Геодезические работы при изысканиях и строительстве промышленного комплекса

/

/

Курсовой проект

Геодезические работы при изысканиях и строительстве промышленного комплекса

Введение

Целью работы является создание планово-высотного обоснования при изысканиях и строительстве, при съемке данной территории, а также стройплощадки.

Данная курсовая работа представляет собой комплекс геодезических работ при изысканиях и строительстве промышленной площадки, так как разбивка сооружений является основным видом геодезических работ при вынесении проекта в натуру. Этот вид работ требует высокой точности геодезической основы и тщательных геодезических измерений.

В прикладной геодезии изучают методы топографо-геодезических изысканий и вынесение проекта в натуру и называют её инженерной, подчеркивая тем самым её тесную связь с инженерно-строительным процессом. При этом для проектирования основное внимание в прикладной геодезии обращается на методы создания топографической основы, а для возведения сооружения и монтажа конструкций - на методы геодезического обеспечения и строгого соблюдения расчетных геометрических параметров. Для выполнения инженерно-геодезических работ широко используют новую измерительную и вычислительную технику.

Прикладная геодезия изучает геодезические работы при изысканиях, проектировании, строительстве, реконструкции, монтаже и эксплуатации различных инженерных сооружений и технологического оборудования, при разведке и добыче природных богатств страны и её недр, при создании уникальных объектов и т.п.

Прикладная геодезия решает следующие задачи:

o геодезические изыскания, включающие создание топографических планов и карт, профилей, математических моделей местности;

o инженерно-геодезическое проектирование зданий и сооружений;

o разбивка сооружений, т.е. вынесение на местность основных и дополнительных осей и контуров запроектированных объектов;

o геодезическая выверка конструкций для обеспечения геометрических форм и размеров возводимых сооружений на местности, обеспечение геометрических параметров монтажа оборудования

o исполнительная съемка, определение соответствия построенного сооружения его проекту;

o исследование в процессе эксплуатации деформаций зданий, сооружений и их частей, возникающих под влиянием различных факторов.

Каждая из этих частей связана с определенными этапами инженерно-строительного процесса и отличается решаемыми задачами и точностью измерений.

Топографо-геодезические изыскания - наиболее известный вид работ. Он включает построение на площадке плановых и опорных сетей; крупномасштабную топографическую съемку площадок; трассирование линейных сооружений; геодезическую привязку геологических выработок, гидрологических створов, точек геофизической разведки и др.

Топографо-геодезические изыскания служат основой для проектирования сооружений и проведения других видов изысканий и обследований. Инженерно-геодезическое проектирование входит в комплекс работ по разработке проекта сооружения и состоит из составления топографической основы в виде планов и профилей в необходимых масштабах; разработки генеральных планов сооружений; геодезической подготовки проекта для вынесения его в натуру; решения задач горизонтальной и вертикальной планировки, подсчета площадей и объемов и др.

Разбивка сооружений является основным видом геодезических работ при вынесении проекта в натуру. Как правило, этот вид работ требует более высокой точности геодезической основы и более тщательных геодезических измерений, чем съемочные работы. В состав разбивочных работ входят построение разбивочной основы в виде триангуляции, полигонометрии, строительной сетки, трилатерации; вынесение в натуру от разбивочной основы главных осей сооружения, детальная разбивка для строительства фундаментов, подземных коммуникаций, зданий.

Геодезическая выверка конструкций и технологического оборудования, выполняемая в плане, по высоте и по вертикали, является наиболее точным видом инженерно-геодезических работ, осуществляемых специально разработанными методами и приборами. Это наиболее развивающаяся часть прикладной геодезии, в которой широко внедряются новые методы измерений и автоматизированные приборы.

Наблюдение за деформациями сооружений выполняются высокоточными геодезическими методами и включают измерение осадок оснований и фундаментов, определение плановых смещений сооружений, установление кренов высотных зданий, башен, труб.

Перспективным методом построения главной основы площадки есть светодальномерная полигонометрия,что заменяет триангуляцию, с длинами сторон до 2 км и средней квадратической ошибкой измерения углов .

Высотной опорой на площадке есть нивелирные сети III и IV класса. Основу привязывают к государственным высотным пунктам и сеть уравнивают. Плановой геодезической основой перенесения проекта в натуру служит проект и расчет точности строительной сетки, а так же проект разбивочных работ по материалам генерального плана. На промышленной площадке проходит много коммуникаций: подземных сетей, надземных трубопроводов, дорог, каждая коммуникация должна быть разбита и построена по индивидуально разработанному плану.

1. Общие сведения

1.1 Физико-географическое описание района работ

Магаданская область расположена в северо-восточной части России на берегу Охотского моря. Территория ее площадью 462,4 тыс. км2 протянулась на 930 км с севера на юг и 960 км с запада на восток. Крайние точки, кроме южной находятся в Сусуманском районе в верховьях реки Хинике, а восточная - в Северо-Эвенском районе у источников реки Молонгда.

На западе область граничит с Хабаровским краем. Граница начинается на берегу Охотского моря в 14 км к востоку от мыса Ржавый и идет на север боль- шей частью по речным водоразделам. На северо-западе и севере граница прохо- дит с республикой Саха (Якутией), пересекает реку Колыму в 4 км ниже устья реки Орост и далее уходит на северо-восток по правому водоразделу реки Коркодон до истоков реки Моустак. Здесь начинается граница с Чукотским Автономным Округом, которая походит по реке Омолон и Пен.

На участке работ имеется большое количество населенных пунктов, расположенных по всё территории. Наибольший из них - Снов - расположен на крайнем юго-востоке.

Климат

Климат резко континентальный, суровый. Зима продолжительная (до 8 месяцев), лето прохладное. Средние температуры января от - 19 до -23 градуса на побережье Охотского моря;- 38 градусов во внутренних частях области. Средняя температура июля соответственно +12, +16 градусов. На Охотском побережье +12 градусов. Весна всегда поздняя, холодная, с частыми сильными ветрами и метелями на побережье. Осень начинается со второй половины августа. Осадков выпадает 300-700 мм в год. Географическое положение области в высоких широтах обуславливает малый приток радиации и, следовательно, низкие температуры в летнее время года. Этому способствует большая облачность и значительное количество льда и снега. Непосредственное соседство с областью полюса холода при наличии воздушных течений, направленных зимой из центра материка к периферии, обуславливают очень холодную продолжительную зиму.

Гидрография

С юга на северо-восток проходит через весь участок река Андога с притоком - р. Стача. С запада на север пролегает река Соть. Наибольшим озером является Черное на северо-востоке участка.

Густая речная сеть области принадлежит бассейну Северного Ледовитого и Тихого океана. Наиболее крупная река Колыма. Имеются небольшие озера.

К бассейну Северного ледовитого океана относятся многоводные реки: Колыма, Чаун, Бараниха, Пегтымель, Амгуэма, Ванкарим и др.

К бассейну Тихого океана - Анадырь, Великая, Канчалан, Тауй, Ола, Яма,

Гижига.

Питание реки получают за счет дождевых, снеговых и частично грунтовых вод. Немалое значение в питании рек принадлежит наледям и снежникам в горах.

Самая крупная река в области - Колыма. Ее длина от места слияния Аян- Юряха с Кулу - 2129 км., высота истока - 527 м. Пересекает цепи хребта Черского в верхнем течении, Колыма имеет порожистые участки. Наиболее крупные из них - Большие Колымские пороги затопляются водами водохранилища Колымской ГЭС.

Принимая многочисленные потоки, Колыма в нижнем течении становится широкой и многоводной. От устья до Среднекана Колыма судоходна.

Озера Магаданской области и ЧАО распространены в основном на приморских равнинах, но встречаются и в горах внутриматериковой части. По происхождению озера делятся на пойменные, термокарстовые, лагунные, ледниковые и кратерные.

Самым крупным термокарстовым озером является озеро Красное на Анадырской низменности. К моренным горным озерам относятся Момонтай, Малык, Джека Лондона.

Пойменные озера распространены по долинам всех рек.

Лагунные озера расположены в основном на побережье Чукотки.

Ледниковые озера развиты в районах древнего оледенения. Эти озера характерны прозрачной, холодной и чистой водой.

Из кратерных озер своими размерами выделяется озеро Эльгыгытгын.

Диаметр его около 15 км., максимальная глубина до 170 м. Озеро расположено в кратере, образовавшемся при падении метеорита около 4 млн. лет назад.

Большинство озер проточные. Их питание осуществляется за счет талых и дождевых вод. Грунтовое питание совсем незначительное. Зимой они покрываются слоем льда толщиной 1,5 - 2 м.

Почвы

Арктическую и субарктическую зоны объединяют тундровые почвы и охватывают большую часть равнинных почв области и округа - около 72% (или 22млн.га при общей площади равнинных почв 30,7млн га).

Типичными почвами тундры являются тундро-углеевые (тундро-болотные, перегнойно-глеевые, торфяно- и торфянисто-глеевые почвы.

Почвы таежной зоны распространены по всему Охотско-Колымскому водоразделу, долинам р.Колымы, верхнему разделу р. Анадырь и по бассейнам рек Охотского побережья. В континентальной части таежной зоны почвообразование идет по мерзлотно-таежному типу (с недифференцированным на горизонты почвенным профилем), а в океаничеаской Охотской части таежной зоны - по подзолистому типу.

В Колымской провинции равнинных почв преобладают мерзлотно-таежные глеевые почвы, болотно-мерзлотные, старопойменные. Почвенный покров сложный:мерзлотно-таежные почвы (мерзлотно-таежные глеевые), которые широко здесь распространены и развиваются под мохово-лишайниковой лиственничной тайгой, формируясь в автоморфных условиях на глинистых и суглинистых, иногда слоистых суглинисто-песчаных, некаменистых породах.

В океанической части таежной зоны, на юге области, преобладающий, т.е. зональный тип почв, - это подзолистые почвы. Здесь же распространены также подзолистые глеевые мерзлотные почвы, пойменные, болотные и др.

Формирование почв подзолистого типа происходит в условиях холодного, влажного климата, повсеместного распространения длительно-сезонной и островного - многолетней мерзлоты, на кислых щебнисто-мелкоземлистых породах при свободном внутреннем дренаже, под северо-таежными лиственничниками кустарниково-кустарничковыми мохово-лишайниковыми с подлеском из кедрового стланика и березки Миддендорфа. Кустарничковый ярус образуют багульник болотный (средняя высота 0,3-0,4м), брусника, шикша, изредка встречаются голубика, рододендрон золотистый, спирея и др.

Напочвенный покров сплошной.

Пойменные, или аллювиальные дерновые кислые почвы формируются по долинам рек во всех зонах области на различных участках поймы (на положительных элементах прирусловой, центральной частей и высокой поймы) под разнотравно-злаковыми пойменными лесами (чозениево-тополеволиственничными) на аллювиальных отложениях, различных по механическому составу и мощности.

По сравнению с мерзлотно-таежной, болотно-мерзлотной и подзолистой почвами пойменные почвы имеют легкий механический состав, улучшенные для произростания растений водный и температурный режимы, повышенное содержание гумуса; реакция среды обычно слабокислая или кислая. По агрохимическим свойствам пойменные почвы значительно благоприятнее остальных.

Таким образом, суровые и специфические условия почвообразования в области, обусловленные размещением территории в арктическом и субарктическом поясах, приводят к тому, что почвообразовательные процессы протекают медленно и с малоемким биологическим круговоротом.

Основные типы почв арктической, тундровой, таежной зон и почв Охотского побережья обладают низким потенциальным плодородием. Из-за суровости климата и преобладания почв горных территорий (до 75%) не во всех зонах почвы могут быть использованы под выращивание сельскохозяйственных культур.

При земельном дефиците в области и округе помимо пойменных, подзолистых, таежно-мерзлотных почв вынуждены осваивать торфяно-глеевые избыточно увлажненные почвы, которые требуют больших капиталовложений.

Транспортная сеть

Основные виды транспорта - морской и автомобильный (Колымский тракт).

Магадан - областной центр, важный промышленный центр и транспортный узел обширной территории Северо-Востока. Здесь сходятся водные, воздушные и автомобильные пути нашего края.

Сусуман - центр крупного горнопромышленного района. Расположенный на крупной автомагистрали - Колымской трассе, Сусуман имеет благоприятные условия для поддержания постоянной связи с Магаданом и окружающими районами.

Участок исполосован различного рода дорогами: с севера на восток и с юго-запада на запад проходит железная дорога; с севера на юг, с ответвлениями в сторону северо-востока и северо-запада проходит шоссе 13(17)А, а с северо-запада на запад - шоссе 8(11)Б. Так же имеется большое количество грунтовых проселочных дорог.

Население

Численность населения составляет 182.726 человек. Городское население - 88,5%.

Размещается население крайне неравномерно. Наиболее плотно заселена Южная часть области. В верхнем бассейне Колымы расположены крупные населенные пункты: г. Сусуман, пгт. Ягодное, Синегорье, Сеймчан, Омсукчан, Усть-Омчуг и др. Позже стали осваиваться бассейн Анюя, Северное побережье Чукотки. Крупные насленны пункты - г. Певек, п. Билибино, мыс. Шмидта и др.

Растительность

Основной характерной чертой растительности зоны тундры является безлесье, где отсутствуют не только древесные высокоствольные породы, но и относительно крупные кустарники. Низкие температуры (среднегодовая температура ниже 0 гр. С и средняя температура самого теплого месяца не превышает 10 гр. С), короткое лето и небольшое количество осадков, суровая зима с частыми метелями, неглубокий, но сильно уплотненный снеговой покров, близкое залегание многолетней мерзлоты и сравнительно большая заболоченность равнин - вот далеко не полный перечень условий, в которых формируется растительность тундры. Южная граница тундры совпадает с изотермой июля 10 градусов.

В тундре распространены стелющиеся, подушкообразные и кустарничковые формы растений, что и позволяет им выжить в этих суровых условиях.

Растения тундры малорослы и характеризуются небольшим ежегодным приростом. Так, веточка полярной ивы прирастает за вегетационный период на 1-5см, а прирост ягеля («оленьего мха») составляет 3-5мм. Биомасса растений находится в пределах 40-280ц/га, а годовой прирост равен 10-25ц/га.

Среди травянистых растений в тундре очень мало однолетников, а также луковичных растений и растений с подземными корнями-клубнями. Это результат влияния холодных почв.

Растительность арктических и высокогорных тундр расселяется, как правило, фрагментарно среди каменистых россыпей и представлена мелкокустарничниковыми мохово-лишайниковыми фитоценозами. Здесь встречаются в основном такие кустарнички, как ивы, багульник, голубика, толокнянка, шикша, дриада, диапензия и др. Высота кустарничков 3-10см. Среди лишайников хорошо развиты кладониевые, цетрариевые, тамнолиевые и др. Травянистый покров представлен отдельными куртинками остролодочника, астрагала, полыни, горца, осочки.

Таким образом, мелкие, прижатые к земле кустарнички и травы вместе с мхами и лишайниками образуют одноярусный, разорванный покров как горных, так и арктических тундр, общей площадью до 11840 тыс.га. Они занимают дренированные пространства северных побережий и подгольцовый пояс гор всего региона Северо-Востока России.

1.2 Геолого-геоморфологическое строение участка

Территория области имеет сложное геологическое строение, и в общем для нее характерна значительная насыщенность магматическими образованиями. Вулканические породы распределены крайне неравномерно. Горные породы подвержены процессам физического и химического выветривания в различной степени, в зависимости от состава.

Область занимает разнообразную по строению поверхности часть Северо-Востока России. В рельефе преобладают горные сооружения с очень сложным геологическим строением, и только на окраинах, а также по долинам рек расположены незначительные территории, занятые низменностями. Поверхность суши в пределах области имеет четко выраженный уклон к северному Ледовитому океану, а на востоке - к Тихому океану.

Начиная с палеозоя на территориях, которые в то время были дном геосинклинали, происходило интенсивное накопление осадочных пород. На дне геосинклинали одновременно с накоплением отложений происходит их смятие в складки и внедрение интрузий. Активные магматические процессы приводят к образованию толщ магматических пород.

Развитие рельефа и автономного округа в течение длительного времени связано с вертикальными движениями земной коры и дальнейшим воздействием внешних разрушительных процессов.

Основную роль в окончательном формировании рельефа современной поверхности области отводится работе текучих вод, ледников, а также физическому и химическому выветриванию.

Ведущее место в рельефе Магаданской области принадлежит средневысотным нагорьям и плоскогорьям, над которыми возвышаются горные хребты. Наибольшая высота хребта Черского - пик Победа - 3147м и пик Абориген - 2586м.

На юге хребет Черского сливается с Охотско-Колымским нагорьем, являющимся водоразделом между реками бассейна Охотского моря и Северного Ледовитого океана. Это нагорье занимает территорию на юго-западе области по правобережью Верхней Колымы и простирается до Охотского моря. На севере нагорье переходит в Юкагирское плоскогорье, а на востоке - в Корякское. Основные высоты Охотско-Колымского нагорья колеблются в пределах 600-1500м.

Нагорье в прибрежной части Охотского моря переходит в небольшие низменности с всколмленным рельефом.

Северная часть автономного округа занята двумя нагорьями. От правобережья Колымы до верховий Анюя и Чуанской губы расположено Анюйское нагорье. Вся восточная часть Чукотки занята Чукотским нагорьем.

Анюйское нагорье и Анюйский хребет характеризуются альпийскими формами рельефа с преобладающими высотами 1000-1600м. Максимальная высота этого района - 1853м - гора Двух Цирков.

Свидетельством вулканической деятельности в прошлом является конус давно потухшего Анюйского вулкана.

Поверхность Чукотского нагорья отличается от Анюйского плосковершинными формами рельефа. Наибольшие высоты - 1500-1800м. В прибрежной зоне расположены низменности Ванкаремская, Чаунская, Мечигенская и другие. Вдоль Арктического побережья характерны многочисленные песчаные косы, отделяющие от моря неглубокие лагуны. Наибольшей длины достигает коса Двух Пилотов - 450км.

Корякское нагорье на территории автономного округа заходит северными хребтами, которые простираются почти до реки Анадырь.

Небольшие низменности есть по долинам рек Тауй. Ола, Армань, Яна,

Гижига.

Территория области имеет сложное геологическое строение, и в общем для нее характерна значительная насыщенность магматическими образованиями. Вулканические породы распределены крайне неравномерно. Горные породы подвержены процессам физического и химического выветривания в различной степени, в зависимости от состава.

геологический геодезический строительство топографический

1.3 Топографо-геодезическая обеспеченность участка работ

Исходными данными для проектирования являются два пункта триангуляции третьего класса, которые находятся друг от друга на расстоянии 4,7 км.Один пункт размешен возле населенного пункта Федоровка, и имеет высотную отметку 200,1 м. Недалеко проходит речка Андога, направленная с севера на запад. Вблизи от пункта находится железная дорога и автомобильные дороги. Второй пункт триангуляции третьего класса находится возле горы Бол.Михалинская, высотная отметка которого 211,6 м. Вблизи расположен населенный пункт Михалино, а также лес Северный (сосна, береза). Пункт находится в непосредственной близости от автомобильных дорог, недалеко проходит железная дорога.

Сгущение геодезической основы выполняется построением сети треугольников в виде центральной системы, которые опираются на пункты триангуляции 3 класса с отметками 200,1м и 211,6м.

На юго-западной части данного участка протекает река Стача и Андога. На берегу реки Стача расположились три населенных пункта: Зорино, Барахоево и Дровяная. На другом берегу Стача высится лес, основными деревьями есть сосна и береза, высота их достигает 15 метров.

В северо-западной части участка протекает река Андога. На правом берегу реки расположен лес Темный Бор, основными деревьями есть сосна, береза, высота деревьев достигает 16 метров.

Участок работ пронизывает довольно густая дорожная сетка. Возле проектируемого объекта проходит автомобильная трасса 13(17)А. От неё расходятся вспомогательные грунтовые дороги, которые обеспечивают подъезд к проектируемому объекту со всех сторон. Удобное расположение железной дороги вблизи участка обеспечивает его нужными стройматериалами.

1.4 Состав проектируемых работ на район строительства

Исходными данными для проектирования есть два пункта триангуляции третьего класса. Состав проектируемых работ на строительной площадке следующий:

- проектирование сети триангуляции 4 класса, опираясь на исходные пункты триангуляции 3 класса;

- проектирование светодальномерной полигонометрии с двумя узловыми точками, которая опирается на пункты триангуляции;

- проектирование нивелирной сети IV класса.

Прокладывание нивелирного хода выполняется вдоль дорог, опираясь на пункты полигонометрии;

- проектирование строительной сетки, которая левым нижним углом опирается на ряд триангуляции;

- составление проекта разбивочных работ: разбивка главных осей, проектирование и построение обноски, построение на обноске осевой разбивочной системы, закрепление осей, привязка сооружений к пунктам сетки;

- разбивка коммуникаций к заданному комплексу зданий.

При завершении каждого этапа проектирования необходимо выполнять оценку точности проекта. Оценка проекта триангуляции выполняется по приближенным формулам, полигонометрии и нивелирных ходов - методом приближений.

2. Проектирование и оценка проекта планово-высотной геодезической сети

2.1 Назначения и требования к точности построения обоснования при изыскании и строительстве промышленного объекта

Инженерно-геодезические плановые и высотные сети создаются на территориях городов, крупных промышленных, энергетических, горнодобывающих объектов и служат геодезической основой для выполнения комплекса проектно-изыскательских и строительных работ. Плановые инженерно-геодезические сети формируются в виде триангуляционных построений и геодезических строительных сеток.

Триангуляция. Сеть развивают на всей территории площадки (с подходами и резервными участками), как правило, одного порядка (класса), котороый определяется расчетами, с длинами сторон 2-5 км. Лишь на очень больших площадках (100 и более) со строительством в несколько очередей основу создают двух ступеней. На всей территории строят сплошную сеть триангуляции высшего порядка со сторонами 5- 8 км. На районе первоочередной застройки сеть сгущают триангуляцией 4 класса с таким расчетом, чтобы один пункт основы приходился на 3-5 .

Преимущество такого двухступенчатого построения основы состоит в том, что восстановление утраченной части сети в процессе строительства производится путем вставки отдельных пунктов или систем в первую ступень триангуляции без её дополнительных наблюдений и уравнивания.

Сеть проектируют с учетом максимального использования ее в последующих разбивочных работах и исполнительных съемках, размещая пункты по возможности вне зон будущих сооружений. Принимаются также во внимание удбства привязки к пунктам существующей триангуляции с целью использования ее сторон в качестве выходных, если они удовлетворяют по точности измерений новую сеть.

На пунктах сети строят простые пирамиды, деревянные или металлические, высоты 6-10 м. При отсутствии видимости с земли воздвигают простые сигналы с поднятием столика на высоту 6 - 8 м.

Для контроля масштаба сети в ней должно быть известно не менее двух базисных сторон, при этом хотя бы одну из них измеряют в натуре точным электрооптическим дальномером или базисным прибором.

Угловые и базисные измерения выполняют по программе и с допусками точности соответствующего класса государственной триангуляции, обращая особое внимание на тщательное определение элементов приведений (средняя квадратическая ошибка ± 2 - 3 мм).

Техническая характеристика сетей триангуляции 2-4 класса:

Таблица 2.1

Если есть возможность, сети триангуляции заменяют равными по точности ходами государственной светодальномерной полигонометрии. Последняя проектируется замкнутыми полигонами с длинами сторон 2-3 км и расстоянием между узловыми пунками порядка 7 - 10 км.

Характеристика сетей полигонометрии 4 класса и ниже:

Предельная длина хода, км

отдельного 10

между исходным пунктом и узловой точкой 7

между узловыми точками 5

Предельный периметр полигона, км наибольшая наименьшая оптимальная

Число сторон в ходе, не более 15

Допустимая относительная невязка, не более 1:25000

Средняя квадратическая ошибка изменения угла (по невязкам)

в ходах и полигонах, не более 2»

Допустимая угловая невязка хода или полигона, не более 5»

где n - число углов.

Нивелирование 4 класса выполняется в одном направлении по сточным и грунтовым реперам и центрам опорных геодезических сетей.

На территориях городов выполняют инженерно-геодезические работы различными видами. Самое большое требование к точности основных разбивочных работ по высоте возникает при строительстве метрополитена и крупных самотечных канализационных коллекторов.

Сети нивелирования, которые прокладывают на территориях городов и промышленных участков, характеризуются следующими техническими характеристиками.

Таблица2.2

2.2 Расчет количества стадий развития геодезического обоснования и требования к точности измерения на различных стадиях

Инженерно геодезические сети создаются поэтапно, с построением нескольких классов и разрядов. Если на территории предстоящей сьемки необходимо создать геодезическое обоснование многостадийными построениям, то возникает необходимость в расчете требуемой точности построения на отдельных стадиях развития геодезического обоснования. При этом следует стремиться к тому, чтобы обоснование имело как можно меньше стадий развития.

Обоснование, построенное пунктами триангуляции 4 класса, намечено опустить n стадиями развития, последние из которых будут теодолитные хода.

Коэффициент обеспечения точности подсчитывается по формуле:

где n - число ступеней; T_H - начальная точность; T_K - конечная точность.

Для запроектированного геодезического обоснования (k=2,7):

Таблица 2.3

2.3 Проектирование и оценка проекта сети триангуляции IV класса

Характеристика запроектированной сети

Сеть триангуляции может быть построена в виде отдельного ряда треугольников, и так же в виде сплошной сети треугольников. В треугольниках измеряют все углы и стороны. Элементами сети триангуляции могут служить не только треугольник, но и более сложные фигуры: геодезические четырехугольники и центральные системы.

Суть метода заключается в следующем. На высотах местности закрепляют систему геодезических пунктов, образующих сеть треугольников, четырехугольников или центральных систем. В этой системе определяют координаты исходного пункта, измеряют горизонтальные углы в каждом треугольнике, а также длины и азимуты базисных сторон.

Сеть триангуляции 4 класса построена в виде центральной системы, которая опирается на пункты триангуляции 3 класса с высотными отметками м и м. Сесть состоит из пяти треугольников. Наименьшее значение угла в данной сети-33?, а наибольшее-85?.Длина стороны минимальная в сети -2000м,а максимальная - 4700м.

Предрасчёт точности сети

1)Исходные данные:

Таблица 2.4

1. Средняя квадратическая ошибка длины конечной стороны ряда (m_s/S):

где - с.к.о. базисной стороны; - с.к.о. измеренния угла.

При длине слабой стороны S = 2775 м m_s=0,06м.

2) Исходные данные:

Таблица 2.5

1. Средняя квадратическая ошибка длины конечной стороны ряда (m_s/S):

где - с.к.о. базисной стороны; - с.к.о. измеренния угла.

При длине слабой стороны S = 2775 м m_s=0,04м.

2.Средняя квадратическая погрешность определения дирекционного угла связующей стороны:

3. Средняя квадратическая погрешность продольного и поперечного сдвигов концов диагонали L:

4. Средняя квадратическая погрешность положения конечного пункта ряда

Вывод: триангуляционный ряд запроектирован удовлетворительно так как ошибки, вычисленные выше, соответствуют требованиям инструкции:

· относительная ошибка стороны ;

· средняя квадратическая ошибка измерения дирекционного угла - 2,9»<4».

· СКО положения конечного пункта ряда ;

· ошибка в положении пункта, отнесенная к диагонали, является практически относительной ошибкой диагонали. Она так же соответствует требованию инструкции

Из результатов вычислений видно, что запроектированная на карте М 1: 25000 сеть триангуляции класса удовлетворяет необходимую точность требований инструкции по построению сети триангуляции 4 класса.

Расчет высот знаков

На пунктах геодезической сети строят геодезические знаки такой высоты, чтобы визирные лучи при угловых и линейных измерениях проходили по каждому направлению на заданной минимальной высоте над препятствием, не касаясь его. Расчет высот знаков наиболее часто выполняют по формулам В. Н. Шишкина как наиболее простым. Задачу решают в два приближения. Сначала определяют приближенные высоты знаков l₁ и l₂ для каждой пары смежных пунктов, а затем корректируют их и находят окончательные значения l₁ и l₂.

Приближенные высоты знаков l₁' и l₂' (рис. 2.3) вычисляют по формулам:

где h₁и h₂- превышения вершины препятствия в точке С над основаниями первого и второго знаков; а - задаваемая инструкцией наименьшая допустимая высота происхождения визирного луча над препятствием; v₁ и v₂ - поправки за кривизну Земли и рефракцию.

Превышения h₁ и h₂ определяют по формулам:

h₁=H_c-H₁, h₂ = H_c-H₂

где Н_с - высота препятствия; Н₁ и Н₂ - высота земной поверхности в местах установки первого и второго знаков.

Если превышения h₁и h₂ имеют один и тот же знак, а расстояния s₁ и s₂ существенно разные, высоты знаков l₁' и l₂' будут значительно отличаться друг от друга: один знак низкий, а другой чрезмерно высокий. Высокие знаки строить экономически невыгодно. Поэтому высоты знаков необходимо откорректировать так, чтобы сумма квадратов окончательных высот знаков l₁ и l₂ была наименьшей, т. е. Уl²=min. При соблюдении данного требования расходы на постройку данной пары знаков будут, как правило, наименьшими, поскольку стоимость постройки каждого знака при прочих равных условиях почти пропорциональна квадрату его высоты. Откорректированные высоты каждой пары знаков на концах стороны при соблюдении условия Уl² = min и выполнении требования о прохождении визирного луча на заданной высоте а над препятствием вычисляются по формулам:

, где

В практике рекогносцировочных работ неизбежны случаи, когда высота знака на одном пункте, например, втором, задана (или знак уже построен) и равна l₂. Требуется определить высоту знака l₁ на первом пункте. Вычислим по формулам приближенные высоты знаков l₁' и l₂'. Из подобия треугольников получим

.

Отсюда найдем откорректированную высоту знака на пункте 1:

.

Таблица 2.6. Расчет высот знаков

В итоге имеем 2 знака высотой 30 м, 1- высотой 20 м,1 - высотой - 15м и два - 3 м. Будут применяться такие типы знаков: простые пирамиды, простой сигнал и сложные сигналы. На пунктах Аи В - простые пирамиды, на пункте Е - простой сигнал и на пунктах С,В,F - сложный сигнал. Описание и структура знаков в пункте 2.7.

2.4 Проектирование и оценка точности светодальномерной полигонометрии

Характеристика запроектированной сети

В данном виде работ была запроектирована полигонометрическая сеть 4 класса с двумя узловыми точками, состоящая из 5 ходов. Сеть опирается на пункты триагуляции 4 класса с отметками 200,1 м и 211,6 м. Длины ходов:S₁=2400м; S₂=1300м; S₃=1750м; S₄=3125м; S₅=2925м. Имеется отдельный полигонометрический ход длинной 3850м.

Полигонометрия - один из основных методов построения опорной геодезической сети. Этот метод заключается в продолжении на местности малых линий, называемых ходами, измерении всех углов поворота и длин линий. Ходы должны иметь по возможности вытянутую форму, не иметь крутых изломов и должна опираться на 2 исходных пункта высшего класса. Геодезическими пунктами являются вершины ломаных линий. Сторонами полигонометрического хода называют отрезки ломаной линии, а углами поворота - горизонтальные углы между сторонами хода.

Полигонометрические работы необходимы для обоснования крупномасштабных съемок городов и населенных пунктов, для всевозможных геодезических разбивок большой точности при построении крупных инженерных сооружений - высотных зданий заводских корпусов, плотин, гидроэлектростанций, тоннелей, метро и т.д.

Оценка проекта светодальномерной полигонометрии методом приближений

Данный предрасчет проводится исходя из требований, так как ожидаемая ошибка положения пункта М и предельная относительная ошибка находятся во взаимосвязи:

где Т - знаменатель предельной относительной ошибки хода.

Предрасчёт выполняют последовательными приближениями. Ожидаемые ошибки определения положения узловых пунктов вычисляют приближениями как среднее весовое из ошибки ходов, сходящаяся в данном узловом пункте.

В зависимости от типа применяемых приборов и формы ходов вычисляют по каждому ходу ошибку М положения узлового пункта. Для вытянутого хода при измерения длин светодальномерами:

где m_S - с.к.о. измерения длин сторон.

Веса определяются по формуле:

Средняя квадратическая ошибка определения положения узловых пунктов I и II в первом приближении без учета ошибок исходных данных:

где где

Во втором приближении находят веса по формулам

Для пункта I:

Для пункта II:

Таблица 2.7. Предрасчет точности отдельного полигонометрического хода

Предрасчет точности полигонометрического хода с 2 узловыми точками

Таблица 2.8

Таблица 29. Предрасчет точности полигонометрической сети

Затем по каждому ходу рассчитывают предельную ошибку 2М/[S]. Для этого находят

;

где М_Н и М_К - относительные ошибки положения соответственно начальной и конечной узловых точек хода; М_i - ошибка в ходе с номером i. Вычисляют относительную ошибку и сравнивают с допустимой.

Таблиця 2.10

Вывод. В результате предрасчета точности получили относительную ошибку отдельного полигонометрического хода , которая удовлетворяет требованию инструкции по построению полигонометрической сети 4 класса; получили наибольшую относительную ошибку сети полигонометрического хода 4 класса с 2 узловыми точками по ходам 3 и 4:

Из результатов вычислений видно, что запроектированная на карте

М 1: 25000 полигонометрическая сеть 4 класса и одиночный полигонометрический ход удовлетворяет необходимую точность требований инструкции по построению полигонометрической сети 4 класса.

2.5 Проектирование и оценка проекта нивелирной сети IV класса

Характеристика запроектированной сети

На карте была запроектирована нивелирная сеть IV класса. Нивелирная сеть состоит из хода с двумя узловыми точками, которые совпадают с узловыми точками полигонометрии, и одиночного хода. Хода опираются на пункты триангуляции 4 класса с отметками 200,1 и 211,6 м. Сеть состоит из отдельного нивелирного хода с длиной L = 4,25км опирающиеся пункты А и Е и нивелирной сети IV класса с 2 узловыми точками I и II, проложенных с пунктов А, В, С,Е. Данная сеть состоит из 5 ходов. Их длины: L₁=2,75км, L₂=1,80км, L₃=3,375км, L₄=2,125км, L₅=3,625км.

Нивелирные хода были проложены по трассам с наиболее благоприятными для данного района грунтовыми условиями и с наименее сложным рельефом. Каждый ход был закреплен грунтовым репером, с учетом глубины промерзания грунта.

Оценка проекта нивелирной сети

Предрасчет точности выполняется способом приближений, т.к. в запроектированной сети выполняется условие:

где r=N-n=5-2=3 - число условий в сети; N - число ходов в сети, n - число определенных узловых реперов; l - число исходных реперов.

Предрасчет точности велся для узловых пунктов. Ожидаемая с.к.о. узлового і-репера: где , где - веса j линий, сходящихся на i-репере, полученные в результате k-приближения.

Исходные данные: для нивелировании сети IV класса = 10мм/км и = 2мм/км, m_пред = 20.

Предрасчет точности одиночного нивелирного хода:

Длина одиночного запроектированного хода L = 4,25км.

m_h² = 10²·4,25 + 2²·4,25² = 497мм;

m_h = 22,30мм;

m_пред = 20 = 41,23мм;

Полученную величину m_h рассчитали на весь нивелирный ход, следовательно, отсюда можно рассчитать на 1км:

= = 5,25мм.

Данная величина m_h = 22,30мм, сравним с допустимым m_пред = 41,23мм, отсюда видно, что m_h < m_пред (22,30мм < 41,23мм), а также СКО превышения на 1 км хода равен 5,25мм, то есть не превышает 10мм.

Таблиця 2.11

Вывод. В результате предрасчета точности:

o СКО превышения одиночного нивелирного хода m_h < m_пред (21,00мм < 39,12мм), а также СКО превышения на 1 км хода равен 5,49мм < 10мм.

o относительная СКО в нивелирной сети IV класса с 2 узловыми точками на 1 км хода по 1 узлу (I) = 1,78мм а по 2 узлу (II) = 1,83 не превышает допуск 6мм.

Из результатов вычислений видно, что запроектированная на карте

М 1:25000 одиночный нивелирный ход и нивелирования сеть IV класса удовлетворяет необходимую точность требований инструкции по построению нивелирования IV класса.

2.6 Геодезическое планово-высотное съемочное обоснование

Теодолитные и нивелирные ходы

Съемочное обоснование развивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей. На участках съемки площадью до 1 км² съемочное обоснование может быть создано в виде самостоятельной геодезической опорной сети.

При построении съемочного обоснования одновременно определяют положение точек в плане и по высоте. Плановое положение точек съемочного обоснования определяют проложением теодолитных, тахеометрических ходов, построение аналитических сетей из треугольников и разного рода засечками. Высоты точек съемочного обоснования чаще всего определяют геометрическими и тригонометрическим нивелированием.

Самый распространенный вид съемочного обоснования - теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных опирающихся не менее, чем на два исходных пункта. В системе ходов, в местах их пересечений, образуются узловые точки, в которых могут сходится несколько ходов. Длины теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и условий снимаемой местности.

Углы поворота на точках ходов измеряют теодолитами со средней квадратической ошибкой 0,5» одним приёмом. Расхождение значений углов в полуприёмах допускают не более 0,8». Длину линий в ходах измеряют светодальномерами, мерными лентами или рулетками. Каждую сторону измеряют дважды - в прямом и обратном направлениям. Расхождение в измеренных значениях допускаются в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.

При определении высот точек съемочного обоснования геометрическим нивелированием невязка в ходе не должна превышать 5, тргонометрическим нивелированием - 20, где L - длина хода, км.

Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столбами, металическими штырями, трубами. Если эти точки предполагается использовать в дальнейшем, их закреплять постоянными знаками.

2.7 Центры и знаки

Положение пунктов геодезической сети обозначают на местности при помощи специальных сооружений, состоящих каждое из двух частей: подземной и наружной. Подземная часть является центром геодезического пункта. Каждый центр имеет марку с меткой на ней, к которой относятся координаты пункта. Наружная часть, называемая геодезическим знаком, представляет собой сооружение, предназначаемое для установки визирной цели и подъема измерительных приборов на требуемую высоту над землей.

В геодезических сетях используют знаки разных конструкций: тур, простая пирамида,пирамида со штативом, простой сигнал и сложный сигнал. Выбор типа знака зависит от высоты, на которую надо поднять над землей прибор для выполнения геодезических измерений.

Туры (рис. 2.4) строят в тех случаях, если видимость по всем направлениям открывается с земли, а скальный грунт расположен на глубине не более 1,5 м (размеры на рисунках в см). Над туром устанавливают простую пирамиду с визирным цилиндром. Если построить пирамиду невозможно, то визирный цилиндр устанавливают непосредственно на тур.

Простые пирамиды (рис. 2.5, а) строят тогда, когда наблюдения по всем направлениям можно вести с тура или штатива. Если для обеспечения видимости на соседние пункты прибор требуется поднять над землей на 2-3 м, используют пирамиду с изолированным от нее штативом для установки приборов (рис. 2.5, б). Площадку для наблюдателя крепят к столбам пирамиды, изолируя ее от штатива. Пирамиды строят как деревянные, так и металлические высотой 5-8 м. Ширина треугольного основания внешней пирамиды, сложного сигнала равна 1/4 его высоты до площадки наблюдателя плюс 2 м.

Простой сигнал (рис. 2.6) строят в тех случаях, когда для производства наблюдений измерительный прибор необходимо поднять над землей на высоту от 4 до 10м. Состоит из двух изолированных друг от друга пирамид: внешней, несущей визирный цилиндр и площадку для наблюдателя, и внутренней со столиком для установки приборов. Внутренняя пирамида имеет трехгранную форму, а внешняя - трехгранную или четырехгранную. Расстояние между основными столбами в основании внешней пирамиды принимают на 2 м больше высоты до площадки наблюдателя.

Сложный сигнал (рис. 2,7) по конструкции отличается от простого тем, что внутренняя пирамида, несущая столик для установки приборов, опирается не на землю, а на основные столбы сигнала (на 6 м ниже площадки для наблюдателя). Промежуточные столбы знака улучшают качество постройки сигнала. Сложные сигналы строят тогда, когда геодезический прибор нужно поднять над землей на высоту от 11 до 40 м. Они имеют трехгранную конструкцию, их собирают на земле (в горизонтальном положении), а затем устанавливают вертикально в полностью завершенном виде. В этом случае не возникает необходимости в выполнении опасных верхолазных работ, а также повышается производительность труда при постройке знаков.

Геодезические сигналы (простые и сложные) должны способствовать достижению высокой точности измерений и обеспечивать безопасное ведение работ. Геодезический сигнал должен быть прочным, устойчивым и жестким.

Под прочностью сигнала понимают его способность сопротивляться действующим на него постоянным (масса деталей сигнала) и временным нагрузкам (напор ветра, масса приборов и людей, находящихся на сигнале, и т. п.), под воздействием которых могут деформироваться отдельные детали и узлы сигнала. Сигнал считается прочным, если он не разрушается и в нем не возникают практически значимые остаточные деформации.

Устойчивость сигнала - это его способность сохранять свое положение неизменным при действии на сигнал ветровой нагрузки. Ветер может опрокинуть сигнал, если его конструкция неудачна, а основание плохо закреплено в грунте. Устойчивость сигнала обеспечивается необходимой шириной его основания и глубиной заложения якорей основных столбов сигнала.

Под жесткостью сигнала понимают его способность сопротивляться возможным деформациям, возникающим в результате воздействия внешних факторов, и восстанавливать свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил. Ветровая нагрузка на сигнал вызывает не только опрокидывание сигнала, но еще и его изгиб и колебание. Жесткость сигнала характеризуется величиной изгиба и частотой его колебаний. Изгиб обусловливает линейное перемещение и небольшой поворот верхней части сигнала в плоскости горизонта, а вибрация увеличивает амплитуду колебаний изображений визирных целей в поле зрения трубы теодолита. Жестким считается сигнал, возможное смещение столика которого в плоскости горизонта не превышает 1 см и угловые измерения возможны при скорости ветра до 5 м/с.

Положение каждого пункта геодезической сети закрепляют на местности при помощи специального центра, закладываемого в грунт на глубину, как правило, не менее 1,5-2 м, а в отдельных районах - не менее 6 м.

В верхней части центра устанавливают на цементном растворе или приваривают к металлической трубе чугунную марку, на сферической поверхности которой имеется метка в виде отверстия диаметром 2 мм. К этой метке относят координаты пункта и результаты выполненных на нем измерений. Поскольку подземные центры являются носителями координат и высот пунктов, они должны быть надежно закреплены на местности. Сохранность центра и неизменность его положения в грунте в плане и по высоте в течение возможно более длительного времени является важнейшим требованием, предъявляемым к центрам геодезических пунктов государственной геодезической сети, причем независимо от ее класса.

Для обеспечения долговременной сохранности центров их делают из высокопрочных строительных материалов: железобетонных пилонов и свай, асбоцементных и металлических труб, покрываемых антикоррозийными средствами; основание центра закрепляют якорным устройством и закладывают ниже границы промерзания грунтов (в средней полосе страны) или ниже границы оттаивания грунтов (в зоне многолетней мерзлоты).

Устойчивость центра в грунте зависит от многих факторов: от состава и свойств грунта (скала, суглинок, меловые отложения и т. п.), глубины промерзания и оттаивания грунта, изменения влажности грунта, изменения уровня грунтовых вод и др. Важнейшим является промерзание и оттаивание грунта. Основание центра всегда следует закладывать ниже границы промерзания или границы протаивания грунта.

Центры типа 2 предназначены для всей области сезонного промерзания грунтов. Центры представляют собой железобетонную сваю сечением 20X20 см и длиной 3-4 м. Сваю забивают целиком в грунт так, чтобы марка, заделываемая в верхнюю часть сваи, располагалась на уровне земной поверхности.

3. Методика полевых измерений. Камеральная обработка

3.1 Угловые и базисные измерения в триангуляции

Наиболее массовым видом геодезических измерений, выполняемых при создании государственной геодезической сети до сих пор являются угловые измерения.

Для измерения горизонтальных углов в триангуляции 4 класса используют метод круговых приемов (способ Струве).

Способ круговых приемов был предложен в 1816 г. В. Я. Струве и получил широкое применение почти во всех странах. В СНГ используют в геодезических сетях 2-4-го классов и сетях более низкой точности. В США его используют и в сетях первого класса.

Способ круговых приемов состоит в следующем. Из пункта выбирается начальное направление с хорошой видимостью. Установив теодолит, при круге по левую сторону последовательно визируют на пункты заданные пункты обертывая алидаду по ходу часовой стрелки и делая при каждом визировании отсчета, которые записывают в журнал. Заканчивают наблюдение вторичным наведением на начальный пункт, отсчет при который также записывают в журнал. Приведенный цикл наблюдений составляет один полуприем. После этого переводят трубу через зенит и начинают второй полуприем из визирования на начальный пункт. Далее визируют последовательно на все пункты, но в порядке, обратному потому, что был в первом полуприеме, то есть против хода часовой стрелки. Перед началом каждого полуприема рекомендуется алидаду несколько раз возвратить в направления ее следующего движения в данном полуприеме. Закончив прием, вычисляют величину двойной коллимационной ошибки. Эта величина должна сохранять свое постоянство в границах точности наблюдений. Постоянство двойной коллимационной ошибки - одно из хороших средств контроля качества измерений.

Для повышения точности и контроля направления измеряют несколькими приемами. Каждый следующий прием выполняют так же, как и первый. Если на пункте будет только два направления, которые образуют один угол, то измерение делают способом отдельного угла. Порядок наблюдений при этом остается таким же, как и в способе круговых приемов, отличие лишь в том, что не визируют повторно на начальный пункт и обертывают алидаду и в первому и в втором полуприеме только по ходу только против хода часовой стрелки.

Достоинства способа круговых приемов: простота программы измерений на станции; значительное ослабление систематических ошибок делений лимба- высокая эффективность при хорошей видимости по всем направлениям.

Недостатки: сравнительно большая продолжительность приема, особенно при большом числе направлений; повышенные требования к качеству геодезических сигналов; необходимость примерно одинаковой видимости по всем направлениям; разбивка направлений на группы при их большом числе на пункте; более высокая точность начального направления.

Для измерения углов в триангуляции 4 класса можно использовать теодолит типа Т2 - оптический теодолит с цилиндрической неповторительной системой вертикальных осей с поворотным горизонтальным лимбом, оптическим микрометром с раздвижными клиньями и оптическим центриром.

3.2 Угловые и линейные измерения в полигонометрии

Угловые измерения в ходах полигонометрии на территориях городов осложняются комплексом внешних условий, влияющих на точность результатов. К ним относится:

o наличие препятствий, ограничивающих длины сторон и выбор места для установки центров и приборов над ними в благоприятных для измерений условиях;

o боковая рефракция;

o неустойчивость прибора и визирных марок в результате сотрясений, вызванных работой механизмов в непосредственной близости от них и действием движущегося транспорта.

Наличие коротких сторон в полигонометрической сети заставляет очень точно центрировать теодолит и визирную марку. Средняя величина ошибки центрирования не должна превышать 0,5-0,7 мм. Такую точность центрирования можно обеспечить только хорошо выверенными оптическими центрирами.

Для ослабления влияния боковой рефракции и других источников ошибок из-за внешних условий следует стремится к тому, чтобы визирный луч в ходах полигонометрии проходил на расстоянии более 1 м от стены здания; располагать стороны хода на теневых сторонах улиц и производить измерения в пасмурную погоду; прекращать измерения во время работы механизмов, создающих мощные тепловые потоки, если визирный луч проходит вблизи этих потоков; тщательно закреплять прибор и визирные марки, установленные в зоне сотрясений от работы механизмов и транспорта, постоянно следить за их положением.

Для линейных измерений в инженерной полигонометрии наибольшее применение нашли светодальномеры и способы, основанные на косвенном определении расстояний. Наибольшее распространение получили малые светодальномеры отечественного и зарубежного производства, обеспечивающие точность измерения линий 5 - 10 мм.

Теодолиты Т2, 2Т2 применяются в полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов. На пунктах полигонометрии измерение улов выполняется способом круговых приемов или трехштативную систему. Способ трехштативной системы предусматривает выполнение при измерении следующего условия: ось вращения теодолита при установке его над центром знака должна занимать в пространстве то же самое положение, которое занимала ось вращения марки до и после установки теодолита.

3.3 Определения превышений

Геометрическое нивелирование - определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки с помощью горизонтального луча. Выполняют геометрическое нивелирование путём визирования горизонтальным лучом трубой нивелира и отсчитывания высоты визирного луча над земной поверхностью в некоторой её точке по отвесно поставленной в этой точке рейке, с нанесёнными на ней делениями или штрихами. Нивелирование IV классу выполняется в одном направлении. Расстояние от нивелира до реек измеряется шагами. Нормальная длина визирного луча 100м.

Различают методы геометрического нивелирования из середины и прямо.

Обычно применяют метод нивелирование из середины, устанавливая рейки на башмаках или колышках в двух точках, а нивелир - на штативе между ними (рис.2.4). Расстояния от нивелира до реек зависят от требуемой точности нивелирования и условий местности, но должны быть примерно равны и не более 100 - 150 м. Превышение h одной точки над другой определяется разностью отсчётов а и b по рейкам, так что h = a - b. Так как точки, в которых установлены рейки, близки друг к другу, то измеренное превышение одной из них относительно другой можно принять за расстояние между проходящими через них уровненными поверхностями.

Нивелирование IV класса производится в одном направлении по стенным и грунтовым реперам и центрам опорных геодезических сетей. Все работы на строительных площадках производятся в единой системе высот, принятой в период изысканий для проектирования сооружений и характерной особенностью рассмотренных специальных нивелирных сетей является существенное уменьшение расстояний между реперами и длин ходов.

На строительной площадке для определения превышений между точками обычно применяется техническое нивелирование, т.е. геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом) техническими нивелирами. В нашей стране наибольшее применение получили нивелиры НЗ.

4. Плановая геодезическая основа переноса проекта промышленного комплекса в натуру

4.1 Проектирование и расчет точности построения строительной сетки

Строительная сетка - основной вид геодезического обоснования при строительстве промышленных комплексов. Она проектируется на генеральном плане сооружения с учетом обеспечения максимальной сохранности пунктов в процессе строительства.

Строительные геодезические сетки создаются, как правило, поэтапно. Сначала развивается локальная сеть триангуляции. Типовой фигурой при этом является геодезический четырехугольник или центральная система.

Между пунктами триангуляции прокладывают полигонометрические ходы, образующие каркас сетки в виде замкнутых полигонов (секций) прямоугольной формы.

Положение пунктов внутри секций определяется методами ходовых и геодезических засечек, микротриангуляции, четырехугольников без диагоналей, комбинированным способом и трилатерации.

Для проектирования и разбивки на местности больших предприятий целесообразнее иметь такую строительную сетку, которая давала бы возможность с точностью, достаточной для практических целей, принять фактические координаты пунктов равными проектным. В этом случае после нанесения сетки на генеральный план (до построения ее на местности) можно привязывать к ней проектные оси сооружений.

В этом способе сетка создается следующим образом. Опираясь на вынесенное в натуру исходное направление, с точностью 1:1000-1:2000 разбивают согласно проекту на всей площадке строительную сетку и закрепляют ее временными знаками.

Имея приближенно разбитую сетку, создают на площадке триангуляцию и прокладывают полигонометрию, в результат чего определяют точные координаты всех закрепленных временными знаками пунктов сетки. Сравнивая эти координаты с проектными, находят величины редукций, на которые и смещают каждый пункт приближенно разбитой сетки. После редуцирования пункты сетки закрепляют постоянными железобетонными знаками. По этим знакам проводят контрольные измерения, чтобы убедится в правильности выполненного редуцирования, и затем принимают координаты пунктов равными проектным.

Так как величины редукций обычно не превосходят 2-3 м и могут быть отложены на местности с ошибкой не более 3 мм, то точность построения строительной сетки способом редуцирования в основном будет зависеть от точности определения координат временных (приближенно намеченных) знаков, то есть от точности построения триангуляции и положения полигонометрии.

Детальная разбивка сетки выполняется способом редуцирования.

1.Средняя квадратичная ошибка координат пунктов одиночного замкнутого полигонометрического хода прямоугольной формы, стороны которого параллельны координатным осям (рис.1):

mS/S=1/10000, mS=200/20000=0,02м, mв=5'', ix=8, iy=8,

,

,

, m=.

где и - средняя квадратичная ошибка положения i-го пункта полигонометрического хода соответственно по оси X и Y относительно исходного; , - номер определяемого пункта соответственно по оси X и Y; - средняя квадратичная ошибка определения длинны; S - длина стороны сетки.

2.Средняя квадратичная ошибка пункта относительно одной из узловых точек (рис. 2) для двух смежных полигонов, вытянутых по оси Y:

,

, ,

,

,

3.Средняя квадратичная ошибка относительно одной из узловых точек (рис. 3) для четырех смежных полигонов со сторонами, параллельными координатным осям:

,

,

4.Рассмотрим отдельный вытянутый равносторонний полигонометрический ход, ориентированный по оси X:

,

где n - число сторон в ходе; i - номер пункта в ходе относительно исходного;

i=4, n=8,

5.Средняя квадратичная ошибка дирекционных углов а полигонометрическом ходе (рис. 4):

где P - вес измеренного угла, равный единице; n - число сторон; i - номер оцениваемого угла.

6.Дальнейшее сгущение сети производим построением бездиагональных четырехугольников.

Средняя квадратичная ошибка дирекционных углов

где µ - средняя квадратичная ошибка единицы веса (средняя квадратичная ошибка измерения углов); t - число необходимых угловых измерений в сети сгущения, равное удвоенному количеству определяемых пунктов; N - число угловых измерений, равное учетверенному числу четырехугольников; , - число сторон сетки соответственно по оси X и Y.

7.Средняя квадратичная ошибка координат пунктов сплошной сети бездиагональных четырехугольников (рис. 5):

где и - номер определяемого пункта по соответствующим осям.

Комбинированный способ

Этот способ сочетает бездиагональные четырехугольники и метод триангуляции. Пункты триангуляции располагают по углам строительной сетки.

Средняя квадратичная ошибка наиболее слабой стороны

Средняя квадратичная ошибка координат

Редуцирование пунктов сетки

При проектировании и разбивке на местности больших предприятий следует применять способ редуцирования, обеспечивающий значительно более высокую точность определения элементов строительной сетки. В этом способе на всей площадке от вынесенных основных направлений разбивают сетку с точностью 1:1000 - 1:2000 и закрепляют временными знаками. Развивая полигонометрию, определяют точные координаты приближенно разбитых пунктов сетки. Сравнивая эти координаты с проектными, находят поправки, по которым смещают (редуцируют) каждый пункт сетки. После редуцирования сетку закрепляют постоянными знаками.

По разностям координат приближенно равных точек сетки и их проектными значениями путем решения обратной задачи вычисляют элементы редукции: азимут направления и длину. Откладывают эти элементы от временных знаков, находят исправленное положение пунктов сетки, которые закрепляют постоянными знаками.

Для контроля точности и построения сетки выборочно измеряют несколько сторон и на пунктах в шахматном порядке проверяют прямые углы. При тщательной работе средние отклонение в длинах сторон не превышает 10 мм и в прямых углах 20?. По периметру строительной сетки прокладывают замкнутый нивелирный ход 4 класса. Если длина этого хода превышает 8 - 10 см, его разбивают перемычками на ряд полигонов. После редуцирования пунктов строительной сетки их закрепляют постоянными железобетонными знаками. Поскольку эти пункты одновременно являются и высотными точками, их закладывают ниже глубины промерзания на 2-2,5 м. Закрепив сетку постоянными знаками, приступают к контрольным измерениям. Основная их задача - проверить правильность редуцирования пунктов сетки и получить данные о точности ее построения.

Вывод: На рис. 4.1. была запроектирована геодезическая строительная сетка со стороной 200м, методами каркасной полигонометрии, геодезических четырехугольников и комбинированным методом рассчитана точности строительной сетки.

4.2 Составление проекта разбивочных работ по материалам генерального плана

Геодезические работы при нулевом цикле строительства

Расчет границ котлована.

При проектировании котлована (используем проект здания или сооружения на плане масштаба 1:500 с проектируемыми основными осями) для установки подземных частей здания на топографический план масштаба 16500 наносят план здания, проектируемого. Контур, ограничено габаритными осями, является нижней границей склона котлована. Для определения верхней границы склона по проекту строительства выбирают отметку H0 дна котлована и уклон его склона, i0:

- наименьшее расстояние угла сооружения;

- заданая глубина котлована.

Таблица 4.1. Последовательность расчета границ котлована

По топографическим планом масштабом 1:500 с запроектированной зданием, вычисляют отметки H1 земли точек пересечения основных осей и отметки H2 точек отделенных от пересечения осей на расстоянии l.

Полученные H1 и H2 записывают в колонки 3 и 4, аналогичные вычисления делают для всех углов здания в направлении продольных и поперечных осей.

По формуле - вычисляют наклоны поверхности земли и записывают в 5 столбец.

Вычисляют горизонтальные расстояния d от точек пересечения осей до будущей границы котлована (точки нулевых работ).

Отметку H точки O нулевых работ можно вычислить дважды:

де

Результаты вычисления d записывают в 6 колонку, а результаты вычисления H в 7, 8 колонки. Округления возможны разногласия 0,02 м.

С помощью полученных результатов на плане откладывают отрезки , ,,,,,, и получают точки на границе котлована. Соответствующие точки соединяют и получают контур котлована.

Определение объемов земляных работ для разбивки котлована.

Для вычисления объемов земляных работ контур котлована разбивают на элементарные фигуры.

Котлован разделен на 10 фигур: треугольники 1 и 2; трапеции 3, 4, 5, 6; четырехугольники 7, 8, 9, 10. На схему котлована выписываем все (, ,,,,,, ).

Для углов здания вычисляют рабочие отметки:

Площадь треугольника S=0,5ab (а и b- катеты). Вместо высоти берём средние значения из робочих отметок по граням:

Объём треугольной призмы равен:

Аналогично определяем фигуры 2:

Объемами фигур 3 и 4 определяют как объемами треугольных призм расположенных возле откосов поперечных сторон котлована.

Поскольку площади оснований у реального тела отличаются, то примем их середнее значение:

Для фигуры 4:

Для фигур 5 и 6 объеми вычисляют как объемы усеченных параллелепипедов, что опираются на поперечные сечения котлована

Площадь:

Висота:

Объем определяют по формуле:

Для фигуры 6:

Объем фигур 7, 8, 9, 10 определяют как объемы ччетырехугольных пирамид, размещенных в углах котлована

Площадь трапеции определяют за формулой:

Объем:

Аналогично ррассчитываются объёмы фигур 7, 8, 9:

Подсчитывают общий объём земляных работ. Все рассчеты выполняют в специальной ведомости.

Таблица 4.2. Ведомость расчета объёмов земляных работ

Выполнена разбивка котлована, расчет его границ и определение объемов земляных работ - 6314,93.Схема границ котлована и расчета объемов земляных работ по котловану на рис.4.2 и 4.3

Проектирование строительной сетки на фрагменте генплана масштабом 1:500

Для перенесения проекта промышленного сооружения в натуру обычно строят частную систему прямоугольных координат. При этом, чтобы упростить расчет координат точек проекта и создать наиболее простые условия разбивки сооружения на местности, направление координатных осей этой частной системы принимают строго параллельным направлению главных осей сооружений и осей проездов.

Так построенная и закрепленная на местности система геодезических пунктов называется строительной сеткой и служит основой для перенесения в натуру проектов промышленных сооружений. Помимо обеспечения разбивок, строительная сетка служит геодезической основой для исполнительных съемок построенных сооружений. По точности строительная сетка, должна удовлетворять требованиям точности перенесения в натуру исходных осей сооружений и как съемочная основа - требованиям исполнительной съемки масштаба 1:500.

Ошибка в положении пунктов строительной сетки как обоснования съемок в масштабе 1:500 относительно главной основы не должны превышать 0,2 мм в масштабе съемки, то есть 10 см. При этом для сьемочного обоснования важно выдержать с надлежащей точностью общее расположение пунктов строительной сетки; для разбивочной основы очень важно в первую очередь выдержать высокую точность взаимного положения соседних пунктов, от которых производится разбивка сооружения; точность же относительно главной основы может быть значительно ниже. Поэтому при расчете геодезической основы для строительной сетки крупных площадок следует исходить из требований точности масштаба 1:500. Однако система построения и уравнивания сетей должна быть такова, чтобы ошибки исходных данных и ошибки измерений по возможности в меньшей степени нарушили взаимное положение соседних пунктов сетки.

Основное требование, предъявляемое к строительной сетке, - строгая параллельность координатних осей сетки соответственным осям сооружений и проездов. Для выполнения этого требования необходимо при проектировании сетки иметь принципиальное решение о расположении на площадке всех основных зданий, проездов, подземных коммуникаций, то есть иметь предварительный генеральный план строящегося объекта.

Одновременно с выбором направлений координатных осей решается вопрос о длине сторон строительной сетки. Для большинства промышленных предприятий необходимая точность разбивочных работ и исполнительных съемок обеспечивается при длине сторон сетки 200 м.

Одну из вершин строительной сетки принимают за начало координат. Начало выбирают на краю площадки или вне ее, чтобы все сооружения могли быть заданы положительными значениями абсцисс и ординат. Надо стремится совместить начало частной системы с каким-нибудь пунктом триангуляции, ибо тогда значительно облегчается разбивка строительной сетки на местности и упрощается переход от условной системы координат к государственной.

Для перенесения проекта строительной сетки в натуру предварительно намечают на местности исходное направление. Если на площадке или вблизи нее существуют инженерные сооружения, как, например, железная и автомобильная дороги, линия электропередач, и они нанесены на генеральный план, то от осей этих сооружений по графическим данным, взятым по плану, можно разбить в натуре исходное направление.

По координатам пунктов сетки и геодезических пунктов путем решения обратной задачи вычисляют полярные координаты в и s, по которым и находят на местности от геодезических пунктов положение исходного направления сетки.

Так как для перенесения на местность исходного направления координаты точек сетки определяют по генплану графическим путем, то точность такого перенесения составляет около 0,2-0,3 мм в масштабе плана. Однако это не играет существенной роли, ибо на величину этой ошибки передвинется на местности весь комплекс запроектированных сооружений.

Разбивка главных осей

Главные оси промышленных сооружений - оси оконтуривающие геометрическую фигуру здания, разбиваются на местности от пунктов строительной сетки (рис. 4.6). Для разбивки на основании рабочих чертежей проекта (выкопировки из генплана с данными геодезической привязки и чертежей фундамента) составляют схематический чертеж, на котором в произвольном масштабе показывают ближайшие пункты строительной сетки с их координатами, оси разбиваемого сооружения с координатами или расстоянием до сторон сетки. На чертеже также даются размеры сооружения, чтобы при необходимости можно было проконтролировать данные привязки. Точки, фиксирующие положение главных осей I, II, III, IV разбивают от пунктов строительной сетки, как правило, способом прямоугольных координат, определив для этого разности абсцисс и ординат этих точек и ближайших пунктов сетки.

Для контроля разбивочных работ привязывают точки // и /// соответственно к пунктам сетки № 20 и № 22. На сооружениях небольших размеров можно измерить стороны или диагонали и сравнить результаты с проектными значениями.

Так как при разбивке главных осей (рис. 4.7) определяется лишь общее, положение сооружения на площадке и его ориентирование относительно соседних сооружений, то сшибки измерений допускают в среднем до 1: 4000 - 1: 5000. Углы строят при двух положениях круга теодолитом ТЗО или Т20.

Учитывая трудности непосредственных линейных измерений на площадке в процессе строительства, для разбивки главных осей: могут быть применены оптические дальномеры.

После закрепления точек I, II, III и IV устанавливают на каждой из них теодолит и проверяют взаимную перпендикулярность осей. Отклонение от прямого угла допускают не более +60'. При больших отклонениях необходимо несколько переместить ближайшую точку. Следует иметь в виду, что взаимная перпендикулярность главных осей является одним из основных требований, 1 предъявляемых к их разбивке, ибо перекос этих осей приведет в дальнейшем к перекосу всех остальных осей сооружения.

Таблица 4.3 Привязка проекта

Проектирование и построение обноски сплошной и створной

Оси сооружения должны быть разбиты одна относительно другой с ошибкой порядка 1-2 мм. Для обеспечения такой точности по периметру сооружения устраивают специальную деревянную или металлическую обноску. Обноска создает благоприятные условия для линейных измерений и закрепления разбиваемых осей

Обноску проектируют по генеральному плану, располагая ее стороны параллельно осям сооружения. При вытянутой форме сооружения, что наиболее часто имеет место на практике, обноску проектируют в виде прямоугольника, ограждающего сооружения со всех четырех сторон на некотором расстоянии от исходных осей. Небольшие выступы фундамента в расчет не принимают. Обноску вокруг сооружения более сложной конфигурации проектируют в виде прямоугольника, к которому примыкают обноски остальных частей.

Расстояния между наружной гранью фундамента и обноской назначают с таким расчетом, чтобы последняя не попадала в зону земляных работ, когда будут рыть котлован под фундамент. При глубине котлована h и одинарном откосе расстояние от фундамента до обноски будет равно h метров плюс запас на навалы земли 3-5 м или более в зависимости от глубины котлована и методов производства земляных работ.

Обноска может быть построена сплошная или несплошная - створная.

Когда обноска сплошная, примерно через 3 м по всему периметру сооружения на принятом расстоянии от габаритных осей вкапывают в землю столбы, и на одной отметке к ним горизонтально прикрепляют строгальные доски или металлические уголки.

Высота обноски должна быть около 0,5-1,2 м, чтобы по ней удобно было производить измерения и устанавливать над ней штатив теодолита.

На местности с большим наклоном разность высот разность крайних точек сооружений значительных размеров может доходить до нескольких метров. В этом случае обноску строят уступами.

Обноску разбивают от закрепленных точек осей. Для створной обноски отложение на местности проектных расстояний и установка в намеченных точках столбов выполняются с повышенной точностью, чтобы при детальной разбивке оси попадали на срезы столбов и не пришлось последние переставлять.

Створная - обноска состоит из отдельно стоящих столбов, каждая пара которых закрепляет какую - либо ось (створ)(рис. 4.7 б). Столбы устанавливают вне зоны земляных работ, параллельно соответствующим осям сооружения, и обрезают под одну отметку. Расстояние между столбами обноски принимают равным расстоянию между осями колонн (обычно 6 м).

Независимо от вида обноски она должна удовлетворять следующим основным требованиям.

1. Стороны обноски должны быть соответственно параллельны продольным и поперечным осям сооружения. Если не соблюдать это условие, то расстояния между смежными осями, отложенные по обноске, будут систематически меньше проектных.

2. Обноска должна быть прямолинейной, чтобы при измерениях по ней мерным прибором с достаточной точностью укладывался в створе.

3. Обноска должна быть горизонтальной, чтобы при откладывании по ней проектных расстояний поправками за наклон можно было пренебрегать.

Разбивка основных осей по обноске и закрепления осей

Для разбивки основных осей на основании генплана сооружения и рабочих чертежей фундамента составляют специальный разбивочный чертеж, на котором выписывают все расстояния между осями. При этом тщательно проверяют проектную документацию: суммируют расстояния между отдельными осями и сумму сравнивают с общими размерами сооружения, а также с разностью координат главных осей, закрепленных на местности.

На построенную обноску путем проектирования коллимационной плоскостью выносят главные оси, устанавливая теодолит в закрепленных на местности точках І, ІІ, ІІІ и ІV. При этом учитывая, что на точность проектирования ближних к теодолиту точек влияет главным образом ошибка центрирования, дальних точек - ошибка визирования.

Приняв положение одной продольной исходной оси и одной поперечной за твердое, неизменное, от них откладывают по обеим параллельным сторонам обноски согласно разбивочному чертежу проектные расстояния, фиксируя на обноске продольные и поперечные оси.

Линейные измерения по обноске производят инварной лентой или компарированной стальной рулеткой с натяжением по динамометру со средней квадратической ошибкой 1:25000. В процессе измерений вводят поправки за компарирование не больше 0,5 мм на пролет (на одно уложение мерного прибора), то целесообразно при помощи измерителя и масштабной линейки вводить поправку в каждый пролет. При меньшей величине поправки последнюю вводят суммарно, после нескольких уложений прибора.

Закончив разбивку осей, производят контрольные измерения расстояния между каждыми двумя соседними осями путем трехкратного отсчитывания по шкалам мерного прибора. После введения в измеренные расстояния поправок за компарирование и температуру их сравнивают с проектными данными. В зависимости от расстояний между основными осями разности не должны превышать 13 мм. В противном случае несколько перемещают намеченные оси так, чтобы распределить разности на ближайшие пролеты.

Расстояние между столбами не должно превышать 8-10 м. Если это расстояние больше, необходимо при измерениях по обноске устанавливать вровень с соседними столбами переносные подпорки.

Закрепление осей. Окончательное положение оси на обноске фиксируют небольшим гвоздем, обводят масляной краской и подписывают ее номер. При сплошной обноске особо важные оси дополнительно закрепляют грунтовыми знаками, деревянными или железобетонными. Знаки устанавливают рядом с обноской на глубину 1,2-1,5 м и для большей сохранности закрывают сверху крышками. Оси с обноски переносят на эти знаки при помощи теодолита и фиксируют на металлических центрах точек, на деревянных знаках - гвоздем.

После закрепления осей в нескольких местах сплошной обноски могут быть сделаны проемы для проезда транспорта. В процессе строительства необходимо следить за состоянием обноски, периодически проверять от надежных знаков ее неподвижность.

Детальная разбивка фундамента. Передача отметок на дно котлована и исполнительный чертеж

Разбивка котлованов. Первым этапом детальных разбивочных работ является разбивка котлованов под фундаменты зданий и оборудования. При детальной разбивке фундамента строят небольшую обноску, положение которой на местности определяют от основных осей способом линейной засечки или прямоугольных координат. На готовую обноску способом створов с основной обноски переносят продольную и поперечную основные оси фундамента и закрепляют их на двух сторонах обноски. От этих осей рулеткой с точностью до миллиметра откладывают проектные расстояния до всех граней и контуров фундамента (бровки котлована, контура основания фундамента, обреза фундамента и т. д.), закрепляют их гвоздями и подписывают номера осей.

Соединив одноименные точки на обноске тонкой проволокой, получают контур той или иной части сооружения. Для обозначения на местности границ котлована пересечения соответствующих проволок (осей) проектируют отвесом на землю и закрепляют колышками.

При строительстве глубоких котлованов вначале вынимают, и отвозят грунт и уже, затем строят обноску.

Передача отметки на дно котлована. Когда котлован вчерне вырыт, на дно его передают высоты от ближайших реперов. Если откосы котлована пологие, эта передача осуществляется несколькими постановками нивелира. Когда откосы крутые и постановка на них прибора невозможна, высоты передают при помощи двух нивелиров и рулетки.

На бровке котлована прикрепляют к кронштейну рулетку и опускают ее на дно, подвесив на конце груз, равный натяжению при ее компарировании. Между ближайшим репером и кронштейном, соблюдая принцип равенства плеч, устанавливают нивелир; второй нивелир ставят в котловане, посередине между рулеткой и точкой, на которую передают высоту. На репере и точке в котловане устанавливают рейки и по ним берут отсчеты. Затем одновременно оба нивелировщика отсчитывают по рулетке.

Высота точки М в котловане будет , где - высота репера; и - отсчеты по рейкам, установленным соответственно на репере и в котловане; - разность отсчетов нижним и верхним нивелирам по рулетке (нуль рулетки вверху).

Для контроля можно передать отметку от другого репера, несколько изменив при этом подвеску рулетки. При выполнении земляных работ достаточно передать отметку на дно котлована с ошибкой 1 см.

Чтобы передать высоту с повышенной точностью, в величину отрезка рулетки вводят поправки за компарирование и температуру, а также более строго соблюдают равенство плеч для верхнего и нижнего нивелиров.

В общем случае точность этого способа передачи высот определяется по формуле , где принято, что ошибки отсчетов по рейке . От точки в котловане (как рабочего репера) устанавливают в натуре проектные высоты для окончательной зачистки дна.

Исполнительный чертеж котлована. Основное назначение исполнительных съемок - установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений, размеров их отдельных элементов и частей, расстояний между ними и других данных. Исполнительные съемки ведутся в процессе строительства по мере окончания его отдельных этапов и завершаются окончательной съемкой готового сооружения. В первом случае выполняют текущие исполнительные съемки, во втором - съемки для составления исполнительного генерального плана.

Текущие исполнительные съемки отражают результаты последовательного процесса возведения отдельного здания или сооружения, начиная с котлована и заканчивая этажами гражданских и технологическим оборудованием промышленных зданий. Результаты этих съемок содержат данные для корректирования выполненных на каждом этапе работ и обеспечения качественного монтажа сборных конструкций. При этом особое внимание обращается на элементы сооружения, которые после завершения строительства будут недоступны для измерений (забетонированы, засыпаны грунтом и т.п.).

Окончательная исполнительная съемка выполняется для всего объекта в целом и используется при решении задач, связанных с его эксплуатацией, реконструкцией и расширением. При окончательной съемке используются материалы текущих съемок, а также съемок подземных и надземных коммуникаций, транспортных сетей, элементов благоустройства и вертикальной планировки.

Геодезические исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов строительно-монтажного производства. Исполнительной съемке подлежат части зданий и конструктивные элементы, от точности, положения которых зависит точность выполнения работ на последующих этапах, а также прочность и устойчивость здания в целом.

Исходной геодезической основой для текущей исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей или их параллелей, а также установочные риски на конструкциях. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки, фиксированные на строительных конструкциях. Геодезическим обоснованием съемки для составления исполнительного генерального плана служат пункты и реперы государственных и разбивочных сетей.

Результаты контрольных измерений исполнительных съемок отображают на схемах специальной исполнительной геодезической документации.

Когда котлован готов, приступают к его исполнительной съемки. От продольной и поперечной осей, которые передают в котлован наклонным визированием, промеряют расстояния до основания откоса и проводя исполнительное нивелирование дна по сетке 5-10 м. По этим данным составляют исполнительный чертеж котлована, на котором указывают размеров котлована от основных осей и выписывают высоты поверхности земли до вскрытия котлована и исполнительные высоты дна. В середине указывают проектную отметку, отклонения от которой в среднем не должны превышать 2-3 см. Отклонения от проектных размеров допускают до 5 см.

Разбивка коммуникаций на пром. площадке на фрагменте генплана масштабом 1:5000

Характер обустройства местности, где проложены инженерные коммуникации, во многом определяет особенности их размещения и технологических связей. Съемка подземных инженерных коммуникаций для составления исполнительных чертежей выполняется в процессе их строительства до засыпки траншей.

Не зависимо от вида подземной прокладки снимаются колодцы, каморы и люки, углы поворота, точки на прямолинейных участках по оси подземной сети не реже, чем через 50 м, места изменения уклонов коммуникаций и диаметров труб, места присоединения и ответвлении.

При этом должны быть собраны сведения и количестве прокладок, отверстий, о материале труб, колодцев, каналов, о давлении в газовых и напряжении в кабельных сетях.

При расположении подземных инженерных сетей в блоках и тоннелях снимается только одна сторона их, другая же наносится по данным промеров. Выходы подземных сетей и элементы их конструкции должны быть связаны между собой или привязаны к твердым контурам застройки контрольными промерами.

Обязательной съемке подлежат все подземные сооружения, пересекающие или идущие параллельно прокладке, вскрытые траншеей. Одновременно со съемкой указанных элементов инженерных коммуникаций должна быть выполнена съемка текущих изменений.

Ширина полосы, охватываемой съёмкой, устанавливается заданием, но должна быть не менее 20 м от оси прокладки.

Территории современных городов насыщены системой инженерных коммуникаций, проложенных преимущественно ниже поверхности земли. Размещение городских инженерных коммуникаций определяется размером и конфигурацией территории города, плотностью и этажностью застройки, уровнем развития коммунального хозяйства города (поселка).

Наиболее полно использовано подземное пространство города в пределах территорий городских улиц. Здесь размещение подземных инженерных коммуникаций осуществлено при преимущественно минимальных расстояниях и плане между отдельными прокладками, а также между ними и зданиями, сооружениями, дорогами и т. д. Особо плотное размещение коммуникаций характерно для центральных улиц и площадей.

На незастроенных территориях инженерные коммуникации представлены отдельными магистральными трубопроводами, надземными и подземными линиями электропередач и связи. При этом местоположение и назначение магистральных коммуникаций в большинстве случаев определяется опознавательными столбами.

Различают исполнительную съемку коммуникаций и съемку существующих коммуникаций. Исполнительная съемка инженерных коммуникаций выполняется в процессе и по окончании строительства, но до засыпки траншей подземных инженерных коммуникаций землёй.

Исполнительная съемка инженерных коммуникаций содержит следующие виды работ: подготовительные; создание планово-высотной съемочной геодезической сети (обоснования); планово-высотная съемка элементов инженерных коммуникаций с обмерами сооружений на них.

Таблица 4.4. Привязка угловых колодцев к геооснове

Выбор монтажных осей

При строительных работах разбивочные оси обычно совпадают с осями симметрии сооружения и являются лишь геометрическими линиями, от которых разбивают грани фундаментов и закладные части.

Для монтажных работ выбрать оси так, чтобы они, располагаясь строго параллельно осям фундамента. Совпадая с некоторыми важными в технологическом отношении линиями или плоскостями оборудования. Поскольку так будет удобнее установить это оборудование в проектное положение.

а) Направляющей путей агрегатов за технологическую ось удобно принять не ось симметрии пути, а ось или вертикальную грань одной из ниток направляющих; при установке емкостей, расположенных в ряд в качестве технологической оси выгодно выбрать линию, проходящую через крайние образующие цилиндров, по которой последние устанавливают в проектное положение при помощи теодолита или струны;

б) Технологические оси выбирают после тщательного изучения чертежей фундаментов, общих компоновочных чертежей оборудования и чертежей отдельных узлов, а также технологической схемы; учитывают возможность использования этих осей для периодической выверки агрегатов в процессе эксплуатации, при этом между закрепленными точками этих осей после установки оборудования должна быть взаимная видимость и вся линия по возможности должна быть удобной для измерительных работ.

Закрепив знаки, оси выбирают в зависимости от точности установки и выверки оборудования технологической оси не совпадают с различными осями фундамента путем отложения соответствующих расстояний.

Заключение

В ходе выполнения работы было детально рассмотрено физико-географическое описание и геолого-геоморфологическое строение Магаданской области, а также топографо-геодезическая обеспеченность район работ.

Запроектирована сеть триангуляции 4 класса в виде центральной системы, в которой опорные пункты A,B триангуляции 3 класса. В результате предрасчета точности получены относительные ошибки слабой стороны = . СКО измерения дирекционного угла = 2,90 4,00. Ошибка положения пункта относительно к длине диагонали = . Данный запроектированный ряд триангуляции 4 класса удовлетворяет техническим требованиям инструкции по построению триангуляции 4 класса.

На карте была запроектирована сеть полигонометрии 4 класса, опирающаяся на пункты A,B,C триангуляции 3 и 4 класса и отдельный одиночный полигонометрический ход 4 класса. В результате предрасчета точности одиночного полигонометрического хода получили относительную ошибку , которая удовлетворяет требованию инструкции по построению полигонометрической сети 4 класса и вычисленная относительная ошибка по ходам наибольшая . Из результатов вычислений видно, что запроектированная на карте М 1: 25000 одиночный полигонометрический ход и полигонометрическая сеть 4 класса удовлетворяет необходимую точность требований инструкции по построению полигонометрической сети 4 класса.

Также на карте была запроектирована сеть нивелирования IV класса. Сеть состоит из ходов с двумя узловыми точками, которые совпадают с узловыми точками полигонометрического хода и одиночного хода. Хода опираются на пункты A,B,C триангуляции 3 и 4 класса и отдельный одиночный нивелирный ход 4 класса. В результате предрасчета точности одиночного нивелирного хода получили СКО превышения m_h = 22,30мм < m_пред = 41,23мм, а также СКО превышения на 1 км хода равен 5,25мм < 10мм. Далее в результате предрасчета точности сети нивелирного хода IV класса с 2 узловыми точками по методу приближений относительная СКО на 1 км хода по 1 узлу = 1.00мм а по 2 узлу = 1,23мм не превышает допуск 10мм. Из результатов вычислений видно, что запроектированная на карте М 1:25000 одиночный нивелирный ход и нивелирования сеть IV класса удовлетворяет необходимую точность требований инструкции по построению нивелирования IV класса.

Были запроектированы основные оси здания на фрагменте генерального плана М 1: 500, сплошная и створная обноска, детальная разбивка фундамента и выполнили привязку к углам зданий к ближайшим опорным пунктам. Выполнили разбивку строительной сетки на фрагменте генерального плана М 1: 5000, детальную разбивку котлованов и коммуникаций, привязаны к углам поворота и к ближайшим опорным пунктам.

Литература

1. Левчук Г.П. Курс инженерной геодезии. - М.:Недра,1970;

2. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно - геодезический работ. - М.: Недра 2009;

3. Селиханович В.Г. Геодезия. - М.: Недра, 1981;

4. Яковлев Н. В. Высшая геодезия. - М.: Недра, 2010;

5. Яковлев Н. В. Практикум по высшей геодезии. - М.: Недра, 1982.

6.Яковлев Н.В., Беспалов Н.А., Глумов В.П. и др. Практикум по высшей геодезии.: Учебное пособие для вузов - М.: Недра, 2008- 382 с.

6. Инструкция по нивелированию I,II,III,IV классов / Главное управление геодезии и картографии. - М:Недра,-2009,445 с., ил.

7. Методические указание. «Проектирование опорных геодезический сетей 2 - 4х классов».