Строительная сетка

Сетка квадратов или прямоугольников, вершины которых закреплены на местности, называется строительной сеткой.

Строительная сетка служит основой для разбивочных работ, монтажа технологического оборудования, производства топографических и исполнительных съемок.

Проектирование сетки выполняют на генеральном плане, стороны сетки располагают параллельно основным осям сооружений и красным линиям застройки.

Выбор формы и длин сторон строительной сетки зависит от типа объекта. Длина сторон квадратов или прямоугольников принимается от 100 до 400 м. При построении сетки используют частную систему координат, начало этой системы выбирают таким образом, чтобы все пункты строительной сетки имели положительные значения абсцисс и ординат.

Координатные оси обозначают буквами А и В (рис.146). Для обозначения номера пункта, к буквам добавляют число, указывающее количество сотен метров. Так, например, номер пункта, обозначенный 2А/4В, будет указывать, что этот пункт имеет координаты X = 200 м, Y = 400 м. Для точек, координаты которых не кратны 100, обозначение имеет вид 2А + 14,25 / 4В + 58,25, что означает X = 214,25 м и Y = 458,25 м.

Точность строительной сетки определяется исходя из ее назначения. Установлено, что для выполнения топографических и исполнительных съемок в масштабе 1:500, разбивочных работ погрешности во взаимном положении смежных пунктов строительной сетки должны составлять 1 см на 100 м. Прямые углы должны быть построены со средней квадратической погрешностью 20″.

Построение строительной сетки выполняется в несколько этапов:

• проектирование;

• вынос основного направления;

• детальная разбивка сетки.

Проектирование строительной сетки выполняют на генеральном плане. Линии сетки располагают параллельно главным или основным осям сооружений и возможно ближе к ним. Пункты размещают с расчетом, чтобы между ними была прямая видимости и обеспечена их сохранить на период строительства. Длины сторон назначают от 100 до 400 м. На генеральном плане выбирают исходное направление. На исходном направлении намечают точки А и В (рис.147) и графически определяют их координаты. Используя координаты пунктов геодезической сети и точек А, В, решают обратные геодезические задачи, получая разбивочные элементы d₁ и d₂. По разности дирекционных углов вычисляют разбивочные углы β₁ и β₂.

Для исключения грубых ошибок следует вынести на местность третью точку С.

Так как координаты точек А, В, С определялись по генплану графически, то точность их построения на местности составит примерно 0,3 мм в масштабе плана. На эту величину сместим весь комплекс проектируемых сооружений.

Вынос основного направления производят полярным способом, используя разбивочные элементы d₁, d₂, d₃ и b₁, b₂, b₃. Полученные точки А, В, С закрепляют деревянными кольями.

Таким образом выполняется проектирование строительной сетки и вынос исходного направления при строительстве новых сооружений. При реконструкции или расширении строящегося предприятия строительную сетку разбивают как продолжение существующей. Если пункты старой сетки не сохранились, то восстанавливают на местности оси существующих сооружений, с которыми связаны возводимые сооружения.

После выноса в натуру исходного направления приступают к детальной разбивке строительной сетки. Из ряда способов наиболее широкое распространение получили два:

• осевой;

• редуцирования.

Осевой способ заключается в следующем. Используя исходные направления, на местности строят две строго перпендикулярные оси (рис. 148) АВ и АС, пересекающиеся в середине площадки. Так как исходные направления вынесены на местность с точностью линейных измерений 1:2000, а угловые – 30″, то угол ВАС может значительно отличаться от прямого. Поэтому его измеряют теодолитом типа 2Т2 двумя – тремя приемами, линейными поправками Δd_Cи Δd_Висправляют положение точек С и В, чтобы оси были перпендикулярны.

Вдоль осевых направлений от центра откладывают отрезки, равные сторонам сетки. В конечных точках В, С, К, N строят прямые углы и продолжают разбивку по периметру сетки. Закончив разбивку, временные знаки заменяют на постоянные. Заполняющие пункты сетки разбивают створными засечками.

Осевой способ целесообразно применять или на небольших площадках, или там, где требуется высокая точность разбивочных работ и ошибками взаимного положения пунктов 3 – 5 смможно пренебречь.

Для обеспечения съемочных и разбивочных работ на больших территориях строительную сетку создают способом редуцирования.

В этом способе построения сетки выполняется в такой последовательности:

• предварительная разбивка;

• точное определение координат;

• уравнивание сети;

• редуцирование;

• контрольные измерения.

При предварительной разбивке все пункты сетки выносятся на местность с точностью линейных измерений 1:2000 и угловых – 30″. Например, по створу линии АВ, задаваемого теодолитом, строят проектные отрезки и закрепляют их временными пунктами (колышками) (рис.149), получая точки 1, 2, 3 … От этих точек створно-линейным способом получают точки 5, 6, 7…

Точное определение координат выполняют проложением светодальномерной полигонометрии. С этой целью в настоящее время применяют электронные тахеометры. На больших площадках сетку строят в два этапа. По периметру прокладывают полигонометрию 1-го разряда, а по заполняющей сети – 2-го разряда.

Уравнивание сети. В результате уравнивания полигонометрических построений, вычисляют точные значения координат пунктов строительной сетки.

Редуцирование. Так как предварительная разбивка пунктов строительной сетки выполнялась с точностью порядка 1:2000, то координаты временных пунктов будут значительно отличаться от проектных значений. Для нахождения на местности проектного положения пунктов нужно определить угловые (b) и линейные (d) элементы редукции (рис.150).

Эти элементы определяются путем решения обратных геодезических задач по фактическим и проектным координатам. Для схемы (рис. 150) проектный угол b равен

.

На каждый пункт составляется чертеж редуцирования, на котором показывают элементы редукций и дирекционные углы направлений.

На местности редуцирование выполняется следующим образом. Над временным пунктом n11′ устанавливают теодолит и от направления n11′×n12′ строят при двух положениях вертикального круга угловой элемент редукции. По этому направлению откладывают линейный элемент редукции d. Таким образом, на местности будет определено проектное положение пункта строительной сетки n11. Аналогично редуцируют все относительные пункты сетки.

Проектное положение пунктов сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или металлические трубы с приваренными сверху металлическими пластинами размером 200×200мм. Снизу металлического знака перпендикулярно к трубе, приваривают небольшие пластины – якорь. Закрепление постоянного пункта производят следующим образом. Центр отредуцированного пункта фиксируют двумя взаимно перпендикулярными проволоками, закрепленными на кольях (рис. 151).

На месте проектного центра бурят скважину и устанавливают постоянный центр. По меткам на кольях натягивают струны и керном намечают положение проектного центра на пластине.

Контрольные измерения. После закрепления сетки постоянными знаками выполняют контрольные измерения – линейные и угловые. Линейный контроль заключается в проверке отдельных линий в заполняющих сетях. Ошибки взаимного положения пунктов не должны превышать 2 см. Угловые измерения выполняют на пунктах, расположенных в шахматном порядке (рис. 152).

Отклонение измеренного угла от 90º не должно превышать удвоенного значения средней квадратической погрешности построения угла (в нашем случае 2m_b= 40″).

По пунктам строительной сетки прокладывают ходы нивелирования III и IV классов.

• ОСНОВНЫЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ

Разбивка главных, или основных, осей называется основными разбивочными работами. Общими принципами основных работ являются:

• наличие исходной разбивочной основы (пункты геодезической сети, границы кварталов, углы капитальных зданий и сооружений и т.д.);

• координаты исходных пунктов и элементов проекта должны быть в единой системе координат;

• выбор способа разбивки зависит от вида сооружения, схемы построения разбивочной основы, наличия приборов.

Из всего многообразия способов и схем разбивки можно выделить несколько из них: разбивка от пунктов строительной сетки; вынесение проекта с пунктов теодолитного или полигонометрического хода, также с пунктов, закрепляющих линию застройки; разбивка от существующих строений.

При наличии на площадке строительной сетки разбивку выполняют способом прямоугольных координат (рис. 153).

Рис. 153. Разбивка здания от пунктов строительной сетки

Установив теодолит в пункте №12, визируют на пункт №20 и откладывают расстояние Δx = 46,00, полученную точку Р закрепляют. Теодолит переносят в точку Р и при двух положениях вертикального круга строят прямой угол. По этому направлению откладывают отрезок Δy = 25,00 ми закрепляют точку А1. По створу Р-А1 откладывают проектную длину здания 60,00 м и закрепляют точку А9. Аналогично от пунктов №20 и №23 выносят точки Д1 и Д9. После закрепления точек на каждой из них устанавливают теодолит и проверяют взаимную перпендикулярность осей. Отклонение от прямого угла не должно превышать 30″. При больших отклонениях точки перемещают. Так же следует проверить расстояния между осями.

Для разбивки основных осей с пунктов полигонометрических или теодолитных ходов применяют способы полярных координат, угловых и линейных засечек. Последовательность разбивки осей полярным способом рассмотрим на примере построений, приведенных на рис. 154.

Рис. 154. Разбивочный чертеж

На точке 8 устанавливают теодолит . Одновременно по створу линии 8-А1 откладывают проектное расстояние 29.63 м, в пересечении проектного угла и проектного расстояния отмечают точку А1β = 67º05и при любом положении вертикального круга, от направления 8-5, строят проектный угол ₁. При другом положении вертикального круга снова строят проектный угол, и отмечают его положение А1₂ на колышке. Из построенных двух точек А1₁ и А1₂берут среднее. Для контроля проектное расстояние измеряют повторно. Расхождение между двумя измерениями не должно превысить 1 см. Аналогично строят точку А11 от пункта 7 и для контроля от пункта 3.

Аналогично строят точку А1 от пункта 8 и для контроля от пункта 3.

Для контроля правильности построения углов здания сторону А1 – А11 измеряют дважды. Расхождение между построенной и проектной длинами линий в относительной мере не должно превышать 1:3000. При несоблюдении допустимого расхождения одну из точек перемещают по створу в нужную сторону.

После перенесения на местность линии А1 – А11 строят остальные точки контура здания. Теодолит устанавливают в точке А11, ориентируют его по линии А11 – А1 и при двух положениях вертикального круга строят прямой угол, по этому направлению откладывают проектный отрезок А11 – В11 и получают точку В11.

Затем с теодолитом переходят в точку В11 и аналогично предыдущим действиям получают точку В1. С точки В1 строят точку А1. Расхождение в положении построенной точки А1 с исходной точкой А1 является абсолютной линейной невязкой, она не должна превышать 1:3000.

Так как точки А1, А11, Б11, Б1 в процессе строительства будут уничтожены, то для сохранения осей на весь период строительства каждую из них закрепляют створными знаками (рис. 155) 1, 2…16. Места закрепления осей выбирают с учетом сохранности их на период строительства. Знаки устанавливаются вне зоны земляных работ, в местах свободных от складирования и т.п. В качестве знаков используются обрезки труб (рис. 156), арматуры, к нижней части которых приваривают якорь, а на верхней части делают насечку, которая отмечает центр знака. Для установки знака бурят скважину и заливают бетонным раствором.

При строительстве небольших зданий для закрепления осей применяют деревянные колья, обрезки арматур, костыли и др.

Знаки закрепления осей ограждают деревянной или металлической оградой.

Если в створе закрепляемой оси находится капитальное сооружение, то ось отмечают откраской (рис.157). Откраски представляют собой цветные знаки, наносимые яркой несмываемой краской.

Для выполнения детальной разбивки сооружения, а также закрепления осей по створу каждой основной оси с двух сторон устраивают створные обноски (рис.158). Обноска представляет собой доску, закрепленную горизонтально на столбах на высоте 50–70 смот земли. На обноску переносят основную (главную) ось и закрепляют ее гвоздем, обводят яркой краской и подписывают название оси. Обычно обноску совмещают с выносками, находящимися рядом с сооружением. Применяют инвентарную обноску. Она состоит из металлических полых якорей, забиваемых в землю, на которых крепится трубчатая штанга. На штанге имеется передвижная марка, которая устанавливается параллельно основным осям.

Высотная разбивочная основа на строительной площадке закрепляется не менее чем двумя реперами. Высотные пункты могут совмещаться с плановыми, а также закреплятся в стенах капитальных зданий. Применяют откраски на возводимых сооружениях. Высоты реперов на строительной площадке 

• ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ УСТРОЙСТВЕ КОТЛОВАНОВ И ВОЗВЕДЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ

В состав работ при возведении подземной части здании входят: рытье котлована; устройство фундамента; монтаж перекрытий подвала. Для обеспечения строительства выполняются следующие геодезические работы:

• разбивка котлована;

• исполнительная съемка котлована;

• вынесение осей и отметок на дно котлована и монтаж фундамента;

• определение объема вынутого грунта.

Для разбивки контура котлована составляют разбивочный чертеж, на котором указывают размеры фундамента, глубину заложения, продольные и поперечные оси, данные, определяющие форму и размеры котлована. При проектировании котлована определяют положения нижней (точка А) и верхней (точка В) границ (рис.159). Положение нижней границы проектируют с учетом расположения осей фундамента, ширины его подошвы (граница точка К) и размеров пазухи l. Обычно ширину пазухи принимают 0,5 – 2 м.

Вынос нижней границы котлована производят от закрепленных осей здания. Для этого между рисками на обноске (основные оси здания) натягивают проволоку, в пересечении осей (проволок) опускают отвесы и проекции осей закрепляют штырями (рис. 160).

Для разбивки верхней границы котлована вычисляют расстояние d:

,

(269)

где h – глубина фундаментов, м;

m – коэффициент откоса фундамента, равный m = d/h;

i – уклон поверхности земли между точками B и C.

Обычно строительную площадку выравнивают, поэтому расстояние d = mh.

Полученное расстояние откладывают по перпендикуляру к нижней границе котлована и закрепляют штырями.

До начала выемки грунта нивелируют поверхность котлована в точках пересечения продольных и поперечных осей. По проектным отметкам дна котлована и отметкам поверхности земли строят профили по поперечным осям и подсчитывают объемы земляных работ. Горизонтальные и вертикальные масштабы профилей принимают одинаковыми. Можно определять объем земляных работ по результатам нивелирования поверхности по квадратам.

В процессе производства земляных работ глубину котлована регулярно проверяют с помощью постоянных и ходовых визирок или нивелира. Если глубина котлована не превышает 2 м, нивелирования выполняют с бровки котлована. При большей глубине на дне котлована закладывают репер и передают на него отметку от рабочих реперов. Передачу отметки выполняют либо нивелирным ходом, либо по методике (пункт 2.9.10). Контролируя рытье котлована, важно не допустить перебора земли, так как нарушение естественной структуры грунта приводит к ослаблению его несущей способности. Недоборы грунта должны составлять 10 – 15 см, которые устраняются планировочными машинами.

После зачистки дна и откосов котлована выполняют исполнительную съемку. Для исполнительной съемки котлована после выполнения земляных работ на дно котлована с поверхности земли переносят оси и отметки. На схеме показывают оси здания, нижней контур котлована и отметки дна. Определение отметок производят в точках пересечения продольных и поперечных осей сооружения. По отметкам и фактическим размерам котлована производят окончательный подсчет объемов земляных работ, используя для этого как способ квадратов, так и способ профилей.