лекции по геодезии. Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии
 Скачать 15.89 Mb.
|
|
Тема: Обноска. Геодезические работы при строительстве и эксплуатации подземных коммуникаций. Вынесение на местность основных или главных осей сооружения называется основными разбивочными работами. Разбивку промежуточных осей внутри здания, а также геодезический контроль за установкой элементов строительных конструкций в проектное положение называют детальными разбивочными работами. 1. Разбивка обноски. Вынесение осей на обноску. Закрепление осей Для удобства линейных измерений при детальной разбивке, а также для закрепления осей сооружения вокруг разбиваемого здания строят обноску. Обноска может быть сплошной и створной. Расстояние от края котлована до обноски должно быть не менее 3–4 м.  Обноска должна удовлетворять следующим условиям:
Обычно обноска делается деревянной из столбов и струганных досок (толщиной 40–50 мм). Столбы забиваются ≈ через 3 м.  Вставая с теодолитом на точки I, II, III, IV, на обноску сначала выносят основные оси (с помощью теодолита, при двух кругах) (на рис.1, 1–1, 8–8, А–А, В–В – основные) отличают на обноске точки m1, m2, n1, n2, p1, p2, q1, q2. Вынос точек контролируют путем примеров расстояний m1–n1, m2–n2, p1–q1, p2–q2. От основных осей (например, 1–1, А–А) откладывают расстояние до промежуточных – 2–2, 3–3 и т.д. Контроль – правильность расстояния 7–8. Если правильно, то забивают гвоздики в обноску, делают маркировку краской и подписывают название осей. Для сохранения осей на случай поломки обноски наиболее важные оси закрепляют створной обноской. На расстоянии до 20–30 м закладывают от сплошной обноски по два бетонных столбика с вбетонированными в них стержнями с насечками или углублениями. Если для этих знаков определить координаты (x, y, H) , то их можно использовать в качестве рабочих геодезических пунктов – например, для детальной разбивки. 2. Разбивка котлованов и фундаментов От основных осей здания закрепленных на обноске на местности выносят проекции нижнего контура котлована и линии верхней бровки котлована.  Расстояние d от основных осей до нижнего контура должно быть указано на разбивочных чертежах (обычно 0,5–2 м). Расстояние d от проекции нижнего контура до верхней бровки вычисляются в зависимости от глубины котлована и коэффициента откоса К. Коэффициент откоса К отношение высоты откоса к заложению, то есть:   В зависимости от глубины котлована и характера грунта К может быть от 1:0,25 до 1:2. Когда К задан d = h * m, линия верхней бровки закрепляется кольями, между которыми натягивают шнур для обозначения границы вскрытия. 3. Передача отметки на дно котлована и на высокую точку сооружения   Применяемые в геодезии стальные рулетки практически не вытягиваются под весом ≈ 10 кг. Однако не следует оставлять их надолго в подвешенном состоянии без присмотра. При передаче отметки вверх рулетка подвешивается «лицом» к верхнему нивелиру. К нижнему нивелиру, если надо, рулетку поворачивают «лицом» перед взятием отсчета.
Строительство зданий и сооружений сопровождается проектированием и сооружением различного ряда подземных коммуникаций. Эти коммуникации можно разбить на три основные группы: 1) трубопроводы, 2) кабельные сети, 3) коллекторы. Трубопроводы – водопровод, канализация, газопровод, теплоснабжение, водостоки. Кабельные сети – электросети, телеграфные и телефонные сети, кабельное радиовещание. Коллекторы используют для совместной прокладки трубопроводов различного назначения и кабельных однотипных сетей. Рассмотрим геодезические работы, выполняемые при проектировании и сооружении трубопроводов. Различают два вида трубопроводов: самотечные и напорные. К самотечным трубопроводам относятся, как правило, канализация и водотоки. К напорным – водопровод, газопровод, теплосети (в некоторых случаях – канализация). Наиболее высокие требования при проектировании предъявляются к самотечным трубопроводам, так как ошибки при их укладке могут привести к тому, что жидкость будет застаиваться или даже потечет в обратном направлении. При проектировании трасс подземных коммуникаций используют топографические планы для выбора направления трассы. По выбранному направлению трассы прокладываются нивелирные ходы, по результатам нивелирования строится профиль. Порядок построения профиля и проектирования по нему был рассмотрен ранее. В данном случае основным вопросом является нанесение на профиль проектной линии, то есть оси трубопровода. При этом, как уже говорилось, рассматриваются два вопроса – уклоны проектной линии и глубина заложения трубопровода. Уклоны трубопровода зависят от расчетной скорости потока в трубопроводе. При малой скорости течения нерастворимые примеси будут выпадать в осадок, что приведет к засорению или даже полной закупорке труб. Наоборот, при большой скорости будет происходить быстрое стирание труб песком и другими твердыми примесями. Обычно при проектировании принимают минимальную расчетную скорость, которая зависит от диаметра труб. Например: при диаметре труб 150–200 мм скорость потока назначается 0,7 м/с, а при диаметре 1200–1500 мм – 1,3 м/с. Соответственно, уклоны задаются при диаметре 150–200 мм u = 0,007–0,008, при диаметре 1200 и более – u = 0,005. Глубина заложения труб назначается с таким расчетом, чтобы они не разрушались в результате нагрузки на них транспорта и жидкость в них не замерзала. Так, глубина заложения трубопровода должна быть ниже глубины промерзания грунта на 0,3–0,5 м, канализация может закладываться выше этого уровня на 0,3–0,5 м, потому что строчные воды всегда теплые. Для Новосибирска глубина промерзания грунта ≈ 2,2 м, поэтому водопровод 2,20 + 0,3 = 2,5 м, а канализация – 2,20 – 0,3 = 1,9 м. Газопровод укладывается так, чтобы расстояние от поверхности земли до верха трубы было равно 0,8 м. Геодезические работы при сооружении траншей для трубопроводов начинают с разбивки продольной оси трассы. Для этого прежде всего выносятся на местность углы поворота трассы. В пределах застроенной части вынос в натуру производится от местных объектов – зданий, сооружений, существующих колодцев и т.д., в основном методом линейных засечек. На недостроенной территории вынос трассы выполняется от пунктов геодезической сети способами прямоугольных координат, полярным способом, угловой и линейной засечками.  Направление трассы и центры колодцев закрепляются кольями через 5–10 м. По обе стороны от оси трассы отбиваются грани траншеи. При разработке траншей с вертикальными стенками минимальная ширина траншей по дну в зависимости от материла изготовления труб и их диаметра (Д) принимается от Д + 0,5 м до Д + 1,4 м. Для закрепления оси трассы в центровом колодце строится обноска, состоящая из двух столбов, закапываемых на глубину до 1 м, на расстоянии до 1,5 м от края траншеи. 1. Укладка трубопроводов способом ходовых и постоянных визирок  На построенную обноску выносят теодолитом ось траншеи и закрепляют ее гвоздем. Между гвоздями натягивается проволока, обозначающая направление трассы. Выверку глубины траншеи при производстве земляных работ выполняют с помощью постоянных и ходовых визирок. Для этого к доске каждой обноски прибивается горизонтальный деревянный брусок, называемый полочкой. Отметка верха полочки определяется геометрическим нивелированием относительно ближайшего репера. Постоянные визирки на полочках устанавливают так, чтобы по их верху шла плоскость, параллельная линии заданного уклона трассы. Длина (высота) постоянной визирки (Lп.в.) вычисляется по формуле:  .где Нпр. – проектная отметка дна траншеи, Lх.в. – длина ходовой визирки, Нпол. – отметка полочки, полученная из нивелирования. Ходовая визирка Т–образной формы делается для рытья траншей и для укладки труб, с башмаком в нижней части.  Ходовые визирки делают длиной 3–4 м, в зависимости от глубины траншеи. При установке на дно траншеи она должна возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 1 м. При рытье траншеи по ее дну ставят ходовую визирку и копают до тех пор, пока две соседние постоянные визирки и верх ходовой визирки не будут на одной линии (визуально). После вскрытия траншеи производят укладку трубопроводов. Укладка труб в плановом отношении производится по отвесам, перемещаемым вдоль троса, натянутого между гвоздями, которые фиксируют ось трассы. Укладка труб в высотном отношении производится в зависимости типа трубопровода (напорный или самотечный). Ошибки в высотном положении напорных трубопроводов допускаются в пределах 1–2 см. Установка таких трубопроводов производится визуально с помощью постоянных и ходовых визирок с башмачком в нижней части. Точность установки самотечных трубопроводов – 3–5 мм. В этом случае для укладки труб применяется способ маяков. В дно траншеи забиваются колья. В верхний срез кольев завинчиваются шурупы. Между кольями и ближним репером устанавливается нивелир. Рейки устанавливают на репер и на шуруп и ввинчивают шуруп до тех пор, пока не получится вычисленный отсчет в по рейке.  По головкам шурупа бетонируют дно траншеи или выравнивают грунт. После этого укладывают трубы. ЛЕКЦИЯ 28 Тема: Новейшее геодезическое оборудование. В настоящее время создано очень много геодезических приборов и новых геодезических технологий, принципиально отличных от традиционных. В прежние годы для каждого вида измерений существовал свой тип приборов: для угловых измерений теодолит, для высотных измерений – нивелир, для линейных измерений – рулетка и дальномер. Каждый прибор, в зависимости от предполагаемого использования имел свои точностные характеристики. Создание электронных тахеометров можно считать естественным развитием геодезической техники, связанным с общим развитием приборостроения и электроники. Электронный тахеометр сделал возможным получение координат в любой точке объекта в течение короткого промежутка времени без каких-либо дополнительных или предварительных построений на местности.  Электронные тахеометры и спутниковые технологии стали основой геодезических, кадастровых, маркшейдерских и картографических съемок и объединили эти технические науки одним приборным парком. Например, лазерный ручной дальномер позволяет кадастровому технику выполнить обмеры внутри помещения с достаточной точностью, быстро и без привлечения помощников. На рисунке изображен ручной лазерный дальномер, длина которого составляет 12 см.  Для измерения углов созданы электронные теодолиты, которые могут применяться не только как самостоятельные приборы для угловых измерений в различных видах геодезических работ, но и в связи с функцией накопления и сохранения информации, как миникомпьютеры для обработки измерений.   Для получения объемного изображения территории, пригодного для создания цифровых карт используются лазерные сканеры. Лазерный сканер по средствам высокоскоростного сканирования переносит совокупность характеристик реальной поверхности в цифровой вид и представляет результат в пространственной системе координат. Лазерные сканеры – лазерные 3D сканеры – лазерные сканирующие системы – наземные лазерные сканеры – это совершенно новое геодезическое оборудование. Если рассмотреть техническую сторону лазерных сканеров, можно сказать, что лазерный сканер – это прибор, оснащенный высокоскоростным безотражательным лазерным дальномером и системой изменения направления луча лазера – специальное поворотное зеркало.  Прогресс современной технологии выполнения полевых инженерно-геодезических работ неразрывно связан с внедрением в геодезическое производство спутниковых систем позиционирования ( таких, как GPS, «NAVSTAR» и «Глонасс»), открывающих перспективу резкого повышения производительности труда при одновременном повышении точности измерений и снижении материальных затрат.  Одним из важных аспектов GPS по сравнению с обычными методами съемки является получение трех координат точек. Трехмерное положение точек получают с помощью засечек с искусственных спутников Земли.  Приемники GPS выпускаются для всех требований точности и многих специальных измерений. В настоящий момент спутниковые технологии вытесняют традиционные геодезические методы определения координат, длин линий, углов и азимутов, идет поиск наиболее оптимальных технологий, обобщение и создание методических, руководящих и инструктивных материалов. ЛЕКЦИЯ 29 Тема: Исполнительные съемки. Для строительства зданий и сооружений исполнительные съемки имеют особое значение, так как помимо выявления отклонений от проекта они позволяют регулировать технологический процесс строительства, корректируя его по ходу выполнения строительно-монтажных работ. Исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов строительно-монтажного производства. Исполнительной съемке подлежат части зданий и конструктивные элементы, от точности положения которых зависит точность выполнения работ на последующих этапах, а также прочность и устойчивость здания в целом. Эти требования по существу и определяют поэтапный выбор параметров исполнительной съемки. При возведении надземной части здания производят поэтажную исполнительную съемку смонтированных конструкций. В крупнопанельных зданиях положение стеновых панелей в плане определяют, измеряя расстояния от боковых граней на уровне перекрытий и трети этажа до параллелей разбивочных осей; по высоте измеряют толщину выравнивающего слоя раствора в горизонтальном стыке; определяют также отклонение панели от вертикальности. При возведении блочных, кирпичных и монолитных зданий главным образом проверяют положение стен относительно параллелей осей, толщину и вертикальность стен и их горизонтальность через определенный интервал по высоте. Исполнительную съемку технологического оборудования производят после его установки. Ее выполняют геодезическими методами со знаков, закрепляющих основные или смещенные технологические оси. Контроль положения оборудования относительно технологических осей проводят по маркировкам или специальным знакам на оборудовании, определяющим его геометрические оси. Результаты контрольных измерений отображают на схемах специальной исполнительной геодезической документации.
Перечень исполнительной геодезической документации (ИГД) на строительном объекте устанавливается в соответствии с требованиями стандартов и другой нормативно-технической документации. В особых случаях, по требованиям государственного архитектурно-строительного, технического, авторского надзоров, может уточняться перечень ИГД, что происходит в основном за счет ее увеличения или детализации. Исполнительная геодезическая документация создается главным образом в виде исполнительных схем (чертежей) с нанесением на них геометрических параметров направлений и величин отклонений от проектных положений установленных (смонтированных) строительных конструкций. Пояснительные записки или другая информация указываются только по дополнительным требованиям. Основой ИГД являются рабочие чертежи проектной документации. Проектные размеры (габаритные) сопровождаются буквой [П], действительные (измененные в натуре) — буквой [Д]. Буквы помещаются в прямоугольные рамки. Если необходимо указать оба размера, то в числителе пишется проектный размер, а в знаменателе — действительный размер. Исполнительные чертежи, продольные профили, схемы сварных стыков и каталоги координат изготовляются на основе, обеспечивающей их длительное хранение. В исполнительных чертежах, продольных профилях и каталогах координат применяются условные знаки Федеральной службы геодезии и картографии России или согласованные ею. После завершения полевых и камеральных работ производится контроль правильности составления документации. Контроль документации заключается в проверке ее состава, полноты содержания и оформления.
Исполнительный генеральный план составляют по результатам исполнительных съемок законченных зданий и сооружений комплексного объекта (жилой массив, промышленное предприятие и т.п.). Различают генеральные планы оперативные, дежурные и окончательные. Строительство крупных комплексов, как правило, продолжается несколько лет, в течение которых постоянно уточняется, дополняется и изменяется проектная документация. В этих условиях возникает необходимость в систематическом обновлении исполнительной документации, позволяющей оперативно снабжать геодезическими данными производителей строительных работ. Для этой цели ведется оперативный исполнительный генеральный план. Кроме того, возникает необходимость дополнительно иметь информацию об объемах выполненных на определенную дату строительных работ по всем отдельным объектам строительства. С этой целью составляют дежурный генеральный план. В отличие от оперативного на этот план наносят все возводимые здания и сооружения и условными значками показывают стадию строительных работ. Окончательный исполнительный генеральный план состав- ляют после завершения строительства. На этот план наносят все построенные по проекту здания и сооружения, которые сдают в эксплуатацию. План составляется на основании материалов исполнительных съемок, выполняемых по мере возведения объектов. Комплект окончательного исполнительного генерального плана состоит: из сводного генерального плана в масштабах 1:1000...1:2000, а для особо крупных объектов — 1:5000; генеральных планов отдельных объектов в масштабах 1:200... 1:500; специализированных исполнительных планов коммуникаций, дорог, линий электропередачи, связи и т.п.; вспомогательной пояснительной документации. Исполнительный генеральный план составляют на планшетах стандартного размера или подрамниках, объединяющих несколько планшетов, в цветных условных знаках по общепринятым съемочным инструкциям. Отдельные виды исполнительных съемок для составления исполнительного генерального плана имеют свои особенности. Исполнительную съемку выполненной в натуре вертикальной планировки ведут методами нивелирования поверхности и проложением ходов по характерным точкам. Отметки определяют по отмосткам зданий, в местах пересечений и переломов профиля дорог, тротуаров, проездов, у решеток дождеприемников и других характерных местах. На открытых площадках нивелирование производится по квадратам или поперечникам. Исполнительная съемка подземных коммуникаций проводится по мере их возведения, но, как правило, до засыпки траншей. Снимаются углы поворота, точки на прямолинейных участках не реже чем через 50 м, точки начала, середины и конца кривых, места пересечения трасс, места присоединений и ответвлений, люки, колодцы, камеры, компенсаторы и т.п. Собирают данные о числе прокладок, диаметрах труб, давлении в газовых и напряжении в кабельных сетях, материалах труб. Производят обмеры колодцев и камер с привязкой расположения труб и фасонных частей к отвесной линии, проходящей через центр крышки люка. При съемке дорог проверяют элементы кривых, определяют координаты вершин углов поворота, точек пересечений и примыканий, центров стрелочных переводов. Определяют отметки головок рельсов и дорожного полотна, а также габарит прибли- жения строений. Главной особенностью съемок для составления исполнительного генерального плана, отличающей их от съемок при изысканиях, является координирование большого числа точек, определяющих фактическое положение на местности основных элементов зданий и сооружений.
Виды подземных коммуникаций : 1. Самотечные трубопроводы (канализация, ливневая канализация, дренаж). Строятся их железобетонных, асбестоцементных и керамических труб. 2. Напорные трубопроводы транспортируют под давлением жидкостные и газовые продукты (водопровод, газопровод, теплофикация и др.). Сооружаются из стальных труб. 3. Кабельные сети (силовые кабели высокого и низкого напряжения - электротранспорт, а также телефонная связь, радиовещание, сигнализация – слаботочные линии). Прокладывают в блоках из бетонных, асбестоцеменных и других труб, иногда по дну траншеи. Два способа поиска подземных коммуникаций: пассивный и активный. При пассивном ( способ наведенных токов) способе с помощью трубокабелеискателя обнаруживается переменное магнитное поле, существующее вокруг токонесущих кабелей. Обнаруживаются электрокабели и металлические трубы неглубокого заложения. Особенно на застроенных территориях где много блуждающих токов. При активном способе вокруг отыскиваемых подземных коммуникаций создается искусственное магнитное поле. Для этого кроме трубокабелеискателя необходим генератор электромагнитного поля звуковой частоты. При использовании генератора два способа: контактный и бесконтактный Контактный: Генератор в удобном месте подключается к искомой коммуникации непосредственно. На расстоянии 8-10 метров перпендикулярно коммуникации генератор заземляют. Вокруг коммуникации – поле, которое улавливается трубокабелеискателем. Бесконтактный: Когда подключение генератора к трубопроводам и кабелям невозможно или нежелательно. Генератор заземляют в двух точках, создавая вокруг коммуникации поле. Для поиска используется «отраженная величина» этого поля.  ЛЕКЦИЯ 30 |