ЛЕКЦИЯ 11. «ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКЕ ТЕРРИТОРИИ » «ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКЕ ТЕРРИТОРИИ »

1. Способы геометрического нивелирования поверхности. 2. Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые работы. 3. Обработка материалов нивелирования поверхности. 4. Расчеты при вертикальной планировке участка местности.

1. Способы геометрического нивелирования поверхности. Нивелирование поверхности - это съемка рельефа на небольшом участке местности, выполняемая с помощью нивелира и рейки для целей строительства, вертикальной планировки площадок, проектирования оросительных и осушительных систем.

В зависимости от условий местности оно может выполняться следующими способами: квадратов; магистралей с поперечниками; параллельных линий.

Нивелирование поверхности по квадратам применяется на открытой территории со слабо выраженным рельефом. По результатам съемки вычерчивается план местности, на котором рельеф изображен точно, а изображение ситуации либо отсутствует, либо выполнено с невысокой точностью.

Нивелирование поверхности способом магистралей с попе- речниками выполняется на участках, которые имеют резко выраженный рельеф или частично закрытую территорию. В этом случае теодолитными ходами создаются магистрали – съемочное обоснование.

Для вершин геометрическим нивелированием определяются высоты. В необходимых местах строятся требуемой длины поперечники, необязательно перпендикулярные к линиям теодолитных ходов

Способ параллельных линий используется при нивелировании площадок поросших лесом, кустарником. Внутри или вне границы участка прокладывают магистраль АВ, на которой через одинаковые промежутки разбивают пикеты и в этих точках экером или теодолитом восстанавливают перпендикуляры.

На перпендикулярных к магистралям линиях разбивают пикеты и плюсовые точки, измеряя расстояние от магистрали. Затем выполняют нивелирование сначала магистрали, а затем параллельных линий. 0/1 АВ0123 0/2 0/3 1/1 1/2 3/1 3/2 2/2 2/3 2/1

Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые работы. 2. Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые работы. Получаемый нивелированием по квадратам топографический план наиболее удобен для определения объемов земляных масс при проектировании искусственного рельефа местности. Для плановой привязки через вершины основного контура прокладывают теодолитный ход, опирающийся на ближайшие геодезические пункты.

Высотную привязку точек основного контура производят нивелированием от ближайших реперов. Стороны квадратов в зависимости от масштаба съемки и рельефа местности могут быть от 10 до 100 метров. Построение сетки квадратов на местности выполняется теодолитом и мерной лентой.

Вершины квадратов закрепляют на местности колышками. Некоторые из вершин квадратов принимают за связующие и закрепляют более тщательно: один колышек забивают вровень с землей, а рядом устанавливают сторожок. Закрепленные таким образом точки являются связующими. Связующие точки нивелируют как обычно способом из середины два раза по двум сторонам реек, а все остальные вершины нивелируют один раз как промежуточные точки.

С каждой станции определяют высоты вершин квадратов в радиусе м. Следующая станция выбирается таким образом, чтобы на две связующие точки повторить отсчеты.

сумма накрест лежащих отсчетов в пределах точности нивелирования (4-5 мм) должна быть одинаковой На связующих точках в процессе полевых работ выполняют контроль: сумма накрест лежащих отсчетов в пределах точности нивелирования (4-5 мм) должна быть одинаковой или a2a2 b1b1 b2b2 a1a1

Обработка материалов нивелирования поверхности 3. Обработка материалов нивелирования поверхности Обработку результатов нивелирования начинают с определения горизонта прибора той станции, с которой взят отсчет на точку с известной высотой. ГП ст =Н реп +а ч

Затем последовательно вычисляют горизонты приборов остальных станций, используя отсчеты на связующие точки. Вычисляют невязки горизонтов приборов по формуле:

При нивелировании с технической точностью допустимая невязка определяется по формуле: где n - количество станций.

Определяют высоты всех вершин квадратов со станции: H i = ГП i – а i. Вычисленные таким образом высоты вершин квадратов выписывают на схему возле соответствующей точки.

После определения высот вершин квадратов приступают к построения плана пронивелированного участка. Высоты всех точек выписывают у соответствующих вершин квадратов. Чтобы провести на плане горизонтали выполняют интерполирование. Интерполирование выполняется по каждой стороне квадрата и по диагоналям, перпендикулярным направлению склона.

4. Расчеты при вертикальной планировке участка местности. Вертикальная планировка - это комплекс работ по преобразованию существующего рельефа на строительной площадке или на благоустраиваемой жилой или рекреационной территории для создания благоприятных условий эксплуатации объектов.

Преобразованный рельеф должен обеспечивать: упорядоченный сток талых и дождевых вод, удобства для пешеходов, плоские поверхности игровых спортивных площадок, удовлетворять специфическим требованиям эксплуатации других сооружений.

Проектируют горизонтальную площадку при балансе земляных масс по выемке и насыпи. Условие баланса подразумевает, что грунты на участке из зоны выемки подлежат перемещению в зону насыпи в пределах площади объекта.

Проектную высоту Н п горизонтальной площадки с условием баланса земляных масс рассчитывают по формуле: Н п = ( Н 1 + 2Н 2 + 3Н 3 + 4Н 4 )/4 п, где Н 1 - сумма высот земли у вершин, входящих в один квадрат, м; Н 2, Н 3, Н 4 - суммы высот земли у вершин, общих соответственно для двух, трех и четырех квадратов, м; п - число квадратов.

Высоты насыпи и глубины выемки для вершин квадратов вычисляют по известной формуле (рабочие высоты (отметки) h раб =H п - H зем, где H п - проектная высота, H зем - высота земли, м. Эти величины записывают на плане высот проектной горизонтальной площадки.

Для подсчета объема земляных работ необходимо определить положение линии нулевых работ. Положение линии нулевых работ определяется для каждого квадрата. где l – размер стороны квадрата, м; h 1, h 2 – рабочие отметки по стороне квадрата, имеющие противоположные знаки.

Объемы земляных масс рассчитывают для пространственных тел - моделей частей объекта. В пределах квадрата с рабочими отметками - h pa6 одного знака объем земляных масс приближенно равен объему призмы с квадратным основанием размером l × l м 2 : V KB = l 2 ·(h 1 + h 2 + h 3 + h 4 )/4.

В переходных квадратах, через которые проходит линия нулевых работ, основание призмы может быть трапецией, треугольником или более сложной фигурой. Основание в форме трапеции. V трап = l·(l 1 +l 2 )·(h 1 + h 2 + h 3 + h 4 )/8. Основание в форме треугольника. V треуг =(l 1 +l 2 )·(h 1 + h 2 + h 3 )/6.

Основание сложной фигуры следует представить двумя геометрическими простыми фигурами: прямоугольником и трапецией. Объемы земляных масс в кубических метрах указывают в каждом квадрате картограммы.

Далее вычисляют суммарные объемы земляных масс отдельно по выемке и по насыпи. Определяют величину их дисбаланса, которая допускается до 3% от общего объема земляных масс (суммы объемов по выемке и насыпи).

ТЕМА: «ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ».

1. Геодезическая основа разбивочных работ. 2. Элементы геодезических разбивочных работ. 3. Способы разбивки основных осей объекта.

1. Геодезическая основа разбивочных работ. Под разбивкой сооружений (перенесением проекта в натуру) понимают комплекс геодезических работ по нахождению на местности осей и точек, определяющих местоположение и геометрические размеры сооружения как в плане, так и по высоте.

При разбивочных работах на местности строят углы, откладывают отрезки линий (в плане и по высоте), т. е. производят действия, обратные тем, которые выполняются при съемочных геодезических работах. Основные оси сооружения переносят на местность от пунктов триангуляции и полигонометрии разных классов, точек теодолитных ходов, а также пунктов строительной сетки.

Строительная сетка представляет сеть квадратов или прямоугольников, вершины которых закреплены на местности геодезическими знаками. Последние должны сохраняться на весь период строительства сооружений. Для вычисления прямоугольных координат точек сетки оси абсцисс и ординат ориентируют параллельно ее сторонам.

Характерной особенностью строитель- ной сетки как инженерно-геодезической сети является расположение пунктов, образующих сетку квадратов или прямоугольников, стороны которых параллельны осям проектируемых сооружений. Таким образом, строительная сетка представляет собой закрепленную на местности систему прямоугольных координат.

Строительная сетка предназначена: 1) для выноса в натуру основных осей сооружений и производства разбивочных работ; 2) служит основой для исполнительных съемок, производимых во время строительства и после его завершения; 3) пункты строительной сетки являются и высотной основой строительной площадки.

В зависимости от назначения строительной сетки и типа строящегося объекта длину стороны квадрата или прямоугольника сетки принимают от 100 до 400 м. Наибольшее распространение получила сетка со стороной 200 м. В цеховых условиях для расстановки технологического оборудования сетку проектируют со стороной 10 – 20 м.

При создании строительной сетки используют частную прямоугольную систему координат. Начало этой системы выбирают таким образом, чтобы все пункты имели положительные значения абсцисс и ординат. Координатные оси в большинстве случаев обозначают буквами А и В. Нумеруют пункты арабскими цифрами, начиная с верхнего ряда (по отношению к ген- плану) слева направо и сверху вниз.

Требования к точности строительных сеток : а) погрешности во взаимном положении смежных пунктов строительной сетки в среднем должны составлять 1: или 2 см для расстояний между ними в 200 м;

б) прямые углы строительной сетки должны быть построены с точностью порядка 20 ; в) погрешности в положении пунктов в самом слабом месте относительно плановой геодезической основы (или исходного пункта сетки) не должны превышать 0,2 мм в масштабе плана 1:500, т. е. 10 см.

2. Элементы геодезических разбивочных работ. Элементами геодезических разбивочных работ принято считать проектные углы, отрезки, точки с проектными отметками, линии проектного уклона, которые необходимо построить для перенесения проекта планировки и застройки с плана на местность.

Построения проектного угла пр от линии АВ. На местности приводят теодолит над точкой А в рабочее положение, закрепляют лимб, наводят зрительную трубу на точку В и берут отсчет при КЛ.

Затем к этому отсчету прибавляют значение проектного угла, если угол откладывают по ходу часовой стрелки (если против хода часовой стрелки - значение проектного угла вычитают). Вычисленный отсчет устанавливают на горизонтальном круге поворотом алидады и на местности закрепляют точку С кл. Действия повторяют при КП и находят точку С кп. Полученный отрезок между точками делят пополам и получают точку С, которая соответствует значению проектного угла.

Построение проектного отрезка на местности. Чтобы получить проектное горизонтальное проложение d на местности необходимо отложить отрезок D от точки А по направлению линии АВ,

Длина отрезка вычисляется по формуле: D = d + D k + D t + D v, где D k = l. d/l 0 - поправка за компарирование мерного прибора ( l 0 - номинальная длина прибора, l - погрешность в длине прибора); D t = (t - t k )d - поправка за разность температур измерения и компарирования ( - коэффициент линейного расширения стали, равный ); D v = +2dsin 2 (v/2) = h 2 /2d - поправка за наклон линии ( v - угол наклона, h - превышение между конечными точками проектного отрезка);

Вынос в натуру проектной высоты. Вынос в натуру проектной высоты Н пр осуществляют от ближайшего репера с известной высотой Н реп. Порядок выполнения. 1. Устанавливают нивелир посередине между репером А и выносимой точкой В. Приводят нивелир в рабочее положение. 2. Наводят нивелир на репер и снимают отсчет а по рейке.

3. Определяют горизонт прибора (ГП) ГП = Н реп + а. 4. Вычисляют проектный отсчет b пр = ГП – Н пр. 5. Движением рейки по отвесной линии установливают этот отсчет в перекрестии сетки нитей, а на уровне пятки рейки закрепляют на местности точку, соответствующую проектной высоте.

Передача высоты в глубокий котлован от точки А с известной высотой Н А. Для этого в точке М подвешивают стальную рулетку с грузом на нижнем конце. Нивелир сначала ставят между точками А и М и берут отсчеты а по рейке, поставленной на точке А, и с по рулетке.

Затем нивелир ставят на дне котлована и производят отсчеты d по рулетке и b по рейке, поставленной на колышек В, высоту которого нужно определить. Расстояние по отвесному направ- лению между двумя горизонтами нивелира l=cd. Высота точки В Н в = Н А + а- l - b.

3. Способы разбивки основных осей объекта. Главные и основные оси сооружения выносят на местность различными способами: полярным, прямоугольных координат, угловых, линейных и створных засечек. Способ выбирают в зависимости от ситуации на стройплощадке. На местности определяют фактическое плановое положение объекта, которое отличается от проектного положения.

Способ полярных координат используется для выноса в натуру точек и осей сооружений. Положение на местности оси СЕ определяется точками С и Е. Полярными координа- тами точки С относи- тельно пунктов 1 и 2 строительной сетки служат горизонтальный угол β 1 и расстояние l 1, а для контроля угол β 2 и расстояние l 2. Для выноса точки Е необходимо знать угол β 3 и расстояние l 3.

Путем решения обратной геодезической задачи находят дирекционные углы всех направлений, например α 12, α 1С, α 2С, и расстояния l 1, l 2,… l n, а затем горизонтальные углы. Например, β 1 = α 12 - α 1С β 2 = α 2С - α 21.

Способ прямоугольных координат Для выноса в натуру оси СЕ вычисляют длины взаимно перпендикулярных отрезков Δу с =у с - у 1 и Δх с = х с - х 1, а также Δу Е =у Е - у 1 и Δх Е =х Е -х 1. На строительной площадке теодолит ставят над пунктом 1 и его зрительной трубой задают створ 1-2, в котором откладывают отрезки Δу с и Δу Е. В полученных точках под прямым углом к стороне 1-2, строят отрезки Δх с и Δх Е и закрепляют вынесенные точки С и Е. Для контроля измеряют расстояние СЕ = l п.

Способ прямой угловой засечки используется для выноса в натуру точек, находящихся за препятствием (например, водоемом, изрытым участком), не позволяющим применить рулетку или ленту. Для расчета проекта выноса в натуру точек С и Е по известным координатам этих точек и геодезических пунктов решают обратные геодезические задачи, находят дирекционные углы α i направлений 1-С, 2-С, 1-Е, 2-Е и вычисляют горизонтальные углы β 1 = α 12 α 1С ; β 2 = α 2С α 21.

Точку С сначала находят на пересечении сторон углов β 1 и β 2, а затем эти же углы строят с повышенной точно- стью и уточняют положение точки С. Аналогично выносят точку Е, результат контролируют измерением отрезка l п.

Способ линейной засечки применяется на ровных участках при расстояниях l i от пунктов геодезической опоры до разбиваемых точек не более длины ленты или рулетки. Точку С находят в пересечении двух дуг, радиусов l 1 и l 2, прочер- ченных с помощью рулетки из точек 1 и 2.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!