Способы подготовки геодезических данных

Способы подготовки геодезических данных для выноса проекта в натуру (графический, аналитический и графоаналитический)

Перед выносом в натуру проекта инженерного сооружения необходимо выполнить специальную геодезическую подготовку, которая предусматривает его аналитический расчет, геодези­ческую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ (ППГР).

Для выноса сооружения в натуру необходимо иметь на местности геодезические пункты с известными координатами. В этой же системе должны быть получены координаты основных точек сооружения, определяющих его геометрию. Координаты пунктов геодезической разбивочной основы определяют по результатам измерений, проводимых при ее создании. Координаты же точек, принадлежащих сооружению, определяют графически или вычисляют аналитически. При этом используют ос­новные чертежи проекта: генеральный план, определяющий со­став и местоположение сооружения; рабочие чертежи, на которых в крупных масштабах показаны планы, разрезы, про­фили всех частей сооружения с размерами и высотами деталей, план организации рельефа; планы и профили дорог, подземных коммуникаций.

Весь комплекс геодезической подготовки проекта состоит из аналитического расчета элементов проекта. По значениям проектных размеров и углов находят в принятой системе проектные координаты основных точек сооружений, элементов планирования и благоустройства (осей проездов, коммуникаций, дорог и т. п.). Одновременно контролируют правильность нане­сения размеров на чертежах.

Различают три способа геодезической подготовки проекта: аналитический, графо-аналитический и графический.

При аналитическом способе все данные для разбивки нахо­дят путем математических вычислений, причем координаты существующих зданий и сооружений определяют непосредствен­но геодезическими измерениями в натуре, а размеры элементов проекта задают, исходя из технологических расчетов. Этот способ применяют в основном при реконструкции и расширении предприятий, в стесненных условиях застройки.

При аналитическом расчете проекта решается ряд типовых геодезических задач. Наиболее распространенными являются прямая и обратная геодезические задачи.

Если точка i сооружения расположена на известных расстояниях S_i по направлению дирекционного угла a_i от исходной точки А с координатами х_A и у_B, то координаты точки i будут равны

Чаще применяют графо-аналитический способ, когда поло­жение исходных точек определяют графически с топографического плана, а остальных точек, жестко связанных с исходными, — аналитически. Например, для определения положения здания на местности по топографическому плану находят координаты одного из углов здания и дирекционное направле­ние на другой угол. Далее по проектным размерам вычисляют координаты всех остальных углов здания.

Если проект сооружения не связан с существующими строе­ниями, то иногда применяют графический способ проектирова­ния, при котором все планировочные элементы определяются графически по топографическому плану. Расчет проекта производят по графическим координатам всех его главных точек. Чтобы уменьшить, по возможности, влияние деформации пла­нов, до определения графических координат измеряют действи­тельные размеры квадратов координатной сетки. Для крупно­масштабных планов они должны быть равны 100 мм. При от­клонении сторон квадрата на величину, превышающую 0,2 мм, координаты определяют следующим образом. Через определяе­мую точку i проводят прямые, параллельные осям координат, измеряют расстояния а и b соответственно от южной и север­ной сторон квадрата координатной сетки до определяемой точки, а₁ и b₁ — от западной и восточной сторон. Координаты точ­ки вычисляют по формулам:

где х_о и у_о — координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки.

Для выноса проекта в натуре независимо от способа проектирования все его геометрические элементы должны быть строго математически увязаны между собой и с имеющимися на площадке капитальными зданиями и сооружениями. Это необходимо для. устранения влияния на точность разбивочных работ ошибок в принятых для проектирования исходных данных (координатах, высотах, длинах линий), особенно взятых графически с плана.

Кроме приведенных, решают задачи по определению урав­нений линий, параллельных и перпендикулярных к заданным;. координат центров круговых сооружений; главных элементов и координат характерных точек кривых.

При геодезической подготовке проекта выполняют его при­вязку.

Привязкой проекта называют расчеты геодезических данных (разбивочных элементов), по которым выносят его в натуру от пунктов разбивочной геодезической основы или опорных капитальных строений. Разбивочными элементами слу­жат расстояния, углы и превышения, выбор и расчет которых зависят от принятого способа разбивки.

Результаты геодезической подготовки проекта отображают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основ­ным документом, по которому в натуре выполняются разбивочные работы.

Его составляют в масштабах 1:500-1:2000, а иногда и крупнее в зависимости от сложности сооружения или его эле­ментов, которые выносятся в натуру. На разбивочном чертеже показывают: контуры выносимых зданий и сооружений; их размеры и расположение осей; пункты разбивочной основы, от которых производится разбивка; разбивочные элементы, значе­ния которых подписываются прямо на чертеже. Иногда на раз­бивочном чертеже указывают значения координат исходных пунктов в принятой системе, длины и дирекционные углы исход­ных сторон, отметки исходных реперов и другие данные, ис­пользовавшиеся для геодезической подготовки проекта. Эти данные могут служить и для контроля в процессе разбивки и после ее завершения.

Для обеспечения точности и своевременности выполнения геодезических работ на строительной площадке составляют спе­циальный проект. В проекте производства геодезических работ (ППГР), который является составной частью общестроитель­ного проекта, рассматриваются: построение исходной разбивочной основы; организация и выполнение разбивочных работ, исполнительных съемок; применение соответствующих приборов ‘ для обеспечения требуемой точности измерений и другие вопросы, зависящие от конкретного объекта и условий его строительства.

Источник

Тема: Геодезические работы при изысканиях, проектировании и при перенесении проектов горизонтальной и вертикальной планировки на местность. Инженерные изыскания

1. Виды инженерных изысканий

_______ Под инженерными изысканиями для строительства понимают комплексное изучение природных условий района строительства для получения необходимых данных, обеспечивающих разработку технически правильных и экономически целесообразных решений.

_______ Различают инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-геодезические изыскания и др.

_______ Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий района (площадки, участка, трассы) проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение, сейсмотектонические, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние и свойства грунтов, геологические и инженерно-геологические процессы, и составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для обоснования проектной подготовки строительства, в том числе мероприятий инженерной защиты объекта строительства и охраны окружающей среды.

_______ Техническое задание на производство инженерно-геологических изысканий является неотъемлемой частью договорной документации (контракта). Программа изысканий как внутренний документ организации, выполняющей изыскательские работы, включается в состав договора (контракта) по требованию заказчика.

_______ К составлению технического задания и программы на инженерно-геологические изыскания в сложных природных условиях следует привлекать (при необходимости) специализированные или научно-исследовательские организации, участвующие в составлении прогноза изменений инженерно-геологических условий на данном объекте.

_______ При гидрометеорологическом обосновании проектных решений для экологически опасных сооружений и градостроительной документации инженерно-гидрометеорологические изыскания следует выполнять в комплексе с инженерно-экологическими изысканиями.

Необходимость выполнения отдельных видов гидрологических и метеорологических работ, их состав и объем следует устанавливать в программе инженерных изысканий на основе технического задания заказчика в зависимости от вида и назначения сооружений, их уровня ответственности, стадии проектирования, а также сложности гидрологических и климатических условий района (площадки, трассы) строительства и степени их изученности.

_______ Технический отчет по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий для обоснований инвестиций в строительство должен содержать материалы, позволяющие оценить по каждому из рассматриваемых вариантов размещения объекта строительства:
• возможность воздействия на намечаемый объект строительства (трассу линейного сооружения) опасных гидрометеорологических процессов и явлений (ураганных ветров, гололеда, селевых потоков, снежных лавин и т.д.);
• возможность затопления территории (либо части ее), намечаемой для размещения объекта (трассы) строительства, с определением ориентировочных границ затапливаемого участка; подверженность территории ледовым воздействиям и формы их проявления;
• наличие и характер деформационных процессов, их направленность, интенсивность и возможность воздействия на площадку (трассу) строительства.

_______ Инженерно-экологические изыскания выполняются для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей природной среды под влиянием антропогенной нагрузки. Целью служит предотвращение, минимизация или ликвидация вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий, а также сохранение оптимальных условий жизни населения.

Инженерно-экологические изыскания и исследования выполняются в соответствии с установленным порядком проведения проектно-изыскательских работ для поэтапного экологического обоснования намечаемой хозяйственной деятельности.

_______ Инженерно-геодезические изыскания выполняются в процессе всего существования любого сооружения.

Можно выделить четыре основных этапа , имеющих отношение к инженерным сооружениям:
• изыскания,
• проектирование,
• строительство,
• эксплуатация.

_______ Геодезические работы предполагают :
• инженерно-геодезические изыскания,
• инженерно-геодезическое проектирование,
• инженерно-геодезические работы по разбивке и строительству сооружений и исполнительные съемки,
• инженерно-геодезические работы по изучению деформаций сооружений в процессе эксплуатации.

_______ Инженерно-геодезические изыскания ( ИГИ ) включают :
• развитие геодезических сетей для обеспечения геодезических работ при строительстве;
• производство топосъемок для обеспечения строительства топографическими материалами (планами, картами).

_______ Геодезическая основа
а) в плановом отношении:
• пункты ГГС 1–4–го классов,
• геодезические сети сгущения I–II–го разрядов,
• пункты съемочного обоснования.
б) в высотном отношении:
• реперы и марки государственно нивелирной сети 1–4-го классов;
• пункты геодезических сетей сгущения;
• точки съемочного обоснования, высоты которых определены геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

_______ Количество пунктов геодезических сетей всех видов может быть недостаточным для ведения геодезических работ во время строительства. Поэтому, как правило, в районе строительства создается специальная геодезическая сеть.

_______ Плановые и высотные опорные сети создают в соответствии с заранее разработанным проектом производства геодезических работ (ППГР). При составлении этого проекта собирают сведения, относящиеся к опорным геодезическим сетям во всех организациях, производящих работы на территории города или поселка в районе строительства; в территориальных инспекциях Федеральной службы геодезии и картографии России, управлениях (отделах) по делам строительства и архитектуры; краевых, областных и городских администрациях; изыскательских и проектно-изыс- кательских организациях.

_______ По собранным материалам составляют схему расположения пунктов ранее выполненных опорных геодезических сетей всех классов и разрядов в пределах территории предстоящих работ.

_______ В инженерно-геодезической практике достаточно часто встречаются случаи, когда сеть создается заново, даже при наличии близкорасположенных пунктов ранее созданных сетей. Это делается для обеспечения повышенной точности определения взаимного положения пунктов.

_______ Инженерно-геодезические сети обладают следующими характерными особенностями :

• часто создаются в условной системе координат с привязкой к государственной системе координат;
• форма сети определяется обслуживаемой территорией или формой объектов, группы объектов;
• имеют ограниченные размеры, часто с незначительным числом фигур или полигонов;
• длины сторон, как правило, короткие;
• условия наблюдений, как правило, неблагоприятные;
• к пунктам сети предъявляются повышенные требования по стабильности положения в сложных условиях их эксплуатации.

_______ Наиболее удобным видом такой сети является строительная сетка .
Стороны сетки располагают параллельно основным осям сооружения. Длина сторон – 50–200 м .

_______ Вершины строительной сетки закрепляются железобетонными монолитами . В верхней части бетонируется металлическая пластина с нанесенным центром. Координаты вершины обычно высчитываются в условной системе координат. Один из пунктов (обычно юго-западный) выбирают за начало координат так, чтобы координаты всех точек были положительными. Для определения отметок пунктов строительной сетки по ним прокладывают ходы нивелирования 3–4-го классов. Строительная сетка создается обычно при строительстве крупных промышленных объектов. При проектировании и строительстве объектов в городах в качестве пунктов геодезической сети могут служить точки, закрепляющие красные линии застройки.

_______ Красная линия – черта, за которую не должны выступать здания или части здания в сторону улицы или проезда.

_______ Красные линии задаются проектом, выносятся на местность относительно пунктов геодезической сети и закрепляются надежными знаками.

2. Производство топографических съемок

_______ При отсутствии топографических материалов (карт, планов) на район строительства выполняют топосъемку .

_______ На стадии предварительных изысканий при выборе площадки для строительства используют карты следующих масштабов: 1:5000 , 1:2000 , 1:500 .

3. Геодезические работы при проектировании

_______ При проектировании строящихся объектов обычно составляют генеральный план .

_______ Генеральный план представляет собой документ (топографический план), на котором показаны существующие и намеченные для строительства здания и сооружения.

_______ В зависимости от назначения различают:
• генеральный план проектируемой застройки (проектный генплан),
• строительный генплан,
• исполнительный генплан.

_______ На строительном генплане дополнительно показывают временные здания и сооружения, необходимые для строительства, размещение механизмов, стройматериалов, и т.д. Размещение на генплане зданий, сооружений и объектов благоустройства называют планировкой .

_______ Размещение сооружений в плане называют горизонтальной планировкой .

Размещение сооружений по высоте, а также организацию рельефа земной поверхности называют вертикальной планировкой .

_______ Для перенесения проекта сооружения с проектного генплана на местность составляют разбивочные чертежи . На эти чертежи наносят все данные, необходимые для перенесения проекта на местность.

4. Способы подготовки проектных данных

_______ На разбивочных чертежах показываются координаты проектных точек сооружения, а также углы и линии , определяющие положение этих точек относительно пунктов геодезической сети.

_______ В качестве проектных точек выбираются точки, определяющие положение главных осей сооружения.

_______ Существует три способа подготовки проектных данных:
• графический,
• графоаналитический,
• аналитический.

_______ При графическом способе все проектные данные (координаты, углы, линии) определяются графически на генплане с помощью циркуля-измерителя, поперечного масштаба и транспортира. Точность полученных данных зависит от масштаба.

_______ К – графическая точность определения длины (принять 0,2 мм );
_______ М – знаменатель масштаба.
_______ Например, для масштаба 1:1000 ошибка в определении длины линии (∆d) будет равна:

_______ Ошибка измерения угла примерно 0,1 º = 6 ‘ .

_______ Способ простой, но точность его невелика.

_______ При графоаналитическом способе часть проектных данных определяется графически, а часть – аналитически. При этом внутренние габариты определяются точнее.

_______ При аналитическом способем все данные определяются аналитическим путем.

Координаты А и В определяются из результатов привязки.

_______ Необходимые данные для разбивочных работ (чертежей), определяются из решения обратных данных.

5. Элементы разбивочных работ

_______ Первые два вида работ выполняются при плановой разбивке сооружений, два других – при разбивке сооружений по высоте и при вертикальной планировке местности.

5.1. Построение на местности проектной линии

_______ При построении проектной линии проектом задается горизонтальное проложение d .

_______ Длина линии D вычисляется по следующей формуле:

,

_______ где Δ – сумма поправок.

5.2. При измерении длинны линии D вводятся следующие поправки:

• поправка за наклон линии (всегда вводится со знаком +):

• поправка за компарирование:

• поправка за температуру:

5.3. Построение на местности проектного угла

Порядок выноса проектного угла

• Установить в рабочее положение теодолит в точке M .
• Открепить алидаду и совместить с лимбом на нулевом отсчете, закрепить алидаду.
• Открепить лимб и навести трубу на точку N , закрепить лимб.
• Открепить алидаду и отложить заданный угол, провешивать по направлению, получить точку А₁ .
• Поменять круг и выполнить те же действия при другом круге, получить точку А₂ .
• Расстояние между точками А₁ и А₂ поделить пополам и поставить точку А .
• Для контроля измерить отложенный угол полным приемом.

5.4. Вынесение на местность проектной отметки

Порядок выноса проектной отметки

• Установить нивелир между репером и предполагаемой точкой В .
• Произвести отсчет «а» по рейке, стоящей на репере.
• Вычислить отсчет «b» по формуле

.

• В точке В забить кол так, чтобы отсчет по рейке, установленной на нем, был равен b .

5.5. Построение на местности линии заданного уклона

6. Подготовка геодезических данных и перенесение проектных точек сооружений на местность

_______ Проектными точками называют точки, определяющие положение главных осей.

_______ Координаты этих точек при подготовке данных должны быть известны.

_______ Существует несколько способов вынесения проектных точек на местность :

• способ прямоугольных координат,
• полярный,
• способ угловых засечек,
• способ линейных засечек,
• способ створных засечек (створов).

_______ Способ выбирается в зависимости от имеющейся на местности геодезической сети и расположения зданий (сооружений).

6.1. Способ прямоугольных координат

_______ Является наиболее удобным и простым способом. Применяется при разбивке здания от строительной сетки или от красной линии застройки.

Например, задано:

_______ Вычисляем:
P-m = 440-400=40м;
P-n = 535-400=135м;
n-g = 65м (контроль).

Диагональ : mA = nB = 520,00 – 500,00 = 20 м.

_______ Вычисляем диагонали, устанавливаем и центрируем теодолит в точке Р (оптический отвес m_Ц. ≈ 1 мм ) и трубу наводим на точку q . По направлению визирного луча откладываем Рm и n . Точки m и n закрепляем колышками (если колышек деревянный, то в его центр по теодолиту забивают гвоздь).

_______ Устанавливаем теодолит в точке m и n , построив прямой угол откладываем расстояния mА и mС . Аналогичная работа выполняется в точке n . Для контроля разбивки здания промеряются расстояния AB и CD .

_______ Обязательно промеряются длины диагоналей и сравнивают их с вычисленными значениями.

_______ При разбивке проектных точек способом прямоугольных координат от красной линии застройки работы выполняется аналогично.

6.2. Вынос проектных точек полярным способом

_______ Применяется при вынесении проектных точек от пунктов геодезической сети. Подготовка геодезических данных для вынесения проектных точек основана на решении обратных геодезических задач .

_______ Для подготовки геодезических данных для вынесения проектных точек А и В необходимо вычислить углы β₁ и β₂ и расстояния d₁ и d₂ .

_______ Положение на местности проектных точек А и В находят путем построения проектных углов β₁ и β₂ и проектных расстояний d₁ и d₂ с помощью теодолита и рулетки. После вынесения точек А и В измеряют расстояние АВ и сравнивают с проектным.

_______ В точках А и В теодолитом откладывают прямые углы и, отложив ширину здания а , получают точки С и D .

_______ Для контроля промеряют сторону CD и диагонали AD и CB , которые вычисляют заранее.

6.3. Вынесение проектных точек способом угловой засечки

_______ Применяется в тех случаях, когда линейные измерения от исходных точек до определяемых выполнить нельзя. Способ более трудоемкий.

_______ Аналогичные вычисления выполняют для точки В . Полученные углы строят в точках 1 и 2 и по направлению визирного луча ставят колышки q , m и n . Натянув между колышками шнуры, в их пересечении находят точку А . Остальное аналогично полярному способу.

6.4. Вычисление проектных точек способом линейной засечки

_______ Способ применяется в тех случаях, когда расстояние от исходных точек до определяемых меньше длины мерного прибора.

_______ Этот способ самый нетрудоемкий.

Вычисляют:

_______ Разбивку легко выполнить двумя лентами (рулетками). Так как при этом способе расстояния допускаются короткие, разбивку обычно выполняют со вспомогательных точек .

_______ Координаты этих точек ( а и в ) предварительно вычисляются.

6.5. Вынесение проектной точки способом створной засечки (створов)

_______ Положение точки определяется пересечением двух створов (осей) , закрепленных на местности.

_______ Створы обычно задаются теодолитами или проволоками.

_______ В качестве документа для производства разбивочных работ используется разбивочный чертеж . На этом чертеже показывается положение сооружения, точек геодезической сети и приводятся все геодезические данные для переноса сооружения на местность.

Источник