Инженерно-геодезические
изыскания для строительства промышленного
комплекса
Содержание
1. Геодезические работы при изыскании
участка строительства.
1.1. Введение.
Целью работы является создание
планово-высотного обоснования при строительстве
и изысканиях, при съемке стройплощадки,
а также данной территории.
Данная курсовая работа представляет
собой комплекс геодезических работ при
строительстве и изысканиях промышленной
площадки, так как разбивка сооружений
является основным видом геодезических
работ при вынесении проекта в натуру.
Этот вид работ требует тщательных геодезических
измерений и высокой точности геодезической
основы.
Предметом прикладной
геодезии является изучение
методов топографогеодезического
обеспечения различных народнохозяйственных
задач, возникающих в строительном
производстве, в горно-разведочном
и горнопроходческом деле, исследовании
природных ресурсов и изучении стабильности
сооружений и земной поверхности в пространстве
и во времени.
В более узком смысле в прикладной
геодезии изучаются методы топографо-геодезических
изысканий, методы вынесения проектов
сооружений в натуру
и по этой причине прикладную
геодезию иногда называют инженерной,
подчёркивая тем самым её тесную связь
с инженерно-строительным производством.
Процесс возведения объектов строительства,
зданий и сооружений можно условно разделить
на несколько этапов, тесно связанных
друг с другом:
1. Изыскания и экономическое
обоснование строительства;
2. Проектирование инженерного
сооружения;
3. Собственно строительство;
4.Эксплуатация возведённого
объекта.
Все эти этапы самым
тесным образом связаны с
решением инженерно геодезических
задач. На этапе топографо-геодезических
изысканий геодезистами строятся
опорные планово-высотные сети и производятся
крупномасштабные топографические съёмки,
трассируются линейные сооружения, производится
привязка геологических выработок,
гидрологических створов и др.
На основе инженерно-геодезических
изысканий составляются топографические
планы и профили в необходимых
масштабах. Проектирование инженерных
сооружений производится на
топографических планах крупных масштабов.
В процессе проектирования сооружений
геодезистами решаются задачи горизонтальной
и вертикальной планировки, разрабатываются
проекты производства геодезических работ,
в которых обосновываются приборы и методы
геодезического обеспечения строительства
сооружения. Вынесение проектов
инженерных сооружений в натуру
носит название разбивка сооружений.
В процессе строительства геодезистами
решаются задачи построения разбивочных
сетей, вынесения на местность
разбивочных осей и элементов
конструкций, обеспечение соответствия
геометрических параметров здания
или сооружения его проектным размерам,
контролируется качество производства
строительно-монтажных работ. Геодезическая
выверка конструкций и технологического
оборудования, выполняемая в плане,
по высоте и по вертикали,
является одним из наиболее
точных видов инженерно-геодезических
работ, осуществляемых специально
разработанными методами и приборами.
В процессе возведения
сооружений, а также в период
их эксплуатации
возникают задачи наблюдений
за осадками и деформациями оснований
зданий и сооружений. Эти наблюдения
выполняются высокоточными геодезическими
приборами и методами на основе научно
обоснованных программ. Таким образом,
легко видеть, как тесно связано инженерно-геодезическое
производство со строительным процессом
на всех его основных этапах. Перечисленный
круг задач, решаемых геодезистами, составляет
практическую сторону предмета прикладной
геодезии.
Основными научно-техническими
задачами прикладной геодезии следует
считать разработку научно обоснованных
схем и программ геодезических
построений, обеспечивающих необходимую
и достаточную точность измерений
при возведении инженерных сооружений.
Кроме того, в научно-технические задачи
прикладной геодезии входят
вопросы разработки современных
методов и приборов для производства изысканий,
разбивки и выверки инженерных сооружений,
основанных на новейших достижениях науки
и техники.
Перспективным методом построения
главной основы площадки есть светодальномерная
полигонометрия, что заменяет триангуляцию,
с длинами сторон до 2 км и средней квадратической
ошибкой измерения углов .
Высотной опорой на площадке
есть нивелирные сети III и IV класса. Основу
привязывают к государственным высотным
пунктам и сеть уравнивают. Плановой геодезической
основой перенесения проекта в натуру
служит проект и расчет точности строительной
сетки, а так же проект разбивочных работ
по материалам генерального плана.
1.1. Сведения
о территории участка строительства.
Магаданская область расположена
на крайнем северо-востоке России. Граничит
с республикой Саха (Якутия), Хабаровским
краем, Чукотским автономным округом,
Корякским автономным округом. Территория
области находится в восьми часовых поясах
от Москвы. Область омывается водами Тихого
океана, (Охотское море), побережье изобилует
многочисленными заливами, бухтами, островами
и полуостровами. Магадан находится на
полуострове Старицкого, на перешейке
между бухтами Нагаева и Гертнера. Общая
площадь области: 461,4 км 2 . Население: 178,3
тыс. человек, из них 6,2 тыс. — коренные
малочисленные народности Севера. Самый
крупный город — Магадан (106,9
тыс. жителей). В области 2 города
и 28 поселков. На территории области проживают
русские, украинцы, белорусы, грузины,
латыши и многие другие народности, из
местных жителей — эвены, коряки, камчадалы,
чукчи, эскимосы. На участке работ имеется
большое количество населенных пунктов,
расположенных по всё территории.
Климат
Климат резко континентальный,
суровый. Продолжительная зима (до 8 месяцев),
лето прохладное. В январе средние температуры
от – 19 до –23 градуса на побережье Охотского
моря;– 38 градусов во внутренних частях
области. В июле средняя температура соответственно
+12, +16 градусов. На Охотском побережье
+12 градусов. Существенно отличается
климат центральных районов от
климата побережья (мягче). Зимы по суровости
не имеют себе равных в Евразии. Лето в
континентальных районах теплое. Продолжается
с середины июля до конца августа. Среднемесячная
температура воздуха от +10
до +15ºС, иногда до 34ºС. Часто идут дожди.
На побережье Охотского моря лето прохладное
и влажное, часты туманы, моросящие дожди.
Осень короткая, осадки выпадают в виде
дождя и снега. Ветры сильные, нередки
штормы. Зима длится 7–9 месяцев. Весной
снег часто образует наст. Весна в Магаданской
области короткая, везде происходит таянье
снегов, вскрываются реки к концу мая –
началу июня.
Территория области имеет сложное
геологическое строение, и в общем для
нее характерна значительная насыщенность
магматическими образованиями. Вулканические
породы распределены крайне неравномерно.
Горные породы подвержены процессам физического
и химического выветривания в различной
степени, в зависимости от состава.
Область занимает разнообразную
по строению поверхности часть Северо-Востока
России. В рельефе преобладают горные
сооружения с очень сложным геологическим
строением, и только на окраинах, а также
по долинам рек расположены незначительные
территории, занятые низменностями. Поверхность
суши в пределах области имеет четко выраженный
уклон к северному Ледовитому океану,
а на востоке – к Тихому океану.
Начиная с палеозоя на территориях,
которые в то время были дном геосинклинали,
происходило интенсивное накопление осадочных
пород. На дне геосинклинали одновременно
с накоплением отложений происходит их
смятие в складки и внедрение интрузий.
Активные магматические процессы приводят
к образованию толщ магматических пород.
Развитие рельефа и автономного
округа в течение длительного времени
связано с вертикальными движениями земной
коры и дальнейшим воздействием внешних
разрушительных процессов.
Основную роль в окончательном
формировании рельефа современной поверхности
области отводится работе текучих вод,
ледников, а также физическому и химическому
выветриванию.
1.2. Топографо-геодезическая
обеспеченность участка работ.
По данному району имеется карта,
издания 1966г, в масштабе 1:25000, высота сечения
рельефа – 5 м. Максимальная отметка –
213,6м. В северной части карты имеются пункты
триангуляции 3-го разряда – он размещен
возле урочища Кромки и имеет высотную
отметку 153,3м. На востоке мы видим пункт
триангуляции 3-го разряда – он размещен
возле урочища Лосиное и имеет высотную
отметку 183,1м. В южной части находится
пункт триангуляции 3-го разряда – он размещен
возле урочища Заветное и имеет высотную
отметку 183,0м. В центральной части проектируемой
площадки находится овраг Ветвистый, северней
оврага расположена дубовая роща, высота
деревьев до 16м. Сгущение геодезической
основы выполняется построением сети
треугольников в виде центральной системы,
которые опираются на пункты триангуляции
3 класса с отметками 183,1 м и 183,0м.
2.
Проектирование и оценка проекта
плановой геодезической основы.
2.1. Назначение и требования
к точности построения обоснования.
Инженерно-геодезические плановые
и высотные сети создаются на территориях
городов, крупных промышленных, энергетических,
горнодобывающих объектов и служат геодезической
основой для выполнения комплекса проектно-изыскательских
и строительных работ. Плановые инженерно-геодезические
сети формируются в виде триангуляционных
построений и геодезических строительных
сеток.
Триангуляция. Сеть развивают
на всей территории площадки (с подходами
и резервными участками), как правило,
одного порядка (класса), котороый определяется
расчетами, с длинами сторон 2-5 км. Лишь
на очень больших площадках (100 и более)
со строительством в несколько очередей
основу создают двух ступеней. На всей
территории строят сплошную сеть триангуляции
высшего порядка со сторонами 5- 8 км. На
районе первоочередной застройки сеть
сгущают триангуляцией 4 класса с таким
расчетом, чтобы один пункт основы приходился
на 3-5 .
Преимущество такого двухступенчатого
построения основы состоит в том, что восстановление
утраченной части сети в процессе строительства
производится путем вставки отдельных
пунктов или систем в первую ступень триангуляции
без её дополнительных наблюдений и уравнивания.
Сеть проектируют с учетом максимального
использования ее в последующих разбивочных
работах и исполнительных съемках, размещая
пункты по возможности вне зон будущих
сооружений. Принимаются также во внимание
удбства привязки к пунктам существующей
триангуляции с целью использования ее
сторон в качестве выходных, если они удовлетворяют
по точности измерений новую сеть.
На пунктах сети строят простые
пирамиды, деревянные или металлические,
высоты 6-10 м. При отсутствии видимости
с земли воздвигают простые сигналы с
поднятием столика на высоту 6 – 8 м.
Для контроля масштаба сети
в ней должно быть известно не менее двух
базисных сторон, при этом хотя бы одну
из них измеряют в натуре точным электрооптическим
дальномером или базисным прибором.
Угловые и базисные измерения
выполняют по программе и с допусками
точности соответствующего класса государственной
триангуляции, обращая особое внимание
на тщательное определение элементов
приведений (средняя квадратическая ошибка
± 2 – 3 мм).
Техническая характеристика
сетей триангуляции 2-4 класса:
Показатели |
Класс триангуляции |
4 |
Длины сторон триангуляции,
км |
2-5 |
Относительная ошибка базисной(выходной)
стороны |
1:200 000 |
Относительная ошибка стороны
в наиболее слабом месте |
1:70 000 |
Минимальное значение угла
в треугольнике |
20° |
Допустимая угловая невязка
в треугольниках |
«8» |
Средняя квадратическая ошибка
угла
(по невязкам в треугольниках) |
«2» |
Если есть возможность, сети
триангуляции заменяют равными по точности
ходами государственной светодальномерной
полигонометрии. Последняя проектируется
замкнутыми полигонами с длинами сторон
2-3 км и расстоянием между узловыми пунктами
порядка 7 – 10 км.
Характеристика сетей полигонометрии
4 класса и ниже:
Предельная длина хода, км
отдельного 10
между исходным пунктом и узловой
точкой 7
между узловыми точками 5
Предельный периметр полигона,
км наибольшая наименьшая оптимальная
Число сторон в ходе, не более 15
Допустимая относительная невязка,
не более 1:25000
Средняя квадратическая ошибка
изменения угла (по невязкам)
в ходах и полигонах, не более 2
Допустимая угловая невязка
хода или полигона, не более 5
где n – число углов.
Нивелирование 4 класса выполняется
в одном направлении по сточным и грунтовым
реперам и центрам опорных геодезических
сетей.
На территориях городов выполняют
инженерно-геодезические работы различными
видами. Самое большое требование к точности
основных разбивочных работ по высоте
возникает при строительстве метрополитена
и крупных самотечных канализационных
коллекторов.
Сети нивелирования, которые
прокладывают на территориях городов
и промышленных участков, характеризуются
следующими техническими характеристиками.
Показатели |
4 клас нивелирования |
Максимальная длина хода, км.:
-между исходными пунктами
-между узловими точками
Максимальное расстояние между
постоянными знаками:
-на застроенных территориях
-на незастроенных территориях
Допустимые невязки в полигонах
и по линиям нивелирования в мм., где L –
в км. |
4
2
0,2-0,5
0,5-2
20√L |
Приняв такую схему организации
обоснования, следует решить вопрос о
точности построения сети в каждой ступени,
руководствуясь следующим:
1. Погрешность определения
положения пунктов в высших
ступенях
(ошибки исходных данных)
должны быть малы по сравнению
с ошибками по-
следующих построений, и не
превышать их на 10-20%.
2. В этом случае коэффициент
обеспечения точности k при переходе от
одной ступени обоснования
к последующим может быть
принят равным 2,2–1,5.
3. Предельная погрешность
в положении пункта съёмочного
обоснования относительно пунктов
высшей ступени не должна
превышать 0,2 мм на плане для
открытой местности, т. е. Δ3=0,2х1000 = 20 см.