Учебное пособие 1637

3.6. Способы разбивочных работ

При выносе проекта на местность используют следующие способы: полярный способ; способ линейных засечек; створных засечек и перпендикуляров.

Полярный способ заключается в откладывании от заданного направления проектного угла и расстояния. Применяется при разбивках на открытой местности, когда существует возможность производства угловых и линейных измерений с точки стояния. Расстояния могут быть измерены рулеткой, или дальномером.

Точность разбивки этим методом без учета погрешностей исходных данных определяют по формуле:

измерений имеем:

;

Способ линейных засечек заключается в откладывании заданных расстояний от пунктов опорной сети или от твердых контуров существующих сооружений. Место пересечения отложенных расстояний будет соответствовать проектной точке. Способ используется при выносе в натуру точек, близко расположенных к пунктам геодезической сети, съемочному обоснованию или к капитальной застройке. Число засечек должно быть не менее двух. Длина засечек должна быть не более длины мерного прибора. Угол при вершине засечки должен быть не менее 300 и не более 1200.

Точность разбивки этим методом определяют по формуле:

Способ створных засечек применяется при наличии большого числа точек с известными координатами.

Способ заключается в определении положения точки на пересечении двух створов, составляющих между собой угол засечки. Обычно, створы задают теодолитами, проволоками или струнами. Благодаря простоте применения и высокой точности, этот способ часто применяется в промышленном строительстве.

Погрешность разбивки точки способом створной засечки определяют по формуле:

,

где - погрешности построения створов Наряду с перечисленными способами иногда используются способы

угловых засечек, способ триангуляции и способ линейной створной засечки.

Способ угловой засечки имеет преимущества при разбивке точек, значительно удаленных от опорных пунктов, и особенно тогда, когда непосредственное измерение расстояний до определяемой точки затруднено или невозможно.

При этом, положение проектной точки определяют откладывая два проектных угла и из двух твердых пунктах. Искомая точка будет находиться в пересечении двух полученных направлений .

На точность разбивки влияют: погрешность собственно прямой засечки и погрешность, обусловленная неточностью фиксации линий засечки.

Способ перпендикуляров заключается в откладывании в заданном направлении проектного расстояния, из конечной точки которого восстанавливают перпендикуляр и в полученном направлении откладывают еще одно заданное расстояние. Способ удобен в случае расположения сооружения вдоль опорной геодезической сети, специально проложенного теодолитного хода или от створной линии между зданиями.

При этом величина створа по продолжению здания должна быть не более половины длины здания, но в любом случае не превышать 60 м. Длины перпендикуляров не должны превышать 4 м, более длинные перпендикуляры контролируют засечкам.

Источниками ошибок способа перпендикуляров являются: ошибки md1 и md откладывания расстояний S 1 и S2; ошибка m90 построения прямого угла;

ошибка фиксации mф точки.

22

Способ разбивочных работ выбирают в зависимости от необходимой

редуцирования - на работах, требующих высокой точности разбивки (мостов, плотин и т. п.).

После уточнения на местности способов разбивочных работ по проектным координатам и высотам точек (взаимному расположению конструктивных элементов) вычисляют точные значения разбивочных размеров и составляют разбивочные чертежи – схемы выполнения разбивочных работ (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Разбивочный чертеж

4. Съемка фасадов для составления цифровой модели здания

Фасадная съемка - это геодезическая съемка вертикальных поверхностей зданий и сооружений.

Фасадная съемка, в настоящее время чрезвычайно востребована и необходима в следующих случаях:

- для расчета геометрических параметров, площади фасадов и количества материалов при проведении ремонтных работ;

23

-для создания трехмерных моделей объекта, разработки дизайнерских проектов, проектов реконструкции;

-для оценки и обоснования планируемых бизнес – проектов;

-для решения задач МЧС, БТИ и разработки мероприятий по охране труда и многого другого.

Трехмерная или 3D модель делается в единой планово-высотной системе координат. И в отличие от плоского чертежа, она составляется только в цифровом виде.

Выполнение съемки фасадов осуществляют с использованием высокоточного оборудования — безотражательного тахеометра. Далее производится обработка полученных данных, для чего используются специальные программы. Это позволяет получить точную информацию о геометрических размерах объекта.

Организация работы. Преподаватель показывает здание или сооружение, цифровую модель которого необходимо создать.

Приборы и принадлежности. Электронный тахеометр

Порядок выполнения работы.

1. Вокруг здания создать опорную сеть с таким расчетом, чтобы при переходе с одной съемочной станции на другую, пункты сети могли служить переходными точками. Геодезическая сеть должна быть привязана к пунктам городских геодезических сетей.

Исходя из возможной технологии измерений, в опорную сеть надлежит включать минимум два базисных пункта, расположенных перед каждым фасадом здания приблизительно параллельно его плоскости. Для того чтобы наблюдения велись в единой системе координат, точки базисов должны быть связаны между собой вспомогательными построениями (связующими пунктами). Примерный вариант построения показан на рис. 4.1

Нивелирные сети необходимо создавать в виде нивелирных ходов, опирающихся не менее чем на 2 репера геодезической сети. Плановые и высотные пункты, как правило, следует совмещать.

Рис. 4.1. Примерный вариант построения опорной сети для фасадной съемки

24

Для съемки целесообразно выбрать прямоугольную систему пространственных декартовых координат, в которой ось Н будет параллельна отвесной линии, а горизонтальные оси X, Y направлены параллельно осям здания (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Система координат цифровой модели здания

Для создания единой системы координат здания, один из пунктов принимается за исходный, и ему придаются любые произвольно выбранные значения координат X, Y, Н (в случае если они не назначены ранее, на этапе строительства здания) и дирекционного угла α базиса. Эти значения подбираются таким образом, чтобы по величине они были удобны для вычислений и не давали отрицательных значений координат всех остальных пунктов.

2. Сфотографировать все фасады здания, используя полученные фотоснимки в качестве абриса

3. Определить координаты и отметки точек фасада

Установить тахеометр на съемочной станции, навести трубу на один из пунктов опорной сети, и относительно этого пункта определить координаты Н, Х (или У) всех характерных точек здания. Во время съемки необходимо пронумеровать снимаемые точки и занести в абрис. При необходимости дать снимаемым точкам краткую характеристику.

На каждое измерение, будь то угол здания, окна, двери, проема или выступа, требуется точное наведение зрительной трубы. Во время съемки необходимо контролировать параметры съемки, учитывая, по мере необходимости, атмосферные условия и вводя соответствующие поправки.

Сложными участками при измерении фасада всегда являются первый и цокольный этажи, они часто перекрыты такими помехами, как заборы, деревья, различные строительные материалы и производственный мусор, снег и т.д. Все это требует проведения дополнительных промеров и последующего вычисления при обработке результатов.

25

4. После проведения съемки фасада необходимо произвести обработку полученных результатов. Основной программой служит система автоматизированного проектирования AutoCAD.

Камеральная обработка полученных при съемке данных включает следующие основные этапы: импорт файла измерений; преобразование файла координат; построение цифровой модели.

Базовое программное обеспечение для обработки геодезических измерений

Система AutoCAD применяется для оформления графической документации в электронном виде. Формат данных DGW, DXF, DWF - общепризнанный стандартом обмена графической информацией и ее хранения. AutoCAD предоставляет полный комплекс средств и инструментов для оформления чертежей и исполнительных схем. ArchiCAD - одна из лучших программ для автоматизированного проектирования, работающая на основе технологии информационного моделирования зданий (BIM).

Для обработки результатов измерений могут быть использовано специализированное программное обеспечение: GEONICS Изыскания (RGS, RGS PL) CREDO DAT, LISCAD (Leica), Trimble Geomatic Office (Trimble) и

аналоги.

Перечисленное программное обеспечение включает:

-экспорт и импорт данных геодезической съемки;

-контроль качества данных;

-необходимые уравнивания и вычисления;

-трансформирование координат;

-автоматизированный процесс отрисовки; моделирование, 3Dвизуализацию;

-построение профилей, разрезов, сечений;

-сбор и экспорт ГИС-данных.;

-возможность использования цифрового материала в качестве подложки;

-вычисление геометрических отклонений от проекта;

-создание отчетной документации;

-экспорт результатов обработки в другие программные комплексы и пр. Итоговым результатом измерения фасада здания является трехмерная

модель здания или сооружения, которая должна отражать самую полную информацию о фасаде здания: проемы, выступы, карнизы, перемычки, крепления кондиционеров, каркасы окон и т.п. (рис. 4.3).

26

Рис. 4.3. 3D модель здания, выполненная в Autodesk Revit Architecture

5. Решение инженерно-геодезических задач

Задача №1. Подготовить данные для выноса проекта сооружения на местность

Прямоугольное сооружение имеет размеры 145,500х36,000 м. Координаты одного из углов (т. А) длинной стороны (АВ) сооружения определены графически с генплана объекта: Х = 1415,350 м; У = 5688,400 м.

Найти координаты остальных углов сооружения, если дирекционный угол стороны АВ равен αАВ = 154º15ʹ30ʺ + n·10º, где n – номер варианта (выдается преподавателем для каждой бригады). Составьте схему сооружения в произвольном масштабе.

Задача № 2. Определить углы кручения сооружений

При кручении поперечные сечения сооружения совершают некоторый поворот вокруг продольной оси Х на различные углы β (рис. 5.1).

27

Рис. 5.1. Кручение зданий а) схема кручения стен здания; б) расположение стен в плане для расчета

величины относительного кручения

Расчет величины относительного кручения всего здания или его части

где ρ – 206 265//; li – расстояние между соседними поперечными стенами в мм, а разность ( ki+1 – ki ) ρ – выражает угол кручения здания в секундах дуги вокруг его продольной оси.

где Si л , Si п , Sл i +1 , Sп i+1 - осадки левой и правой граней фундамента в i –ом и I +1 сечениях; bi , b i+1 - расстояния между гранями фундамента.

Знак относительного кручения зависит от принятых направлений вращения и направления продольной оси здания.

Приборы и принадлежности: высокоточный теодолит, тахеометр

Порядок работы

1)установить прибор так, чтобы были видны самая верхняя и нижняя точки опоры;

Угол кручения опор ЛЭП определяют с двух взаимно перпендикулярных направлений, одно из которых - по направлению оси проводов, а второе по перпендикулярному к ним направлению.

2)определить расстояние от прибора до опоры;

3)измерить горизонтальные углы между удаленной неподвижной точкой на местности и намеченными точками на опоре.

Точки 1, 2, 3, ….12 для наблюдения (рис. 5.2) следует выбирать на углах

поясов не менее, чем на трех уровнях опоры. На выбранных поясах намечают по 4 точки, видимые с каждой станции.

28

4)определить величины горизонтальных смещений х1, х2, х3, х4 и у1, у2, у3, у4 (рис.5.2 б) относительно продольной и поперечной осей ЛЭП, используя формулу

q = Δν// L / ρ,

где q – крен, выраженный в линейной мере мм; Δν – крен, выраженный в градусной мере (с"); L – расстояние от теодолита до точки, мм, ρ = 206265"

Рис. 5.2. Схема определения кручения мачты ЛЭП

а) расположение марок на поясках мачты; б) горизонтальное смещение и поворот пояса мачты в плане

По величинам этих смещений вычислить углы поворота каждого пояса опоры по формулам:

где b1, b2 , b3 , b4 – расстояния между визирными целями на каждом поясе. Из четырех вычисленных величин рассчитать среднюю величину

горизонтальных смещений.

φ1 СЕЧ = [φ] / 4 ,

Эта величина и определяет угол поворота данного пояса. Разность углов поворота двух соседних поясов выражает абсолютную величину угла кручения между ними.

αабс = φ2 СЕЧ - φ1 СЕЧ .

Угол относительного кручения определяется по формуле

α отн = α абс / l сек/м,

где l – расстояние между поясами по высоте.

29

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Инструкция по нивелированию 1, 11, 111, 1V классов. – М.:Недра, 2004,-

244с.

2.Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. – М.:Недра,1985, – 152с.

3.Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. ГКИНП (ОНТА) –02–262-02. – М.:ЦНИИГАиК,2002, - 1124

4.Основные положения об опорной межевой сети. ЕСДЗем. 02-06-005-12.

–М.: Росземкадастр, 2002, - 16 с.

5.Основные положения о государственной геодезической сети Российской федерации. ГКИНТП (ГНТА) – 01-006-03.- Федеральная служба геодезии и картографии России,2004. - 28 с.

6.Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах

(ПТБ-88)- М.: Недра,1991. – 303 с.

7.Инженерная геодезия: учебное пособие для вузов. Поклад Г.Г., Гриднев С.П., Попов Б.А. Москва, Берлин: Директ-Медиа, 2020498 стр.

30