Определение разбивочных элементов графическим способом

Геодезические разбивочные работы.

Общие сведения. Железные дороги, мосты, тоннели, промышленные и гражданские здания проектируют, используя планы местности крупного масштаба. На плане вычерчивают очертания сооружения, а при необходимости и отдельные его части. Приступая к строительству, составленный проект необходимо перенести на местность.

Определение и закрепление на местности точек, линий и плоскостей, определяющих плановое и высотное положение сооружения и его размеры, называют разбивкой сооружения, или вынесением проекта в натуру.

Положение проектных точек сооружения устанавливают, используя существующие на местности точки, координаты которых известны. Такими точками чаще всего являются пункты геодезической сети, но могут быть использованы также и построенные ранее сооружения.

Основными этапами работ, выполняемых для вынесения проекта сооружения в натуру, являются:

– создание геодезической разбивочной сети;

– геодезическая подготовка проекта;

– разбивочные работы непосредственно в ходе строительства;

– геодезический контроль строительно-монтажных работ.

Создание геодезической разбивочной сети. Основой для разбивочных работ служит создаваемая на территории строительства геодезическая разбивочная сеть. Вид этой сети зависит от характера местности, формы и размеров сооружения, требуемой точности вынесения проекта на местность.

Так, плановой разбивочной сетью при строительстве железной дороги служит проложенный вдоль ее трассы теодолитный ход.

Для строительства моста создают специальную разбивочную сеть в виде линейно-угловой сети, пункты которой располагают на берегах реки и островах.

Разбивочную сеть для строительства тоннеля создают как тоннельную триангуляцию или полигонометрию и опирающуюся на нее подходную и подземную полигонометрию.

При крупном промышленном строительстве разбивочную сеть проектируют на генплане, а затем переносят на местность в виде строительной сетки – системы квадратов и прямоугольников, стороны которых кратны 100 или 250 м и параллельны осям основных зданий (рис. 14.1). Так же направлены и координатные оси x, y местной системы координат. Наличие закрепленной на местности строительной сетки существенно упрощает последующие разбивочные работы.

Для создания высотной геодезической основы на строительной площадке закладывают постоянные и временные рабочие реперы. Для определения их отметок от реперов государственной нивелирной сети к рабочим реперам прокладывают ходы геометрического нивелирования.

Рис. 14.1 Строительная сетка:

а – схема; б – вынос на местность точек способами прямоугольных координат и створов

Создавать разбивочную сеть должен заказчик строительства, и выполняется эта работа на этапе изысканий. В начале строительства созданную сеть (закрепленные на местности пункты и реперы, каталог их координат и высот) представитель заказчика передает по акту представителю строительной организации.

Геодезическая подготовка проекта для выноса его на местность.

Задачей геодезической подготовки проекта является разработка конкретных способов разбивки сооружения на местности, выбор средств и методов измерений, определение необходимой точности работ. При этом составляют разбивочные чертежи и вычисляют разбивочные элементы.

Разбивочный чертеж показан на рис. 14.2, где А и В — пункты геодезической разбивочной сети. Вынесение на местность угла здания Р проектируется выполнить путем построения на местности горизонтального угла β и отложения по стороне угла отрезка длиною d.

Разбивочные элементы — углы и расстояния – рассчитывают по координатам точек. Так, по формулам обратной геодезической задачи (см. ч. I, п. 3.2), зная координаты (x_B, y_B, x_P, y_P) точек B и P, вычисляют разбивочное расстояние d и дирекционный угол a_BP направления из точки B в точку P. Разбивочный угол b вычисляют как разность дирекционных углов:

При расчете разбивочных элементов используют координаты двух видов точек — координаты существующих пунктов разбивочной сети (на рис. 14.2 это пункты A и B) и координаты проектных пунктов (точка P). Координаты пунктов разбивочной сети известны, они имеются в каталоге координат пунктов геодезической сети. Координаты проектных пунктов берут из материалов проекта, пользуясь одним из следующих способов.

Рис. 14.2 Вынос на местность точки P

Графический способ. Координаты проектных точек определяют по генплану со средней квадратической погрешностью m = δ·М, где δ = = 0,2 мм – точность графических измерений; М — знаменатель масштаба генплана.

Аналитический способ. Координаты проектных точек вычисляют. Аналитический способ применяют, когда положение проектных точек жестко связано с положением других точек, координаты которых заданы. Например, проектом заданы координаты начала мостового перехода, направление оси моста и расстояния между центрами его опор. По этим данным рассчитывают проектные координаты центров всех опор.

Графоаналитический способ. Координаты одних точек снимают с плана графически, а координаты остальных точек по этим координатам вычисляют. Например, для разбивки улицы населенного пункта координаты угла одного здания определяют графически, а координаты других вычисляют, так чтобы все они оказались на одной прямой.

Геодезическую подготовку проекта выполняют на этапе проектирования сооружения.

Результатом геодезической подготовки проекта являются разбивочные чертежи, на которых показывают пункты геодезической сети, проектные точки сооружения и рассчитанные разбивочные элементы. При значительном объеме материалов их представляют в виде сводного документа – проекта производства геодезических работ (ППГР).

Разбивочные работы. Разбивочные работы выполняются специалистами строительной организации непосредственно в ходе строительства.

В разбивочных работах различают два этапа – разбивку главных осей сооружения и детальную разбивку.

Разбивка главных осей сооружения. Главными осями являются:

у линейного сооружения — закрепленная на местности трасса:

у опоры моста – ее продольная и поперечная оси;

у зданий – оси наружных стен.

Разбивку главных осей выполняют, как правило, измерениями от пунктов геодезической сети или от существующих сооружений.

Детальная разбивка сооружения выполняется от главных его осей. Так, разбивку земляного полотна дороги выполняют измерениями от закрепленной ее оси, разбивку опорных частей на мостовой опоре — измерениями от ранее разбитых осей опоры – продольной и поперечной.

Детальную разбивку выполняют, как правило, с более высокой точностью, так как она должна обеспечить точное взаимное положение отдельных частей сооружения. Точность детальной разбивки зависит от требований к точности строительно-монтажных работ, которая регламентируется соответствующими строительными нормами и правилами. Считается, что разбивку надо выполнять так, чтобы средние квадратические погрешности m_геод, вносимые геодезическими разбивочными измерениями, были пренебрежимо малы по сравнению с допусками d_стр на точность строительно-монтажных работ. Обычно при расчетах принимают

Требования к точности отдельных видов строительно-монтажных работ различны. Так, точность земляных работ — 2–3 см; бетонных работ — 4–5 мм; монтажа типового оборудования — 1–2 мм; монтажа уникального оборудования 0,5–0,05 мм.

Геодезический контроль точности строительно-монтажных работ.

В процессе строительства по мере завершения этапов работ проводятся исполнительные съемки — геодезический контроль точности выполненных работ. Определяют точные размеры и фактическое положение в плане и по высоте построенных элементов сооружения. По результатам измерений составляют акты и исполнительные чертежи, аналогичные содержащимся в проекте сооружения рабочим чертежам, но с показом на них и проектных, и фактических размеров. Перечень частей сооружения, подлежащих исполнительной съемке, устанавливается проектом строительства.

Источник

Расчет разбивочных элементов в геодезии

Практически каждое строительство начинается с составления чертежа будущего объекта и проведения разбивочных работ, задачей которых является перенос на местность основных элементов проектной документации.

После установки местоположения точек, выставляются соответствующие метки, указывающие точное место возведения зданий и сооружений. Для обеспечения максимальной точности переноса точек, специалисты строят проектные углы и откладывают расстояния, переносят отметки и уклоны.

Способов проведения разбивочных работ есть немало, выбор зависит от условий местности, типа и габаритов конструкций, точности перенесения точек.

Способы разбивочных работ

Боковое нивелирование

Применяется для выноса осей в процессе проведения детальной разбивки и при установке конструкций в проектное положение.

Пересечение проектной точки К с конструкцией рассчитывается следующим образом. От точек А и В откладываются равные отрезки l для получения точек А’, В’ и линии А’В’. Над точкой А’ выставляется теодолит и наводится на точку В’. К горизонтальной конструкции прикладывается рейка и перемещается так, чтобы отсчет по ней был равен l. Пятка рейки даст положение точки К. Также определяется и положение точки К’.

Способ полярных координат

Используется при разбивке сооружений с пунктов теодолитных и полигонометрических ходов, если расстояние между исходными и выносимыми точками небольшое.

Положение точки К на местности определяется при откладывании от линии АВ угла β и вдоль линии АК горизонтали d. Угол β = бА — бAK, где бА, бАК являются дирекционными углами линий АВ и АК соответственно.

Горизонтальное положение d выясняется по формуле

Проконтролировать правильность положения точки К можно, отложив угол β’ от линии ВА и провести линию d’.

Прямая угловая засечка

Здесь положение К определяется при помощи отложения опорной линии АВ и углов β1 и β2, как на чертеже. Базой для b есть сторона разбивочной сетки либо его значение. Проектные углы β1 и β2 вычисляются путем определения разности дирекционных углов.

Способ линейной засечки

Задействуется для разбивки осей строительных конструкций. При помощи рулетки от точки А откладывается d1, от точки В – d2, место пересечения линий обозначается точкой К, которая и является проектной.

Метод пересечения створов

Используется для выноса в натуру труднодоступных точек проекта, если применение других технологий невозможно. На местности створы Т1Т’1 и Т2Т’2 задаются точками их пересечения с опорными сторонами. Местоположение точек Т1 и Т2 определяется горизонтальными продолжениями d1 и d2 от точки В вдоль опорных линий ВА и ВС, а точек Т’1 и Т’2 – от точки Е вдоль линий EF и ED.

Способ прямоугольных координат

Востребован в случае, если геодезическую основу представляет строительная сетка, вершины которой закреплены на местности. Для выноса проектной точки К по линии AD откладывается отрезок d1, равный УК — УА и по перпендикуляру к AD – отрезок d2, равный Хк — ХА. Для построения отрезков и d2 теодолит выставляется над точкой А, путем перекрещивания нитей зрительной трубы наводится на точку D и от точки А – в створе линии AD, откладывается горизонтальное продолжение d1 для получения точки Р. Далее теодолит устанавливается над точкой Р и откладывается прямой угол APР’. По направлению РР’ от точки Р откладывается горизонталь d2 с выставлением и закреплением точки К.

Разбивочные работы довольно сложные и заказывать их лучше у профессионалов.

Организация «ГеоКомпани» предлагает широкий спектр услуг по геологическим и геодезическим изысканиям. Работаем по Москве и Московской области. Работы выполняются на высоком уровне качества, в сжатые сроки и по выгодным ценам. Консультации предоставляются по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp . .

Источник

Расчёт разбивочных элементов

На этой странице рассмотрен пример расчёта разбивочных элементов для некоторых из способов производства разбивочных работ. При этом принцип расчёта подробно пояснен, и его легко применить практически к любому другому способу.

Расчёт разбивочных элементов

Разбивочными элементами являются углы, расстояния, превышения, которые непосредственно строят на местности для получения проектного положения точек или линий сооружаемого объекта.

На местности имеется геодезическая основа А-В-С-D-E-F (см. рис.) с известными координатами Х, Y, H, заданными в местной системе координат (табл. 9.1). Необходимо вынести на местность углы 1, 2, 3 и 4 прямоугольного контура с размерами сторон d₁₂= d₃₄= 30,000 м и d₂₃= d₄₁ =75,000 м, а также выполнить разбивку главных осей I-I’ и II-II’ сооружения и передать проектную высоту на точку М.

С топографического плана (проекта сооружения) получены следующие проектные величины:

• координаты центра сооружения: Х_О = 3730,000 м; Y_О = 7180,000 м;
• дирекционный угол направления главной оси I-I’ α₁ = 67030′.

Установлена проектная высота точки М Н_М(ПР) = 123,600 м.

Исходные координаты точек разбивочной основы

Пункты основы	Х, м	Y, м	Н, м
A	3673,681	7112,241	117,403
B	3662,429	7166,522	120,352
C	3734,968	7237,400	123,363
D	3774,576	7217,639	126,050
E	3750,263	7132,405	122,901
F	3722,592	7121,946	120,600

При составлении геодезического проекта разбивочных работ с учётом взаимного расположения контура сооружения и геодезической основы принято следующее решение:

• точку 1 вынести способом прямой угловой засечки с точек А и В основы;
• точку 2 вынести способом линейной засечки с точек Е и F основы;
• точку 3 вынести способом полярных координат с точки D основы от исходного направления DC;
• главную ось симметрии I-I’ зафиксировать в створе линий АF и DC в точках 10 и 20;
• главную ось симметрии II-II’ зафиксировать в створе линий DE и ВС в точках 30 и 40;
• проектную высоту на точку М передать с точки С основы с контрольным определением построения проектной отметки через точку D.

Обратите внимание на то, что техническое задание на производство разбивочных работ здесь составлено условно, исключительно в учебных целях, с учётом рассмотрения возможно большего числа способов разбивки. Таким образом, представленный в примере проект разбивки для данного сооружения и данных условий может оказаться не оптимальным с точки зрения практического его воплощения.

Решение задачи в части определения величин разбивочных элементов.

Из решения обратных геодезических задач находим дирекционные углы и горизонтальные проложения исходных направлений геодезической основы (табл. 9.2).

Расчётные данные дирекционных углов и горизонтальных проложений

Направление	Дирекционный угол	Горизонтальное проложение, м	Направление	Дирекционный угол	Горизонтальное проложение, м
АВ	101 o 42′ 40″	55,435	DE	254 o 04′ 45″	88,634
ВС	44 o 20′ 11″	101,418	EF	200 o 42′ 20″	29,582
CD	333 o 29′ 05″	44,264	FA	191 o 13′ 23″	49,864

Найдем плановые координаты и высоты (на местности) проектных точек сооружения.

Часто координаты проектных точек получают непосредственно с плана графическим методом. Здесь мы рассмотрим аналитический, наиболее точный метод определения координат проектных точек.

В соответствии с геометрией сооружения и проектными исходными данными вычислим проектные значения прямоугольных координат углов сооружения (точек 1, 2, 3, и 4). Для этого воспользуемся вспомогательной точкой Т.

Дирекционный угол α_ОТ = α_30-40 = α₁ + 90 о = 67 о 30′ + 90 0 = 157 о 30′.

Горизонтаьное проложение d_ОТ = 0,5 d₁₂ = 15,000 м.

Дирекционный угол α_Т1 = α₁ + 180 о = 67 о 30′ + 90 о = 247 о 30′.

Горизонтальное проложение d_Т1 = 0,5 d₂₃ = 37,500 м.

Найдем координаты точки 1 из последовательного решения прямых геодезических задач по ходу О-Т-1:

Координаты остальных точек также определяем из решения прямых геодезических задач по ходу 1-2-3-4 с контрольным вычислением координат точки 1:

Для определения координат створных точек необходимо решить систему уравнений для двух пересекающихся линий. Например, для точки 10 пересекающиеся линии AF и О-10 имеют соответственно дирекционные углы α_О-10 ==α₁ +180 о =67 о 30’+180 о =247 о 30′; α_AF =α_FA +180 о =11 о 13’23».

Можно записать следующие системы уравнений для координат Х и Y точки 10:

Из уравнений (9.19) выразим и вычислим значения неизвестных горизонтальных проложений:

По формулам (9.19) находим значения координат точки 10: Х₁₀ = = 3704,463 м; Y₁₀ = 7118,348 м.

Аналогичные уравнения составляют и для определения координат точек 20, 30 и 40.

В таблице 9.3 приведены проектные значения координат искомых точек, а также высоты этих точек, полученные с топографического плана.

Результаты определения координат проектных точек

Проектные точки	Х, м	Y, м	Н, м
10	3704,463	7118,348	119,05
20	3750,555	7229,624	124,55
30	3760,264	7167,465	124,40
40	3692,233	7195,644	122,10
1	3701,791	7151,095	121,30
2	3729,507	7139,614	121,90
3	3758,208	7208,905	124,65
4	3730,492	7220,386	123,35
М	Заданная проектная	высота	123,45

На этом заканчиваются подготовительные расчётные работы, после чего можно вычислить значения разбивочных элементов.

Вычисление разбивочных элементов для створных точек 10, 20, 30 и 40.

Каждую из указанных точек выносим на створ соответствующей линии с двух концов этой линии. Разбивочными элементами для выноса створных точек являются горизонтальные проложения d от исходных точек, а при практическом исполнении – наклонные расстояния s. Горизонтальные проложения находят из решения обратной геодезической задачи по координатам соответствующих точек. Например, для точки 10

Наклонные расстояния определяем по формулам

Аналогичные вычисления выполняют и для остальных створных точек (табл. 9.4).

Определение наклонных расстояний

Проектные точки	Исходные точки	Горизонтальные проложения,	Превышения, м	Наклонные расстояния, м
10	A	31,382	+1,65	31,485
	F	18,483	-1,55	18,548
20	D	26,845	-1,50	26,887
	C	17,419	+1,20	17,460
30	E	36,459	+1,50	36,490
	D	52,175	-1,65	52,201
40	C	59,748	-1,25	59,761
	B	41,670	+1,75	41,707

При практическом построении створных точек, если требуется высокая точность построения проектных точек, вводят поправки за компарирование мерного прибора и поправки за температуру.

Вычисление разбивочных элементов для точек 1, 2, 3 и 4.

Точка 1. Выносится на местность способом прямой угловой засечки построением горизонтальных углов β_А и β_В в точках А и В. Горизонтальные углы (разбивочные элементы) определяются как разность дирекционных углов соответствующих направлений:

Из решения обратной геодезической задачи

α_А1 = 54 о 06’54»; α_В1 = 338 о 35’55».
Следовательно,
β_А = 101 о 42’40» – 54 о 06’54» = 47 о 35’46»; β_В = 338 о 35’55» – 291 о 42’40» = 46 о 53’15».

Точка 2. выносится на местность способом линейной засечки с точек E и F расстояниями s_E2 и s_F2.

Из решения обратной геодезической задачи горизонтальные проложения d_E2 = 21,972 м ; d_F2 = 18,973 м. Превышения h_2-E = -1,00 м; h_2-F = +1,30 м. Следовательно, s_E2 = 21,995 м и s_F2 = 19,017 м.

Точка 3. Выносится на местность способом полярных координат с точки D от исходного направления DC (α_DC = 153 о 29’05»). Разбивочными элементами являются горизонтальное проложение d_D3 (наклонное расстояние s_D3) линии D3 и горизонтальный угол в точке D (β_D).

Из решения обратной геодезической задачи дирекционный угол α_D3 = =208 о 05’04»; горизонтальное проложение d_D3 = 18,552 м. Превышение h_3-D = =124,65 – 126,05 = -1,40 м.

Горизонтальный угол β_D = α_D3 — α_DC = 208 о 05’04» – 153 о 29’05» = 54 о 35’59». Наклонное расстояние s_D3 = 18,605 м.

Точка 4. Выносится на местность способом прямоугольных координат наклонными отрезками s_СR (по линии СВ) и s_R4 (по перпендикуляру к линии СВ).

Горизонтальные проложения d_СR и d_R4 указанных отрезков найдем из решения системы уравнений

После подстановки в уравнения (9.22) всех известных величин получим d_CR = 15,092 м , d_R4 = 9,041 м.

С топографического плана получим высоту точки R H_R = 122,90 м. Следовательно, h_R-C = -0,45 м , h_4-R = +0,45 м.

Наклонные расстояния s_СR = 15,099 м, s_R4 = 9,052 м.

После выноса на местность точек 1, 2, 3 и 4 выполняют контрольные промеры расстояний 1-2, 2-3, 3-4 и 4-1 с определением соответствующих горизонтальных проложений и сравнивают полученные значения с проектными. Кроме того, в точках 1, 2, 3 и 4 измеряют теодолитом проектные горизонтальные углы (90 о ). Контрольным измерением для прямоугольника является проверка длин его диагоналей 1-3 и 2-4, если прямоугольник располагается на выровненной площадке.

Точка М. Вынос точки на проектную высоту (123,45 м, табл. 9.3) осуществляется с точки С с контрольным определением её значения с исходной точки D.

Вычисляют проектное превышение h_М-С(ПР) = Н_М(ПР) – Н_С = 123,450 – 123,357 = = + 0,093 м и контрольное проектное превышение h_М-D(ПР) = Н _М(ПР) – Н_D = = 123,450 – 126,050 = — 2,600 м.

Нивелир устанавливают посредине между точками С и М и выполняют построение проектной отметки в соответствии с правилами, изложенными в геодезических работах при строительстве промышленных сооружений.

Аналогичные работы выполняют и при контрольной проверке построения проектной высоты с точки D. Однако здесь следует иметь в виду, что, скорее всего, с одной станции невозможно будет увидеть обе рейки, установленные в точках D и М, поскольку превышение между этими точками значительное, почти равно длине нивелирной рейки. В этом случае проверка построения высоты выполняется двумя станциями (ходом) через иксовую точку. Суммарное превышение (h_x-D + h_M-x) должно соответствовать проектному превышению h_M-D(ПР).

Оставьте свой отзыв, комментарий или задайте вопрос

Источник