Инженерная геодезия 12 страница

х_i М N х_i

у_i у_i+1

1:1000

В 1 сантиметре 10 метров

Рис. 84. Фрагмент генерального плана

Измеряют в сантиметрах расстояния а, в, с, е – от точки до линий сетки, затем выражают их в метрах в масштабе плана и подставляют в формулы.

Х_А=х_i + а ;

У_А=у_i+.

Координаты двух пунктов М и N строительной сетки берут в качестве исходных, и решают обратные геодезические задачи для направлений МА, NА, МN. В результате решения получают длины (горизонтальные проложения этих направлений) и их дирекционные углы – α.. Затем по разностям дирекционных углов вычисляют разбивочные углы β_М и β_N.

β_М= α_МN- α_МА;

β_N= α_NА- α_NМ.

Составляют разбивочный чертеж в масштабе плана. На нем подписывают все значения линейных и угловых разбивочных данных для вынесения проекта на местность разными способами – прямоугольных координат, линейных и угловых засечек, полярных координат.

Подготовка разбивочных данных аналитическим способом аналогична предыдущему, отличается тем, что все исходные данные (в том числе проектные координаты) имеются в проекте. При подготовке графическим способом все разбивочные данные получают графически с плана. Погрешность линейных измерений составляет при этом 0,2 мм в масштабе плана, а угловых 20'.

Стадия строительства включает:

· Подготовительный период – геодезические работы обеспечивают правильное расположение на территории строительства мест складирования стройматериалов и элементов конструкций, временных сетей водопровода, освещения и т.д.

· Начальный период (нулевой цикл) – заключается в перенесении осей сооружения в натуру, контроль за возведением подземной части.

· Период строительства – контроль за соблюдением геометрических форм сооружения, предусмотренных проектом.

· Завершающий период – исполнительные съемки.

Геодезические работы начинают с выноса проекта сооружения в натуру, то есть на местность. Такие работы называют разбивочными.

14.1. Способы перенесения проектных углов, точек, линий и плоскостей

с плана на местность

Всякое строящееся здание или сооружение характеризуется определенными углами, точками, линиями и плоскостями, которые должны занимать в пространстве строго определенное положение. Определить положение этих элементов можно иногда путем обозначения их на местности. Поэтому знание способов переноса проектных элементов в натуру весьма важно.

14.1.1. Построение на местности угла заданной величины

Построение угла заданной величины производится относительно линии между пунктами геодезической сети (строительной сетки) или съемочного обоснования, например А и В на рисунке 85. В практике встречаются два случая: когда точность построения угла не превышает точности отсчетного устройства угломерного прибора и когда требуется построить на местности угол с точностью, превышающей точность отсчитывания.

В первом случае работы производятся в следующем порядке:

1. Устанавливают теодолит над точкой, которая является вершиной угла, и приводят его в рабочее положение.

2. При закрепленном лимбе горизонтального круга вращением алидады наводят зрительную трубу теодолита на вторую исходную точку (В) (при построении угла против часовой стрелки) или на точку (А) (при построении против часовой стрелки). Берут отсчет по лимбу горизонтального круга.

3. Вычисляют отсчет: складывают взятый отсчет со значением проектного угла, если угол строят по ходу часовой стрелки; вычитают проектный угол из взятого отсчета, если строят последний против хода часовой стрелки.

4. Устанавливают вычисленный отсчет на лимбе горизонтального круга вначале при одном положении вертикального круга, затем при другом, каждый раз фиксируют шпилькой или колышком на земле перекрестие сетки нитей С_КЛ и С_КП.

5. Окончательное направление закрепляют колышком, забивая его посередине между двумя полученными точками.

6. Измеряют построенный угол, чтобы убедиться в правильности построения.

С_КЛ

С

С_КП

β_пр.

А В

Рис. 85. Построение на местности проектного угла

Если на местности необходимо построить угол с повышенной точностью (рис. 86), то поступают следующим образом.

1. При любом положении зрительной трубы откладывают проектный угол одним полуприемом и закрепляют точку С'. Полученный угол β' не точен, так как при его построении неучтена коллимационная ошибка и точность его построения соответствует точности отсчетного устройства применяемого теодолита.

2. Полученный угол ВАС' измеряют с повышенной (заданной) точностью несколькими приемами. Число приемов n рассчитывается, исходя из требуемой точности построения угла β и точности отсчитывания t угломерного прибора. Если принять среднюю квадратическую ошибку измерения угла одним полным приемом равной t, то средняя квадратическая ошибка угла, измеренного n приемами, будет

М=±откуда n=.

3. Находят разность ∆β=β'-β_пр. между n раз измеренным и проектным углами.

4. Вычисляют величину смещения С'С=АС'·Δβ.

В

С'

Δβ С

β

β'

А

Рис. 86. Построение проектного угла с повышенной точностью

5. На перпендикуляре к АС' откладывают вычисленный отрезок СС' и получают искомую точку С, а следовательно и угол, с требуемой точностью.

6. Построенный угол измеряют для контроля построения.

Для повышения точности построения углов в любом случае необходимо стремиться выбирать, возможно, более длинные расстояния АВ и АС, а визирование осуществлять на шпильки или гвозди, вбиваемые в колышки.

14.1.2. Перенесение в натуру линии заданной длины

На топографических планах все линии представляют собой проекцию на горизонтальную плоскость. Следовательно, любая проектная длина на генеральном плане выражается ее горизонтальным проложением. Местность, на которую переносят линию проектной длины, в подавляющем большинстве случаев наклонна. Кроме того, на точность работ влияют погрешности мерного прибора и условия измерений. Поэтому перенос линий заданной длины в натуру осуществляется с учетом указанных факторов.

От начальной точки А (см. рис. 87) в направлении точки В откладывают компарированной лентой или рулеткой проектное расстояние и отмечают его точкой В'. После этого измеряют температуру воздуха, угол наклона линии АВ' или превышение между точками А и В' и вычисляют поправки в длину.

Поправка за компарирование[2] вычисляется по формуле

Δ_К=nδ_К,

n-число лент, уложенных в данной длине,

δ_К – поправка за компарирование в одну ленту, то есть разница между длиной ленты и эталоном.

Обычно для каждого мерного прибора записывают его уравнение. Например, для двадцатиметровой ленты (20-0,006) м поправка будет δ_К=-0,006 м. Если лента короче эталона, то поправка вводится со знаком «минус», если длиннее - со знаком «плюс». При Δ_К ≤3 мм, она не вводится.

Поправка за температуру вводится в том случае, если температура воздуха во время измерений отличается более чем на 8º от температуры, при которой производилось компарирование. Вычисляется она по формуле

Δ_t=α∙d ∙(t_возд.-t_комп.),

где α – коэффициент линейного расширения материала, из которого сделан мерный прибор.

Поправку за наклон местности целесообразно вводить при углах наклона ее больших 2º. Если измерен угол наклона линии АВ', то поправку вычисляют по формуле:

Δ_ν=D-Dcosν=2Dsin².

Если измерено превышение h между точками А и В', то применяют формулы

Δ_ν=для h≤1,5 м

Δ_ν=для h>1,5 м.

В обоих случаях принимают D≈d. Поправка за наклон вводится последней и всегда со знаком «плюс», так как наклонная длина всегда больше всего горизонтального проложения.

Таким образом, с учетом всех поправок на местности будет отложена линия длиной (см. рис. 87)

D=d±Δ_К±Δ_t+Δ_ν,

горизонтальное проложение которой будет равно проектной длине d, полученной по генеральному плану.

D=∑(Δ_К+Δ_t+Δ_ν)

В

d

В'

h

ν d

А

Рис. 87. Схема перенесения в натуру линии заданной длины

14.1.3. Перенесение в натуру проектных точек в плане

Для решения этой задачи существует несколько способов, применяемых в зависимости от требуемой точности и местных условий.

Способ перпендикуляров относительно сторон строительной сетки[3] основан на том, что имея координаты проектной точки (например, А или В на рис. 88) в системе строительной сетки, вычисляют, а затем откладывают на местности отрезки Δх_А, Δу_А или Δх_В, Δу_В, получая тем самым положение проектных точек А или В (рис. 89). При выносе проектных длин отрезков учитываются все поправки, рассмотренные выше.

При значительном удалении проектных точек от точек геодезической опоры или строительной сетки применяется способ угловых засечек. Для этого на плане и на местности необходимо иметь как минимум две опорные точки, с которых известны направления на определяемую точку. На рисунке видно, что для получения проектной точки С в натуре использованы горизонтальные углы β₁ и β₂ соответственно при опорных точках А и В. Порядок построения этих углов уже был рассмотрен. Положение искомой точки получают в пересечении бечевок или тросиков,

протянутых по направлениям, полученным в результате откладывания углов. Для повышения точности разбивки необходимо определять положение точки тремя и более засечками.

12 13

21

В

А

Δх_В

Δу_А Δх_А

20

Δу_В

Рис. 88. Способ прямоугольных координат (перпендикуляров)

С

С

с

β_В

а ̣ в β_А

А В А

В

прямоугольных координат угловых засечек

линейных засечек полярных координат

С

С

а в а

β

В

А В А

Рис. 89. Способы разбивки проектных точек в плане

Способ линейных засечек применяется при коротких расстояниях, не превышающих длину мерного прибора, между проектными и опорными точками. В этом случае два исполнителя удерживают концы двух лент или рулеток нулевыми делениями над точками А и В, а третий, отложив на одной ленте проектный отрезок а, на другой в, соединяет концы этих отрезков вместе, хорошо натягивает ленты и отмечает на местности искомую точку С. Для повышения точности используют линейную засечку с трех и более опорных пунктов.

Полярный способ (см. рис. 89) выноса точек в натуру является наиболее маневренным и потому наиболее используемым.

Проектная точка получается на местности после построения горизонтального угла β относительно известной линии АВ и откладывания проектной длины а вдоль полученного направления.

В случае большой застроенности участка и невозможности использования геодезической опоры применяют способ перпендикуляров от постоянных предметов и капитальных сооружений на местности, имеющихся также на генеральном плане (см. рис. 90). Этот способ отличается простотой и быстротой, но недостаточно точен.

в

А

В

а

с

d

Рис. 90. Применение способа перпендикуляров на застроенной территории

14.2. Вынесение на местность проектных точек, линий и плоскостей по высоте

14.2.1 Перенесение на местность точек с заданной отметкой

См. раздел 14.4.6 Вынос нулевого горизонта.

14.2.2 Разбивка в натуре линии заданного уклона

Эту задачу можно решить при помощи нивелира. Рассмотрим два способа: разбивка горизонтальным и наклонным лучом визирования.

В случае с горизонтальным лучом визирования (рис. 91) производят отсчет а₀ по рейке, установленной в начальной точке прямой, вынесенной в натуру описанным выше способом. По величине проектного (заданного) уклона i_пр., расстояниям d₁ и d₂…от промежуточных точек до начальной и по начальному отсчету вычисляют отсчеты, которые должны быть установлены на рейке:

а₁=а₀+id₁

а₂=а₀+id₂

………...

Закрепив промежуточные точки высокими колышками, забивают их до тех пор, пока в зрительную трубу нивелира не увидим отсчеты а₁, а₂…по рейке на соответствующих точках. Линия, проходящая по верху колышков, будет иметь заданный уклон.

Если на местности вынесены начальная и конечная точки линии с заданным уклоном, то для получения промежуточных точек можно использовать наклонный луч визирования (рис. 92). Нивелир устанавливают посередине между точками А и В таким образом, чтобы направление его двух подъемных винтов было параллельно линии АВ. Приводят визирную ось зрительной трубы в

а₃ i_пр.

а₀ а₁ а₂

В

А

Рис. 91. Разбивка горизонтальным лучом визирования

строго горизонтальное положение, а затем подъемными винтами, направленными вдоль линии АВ, наклоняют трубу до тех пор, пока отсчеты по рейкам в точках А и В станут равными. В этом положении визирный луч параллелен проектной линии, имеющей заданный уклон. После этого забивают промежуточные колышки, отсчеты на которых должны быть равны отсчетам в точках А и В.

Эту же задачу можно решить с помощью визирок, если требования к точности невысоки. В точках А и В закрепляют постоянные визирки одинаковой (проектной) высоты, а на промежуточные колышки устанавливают ходовую визирку такой же высоты и забивают колышки до положения, когда прорезь ходовой визирки окажется на линии, соединяющей прорези постоянных визирок, то есть на визирной линии.

i_пр.

а₀ i_пр.

а₀ а₀

а₀

В

А

Рис. 92. Разбивка наклонным лучом визирования

Если в натуре задается линия определенного уклона, для последующей отрывки траншей, каналов, кюветов с помощью землеройных машин, то задачу соблюдения проектного уклона дна можно автоматизировать. Например, используя лазерные приборы или электронно-оптический прибор управления лучом ПУЛ-3 (см. раздел 9.2). Этот прибор включает в себя два блока: передающий и приемный.

Передающий блок устанавливают в центре строительной площадки над точкой с известной высотой, а приемный - на рабочем органе землеройной машины (например, на ковше экскаватора).

Исследования показали, что применение этих приборов повышает производительность землеройных машин на 20-70%, сокращает в 2-3 раза нивелирные работы и обеспечивает точность соблюдения проектного уклона ±5 см на расстоянии до 800 метров.

14.2.3. Построение на местности горизонтальной и наклонной плоскости

Участок местности, подлежащий планировке, разбивают на квадраты со сторонами 10-20 м и вершины закрепляют колышками (рис. 93). Для построения горизонтальной плоскости выносят на местность одну точку с проектной отметкой, равной отметке плоскости. Затем устанавливают нивелир в середине участка (два подъемных винта по направлению одной диагонали участка, один - по другой) и горизонтальным лучом визируют на рейку, устанавливаемую поочередно в каждую вершину квадратов, и добиваются, чтобы отсчеты по ней были равны отсчету на исходной вынесенной точке. Если в камеральных условиях были вычислены рабочие отметки вершин квадратов, то построение проектной плоскости сводится к записи на каждом колышке соответствующей рабочей отметки.

Дата добавления: 2014-01-11