Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебники / Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. - Практикум по прикладной геодезии - 1993.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
26.04.2015
Размер:
13.91 Mб
Скачать

ПРАКТИКУМ

ПО ПРИКЛАДНОЙ ГЕОДЕЗИИ

ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Д о п ущ ен о Государственным комитетом СССР

по народном у образованию в качестве учебного пособия д л я студентов геодезических специальностей в у зо в

ЩЛ Москва „Недра” 1993

ББК 26.1 П 69

УДК 528.48(075.8)

Авторы: Е.Б. Клюшин (§§ 5-11, 76-78), Д.Ш. Михелев (§ § 1-4, 24-26, 35-40, 60, 62,66, 67, совместно с А.К. Зайцевым § 12),

Д.П. Барков (§ § 69-75), А.К. Зайцев (§ § 13-23, 61, 68, совместно с М.Е. Пискуновым §41), О.И. Горбенко (§ § 31-34,63-65), М.Е. Пискунов (§§42-59), Р.Ф. Скокова (§§27-30).

Рецензенты: кафедра геодезии Московского института инженеров землеустройства;

канд. техн. наук В.Ф. Лукьянов (МИСИ)

Практикум по прикладной геодезии. Геодезическое обеспечеП69 ние строительства и эксплуатации инженерных сооружений: Учеб.

пособие для вузов / Е.Б. Клюшин, Д.Ш. Михелев, Д.П. Барков и др. - М.: Недра, 1993. - 368 с.: ил.

ISBN 5-247-02188-6

Приведены сведения практического характера по геодезическому обес­ печению строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Описаны инженерно-геодезические работы,, выполняемые при разбивке сооружений, выверке конструкций, монтаже технологического оборудования, наблюде­ нии за деформациями сооружений. Уделено внимание геодезическим рабо­ там при возведении дорожно-транспортных, гидротехнических и тоннель­ ных сооружений, городских и промышленных комплексов. Даны схемы, расчет точности разбивочных сетей. Освещены вычислительные работы с применением ЭВМ.

Для студентов геодезических специальностей вузов.

1802020000

006

 

П -------------- КБ 7-58-92

ББК 26.1

043 (01)-

93

 

ISBN 5-247-02188-6

© Коллектив авторов, 1993

Раздел первый

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ

Глава 1

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

§ 1. Виды разбивочных работ

Разбивочные работы — один из основных видов инженерно-гео­ дезической деятельности. Выполняют их для определения на, местности планового и высотного положений характерных точек и Носкостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта.

Геометрической основой проекта для перенесения его на местность служат разбивочные оси, относительно которых в рабочих чертежах указывают местоположение всех элементов сооружения! Различают несколько видов разбивочных осей: главные, основные, промежуточные или детальные, монтажные.

Главными осями линейных сооружений (дорог, плотин, каналов, мостов и т. п.) служат продольные оси этих сооружений. В промыш­ ленном и гражданском строительстве в качестве главных осей принимают оси симметрии зданий (рис. 1 ).

Основными осями называют оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений. Промежуточные или детальные оси— это оси отдельных элементов зданий, сооружений.

На строительных чертежах оси проводят штрихпунктирными линиями и обозначают цифрами или буквами в кружках. Для обозначения продольных осей служат арабские цифры, а для

Рис. 1. Главные оси здания

поперечных

осей— прописные

буквы

русского

алфавита,

за ис­

ключением

букв 3, И, О, X,

Ы, Ъ,

Ь. Оси

обозначают

слева

направо и

снизу вверх.

 

 

 

 

Высоты точек проекта задают от условной поверхности. В зданиях за условную поверхность (нулевую отметку) принимают уровень чистого пола (пол после отделки) первого этажа. Высоты относительно нулевой отметки обозначают следующим образом: вверх — со знаком «плюс», вниз — со знаком «минус». Для каждого сооружения условная поверхность соответствует определенной абсолютной отметке, кото­ рую указывают в проекте.

При проектировании зданий, сооружений и их элементов пользу­ ются модульной системой координации размеров в строительстве (МКРС). В основном применяют прямоугольную модульную про­ странственную систему. Модуль — условная единица измерения, ис­ пользуемая/ для координации размеров зданий, сооружений, стро­ ительных /конструкций и т. п. Основной модуль, равный 100 мм, обозначают буквой М. Более крупные модули (мультимодули) 60М,

30М, 15М1 ..., ЗМ соответственно

равны 6000, 3000, 1500, ..., 300 мм,

а более мелкие — дробные модули

(субмодули) равны 50, 20, ..., 1 мм.

Указываемые в проекте соору

ения размеры и значения привязоч-

ных элементов (координат, высот, углов, расстояний), определяющих положение разбивочных осей на местности, называют проектными.

Весь процесс разбивки сооружения определяется общим геодезичес­ ким правилом перехода «от общего к частному». С помощью разбивки главных и основных осей определяют положение всего сооружения на местности, т. е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности. Используя детальную разбивку, можно находить взаимное положение отдельных элементов и конструкций сооружения. На основании этого сооружения разбивают в три этапа.

На первом этапе выполняют основные разбивочные работы. По данным привязки проекта от пунктов геодезической основы находят

на

местности положение главных или основных разбивочных осей

и

закрепляют их.

 

На втором этапе начинают с возведения фундаментов и проводят

детальную разбивку. От закрепленных точек главных и основных осей разбивают продольные и гтоперечные оси отдельных строитель­ ных элементов и частей сооружения; одновременно определяют исходный уровень проектных высот. Детальная разбивка точнее, чем разбивка главных или основных осей. Если положение главных или основных осей в общем случае может быть определено на местности со средней квадратической ошибкой 3— 5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают со средней квадратической ошибкой 2 — 3 мм и точнее.

Третий этап заключается в разбивке технологических осей оборудо­ вания. На этом этапе требуется наивысшая точность (в отдельных случаях — доли миллиметра).

§ 2. Основные элементы

Основные разбивочные проектные элементы — угол, расстояние, высота (отметка), уклон. По построению на местности лих элементов определяется положение разбивочных осей и проектных высот, задающих пространственную ориентацию сооружения.

При построении проектного угла положение его вершины и одно из направлений обычно бывают заданы. Необходимо на местности отыскать второе направление, которое образовало бы с исходным проектный угол р (рис. 2). В нашем случае ВЛ — исходное направление, В — вершина проектного угла.

В

Рис. 2. Схема построения проектного угла

Работу выполняют в следующем порядке. Устанавливают теодолит в точку В. Наводят визирную ось зрительной трубы на точку А и берут отсчет по лимбу. Далее прибавляют к этому отсчету проектный угол р, открепляют алидаду и устанавливают ее на вычисленный отсчет. В этом случае визирная ось зрительной трубы теодолита указывает искомое второе направление. Это направление на соответствующем проекту расстоянии фиксируют на местности в точке Сл . Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С2. Из положения двух точек берут среднее (точка С), при этом принимают угол ЛВС за проектный.

Стандартные геодезические приборы, изготовленные серийно, по точности предназначены для выполнения измерений, а не построений. В результате точность отложения разбивочных элементов этими приборами оказывается ниже, чем точность измерений. Поэтому, если необходимо построить проектный угол с повышенной точностью, то поступают следующим образом.

Построенный на местности угол измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение Р'. Число приемов п измере­ ния угла можно найти по приближенной формуле

где mp — номинальная для данного теодолита средняя квадратическая ошибка измеренного угла; т р, — требуемая средняя квадратическая ошибка отложения угла.

Например, для того чтобы построить угол со средней квад­ ратической ошибкой 2" теодолитом 2Т5, надо его измерить числом приемов

Измеряют построенный на местности угол и вычисляют поправку

Д Р = Р —Pi>

(2)

которую необходимо ввести для уточнения построенного угла. По проектному расстоянию В С —1 рассчитывают линейную поправку

СС —А/:

(3)

Р

где величины Р и р выражены в секундах.

Далее откладывают от точки С перпендикулярно к линии ВС вычисленную поправку А/ и фиксируют точку С'. Угол A B C и будет

равен

проектному углу с заданной точностью. Для контроля угол

A B C

измеряют. Если полученное значение отличается от проектного

угла Р на допускаемую величину, то работу заканчивают. В противном случае вычисления и измерения повторяют.

Точность построения на местности проектного угла зависит от ошибок прибора, собственно измерения (визирования и отсчета по лимбу), а также от ошибок из-за влияния внешних условий. Ошибки центрирования, редукции и исходных данных (ошибки в положении пунктов А и В) на точность отложения проектного угла влияния не оказывают, что позволяет учитывать их отдельно. Однако эти ошибки приводят к смещению на местности направления ВС и вы­ носимой точки С.

Необходимая точность отложения линейной поправки (редукции) А/ может быть подсчитана по формуле

(4)

Если 1=200 м; гадр= 2", то ты= 2 мм. Очевидно, что с такой точностью линейную редукцию можно легко отложить при помощи рулетки или линейки с миллиметровыми делениями.

Для построения проектного расстояния необходимо от исходной точки отложить в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Надо помнить, что в проекте задается именно горизонтальное проложение. Поправки в линию за компарирование, температуру и наклон местности необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения. Но

6

Рис. 3. Схема способа редуцирования при отложении проектной длины линии

это затрудняет работу, особенно при необходимости вынесения линии с высокой точностью. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов, т. е. используют способ редуцирования. На местности от исходной точки А (рис. 3) сначала откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния (точка S'). Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или дальномерами с учетом всех

поправок. Вычисляют длину закрепленного

отрезка, сравнивают его

с проектным

значением, находят линейную

поправку

 

 

 

(5)

и

откладывают ее с соответствующим знаком от конечной точки

В '

отрезка. Затем для контроля построенную линию А В измеряют.

 

Точность построения проектного расстояния /пр в способе редукции

в

основном

зависит от точности линейных измерений расстояния

А В '. С учетом требуемой точности определения проектного расстояния выбирают приборы для измерений.

Если проектное расстояние откладывают непосредственно на местности, то поправки за компарирование, температуру и наклон h местности вводят со знаками, обратными тем, которые учитывают при измерении линий (табл. 1 ).

Поправки линейных измерений при применении проволок и мерных лент. Уравнение мерного прибора в общем виде запишется так:

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

где /, — длина

мерного прибора при температуре измерения t\

/н — номинальная

длина прибора;

//о— длина мерного

прибора

при

температуре t0,

полученная

из компарирования;

А/к поправка

за

компарирование;

а,

Р— коэффициенты

температурного

расширения

мерного прибора.

 

 

 

 

 

 

 

Пусть, например,

при

выносе

на

местность

проектной линии

использовался мерный прибор, длина которого при температуре измерения была меньше его номинальной длины. В этом случае отложенная линия будет короче проектной, и, следовательно, поправку надо вводить со знаком «плюс». Если этот прибор использовать для измерения линии, то поправку надо вводить со знаком «минус», так как при измерении укороченным мерным прибором результат получится большим, чем следует.

Если же мерный прибор при температуре измерения имеет длину, большую номинальной, то при измерении линии поправка будет иметь знак «плюс», при отложении — «минус».

При измерении линии на наклонной местности поправка за наклон для проведения ее длины к горизонту вводится со знаком «минус», так как наклонное расстояние всегда больше горизонтального проложения.

Т а б л и ц а 1. Поправки в результаты линейных измерений

 

Вид поправки

При

измерении линий

За

компарирование

± д/к

За

температуру

{а/,о(/-/„) +

 

 

+ 1Ч0('- 'о )2}

 

 

Л2

Л4

За

наклон местности

----------------

 

 

2/

8/3

При отложении проектных расстояний

ТА/,

— !a V '- 'o )'+ + Р У , - 'о)2}

Л2 Л4

-- 1” -----

21 8/3

При отложении линий наблюдается обратное явление. Все размеры в проекте приведены к горизонту. Поэтому откладывается проектный размер. Таким образом, на наклонной местности линия укорачивается. Значит, поправку необходимо вводить со знаком «плюс».

В зависимости от требуемой точности для отложения проектных расстояний используют стальные и инварные мерные приборы, оптические дальномеры, светодальномеры.

Для выноса проектной отметки Нпр (рис. 4) устанавливают нивелир примерно посередине между репером с известной отметкой НРп и вы­ носимой точкой. На исходном репере и выносимой точке устанав-

ливают

рейки.

Берут

отсчет

а

по рейке на исходном репере

и определяют горизонт

прибора:

 

// гц — НРп + а.

 

 

 

(7)

Для контроля желательно аналогичным образом проверить значе­

ние Н гп

по другому исходному

реперу.

Чтобы установить точку на проектную отметку # гп, надо знать

величину

отсчета

b по

рейке

на

определяемой точке:

b Н гп Я пр— # Рп +а Я пр.

(8)

Вычислив отсчет Ьу рейку в точке на проектной поверхности следует поднимать или опускать до тех пор, пока отсчет по среднему

штриху

зрительной трубы нивелира не будет равен вычисленному.

В этот

момент пятка рейки будет располагаться на проектной

высоте. Ее можно фиксировать на местности, забивая колышек, ввинчивая болт или проводя черту на строительной конструкции.

Для контроля определяют фактическую отметку вынесенной точки и сравнивают ее с проектной. В случае обнаружения недопустимых расхождений работу выполняют заново.

Если необходимо передать высоты точек, лежащих в одной вертикальной плоскости (на стенах, колоннах и т. п.), то поступают следующим образом. На вертикальной плоскости отмечают проекцию среднего штриха сетки, т. е. фиксируют горизонт прибора. Затем отмеряют вверх или вниз от этой линии соответствующее превышение и отмечают проектную отметку точки.

Проектная отметка точки может быть установлена на местности методом, аналогичным редуцированию. Для этого выносимую точку приближенно устанавливают на проектную высоту. Нивелированием определяют превышение И между приближенно установленной точкой

иисходным репером. Полученную величину превышения сравнивают

спроектным /гпр, вычисленным как

^пр ^пр ^Р]

(9)

С учетом знака

разности hnp — h изменяют высоту точки так, чтобы

/znp— h. Этот способ более трудоемкий и применяется, когда, например,

бетонируют до

проектной

отметки

или

поднимают

конструкцию

с последовательным

подбором подкладок.

 

 

 

На точность вынесения проектных отметок в основном влияют

следующие

ошибки:

т Рп

в

отметке

исходного

репера;

та отсчета

а по рейке

на

исходном

репере; т ь установки

рейки

на

проектный

отсчет Ь\

т ф

фиксирования

проектной

точки

на местности. При

закреплении точки колышком т ф = 3— 5 мм; при использовании болтов или шурупов т ф= 1 мм и меньше. При тщательной работе можно считать, что та = т ъ. Следовательно, средняя квадратическая ошибка вынесения проектной отметки на местность

m lv= m ln + 2ml + m l.

10

( )

Соседние файлы в папке учебники