- •Министерство образования и науки украины донецкий национальный технический университет
- •Инженерная геодезия
- •Утверждено на заседании
- •Содержание
- •1.2.6.Проектирование площадки с соблюдением баланса
- •1.3.5.3.1. Общие сведения……….…………….……….……175
- •1.4.2.1.1.Общие сведения .……….………………………….194
- •1.5.2.Классификация деформаций оснований зданий и
- •1.5.4.Геодезические знаки, используемые для измерений
- •1.5.5.1.Общие сведения…………….………..……………....………….309
- •1.5.6.Линейно-угловые построения для наблюдения за
- •1.5.6.2.1.Общие сведения……………………………………322
- •2.1. Инженерные изыскания …………………………………………338
- •2.1.5. Разбивка примыканий и пересечений автомобильных
- •2.1.8. Геодезические работы при гидротехнических
- •2.1.8.2.1. Общие сведения …………………………………420
- •2.1.9.1. Общие сведения…………………………………………408
- •3.7.2.Расчет ошибок отдельных видов геодезических работ на
- •3.16.4.Определение правильности положения колец в плане
- •Введение предмет и задачи курса «инженерная геодезия»
- •Литература
- •1.1.1.2.Съемочная геодезическая сеть
- •1.1.1.3.Составление проекта теодолитных ходов
- •1.1.2.Городская полигонометрия и инженерно- геодезические сети
- •1.1.2.1.Общая характеристика сетей
- •1.1.2.2.Полигонометрические знаки
- •1.1.2.3.Передача координат на полигонометрические знаки
- •1.1.2.4.Измерение углов и длин при отсутствии видимости между точками
- •1.1.2.5. Метод редукции при линейных измерениях
- •1.1.3. Геодезические разбивочные опорные сети
- •1.1.3.1. Общие сведения
- •1.1.3.4.Четырехугольник без диагоналей
- •1.1.3.5. Геодезические засечки с параллактическими углами
- •1.1.4. Геодезическая строительная сетка
- •1.1.4.1. Назначение строительной сетки и ее точность
- •1.1.4.2. Проектирование строительной сетки
- •1.1.4.3. Способы детальной разбивки строительной сетки
- •1.1.4.3.1. Осевой способ
- •1.1.4.3.2. Способ редуцирования
- •1.1.4.4. Методы определения координат пунктов строительной сетки
- •1.1.4.5.Оценка точности построения строительной сетки
- •1.1.4.6. Контрольные измерения строительной сетки
- •1.1.4.7. Перевычисление координат
- •1.1.4.8. Определение высот пунктов строительной сетки
- •1.1.4.9. Методы построения сетей второго порядка
- •1.1.4.9.1.Полигонометрия
- •1.1.4.9.2. Метод четырехугольников без диагоналей
- •1.1.4.9.3. Микротриангуляция
- •1.1.4.9.4. Метод геодезических засечек
- •1.1.4.9.5. Микротрилатерация
- •1.1.4.9.6.Метод линейных геодезических засечек
- •1.2. Инженерно- геодезическое проектирование
- •1.2.1.Общие сведения о проектировании
- •1.2.1.1. Проект и его содержание
- •1.2.1.2.Геодезическая подготовка проектов для выноса в натуру красных линий в плане
- •1.2.1.3. Геодезическая подготовка проекта для выноса зданий от красных линий
- •1.2.2. Геодезическая подготовка для разбивки зданий способом перпендикуляров
- •1.2.3. Вынос на местность красных линий по заданным промерам от осей проезда
- •1.2.4. Вертикальная планировка площадки строительства методом проектных горизонталей
- •1.2.5.Составление проекта вертикальной планировки
- •1.2.6. Проектирование площадки с соблюдением баланса земляных работ
- •1.2.7. Подсчет объемов земляных работ
- •1.2.8. Проектирование наклонной плоскости без соблюдения баланса земляных работ
- •1.2.9. Условные обозначения, используемые при составлении проекта вертикальной планировки
- •1.3.1. Общие сведения о разбивочных работах
- •1.3.2. Способы разбивочных работ
- •1.3.3. Влияние исходных данных на точность плановой разбивки точек сооружений
- •1.3.4. Элементы разбивочных работ
- •1.3.5. Технология разбивочных работ
- •1.3.5.3.1. Общие сведения
- •1.3.5.3.2. Разбивка основных осей и их закрепление
- •1.3.5.3.3. Детальные геодезические разбивочные работы
- •1.2. Инженерно- геодезическое проектирование
- •1.2.1.Общие сведения о проектировании
- •1.2.1.1. Проект и его содержание
- •1.2.1.2.Геодезическая подготовка проектов для выноса в натуру красных линий в плане
- •1.2.1.3. Геодезическая подготовка проекта для выноса зданий от красных линий
- •1.2.2. Геодезическая подготовка для разбивки зданий способом перпендикуляров
- •1.2.3. Вынос на местность красных линий по заданным промерам от осей проезда
- •1.2.4. Вертикальная планировка площадки строительства методом проектных горизонталей
- •1.2.5.Составление проекта вертикальной планировки
- •1.2.6. Проектирование площадки с соблюдением баланса земляных работ
- •1.2.7. Подсчет объемов земляных работ
- •1.2.8. Проектирование наклонной плоскости без соблюдения баланса земляных работ
- •1.2.9. Условные обозначения, используемые при составлении проекта вертикальной планировки
- •1.3.1. Общие сведения о разбивочных работах
- •1.3.2. Способы разбивочных работ
- •1.3.3. Влияние исходных данных на точность плановой разбивки точек сооружений
- •1.3.4. Элементы разбивочных работ
- •1.3.5. Технология разбивочных работ
- •1.3.5.3.1. Общие сведения
- •1.3.5.3.2. Разбивка основных осей и их закрепление
- •1.3.5.3.3. Детальные геодезические разбивочные работы
- •1.4.1. Подземные коммуникации
- •1.4.2. Геодезические работы на нулевом цикле
- •1.4.2.1.1. Общие сведения
- •1.4.2.1.2. Возведение монолитных фундаментов
- •1.4.2.1.3. Устройство сборных железобетонных фундаментов
- •1.4.2.1.4. Свайные фундаменты
- •1.4.2.1.5. Фундаменты под колонны
- •1.4.2.1.6. Исполнительная съемка фундаментов
- •1.4.3. Геодезические работы при возведении наземной части зданий
- •А) Плановая разбивочная сеть на исходном горизонте
- •1.4.3.5.1. Контроль геометрических параметров сборных конструкций
- •Выверка конструкций
- •1.4.3.5.2. Монтаж и выверка колонн, исполнительная съемка колонн
- •Исполнительная съемка колонн
- •1.4.3.5.3. Монтаж и выверка панелей, исполнительная съемка панелей
- •1.4.3.5.4. Сборные железобетонные многоэтажные здания
- •Создание плановых сетей
- •Создание каркасных опорных и разбивочных сетей
- •1.4.3.5.5. Крупнопанельные и крупноблочные здания
- •Поэтажная геодезическая основа сборных высотных зданий
- •1.4.3.5.6. Каркасно-панельные здания
- •Технологическая увязка монтажных геодезических работ на этажах
- •1.4.4. Геодезические работы при монтаже оборудования
- •1.4.4.2. Выверка прямолинейности
- •1.4.4.3. Выверка соосности
- •1.4.4.4. Выверка горизонтальности
- •1.4.4.5. Выверка вертикальности
- •1.4.4.6. Выверка наклона
- •Установка
- •Геодезический контроль монтажа, съемка и рихтовка подкрановых путей
- •1.5.3. Основные причины деформаций
- •Осадочные марки
- •1.5.5.1. Общие сведения
- •1.5.6.Линейно-угловые построения для наблюдения за деформациями
- •1.5.6.1. Виды специальных сетей и особенности их построения
- •1.5.6.2.1.Общие сведения
- •1.5.6.2.3.Схемы створных измерений
- •1.5.7.Автоматизация наблюдений за деформациями зданий и сооружений
- •1.5.8.Особенности наблюдений за деформациями высотных зданий и сооружений
- •2. Линейные и гидротехнические объекты
- •2.1. Инженерные изыскания
- •2.1.1. Полевое трассирование
- •2.1.1.9. Разбивка поперечных профилей (строительных поперечников)
- •2.1.1. Геодезическое обеспечение проектирования и строительства автомобильных и железных дорог
- •2.1.3. Виражи на автомобильных дорогах
- •2.1.4. Серпантины
- •2.1.5. Разбивка примыканий и пересечений автомобильных дорог
- •2.1.6. Железные дороги
- •Строение земляного полотна железной дороги
- •2.1.7. Съемка железнодорожных путей
- •А) Способ эвольвентных разностей
- •2.1.8. Геодезические работы при гидротехнических изысканиях
- •2.1.8.2.1. Общие сведения
- •Известно, что в нивелировании
- •После подстановки формулы (а) в (12) получим рабочую формулу
- •2.1.9. Топографо-геодезические работы на водохранилищах
- •2.1.9.1. Общие сведения
- •В) Стереофотограмметрический метод
- •3.Подземные сооружения
- •3.1. Назначение и способы возведения подземных сооружений
- •3.2. Понятие о габарите и форме поперечных сечений
- •3.3. Назначение геодезических работ при проектировании и строительстве туннелей
- •4. Способы проектирования трассы тоннеля
- •Геометрический способ
- •Аналитический способ
- •3.4.1. Основные элементы трассы в плане и профиле
- •1) Расчет координат пикетов через центральные углы
- •2) Вычисление координат по стягивающим хордам
- •3.8.Расчет необходимой точности измерений
- •3.8.1.Туннельная триангуляция
- •3.8.3. Точность ориентирования подземной основы
- •3.8.4. Точность подземной полигонометрии
- •3.8.5. Точность высотного обоснования
- •3.9.1.2. Способ створа двух отвесов
- •3.9.1.4. Способ шкалового примыкания к отвесам
- •3.9.1.5. Способ оптического клина
- •3.9.1.6. Способ поляризации светового потока
- •3.9.1.7.Автоколлимационный способ
- •3.9.1.8. Гироскопическое ориентирование
- •3.9.1.10. Ориентирование способом соединительного треугольника
- •3.9.1.10.1. Геометрическая схема ориентирования
- •3.9.1.10.2.Оптимальная форма соединительного треугольника
- •3.9.1.10.5. Косвенный способ примыкания к отвесам в подземной выработке
- •3.9.1.10.6.Уравнивание соединительного треугольника
- •3.11. Геометрическое нивелирование в подземных выработках
- •Р исунок 4
- •3.13. Закрепление знаков подземной полигонометрии
- •3.13. Измерения в подземной полигонометрии .
- •2) Измерения углов
- •3.14. Измерения в подземной полигонометрии
- •2) Измерения углов
- •3.15. Вынесение оси трассы в натуру
- •3.16.3. Определение опережения и укладка колец на кривых
- •3.16.4.Определение правильности положения колец в плане и в профиле
- •3.17.Геодезические работы при укладке железнодорожных путей в тоннеле
1.4.4.4. Выверка горизонтальности
При выверке горизонтальности конструкций (опорных плит, валов и т.п.) определяют отметки характерных точек оборудования. Такими точками обычно являются верх плиты, образующей цилиндра вала, шейки подшипника и др.
В настоящее время в практике монтажных работ для выверки горизонтальности (вертикальности и прямолинейности) используют контрольную (поверочную) линейку длиной от 1 до 6 м и накладной уровень с ценой деления 0,05—0,1 мм/1 м. Линейку устанавливают только на обработанную поверхность.
Форма основания уровня зависит от формы выверяемой конструкции. Так например, для выверки горизонтальности валов, роликовых транспортеров удобен уровень с призменным основанием (рис. 33).
Уровень с плоским, особенно с рамным основанием (рис. 34), содержащий два взаимно перпендикулярных уровня с микрометрической головкой, можно использовать не только для выверки горизонтальности и вертикальности, но и для контроля параллельности и перпендикулярности плоскостей (граней) конструкции.
Горизонтальность конструкций с размерами более 3 м эффективно контролировать при помощи нивелирования (геометрического и гидростатического).
Рис.33.Уровень с призменным основанием: 1-цилиндрический уровень; 2-винт микрометра; 3-основание.
Для нивелирования недоступных маркированных точек оборудования, особенно в процессе эксплуатации, удобно использовать широкопредельный оптический микрометр с зенит-прибором. Микрометр состоит из пентагонального зеркала, закрепленного на вертикальной направляющей — зубчатой рейке, с которой в постоянном зацеплении находится барабан со шкалой. Один оборот барабана соответствует цене деления нивелирной рейки (5 или 10 мм). Число оборотов барабана фиксирует счетчик оборотов. В результате создается возможность измерения величины смещения визирной линии нивелира по высоте в диапазоне до 50—70 мм с точностью 0,01 мм. Такая конструкция нивелира разработана в КИСИ Н.И. Тарасенко.
Рис. 34. Уровень с рамным основанием:
1 — винт микрометра; 2 — основание; 3 — цилиндрический уровень
В
массовом монтажном производстве вместо
нивелира часто используют теодолит с
компенсатором при вертикальном круге.
В теодолите типа Theo010 В погрешность
приведения визирной оси по месту нуля
в горизонтальное положение составляет
не более 2",
что
при работе в радиусе 20 м дает погрешность
не более 0,2 мм. В этой связи перспективно
создание комплексного прибора
теодолит-нивелира со зрительной трубой,
снабженной компенсатором, который
можно включать при горизонтальном
положении трубы и пользоваться как
нивелиром, и выключать (арретировать),
когда прибор работает как теодолит.
Нивелируемые точки оборудования выбирают, как правило, в узлах сопряжения конструкций, на опорных частях, в местах ожидаемого наибольшего прогиба (между опорами), в характерных сечениях и т.п. Расстояние между нивелируемыми точками колеблется от 1—2 м на опорных плитах оборудования (реактор, насос) до 5—10 м на направляющих и подкрановых путях. На опорных кольцах нивелируемые точки выбирают симметрично на диаметрах (по 4, 8, 12 или 16 точек) на ближней и дальней кромке, на направляющих — симметрично в одном сечении, ярусе и т.п. Отметки точек определяют, как правило, с одной станции (от одного горизонта) при несоблюдении равенства расстояний до задней, передней и промежуточных точек. Это обстоятельство обусловливает жесткие требования к юстировке нивелира (допускается погрешность непараллельности линии визирования и оси уровня 5—10"), к производству измерений на малой высоте прибора с короткими рейками, шлифовке мест установки реек, оборудованию реек шлифованными опорными пятками, использованию широкопредельного микрометра для наведения зрительной трубы на один и тот же штрих рейки и др.
Основными погрешностями нивелирования являются: тур — приведения линии визирования в горизонтальное положение, тнав — наведения углового биссектора на штрих рейки, тs — неравенства расстояний до реек (разность плеч), то — отсчета по микрометру, mр — установки рейки.
Влияние первых трех погрешностей можно рассчитать по формулам:
; ; ,
где — цена деления уровня; s — расстояние до рейки; (s2 — s1) — разность расстояний до задней и передней реек; vy, vн— увеличение оптической системы контактного уровня и зрительной трубы нивелира; I — угол непараллельности визирной оси и оси уровня.
Погрешности то и тр принимаются равными 0,05 и 0,1 мм.
Общую погрешность взгляда и превышения рассчитывают по формулам
.
Последняя формула учитывает погрешности взглядов на две рейки и измерение превышений дважды (по основной и дополнительной шкалам).
Следует подчеркнуть, что точность прецизионного нивелирования в большой мере зависит от условий выполнения измерений. Для монтажной площадки характерно большое скопление металлических конструкций, подвергающихся летом сильному солнечному нагреву, а зимой большому охлаждению (температура металла, как правило, на 4—6 °С выше летом и ниже зимой, чем температура воздуха) и являющихся источником рефракционных искажений. П.В. Павлив разработал метод механического учета рефракции в турбулентной атмосфере путем наведения углового биссектора сетки на нижнее изображение колеблющегося штриха, а не на ось симметрии колебания этого штриха (середина между нижним и верхним изображением), как это принято в настоящее время. Способ позволяет не только повысить точность нивелирования в турбулентной атмосфере, но, главное, производить работы в течение всего дня.
При монтажных работах для выведения контролируемых точек на заданный проектный уровень используют подкладки, винтовые домкраты, гидравлические подъемники. Контроль высоты подъема производят нивелиром по рейке или при помощи индикаторной подставки, включающей опорную плиту, стойку, консоль и индикатор часового типа. Для укрепления на конструкции оборудования опорная плита подставки снабжена магнитным основанием. Для нивелирования направляющих машин, особенно в процессе эксплуатации, применяют различные конструкции гидростатических профилографов. В Японии для нивелирования конструкций небольшой протяженности применяют профилограф, схема действия которого состоит в следующем. Параллельно с исследуемой поверхностью устанавливается лоток с жидкостью, создающей искусственный горизонт — поверхность относимости. По направляющей перемещается каретка, снабженная шпинделем с измерительным наконечником, контактируемым с исследуемой поверхностью. Вертикальные перемещения измерительного наконечника передаются через изоляционные пластины и колонки на диск, являющийся одной из обкладок конденсатора. Другой обкладкой конденсатора служит поверхность жидкости. Разность уровней определяется по разности измеренных емкостей. Высокая чувствительность емкостных преобразователей обеспечивает высокую точность измерения малых превышений.