Состав работ по обмерам памятников архитектуры сле
дующий:
•предварительное обследование памятника архитектуры, окружающей застройки и ландшафта;
•составление проекта производства обмерных работ;
•создание планово-высотной геодезической основы;
•обмерно-съемочные работы;
•камеральная обработка данных полевых работ;
•составление обмерных чертежей, а при необходимости - создание виртуальных изображений объекта.
По результатам обследования памятника архитектуры, окру жающей застройки и ландшафта разрабатывают проект про изводства обмерныхработ, в котором устанавливают необхо
димую точность выполнения обмеров, состав документации, стоимость, сроки. Определяют методы обмерно-съемочных работ и требуемые технические средства, места размещения пунктов планово-высотной геодезической основы, назначают программы компьютерной обработки полевых данных.
8.142. Нанесение нулевой линии на фасады и в интерьерах зданий
При архитектурных обмерах высоты точек удобно опреде лять относительно горизонтальной нулевой линии, которую обозначают метками на наружных и внутренних стенах по всему периметру здания. Высоту нулевой линии выбирают с расчетом удобства измерений. Например, нулевую линию вы носят на уровень чистого пола первого этажа или же на целое число метров (дециметров) ниже (выше) цоколя или оконного проема.
Нулевую линию на фасаде здания можно наиболее точно и просто обозначить с помощью выверенного нивелира и рейки. Пятку рейки совмещают с начальной меткой А нулевой линии 0 0 \, рейку прижимают к стене. Через зрительную трубу ни велира со станции Cm. 1 берут отсчет а по шкале рейки
(рис. 8.50). Затем рейку перемещают вдоль фасада в места предстоящих вертикальных промеров. В каждой точке, опу ская или поднимая рейку, по нивелиру добиваются отсчета а и
на уровне пятки рейки наносят на стену метку нулевой линии. До перестановки нивелира на следующую станцию Ст. 2 вы бирают связующую метку Е на продолжении 0\0^ нулевой
Рис. 8.50. Обозначение горизонтальной (нулевой) линии на фасаде здания посредством горизонтального луча нивелира:
• - метки горизонтальной линии
линии, проверяют отсчет а. Со Ст. 2 берут отсчет е по той же
рейке. Для контроля следует использовать две связующие мет ки. При значительном перепаде рельефа высоту нулевой линии изменяют для соответствующих частей зданий. Отметку нуле вой линии определяют относительно ближайших реперов.
В труднодоступных местах внутри сооружения нулевую линию можно определить с помощью несложного гидростати ческого нивелира (см. п. 6.5), действующего по принципу со общающихся сосудов, состоящего из стеклянных или прозрач ных пластмассовых трубок, соединенных гибким шлангом, заполненным однородной жидкостью (например, чистой во дой). Погрешность такого гидростатического нивелира дости гает 3-5 мм на расстояниях до 30-50 м.
8.143. Планово-высотная основа для выполнения архитектурных обмеров
Выполнение обмерных работ по определению габаритов объекта, их ориентации и высотного положения производится, как правило, в государственной или местной системе коорди нат и высот, поскольку при разработке проекта реконструкции объекта его планово-высотное положение необходимо увязать с существующей застройкой территории, ее вертикальной планировкой и с отметками существующих подземных комму никаций. Это требование особенно актуально при обмерных съемках архитектурных комплексов (дворцов, монастырей,
Рис. 8.51. Планово-высотное геодезическое обоснование обмерной съемки:
ПП5, ПП6 - пункты полигонометрии; 1, ..., 5 - пункты основного линейно-углового хода; Ста. 1, ..., Ств. 7 - створные пункты; 6, ..., 12 - пункты внутренних линейно угловых ходов
усадеб), подлежащих реконструкции и оснащению современ ными средствами поддержания безопасной жизнедеятельно сти их сотрудников или обитателей.
Методы создания планово-высотной геодезической основы для обмерных работ аналогичны применяемым при крупно масштабных топографических съемках застроенной террито рии, рассмотренным в гл. 7. Пример схемы плановой основы для съемки памятника архитектуры приведен на рис. 8.51. Основные опорные пункты представляют вершины замкнуто го линейно-углового хода 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 1 , проложенного
вокруг объекта. Ход привязан к исходным пунктам полигоно метрии ПП5 и ПП6 геодезической сети. Но координаты исход
ных пунктов можно определить с требуемой точностью и с помощью спутниковых приборов (см. п. 1.7).
Плановые координаты *, у опорных пунктов можно полу чить прокладкой теодолитного хода (см. п. 7.1). Отметки Н
опорных пунктов достаточно определить с точностью техни ческого нивелирования. С более высокой точностью и мень шими затратами труда и времени плановые и высотные коор динаты пунктов определяются с применением электронного
тахеометра для измерения сторон и углов хода, определения превышений (см. п. 7.4).
Относительно основных опорных пунктов и створных то чек прокладываются внутренние линейно-угловые ходы (см. рис. 8.51), обеспечивающие плановую геодезическую привяз ку внутренних опорных пунктов и, соответственно, внутрен них обмерных съемок объекта. Высотная привязка внутрен них опорных пунктов осуществляется так же, как и основных.
Геодезическая съемка контуров фасадов и интерьеров. Данная съемка производится относительно пунктов планововысотнош обоснования и состоит в определении координат углов здания, выступов стен, оконных и дверных проемов, маркерных знаков, точек внутренних конструкций и другими способами угловой засечки (теодолитом), полярных координат и линейной засечки (электронным тахеометром) (рис. 8.52). Указанные точки служат опорными для привязки к ним де-
Рис. 8.52. Определение пространственных координат опорных точек фасада способами прямой угловой засечкой и полярным:
А - контурная точка; М - маркерные знаки; 1 ,2 —опорные пункты геодезического обо снования; Ь - базис угловой и линейной засечек; Р|, (32, у - горизонтальные углы; D u D2 - полярные расстояния; v i, Vi - их углы наклона; d \,d i~ горизонтальные проложения
тальных обмерных абрисов и масштабирования фотоизобра жений. Отметки опорных точек определяют геометрическим и тригонометрическим нивелированием, а также промерами от нулевой линии.
Для определения пространственных координат точки А фа
сада (см. рис. 8.52) прямой угловой засечкой относительно пунктов 1 и 2 необходимо измерить горизонтальные углы Pi и Р2, а также углы наклона \ \ и v2. Длина Ъбазиса засечки (сто роны 1-2 хода) и ее дирекционный угол aj_2 известны. Из треугольника 1А\2 по теореме синусов найдем горизонталь ные расстояния dx= 1-А ,и d2 = 2-А ]:
d\ = 6 sin р2/ sinу; ck ^ sin P ] /sin у, |
(8.52) |
где у = 180° - Pi - Р2 . |
|
Дирекционные углы отрезков 1А\ и 2А \ равны |
|
а/-Л1 - а 1-2 _ Рь а2-А1 = а 1-2 + 180° + Р2 = а2-1 + р2 - |
(8.53) |
По формулам прямой геодезической задачи (см. п. 1.5) дважды вычисляем плановые координаты точки А (ее верти кальной проекции А])
x'A =xl +dl cosal_Al; |
у'А = ух +dxsina^ ,; |
1 |
» |
j |
» |
, • |
г (8.54) |
хА =х2 + d2cosa2_Al; |
yA =y2 +d2sma 2_AX;\ |
Отметка точкиА вычисляется с контролем по формулам:
H'A - H l+ d i tgvj; HA =H2 + d2tgv2. |
(8.55) |
Допустимые расхождения значений х’А и у'А; хА и уА; НА и НА составляют ±2 см в случае применения теодолита техни
ческой точности типа ТЗО - 4Т30П.
Плановые координатых, и у, точек фасада, например точки А, можно также рассчитать по формулам прямой угловой за
сечки - формулам Юнга. В них исходными данными служат координатыX] и_У1, х2 и у 2 базисных пунктов 1 и 2 , а также из меренные горизонтальные углы Pi и р2 (см. рис. 8.52). Форму
лы Юнга имеют вид:
хА =(xjCtgP2 - у , +X2 ctgp, +^2)/(ctgPi +ctgP2);l
УА = (Л CtgP2 +Xj + у2ctgPi - х2) / (ctgр, + ctgр2 ).J
Контроль правильности вычислений производится по одной из следующих формул:
х, = (Х2 ctgy ~ У2 + xi ctgP2 +Уа)1 (ctgp2 + ctg p2); |
У\ = ctSУ + |
^ ctgP2 —^ ) / (cts З2 + ctSP2)-J |
В случае применения электронного тахеометра, характери зующегося, например, угловой погрешностью ±5", линейной
± 5 мм в безотражательном режиме, точность координирова
ния точек фасада повышается, а затраты времени снижаются. Встроенное меню программ предусматривает уравнивание линейно-углового опорного хода, вычисление координат об мерных точек и других геометрических данных поверхностей объекта. При этом искомые величины индицируются на дис плее и записываются в карту памяти прибора для последую щей компьютерной обработки результатов съемки.
Вопросы и задания для самопроверки
1. В чем различие между зданиями и сооружениями? 2. Каковы назначение и содержание инженерных изысканий для строительства и роль геодезических изысканий в их составе? 3. Что называют трас сой сооружения линейного вида, как определяются углы поворота трассы и последовательно вычисляются дирекционные углы ее пря мых участков? 4. Даны: угол поворота трассы 0 П= 60° 30'; радиус круговой кривой R - 200 м. Вычислить главные элементы круговой кривой трассы. 5. Как выполняются пикетажные работы и съемка притрассовой полосы местности? 6 . Как выполняется техническое
нивелирование трассы и вычисляются отметки связующих и проме жуточных пикетных точек? 7. По каким данным и в каких масшта бах составляют продольный профиль трассы на примере автомо бильной дороги? 8 . Как на продольном профиле проектируют про
ектный профиль дороги, вычисляют уклоны его участков, отметки точек перелома и промежуточных точек, рабочие отметки и положе ние точек нулевых работ? 9. Каково назначение геодезической пла новой основы для строительства и какие ее виды существуют на тер ритории населенного пункта и на стройплощадке? 10. Как создается высотная основа для строительства? 11. Дайте определение главных, основных и дополнительных осей зданий и сооружений. 12. Опиши те технику выполнения основных элементов геодезических разби вочных работ. 13. Как построить горизонтальный угол с повышен ной точностью с помощью теодолита ТЗО? 14. Что называется ство ром и какими способами выносят точки в створ? 15. Назовите при
боры, обеспечивающие вертикальное проецирование точек способом вертикальной плоскости и вертикальным лучом, опишите процедуру проецирования. 16. Как и какими приборами передают строительные отметки на дно котлована и на монтажный горизонт? С какой допу стимой погрешностью? 17. Назовите способы выноса в натуру глав ных или основных осей зданий и дайте оценку их точности. 18. Ка ково назначение строительной обноски и как она используется при строительстве котлована и конструкций нулевого цикла? 19. Как вы числить геометрию и объем котлована? 20. Как и с какой точностью выполняется геодезическая разбивка дна котлована, фундаментов ленточных и под колонны? 21. Опишите передачу основных осей на монтажный горизонт способом вертикальной плоскости, прибором вертикального проецирования. 22. Как с помощью геодезических приборов производится установка в проектное положение колонн каркасного здания? 23. Каковы особенности геодезического обеспе чения строительства высотных зданий и башенных сооружений? 24. Каково назначение и содержание исполнительных съемок и ис полнительной документации в строительстве? 25. Как определить крен башенного сооружения угловымиизмерениями? 26. Каковы осо бенности геодезических изысканий инженерных сетей? 27. Опишите требования к точности высотного положения напорных водопроводов и самотечных трубопроводов. 28. Опишите способы геодезической съемки существующих подземных коммуникаций относительно тео долитного хода и существующих зданий. 29. Опишите методику по иска подземных коммуникаций индукционными трубокабелеискателями. 30. Раскройте причины смещений и деформаций зданий и со оружений, необходимость геодезического мониторинга смещений и деформаций объектов, методы измерения их осадки и крена, требо вания кточности соответствующих геодезических работ. 31. Каково назначение обмерных работ, какими методами они производятся?
32.С какойгеометрической точностьюследует выполнять обмерные работы в зависимости от заданного масштаба чертежей объекта?
33.Каково назначение геодезических работ в комплексе обмеров ар хитектурного памятника? 34. Как наметить на стенах здания «нуле вую линию», пользуясь нивелиром без применения рейки? 35. Оце ните сравнительные достоинства и недостатки известных вам мето дов обмеров зданий исооружений.
-------------------ГЛАВА 9 ---------------------
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗЫСКАНИЙ
ИПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ
9.1.Особенности инженерных изысканий для проектирования подземных коммуникаций
Подземные инженерные коммуникации (водопровод, газо провод, самотечная и напорная канализации, теплосети, сило вые электрокабели, кабели связи и др.) рассматриваются как объекты инженерного обустройства территории застройки. Поскольку подземные прокладки скрыты поверхностью зем ли, то для предупреждения их повреждений или вывода из строя, проведения технического обслуживания и ремонтных работ их положение должно быть достаточно точно отражено на планах и профилях подземных коммуникаций населенного пункта, промышленного предприятия и на соответствующих цифровых моделях местности и подземного хозяйства.
Проектирование сетей водоснабжения, канализации, газо проводов проходит две стадии:
•на первой стадии создается технический проект;
•на второй стадии выполняется рабочее проектирование с составлением рабочих чертежей.
Применяется также одностадийное технорабочее проекти рование, если для его осуществления имеются все необходи мые топографо-геодезические, инженерно-геологические, ги дрологические, санитарные и другие данные.
Для обеспечения проектных работ нужны полноценные материалы, собираемые в процессе геодезических инженер ных изысканий комплексного характера. Изучаются экономи
ческие, природные и другие условия намечаемого строитель ства сетей с целью принятия технически правильного и эконо мически целесообразного решения проекта.
Геодезические изыскания трасс подземных коммуника ций. На стадии проектирования геодезические изыскания трасс
подземных коммуникаций являются частью комплексных ин
женерных изысканий, включающих изыскания экономические, гидрологические, инженерно-геологические, санитарные обсле
дования. Гидрологические изыскания проводят на источниках водоснабжения (водоемах, водотоках, подземных залежах) и на территориях, подбираемых для приема, обеззараживания и возврата в использование сточных вод, в местах пересечения трассой водных препятствий.
Инженерно-геологические изыскания необходимы для опре деления строительных характеристик грунта для всей трассы. Санитарные обследования нужны для выявления условий, при которых варианты размещения площадей для приема и переработки сточных вод не нарушат общего санитарного и экологического состояния прилегающей территории. Следует помнить, что сброс сточных и канализационных вод в реки и естественные водоемы запрещен законом. Поэтому на пред приятиях должно действовать водооборотное водоснабжение по замкнутому циклу с многократной водоочисткой.
Строительные нормы по инженерным изысканиям для стро ительства БНБ 1.02.01-96 [22] распространяются на все виды инженерных изысканий и устанавливают основные требова ния к организации и проведению инженерных изысканий на всех стадиях проектирования, при строительстве и эксплуата ции инженерных подземных сооружений.
При отсутствии инженерно-топографических планов под земных коммуникаций, недостаточной их полноте или точности предусматривается съемка их подземных и наземных составля ющих. До начала работ необходимо собрать все документы, от носящиеся к задачам съемки и установить возможность их ис пользования. Полевые работы начинаются с отыскания на местности по внешним признакам местоположения и назначе ния существующих подземных коммуникаций. При их обследо вании определяют:
•по водопроводу - материал и наружный диаметр труб; назначение (хозяйственное, хозяйственно-питьевое);
•по канализации - характеристику сети (самотечная, на порная) и назначение (бытовая, производственная, дождевая); материал и диаметр труб (внутренний - для самотечных, на ружный - для напорных сетей);
•по теплосети - тип прокладки (канальная или бесканальная), тип канала (проходной, полупроходной, непроходной); материал и внутренние размеры канала; количество и наруж ный диаметр труб;
•по газопроводу - наружный диаметр и материал труб; давление газа.
При съемке подземных коммуникаций должны быть выяв
лены и нанесены на план:
•по водопроводу - ось трубопровода, углы поворота, вво ды в дома, выпуски, центры люков колодцев, водозаборные и питьевые колонки, пожарные гидранты и поливочные краны;
•по канализации - ось коммуникации, бесколодезные по вороты, центры люков колодцев и камер, выводы из домов, ре шетки дождеприемников, аварийные выпуски;
•по теплосети - оси трубопроводов, углы поворота, вводы
вздания и выводы, центры люков камер, места выхода на по верхность;
•по газопроводу - ось трубопровода, углы поворотов, ме ста вводов в дома, места выходов на поверхность, центры лю ков колодцев и крышек коверов, газорегуляторные пункты.
9.2. Схемы устройства сетей водоснабжения, канализации и газоснабжения
Водопроводные сети состоят из трубопроводов, сооруже
ний и устройств, обеспечивающих функционирование водо снабжения хорошего качества в необходимом количестве. Си стема инженерных сооружений водоснабжения (рис. 9.1) вклю чает, как правило, следующие объекты:
• сооружения для забора воды из природных источников (открытых или подземных);
Рис. 9.1. Схема водопровода из открытого (а) и закрытого (б) водоисточников:
1 - водозабор; 2 - береговой водоприемник; 3 - насоснал станция; 4 - водоочистные сооружения; 5 - подземный резервуар чистой воды; б - насосная станция; 7 - водона порная башня; 8 - водораспределители; 9 - шахтный колодец и насос; 1 0 - водовод
