Размещено на http://www.allbest.ru/

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проект геодезического сопровождения строительно-монтажных работ водопровода и канализации на объекте: Санкт-Петербург, Юго-Западная часть, 20-й квартал

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСЛОВИЙ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
• 1.1 Требования нормативных документов
• 1.2 Характеристика объекта
• 1.3 Физико-географические, климатические и экономические условия объекта
• 1.4 Топографо-геодезическая обеспеченность района работ
• 1.5 Выводы из анализа исходных данных
• ГЛАВА 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТ
• 2.1 Геодезические работы
• 2.2 Геодезические сети
• 2.3 Геодезический контроль и исполнительные съемки
• 2.5 Технические характеристики используемых геодезических программ и приборов
• ГЛАВА 3 ПРОЕКТ РАБОТ
• 3.1 Схема производства работ
• 3.2 Расчёт стоимости работ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Целью работы является разработка технического проекта на производство геодезических работ для строительства водопровода и канализации на объекте ЮЗПч 20кв в городе Санкт-Петербурге.

В связи со строительством новых жилых кварталов увеличивается как потребление воды, так и ее отвод. Для обеспечения жилых кварталов водой строятся новые сети водопровода, а для водоотведения строятся канализация.

Водопровод: обеспечивает питьевые, хозяйственные, пожарные и производственные нужды и состоит из водопроводных станций, насосных станций и водоразводящих сетей. Водоразводящая сеть делится на: магистральную и распределительную. Магистральная сеть (диаметры труб 500-1400мм) обеспечивает водой целые районы, а отходящая от неё распределительная сеть подает воду к домам и промышленным предприятиям. Трубы этой сети имеют диаметр 200-400мм, вводы в дома 50-150мм. Для работы водопроводных сетей на них устанавливают задвижки, выпуски, краны и др. Для доступа к ним устанавливают колодцы и ковера.

Канализация обеспечивает удаление сточных и загрязнённых вод на очистные сооружения и далее в ближайшие водоёмы. Канализационная сеть состоит из чугунных и железобетонных труб, а в последнее время полимерных и керамических труб, через смотровые и перепадные колодцы, станций перекачки для пониженных частей застройки и других сооружений. Диаметры труб канализации колеблются от 150мм до 400мм в населенных пунктах и до 4500мм в крупных городах (тоннельная канализация).

Водостоками: отводят дождевые и талые воды. Водосточная сеть состоит из труб, дождеприёмных и перепадных колодцев, выпусков в водоёмы и овраги. К водосточным колодцам присоединяют водосточные трубы зданий. Для водосточной сети применяют асбестоцементные и железобетонные трубы диаметром от 150мм до 4500мм.

В своей дипломной работе мне необходимо составить технический проект на производство геодезических работ для строительства водопровода и канализации на объекте ЮЗПч 20кв в городе Санкт-Петербурге.

Для достижения цели необходимо выполнить анализ физико-географических условий района, его характеристик, нормативной документации, топографо-геодезической изученности. На основе анализа исходных данных предстоит разработать проект комплекса работ, в составе которого необходимо рассмотреть объемы геодезических работ, определить технологию их выполнения, оценить стоимость работ.

При разработке технического проекта будут учитываться строительные нормы СНиП 3.01.03-84 ;СНиП 3.05.04-85

Таким образом, в своем дипломной работе мне не обходимо решить следующие задачи:

1) проделать анализ и характеристику условий объекта;

2) разработать технический проект, по которому будут выполняться работы;

3) рассчитать объемы геодезических работ;

4) составить сметную стоимость.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСЛОВИЙ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

1.1 Требования нормативных документов

Обязанности геодезической службы

Геодезическое сопровождение строительства - это комплекс работ, обеспечивающих точное соответствие геометрических параметров сооружения и зданий проектным решениям, а также строительным нормам и правилам. Помимо этого геодезическая служба обеспечивает качество строительно-монтажных работ проведением мер эффективного контроля на всех стадиях строительства. В общем, в состав геодезических работ входит:

- создание разбивочной основы для нужд строительства и вынос в натуру основных осей и отметок сооружений;

- проверка геометрических параметров, высотного и планового положения объектов;

- контроль за монтажом элементов конструкций, опалубок;

- составление исполнительной документации, которая представляет собой текстовые и графические материалы, отражающие фактическое исполнение проектных решений и фактическое положение объектов капитального строительства и их элементов, а также и инженерных коммуникаций в процессе строительства;

- контрольные исполнительные съемки законченных строительством зданий (сооружений) и инженерных коммуникаций;

- определение объемов выработок, насыпей и использованных материалов;

- наблюдения за осадками и деформациями зданий и сооружений, земной поверхности, в том числе при выполнении локального мониторинга за опасными природными и техноприродными процессами. Величины средних квадратических погрешностей построения разбивочной сети строительной площадки в соответствии со СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве» приведены в таблице 1.

Таблица 1 величины средних квадратических погрешностей построения разбивочной сети

Характеристика объектов строительства	Величины средних квадратических погрешностей построения разбивочной сети строительной площадки
	угловые измерения, с	линейные измерения	определение превышения на 1 км хода, мм
Предприятия и группы зданий (сооружений) на участках площадью более 1 км2; отдельно стоящие здания (сооружения) с площадью застройки более 100 тыс. м2 Предприятия и группы зданий (сооружений) на участках площадью менее 1 км2; отдельно стоящие здания (сооружения) с площадью застройки от 10 до 100 тыс. м2 Отдельно стоящие здания (сооружения) с площадью застройки менее 10 тыс. м2; дороги, инженерные сети в пределах застраиваемых территорий Дороги, инженерные сети внезастраиваемых территорий; земляные сооружения, в том числе вертикальная планировка	3 5 10 30	1___ 25 000 1___ 10 000 1___ 5 000 1___ 2 000	4 6 10 15

Обеспечение безопасности геодезических работ

В строительном производстве, промышленности строительных материалов и строительной индустрии наряду с нормативными документами по безопасности труда Системы нормативных документов в строительстве согласно СНиП 10-01 применяются:

- межотраслевые правила и иные нормативные правовые акты по охране труда, разработанные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти;

- государственные стандарты и другие документы Госстандарта России, разработанные в соответствии с ГОСТ Р 1.0;

- нормы и правила органов государственного надзора;

- стандарты отраслей, правила охраны труда по отдельным подотраслям строительства и видам производств и другие нормативные документы, принимаемые министерствами и ведомствами в соответствии с их компетенцией;

- стандарты предприятий (организаций) по безопасности труда, инструкции по охране труда для работников организации.

Участники строительства объектов (заказчики, проектировщики, подрядчики, поставщики, а также производители строительных материалов и конструкций, изготовители строительной техники и производственного оборудования) несут установленную законом ответственность за нарушения требований настоящих норм и правил.

К производству работ допускаются лица, прошедшие обучение по технике безопасности труда и инструктаж на рабочем месте по выполняемым видам работ.

Генеральный подрядчик или арендодатель обязаны при выполнении работ на производственных территориях с привлечением субподрядчиков или арендаторов:

- разработать совместно с ними план мероприятий, обеспечивающих безопасные условия работы, обязательные для всех организаций и лиц, на данной территории;

- обеспечить выполнение запланированных за ними мероприятий и координацию действий субподрядчиков и арендаторов в части выполнения мероприятий по безопасности труда на закрепленных за ними участках работ;

- при заключении договоров подряда или аренды предусматривать ответственность сторон за выполнение указанных мероприятий по обеспечению безопасных условий работы.

Производственные территории (площадки строительных и промышленных предприятий с находящимися на них объектами строительства, производственными и санитарно-бытовыми зданиями и сооружениями), участки работ и рабочие места должны быть подготовлены для обеспечения безопасного производства работ.

Подготовительные мероприятия должны быть закончены до начала производства работ. Соответствие требованиям охраны и безопасности труда производственных территорий, зданий и сооружений, участков работ и рабочих мест вновь построенных или реконструируемых промышленных объектов определяется при приемке их в эксплуатацию.

Доставка исполнителей и приборов от предприятия до места производства работ осуществляется ежедневно с помощью автотранспорта, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности, которые помогут сократить травматизм в дороге:

- имеющееся автотранспортное средство должно быть исправно, и соответствовать качеству дорог и условиям проходимости;

- водитель должен быть здоров, квалифицирован, дисциплинирован, непереутомлен, соблюдать правила дорожного движения;

- груз и приборы должны быть равномерно распределены по автомобилю без перегруза допустимой массы и габаритов;

- все пассажиры должны быть пристегнуты ремнями безопасности.

Все работники, командируемые на полевые работы, должны быть обучены правилам оказания первой помощи при несчастных случаях (ожогах, кровотечении, переломах и т.п.).

Камеральные работы ведутся в производственных помещениях топогеодезической организации. По своему существу камеральные работы включают процессы обработки числовой и графической информации. Как известно, такие работы характеризуются высокими напряжением умственного туда и значительными нагрузками на зрительный анализатор с уменьшением двигательной активности. Основное отличие умственного труда от физического заключается в том, что он требует более высокого уровня комфорта. Следовательно, к условиям труда в рабочей зоне в отношении воздушной среды, температуры, внешних раздражающих факторов следует подходить особо строго.

Высокой нагрузке подвергается зрение операторов ЭВМ. Наряду с созданием новых приборов необходимо расширить исследования характера труда оператора и разработать профилактические меры по предупреждению профессиональных заболеваний. На сегодняшний день профилактикой служит использование ЭВМ современного типа с мониторами, имеющими жидкокристаллический экран (возможно использование защитного экрана, надеваемого на монитор с электронно-лучевой трубкой). Кроме того, нельзя забывать о правильной осанке во время работы, расстояние от монитора до глаз не менее 30 см. каждый час необходимо отдыхать не менее 10 мин, а также время работы на компьютере не должно превышать 5-6 часов в сутки

1.2 Характеристика объекта

Общие сведения об объекте

Объект находится в Санкт-Петербурге. Представляет собой участок линейного типа находящийся по проспекту Ленинский от ул. Доблести до пр. Героев.

Площадь - 8 га протяженностью 1км. Протяженность строящейся сети водопровода - 1681м, сети канализации - 2915м.



Рис. 1 Участок строительства

Организация работы на объекте

База (офис) организации находится в городе Санкт-Петербург по адресу: ул. Конторская д.11, что 25 км от района строительных работ.

Полевая геодезическая группа снабжена автомобилем «ВАЗ 2115», отправка на полевые работы производится из офиса. Все работники геодезической группы проживают в городе Санкт-Петербурге. Материально-техническое снабжение (денежные средства, инструменты, оборудование, горюче-смазочные материала и запасные части) для геодезической бригады обеспечены силами ЗАО «МегаМейд» .

Проектируемые работы должны производиться с коэффициентом 1,00 (без усложняющих коэффициентов), так как работы проводятся в летний период и в сухую солнечную погоду.

1.3 Физико-географические, климатические и экономические условия объекта

Административная принадлежность

Ленинский проспект расположен в Красносельском районе города Санкт-Петербурга и является жилой зоной.

Красносемльский райомн -- район Санкт-Петербурга, расположен в юго-западной части города. Сегодня Красносельский район -- один из самых динамично развивающихся районов в Санкт-Петербурге. В ближайшие годы будут реализованы проекты в области жилищного строительства (микрорайон Юго-Запад, многофункциональный жилой комплекс Балтийская жемчужина), созданы новые современные промышленные предприятия (завод «Элкотек»), введены в строй Юго-Западные очистные сооружения.Образован Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 13 апреля 1973. Помимо Красного Села району были приданы часть территории Кировского района (от Угольной гавани до Таллинского шоссе, посёлки Урицк, Сосновая Поляна, Володарский, Старо-Паново), а также Горелово, Торики и Можайский.

Ленинский проспект проложен по землям посёлка Княжево, устроенного во владениях князя Н. Е. Куткина. Сейчас располагается между пр. Героев и Московской пл.. Соединяет Юго-Запад с Дачным и Московским проспектом.

Назван в 1977 году в честь В. И. Ленина, включил бывшую ул. Галстяна (с 1955), бывший проспект Героев (с 1962) и новый участок в сторону Финского залива. Застройка Ленинского проспекта началась в 1953 (10-этажные жилые дома у Московской пл., арх. С. Б. Сперанский) и продолжалась в 1960-90-х гг. (арх. Е. М. Полторацкий и др.).

На Ленинском проспекте находятся С.-Петербургский государственный газетный комплекс (д. 139), НИИ галургии (д. 140, 1977, арх. А. В. Жук и др.), троллейбусный парк № 4 (д. 140/2, арх. О. Б. Голынкин и др.), ф-ка спортивных изделий "Динамо" и швейное пр-тие "Волна" (д. 140/2), НИИ Ленгипромез и проектный ин-т Гипроруда (д. 151), ин-т Ленпромстройпроект (д. 160), ин-т Энергомашпроект (д. 168, 1974, арх. И. Н. Ступельман).

Площадь объекта 8га. На севере объект граничит со строящимся проспектом Героев, на юге - перекрестком с улицей Доблести.

Рельеф

Рельеф общегородской - равнинный. Перепады высот не велики - от 3,50 до 6,80 метров над уровнем моря. Средняя высота - 5.15м.

Гидрологические и гидрогеологические условия района

В гидрогеологическом отношении участок характеризуется отсутствием выдержанного горизонта подземных вод. Грунтовые воды типа верховодки в почвенно-растительном слое не встречаются. Подземные грунтовые воды встречены на глубинах 3-5м и приурочены к прослоям пьшеватых песков в озерно-ледниковых отложениях;

В 830 м на запад от объекта расположена Невская губа.

Геоморфологические условия

В геоморфологическом отношении участок работ является равнинным.

Геологический разрез участка до глубины 5,0м. представлен биогенными, техногенными и озёрно-ледниковыми отложениями. Нормативная глубина сезонного промерзания для грунтов может быть принята 1,45м.

Климат

Климат Санкт-Петербурга влажный, сырой, с теплым летом и необычно умеренной для такой географической широты зимой объясняется влиянием Гольфстрима. На протяжении большей части года преобладают дни с облачной, пасмурной погодой, рассеянным освещением. За год в Санкт-Петербурге бывает в среднем 134 солнечных дня.

Ветровой режим характеризуется преобладанием западных, юго-западных и южных ветров, приносящих тёплый воздух зимой и влажный прохладный воздух летом. Реже дуют северные арктические ветры несущие сильные морозы и ветры с континента, определяющие жаркую погоду летом и морозную зимой. Средняя скорость ветра зимой 4,7 м/с. Средняя скорость ветра летом 3,9 м/с. Среднегодовая скорость ветра 4,3 м/с. Осенью и зимой ветры дуют сильней, летом скорость ветра уменьшается.

Лето короткое умеренно теплое, зима продолжительная, неустойчивая, с частыми оттепелями. Весна и осень носят затяжной характер.

Среднегодовая температура 5,2 °С

Средняя температура июля 17,7°С

Средняя температура января -6,5°С

Зима: с декабря по март. Температура самого холодного месяца января от -4 до -15 °С.

Весна: апрель-май. Весной вечера становятся светлее. Погода весной весьма капризна, иногда лето наступает уже в конце апреля. Температура от + 5 до 15 °С.

Лето: С июня по август. Лето в Санкт-Петербурге гораздо лучше, чем принято считать. Неделями стоит теплая солнечная погода, температура достигает +25 °С и выше. Дни долгие, а ночи короткие. В конце июня - начале июля вообще не темнеет.

Осень: с сентября по ноябрь. Петербург особенно красив в убранстве осенней листвы. Температура от + 5 до + 18 °С, по вечерам прохладно.

Положительные температуры воздуха преобладают с начала апреля по конец первой декады ноября. Самый холодный месяц - февраль.

Преобладающие направления ветров - южное. Самыми пасмурными месяцами являются ноябрь, декабрь, январь. Минимальная облачность наблюдается в мае-июне-июле. Осадков 450-650мм в год. Среднегодовая сумма осадков - 590мм.

В связи с большой изменчивостью циркуляционных процессов погодные условия отдельных лет в значительной степени отличаются от общих условий.

Наиболее любимый жителями и гостями города период года - «белые ночи» (с 25-26 мая по 16-17 июля), когда солнце лишь ненадолго заходит за горизонт, а светлое время суток в конце июня достигает почти 19 часов.

По государственным строительным нормам (ГСНр-81.05.02.2001) полевой период в городе с 15 апреля по 1 ноября. Необходимо иметь в виду, что обследование подземных коммуникаций стоит выполнять при не затопленных колодцах, т.е. после окончательного таяния снега (позже 1 мая).

Растительность

Растительность отсутствует.

После прокладки инженерных сетей будут производиться работы по благоустройству и озеленению.

Урбанизация и транспорт

Большая часть объекта представляет собой не застроенную территорию с хорошим обзором по всей протяженности , что позволяет вести работы с максимальной эффективностью.

Промышленность и торговля

На территории Красносельского района действуют 26 крупных промышленных, 1 научное, 3 транспортных, 4 строительных и 3 предприятия жилищно-коммунального хозяйства. Основными плательщиками налогов в районе, обеспечивающими большую часть поступлений в бюджеты всех уровней, являются: ЗАО «ОКС 01», ОАО «ЛЭМЗ», ООО «Равиоли», ЗАО «ЭЛСИ», ЗАО «Чипита Санкт-Петербург».

Среди обрабатывающих производств доминирует ООО «Петро»: оборот фирмы - 23 миллиарда 666 миллионов рублей, среднесписочная численность - около 2 тысяч человек.

На Ленинском проспекте находятся С.-Петербургский государственный газетный комплекс (д. 139), НИИ галургии (д. 140, 1977, арх. А. В. Жук и др.), троллейбусный парк № 4 (д. 140/2, арх. О. Б. Голынкин и др.), ф-ка спортивных изделий "Динамо" и швейное пр-тие "Волна" (д. 140/2), НИИ Ленгипромез и проектный ин-т Гипроруда (д. 151), ин-т Ленпромстройпроект (д. 160), ин-т Энергомашпроект (д. 168, 1974, арх. И. Н. Ступельман).

Экология

Площадь зеленых насаждений - 615,1 га.

Красносельский район - самый экологически благополучный. Парки «разбросаны» по всей территории района. В северной его части это, Южно-Приморский парк, парк Новознаменки и Сосновая Поляна.

В районе много озер (Долгое, Безымянное, Дудергофское), полей и рек (Дудергофка и Ивановка). На юге встречаются даже горы - Ореховая и Воронья.

Загрязнение почв в районе слабое.

По загрязненности воздуха в большей части района показатель ПДК равен 0,25-1,0. Наиболее загрязненный воздух вдоль проспекта Маршала Жукова (1-2 ПДК), в районе улицы Маршала Захарова и начала Петергофского шоссе (2-3 ПДК). На загрязненность воздуха влияет соседний промышленно развитый Кировский район.

По уровню шума самые шумные магистрали - проспект маршала Жукова и проспект Ветеранов, по остальным улицам уровень шума находится в пределах нормы.

Радиоактивность - по основной части района гамма-излучение в интервале 10-12 мкР/час. Максимальное значение (12-16 мкР/час) вдоль проспекта Ветеранов и проспекта Народного ополчения, немного вдоль Петергофского шоссе.

1.4 Топографо-геодезическая обеспеченность района работ

Из анализа имеющихся проектных данных предоставленных службой заказчика известно, что на объекте строительства выполнено геодезическое обоснование.

Среди пунктов планового обоснования переданных по акту службой заказчика -2 пункта полигонометрии 2 разряда, находящихся в южной части объекта и 6 точек планового обоснования вдоль всей трассы.

Нивелирные реперы представлены в виде грунтовых реперов (1 штук), и переданного по акту высотного обоснования. Для выполнения нивелирования не будет составлять труда найти нивелирные знаки.

Исходные материалы были получены от проектной организации ООО «СМУ303» каталоги координат, высот и абрисы всех пунктов геодезической разбивочной основы..

Известно, что на данном участке работ произведена топографическая съемка для проектирования инженерных сетей и благоустройства. Все имеющиеся данные представлены в проектной документации ими можно пользоваться для упрощения работы.

Данные по имеющимся характеристикам инженерных сетей представлены в проектной документации, как в электронном виде, так и на бумаге.

1.5 Выводы из анализа исходных данных

Из анализа исходных данных следует, что:

1) Основными нормативными документами при разработке технического проекта будут являться: СНиП 3.01.03-84. «Геодезические работы в строительстве» СНиП 3.05.04-85.«Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации» позволяющие с необходимой точностью и назначением выполнить данные работы.

2) Объект линейного типа, расположен в Санкт-Петербурге, в 25 км от базы (офиса). Площадь 8,0га. Протяженность 1000м.

3) Физико-географическое положение благоприятное. Участок находится на открытой незастроенной территории, обладает развитой социальной и торговой инфраструктурой.

4) На участок работ имеются геодезические данные, позволяющие приступить к строительно-монтажным работам.

ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТ

2.1 Геодезические работы

Цель работы:

- производство разбивочных работ на участке;

- вынос узлов, поворотных и перепадных точек водопровода и колодцев канализации в натуру (на местность).

- составление исполнительны схем смонтированных сетей(водопровода и канализации).

2.2 Геодезические сети

Требования к геодезическим сетям

Геодезическая сеть на строительной площадке предназначена для: создания обоснования для выноса в натуру отметок, осей и других элементов инженерных сооружений;

- создания основы для выполнения исполнительных съёмок в процессе строительства.

Также геодезическая сеть может использоваться для наблюдений за

деформациями сооружений и поверхности земли, как в процессе строительных работ, так и после их завершения.

В общем случае, геодезическую сеть следует закреплять знаками геодезических пунктов, которые определяют положение здания на местности и позволяют обеспечить выполнение дальнейших геодезических измерений и построений в процессе строительных работ с необходимой точностью.

Геодезическая основа для строительства должна создаваться с учетом:

- обеспечения полной сохранности и устойчивости знаков, закрепляющих пункты разбивочной основы;

- проектного и существующего размещений зданий (сооружений) и инженерных сетей на строительной площадке;

- геологических, температурных, динамических процессов и других воздействий в районе строительства, которые могут оказать неблагоприятное влияние на качество построения разбивочной основы;

- использования создаваемой геодезической разбивочной основы в процессе эксплуатации построенного объекта, его расширения и реконструкции.

Оценка точности сети

Для оценки точности сети с помощью электронного тахеометра можно измерить все стороны и углы и произвести обработку и уравнивание измерений в программе Credo_Dat, используя файл с записанными измерениями.

Обработка планово-высотного обоснования в программе Credo включает:

- расчет направлений, горизонтальных проложений и превышений на основе средних значений отсчетов измерений, контроль соблюдения конструктивных допусков, установленных для соответствующих классов построений, вычисление вертикальных углов и превышений;

- учитываются поправки, введенные в измерения, в процессе обработки;

- формирование редуцированных значений длин, направлений и превышений, подлежащих уравниванию, расчет предварительных координат пунктов, распознавание избыточных измерений и формирование топологии сети обоснования;

Уравнивание в программе проводится параметрическим способом по критерию минимизации суммы квадратов поправок в измерения. Для оценки точности положения уравненных пунктов, формирования параметров эллипсов ошибок используется ковариационная матрица, коэффициенты которой вычисляются в процессе уравнивания.

После обработки и уравнивания сети пользователю доступны ведомости координат, поправок, оценки точности положения пунктов, оценки точности измерений в сети и некоторые другие.

В таблице 2 приводится оценка точности измерений в сети, по результатам уравнивания в программе Credo.

Таблица 2 оценка точности измерений в сети

Как видно из таблицы 2 программа автоматически присваивает класс для линейно-угловой сети: в данном случае 1 разряд.

В таблице 3 приводится выдержка из ведомости оценки точности положения пунктов по результатам уравнивания.

Таблица 3 выдержка из ведомости оценки точности положения пунктов по результатам уравнивания

В таблице 3 величина М находится как

Принимая во внимание данные из таблицы 3 можно говорить о том, что сеть полностью удовлетворяет требованиям проекта и нормативных документов.

Пункты сети должны быть закреплены таким образом, чтобы сохранить их до конца строительства объекта.

Закрепление пунктов сети

Как правило, пункты плановых разбивочных сетей и сетей сгущения закрепляют подземными центрами, такими же, как и пункты государственных сетей. Так как расстояния между этими пунктами сравнительно небольшие, оформление их наружными знаками не требуется .

На рисунке 2 схематически показан знак закрепления осей здания. Для закрепления пунктов разбивочной сети можно рекомендовать ту же конструкцию с незначительными изменениями.

Также рекомендуется закреплять оси зданий и пункты внутренней разбивочной сети дюбель-гвоздями в асфальте.

2.3 Геодезический контроль и исполнительные съемки

Геодезический контроль в строительстве.

Геодезический контроль точности геометрических параметров зданий (сооружений) и исполнительные геодезические съемки осуществляются в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03-84.

Исполнительная съемка производится на различных стадиях строительных работ. Основной задачей исполнительной съемки является контроль соответствия выполненных работ решениям проектной документации. Как правило, элементы конструкций и части здания, подлежащие съемке, устанавливает проектная организация.



Рис. 2 Закрепление осей и пунктов сетей:

1 - металлическая пластина размером 200?200?15;

2 - заклёпка из металла; 3 - анкер толщиной не менее 15 мм;

4 - металлическая труба толщиной 50-70 мм;

5 - бетон класс В7.5-В12.5;

6 - якорь, расположенный ниже глубины промерзания;

7 - песчаная подушка;

8 - два слоя изоляции.

В процессе строительства следует проводить геодезический контроль геометрических параметров зданий и сооружений. Геодезический контроль включает определение фактического положения в плане и по высоте элементов конструкций и частей зданий и сооружений в процессе их монтажа и временного закрепления.

Положение в плане и по высоте элементов конструкций и частей зданий и сооружений при геодезическом контроле и исполнительных съемках определяют от знаков внутренней разбивочной сети здания и сооружения или ориентиров, которые использовались при разбивочных работах, а инженерных коммуникаций - от знаков геодезической разбивочной основы или твердых точек капитальных зданий и сооружений. Погрешность измерения при выполнении геодезического контроля и исполнительных съемок должна быть не более 0.2 величины отклонений, допускаемых проектом, строительными нормами и правилами и государственными стандартами.

Результатом исполнительной съемки является исполнительная документация, которая включает исполнительные схемы с указанием фактического положения или размеров элементов конструкций или частей здания и отклонением этих размеров от проекта.

Геодезическая служба должна своевременно готовить исполнительную документацию, так как на основании данных, показанных в ней, могут быть изменены проектные решения, либо своевременно исправлены грубые ошибки монтажных работ.

Максимальные отклонения от проектного положения осей напорных трубопроводов не должны превышать 100 мм в плане, отметок лотков безнапорных трубопроводов -- ± 5 мм, а отметок верха напорных трубопроводов -- ± 30 мм, если другие нормы не обоснованы проектом.

Автоматизация геодезических работ в строительстве

Системы автоматизированного проектирования, конструирования и разработки технологической документации с использованием персонального компьютера являются важнейшими современными средствами информатизации конструкторской и технологической деятельности. Среди этих средств, относящихся к сфере науки и техники, одно из виднейших мест занимает программа «Автокад» (AutoCAD). «Автокад» является мощным инструментальным средством, обеспечивающим автоматизацию графических работ на базе персональных ЭВМ. Причем данное средство предоставляет пользователю возможности, которые ранее могли быть реализованы только на больших и дорогих вычислительных системах. С помощью «Автокада» может быть построен любой рисунок, если только его можно нарисовать вручную. Другими словами, «Автокад» способен выполнять практически любые виды графических работ. При этом обеспечиваются высокая скорость и простота создания рисунка и его модификаций, что в свою очередь позволяет существенно сократить время, необходимое для выполнения подобных процессов, по сравнению с черчением вручную. В связи с этим система находит самое широкое применение и используется для выполнения архитектурно-строительных чертежей, изготовления топографических карт, создания исполнительных схем.

В случае если чертежи представлены только на бумаге, но в распоряжении геодезической службы есть электронный тахеометр и персональный компьютер с установленной программой «Автокад», то имеет смысл произвести оцифровку бумажного варианта чертежа, переведя его в электронный вид. Это значительно сократит объемы вычислений, необходимых для выноса проекта в натуру, а также позволит в дальнейшем ускорить процесс отрисовки исполнительных схем.

Электронный вид чертежа должен быть привязан к системе координат, использующейся на строительной площадке - это позволяет определить плановые координаты любой точки на нём. Во всех современных электронных тахеометрах заложена функция выноса в натуру, использующая проектные координаты выносимых точек. При этом существуют программы, позволяющие создавать файл в формате, необходимом для использования с тахеометром конкретного производителя, например, расширение *gre - для Leica, Швейцария. Программу создания файла с данными для разбивки можно написать вручную с помощью языка программирования Лисп. В Приложении приведен листинг программы для среды «Автокад». Программное обеспечение, поставляемое с прибором, позволяет передавать созданный файл координат непосредственно в память тахеометра. Сказанное выше относится к большим объемам информации, часто бывает удобно вводить координаты в прибор вручную, непосредственно используя контроллер инструмента, но при большом количестве точек существует возможность допустить ошибку при вводе, либо при снятии с чертежа координат, чтобы избежать этого, необходимо использовать программные средства ввода координат точек.

Применение электронных тахеометров

После записи в память тахеометра координат точек, подлежащих выносу в натуру, можно приступать к разбивочным работам. При использовании электронного тахеометра отпадает необходимость вычисления разбивочных элементов: угла в и расстояния l - они вычисляются прибором автоматически, что, во-первых, исключает ошибки в вычислениях, а во-вторых, облегчает работу геодезистам, выполняющим при современных темпах и объёмах строительства и без того высокие объемы работ.

Электронный тахеометр предназначен для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Область применения - инженерно- геодезические изыскания, выполнение тахеометрической съемки, разбивочные работы в строительстве, создание сетей сгущения и землеустроительные работы.

Сам по себе тахеометр представляет комбинированный прибор, объединяющий в своей конструкции кодовый теодолит и лазерный дальномер. Прибор состоит из водонепроницаемого корпуса, вмещающего оптические и электронные компоненты, отсоединяемого трегера, и съемной аккумуляторной батареи.

Принцип действия углового измерительного канала основан на использовании кодового абсолютного датчика угла поворота, что не требует на его дисплее отображается текущее угловое значение состояния датчика.

Электронные считывающие устройства обеспечивают автоматическое снятие отсчетов по горизонтальному и вертикальному угломерным датчикам. Применение двухстороннего снятия отсчетов и двухосевых электронных компенсаторов повышает точность измерения углов, исключает погрешность эксцентриситета горизонтального (вертикального) датчика и автоматически учитываются поправки в измеряемые горизонтальные и вертикальные углы за отклонение тахеометра от вертикали. Принцип действия линейного измерительного канала основан на измерении времени распространения электромагнитных волн и реализует импульсно-фазовый метод измерения расстояния. Тахеометр имеет отражательный режим работы (лазерное излучение отражается от призменного отражателя установленного в точке измерения) и безотражательный (диффузное отражение лазерного излучения от измеряемой точки). Тахеометр может иметь встроенные метеодатчики, что позволяет автоматически учитывать атмосферные поправки. Результаты измерений выводятся на графический дисплей, регистрируются во внутренней памяти и в последствии могут быть переданы на персональный компьютер для последующей обработки. Для приведения в рабочее положение тахеометр снабжен круглым и электронным уровнем. По причине многофункциональности тахеометров и по ряду экономических причин они приобретают все большую популярность у предприятий, имеющих необходимость использовать для своих нужд геодезические средства измерений.

Сущность метода полярных координат

Разбивочные работы на строительной площадке заключаются в закреплении на местности точек, определяющих плановое и высотное положение зданий и сооружений, элементов конструкций. В плане положение этих точек может быть получено с помощью отложения угла в от исходной стороны и расстояния l по створу, задаваемому визирной осью прибора (рис.3).

Рис 3 вынос в натуру точки способом полярных координат

Для производства работ необходимо установить штатив и закрепить на нём тахеометр. Станция стояния выбирается в максимально удобном для оператора месте - исходя из условий строительной площадки. Естественно, что должна быть видимость не менее чем на два пункта разбивочной сети. Два пункта, при условии невысокой точности разбивки (не точнее 1 см) позволяют ориентировать тахеометр обратной линейно-угловой засечкой. Для тахеометра Leica TS06 в меню перед началом работы необходимо выбрать «НАКЛ» - на дисплее отобразиться графическое изображение круглого уровня суказанием наклона прибора по осям X и Y в угловых секундах. С помощью подъемных винтов тахеометр приводится в рабочее положение. Далее, клавишей «ПАМ» осуществляется переход к памяти прибора, где выбирается файл работы, содержащий координаты выносимых точек, а также файл исходных координат, содержащий координаты разбивочной основы. После выбора рабочих файлов необходимо перейти в меню и выбрать пункт «Обратная засечка», после чего будет предложено указать прибору точки, на которые будут производиться измерения, для вычисления обратной засечки.

Произведя измерения, следует нажать на клавишу «вычислить», на дисплее тахеометра будут показаны координаты X, Y, H станции стояния и показатель рассеивания значений координат относительно их математического ожидания. После чего следует выбрать «Установка ГУ» и тахеометр будет ориентирован в данной системе координат.

Ориентировав прибор в строительной системе координат, можно приступать к разбивочным работам. Для этого в меню тахеометра необходимо выбрать пункт «Вынос в натуру» и, далее, точку из списка в памяти. На дисплее будет указан угол, на который необходимо повернуть алидадную часть тахеометра и с помощью наводящего винта горизонтального круга довести значение этого угла до 0є00'00?. Таким образом, будет задан створ, в который устанавливается помощник с призменным отражателем, либо, если того требуют условия, с маркой. Производя измерения расстояния до отражателя, прибор автоматически показывает величину и направление, куда необходимо сместить отражатель помощнику. После перемещения и корректировки положения помощника в створе измерения расстояния повторяют. Часто при больших расстояниях удобно использовать бытовые радиостанции для связи наблюдателя и помощника.

После того, как положение выносимой в натуру точки найдено на местности или элементе конструкции, её необходимо закрепить деревянным колом, обрезком арматуры, дюбель-гвоздем, керном или чертилкой - в зависимости от условий разбивки.

Точность разбивки сооружений зависит от типа и назначения сооружения, материала возведения, технологических особенностей производства и регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП), государственным стандартом «Система обеспечения геометрической точности в строительстве», техническими условиями проекта сооружения.

При заданном в проекте допуске Д симметричное предельно допустимое отклонение от оси

или среднее квадратическое отклонение при вероятности p =0.9973

Таким образом, д является предельно-допустимой точностью геодезических работ, Д - предельное отклонение строительных конструкций, определяемое СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» или указанное в проекте.

В общем случае, точность возведения инженерного сооружения зависит от точности геодезических измерений, точности технологического расчета проекта и ошибок строительно-монтажных работ.

В связи с удобством использования в сегодняшних условиях метод полярных координат является универсальным способом разбивки.

Детальные разбивочные работы

Детальные разбивочные работы выполняются от точек внутренней основы и от осевых знаков. Для детальных разбивочных работ используется электронный безотражательный тахеометр LeikaTS06 (точность измерения углов по ISO 12857-2:1997) составляет 5?, точность измерения расстояний на призму составляет: ±(2+2 ppm?D) мм, на плёнку и безотражательно до 100 м - ±(3+2 ppm?D) мм. Где D - расстояние в км.

При детальных разбивочных работах широкое применение получил способ полярных координат. В электронный тахеометр заложена программа выноса в натуру точки способом полярных координат. Для того чтобы её задействовать, необходимо ориентировать инструмент - для чего выполняется определение координат точки стояния способом обратной засечки или, что менее удобно, производится центрирование тахеометра на известном пункте и ориентирование на другой известный пункт. После привязки станции стояния к пунктам разбивочной основы, в меню прибора выбирается пункт «Вынос в натуру» и далее необходимый номер точки из созданного заранее списка. После выбора точки на дисплее тахеометра показываются угол до направления на выносимую точку, а также расстояние до неё. Вынос в натуру точки электронным тахеометром превосходит классический метод, как по скорости, так и по количеству необходимых для производства работ действий.

В зависимости от необходимой точности работ используются различные отражатели, что не сказывается на общей методике выноса в натуру. Так, например, для выноса продольных и поперечных осей здания можно использовать маленький отражатель высотой 12 см и диаметром призмы, в зависимости от модели, около 25 мм. Часто бывает удобно использование специальных марок, например, для выноса на фундаменты-стаканы осей колонн. Обычная веха со стандартным отражателем применяется, в основном при съемках, или выносе с точностью не более 1 см, апример, для обозначения границ котлованов под фундаменты, осей коммуникаций.

Методика выноса в натуру с помощью электронного тахеометра заключается в следующем: после выбора точки для выноса из списка, прибор поворачивается, пока на дисплее угол до направления на точку не станет отображаться как 0є00'00?. После чего, помощник с отражателем становится в створ. Так как обычно не используется специальная автоматизированная система установки в створ, то достаточно применять бытовые радиостанции или систему жестов. Далее, на призму производится измерение расстояния.

Поправки за наклон местности учитываются автоматически. После измерения на дисплее прибора отображается расстояние, которое необходимо отложить, и направление: к оператору или от него. Таким образом, найти на местности местоположение выносимой точки получается за три-четыре приёма, а общие трудозатраты много меньше классического способа, с использованием рулетки и теодолита.

Рассчитаем точность выноса точки в натуру способом полярных координат. Известно, что координаты искомой точки С равны

Согласно рисунку 4 можно записать

Так как, в основном, на точность разбивки точки С относительно исходных пунктов влияет ошибка mв построения угла в и ошибка ml отложения проектного расстояния l.

Применяя теорию ошибок, получим



Общая ошибка в положении точки С под влиянием ошибок разбивочных работ способом полярных координат будет равна

Или, упрощая:

Рис 4 схема выноса в натуру точки способом полярных координат

Рассчитаем общую ошибку в положении точки С, учтя, что расстояние редко больше l=80м, p=206265” а разбивка осуществляется тахеометром Leika TS06, для которого mв=5”, ml=2 мм . Тогда:

Как видно, наибольшее влияние оказывает ошибка отложения расстояния в створе.

Рассчитаем ошибку определения координат станции стояния с помощью обратной засечки, выполненной тахеометром.

На рисунке 5 показана схема способа обратной засечки для трёх пунктов, где в1 и в2 - углы засечки.

Рис 5 схема способа обратной засечки для трёх пунктов

Ошибка собственно обратной засечки может быть подсчитана по формуле:

(1)

где S - расстояние от определяемого до соответствующих опорных пунктов; b - расстояние между соответствующими опорными пунктами (базис засечки); щBAC - угол между исходными сторонами.

Если для приближенных расчетов принять, что SA=SB=SC=Sср и bAB=bAC=bср , то формула (1) примет вид

На рисунке 4.3: в1=66є28'12?, в2=66є52'54?, щBAC=108є35'01?, примем Sср=100 м, bср=60 м, mв=5?, тогда без учета ошибок исходных данных можно найти, что

Способ линейной засечки

Способ применяется, в основном, для разбивки точек сооружений по расстояниям S1 и S2, которые не превышают длины мерных приборов. Свето-, радио- и оптические дальномеры целесообразно применять по методу редуцирования. Разбивка состоит в нахождении точки пересечения дуг, построенных мерными приборами длиной S1 и S2, поэтому ее можно осуществлять двумя или поочередно одним мерным прибором (рис. 6).



Рис. 6 построение точки способом линейной засечки

Точность разбивки определяют по формуле:

где - погрешности откладывания длин S1 и S2;

- погрешность фиксации точки.

Способ створно-линейных координат

Этот способ применяют в случае, если разбиваемая точка находится на опорной линии между ее концами или на ее продолжении. Теодолит и визирную цель размещают на концах опорной линии и по направлению визирования трубой теодолита откладывают проектное расстояние S и фиксируют точку C (рис. 7,а). Погрешность разбивки точки определяют по формуле:

;

где mств - погрешность створа;

mS - погрешность построения длины S;

mф - погрешность фиксации точки;

mu - СКО исходных пунктов;

mвиз - СКО фокусирования (визирования).

Рис. 7 Способ створно-линейных координат

а) разбиваемая точка на опорной линии

Если разбиваемая точка находится на продолжении опорной линии (рис. 7,б), то створ задается либо поворотом трубы через зенит, либо построением угла в 180 (в обоих случаях при двух положениях круга и аналогично полярному способу). Более производительный и точный первый способ.

б) точка вне опорной линии.

Если точку P разбивают на продолжении створа AB, то погрешность построения самого створа возрастает пропорционально его длине, поэтому применять этот способ на большом протяжении не рекомендуется.

Пример. Требуется разбить точку P в створе линии строительной сетки длиной 200 м, имеющей предельную относительную погрешность 1: 10 000, на расстоянии 75 м при помощи теодолита типа Т-2 в комплекте с визирными марками, снабженными оптическими центрирами (линейные элементы центрировки и редукции e = e1 = 0.5 мм ), и мерного прибора, обеспечивающего измерение линии с погрешностью mS = 5мм.

В результате расчета получено:

me=0,2 мм;

; me1=0,1 мм;

;

где b - длина створа;

30 - средняя разрешающая способность невооруженного глаза;

v - увеличение зрительной трубы.

При фиксации точки с погрешностью mф = 0.5 мм получим:

мм.

Здесь влияние отложения длины оказалось доминирующим.

Способ прямоугольных координат

В основу способа положена разбивка проектной точки P от линии геодезической основы AB, чаще - от линии строительной сетки, полигонометрии или теодолитного хода (рис. 8) по прямоугольным координатам x и y относительно точки A, взятой за начало частной системы координат, и линии AB - в качестве частной оси абсцисс.



Рис. 8 разбивка точки способом прямоугольных координат

Прямоугольные координаты определяют по формулам:

где XA , XP , YA ,YP - абсолютные координаты исходной и проектной точек;

0 - дирекционный угол опорной линии AB.

Знаки ординат указывают направление откладывания их от створных точек линии AB: при положительной - вправо, при отрицательной - влево. Если абсцисса x отрицательная, то ее откладывают от точки A в противоположном направлении линии AB.

Для разбивки точки теодолит устанавливают в пункте А и ориентируют по линии AB при помощи визирной цели, установленной в пункте B. Затем вдоль линии визирования откладывают расстояние x и фиксируют створную точку C. Устанавливают в ней теодолит, строят прямой угол при двух положениях круга с выбором средней точки и, отложив ординату y , фиксируют проектную точку P.

Среднюю квадратическую погрешность точки P определяют по формуле:

Здесь в скобки заключены погрешности установок и фиксации, влияние которых невелико. Поэтому, применив к отдельным членам подкоренного выражения принцип комбинированного влияния (равного и неравного в зависимости от величины составляющих), получим:

где T - знаменатель предельной относительной погрешности линейных измерений при откладывании расстояний;

m - некоторая вспомогательная погрешность;

v - коэффициент соотношения погрешностей, принимаемый в зависимости от имеющихся инструментов и условий производства работ (обычно v = 2, 2.5 или 3).

Пример. Определить, с какой погрешностью следует производить разбивку проектной точки с прямоугольными координатами x = 80 м и y = 60 м, если ее среднее квадратическое отклонение от проекта не должно превышать mр = 25 мм.

Приняв v = 2, получим T 3 000; m < 57 ; me = me1 = mф = 3.4 мм. По этим данным выбирают приборы для производства работ: теодолит 30 точности, рулетку, тонкую веха. Приборы центрируют средним нитяным отвесом, точки фиксируют шпилькой на колышке.

Способ полярно- прямоугольных координат

Этот способ является модификацией способа прямоугольных координат с той лишь разницей, что координаты строят на вспомогательной линии AB', составляющей угол с линией геодезической основы AB.

Например, по условиям строительства необходимо разбить ряд точек P1, P2 , ..., Pn , находящихся на одной прямой или нескольких параллельных прямых с заданным дирекционным углом (рис. 9). При известных дирекционных углах и 0 направлений AB и AB' определяют угол = - 0 . Откладывая его от направления AB, строят вспомогательную линию AB'. Она является базовой для построения прямоугольных координат x и y пунктов застройки, найденных по формулам:

с использованием дирекционного угла a линии AB'.

Рис. 9 способ полярно-прямоугольных координат

Применение способа полярно-прямоугольных координат позволяет сократить длины ординат и создать лучшие условия для разбивочных работ. Точность разбивки определяют по формуле:

с учетом погрешности разворота линии АВ, выраженной зависимостью:

где m - погрешность построения угла .

Способ прямой угловой засечки

Этот способ применяется для разбивки удаленных и труднодоступных объектов - мостовых переходов и гидротехнических сооружений. При этом, положение проектной точки P с известными координатами определяют в натуре путем построения двух проектных углов 1 и 2 соответственно в двух твердых пунктах A и B (рис. 10).

На точность разбивки влияют следующие источники: погрешность собственно прямой засечки и погрешность, обусловленная неточностью фиксации линий засечки (более подробно рассмотрено в вопросе мостовой триангуляции).

Способ замкнутого треугольника

Способ используется для уточнения положения точки, разбиваемой прямой угловой засечкой, главным образом при отсутствии дополнительных опорных пунктов.



Рис. 10 прямая угловая засечка

Теодолит устанавливают в найденной точке и измеряют третий угол треугольника. Распределив невязку поровну или в соответствии с весами измеренных углов, определяют координаты точки Р (рис. 11). Сравнив их с проектными, находят поправки - редукции, на которые смещают первоначально найденную точку в проектное положение.

Рис. 11 вставка точки в треугольник

Для оценки точности ее определения применяют формулу Ф. Красовского (без учета исходных данных).

При разбивке точки с трех пунктов (при вставке точки в треугольник) применяют формулу проф. К.Л. Проворова :

где - углы засечки соответственно между визирными лучами 2 и 3, 1 и 3, 1 и 2;

- длины визирных лучей с пунктов 1, 2, 3.