Набор учебников PDF Хороший солдат / Геодезия / Решение геодезических и инженерных задач по топографическим картам и планам

5.Геодезическая подготовка проекта здания, сооружения для перенесения его с топографического плана на местность

Задание

1.Вычислить разбивочные элементы – горизонтальные углы и длины линий для выноса проекта здания или сооружения на местность (в натуру).

2.Составить разбивочный чертеж.

3.Выполнить расчет необходимой точности построения на местности проектных горизонтальных углов и длин линий при разбивке точки способами прямой угловой засечки и полярных координат.

4.Составить отчет по выполненной работе.

5.1. Общие сведения о разбивочных работах

Проектирование зданий, мостов ведется на топографических планах крупных масштабов (1:2000 – 1:500). Геодезические работы по определению на местности положения запроектированных на топографических планах инженерных сооружений называются разбивочными.

На строительной площадке известными методами создают геодезическую разбивочную сеть, вычисляют координаты ее пунктов и наносят на план. Для выполнения данной работы в качестве плановой разбивочной сети принимают теодолитный ход, координаты точек которого имеются в материалах расчетно-графической работы по составлению плана.

Разбивочные работы по перенесению на местность проектов сооружений по своим действиям обратны съемочным работам и выполняются способами прямоугольных и полярных координат, угловых и линейных засечек, створов, а также замкнутого треугольника и створно-линейным способом (прямого измерения по оси сооружения).

Перед производством разбивочных работ графическим, аналитическим или графо-аналитическим методами выполняют геодезическую подготовку проекта, цель которой вычислить геометрические элементы (горизонтальные углы, длины линий), определяющие взаимное плановое положение характерных точек здания, сооружения и пунктов, сторон разбивочной сети.

Геодезическую подготовку проекта в данной работе выполняют графоаналитическим методом. Исходными документами для подготовки данных разбивки являются: топографический план, на котором нанесены контур проектируемого здания прямоугольной формы с заданными размерами или ось моста с центрами береговых и промежуточных опор с проектными расстояниями между ними, а также координаты пунктов геодезической разбивочной сети.

В рассматриваемом далее примере проектные размеры здания приняты 48,00 х 24,00 м, а проектные расстояния между центрами опор – 24,00 м.

32

Методические указания к выполнению работы

5.2. Вычисление разбивочных элементов

5.2.1. Из ведомости вычисления координат точек теодолитного хода выписывают исходные координаты двух ближайших к проекту пунктов геодезической разбивочной сети, дирекционный угол линии между этими пунктами и ее длину.

5.2.2. На топографическом плане графическим методом определяют прямоугольные координаты точки А проекта – угла здания или центра береговой опоры моста и дирекционный угол стороны здания АВ или оси моста. Прямоугольные координаты точки А определяют так:

–на плане восстанавливают ближайшие к точке А линии координатной сетки;

–с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки определяют

с точностью плана приращения координат Х и У;

– вычисляют координаты точки А:

Координаты точки А записывают в графы 6 и 7 табл. 1 или 2. Дирекционный угол линии АВ определяют так:

–линию АВ продолжают до пересечения с ближайшей вертикальной координатной линией плана;

–с помощью геодезического транспортира измеряют её дирекционный

угол с точностью до 15′.

Результат записывают в графу 2 таблиц (в примере αА-В = 4° 00′). 5.2.3. По координатам точки А, дирекционному углу линии АВ и проект-

ным размерам здания или проектным расстояниям между центрами опор моста в табл. 1 или 2 по формулам прямой геодезической задачи вычисляют проектные координаты углов здания (В, С и D) или центров опор моста (В, С и D).

Современные инженерные калькуляторы имеют специальные клавиши, предназначенные для решения прямой и обратной геодезических задач. Это клавиши a и b в однострочных калькуляторах, клавиша Pol(и клавиша с запятой в двустрочных калькуляторах). При решении прямой геодезической задачи сначала вводят значение расстояния, затем дирекционный угол.

Пример решения прямой геодезической задачи по линии D–А (табл. 1):

– калькулятор Citizen SR-135: 48 a 274 b shift b 3.34831 ( Х) b – 47,88307 ( У);

33

Таблица 2

Вычисление проектных координат центров опор моста

5.2.4. Намечают расчетную схему определения разбивочных элементов, связывающих точки проекта с ближайшими пунктами геодезической разбивочной сети (рис. 17 и 18).

Рис. 17. Расчётная схема

Вынос в натуру проектных точек А и D – углов здания (см. рис. 17) предполагается способом полярных координат (положение точек В и С будет определено на местности линейными засечками с точек А и D).

34

Вынос в натуру проектных точек А и В – центров опор моста (см. рис. 18) предполагается способами прямой угловой засечки или полярных координат (разбивка точек С и D – опор моста будет выполняться с ближайших пунктов геодезической сети, расположенных на другом береге реки).

Рис. 18. Расчетная схема

5.2.5. Решая по координатам точек обратные геодезические задачи (табл. 3), вычисляют дирекционные углы линий с пунктов геодезической сети на точки проекта и их длины (горизонтальные проложения) по формулам:

При использовании таблиц или обычных калькуляторов по общей формуле вычисления α величину угла ориентирования определяют в пределах от 0° до 90°, т.е. румба r, тогда как дирекционный угол изменяется от 0° до 360°. Для получения правильной величины дирекционного угла необходимо обратить внимание на знаки приращений координат, определить геодезическую четверть, в которой расположена линия, и пользоваться формулами связи дирекционных углов и румбов линий, а именно:

35

При решении обратной геодезической задачи инженерные калькуляторы и электронные таблицы (Excel и др.) выдают не румб, а величину угла α в пределах ±180°. Если полученный угол имеет знак «минус», то к результату следует прибавить 360°. При решении сначала вводят Х, затем У.

Пример решения обратной геодезической задачи по линии 4-А (табл. 3):

– калькулятор Casio fx-82MS: Pol(15.55 , –115.23) = 116.274483 RCL tan – 82.31450665.

В двустрочных калькуляторах сразу прибавить к результату 360 нельзя. Сначала результат нужно записать в другой регистр памяти (например, в А), а затем вызвать содержимое этого регистра и прибавить 360:

shift RCL A (на табло будет F→A)

ALPHA A + 360 = 277.6854934 °′″ 277°41′7,78″ (или 277°41,1′).

Дирекционные углы вычисляют с точностью до 0,1′, а длины линий – 0,01 м. Графы табл. 3 заполняют исходя из расчетных схем (см. рис. 17 и 18).

Примечание: индекс 1 – исходный пункт геодезической разбивочной сети; индекс 2 – точка проекта здания, сооружения.

С целью исключения грубой ошибки (промаха) необходимо сравнить вычисленные α и d с их величинами на плане.

36

5.2.6 Согласно расчетным схемам (см. рис.17, 18) вычисляют проектные (разбивочные) горизонтальные углы как разность соответствующих дирекционных углов:

ß3А = α3-4 – α3-А = 83°25,0′ – 66°42,6′ = 16°42,4′;

ß3В = α3-4 – α3-В = 83°25,0′ – 55°48,3′ = 27°36,7′;

ß4А = α4-А – α4-3 = 277°41,1′ – 263°25,0′ = 14°16,1′;

ß4В = α4-В – α4-3 = 289°10,5′ – 263°25,0′ = 25°45,5′;

ß4D= α4-D – α4-3 = 280°16,0′ – 263°25,0′ = 16°51,0′.

Необходимо помнить, если уменьшаемое меньше вычитаемого, к первому необходимо прибавить 360°.

При ß нижний индекс – номер пункта геодезической разбивочной сети, на котором измеряется угол, верхний индекс – направление на проектную точку.

Вычислив горизонтальные углы при точках 3, 4, А, В и D, выполняют контроль: в замкнутой геометрической фигуре ∑ß должна быть равна теоретическому значению(см. рис.19).

5.3. Составление разбивочного чертежа

Результаты геодезической подготовки проекта отображают на разбивочном чертеже, который составляют в произвольном, но крупном масштабе (схематично и ориентированно). На разбивочном чертеже показывают взаимное расположение точек здания, сооружения и пунктов геодезической разбивочной сети, величины вычисленных разбивочных элементов – горизонтальных углов и длин линий, проектные размеры здания, сооружения (рис. 19).

Разбивочный чертеж является основным документом, по которому на местности выполняют геодезические разбивочные работы.

37

– для способа прямой угловой засечки

mß = mГРР ρ sin βA ;

d 2− + d 2−

3 A 4 A

– для способа полярных координат

При расчете точности принять mГРР =10 мм, а величину радиана ρ = 206265′′.

5.5.В отчете по работе приводят:

–исходные данные;

–расчетную схему;

–результаты вычисления разбивочных элементов;

–разбивочный чертеж;

–расчет точности;

–ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1.Что понимается под разбивкой здания, сооружения?

2.Какие документы являются исходными для составления проекта сооружения и подготовки геодезических данных для выноса его в натуру (на местность)?

3.Что означает выражение «геодезическая подготовка проекта»?

4.Перечислите методы геодезической подготовки проекта.

5.Как вычисляют проектные горизонтальные углы и расстояния?

6.Какими способами можно выполнить разбивку сооружения в плане?

7.Какова цель составления разбивочного чертежа и что показывают на нем?

39

6. Измерение площадей участков земной поверхности по картам и планам с помощью планиметра полярного

Задание

1.Изучить устройство планиметра и правила работы с ним.

2.Определить цену деления планиметра.

3.Измерить площадь участка, изображенного на карте или плане.

4.Составить отчет по работе.

Методические указания к выполнению работы

6.1. Устройство планиметра и правила работы с ним

Планиметр (от лат. planum – плоскость и … метр) – прибор для механического измерения площадей плоских фигур произвольной формы, изображенных на картах и планах, путем обвода их контуров. Планиметр полярный (рис. 20) состоит и двух рычагов; полюсного (1) и обводного (5). Рычаги соединяются при помощи шарикового наконечника (9) полюсного рычага, вставляемого в углубление (7) на каретке (6) обводного рычага.

Рис. 20. Планиметр полярный

Полюсный рычаг на другом конце имеет груз (2) с иглой, при помощи которой рычаг крепится на карте (плане) в точке, называемой полюсом. На обводном рычаге с одной стороны расположена передвижная каретка (6) со счетным механизмом, а с другой – увеличительное стекло (4) с точкой – обводным индексом и поводок (3).

40