заданы проектные координаты т. С. Требуется т. С найти на местности.

Н а местности примерно закрепляют т. С. После измеряют углы β₁ и β₂ и вычисляют координаты т. С. Сравнивают их с проектными и и вычисляют элементы редукции, по которым выполняют редуцирование т. С в проектное положение.

Способ створной засечки применяется при разбивке зданий и сооружений, у которых оси пересекаются под прямым углом, на промышленных площадках и городских территориях.

Положение точки на местности определяется пересечением 2х створов (осей), закреплённых на противоположных сторонах сооружения. Створы задаются либо двумя проволоками (струнами), либо двумя теодолитами. Т.о. т. С находится на местности пересечением 2х створов А-А и 1-1.

Точность створной засечки зависит от точности построения створа А-А m_ствА, от точности построения створа 1-1 m_ств1 и от ошибки фиксации т. С, т.е. от способа фиксации т. С:

m²_{ств. засеч.}= m²_ствА + m²_ств1 + m²_ф

m_{ств. засеч.}- СКО створной засечки (ошибка в положении точки С).

Основными ошибками при построении створов А-А и 1-1 являются:

- ошибка исходных данных m_и

- влияние ошибки центрирования теодолита m_ц и редукции визирной цели m_ред

- влияние ошибки визирования теодолитом m_виз.

- ошибка за изменение фокусировки зрительной трубы m_фок

- влияние внешних условий m_вн

Т.о. ошибка построения створа: m²_ств. = m²_и + m²_ц + m²_ред + m²_в + m²_фок + m²_вн

Перенесение зданий от существующих зданий.

Н аиболее часто этот способ применяется при разбивке гражданских зданий и сооружений.

Требуется вынести в натуру оси здания AB и CD от существующего здания. Проектом заданно расстояние d₁ и размеры здания S₁ и S₂. По створу поперечных стен существующего здания от углов 1 и 2 откладывают рулеткой отрезок d и на местности закрепляют точки Е и F. Устанавливаем теодолит в т. Е, визируем на т. F и закрепляем ГК. В створе визирного луча теодолита от т. F откладываем расстояние d₁, закрепляем временно т. М. От т. М по этому же створу откладываем проектное расстояние S₁ и закрепляем временно т. N. Теодолит переносим в т. М и от направления MN или MF строим прямой угол, закрепляем ГК. По полученному направлению откладываем расстояние d → т. А. По этому же створу от т. А откладываем ширину здания S₂ и получаем т. В. Переставляем теодолит в т. N и аналогично разбиваем точи D и C. Выполняем контрольные измерения размеров зданий и прямых углов. Отклонения не должны превышать допусков по СНиП.