Геодезические работы при выносе проекта сооружения в натуру

Министерство образования Российской Федерации
Томский государственный архитектурно-строительный университет
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
ПРИ ВЫНОСЕ ПРОЕКТА СООРУЖЕНИЯ В НАТУРУ
Методические указания
Томск 2003
I
УДК
Дусье Д.Г. Геодезические работы при выносе проекта сооружения в натуру. Методические указания. Томск: Издательство Томского государственного архитектурно-строительного
университета, 2003. - 35 с.
Рецензент
Редактор
доцент, к.т.н. А.А. Лыхин
Т.С. Володина
Предлагаемые методические указания разработаны для
студентов строительных специальностей при изучении ими методов геодезического обеспечения строительства. Указания могут быть использованы студентами - дипломниками, а также
непосредственно на производстве при геодезической подготовке проекта.
Печатается по решению методического семинара кафедры
геодезии протокол № 1 от 28.08.2003 г.
Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе О.Г. Кумпяком
с 01.11.2003
до 01.11.2006
Изд. лиц. № 02 1 253 от 3 1 . 1 0.97 г. Подписано в печать &3. //.
Формат 60x84/16. Бумага офсет. Гарнитура Тайме, печать офсет.
Уч.- изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № /<ЛЗ
_
Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.
Отпечатано с оригинал - макета в ООП ТГАСУ.
634003, г. Томск, ул. Партизанская, 1 5
ВВЕДЕНИЕ
Перенесение проекта сооружения на местность является
одним из разделов специальной части инженерной геодезии,
изучаемой студентами строительных специальностей.
В пособии рассмотрены вопросы геодезической подготовки при проектировании сооружений, способы определения положения точек при составлении проекта и геодезические работы, связанные с вынесением проекта в натуру.
1. ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОЕКТА
1.1. Топографо-геодезичсские материалы для составления
проекта
Основой для составления генерального плана и проекта
сооружения служит топографический план.
В практике проектно-изыскательских работ топографические планы составляются в следующих масштабах:
план 1:10000 масштаба с сечением рельефа через 1-2 м
в равнинной и через 5 м в горной местности для выбора направления магистральных трасс, местоположения строительных
площадок и предварительного проектирования;
план 1:5000 с сечением рельефа через 1-2 м - для составления генеральных планов городов, промышленных комплексов, проектов инженерной подготовки территорий и проектирования линейных сооружений;
план 1:2000 с сечением рельефа через 0,5-1 м - для
разработки технических проектов промышленных, гидротехнических, транспортных сооружений и инженерных сетей, составление генпланов поселков и проектов детальной планировки
городов;
план 1:1000 с сечением рельефа через 0,5 м - для составления рабочих чертежей на незастроенных или малозастроенных строительных площадках и разработки детальных проектов подземных коммуникаций;
план 1:500 с сечением рельефа через 0,25-0,5 м - для
составления рабочих чертежей городских и промышленных
территорий с капитальной застройкой и густой сетью коммуникаций.
Для принятия проектных решений и детализации проектов
в ряде случаев требуется не столько точность плана, сколько
его наглядность и крупный масштаб чертежей.
1.2. Основные документы проекта для вынесения его на
местность
Основными документами проекта для вынесения его в натуру являются:
генеральный план сооружений и стройгенплан, составленные на топографической основе, на котором нанесены все
проектируемые строения, указаны проектные координаты и отметки главных точек;
рабочие чертежи, на которых даны планы, разрезы,
профили всех частей сооружения с указанием размеров и отметок деталей и разбивочные чертежи объектов;
проект вертикальной планировки;
планы и профили дорог, подземных коммуникаций и
воздушных линий;
схемы геодезического обоснования строительной площадки, чертежи центров и знаков, ведомости координат и отметок.
Основой проекта для перенесения его в натуру являются
разбивочные оси сооружений, относительно которых даются в
чертежах все размеры проекта. В качестве главных осей линейных сооружений (мостов, дорог, трубопроводов) служат продольные оси этих сооружений. Для зданий осями являются оси
внешних стен, колонн - оси симметрии их фундаментов; в городах выносятся в натуру красные линии.
Отметки плоскостей, уровней и отдельных точек сооружения задаются в проекте от условной поверхности, которая
должна иметь абсолютную отметку. В зданиях такой условной
поверхностью является уровень чистого пола первого этажа.
Тогда точки, лежащие выше пола, будут иметь отметки со знаком плюс, а ниже лежащие - со знаком минус.
1.3. Решение обратной геодезической задачи
В практике прикладной геодезии для нужд проектирования и выноса проекта сооружения в натуру приходится определять значения дирекционного угла и длины линии по известным
координатам ее конечных точек. Это и составляет сущность
решения обратной геодезической задачи. Если известны координаты ХА, У А и Хд, У в точек А и В (рис. 1), то тангенс румба
линии А В определяют по формуле:
(8
г АН =
АЛ"
Ув-У,
Хн X,
0)
По алгебраическим знакам числителя и знаменателя формулы (1) производят переход от румба ГАВ к дирекционному углу О.АВ, руководствуясь зависимостью, которая приведена в
табл. 1. Эта зависимость видна из рис. 2.
Для вычисления расстояния 8дв применяют формулы, которые следуют из рис. 1 :
Л- (
+ 1,
8 АН —
ДГ
8АН - •
УН- У А
X ц —X А
V
/ Н
V ^2
I А) .
(2)
4
П»
(4)
С05ГАН
Две последние формулы используются для контроля вычисления как расстояния, так и румба.
Рис. 1. Схема для решения обратной геодезической задачи
Таблица 1
Зависимость дирекционного угла и румба
Название
румба
СВ
10В
ЮЗ
СЗ
Зш1КИ
прира пений
ДХ
ЛУ
+
+
+
+
-
Формулы связи
дирекционного
угла и румба
а =г
а =180° - г
а =180° + г
а = 360° - г
I?
Ю
Ю
Значения
дирекционных
углов
0° < а < 90°
90°<а< 180°
180°<а<270°
270° < а < 360°
Ч
Ю
!О
1.4. Геодезическая подготовка для перенесения проекта
сооружения на местность
Перед выносом проекта сооружения в натуру необходимо
выполнить специальную геодезическую подготовку, которая
предусматривает:
аналитический расчет проекта;
геодезическую привязку проекта;
составление разбивочных чертежей;
разработку проекта производства геодезических работ
(ПНГР).
Для выноса сооружения в натуру необходимо иметь на
местности геодезические пункты с известными координатами.
В этой же системе должны быть получены координаты основных точек сооружения, определяющих его геометрию.
Подготовка проекта для перенесения его в натуру зависит
от способа проектирования сооружения. Различают три способа
проектирования: графический, аналитический и графоаналитический.
Рис. 2. Зависимость дирекционного угла и румба
7
При геодезической подготовке проекта крупного строительства все эти три способа применяются в совокупности и
дополняют друг друга. Выбор способа зависит от необходимой
точности разбивочных работ.
Графический способ заключается в том, что все необходимые данные определяются графически по топографическому
плану. Точность этих данных зависит от масштаба плана и деформации бумаги, на которой составлен план. Расчет проекта
производят по графическим координатам всех его главных точек, вычисляемых по формулам:
где Хо и У0 - координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки;
АХ и АУ- приращения координат, взятые с плана (рис. 3).
600
При отсутствии существенной деформации бумаги ошибку определения координат вычисляют по формуле:
тху ~ тх М ,
(6)
где
ту - ошибка длины 5 отрезка линии, взятой графически с
плана, принимаемая равной величине предельной точности масштаба 0,3 мм;
М - знаменатель численного масштаба плана.
Например, если план масштаба 1:500, то ошибка определения координат составит: т\у~ 0,3 мм 5 00 = 0,15 м.
Если учесть, что обычно проектирование производится на
копиях с топографических планов, то графическая точность будет еще ниже. Поэтому графический способ подготовки является наименее точным, но наиболее простым, быстрым и применяется в основном для неответственных или вспомогательных
зданий и сооружений, а также для внутриквартальной жилой
застройки, где к точности планового положения объектов не
предъявляют повышенных требований.
Чтобы уменьшить, по возможности, влияние деформации
планов, координаты определяют следующим образом. Через
определяемую точку А (рис. 3) проводят прямые, параллельные
осям координат. Измеряют расстояния АХ и АХ} соответственно
от южной и северной сторон квадрата координатной сетки до
определяемой точки, АУ и /4К/ - от западной и восточной сторон. Координаты точки вычисляют по формулам:
I
АХ
(7)
-дг
700
800
Рис. 3. Определение координат точки графическим способом
ЛГ +АГ|
где
Ь - номинальная длина стороны квадрата координатной
сетки.
Координаты точки А вычисляются по формулам:
Аналогично определяют координаты и всех остальных то-
чек.
Аналитический способ заключается в том, что все данные для разбивки находят путем математических вычислений,
причем координаты существующих зданий и сооружений определяют непосредственно геодезическими измерениями в натуре, а размеры элементов проекта задаются, исходя из технологических расчетов. Этот способ применяют в основном при реконструкции сооружений, в стесненных условиях застройки.
Например, вычисление координат точки А (рис. 4) выполняется по известным координатам опорного пункта М, дирекционному углу ос опорной линии МN (красной линии), разбивочному углу р, и длине линейной привязки $МА путем решения
прямой геодезической задачи. Видно, что
=
а мм ~ Р •
ХА = Хм + 8мАСО$амА',
(о)
У А ~ Ум + 5мА 5Ш а,МА •
Координаты точки В оси сооружения АВ, параллельной
опорной линии МТУ, определяются по формулам:
Хн — ХА + 8АН СО5«Л№ ;
где ЗАВ - проектная длина оси АВ.
Координаты всех остальных точек вычисляются исходя из
геометрии сооружения (угловые и линейные размеры).
Аналитический способ позволяет делать вычисления с
любой точностью и не зависит от масштаба и качества плана.
Графоаналитический способ (комбинированный) представляет собой сочетание графического и аналитического способов. При этом графически с топографического плана определяют координаты отдельных точек проекта, а значения координат остальных точек вычисляют, используя угловые и линейные
размеры проекта.
Например, для определения положения сооружения на местности по топографическому плану находят координаты одного из углов (точка А) и дирекционное направление на другой
угол (точка В}.
Для наиболее точного координирования сооружения на
местности, что обусловлено стесненными условиями, когда
ошибка измерения дирскционного угла с плана может вызвать
перекрытие существующего сооружения проектируемым, вместо дирекционного угла линии АВ на плане определяют координаты точки В. Далее из решения обратной геодезической задачи вычисляют дирскционный угол линии Л/?.
В связи с тем, что в координатах точек содержатся ошибки, вызванные графической точностью плана, т.е. расстояние
между точками не соответствует проектному, производят по-
Рис. 4. Определение координат точки аналитическим способом
11
10
Координаты точки А вычисляются по формулам:
Аналогично определяют координаты и всех остальных то-
чек.
Аналитический способ заключается в том, что все данные для разбивки находят путем математических вычислений,
причем координаты существующих зданий и сооружений определяют непосредственно геодезическими измерениями в натуре, а размеры элементов проекта задаются, исходя из технологических расчетов. Этот способ применяют в основном при реконструкции сооружений, в стесненных условиях застройки.
Например, вычисление координат точки А (рис. 4) выполняется по известным координатам опорного пункта М, дирекционному углу ос опорной линии МN (красной линии), разбивочному углу р, и длине линейной привязки $МА путем решения
прямой геодезической задачи. Видно, что
=
а мм ~ Р •
ХА = Хм + 8мАСО$амА',
(о)
У А ~ Ум + 5мА 5Ш а,МА •
Координаты точки В оси сооружения АВ, параллельной
опорной линии МТУ, определяются по формулам:
Хн — ХА + 8АН СО5«Л№ ;
где ЗАВ - проектная длина оси АВ.
Координаты всех остальных точек вычисляются исходя из
геометрии сооружения (угловые и линейные размеры).
Аналитический способ позволяет делать вычисления с
любой точностью и не зависит от масштаба и качества плана.
Графоаналитический способ (комбинированный) представляет собой сочетание графического и аналитического способов. При этом графически с топографического плана определяют координаты отдельных точек проекта, а значения координат остальных точек вычисляют, используя угловые и линейные
размеры проекта.
Например, для определения положения сооружения на местности по топографическому плану находят координаты одного из углов (точка А) и дирекционное направление на другой
угол (точка В}.
Для наиболее точного координирования сооружения на
местности, что обусловлено стесненными условиями, когда
ошибка измерения дирскционного угла с плана может вызвать
перекрытие существующего сооружения проектируемым, вместо дирекционного угла линии АВ на плане определяют координаты точки В. Далее из решения обратной геодезической задачи вычисляют дирскционный угол линии Л/?.
В связи с тем, что в координатах точек содержатся ошибки, вызванные графической точностью плана, т.е. расстояние
между точками не соответствует проектному, производят по-
Рис. 4. Определение координат точки аналитическим способом
11
10
1300
вторное вычисление координат, используя найденный дирекционный угол и проектное расстояние между ними по формулам:
Хн = Хл + 8 ли соз О.АН',
,.~.
У в - Ул + 8лн5'таАк-
Далее по угловым и линейным размерам проекта вычисляют координаты всех остальных точек сооружения.
По точности этот способ уступает аналитическому, но отличается удобством и удовлетворяет требованиям разбивочных
работ. Поэтому он наиболее распространен на практике.
1250
Пример. Расчет проекта графоаналитическим
способом.
Расчет проекта графоаналитическим способом выполняют
в следующей последовательности:
1. Определяют с плана координаты двух крайних точек
наиболее длинного створа А-А на возводимом объекте (рис. 5),
используя графический метод:
50
= 1200 +
-24.4 =1224.45 м.
24.4 +25.5
+
50
-31.7 =1031.83 м.
31.7 +18.1
50
/2 = 1200 + "
38.1 +11.7
50
30.0 +19.9
1200
Рис. 5. Подготовка проекта графоаналитическим способом
2. В связи с тем, что расстояние между определенными с
плана точками не соответствует проектному, необходимо произвести перерасчет координат точки А/2. Для этого используют
проектное расстояние между точками и дирекционный угол
створа А-А, полученный из решения обратной геодезической
задачи:
V
38.1 =1238.25 м.
У А-А
«&
ДУ
Д*
_<-•
У А/2
\
1080.06 -1031.83
30.0 =1080.06 м.
У А/\
1\
1238.25 -1224.45
X А/2 ~ X А/\
— /гг
'8
48.23
13.80
= 3.4949275
13
12
Используя зависимость дирекционных углов и румбов,
приведенную в табл. 1, определяют дирекционный угол. Для
нашего примера при положительных приращениях
а = г=74°02'.
3. На заключительном этапе подготовки проекта производят расчет координат всех оставшихся точек сооружения. Расчет выполняют по методике обработки замкнутого теодолитного хода, используя проектные углы и расстояния.
Все необходимые вычисления выполняют в табличной
форме (табл. 2) и в итоге получают проектные координаты основных точек сооружения.
Таблица 2
Вычисление проектных координат основных точек сооружения
№
А/1
А/2
В/2
В/1
А/1
Проектные
Диданные
рекциУглы
Расстоя- онные
углы
ния, м
Приращения
координат
ДХ
ДУ
90°00'
50.00
74°02'
+ 13.75
М8.07
20.00
344°02'
+ 19.23
-5.50
50.00
254°02'
-13.75
-48.07
20.00
164°02'
-19.23
+5.50
90°00'
90°00'
90°00'
В основе расчета лежит решение обратной геодезической
задачи.
Исходные данные:
№№
А/1
Л/2
X
1224.45
1238.20
V
1031.83
1079.90
№№
Т1
Т2
X
1199.29
1182.15
V
1027.33
1133.28
Требуется вычислить линейные и угловые разбивочные
элементы для выноса основных осей здания с пунктов опорной
разбивочной сети (рис. 6).
Координаты
20.00 м
X
V
1224,45
1031.83
1238.20
1079.90
1257.43
1074.40
1243.68
1026.33
1224.45
1031.83
Привязкой проекта называют расчеты разбивочных элементов, по которым выносят его в натуру от пунктов разбивочной геодезической основы или опорных капитальных строений.
Разбивочными элементами служат расстояния, углы и превышения, выбор и расчет которых зависят от принятого способа
разбивки.
14
Пример. Привязка проекта
Рис. 6. Схема разбивки основных осей здания
с пунктов опорной разбивочной сети
15
Решение обратной геодезической задачи удобнее вести в
табличной форме:
Линии
хк
х„
АХ= Хк- Х„
Ук
У„
ЛУ= Ук- У„
/г г„-к = \ЛУ / лх\
''„-к
«„-„•
5т г„.к
Сои ги.к
5, = ч Д ^ ' + Д К '
82=ЛХ/ Сох г„.к
83=АУ/8тг„.к
Т1-А/1
1224.45
1199.29
+25.16
1031.83
1027.33
+4.50
0.1788553
СВ:10°08'26"
10°08'26"
0.1760635
0.9843788
25.56
25.56
25.56
Т1-А/2
1238.20
1199.29
+38.91
1079.90
1027.33
+52.57
1.3510666
СВ:53°29'34"
53°29'34"
0.8037819
0.5949241
65.40
65.40
65.40
Т2-А/2
1238.20
1182.15
+56.05
1079.90
1133.28
-53.38
0.9523640
С3:43°36'08"
316°23'52"
0.6896476
0.7241451
77.40
77.40
77.40
Т2-А/1
1224.45
1182.15
+42.30
1031.83
1133.28
-101.45
2.3983452
СВ:67°2Г58"
292°38'02"
0.9229828
0.3848413
109.92
109.92
109.92
Угловые разбивочные элементы согласно рис. 7 определятся как разность дирекционных углов соответствующих линий.
Рис. 7. Схема определения угловых разбивочных элементов
16
Р/
Р2
Рз
Р4
= аг/-77 - ап-А/1 = 99°1 1'22" - 10°08'26" = 89°02'56"
= ап.т2 - ап.А/2 = 99° 1 1'22" - 53°29'34" = 45°41'48"
= "Т2-А/2 - ат-2-77 = 316°23'52" - 279° 1 1'22" = 37°12'30"
= аТ2-А/1 - ат2-т1 = 292°38'02" - 279°1 1'22" - 13°26'40"
Для контроля правильности угловых вычислений необходимо определить замыкающие углы $$ и Р6 в треугольниках
77 А/1 Т2 и 77 А/2 Т2 соответственно.
Рб =
- О.АП-П= 190°08'26" - 1 12°38'02" = 77°30'24"
- (ХА/2-Т2 = 233°29'34" - 136°23'52" - 97°05'42"
Контроль по внутренней сходимости производится путем
вычисления суммы соответствующих углов в треугольниках.
Треугольник 77 А/1 Т2:
Р,+Р5 + Р4 = 89°02'56" + 77°30'24" + 1 3°26'40" = 1 80°00'00"
Треугольник 77 А/2 72:
Р2 + Рб + Рз = 45°4Г48" + 97°05'42" + 37°12'30" = 180°00'00"
Результаты геодезической подготовки проекта отражают
на ра:?бивочных чертежах (рис. 8). Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняются
разбивочные работы.
Его составляют в масштабах 1:500 - 1:2000, а иногда и
крупнее в зависимости от сложности сооружения или его элементов, которые выносятся в натуру. Па разбивочном чертеже
изображают схему разбивки и подписывают необходимые значения разбивочных элементов и контрольные размеры. Если
для перенесения проекта в натуру требуется длительное время,
то разбивочный чертеж разделяют по частям, на 2 - 3 части для
полевых работ.
17
3Т1.А/1= 25.56
«Т1-А/Г Ю°08'26
5. Геодезическое обслуживание монтажных работ. Выверка монтажных работ.
6. Исполнительные съемки. Способы съемок. Составление исполнительного генплана.
7. Наблюдения за деформациями сооружений. Точность,
методы и циклы работы.
Сроки выполнения отдельных этапов проекта производства геодезических работ согласовываются с календарным планом
строительства.
Рис. 8. Разбивочный чертеж выноса основных осей здания
с пунктов опорной разбивочной сети
Для обеспечения точности и своевременности выполнения
геодезических работ на строительной площадке составляют
специальный проект. Проект производства геодезических работ
(ППГР) включает решение следующих основных вопросов:
1. Развитие на площадке разбивочной основы. Схемы сетей, типы центров, точность, методы измерения, уравнительные
вычисления.
2. Контрольные наблюдения за устойчивостью геодезической основы в процессе строительства.
3. Перенесение в натуру главных осей сооружения. Точность, контрольные измерения, закрепление осей.
4. Детальная разбивка. Точность, способы разбивки, закрепление точек.
18
19
2. ВЫНОС ПРОЕКТА В НАТУРУ
2.1. Точность геодезических работ при разбивке сооружений
Работа по перенесению проектов в натуру ведется обычно
в следующем порядке. На первом этапе но данным геодезической подготовки (разбивочным чертежам, схемам), где указаны
линейные и угловые привязки к пунктам опорной разбивочной
основы, переносятся на местность красные линии или оси запроектированных улиц. Затем на отведенных под застройку
участках разбиваются в натуре главные оси сооружения. Разбивку сооружений сложной в плане формы начинают с перенесения главных осей, а простой формы - с основных осей. При
разбивке главных осей определяется лишь общее положение
сооружения на площадке.
Вторым этапом разбивки является детальная разбивка сооружения, которая выполняется от главных осей. Разбиваются
детали сооружения, определяются плановое и высотное положение характерных точек конструкций и т.п. Детальная разбивка определяет взаимное расположение элементов сооружения и
производится значительно точнее, чем разбивка главных осей.
По завершению строительства коробки здания, фундаментов и установки строительных конструкций приступают к
третьему этапу разбивки - разбивке монтажных осей и установке в проектное положение технологического оборудования.
Этот этап работы выполняется с еще более высокой степенью
точности.
Точность разбивки осей зависит от типа, места и назначения сооружения, материала изготовления и технологических
особенностей производства.
Наиболее высокая точность требуется при монтаже металлических конструкций, несколько ниже при возведении соору-
20
жений из камня и бетона, и на последнем месте идет точность
при разбивке земляных сооружений.
Место расположения сооружения имеет большое значение. Так, при разбивке главных осей сооружения, возводимого в
городе, требуется большая точность, чем при разбивке осей сооружения на свободном участке. Оси сооружения в воде разбивают менее точно, чем на суше, и т.д.
Точность разбивки осей при наличии специального оборудования (кранов, трансмиссий и т.п.), непосредственно связанною с возведением частей сооружения, должна быть повышенной.
Следует учитывать и размеры сооружения, так как с увеличением их возрастает и относительная точность разбивочных
работ. Так, например, допускаемая относительная продольная
погрешность взаимного положения опор моста зависит от его
длины.
Порядок и способ производства строительных работ также
влияют на точность разбивки. Так, например, при крупноблочном строительстве точность разбивочных работ должна соответствовать точности монтажа отдельных деталей сооружения.
Перед выносом проекта на местность следует установить
необходимую для этого точность.
В общем случае точность возведения сооружения зависит
от точности геодезических измерений, точности технологических расчетов проекта и погрешности строительно-монтажных
работ.
Средняя квадратическая ошибка отклонения точки сооружения от теоретического положения может быть представлена в
виде:
2
2
т = тг
где
+
пг тс,
(И)
тг - суммарные ошибки линейных, угловых и высотных
геодезических измерений;
21
- суммарные ошибки технологических расчетов проекта;
тс - суммарные ошибки строительных и монтажных работ.
Допустимая ошибка т обычно задается в проекте и необходимо найти такое соотношение между отдельными источниками ошибок, чтобы их суммарное влияние не превышало
общей ошибки.
Применяя принцип равного влияния отдельных ошибок,
следует добиваться, чтобы влияние каждого из источников
ошибок не превышало величины:
т
„, - +
(]2)
П1/ ~ — I
5
\ ^-)
V
й
1
где и - количество источников ошибок.
Исходя из найденной предельной величины да/, определяют точность измерения, разрабатывают методику работ и
подбирают инструменты с таким расчетом, чтобы ошибка даг
была меньше в два раза предвычислешюй предельной.
Точность разбивочных работ регламентируется строительными нормами и техническими требованиями проекта сооружения. В табл. 3 приведены допускаемые отклонения в геодезических разбивочных работах некоторых сооружений.
Допускаемые ошибки для разбивок указывают на то, что
одного общего метода выноса проекта на местность с применением одних и тех же инструментов существовать не может. 11ри
этом необходимо учитывать, что, например, при разбивке осей
моста погрешность возникает только относительно положения
осей, но не является погрешностью относительно опорной геодезической сети. Точно так же погрешность при разбивке красной линии застройки относится лишь к расположению красной
линии в пределах одного квартала или группы смежных кварталов, но ни в коем случае не является ошибкой относительно
22
опорной геодезической сети. Все эти обстоятельства должны
быть учтены при решении вопроса о том, с какой точностью
нужно выносить отдельные точки проекта, чтобы обеспечить
точность разбивки, предусмотренную строительными нормами.
Таблица 3
Допускаемые отклонения в геодезических разбивочных работах
Наименование видов работ
Земляные работы
Котлованы под здания и сооружения
Полотно железных и автомобильных дорог
Каменные и бетонные работы
Фундаменты и стены
Столбы
Отклонение стен и углов от вертикали
Города и поселки
Определение положения в натуре проектной точки:
а) в зонах многоэтажных зданий
б) в зонах поселковой застройки
Размещение зданий по отношению к красной линии
Оси водопровода и канализации
Смотровые колодцы
Мосты
Положение центров с пролетными строениями из металла или железобетона
(где Ь - длина пролета в см)
Отклонение от вертикали боковых поверхностей опор выше обреза фундамента
(где Н - высота опоры в см)
Величина допуска, см
ПроПопеВертидольные
речные
кальные
2-5
2-5
2
2-5
2
0.5
0.5
0.5
1-0.5
0.5
0.5
5
10
5
10
1 -2
1-2
5
1:2000
1:2000
3
5
5
1-3
от!
до
1:5000
1:10000
Ь
0.002 Н,
до 2.5
0.002 Н,
до 2.5
1
1
23
Продолжение табл. 3
Наименование видов работ
Цехи заводов, фабрик и
здания силовых станций
Каркасы стен металлические
Каркасы стен из сборного железобетона
Каркасы стен из монолитного железобетона
Вертикальность трубы (где И - высота
трубы в см)
Линии электропередач
Величина допуска, см
ВертиПроПоперечные
кальные
дольные
2
3
2
3
0.4
0.5
5
5
0.5
1:2000
0.01 Н
2
2.2. Способ прямоугольных координат
Способ прямоугольных координат (перпендикуляров)
применяют в основном при наличии на местности строительной
сетки, в системе координат которой задано положение всех
главных точек и осей проекта.
ДУА
1
12
А
-О---
в
А
лх л
-14*
ДУ.ч Г-
А
•а-
15
Рис. 9. Схема разбивки способом прямоугольных координат
24
Разбивку проектной точки А (рис. 9) производят по вычисленным значениям приращений ее координат ЛХА и ЛУд от
ближайшего пункта сетки. На местности от пункта 14 по линии
14-15 откладывают проектную величину АУд и закрепляют
точку Л1. В полученной точке устанавливают теодолит и строят
от стороны сетки прямой угол. Затем, отложив на перпендикуляре проектную величину ЛХА, фиксируют искомую точку А.
Для повышения точности задания перпендикуляра от пункта //
по линии 11-12 откладывают проектную величину ЛУд и закрепляют точку л". Далее, визируя прибором, установленным в
точке А\ на точку /4", получают перпендикуляр к строительной
сетке. Контролем положения точки А является вынос ее от другого пункта строительной сетки. Остальные проектные точки В,
С или О могут быть перенесены в натуру аналогично от соответствующих пунктов 11,12 или 75.
2.3. Способ полярных координат
Способ полярных координат применяют главным образом
для выноса в натуру точек пересечения продольных и поперечных осей сооружения, а также колодцев и углов поворота трасс
коммуникаций с пунктов опорной разбивочной основы, когда
эти пункты расположены сравнительно недалеко от выносимых
в натуру точек и при возможности выполнять непосредственные измерения от опорных пунктов до проектных точек сооружения одним уложением мерного прибора.
В этом способе положение определяемой точки А (рис. 10)
находят на местности путем отложения от направления Т1—Т2
проектного угла /?/ и расстояния 5/. Проектный угол /?/ находят
как разность дирекционных углов, вычисленных как и расстояние 5/ из решения обратной геодезической задачи. Для контроля положение зафиксированной точки А можно проверить, из25
мерив на пункте Т2 угол Д* и сравнив его с проектным значением. Аналогично выносят и все остальные точки проекта. После
выноса стороны АВ производят контрольный замер ее и сравнивают с проектным значением
А
Л
До
ТГ
_
Г."<"
— Ллв
В способе прямой угловой засечки положение на местности проектной точки А (рис. 11) находят отложением на исходных пунктах 77 и Т2 проектных углов /7/ и Д/, которые вычисляются как разность дирекционных углов, образованных исходной стороной и направлениями с ее конечных точек Т1 и Т2 на
определяемую А. При этом угол Д? для достижения точности
перенесения засечки должен приближаться к 90°, но быть не
менее 30° и не более 150°.
I) I
] С
Т2
Рис. 10. Схема разбивки способом полярных координат
Относительная ошибка измерения Д8 / 8Ав должна быть в
пределах 1:2000 - 1:3000 для гражданских и 1:8000 - 1:60000
для промышленных зданий и сооружений.
2.4. Способ прямой и обратной угловых засечек
Способ угловой засечки применяют при перенесении на
местность точек проекта, расстояние до которых измерить затруднительно или невозможно в связи с наличием на местности
препятствий, осложняющих или исключающих возможность
непосредственных измерений линий, или когда проектные точки и опорные пункты расположены на разных уровнях или значительно удалены друг от друга.
26
Т1
Т2
Рис. 11. Схема разбивки способом прямой угловой засечки
Теодолит устанавливают над опорной точкой 77, ориентируют трубу по линии Т1-Т2 и строят угол /?/. Около точки А
закрепляют полученный створ линии Т1-А с помощью кольев с
натянутым между ними шнуром (осевой проволокой). Аналогичным образом закрепляют створ по линии Т2-А. Пересечение
шнуров будет в проектной точке А. При работе с двумя теодолитами разбивочные углы откладывают одновременно.
Таким же образом закрепляют точку В. Для контроля измеряют линию АВ и сравнивают ее с проектной величиной.
27
Точность перенесения на местность проектных точек способом прямой угловой засечки зависит от расстояний до опорных пунктов, ошибок построения разбивочных углов и величины угла засечки.
Часто при проектировании разбивочных работ решают
вопрос о необходимой точности отложения разбивочных элементов, если задана точность определения проектного положения выносимой в натуру точки. Для прямой угловой засечки
определяют ошибку отложения проектных углов. Если возникают сложности при достижении требуемой точности откладывания углов, то поступают следующим образом. С исходных
пунктов ТУ и 72 откладывают с возможной точностью проектные углы Р/ и $4 и определяют в натуре положение точки А. Затем соответствующим числом приемов измеряют точное значение отложенных углов. Измеряют также угол Д? на точке А.
Распределив невязку в треугольнике поровну на все три угла,
определяют координаты точки А по формулам Юнга:
Хп
у
Угг г
_ У л с&Р* + Утг ЩРг + Хп ~ Х-п
(13)
Сравнивая их с проектными значениями, находят поправки (редукции), по которым в натуре смещают (редуцируют)
приближенно вынесенную точку А. Такой способ называют
способом микротриангуляции (замкнутого треугольника).
На принципе редуцирования основано и применение для
разбивки способа обратной угловой засечки. Па местности находят приближенно положение проектной точки Р (рис. 12). В
этой точке устанавливают теодолит и с требуемой точностью
измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с извест-
28
ными координатами, а для наличия контроля правильности решения задачи необходимо произвести измерение на дополнительный четвертый исходный пункт. По формулам обратной
засечки вычисляют координаты приближенно определенной
точки и сравнивают их с проектными значениями. По разности
координат вычисляют величины редукции (угловой и линейный
элементы) и смещают точку в проектное положение. Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектными. В случае недопустимых
расхождений все действия повторяют.
Рис. 12. Схема разбивки способом обратной угловой засечки
Для вычисления координат точки Р используют формулы:
( У л - У в ) с1ёр1 + ( Ус-Ун)
(
Хл-Хв)
Хс-Хв)
с*8Р2-(
Хс-Хл)
-( У с -У л)
29
„ _
л г-
(14)
На точность разбивки способом обратной угловой засечки
оказывают влияние ошибки собственно засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации
разбивочной точки и редуцирования. Очевидно, что при сравнительно больших расстояниях от определяемого до опорных
пунктов влияние первых двух источников будет наиболее существенным, остальными ошибками можно пренебречь.
Наиболее удобно разбивку производить при помощи двух
рулеток. От точки 77 по рулетке откладывают расстояние 51/, а
от точки Т2 по второй рулетке - 5^. Перемещая обе рулетки при
совмещенных нулях с центрами пунктов 77 и Т2, на пересечении концов отрезков 5/ и 5^ находят положение искомой точки
А. Для контроля правильности положения точки А рекомендуется выполнить линейную засечку с третьего опорного пункта.
Точность перенесения на местность проектной точки А
способом линейных засечек зависит от ошибок отложения расстояний 5/ и $2 и угла засечки.
2.6. Способ створной и створно-линейной засечек
2.5. Способ линейной засечки
В способе линейной засечки положение выносимой в натуру точки А (рис. 13) определяют в пересечении проектных
расстояний 5/ и 52, отложенных от опорных пунктов 77 и Т2.
Этот способ применяют, когда проектные расстояния не превышают длины мерного прибора, а угол при определяемой точке не менее 30° и не более 150°.
Способы створной и створно-линейной засечек применяется при наличии строительной сетки или при восстановлении
утраченных точек, предварительно закрепленных створными
линиями.
А
А
—{д
Т1
Т1
Т2
Рис. 13. Схема разбивки способом линейной засечки
30
-Ш
Т2
Рис. 14. Схема разбивки способами створной (а)
и створно-линейной засечек (б)
31
Положение проектной точки А в способе створной засечки
определяют на пересечении двух створов, задаваемых между
исходными точками 1 - / и 2 - 21 (рис. 14, а). Створы обычно
задаются теодолитом или двумя натянутыми тонкими проволоками (струнами). Погрешность положения точки А относительно опорных пунктов зависит главным образом от погрешности
центрирования теодолитов и визирных целей и ошибок положения исходных точек. Поэтому центрирование приборов и визирных целей следует выполнять с особой тщательностью в направлениях, перпендикулярных заданному створу.
Створно-линейный способ позволяет определить проектное положение выносимой в натуру точки А (рис. 14, б) путем
отложения проектного расстояния 51 по створу Т1-Т2.
точкой /, переносят в натуру угол /3/, откладывают по заданному створу расстояние 82 и закрепляют временным знаком точку
2 и т. д., включая закрепление на местности последней точки 5.
По временно закрепленным на местности точкам прокладывают
контрольный теодолитный ход, определяя при этом углы $ и
расстояния 5,- с достаточной точностью. На основании полученных данных вычисляют координаты вершин углов поворота и
сопоставляют их с проектными. Если положение переносимой
на местность точки не соответствует проекту, то ее редуцируют.
2.7. Способ проектного полигона
Способ проектного полигона применяют чаще всего, когда вблизи разбиваемых осевых точек сооружения отсутствуют
опорные пункты, а также для перенесения в натуру точек основных осей линейных сооружений (газопроводов, водопроводов, канализационных сетей и т. д.). Пусть требуется перенести
в натуру осевые поворотные точки 1,2,3,4 и 5 трассы водопровода с известными проектными координатами от опорных
пунктов А, В, С и О (рис. 15). Для этого из решения обратной
геодезической задачи определяют проектные углы полигона Дг,
&, • • • •, @5 и примычные углы Рв и /?с, а также величины длин 5/,
5г, ..., .Уб линий между вершинами углов.
Над опорным пунктом В (рис. 15) устанавливают теодолит
в рабочее положение и переносят в натуре горизонтальный угол
Дв. Далее по заданному створу откладывают расстояние 5/ и
закрепляют на местности проектную точку / временным знаком. Затем теодолит устанавливают в рабочее положение над
32
Р
Аи
Рис. 15. Схема разбивки способом проектного полигона
33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве
/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 28 с.
2. Руководство по производству геодезических работ в жилищно-гражданском строительстве. - М.: Стройиздат, 1977.
64с.
3. Глотов Г.Ф. Геодезические работы при промышленном
строительстве. - М.: Издательство геодезической литературы, 1955.-231 с.
4. Хаметов Т.И. Геодезическое обеспечение проектирования,
строительства и эксплуатации зданий, сооружений: Учебное
пособие. - М.: Издательство АСВ, 2000. - 200 с.
5. Инженерная геодезия. Учеб. для вузов / Е.Б. Клюшин, М.И.
Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д. Фельдман; Под ред. Д.Ш. Михелева. - М.: Высш. шк., 2000. - 464 с.
6. Основы инженерной геодезии: Учебник / В.Д. Фельдман,
Д.Ш. Михелев - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001.-314 с.
7. Геодезические работы в строительстве / В.Н. Ганьшин, Б.И.
Коськов, Л.С. Хренов и др.; Под ред. В.Н. Ганьшина. - 2-е
изд., доп. и перераб. - М.: Стройиздат, 1984. 447 с. - (Справочник строителя).
8. Геодезия при строительстве газовых, водопроводных и канализационных сетей и сооружений: Учеб. для техникумов
/ М.Е. Пискунов, В.Н. Крылов - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1989. -271 с.
9. Руководство по расчету точности геодезических работ в
промышленном строительстве. - М.: Недра, 1979. - 56 с.
10. Геодезия: Учебник / М.С. Пестеренок, В.Ф. Нестеренок,
А.С. Позняк. - Минск: Университетское, 2001. - 310 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
1. ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОЕКТА
3
1.1. Топографо-геодезические материалы для составления
проекта
3
1.2. Основные документы проекта для вынесения его на
местность
4
1.3. Решение обратной геодезической задачи
5
1.4. Геодезическая подготовка для перенесения проекта
сооружения на местность
7
2. ВЫНОС ПРОЕКТА В НАТУРУ
20
2.1. Точность геодезических работ при разбивке
сооружений
20
2.2. Способ прямоугольных координат
24
2.3. Способ полярных координат
25
2.4. Способ прямой и обратной угловых засечек
26
2.5. Способ линейной засечки
30
2.6. Способ створной и створно-линейной засечек
31
2.7. Способ проектного полигона
32
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..
.. 34
34
35