Основные способы разбивочных работ

Способы разбивочных работ

Разбивка сооружений является обратным по отношению к съемке действием и сводится к построению на местности характерных точек сооружения. Положение точек определяют теми же способами, которые применяют при выполнении съемочных работ. Однако при разбивке сооружений эти способы имеют отличие. Если в первом случае, то есть при съемках, эти способы применяют для непосредственных измерений, то при разбивках их используют при построениях на местности.

Выбор способа выполнения разбивочных работ определяют исходя из условий местности, типа сооружения, его размеров, требуемой точности. Главнейшими из этих способов и наиболее часто применяемыми являются способы полярных и прямоугольных координат, угловой и линейной засечек, створных засечек.

Способ полярных координат.Является одним из основных способов выноса в натуру точек главных и основных осей сооружения. Этот способ широко применяется при разбивке зданий, сооружений и конструкций с пунктов полигонометрических или теодолитных ходов при малом расстоянии от этих пунктов до выносимых в натуру точек. При этом способе положение точки сооружения на местности получают построением двух разбивочных элементов: заданного проектного угла β от стороны АВ разбивочной сети и расстояния d (рисунок 7.7). Значения полярного угла β и расстояния d получаем из решения обратной геодезической задачи по координатам пунктов геодезической разбивочной основы и проектной точки сооружения.

Для построения проектной точки С устанавливаем теодолит в точке А разбивочной сети. Затем наводим зрительную трубу теодолита на точку В и устанавливаем отсчет по лимбу 0 о 00′. Вращаем алидаду до тех пор, пока отсчет по лимбу не станет равным проектному углу β, и по полученному направлению, задаваемому визирной осью трубы теодолита, откладываем мерным прибором проектное расстояние d. Точность построения проектной точки будет зависеть от точности построения теодолитом угла β и точности отложения проектного расстояния d. Таким образом, средняя квадратическая погрешность разбивки этим способом

где m_β – погрешность построения проектного угла теодолитом;

m_d – погрешность построения линии мерным прибором;

ρ – переводной коэффициент из градусной меры в радианную.

Способ прямоугольных координат. Этот способ наиболее целесообразно использовать в том случае, когда на строительной площадке имеется строительная сетка. А если это городское строительство, – наличие закрепленных на местности красных линий застройки.

Разбивку проектной точки С выполняют по вычисленным значениям ее координат x и y от ближайшего пункта строительной сетки или красной линии (рисунок 7.8). Устанавливают теодолит в рабочее положение в точке А, визируют на точку В и в полученном створе откладывают проектное расстояние у. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят прямой угол к направлению АВ. По перпендикуляру откладывают проектное расстояние х и закрепляют полученную точку. Для контроля положение точки С можно получить, выполнив разбивку от другого пункта разбивочной основы.

На погрешность положения проектной точки будут влиять погрешности m_x и m_y откладывания расстояний х и у, а также погрешность построения прямого угла m_β. Следовательно, точность построения точки этим способом определяется величиной средней квадратической погрешности

m_C = .

Cпособ прямой угловой засечки. Очень часто условия строительной площадки осложняют выполнение линейных измерений, и если при этом определяемая точка находится на значительном удалении от пунктов разбивочной основы, то целесообразно положение точки получать с помощью построения двух углов засечки β₁ и β₂ (рисунок 7.9).

Определяется положение искомой точки С при помощи двух вычисленных горизонтальных углов β₁ и β₂, получаемых при решении обратной геодезической задачи.

Проектное положение точки С находят, откладывая на исходных пунктах А и В углы β₁ и β₂. Точка С будет располагаться на пересечении двух створов АС и ВС.

Точность построения проектной точки С в способе прямой угловой засечки можно определить по формуле

m_C = m_β / (ρ sinγ) + ,

где m_β – точность построения угла теодолитом;

γ – угол засечки;

d₁ и d₂ – расстояния от пунктов опорной сети до проектной точки.

Способ линейной засечки. Данный способ для выноса точек сооружения в натуру применяют в том случае, когда они расположены от пунктов строительной сетки или геодезической опорной сети на расстоянии, не превышающем длину мерного прибора. Искомая точка С на местности получается пересечением двух дуг, проведенных радиусами АС и ВС (рисунок 7.10). Наиболее удобно выполнять разбивку при помощи двух рулеток. От точки А по рулетке откладывают расстояние d₁, а от точки В по второй рулетке – расстояние d₂. Перемещая обе рулетки при нулях совмещенными с центрами пунктов А и В на пересечении концов отрезков d₁ и d₂, получаем положение определяемой точки.

На положение точки С окажут влияние погрешности откладывания расстояний d₁ и d₂. Точность положения точки на местности способом линейных засечек определяют по формуле

Способ створной засечки. Способ створной засечки очень часто применяют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, монтажных осей конструкций, технологического оборудования. Положение проектной точки С в способе створной засечки определятся пересечением двух створов, задаваемых между исходными точками (рисунок 7.11). Наилучшая засечка получается, когда створы пересекаются под прямым углом.

Створы желательно строить двумя теодолитами. В створном способе важное значение имеет центрировка теодолитов, особенно в направлениях, перпендикулярных к заданному створу.

Основными погрешностями при построении створов являются погрешности положения исходных точек, погрешности центрирования теодолита и визирных целей, погрешность визирования.

Источник

5 Основные методы и способы разбивочных работ

Основные методы и способы разбивочных работ

Разбивка отдельных элементов сооружения ведется с хорошо закрепленных на местности точек и линий опорной сети или с то­чек главных разбивочных осей сооружения.

В разбивке могут быть использованы способы прямоугольных координат (перпендикуляров), полярных координат, биполярных координат (угловых, линейных, комбинированных и створных засечек), створов и промеров.

Разбивка и перенесение проектов сооружений в натуру по своим действиям обратным геодезическим съемочным работам.

Способ угловой засечки применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пу­нктов.

Различают прямую и обратную угловые засечки.

В способе прямой угловой засечки положение на местности про­ектной точки С (рисунок 6) находят отложением на исходных пунктах А и В проектных углов β₁ и β₂. Базисом засечки служит или специально измеренная сторона, или сторона разбивочной сети. Проектные углы β₁ и β₂ вычисляют как разность дирекционных углов сторон. Дирекционные углы находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам определяемой точки и известным координатам исходных пунктов.

Рекомендуемые файлы

Рисунок 6 — Схема разбивки способами прямой угловой и линейной засечек

На точность разбивки способом прямой угловой засечки оказы­вают влияние ошибки собственно прямой засечки, исходных дан­ных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации раз­бивочной точки, т.е.

. (14)

Средняя квадратическая ошибка собственно засечки равна

(15)

, (16)

где m_β — средняя квадратическая ошибка отложения углов β₁ и β₂.

Для приближенных расчетов принимают S₁ = S₂ = S. Тогда формула (16) будет иметь вид:

. (17)

При разбивочных работах центрирование теодолита и визирных целей с помощью оптических отвесов, фиксация выносимой точки могут быть выполнены сравнительно точно. Поэтому основными ошибками, определяющими точность способа прямой угловой за­сечки, являются ошибки собственно засечки и исходных данных. Суммарная величина этих ошибок составит:

. (18)

На принципе редуцирования основано и применение для разбив­ки способа обратной угловой засечки. На местности находят прибли­женно положение О’ разбиваемой проектной точки О (рисунок 7). В этой точке устанавливают теодолит и с требуемой точностью измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с известными координатами. По формулам обратной засечки вычисляют коор­динаты приближенно определенной точки и сравнивают их с про­ектными значениями. По разности координат вычисляют величины редукции (угловой и линейный элементы) и смещают точку в проектное положение. Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектным. В случае недопустимых расхождений все действия повторяют.

Для вычисления координат точки О’ можно использовать формулы Деламбера и Гаусса. Применительно к (рисунок 7), они будут иметь вид:

(19)

(20)

На точность разбивки способом обратной угловой засечки ока­зывают влияние ошибки собственно засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки и редуцирования. Очевидно, что при сравнительно больших расстояниях от определяемого до опорных пунктов влияние первых двух источников будет наиболее существенным; остальными ошиб­ками можно пренебречь.

Рисунок 7 — Схема способа обратной угловой засечки

Ошибка собственно обратной засечки может быть подсчитана по приближенной формуле:

(21)

где S — расстояние от определяемо­го до соответствующих опорных пунктов;

b — расстояние между соответ­ствующими опорными пунктами;

ω_bac — угол между исходными сто­ронами.

Ошибки исходных данных учиты­вают по формуле:

(22)

В способе линейной засечки положение выносимой в натуру точки С (рисунок 6) определяют в пересечении проектных рассто­яний S₁ и S₂, отложенных от исходных точек А и В. Этот способ обычно применяют для разбивки осей строительных конструкций в случае, когда проектные расстояния не превышают длины мер­ного прибора.

Наиболее удобно разбивку производить при помощи двух руле­ток. От точки А по рулетке откладывают расстояние S₁, а от точки В по второй рулетке – S₂. Перемещая обе рулетки при совмещен­ных нулях с центрами пунктов А и В, на пересечении концов отрезков S₁ и S₂ находят положение определяемой точки С.

Ошибка собственно линейной засечки при одинаковой точности m_s отложения расстояний S₁ и S₂ может быть подсчитана по формуле:

. (23)

Минимальной ошибка собственно линейной засечки будет при угле γ = 90°. В этом случае

. (24)

Влияние ошибок исходных данных в линейной засечке выражается формулой:

. (25)

. (26)

В случае применения мерных приборов ошибки центрирования отсутствуют. Тогда общая ошибка в определении положения раз­биваемой точки С будет в основном зависеть от суммарной ошибки собственно засечки и исходных данных и выражаться формулой:

. (27)

Для приближенных расчетов, приняв γ = 90°, будем иметь

. (28)

В случае, если для линейной засечки применяются дальномерные комплекты, которые центрируются при помощи штативов, то влия­ние ошибок центрирования можно определить по формуле:

. (29)

Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены срав­нительно недалеко от выносимых в натуру точек.

В этом способе положение определяемой точки С (рисунок 8) находят на местности путем отложения от направления АВ проектного угла β и расстояния S. Проектный угол β находится как разность дирекционных углов α_АВ и α_АС, вычисленных как и расстояние S из решения обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля поло­жение зафиксированной точки С можно проверить, измерив на пункте В угол β’ и сравнив его со значением, полученным как разность дирекционных углов α_ВА и α_вс.

Средняя квадратическая ошибка выноса в натуру точки С определяется формулой

. (30)

Рисунок 8 — Схема разбивки способом полярных координат

Ошибка собственно разбивки полярным способом зависит от ошибки т_β построения угла β и ошибки m_s отложения проектного расстояния S

. (31)

Влияние ошибок исходных данных при т_А = т_в = т_АВ выражается формулой:

, (32)

а ошибок центрирования

. (33)

Формулы (32) и (33) аналогичны. Из них следует, что для уменьшения влияния ошибок исходных данных и центрирования необходимо, чтобы угол β и отношение S/b были минимальны, полярный угол был бы меньше прямого, а проектное расстоя­ние – меньше базиса разбивки, т. е. β 90°, S b.

Для приближенных расчетов, приняв β = 90° и S = b, получим

(34)

а для суммарной ошибки в положении точки, разбиваемой способом полярных координат,

(35)

Если разбиваемая точка находится на значительном расстоянии от исходного пункта, то приходится несколько раз откладывать полярным способом проектные углы и расстояния, прокладывая проект­ный ход (рисунок 9). При наличии пря­мой видимости с точки С на точку В для контроля измеряют примычные углы γ₁ и γ₂, образуя замкнутый уг­ловой полигон. Поэтому такой способ называют способом проектного поли­гона. При точных разбивочных рабо­тах углы полигона уравнивают, вычи­сляют по ним и проектным расстоя­ниям координаты точки С, сравнива­ют их с проектными и при необходи­мости редуцируют в проектное положение.

Рисунок 9 — Схема разбивки способом проектного полигона

При редкой разбивочной основе способ проектного полигона может быть использован для разбивки всех точек пересечения ос­новных осей сооружения от одного исходного пункта. В этом случае проектный ход с проектными углами и расстояниями прокладыва­ют полностью.

Способы створной и створно-линейной засечек широко применя­ют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, а также монтажных осей конструкций и технологического оборудо­вания.

Положение проектной точки С в способе створной засечки определяют на пересечении двух створов, задаваемых между исходными точками 1-1′ и 2-2′ (рисунок 10). Створ задают обычно теодоли­том, который центрируют над исходным пунктом (например, 1), а зрительную трубу ориентируют по визирной цели, отцентриро­ванной на другом исходном пункте (в данном случае — 1′). Положе­ние точки С фиксируют в заданном створе.

Средняя квадратическая ошибка створной засечки зависит от ошибок построения первого m_с1, и второго m_c2 створов, а также ошибки фиксации

. (36)

Рисунок 10 — Схемы разбивки способами створной (а) и

створно-линейной (б) засечек

Основными ошибками при построении каждого из створов явля­ются ошибки положения исходных точек, ошибки центрирования теодолита и визирных целей, ошибка визирования и перемены фокусировки зрительной трубы при наведении на визирную цель и на определяемую точку, т.е.

. (37)

Ошибки положения исходных точек для задания створа имеют значения только в направлении, перпендикулярном створу, т. е. для каждого створа по одной из координат х или у. Их влияние определяется формулой:

, (38)

где d — расстояние от точки установки теодолита до определяемой точки;

S — расстояние между исходными точками (длина створа).

Совместное влияние ошибок центрирования теодолита и визир­ной цели выражается формулой:

. (39)

Анализируя формулы (38) и (39), можно сделать вывод, что наименьшее влияние ошибки исходных данных и центрирования оказывают на положение определяемой точки в середине створа. По мере приближения ее к исходным пунктам эти ошибки возрастают.

При построении створа приходится визировать дважды: вначале на визирную цель, установленную на исходной точке, затем на цель, фиксирующую положение разбиваемой точки в створе. В обоих случаях линейная величина ошибки визирования для определяемой точки будет пропорциональна расстоянию d от теодолита до этой точки. Следовательно, для створных построений ошибка визирова­ния (в мм) будет равна

. (40)

При построении створа приходится визировать на точки, расположенные от теодолита на разных расстояниях, что приводит к необходимости менять фокусировку трубы. Изменение хода фоку­сирующей линзы вызывает смещение визирной оси трубы и приво­дит к ошибке, которую необходимо учитывать при точных работах.

В современных высокоточных теодолитах ошибка из-за перефокусировки трубы примерно равна ошибке визирования. Поэтому для приближенных расчетов можно принять т_фок = т_виз. С учетом этого совместное влияние ошибок визирования и фокусирования при створных построениях может быть выражено формулой:

. (41)

Створно-линейный способ позволяет определить проектное положение выносимой в натуру точки С (рисунок 10) путем отложения проектного расстояния d по створу АВ.

Способ прямоугольных координат применяют в основном при наличии на площадке или в цехе промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано положе­ние всех главных точек и осей проекта.

Разбивку проектной точки С (рисунок 11) производят по вычислен­ным значениям приращений ее координат ∆х и ∆у от ближайшего пункта сетки. Большее приращение (на рисунке – ∆у) откладывают по створу пунктов сетки АВ. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпен­дикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полу­ченную точку С. Для контроля положение точки С можно опреде­лить от другого пункта строительной сетки.

Схема способа прямоугольных координат по существу сочетает в себе схему створно-линейного и полярного способов.

Рисунок 11 — Схема разбивки способом прямоугольных координат

Средняя квадратическая ошибка в положении точки С, определенной способом прямоугольных координат, может быть выражена формулой:

, (42)

где m_∆x, и т_∆у — ошибки отложения приращения координат.

Если по перпендикуляру откладывается ордината, то в формуле (42) величина ∆х заменяется на ∆у.

Влияние ошибок в положении исходных пунктов при условии т_A = т_B = m_AB выражается формулой:

, (43)

а ошибок центрирования

, (44)

где b — длина стороны строитель­ной сетки.

Источник