Геодезические параметры проекта

3.2 Нормы точности разбивочных работ

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 геодезической точности в строительстве», техническими условиями проекта сооружения.

При заданном в проекте допуске симметричное предельно допустимое отклонение от оси

или среднее квадратитическое отклонение при вероятности р = 0,9973

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

С учетом независимого характера этих факторов средняя квадратическая величина у отклонения точки сооружения от теоретического положения может быть представлена в виде

,

где - суммарная величина влияния линейных, угловых и высотных ошибок геодезических измерений; - суммарные ошибки технологических расчетов проектов установок, агрегатов, автоматических линий; - суммарное влияние ошибок строительных и монтажных работ, включая для сборных элементов ошибки их изготовления.

Допустимая величина отклонения обычно задается в проекте, и необходимо найти такое соотношение между отдельными источниками ошибок, чтобы их суммарное влияние не превышало этой величины с учетом технической возможности в отношении точности выполнение отдельных процессов и общей экономической эффективности решения задачи.

При расчетах точности геодезических измерений часто применяют принцип равного влияния отдельных независимых источников ошибок, т.е. в функции:

полагают, что

,

и требуют, чтобы влияние каждого из источников ошибок не превышало величины:

где n - количество источников ошибок.

Исходя из найденной величины уi, рассчитывают точность измерений, разрабатывают методику работ, подбирают инструменты.

Иногда применяют принцип пренебрегаемого (ничтожного) влияния отдельных источников ошибок, т.е. измерения проектируют таким образом, чтобы отдельные процессы выполнялись гораздо точнее, чем это необходимо по расчетам, и при определении суммарной ошибки влиянием этих источников пренебрегают.

Рассчитаем для выражения:

каждую часть должна составлять ошибка у2 от у1, чтобы практически можно было принять

примем

где К - коэффициент обеспечения точности измерений или 1/К - коэффициент пренебрегаемого влияния ошибок измерений.

Чтобы влияние источника не превышало средней квадратической ошибки определения , необходимо, чтобы К=2 (при точности определения ). Источник ошибок будет оказывать пренебрегаемое влияния на общую ошибку измерений, если 1/К?0,5, т.е. если величина ошибки составляет меньше половины суммарной ошибки.

Учитывая возможность получения высокой точности геодезических измерений, достигаемой сравнительно небольшими затратами средств, обычно применяют влияние ошибок разбивочных работ на допустимое отклонение пренебрегаем малым, т.е.



где - суммарная предельная ошибка геодезических разбивочных работ.

Для обеспечения полной собираемости конструкции коэффициент перехода от предельной к средней квадратической ошибке принимают равным 3 (при вероятности р = 0,9973)

или с учетом формулы:

Для особо сложных отвесных сооружений принимают суммарную среднюю квадратическую ошибку детальных разбивочных работ равной величины допустимого по проекту отклонения конструкции и, исходя из этой ошибки, рассчитывают точности отдельных видов разбивочных работ.

При расчетах точности детальных разбивок сборных сооружений и конструкций иногда используют теорию размерных цепей, в которой рассматривают совокупность размеров, образующих замкнутый контур. Каждый из размеров, образующих размерную цепь, составляет звено. Звенья размерной цепи чаще всего определяют расстояния между осями и плоскостями сооружений. Зазор между соединениями и конструкциями рассматривается как самостоятельное звено размерной цепи.

Все звенья размерной цепи делятся на составляющие и замыкающие. Основное свойство размерных цепей заключается в том, что сумма проекций составляющих звеньев на какую-либо ось равна проекции замыкающего звена на ту же ось.

В общем виде уравнение размерной цепи записывают в виде

,

где - размер замыкающего звена; - размер составляющего звена.

Если предположить, что элементы размерной цепи имеют ошибки , то

Согласно теории ошибок для замыкающего звена

Это уравнение позволяет решать две задачи: прямую - по допускам составляющих звеньев цепи найти допуск замыкающего звена; обратную - по допуску на замыкающее звено найти допуск и на составляющие звенья.

В случае если случайные ошибки звеньев независимы, среднюю квадратическую ошибку замыкающего звена определяют по формуле:

где - средние квадратические ошибки составляющих звеньев.

Если ошибки составляющих звеньев зависимы между собой, то необходимо учесть степень корреляционной зависимости между средними квадратическими ошибками и

Коэффициенты корреляции находятся для попарно зависимых звеньев и .

Расчет точности разбивочных работ с использованием теории раз-мерных цепей наиболее целесообразен в тех случаях, когда допуск на замыкающее звено значительно больше допусков на составляющие звенья, т.е. в размеренной цепи имеется «компенсатор».

3.3 Элементы разбивочных работ

Основными элементами разбивочных работ являются построение проектного угла, отложение проектного расстояния, вынесение в натуру проектных отметок и уклонов.

Построение проектного угла. Для построения в натуре проектного угла в от некоторого исходного направления ВА к отсчету по лимбу при визировании по этому направлению прибавляют величину проектного угла. Алидаду устанавливают на полученный отсчет и в створе визирной оси теодолита на соответствующем расстоянии фиксируют на местности точку. Такое же построение выполняют при другом круге, получая на местности вторую точку. Из двух точек берут среднюю С, принимая построенный угол АВС за проектный.

Для повышения точности угловых измерений применяют способ редукции. Угол АВС измеряют несколькими приемами, определяя ее более точную величину в'. Взяв разность между проектным значением в и измеряемым в', находят угловую поправку в, в которую вводят путем отложения в натуре линейного отрезка _l, вычисленного по формуле

_l = l,

где l - расстояние ВС; с - в угловых секундах.

Схема построения проектного угла

Отложение проектных расстояний. Для построения на местности проектной линии от исходной точки откладывают в заданном направлении проектное расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Поправки в линию необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения, а это затрудняет и осложняет работу, особенно при высокоточных измерениях. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов.

На местности откладывают и закрепляют некоторое проектное расстояние. Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными мерными приборами или точными дальномерами с учетом всех поправок измерений. Получив после камеральной обработки длину закрепленного отрезка и сравнив ее с проектным значением, находят линейную редукцию _l, которую и откладывают с соответствующим знаком от конечной точки отрезка В', находят проектную линию АВ.

Следует иметь в виду, что при непосредственном отложении в натуре проектных расстояний поправки за компарирование, температуру и наклон местности имеют знаки, обратные тем, которые вводят при измерении линий.

Схема построения проектной линии

Вынесение в натуру проектных отметок. Для вынесения в натуру проектные отметки в рабочих чертежах от условного уровня перевычисляют в абсолютную систему высот, в которой даны отметки реперов и произведена съемка рельефа площадки. На местности от 2 - 3 ближайших реперов определяют горизонт нивелира.

Н_j = Н_рп + а,

где Н_рп - высота репера; а - отчет по рейке, установленной на репере.

Предвычисленный отсчет b по рейке получают как разность среднего горизонта прибора H_jср и проектной высоты точки H_пр:

b = H_jср - H_пр

Поднимая или опуская рейку в точке на проектной поверхности, добиваются, чтобы средняя нить нивелира показала отсчет. Тогда пятка рейки будет фиксировать проектную высоту.

Схема выноса проектной отметки

Вынесение в натуру линий и плоскости заданного уклона. Для построения на местности проектных линий и плоскостей используют нивелиры и теодолиты. Особенно эффективно применять для этой цели лазерные приборы.

Нивелир устанавливают так, чтобы два подъемных винта были параллельны линии АВ. Определив горизонт инструмента, устанавливают в натуре проектные отметки точек А и В. Наклоняя нивелир двумя подъемными винтами, добиваются, чтобы отсчеты по рейкам, установленным на проектных отметках в точках А и В, были одинаковы, т.е. чтобы линия визирования нивелира стала параллельной проектной линии. Если теперь установить рейку в любой точке створа АВ и, поднимая или опуская ее, добиться, чтобы отсчет по ней был равен отсчету на конечных точках А и В, то пятка этой рейки будет фиксировать линию заданного уклона.



Схема выноса в натуру плоскости

Перевычисление координат. Для увязки в единой системе разбивочных и съемочных сетей площадок и трасс производят перевычисление условных (строительных) координат в государственные по формулам

x = a + x'v cosи - y'v sinи;

y = b + x'v sinи + y'v cosи,

где x и y - прямоугольные координаты пунктов в государственной системе; x' и y' - координаты тех же пунктов в строительной системе; a и b - координаты условного начала в государственной системе; v - коэффициент изменения масштаба сети в связи с редуцированием на плоскость проекции Гаусса и приведением к поверхности эллипсоида Красовского; и - разность дирекционных углов соответствующих направлений в государственной и строительной системах координат.

Для упрощения вычислений целесообразно начало строительных координат совмещать с пунктом, координаты которого известны в государственной системы.

Особенности проектирования. Разбивочная основа развивается на строительной площадке для перенесения в натуру главных осей сооружений, их периодического восстановления и уточнения в процессе строительства, а также как опора для сгущения геодезического обоснования при исполнительных съемках, наблюдениях за деформациями и другими работами в период эксплуатации сооружения.

Схема построения разбивочной основы тесно увязывается с генеральным планом сооружения. Геодезические пункты располагают в наиболее устойчивых местах, где бы они сохранились по возможности на весь период строительства и могли бы быть с максимальной эффективностью использованы для разбивочных работ и исполнительных съемок. Разбивочную сеть проектируют как локальную с размещением ее основной стороны параллельно главной разбивочной оси, которую принимают за ось абсцисс. Начало системы выбирают с таким расчетом, чтобы координаты всех точек проекта выражались положительными значениями. В качестве поверхности относимости принимают средний уровень строительной площадки или уровень наиболее ответственных сооружений. В зависимости от типа сооружений разбивочную основу строят в виде сетей триангуляции, строительной сетки, высокоточной микротрилатерации, линейно-угловых построений и полигонометрии. Полигонометрические ходы часто используют для контроля вынесения в натуру главных осей и красных линий застройки. Проложив по вынесенным точкам ходы дальномерной, короткобазисной или светодальномерной полигонометрии, определяют фактические координаты этих точек. Сходимость полученных координат с проектными подтверждает правильность выполненной разбивки и служит основанием для производства детальных разбивочных работ.

3.4 Способы разбивки основных осей сооружения

Способы разбивки сооружений. В зависимости от типа сооружений, условий измерений и требований к точности разбивка может быть произведена различными способами:

- угловой засечкой или замкнутого треугольника;

- способом полярных и прямоугольных координат;

- линейной и створной засечкой.

Угловую засечку применяют главным образом для разбивки мостовых переходов и гидротехнических сооружений. В этом способе положение проектной точки на местности находят, одновременно откладывая теодолитами на пунктах углы в₁ и в₂.

Базисом засечки служит или специально измеренная сторона, или сторона триангуляции (полигонометрии). Разбивочные углы в₁ и в₂ вычисляют как разность дирекционных углов сторон. Последние находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам разбиваемой и известным координатам исходных пунктов.

На точность разбивки сооружения способом прямой засечки влияют ошибки собственно прямой засечки m_з, исходных данных m_и, центрирования и редукции m_ц,р, фиксации разбиваемой точки на местности m_ф:

Средняя квадратическая ошибка прямой угловой засечки

где m_в - средняя квадратическая ошибка отложения углов в₁ и в₂.

По осям координат ошибка засечки выражается формулами

Из формулы относительная ошибка засечки при l₁ ? l₂ = l

При заданной ошибке m_в относительная ошибка засечки будет минимальна при угле г = 90°. Абсолютная величина ошибки засечки зависит не только от угла г, но и от расстояния до определяемой точки l. Чем больше это расстояние, тем больше будет линейная величина угловой ошибки. С учетом влияния угла г и расстояния l абсолютная ошибка засечки будет минимальна при г = 109° 28'.

Ошибки исходных данных m_и являются следствием ошибок в положении пунктов 1 и 2 разбивочной основы. При независимом определении этих ошибок, приняв m₁? m₂= m_1,2

При корреляционной зависимости этих ошибок, что обычно имеет место на практике,

Для случая l₁ = l₂ = l и г = 90є для обоих формул

Аналогично формуле совместное влияние ошибок центрирования и редукции



где m_ц,р - средняя квадратическая величина центрирования и редукции.

Ошибка фиксирования определяемой точки зависит от способа проектирования визирной цели, установленной на некоторой высоте над поверхностью земли или сооружения на знак крепления, и от способа обозначения полученной точки на головке этого знака. Применяя марки с оптическими центрами и производя тщательное кернение. Можно зафиксировать точку на металлической головке с ошибкой не более 1 - 2 мм. При употреблении нитяных отвесов эта ошибка увеличивается до 3 - 5 мм.

Способ замкнутого треугольника. Для уточнения разбивки точки прямой засечкой применяют способ замкнутого треугольника. В этом способе после определения в натуре точки С на пунктах 1 и 2 измеряют точное значение отложенных углов в₁ и в₂. затем теодолит устанавливают в точке С и измеряют третий угол г. Распределив невязку в треугольнике поровну или в соответствии с весами измерения углов, определяют координаты точки разбивки С. Сравнивая их с проектными значениями, находят поправки (редукции), по которым разбиваемую точку смещают в натуре в проектное положение.

Для оценки точности определения точки С треугольника может быть рекомендована формула



Схема определения положения проектной точки способом замкнутого треугольника

Способ полярных координат. Этот способ применяют главным образом для разбивки точек сооружений с пунктов полигонометрии. Искомую точку С определяют на местности с пункта 1 путем построения полярного угла в и отложения проектного расстояния l.

Точность разбивки точки способом полярных координат определяют по формуле:

,

где m_l - ошибка отложения расстояния l; m_в - ошибка построения угла в.

Ошибки центрирования и редукции непосредственно не влияют на точность отложения полярного угла, но вызывают смещение разбиваемой точки С.

Совместное влияние этих ошибок определяют по формуле:

Из формулы видно, что влияние ошибки центрирования и редукции зависит от величины полярного угла в. Это влияние будет наименьшим при угле, близком к 0, и наибольшим при угле около 180°. При разбивке сооружений следует стремиться так выбрать опорные пункты, чтобы угол в на превышал 90° и чтобы откладываемое расстояние не превышало длины исходной стороны (l?b).

Влияние ошибок исходных данных, т.е. ошибок во взаимном положении смежных пунктов полигонометрии, от которых выносятся в натуру ось сооружения, с учетом их корреляционной связи может быть определено по приближенной формуле

Для полигонометрии 1 разряда m_1,2 ? 10 мм, 2 разряда - m_1,2 ? 20 мм.

Схема способа полярных координат

Если определяемая точка находится на значительном расстоянии от пункта геодезической основы, то приходиться многократно откладывать запроектированные углы и расстояния, создавая в натуре проектный ход или полигон с измерением примычных углов г и г'. Ошибки в положении конечных точек I и II таких ходов могут быть подсчитаны по формуле сдвига вытянутого полигонометрического хода.

Ошибка взаимного положения точек I и II, определяемых этим способом от опорных пунктов 1 и 2,

Схема построения проектного полигона

Способ прямоугольных координат. Этот способ применяется при наличии на площадке строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех главных точек и осей проекта. Вычислив от ближайшего пункта приращения координат x и y, откладывают от него приращение по соответствующей стороне сетки. В найденной точке (в створе пунктов сетки) устанавливают теодолит и строят от стороны сети прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее значение приращения и закрепляют полученную точку. Средняя квадратическая ошибка в положении определяемой точки этим способом

где m_x, m_у - ошибки отложения приращений координат; m_в - ошибка построения прямого угла (если по перпендикуляру откладывается ордината, то в формуле вместоx берут y).

Для соседних пунктов строительной сетки ошибка исходных данных составляет 10 - 20 мм.

Влияние ошибки центрирования и редукции в способе прямоугольных координат можно определить по формуле, заменив стороны l и b соответствующими приращениями координат, и принять в = 90°.

Линейная засечка. Точки сооружения С и D определяются на местности пересечением проектных расстояний l₁ и l₂, отложенных с конечных пунктов 1 и 2 базисной линии. Для контроля сторону СD измеряют и сравнивают с ее проектным значением.

Следует иметь в виду, что для разбивочных работ способ линейной засечки может быть использован только при условии, если проектные расстояния l₁ и l₂ меньше длины применяемых мерных приборов. При отложении проектных расстояний светодальномерами задача решается методом приближений.

Точность линейной засечки определяют по формуле:

где m_l - ошибка отложения расстояний l₁ и l₂; г - угол при засекаемой точке.

Абсолютная и относительная ошибки линейной засечки минимальные при угле г = 90°. Влияние ошибки m_1,2 взаимного положения исходных пунктов на точность засечки определяется из выражения:

Фиксирование засекаемой точки на знаке крепления может быть выполнена с точностью 1 - 2 мм.

Схема разбивки сооружения способом линейной засечки

Створная засечка. Положение точки на местности этим способом определяется пересечением двух створов (осей), закрепленных на противоположных сторонах сооружения. Створы обычно задаются теодолитами.

Створную засечку преимущественно применяют на разбивке промышленных и гражданских сооружений, где, как правило, оси пересекаются под прямыми углами.

Точность створной засечки зависит от точности построения первого m_С1 и второго m_С2 створов, влияния ошибок исходных данных m_и, а так же от точности фиксирования найденной точки на местности m_ф:

Основными ошибками при построении створов являются ошибки центрирования и редукции m_ц,р, визировании m_в, за изменения фокусировки визирной трубы m_фок, за влияние внешних условий m_вн:

Влияние на точность построения створа ошибок центрирования и редукции выражается формулами:

Наибольшая величина ошибок ц и р будет при угловых элементах и и и₁, равных 0 или 180°, и, следовательно, теодолит и визирные цели необходимо центрировать особо тщательно в направлениях, перпендикулярных к створу. Влияние линейной ошибки центрирования l будет увеличиваться по мере приближения к теодолиту. Наоборот, влияние ошибки редукции е₁ будет возрастать с удалением от теодолита и приближением к визирной цели.

Средняя квадратическая ошибка построения створа, вызванная совместным влиянием центрирования и редукции,

Для теодолита и визирных марок с оптическими центрами величина m_е равна 0,5 - 0,7 мм. Для нитяного отвеса она составляет в закрытых помещениях 2 - 3 мм, на открытых площадках 3 - 5 мм.

Ошибка визирования в створовых измерениях влияет дважды: при ориентировании теодолита по конечной исходной марке и при введении в коллимационную плоскость зрительной трубы наблюдаемой цели. В обоих случаях угловая величина этой ошибки примерно одинаковая. При благоприятных условиях видимости ее среднее квадратическое значение:



где х - увеличение прибора.

Совместное влияние этих двух ошибок визирования на положение наблюдаемых точек створа в линейной мере составит

где l - расстояние от теодолита до наблюдаемой точки створа.

При створовых засечках приходится визировать на точки, расположенные на весьма различных расстояниях, и менять фокусировку зрительной трубы. Передвижение фокусирующей линзы вызывает некоторое смещение визирной оси теодолита относительно ее начального положения, что приводит к ошибкам в построении створа. Для уменьшения влияния перемены фокусировки створ следует задавать при двух положениях круга теодолита. В современных точных оптических теодолитах ошибка за перемену фокусировки обычно не превышает ошибки визирования. С учетом этого, общую ошибку визирования на створе можно принять:

Значительное влияние на точность разбивки сооружений всеми способами особенно створной засечкой оказывают внешние условия (боковая рефракция). Следует стремиться, чтобы линия визирования проходила не ближе 1 м от стен и боковых граней сооружения. Створы необходимо проверять в пасмурные дни или ночное время.

Ошибками исходных данных здесь являются поперечные ошибки в положении знаков, закрепляющих створ. Они зависят от принятой точности

разбивки осей на обноске. Смежные оси откладывают с ошибкой порядка 1 - 2 мм.

При независимом определении исходных данных продольных и поперечных створов общая ошибка в положении разбиваемой точки под влиянием ошибок исходных данных выражается формулой:

где принято m_х? m_у? m_х,у.

Схема определения расположения проектно точки методом створной засечки

Створно-линейный способ. В этом способе проектные расстояния откладывают по закрепленному створу. Створ задают теодолитом; проектные расстояния (горизонтальные проложения) отмеряют стальным или инварным мерными приборами, точными светодальномерами, последовательно фиксируя положение створных осей.

Точность этого способа зависит от точности построения створа m_с, точности линейных измерений по створу m_l и точности фиксирования разбиваемой точки m_ф:



Ошибка разбивочных работ зависит от способа построения в натуре проектных линий и углов, т.е. от геометрии разбивки сооружения. Ожидаемая величина этой ошибки может быть вычислена по известным в геодезии формулам.

Ошибка фиксирования разбиваемой точки определяется методом проектирования визирной цели, установленной на некоторой высоте над поверхностью земли или сооружения, на знак крепления оси и способом обозначения разбиваемой точки на головке этого знака. Применяя визирные марки с оптическими центрами и произведя тщательное кернение, можно зафиксировать точку на металлической головке со средней точностью около 1 мм.

При использовании нитяных остроконечных отвесов эта ошибка увеличивается в закрытых помещениях до 2 - 3 мм, а на открытой местности при ветре до 3 - 2 мм. При детальной разбивке осей, когда в теодолит видна головка закрепляемого знака, в качестве визирной цели часто устанавливают на знак карандаш, гвоздь. Шпильки. В этом случае можно добиться точности фиксирования 1,5 - 2 мм. Таким образом, величина ошибки фиксирования может быть заранее установлена в проекте производства геодезических работ и учтена при расчетах разбивки сооружения.

Влияние ошибок исходных данных, т.е. ошибок в положении опорных пунктов, на точность разбивочных работ является наиболее сложным вопросом, требующим особых исследований.

3.5 Геодезическая подготовка проекта

Строительство инженерных сооружений осуществляется по рабочим чертежам проекта, которые разрабатываются на основании всесторонних комплексных изысканий.

Основными документами проекта для вынесения его в натуру являются следующие:

- генеральный план сооружения в масштабе 1:500 - 1:2 000, в котором по топографической подоснове нанесены все проектируемые строения, указаны проектные координаты главных точек и отметки характерных плоскостей. Для сложных сооружений генеральный план дополняют чертежом разбивки главных осей (в городах - красных линий застройки) с данными привязки к пунктам геодезической основы;

- рабочие чертежи, на которых в крупных масштабах даются планы, разрезы, профили всех частей сооружений с размерами и высотами деталей;

- проект вертикальной планировки в масштабе 1:1 000 - 1:2 000 - проект преобразования естественного рельефа местности для создания поверхности с плавными уклонами, обеспечивающими сток ливневых вод.

В проекте по сетке квадратов или поперечников даны высоты поверхности земли и проектные и рабочие отметки. В картограмме земляных работ приведены объемы выемки и насыпи по квадратам или массивам и показаны направления перемещения земляных масс;

планы и продольные профили дорог, подземных коммуникаций, воздушных линий в масштабах: горизонтальном 1:200 - 1:500;

схемы геодезического обоснования строительной площадки, чертежи центров и знаков, ведомости координат и отметок;

пояснительная записка с обоснованием проектных решений и инженерными чертежами.

Кроме этого, изучается проект организации строительных и геодезических работ, календарный план строительства, а также проект размещения подсобных производственных предприятий и временных сооружений - строй-генплан. Для выноса проекта сооружений в натуру производят его геодезическую подготовку, которая включает:

а) аналитический расчет проекта;

б) составление разбивочных чертежей с данными привязки главных осей к пунктам геодезической основы;

в) разработку проекта производства геодезических работ (ППГР).

Геодезическая подготовка проекта зависит от способа проектирования сооружения: аналитического, графического, графоаналитического.

При аналитическом способе все проектные данные находят путем математических вычислений, при этом координаты существующих зданий и сооружений определяют геодезической привязкой в натуре, а размеры элементов проекта задают, исходя из технических расчетов и схемы горизонтальной планировки площадки. Генеральный план сооружения служит лишь для наглядности принятых проектных решений. Этот метод проектирования применяют главным образом для реконструкции и расширения предприятий, железнодорожных узлов и др.

Чаще используют графоаналитический способ, при котором часть исходных данных для проектирования берется графическим путем с топографического плана (размеры построек, координаты ряда контурных точек), остальные данные определяются аналитическим путем (размеры проектируемых сооружений, координаты углов опорных зданий).

Если проект сооружения не связан с существующими строениями, то иногда применяют графический способ проектирования, при котором все основные вопросы планировки решаются на плане графически. Расчет проекта производят по графическим координатам всех его главных точек. Путем решения обратных задач находят длины и дирекционные углы отдельных линий и полярные координаты для вынесения в натуру главных осей от пунктов геодезической основы.

При графическом способе ошибки проектирования зависят в первую очередь от точности плана и его масштаба. Как известно,

где д - ошибка определения на плане длины линий или координат точек; М - знаменатель масштаба плана.

Аналитический расчет проекта. Для выноса проекта в натуру независимо от способа проектирования все его геометрические элементы должны быть строго математически увязаны между собою и с имеющимися на площадке капитальными зданиями и сооружениями. Это необходимо, чтобы установить влияние на точность разбивочных работ ошибок исходных для проектирования данных (координатах, высотах, длинах линий), особенно взятых графически с плана, и возможных неточностей самого проектирования и тем самым избежать в процессе строительства появления грубых ошибок в расположении сооружений.

При аналитическом расчете по проектным размерам и углам вычисляют координаты пересечений осей сооружений, проездов, красных линий застройки; наоборот, по исходным координатам, полученным в результате измерения на местности или взятым по плану, находят расчетные значения длин линий и углов поворота. На трассах определяют элементы прямых и кривых, проектные высоты, уклоны. В опорных зданиях проверяют координаты угловых точек. Главные разбивочные оси привязывают к пунктам геодезической основы.

Типовыми геодезическими задачами, решаемыми при аналитическом расчете проекта, являются прямая и обратная; определение точек пересечения двух прямых, прямой и кривой; вычисление уравнений линий, параллельных и перпендикулярных к заданным; координат центров круговых сооружений; расчеты главных элементов кривых и др.

Для контроля проектные координаты вычисляют по замкнутым полигонам и по ходам между пунктами геодезической основы.

Привязка проекта. Привязкой проекта называют, расчеты геодезических данных, по которым на местности разбивают главные оси сооружений. Привязка рассчитывается с гарантированным контролем.

При реконструкции и расширении объекта, когда вновь строящиеся сооружения тесно связаны с существующими, данными привязки обычно являются расстояния от контуров или осей опорных строений до проектируемых. Для контроля разбивки хотя бы одну из главных точек привязывают к имеющемуся на площадке геодезическому пункту.

Для строящихся объектов на новых площадках данными привязки проекта служат разбивочные элементы относительно пунктов создаваемой геодезической основы, при этом точки главных осей задаются полярными и прямоугольными координатами, а также разбивочными углами в случае применения способа угловой засечки.

На линейных сооружениях типа плотин, мостовых и туннельных переходов, для которых створ сооружения выбирается в натуре в процессе изысканий и закрепляется фундаментальными знаками, эти знаки обычно включают в разбивочную сеть и определяют из обработки сети их координаты. Для этих сооружений точки главной оси или совпадают с пунктами сети, или при некотором уточнений и смещений створа в процессе рабочего проектирования будут находиться вблизи этих пунктов, что значительно упрощает разбивку главной оси.

На городских территориях привязка проекта сооружений производится способом полярных или прямоугольных координат к точкам красных линий, разграничивающих, после застройки от полосы проездов (улиц). План красных линий составляют при разбивки проекта детальной планировки, при этом рассчитывают координаты всех поворотных точек прямых и главных точек кривых, по которым эти точки вынося в натуру от пунктов полигонометрической сети и закрепляют. Для контроля по всем закрепленным точкам красных линий прокладывают полигонометрические (или теодолитные) ходы, в результате обработки которых получают исполнительные координаты красных линий. Если эти координаты в некоторых точках отличаются от расчетных (проектных) на величину, превышающую допустимое отклонение (3 - 5 см), то положение этих точек корректируется на местности.

Для типовых проектов сооружений привязка их к местности может быть осуществлена и к осям проездов, пересечений которых задают координатами. Очевидно, что вынос проекта в натуру от красных линий или осей проездов может быть заменен разбивкой сооружений от ближайших пунктов геодезической основы с соответствующим пересчетом разбивочных элементов.

Составление разбивочных чертежей. На основании генерального плана сооружения, аналитического расчета и привязки проекта составляют разбивочный чертеж - основной документ для разбивки главных осей сооружения в натуре. В этом документе в масштабе 1:2 000 - 1: 5 000 или крупнее в зависимости от сложности сооружения показывают пункты разбивочной основы; положение главных осей с их координатами и разбивочными элементами; контуры сооружения с длинами сторон и углами поворота.

Проект производства геодезических работ. На основе изучения генерального плана объекта, стройгенплана и технических условий на возведение отдельных сооружений составляется проект производства геодезических работ (ППГР), который является составной частью общего проекта производства строительно-монтажных работ и тщательно увязывается с ним.

ППГР предназначается для своевременного обеспечения геодезическими данными всего комплекса строительных работ и монтажа технологического оборудования. Проект состоит из следующих основных разделов: организация геодезических работ на строительной площадке; технология и календарный план выполнения работ; схема геодезической службы и функций ее подразделений; график обеспечения геодезическими приборами; смета на производство геодезических работ; основные инженерно-геодезические работы; схема и

программа построения на площадке плановой и высотной разбивочной основы и обоснование ее точности; уравнивание; типы центров и знаков; периодичность контроля устойчивости плановой и высотной основы; геодезические разбивочные работы; разбивка главных осей сооружений; детальная разбивка сооружений по этапам строительно-монтажных работ; исполнительные съемки; геодезическая выверка конструкций и оборудования; разбивка и закрепление монтажных осей; установка и выверка конструкций в плане, по высоте, по вертикали; требования к точности; приборы; контрольные измерения; наблюдение за деформацией сооружений; обоснование точности; отчетная документация.

Заключение

В данном дипломном проекте приводится анализ топографо-геодезических материалов на район строительства, описано физико-географические и экономические условия участка работ. Разработан проект плановой и высотной сетей сгущения, приведен порядок проектирования и оценка проекта сетей сгущения. Кроме того, приводятся принципы и нормы точности разбивочных работ, способы разбивки и геодезическую подготовку проекта.

Рассмотрены вопросы организации работ, охрана труда и окружающей среды, технология строительного производства.

При составлении сметы для геодезического обеспечения были определены все виды разбивочных работ. По этапам строительства объекта, подсчитаны все объемы выносимых разбивочных элементов, точек на основании составленного проекта.

Выполнение проекта было обусловлено комплексным изучением условий геодезических работ, то есть физико-географических и экономических условий; топографо-геодезической обеспеченности района работ; назначения объекта и предъявляемых требований к точности планово-высотного обоснования, что и было произведено в общей части проекта.

Задачей инженера, решающего вопрос геодезического обеспечения при изыскании и строительстве, является поиск оптимального решения при помощи вариантного проектирования и оптимизационных методов расчета.

Задачей проектирования является выбор наиболее эффективного решения которое может быть определено только при правильной оценке инженерно-геологических условий строительной площадки. Получение наиболее эффективного решения связано со значительным объемом расчетов, выполнение которых требует широкого применения современных приборов и технологий.

Список использованной литературы

1 Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия. Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. - М.: Недра, 1981. - 192 бет.

2 Федотов Г.А. Инженерная геодезия. - М.: Высшая школа, 2007. - 293 бет.

3 Селиханович В.Г. Геодезия. М.: Недра, 1981. - 544 бет.

4 Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1: 5000, 1: 2000,1: 1000, 1: 500. Высотные сети. - М., Недра, 1976. - 17 бет.

5 Брыкин П.А. Экономика, организация и планирование топографо-геодезических работ. М.: Недра, 1979. - 295 бет.

6 Соколов Г.К. Технология и организация строительства. - М.: Академия, 2004. - 418-469 бет.

7 Болотов П.А., Шубин С.В., Рейман И.А. Практикум по основным геодезическим работам. М.: Недра, 1977. - 336 бет.

8 Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах. ПТБ-73 ж.

9 Минаев Г.А., Чучалин Ю.П., Шатько Н.И. Охрана труда на топографо-геодезических работах. М.: Недра, 1973. - 140-179 бет.

10 Селиханович В.Г., Козлов В.П., Логинова Г.П. Практикум по геодезии. М.: Недра, 1978. - 384 бет.

11 Ассур В.Л., Муравин М.М. Руководство по летней геодезической и топографической практике. М.: Недра, 1983. - 228 бет.

12 Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Городская полигонометрия. - М., Недра, 1979.

13 Герасимов Ф.Я., Кузьмин Б.С. Краткий топографо-геодезический словарь-справочник. М.: Недра, 1968.

14 Инструкция по топографической съемке в масштабах 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000, 1: 500 М., Недра, 1985.

15 Климов О.Д. Калугин В.В. Писаренко В.К. Практикум по прикладной геодезии. Изыскание, проектирование и возведение инженерных сооружений. - М., Недра, 1991, 271 с.

16 Условные знаки для топографических планов в масштабах 1: 5000,1: 2000, 1:1000, 1: 500. М.: Недра, 1973.

17 Маслов А.В. Геодезия. М.: Колос, 2007. 449-462 бет.

18 Михелев В.Н. Инженерная геодезия. М.: Академия, 2007. 138-162 бет.

Размещено на Allbest.ru