Лекции (геодезия). Лекция 1 введение
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ. ПЛАНОВЫЕ СЕТИ Для составления карт и планов, решения геодезических задач, в том числе геодезического обеспечения строительства, на поверхности Земли располагают ряд точек, связанных между собой 43 единой системой координат. Эти точки маркируют на поверхности Земли или в зданиях и сооружениях центрами (знаками). Совокупность закрепляемых на местности или зданиях точек (пунктов), положение которых определено в единой системе координат, называют геодезическими сетями. Геодезические сети подразделяют на плановые и высотные: первые служат для определения координат Х и У геодезических центров, вторые – для определения их высот Н. ЦЕНТРЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ Точки геодезических сетей закрепляют на местности знаками. По местоположению знаки бывают грунтовые и стенные, заложенные в стены зданий и сооружений; металлические, железобетонные, деревянные, в виде откраски и т.д.; по назначению – постоянные, к которым относятся все знаки государственных геодезических сетей, и временные, устанавливаемые на период изысканий, строительства, реконструкции, наблюдений и т.д. Постоянные знаки закрепляют подземными знаками – центрами. Конструкции центров обеспечивают их сохранность и неизменность положения в течение длительного периода времени. Как правило, подземный центр представляет собой бетонный монолит , закладываемый ниже глубины промерзания грунта и не в насыпной массив. У поверхности земли в монолите устанавливают чугунную марку, на которой наносят центр в виде креста или точки. Положению этого центра соответствуют координаты Х, У и во многих случаях отметки Н. Для того, чтобы с одного знака был виден другой (смежный), над подземными центрами устанавливают наружный знак в виде металлических или деревянных трех- или четырехгранных пирамид или сигналов. Пирамиды или сигналы имеют высоту 3 … 30 м и более. Геодезический сигнал 3 с подземным центром 2, столиком 5 для установки измерительных приборов и настила 4 для работы с него наблюдателя изображены на рисунке. Верх сигнала или пирамиды заканчивается визирной целью 6, на которую при измерении углов направляют зрительную трубу теодолита. На столик устанавливают также отражатель, если измеряют расстояния между пунктами светодальномером. Для спутниковых измерений сигналы и пирамиды строить не надо. Как правило, пункты плановых разбивочных сетей и сетей сгущения закрепляют подземными центрами, такими же, как и пункты государственных сетей. Так как расстояния между пунктами сравнительно небольшие, оформления их наружными знаками не требуется. Иногда над ними устанавливают Г-образные металлические или деревянные вехи. В городах знаки оформляют в виде специальной надстройки на крышах зданий. Знаки могут закладывать в зданиях и сооружениях, в этом случае их называют стенными. Государственные высотные сети всех классов закрепляют на местности грунтовыми реперами. Стенные реперы закрепляют в фундаментах устойчивых сооружений – водонапорных башен, капитальных зданий, каменных устоев мостов и т.д. В стенных реперах высоту определяют для центра отверстия в сферической головке. Временные знаки. Точки съемочных, а иногда и разбивочных сетей закрепляют временными знаками – деревянными или бетонными столбами, металлическими штырями, отрезками рельсов и т.д. Их закрепляют в земле на глубину до 2 м. В верхней части такого знака крестом, точкой или риской отмечают местоположение центра или точки с высотной отметкой. При продолжительности использования (более полугода) временные знаки закладывают на глубину 0,5 м (минимальное расстояние до подземных коммуникаций от поверхности грунта принято 0,7 м). При наличии твердого покрытия и отсутствии интенсивного движения транспорта используют штыри из отрезков арматуры и труб, деревянные столбики. В процессе строительства на возведенных конструкциях и близкорасположенных зданиях высоты и створы осей фиксируют открасками. 44 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ РАЗБИВКА СООРУЖЕНИЯ Разбивкой сооружения или вынесением проекта в натуру, осуществляемым в два этапа, называют геодезические работы, выполняемые для перенесения на местность точек, осей и плоскостей, определяющих местоположение и габаритные размеры сооружения и его частей. Первый этап – разбивка главных осей сооружения. Главными осями сооружений являются: для дорог – их продольные оси; для мостов – ось моста и оси опор; для зданий – оси внешних стен. Разбивкой главных осей сооружения и закреплением их на местности (например, кольями) определяют расположение строящегося объекта в пространстве. Этим обеспечивается проектное положение сооружения относительно местных предметов, в том числе других сооружений, существующих или таких, которые будут построены в будущем. Положение точек, закрепляющих на местности главные оси сооружения, определяют отложением заранее рассчитанных направлений и расстояний от имеющихся на местности опорных пунктов – геодезической основы – либо от фиксированных точек на существующих сооружениях (например углов капитальных зданий). Второй этап – детальная разбивка, обеспечивающая запроектированное расположение отдельных частей сооружения относительно друг друга, - выполняется измерениями от главных осей. Требования, предъявляемые к точности детальной разбивки, как правило выше, чем к точности разбивки главных осей. Малые отклонения в положении сооружения относительно окружающих предметов менее заметны и существенны, чем неточности при установке на место смежных частей и деталей сооружения. Перенесение проекта на обоих этапах включает горизонтальные (плановые) и высотные разбивочные работы. Плановые работы обеспечивают правильное размещение сооружения и его частей в плане, а высотные – по высоте. К высотным разбивочным работам относятся вертикальная планировка поверхности строительной площадки, передача отметок в котлованы, на фундаменты и этажи, установка элементов конструкций на заданных отметках. ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ Опорными пунктами, от которых при вынесении проекта в натуру выполняют разбивочные измерения, обычно служат пункты геодезической основы, создаваемые непосредственно на строительной площадке или вблизи от нее. В грунт закладывают центры пунктов и при необходимости сооружают над ними наружные знаки, выбирая для них места, обеспечивающие их сохранность и устойчивость в процессе строительства, а также удобство использования их для выполнения геодезических измерений. Для горизонтальных разбивочных работ служит плановая геодезическая основа, пункты которой определяют по координатам х и у, а для вертикальных разбивочных работ служат пункты высотной геодезической основы – реперы, имеющие известные высотные отметки. Часто один и тот же пункт одновременно является плановым и высотным. Плановая геодезическая основа создается методами полигонометрии, триангуляции и трилатерации. При строительстве ж/д основой для разбивочных работ служат пункты проложенного вдоль ее трассы теодолитного или полигонометрического хода. Геодезической основой на ж/д станциях являются малые триангуляции или замкнутые теодолитные ходы, развиваемые на всей ее территории. Для развития станций, длины которых превышают 1 км, целесообразно прокладывать замкнутые полигонометрические ходы. При строительстве моста разбивочной геодезической основой служат установленные на берегах реки пункты мостовой триангуляции. При строительстве населенных пунктов вдоль улиц (существующих и проектируемых) прокладывают ходы полигонометрии, от пунктов которых в ходе строительства разбивают красные линии улиц и отдельные здания и сооружения. При промышленном, служебном, а часто и гражданском строительстве геодезическую сеть создают в виде строительной сетки. При наличии вблизи строительной площадки пунктов государственной геодезической сети или капитальных зданий, углы которых имеют известные координаты, специальную разбивочную сеть можно и не создавать; в этом случае ее заменяют названные пункты. 45 Высотную геодезическую разбивочную основу создают геометрическим нивелированием, реперы которой связывают с реперами государственной нивелирной сети для определения их отметки. РАЗБИВКА СТРОИТЕЛЬНОЙ СЕТКИ Строительная сетка – это система смежных квадратов или прямоугольников, вершины которых служат опорными геодезическими пунктами; для каждой из них определяют плановые координаты и высоты. Форма и длины сторон сетки зависят от рельефа территории строительства сооружений, их конструкции, размеров, назначения и размещения на ней уже имеющихся объектов. На площадках промышленного строительства размер стороны квадрата или прямоугольника устанавливается 100, 200 или 400 м. Стороны геодезической строительной сетки должны быть параллельны главным осям строящихся сооружений. Проект строительной сетки составляют на генеральном плане строящегося сооружения. При размещении пунктов сетки следует учитывать возможность использования их не только в процессе строительства, но, если потребуется, и при эксплуатации возводимых сооружений, т.е. эти пункты надо располагать там, где им будет обеспечена неподвижность в плане и по высоте. Их нельзя проектировать в зоне земляных работ, в местах складирования строительных материалов и отведенных для временных и подсобных сооружений. Разбивку геодезической строительной сетки осуществляют осевым способом. Выносят на местность начальный пункт О, в котором под углом 90° пересекаются основные направления АВ и СД, являющиеся главными осями сетки. Они делят сетку примерно на 4 равные части. Начальный пункт сетки О чаще всего выносят на местность полярным способом или прямой засечкой от ближайших пунктов главной плановой геодезической опорной сети, созданной на территории строительства методом триангуляции, трилатерации или полигонометрии. Для выноса в натуру пункта О необходимые углы и расстояния определяют путем решения обратной геодезической задачи по координатам пункта О и ближайшего к нему пункта существующей геодезической основы. После этого таким же способом от пунктов геодезической основы по обе стороны от начального пункта О выносят на местность две створные точки а и b, расположенные на одной из главных осей, например на оси АВ. Положение точек а, О и b в створе тщательно проверяют. Установив теодолит в начальном пункте О и приведя его в рабочее положение, для получения направления второй главной оси СД сетки строят угол 90°. Построенное направление фиксируют на его концах деревянными колышками. После этого от пункта О по всем четырем направлениям откладывают отрезки, равные запроектированным длинам сторон сетки, и получают крайние ее точки m, n, p и q, в каждой из которых строят теодолитом углы 90°, как и на пункте О. Линейные измерения производят лентой ЛЗШ, натягивая ее динамометром и учитывая поправки за температуру, компарирование и наклон местности. После построения прямых углов в точках m, n, p и q откладывают от каждой из них в оба направления длины сторон сетки по ее периметру, а затем соответственно и внутри сетки. В каждой вершине квадратов сетки закладывают постоянные знаки – бетонные монолиты – пирамиды (высотой 30 – 40 см, верхним 20 20 и нижним 30 30 см основанием) с металлической пластинкой наверху, или металлические трубки, или обрезки рельса с приваренными к ним сверху марками. Для получения координат пунктов построенной сетки прокладывают по ее периметру замкнутый полигонометрический ход 1 разряда и уравнивают его. Координаты внутренних пунктов сетки получают в результате уравнивания прокладываемых по ним полигонометрических ходов 2 разряда. Координаты вычисляют в местной системе координат, в которой координатные оси направляют параллельно линиям строительной сетки. За начало координат принимают один из пунктов сетки, так что при точном построении сетки координаты всех ее пунктов должны иметь круглые значения. Однако из-за погрешностей измерений вычисленные координаты будут несколько отличаться от круглых значений. Поэтому после вычисления координат пунктов их редуцируют. Разность между вычисленными и проектными (круглыми) координатами центров знаков определяют величину редукции, т.е. значение отрезков, на которые следует переместить по осям абсцисс и ординат центр каждого пункта сетки, отмеченный на пластинке знака. После 46 введения редукций на пластинке каждого знака отмечают (сверлом) окончательное положение его центра. Точность редуцирования пунктов геодезической строительной сетки проверяют контрольными измерениями углов и некоторых ее сторон. Измеренные длины сторон сетки не должны отличаться от проектных в среднем более чем на 10 – 15 мм, а углы от 90° - на 10 - 15 При соблюдении этих условий положение соседних пунктов сетки определяется в среднем с точностью 1: 10 000, что при длине стороны 100 м соответствует 1 см, а прямые углы на всех пунктах получают с точностью около 20 Высотные отметки пунктов строительной сетки определяют геометрическим нивелированием в системе высот, принятой при изысканиях строительной площадки. Отметки центров пунктов вычисляют чаще с точностью 1 мм в Балтийской системе высот, если расстояние от участка работ до марки или репера государственной или нивелирной сети сгущения не превышает 3 км; в противном случае отметки пунктов геодезической строительной сетки определяются в условной системе высот. Такая геодезическая строительная сетка обеспечивает не только точность разбивки промышленных и гражданских сооружений, но и выполнение исполнительных съемок построенных объектов и подземных коммуникаций и может быть в ряде случаев использована для наблюдения за деформациями сооружений. При завершении работ, связанных с построением геодезической строительной сетки на местности, составляют в масштабе генерального плана стройплощадки (1: 500 – 1: 10 000) схему размещения всех ее пунктов. На схеме условными знаками показывают пункты, к которым производилась плановая и высотная привязки разбивочной основы. В пояснительной записке к схеме приводятся расчет точности и очередность создания строительной сетки, способы перехода от условной к общегосударственной системе координат и обратно, порядок уравнивания разбивочной основы. |