книги из ГПНТБ / Геодезические разбивочные работы

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ

РАЗБИВОЧНЫЕ

РАБОТЫ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА»

М о с к в а 1973

УДК 528.48

Геодезические разбивочные работы. М., «Недра», 1973. 216 с. Авт.: Н. Г. Видуев, П. И. Баран,

С.П.. Войтенко и др.

Вкниге рассматриваются разбивочные работы применительно ко веем видам строительных и монтаж­ ных работ, дается расчет строительных допусков, построение, расчет точности и уравновешивание геоде­ зической основы. Освещаются вопросы проектирова­ ния сооружений и исполнительные съемки.

Книга предназначена для широкого круга инже­ нерно-технических работников, а также может слу­ жить в качестве пособия для студентов инженерногеодезических и строительных специальностей выс­ ших учебных заведений.

Таблиц 20, иллюстраций 90, список литера­ туры — 55 названий.

Авторы: Н. Г. ВИДУЕВ, П. И. БАРАН, С. П. ВОЙТЕНКО, Г. С. КОНДРА, В. В. ПОДРЕЗАН

Г<го. публичная

ОИОЛІК; . •. С С С Р

0271—238 122-73 043 (01)-73

ПРЕДИСЛОВИЕ

Механизация и автоматизация строительно-монтажных работ изменила процесс геодезического обслуживания их. При выполне­ нии основных геодезических работ понадобилось описание простран­ ственных осевых геодезических сетей. Для производства детальных геодезических разбивочных работ потребовалось использование основных положений строительной метрологии и расчета размер­ ных цепей. Новейшие средства электронно-оптической техники полу­ чают все большее применение в процессе контрольно-монтажных измерений.

Все это потребовало более глубокого решения задач инженерной геодезии, включения в проекты производства строительных работ подробного геодезического раздела.

При оценке качества строительно-монтажных работ существен­ ное место заняла исполнительная съемка. Многочисленные предло­ жения по усовершенствованию технологии строительно-монтажных работ оказались тесно связанными с разработкой геодезического обслуживания.

Врассматриваемой книге существенное внимание уделено теории

ипрактике основных и детальных геодезических разбивочных работ, производству контрольно-монтажных измерений. В книге разбира­ ются пространственные осевые геодезические сети, расчеты допус­ ков в строительном производстве, выбор методов решения инженерногеодезических задач на строительной площадке и анализ точности возведения зданий и сооружений.

Книга рассчитана на инженеров и техников-геодезистов, работа­ ющих на строительных площадках. Она может быть использована в качестве учебного пособия при изучении студентами курса инженер­ ной геодезии.

1*

Г л а в а I

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ § і. Задачи и содержание геодезических разбивочных работ

Геодезические разбивочные работы производят для того, чтобы построить здание или сооружение, в соответствии с формами и раз­ мерами, указанными в его проекте. Эти работы по переносу проекта здания или сооружения в натуру являются составной частью почти всех технологических процессов строительного производства. Они предшествуют каждому виду строительных работ, сопутствуют ему и завершают создание любого сооружения.

Различают основные и детальные геодезические разбивочные работы и делят их на п л а н о в ы е и в ы с о т н ы е .

Основные плановые разбивочные работы заключаются в опре­ делении на местности положения главных осей инженерных со­ оружений. Они выполняются от пунктов планового геодезического обоснования, построенного на стройплощадке.

Детальные плановые геодезические разбивочные работы выпол­ няются для определения в плане положения частей и элементов конструкций сооружения относительно этих осей.

Основные высотные разбивочные работы преследуют цель — вы­ нос основных высотных реперов на стройплощадку. Чаще всего это относится к определению высоты геодезических пунктов и выноса (реперов) на уровень пола первого этажа «строительного нуля».

Детальными высотными разбивочными работами определяют местоположение элементов конструкции по высоте в процессе их монтажа. Часто построение запроектированных форм и размеров сооружения в натуре выполняют одновременно в плане и по высоте. Проводимые в этом случае геодезические разбивочные работы назы­

р а з б и в о ч н ы е р а б о т ы п р е д ш е с т в у ю т д е т а л ь ­ н ы м . О н и в к л ю ч а ю т с о з д а н и е г е о д е з и ч е с к о й о с н о в ы и р а з б и в к у о с е й . Создание геодезической основы, так же как и выполнение всего комплекса геодезических разбивочных работ, ведется в соответствии с заранее разработанным

4

проектом производства геодезических работ (ППГР) на строитель­ ной площадке. Такой проект является органической частью проекта производства строительных работ (ППР).

Создание геодезической основы состоит из установки на строи­ тельной площадке геодезических пунктов, выполнения геодезиче­ ских измерений и их математической обработки. Положение геоде­ зических пунктов выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить практическую сохранность и устойчивость их в процессе производ­ ства строительных работ и удобство использования при выполнении геодезических измерений.

Геодезическая основа делится на н а р у ж н у ю и в н у ­ т р е н н ю ю . Пункты наружной геодезической основы располагают вне здания или сооружения, а внутренней — в пределах здания или сооружения. Вначале создается наружная, а затем' внутренняя гео­ дезическая основа.

Наружная геодезическая основа служит для выполнения глав­ ным образом н у л е в о г о ц и к л а строительных работ — инже­ нерной подготовки строительной площадки, устройства котлована, искусственного основания и фундамента. В процессе этого цикла здание или сооружение возводится по горизонтальной поверхности,

Наружная геодезическая основа развивается путем сгущения геодезической основы, созданной в процессе инженерных изысканий, включающих картографирование строительной площадки. Однако взаимное положение пунктов наружной геодезической основы долж­ но быть определено более точно, чем пунктов геодезической основы, построенной в процессе крупномасштабной топографической съемки строительной площадки. Поэтому путем сгущения выполняется только перенос в натуру проекта наружной геодезической основы разбивочных работ. Для получения более точного взаимного поло­ жения пунктов наружной геодезической основы ведутся геодезиче­ ские измерения повышенной точности, в результате которых соз­ дается локальная геодезическая основа.

Внутренняя геодезическая основа развивается путем сгущения наружной основы. Взаимное положение пунктов внутренней геоде­ зической основы должно быть, как правило, получено с более высо­ кой точностью, чем пунктов наружной основы. С этой целью произ­ водят геодезические измерения повышенной точности, в результате которых получают локальное геодезическое построение.

Плановая геодезическая основа строится методами триангуля­ ции, трилатерации и полигонометрии, а высотная — методами геометрического и тригонометрического нивелирования. Положение пунктов плановой геодезической основы определяется прямоуголь­ ными координатами X, У. Привязка геодезической основы разбивоч­ ных работ к геодезической основе, созданной при топографической съемке строительной площадки, обеспечивает определение координат

5

пунктов в системе, принятой для картографирования страны. Однако практически пользуются условными — р а б о ч и м и — координа­ тами. Началом этой системы координат служит пункт, расположен­ ный в юго-западном углу строительной площадки. Это делается для того, чтобы координаты всех пунктов были плюсовыми, что поз­ воляет избежать ошибок при вычислениях и разбивках.

Положение пунктов высотной геодезической основы разбивочных

ний, обеспечивает возможность определения отметок пунктов в системе высот, принятой для картографирования страны. Практиче­ ски пользуются рабочими высотами. Счет их ведут от строительного нуля. Чаще всего создают совместную п л а н о в о - в ы с о т н у ю геодезическую основу разбивочных работ, положение каждого пункта которой определяют координатами и отметками. Своеобраз­ ным построением является внутренняя геодезическая основа в виде пространственной геодезической сети, развиваемой при возведении многоэтажных сборных зданий и сооружений.

Закрепляют пункты плановой геодезической основы полигонсметрическими знаками различной конструкции, а пункты высотной геодезической основы — р е п е р а м и или м а р к а м и . Для закрепления пунктов планово-высотной геодезической основы, в том числе пространственной геодезической сети, применяют совмещен­ ные геодезические знаки — реперы или марки с центрами.

Точность взаимного положения пунктов геодезической основы разбивочных работ определяется допусками, установленными в строительном производстве. Для наружной геодезической основы используют допуски, установленные при производстве нулевого цикла строительных работ, а также допустимые погрешности, которые следует выдержать для наблюдений за равномерными осадками и сдвигами сооружения. Для внутренней геодезической основы пользуются допусками, установленными при производстве основных строительно-монтажных работ, главным образом на завер­ шающих этапах замыкания строительных конструкций при установке их в проектное положение. Кроме того, точность внутренней геоде­ зической основы определяется допустимыми погрешностями наблю­ дений за неравномерными осадками и сдвигами сооружения.

Система допусков и посадок при возведении зданий и сооружений рассматривается в с т р о и т е л ь н о й м е т р о л о г и и . Эта недавно возникшая область научных знаний еще более тесно связы­ вает инженерную геодезию со многими строительными дисципли­ нами, и в первую очередь с технологией строительного производства. Во всяком случае, расчет необходимой точности геодезической основы ведут одновременно с расчетом точности всего комплекса разбивоч­ ных работ, а также точности изготовления конструкций и.производ­ ства строительно-монтажных работ. При этом используют не только известные методы предвычисления точности геодезических построе­ ний — теорию погрешностей положений, но и теорию размерных

6

цепей, расчетные методы, используемые при проектировании инже­ нерных конструкций и их испытании, теорию и практику строи­ тельно-монтажных работ.

Геодезическая основа необходима главным образом для разбивки

являются оси симметрии здания или сооружения. Основные оси определяют контур сооружения и его частей. От рабочих осей ве­ дется установка строительных конструкций и их элементов. Оси сооружений могут быть горизонтальные, вертикальные и наклон­ ные. Закрепляют их геодезическими и монтажными совмещенными

В случае вытянутых линейных сооружений осевая геодезиче­ ская основа имеет вид с т р о и т е л ь н о г о б а з и с а * . Такой базис совмещается с главной, основной или рабочей горизонтальной или наклонной осью сооружения. Он может быть прямолинейный, ломаный или криволинейный. Закрепляют его системой створных и поворотных пунктов. Если в процессе строительных работ положе­ ние таких пунктов нарушается, то на поперечниках, построенных

угольников со сторонами 100—400 м**. Сетка со сторонами от 10 до 40 м называется строительно-монтажной. Она разбивается внутри основных фигур строительной сетки на период выполнения геодези­ ческих работ. Сетку со сторонами 10 м и менее называют монтажной и, как правило, применяют при монтаже конструкций и промышлен­ ного оборудования.

Вершины фигур сетки и некоторые створные пункты закрепляют совмещенными знаками, для которых вычисляют координаты и отметки. Построение строительной сетки ведется в три этапа. На пер­ вом этапе выполняют предварительную разбивку сетки и закрепляют вершины фигур ее временными центрами. Ведут предварительную

* При выносе главных осей сооружений обычно сначала выносят одну ось, относительно котВрой путем геодезических построений разбивают остальные оси сооружения. Это особенно важно при современном возведении промышлен­ ных^ корпусов значительного протяжения и при монтаже автоматических линий.

К примеру, на Волжском автозаводе корпуса и автоматические линии до­ стигают свыше 1 км в длину при небольшой ширине. Так как вынос и закрепле­ ние одной из продольных осей таких сооружений служит базисом для постро­ ения остальных осей сооружения, а в целом и для выполнения строительных работ, то авторы считают уместным называть ее строительным базисом.

** Практика создания строительной сетки показала, что относительная точность ее построения характеризуется величиной порядка 1 : 10 000 и удовлет­ воряет современным требованиям точности выноса проекта комплекса инженер­ ных сооружений на местность.

7

разбивку от пунктов геодезической основы, созданной в процессе инженерных изысканий. Предварительная разбивка сводится к пере­ носу в натуру проекта строительной сетки.

На втором этапе определяют взаимное положение пунктов строи­ тельной сетки с заданной точностью, используя методы триангуля­ ции, трилатерации, полигонометрии, линейно-угловые построения, методы геодезических засечек или четырехугольников без диагона­ лей. Высоту пунктов определяют из геометрического нивелирования. Результаты геодезических измерений уравновешивают и вычислен­ ные координаты пунктов сетки сопоставляют с проектными. На третьем этапе выполняется корректировка или редуцирование сетки,

методами находят координаты исправленных центров вершин сетки

основу. Плановое положение пунктов каркасной основы определяют методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и другими, а рабочей основы — створной засечкой.

Строительно-монтажная и монтажная сетка развивается в пре­ делах воздвигаемого многоэтажного здания или сооружения. Она строится на каждом ярусе (этаже) этого здания или сооружения. Такие связанные между собой я р у с н ы е геодезические построе­ ния образуют пространственную геодезическую сеть. На исходном ярусе, иначе н - у л ь - я р у с е , строится базисная система, состоя­ щая из одной или нескольких базисных фигур, представляющих основные фигуры строительно-монтажной или монтажной сетки. В вершинах базисных фигур строят вертикальные направления, в створе которых располагают пункты ярусных фигур. Для построе­ ния вертикальных направлений создают специальные геодезические

ОТВерСТИЯ ( 0 ^ 15 см).

Пространственная геодезическая сеть может быть односекционной, если базисная система представлена одной базисной фигурой,

имногосекционной в случае базисной системы, образованной двумя

ибольшим числом базисных фигур. Различают пространственные геодезические сети одноярусные, состоящие из базисной системы, одного ярусного построения и связующих элементов, и многоярусные, имеющие помимо базисной системы два и больше ярусных построе­ ний, а также соответствующие связующие элементы.

Односекционная и одноярусная пространственная геодезическая

сеть называется п р о с т о й . В остальных случаях ее считают с л о ж н о й .

8

Связующими элементами являются вертикальные и наклонные отрезки (длины и направления их). Бели используются только вертикальные отрезки, то пространственная геодезическая сеть

Развивается пространственная геодезическая сеть по мере выпол­ нения строительно-монтажных работ. Базисная система строится на фундаменте здания или сооружения, пункты которой распола­ гают в местах вертикальных коммуникаций внутри здания или

необходимость возникает в случаях, когда геодезические отверстия до тем или иным причинам не устроены, и пункты пространст­ венной геодезической сети передаются непосредственно на специаль­ ные жесткие подмости, устраиваемые на каждом монтажном го­ ризонте.

На перекрытии яруса получают положение пунктов пространст­ венной геодезической сети первого яруса. Эта сеть также строится в три этапа. Аналогично ведут построение геодезической сети вто­ рого и последующих ярусов. При этом построение вертикальных направлений может выполняться в прямом и обратном направлениях. В первом случае оно выполняется снизу вверх, а во втором — сверху вниз. Выбор способа обусловлен применением различных приборов (механических, оптико-механических и электронно-оптических).

В зависимости от метода построения вертикальных направлений различают с к в о з н у ю и п о с л е д о в а т е л ь н у ю простран­ ственную геодезическую сеть. В первом случае применяют метод сквозного проектирования вертикальных направлений, в процессе которого пункты любой ярусной сети находят относительно пунктов базисной системы. Во втором случае применяют метод последова­ тельного проектирования вертикальных направлений, когда поло­ жение пунктов каждого яруса находят относительно пунктов пред­ шествующего яруса. Метод последовательного проектирования при­ меняют при развитии пространственной геодезической сети с по­ мощью лотаппаратов или оптических центриров теодолитов, т. е. тогда, когда отсутствуют более совершенные приборы вертикального проектирования. Следует учитывать, что в ряде случаев последова­ тельный метод может оказаться точнее сквозного за счет ничтожного влияния погрешностей внешних условий на коротких расстояниях. Пункты пространственной геодезической сети, определяемые мето­ дом сквозного проектирования вертикальных направлений, называют сквозными, а определяемые методом последовательного проектиро­

Ортогональной проекцией сквозных и последовательных пунк­ тов на нуль-ярус являются пункты базисной системы. Однако на каждом ярусе могут быть определены и другие пункты — закрытые и полузакрытые. В закрытых пунктах вертикальные направления

9