12.2 Геодезические расчеты при составлении генерального плана

Инженерно-геодезические опорные сети создаются на территории строительной площадки в качестве плановой и высотной основы для производства топографических съемок при изысканиях, проектировании и производстве разбивочных работ. Пункты таких сетей используются так же для контроля за строительными и монтажными работами, выполнения исполнительных съемок по этапам и завершению строительства, и частично при наблюдениях за осадками и деформациями сооружений.

Плановые и высотные опорные сети создают в соответствии с проектом производства геодезических работ на данной строительной площадке. Пункты ранее построенных сетей могут использоваться в качестве исходных пунктов (государственные геодезические сети) и рабочих пунктов новой сети. После составления проекта выполняется закладка геодезических пунктов, осуществляется программа наблюдения, обработки и уравнивания сети с целью получения координат пунктов. Программа работ при этом имеет ряд особенностей связанных со спецификой строительного производства.

1. Сети часто создаются в условной системе координат с привязкой к государственной опорной сети.

2. Геометрическая форма сети определяется конфигурацией строительной площадки и видом зданий и сооружений.

3. Форма треугольников далека от оптимальных параметров.

4. К пунктам сети предъявляются повышенные требования по стабильности их положе­ния в сложных условиях эксплуатации;

5. Существуют особенности, зависящие от специфики сооружения, например, мостовая триангуляция, геодезические сети при строительстве плотин, или тоннелей.

6. Повышенные требования по точности положения пунктов.

Высотные опорные сети создают методом геометрического нивелирования в виде оди­ночных ходов или систем ходов и полигонов, проложенных между исходными реперами. Использование электронных тахеометров позволяет использовать для создания опорных се­тей тригонометрический метод.

Рисунок 78 Фрагмент генерального плана

При проектировании крупных промышленных комплексов сооруже­ний в качестве опорной инженерной сети часто используется строительная сетка.

Строительная сетка проектируется в форме квадратов или прямо­угольников, стороны которых параллельны осям будущих сооружений. Она представляет собой сетку (систему) плоских прямоугольных коорди­нат, в которой проектируется строительство. Такое построение геодезиче­ской основы облегчает подготовку для разбивочного чертежа данных и производство разбивочных работ. Прямоугольные фигуры строительной сетки должна располагаться так, чтобы обеспечить их долговременную сохранность при производстве строительных работ на площадке и удобное использование в геодезических работах по контролю строительства. Длины сторон сетки зависят от размеров объектов предприятия и варьируются в пределах от 100 до 400 м. Такое построение опорной сети в виде точных геометрических фигур хотя и увеличивает ее стоимость, но это удорожание компенсируется упрощением при проектировании и разбивке сооружений.

Положение пунктов геодезической строительной сетки обычно проектируют вместе с генеральным планом сооружений (Рисунок 79). В этом случае достигается наилучшее их взаимное расположение, обеспечивающее долговременную сохранность.

Начало условной прямоугольной системы координат выбирают таким образом, чтобы все пункты строительной сетки имели положительные значения абсцисс и ординат.

Буквами А и В обозначают в большинстве случаев координатные оси строительной сетки. Для обозначения номера пункта к буквам добавляют индекс, указывающий число сотен метров по оси абсцисс или ординат. Так, например, номер пункта, обозначенный А2/В5, будет указывать, что этот пункт имеет координаты: Х=200 м, Y=500 м (Рисунок 79)

Плановая геодезическая подготовка данных при проектировании сооружений заключается в вычислении координат основных точек сооруже­ния, определяющих его положение на генеральном плане.

Положение проектируемого здания определяется в системе координат пунктов строительной сетки. Так на рисунке 2.5 новый цех проектируется на расстоянии 16,50 м от цеха 14 и на расстоянии 10,40 м от оси А5 строительной сетки. Эти расстояния определяют положение проектируемого цеха на генпла­не. Размеры цеха в основных осях равны 36,00 м на 12,00 м. Эти данные позво­ляют получить координаты точек основных осей проектируемого сооружения в условной системе координат строительной сетки. Для простоты представле­ния данных дадим этим точкам номера 1-4. Так значения координат первой точки: X |=500,00-10,40= 489,60 м (500,00м значение абсциссы линии А5 строительной сетки, а 10,40м - расстояние от линии А5 до проектируемого цеха). У[ = 568,97+16,50+12,00 = 597,47 м (568,97 м - ордината ближайшей точки цеха 14, 16,50 м расстояние между цехами, 12,00 м - ширина проекти­руемого цеха). Значения координат второй проектной точки: Х₂=489,60-36,00= 4453,60 м (489,60м значение абсциссы первой точки цеха, а 36,00м - проектная длина цеха). У₂ = 597,47-12,00 = 585,47 м (597,47 м - ордината первой точки цеха, 12,00 м - ширина проектируемого цеха). Аналогично вычисляются коор­динаты точек 3 и 4, определяющих положение проезда и проектируемого цеха.

Рисунок 79 Взаимное расположение объектов генерального плана и геодезической строительной сетки

При наличии строительной сетки подобным образом рассчитываются ко­ординаты точек главных осей линейных сооружений.

При проектировании зданий в систему существующей застройки и отсут­ствии строительной сетки расчеты выполняются по схеме, представленной на рисунке 80. Координаты одной из точек проектируемого здания определяются графически по координатной сетке.

Чтобы уменьшить, по возможности, влияние деформации планов на точность определения координат измеряют масштабной линейкой действительные размеры квадратов координатной сетки. При отклонении сторон квадрата от теоретического размера на величину, превышающую 0,2 мм, координаты определяют следующим образом. Через определяемую точку i проводят отрезки, параллельные осям координат. Измеряют расстояния а и b от определяемой точки до южной и северной сторон квадрата координатной сетки, и так же расстояния с и d до западной и восточной сторон. Координаты точки вычисляют по формулам

Xi = X₀+D*a/(a+b),

(118)

Yi = Y₀+D*c/(c+d),

где Хо и Yo - координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки, D - расстояние на местности соответствующее теоретическому размеру стороны квадрата координатной сетки, для крупномасштабных планов сторона должна быть равна 100 мм. Графическое опреде­ление координат одной из точек здание может внести несущественную ошибку в положение объ­екта, для плана масштаба 1:500 она составит 10-15 см.

Дирекционный угол одной из осей здания (4кж) определяется согласо­вано с дирекционным углом красной линии либо с дирекционным углом оси капитального ближайшего здания. Дирекционные углы осей капитальных зданий, если они не зафиксированы на генеральном плане, могут быть полу­чены по координатам углов капитальных зданий, определенных в результате полевой привязки.

При проектировании здания отдельно от существующей застройки ди­рекционный угол оси проектируемого здания может быть определен графиче­ски при помощи геодезического транспортира.

Если заданы координаты первой точки здания и дирекционный угол оси. то координаты остальных точек вычисляются последовательно по формулам прямой геодезической задачи

X₂= X₁+d₁₂cos , Y₂= Y₁+ d₁₂sin . (119)

Рисунок 80 Расчет координат проектируемого объекта

При нанесении на генеральный план трасс линейных сооружений ве­личины линейных элементов не связаны жестко с техническими условия­ми, как это происходит с проектированием зданий, поэтому достаточно определить координаты точек поворота трассы графически, а расстояния и дирекционные углы вычислить по формулам обратных геодезических за­дач (120).

tg =(У₂-У₁)/(Х₂-Х₁), d₁₂=( Х₂- Х₁)/cos =( У₂- У₁)/sin (120)

d₁₂=