Министерство образования Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
Кафедра «Технологии и организации строительства» БИТТУ
Черкозьянов А.Т .
Землянский А. А.
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ
Раздел 1. Основы геодезии
Конспективное пособие для студентов специальности ПГС
всех форм обучения
г. Балаково - 2001 г.
ВВЕДЕНИЕ
П р е д м е т и з а д а ч и г е о д е з и и
Geo – земля, dazio – делить: земледеление. Возникла в древнем Египте, 6000 лет до н. э., при восстановлении границ землепользований, ежегодно уничтожаемых разливом реки Нил, и в гидротехническом строительстве (орошение, строительство каналов и т. п.).
Дальнейшее развитие геодезии в древней Греции. В 6 веке до н. э. Героном написаны два учебника по геодезии: диоптрика и планиметрия. В диоптрике Герон вводит единицу угловых измерений градус – 1/360 часть окружности, которая и в настоящее время входит в международную систему измерений (СИ). Возникает теоретическое обоснование Геодезии в виде геометрии: Geo – земля, metrio – мерить. В школе Платона выдвигается гипотеза о шарообразности Земли. Тогда считалось самым совершенным телом шар. И на этом основании «…все в мире прекрасно, но самым прекрасным является Земля, стало быть она шар». Но уже в 230 году до н. э. Эратосфен, директор Александрийской библиотеки,определяет радиус земного шара (в египетских стадиях – ед. линейных измерений), использую достижения геодезии и астрономии.
В современном понимании Геодезия – наука об измерениях на земной поверхности, математической обработки результатов измеренийи оценки их точности.
Геодезические измерения: угловые, линейные, высотные (нивелирование)
Геодезические приборы: теодолиты; ленты, рулетки, дальномеры; нивелиры
Координатные оси, относительно которых ведутся измерения: отвесная линия (направление силы тяжести в данной точке) и горизонтальная линия (перпендикулярно отвесной линии в данной точке), которые строятся отвесом и уровнем, рис. 1.
Рис.1. Схема построения координатных осей
В геодезии важны не результаты вычислений а их функции, например положение точек в пространстве в заданной системе координат, рис.2: т. А (х,у,Н) = f (угловых, линейных, высотных измерений).
Математическая обработка результатов измерений (вычисление функций) может вестись на микрокалькуляторе (МК), ЭВМ с программным обеспечением.
Любое измерение абсолютно точно не выполнить. Речь может вестись только о степени приближения к истинному значению. Поэтому кроме результата измерения lдолжна указываться степень доверия к нему0(предельная погрешность измерения) с доверительной вероятностьюр (р = n / N - отношение числа случаев с заданными свойствами ко всем случаям, 0 р 1):
l , 0 , p (1)
Например, = 13012.5’ ,пред =1.0' , р = 0.997 (99.7) и трактуется как 13011.5'13013.5’ c доверительной вероятностью р=0.997.
Рис. 2. Пример функции измеренных величин
Оценка точности результатов измерений и вычислений ведется на основе способа наименьших квадратов Гаусса.
Задачи геодезии, которые решаются на основе геодезических измерений: 1) определение формы и размеров Земли и ее внешнего гравитационного поля Земли; 2) построение на всей территории страны геодезической опорной сети: 3) картографирование земной поверхности; 4) обеспечение геодезическими данными строительства инженерных сооружений – «Инженерная геодезия».
О с н о в н ы е з а д а ч и и н ж е н е р н о й г е о д е з и и
На стадии инженерно-строительных изысканийзадачи инженерной геодезии: составление топографических планов строительных участков, продольных профилей линейных сооружений, необходимых для проектирования горизонтальной и вертикальной планировки. (Продольный профиль - уменьшенное изображение на бумаге вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению).
На стадии проектирования: подготовка данных для переноса проекта на местность и разбивка и закрепление на ней основных осей сооружений.
На стадии строительства: обеспечение геометрической точности строительства (терминология по ГОСТу).
На стадии эксплуатации: определение деформаций сооружений.
С в я з ь г е о д е з и и с д р у г и м и д и с ц и п л и н а м и
Геодезия имеет тесную связь со многими научными дисциплинами. Математика является основой обработки и анализа результатов измерений. Вычислительная техника – основа автоматизации вычислительных работ. Начертательная геометрия – основа методов проекций, применяемых в геодезии.
Знания инженерной геодезии необходимы при изучении курсов: технология строительных процессов; архитектура зданий и градостроительство На стадии строительства инженерная геодезия является составной частью технологии и организации строительного производства.