Контрольная работа по "Инженерной геодезии"

 

32.    Полевые работы при теодолитной съемке системы координат, применяемые в геодезии 

Для производства тахеометрической съемки производят сгущение существующей геодезической сети пунктами съемочного обоснования до плотности, обеспечивающей приложение на всей территории съемки тахеометрических ходов с соблюдением технических требований инструкции. 
Тахеометрическая съемка может производиться с любого пункта геодезической опоры, но в основном она выполняется с точек тахеометрических ходов. Все точки, с которых производится съемка, называют съемочными.  
До производства полевых работ по съемке на имеющейся карте составляют проект тахеометрических ходов. При рекогносцировке проект ходов уточняют и точки хода закрепляют деревянными кольями длиной 30—40 см и толщиной 4—6 см с забитым в верхний торец каждого кола гвоздем. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на несколько лет их закрепляют деревянными столбами длиной 1,5—2,0 м и диаметром 15—20 см; в верхний торец столба забивают гвоздь, служащий центром пункта. 
Горизонтальные и вертикальные углы в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга; стороны ходов измеряют, как правило, дальномером в прямом и обратном направлениях, а в некоторых случаях — лентой. Все измерения записывают в полевой журнал. При высоте сечения рельефа 0,5 м высоты точек ходов определяют техническим нивелированием. 
Вертикальные углы, измеренные с помощью теодолита ТЗО, вычисляют по одной из формул: 
КЛ — КП— 180° 
v = КЛ — МО = МО — КП — 180°, а место нуля — по формуле: 
МО = (КЛ + КП+ 180°)/2 
Контролем правильности измерения вертикальных углов служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать Г. 
Высоту тахеометра на точке стояния определяют с округлением до 1 см как сумму двух частей: постоянной части — от оси вращения трубы до нижней поверхности головки штатива и переменной части — от нижней поверхности головки штатива до верха кола или другой поверхности, для которой определена высота пункта. 
Кроме контроля измерения вертикальных углов, на съемочной точке проверяют правильность измерения горизонтального угла по расхождению между его значениями, полученными из двух полуприемов. Для ТЗО это расхождение не должно превышать Г. 
Вычисление горизонтальных проложений и превышений на каждой точке хода выполняется по тахеометрическим таблицам или с помощью логарифмической линейки. Расхождение между результатами измерений стороны в прямом и обратном направлениях не должно превышать 1:400. Расхождение в абсолютных значениях превышений, полученных в прямом и обратном направлениях, допускается не более 4 см на 100 м. 
Съемка подробностей может выполняться с переходных точек. Общее количество переходных точек не должно быть больше половины числа точек тахеометрических ходов. 
Съемка ситуации и рельефа 
Съемку ситуации и рельефа обычно производят попутно с проложением тахеометрических ходов, применяя для этого полярный способ. 
 
Максимальные допустимые расстояния от тахеометра до рейки и между пикетами зависят от масштаба съемки и высоты сечения рельефа. 
В том случае, когда съемка подробностей производится попутно с проложением тахеометрического хода, работа на съемочной точке применительно к съемке с помощью теодолита обычно выполняется в следующем порядке: 
1. Устанавливают теодолит в рабочее положение и измеряют его высоту с округлением до 1 см; 
2. Измеряют горизонтальный угол хода, а также вертикальные углы на заднюю и переднюю точки и определяют по дальномеру расстояния до этих точек; 
3. При положении трубы КЛ совмещают нулевой штрих алидады с нулевым штрихом лимба. Скрепив алидаду с лимбом, наводят трубу на заднюю (или переднюю) точку хода, ориентируя, таким образом, лимб по стороне хода; 
4. Оставляя лимб неподвижным, визируют на рейку, установленную на пикете, и берут отсчеты: по рейке, по горизонтальному и вертикальному кругам; 
5. По окончании съемки пикетов на съемочной точке снова визируют на точку, по которой ориентирован лимб, и берут контрольный отсчет. Расхождение с первоначальным отсчетом не должно превышать 2'. Все 
результаты измерений, включая и контрольный отсчет, записывают в журнал. 
Примечание: определяя расстояние по рейке при съемке четких контуров в масштабе 1: 2000 и крупнее, следует использовать среднюю часть рейки для того, чтобы угол наклона визирной оси примерно соответствовал углу наклона местности. 
При съемке равнинной местности высоты точек можно определять горизонтальным лучом трубы прибора. Этот метод особенно удобен, если зрительная труба имеет прикрепленный к ней уровень. 
При съемке способом горизонтального луча рейку устанавливают на пикете так, чтобы ее нуль был вверху, и отсчет производят от верха рейки. 
В поле, кроме журнала, ведут абрис на отдельных для каждой съемочной точки листах. На абрисе указывают точку стояния прибора, а также предыдущую и последующую точки хода и их номера. Смежные точки хода соединяют прямыми линиями.

34.Камеральные работы при теодолитной съемке: вычисление координат вершин теодолитных ходов, составление плана участка местности

Геодезической сетью  называют совокупность точек, закрепленных на местности, положение которых  определено в заданной системе координат  и высот. Подразделяются на плановые и высотные. Они являются основой ведения всех геодезических работ. Обеспечивают постоянный и надежный контроль последующих работ, точность которых ниже точности геодезических сетей, одновременное ведение работ на различных участках, позволяют избегать разрывов и перекрытий в работах. Построение геодезических сетей является реализацией основопологающего принципа геодезических работ от «общего к частному», т.е. от более точных к менее точным. Этот принцип применяется и к построению самих геодезических сетей.  
Геодезические сети подразделяются на четыре вида.  
1. Государственные геодезические сети. Они представляют собой главную геодезическую основу. Строятся на всей территории страны. Подразделяются по точности на 1, 2, 3, 4 классы.  
Для планового построения применяются методы триангуляции, трилатерации, полигонометрии и их сочетаний. 
Триангуляция – построение на местности примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряются высокоточным теодолитом все углы и длина одной стороны (или для контроля две – в начале и в конце построения треугольников), называемой базисом. Длины сторон вычисляются последовательным решением треугольников по формуле синусов. Как при определении неприступных расстояний. 
Трилатерация – построение на местности цепи треугольников, как в триангуляции, но измеряются все длины сторон светодальномерами. Углы в треугольниках вычисляются по формулам тангенсов половинных углов. 
Полигонометрия – системы замкнутых или разомкнутых ходов, рис.39, в которых углы поворота измеряются высокоточными теодолитами, а длины линий светодальномерами. Замкнутый ход называется полигоном. Отсюда и название полигонометрии – мерить по полигону.  
Высотные сети строятся геометрическим нивелированием 1, 2, 3, 4 классов точности. Применяются нивелиры Н-05 и рейки РН-05 для построения 1 и 2 классов точности. Для построения 3 и 4 классов точности используются Н-3 и рейки РН-3. Нивелирные ходы могут образовывать полигоны или быть разомкнутыми, как полигонометрические ходы. Точки нивелирных ходов закрепляются грунтовыми реперами. 
Геодезические сети сгущения. Служат для сгущения государственной геодезической сети до нормативной плотности в отдельных районах, где выполняются геодезические работы. Методы построения плановых и высотных сетей такие, что и при построении государственных геодезических сетей. 
Специальные геодезические сети. Развиваются при строительстве сооружений, предъявляющих к геодезическим работам специальные требования, как правило, повышенной точности. Например. При строительстве мостов через большие водные преграды, в тоннелестроении, при строительстве АЭС и т.п. Методы построения аналогичны изложенным в  
Съемочные геодезические сети (рабочее обоснование). Они являются непосредственной основой съемки контуров и рельефа при производстве топографических съемок, при выполнении инженерно-геодезических работ на строительной площадке. Развиваются они на основе геодезических сетей сгущения. В ряде случаев, нормируемых СНиПами, могут строиться автономно, не привязываясь к пунктам государственных геодезических сетей. Например, топографическая съемка строительных участков, не превышающих 1 кв. км, могут производиться в частной системе координат и высот. Инженерно-геодезическое обеспечение строительных работ, наблюдений за деформациями инженерных сооружений может опираться на рабочее обоснование, построенное на строительной площадке автономно. 
Плановые съемочные сети (рабочее обоснование) преимущественно строятся методом теодолитных ходов. Теодолитные ходы строятся, как и полигонометрические, либо в виде замкнутых ходов (полигонов), либо в виде разомкнутых ходов, рис.39. Но углы измеряются техническими теодолитами Т30, Т15 (можно Т5) с точностью 0.5' или 1', а длины линий – мерными лентами, рулетками. 
Высотное съемочное обоснование строится прокладкой нивелирных ходов (замкнутых или разомкнутых) 1У класса или техническим нивелированием. 
Математическая обработка всех видов плановых геодезических сетей ведется на основе решения плановых задач. Вычисление дирекционных углов последующих сторон по измеренным (или вычисленным в трилатерации) горизонтальным углам. По дирекционным углам и измеренным длинам линий (или вычисленным в триангуляции) последовательное вычисление координат точек (последовательное применение прямой геодезической задачи). При привязке новых построений к существующим возникает задача вычисления дирекционного угла и длины линии по заданным координатам начала и конца линии (обратная геодезическая задача). Решение задач ведется по уравненным горизонтальным углам и длинам линий.  
Высотное обоснование развивается прокладкой нивелирных ходов методом последовательного нивелирования. Отметки точек нивелирных ходов вычисляются по уравненным превышениям на станциях последовательной передачей отметок по ходу. 
При построении теодолитных ходов в виде полигонов автономно определяют направление начальной стороны либо по буссоли, либо по Солнцу. Тень от вертикально установленной вешки в начальной точке в истинный полдень будет показывать на Север. Закрепляют продолжение тени и измеряют угол по часовой стрелке от направления тени до определяемого направления. Измеренный угол принимают за дирекционный угол начальной стороны. Координаты начальной точки принимают условны. Если строительный участок превышает 1 кв. км, то план должен составляться в государственной системе координат. Для этого теодолитные ходы должны быть привязаны к пунктам государственной геодезической сети и координаты точек должны вычисляться в государственной системе координат. Привязка к опорным пунктам осуществляется по схеме рис.39, б.

35. Способы подготовки данных для выноса проекта в натуру

Вынос в натуру проектных решений и границ земельных  участков − это процесс закрепления  на местности точек с проектными координатами, перенос их “с бумаги на землю” с точностью, указанной  в проекте или нормативных  документах. Выносу подлежат все характерные  точки конструкции, здания или их оси. Вынос в натуру проектных отметок необходим перед началом строительства, перед прокладкой инженерных коммуникаций либо в процессе выполнения ландшафтного дизайна. Вынос проекта достигается путём вынесения осей строения либо поворотных точек. При этом вынос в натуру проекта или осей здания может выполняться как в плане, так и по высоте, что важно для правильной “посадки” объекта строительства относительно рельефа местности и уже возведённых там зданий и сооружений. Оси закрепляются дюбелями, металлическими кольями, либо прокрашиваются краской (в зависимости от пожелания заказчика). При этом мы руководствуемся прежде всего условиями строительства и обеспечением сохранности вынесенных осей.Важнейшим документом при выполнении разбивочных работ является разбивочный чертеж, который должен входить в состав проектной документации. В отдельных случаях наши специалисты самостоятельно подготавливают разбивочный чертеж и уже с него производят вынос проекта или осей здания.Вынос в натуру относится к прикладным задачам геодезии и обычно не вызывает сложностей при выполнении, однако именно данными работами что заканчивается целый комплекс проектных и расчётных мероприятий. Например, в землеустройстве вынос в натуру проводится при межевании как этап выполнения территориального землеустройства для земельного участка. То есть вынос в натуру − это лишь часть целого комплекса мер в сфере землеустройства или регистрации/оформления прав собственности, поэтому для достижения качественного результата и подход должен быть комплексным. Необходима единая, профессионально составленная опорная геодезическая планово-картографическая основа, по которой выполнялся проект, причём проектирование границ должно быть проведено с учетом всех действующих нормативов и правил. Только при выполнении этих условий процесс выноса в натуру и закрепления точек на местности может быть реализован качественно, а результат будет соответствовать поставленной задаче.

 

 

36. Проектирование  участков заданной площади 

При составлении проектов и их осуществлении  производят следующие геодезические  работы.

1. Построение геодезического  съемочного обоснования в виде  типовых систем смежных треугольников,  полигонометрических, теодолитных,  тахеометрических, мензульных и  нивелирных ходов, засечек с  густотой и точностью в зависимости  от принятого масштаба съемки  и высоты сечения рельефа.

2. Съемки – аэрофототопографические  (контурные, комбинированные, стереотопографические), фототеодолитные, мензульные, теодолитные,  тахеометрические, нивелирование поверхности  – различных масштабов и с  различной высотой сечения рельефа  в зависимости от требований  к точности обследования и  проектирования объектов.

3. Обновление планов и  карт – составление их по  результатам ново аэрофотосъемки  с использованием существующих  материалов геодезического обоснования  и старых съемок. В этом случае  полевые работы часто ограничиваются  маркированием пунктов геодезического  обоснования дополнительным дешифрированием  или съемкой границ землепользования, если не представляется возможным с необходимой точностью нанести их на план (карту) по результатам предыдущих съемок.

4. Корректировка планов  – съемка и нанесение на  существующий план появившихся  и удаление с плана (карты)  исчезнувших объектов и контур    ситуации.

Эти четыре вида работ выполняются  при отсутствии доброкачественных  планов и карт на территорию землепользования, на которой проводится землеустройство.

5. Составление и оформление планов  и карт на основе выполненных  съемок.

6. Определение площадей  землепользований и угодий с  составлением экспликаций.

7. Составление проектных  планов – копий с планов  и карт.

8. Предварительное (эскизное) проектирование объектов.

9. Техническое проектирование  объекта.

10. Подготовка к перенесению  проекта в натуру.

11. Перенесение проекта  в натуру.

12. Исполнительные съемки.

13. Наблюдение за деформацией  и осадками.

37 Способы разбивочных  работ

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. 
 
Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих предметов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет общегеодезическую систему координат, задающую положение характерных точек проектируемого сооружения относительно этой системы. 
 
Разбивочные работы диаметрально противоположны съемочным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети. Точность этих измерений зависит от масштаба съемки. При разбивке же, наоборот, по координатам, указанным в проекте, находят на местности положение точек сооружения с заранее заданной точностью. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ. 
 
Компоновка сооружения определяется его геометрией, которая, в свою очередь, задается осями. Относительно осей сооружения в рабочих чертежах указывают местоположение всех элементов сооружения. 
 
В нормативных документах существует понятие разбивочной оси. На практике же различают главные, основные, промежуточные или детальные оси. 
 
Главными осями линейных сооружений (дорог, каналов, плотин, мостов и т.п.) служат продольные оси этих сооружений.  
 
Основными называют оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений.  
 
Промежуточные или детальные оси – это оси отдельных элементов зданий, сооружений. 
 
На строительных чертежах оси проводят штрихпунктирными линиями и обозначают цифрами или буквами в кружках. Для обозначения продольных осей служат арабские цифры, а для поперечных осей - прописные буквы русского алфавита, за исключением букв 3, И, О, X, Ы, Ъ, Ь. Оси обозначают слева направо и снизу вверх. 
 
Указанные в проекте сооружения координаты, углы, расстояния и превышения называют проектными. 
 
Высоты плоскостей и отдельных точек проекта задают от условной поверхности. В зданиях за условную поверхность (нулевую отметку) принимают уровень «чистого пола» первого этажа. Высоты относительно нулевой отметки обозначают следующим образом: вверх - со знаком «плюс», вниз - со знаком «минус». Точность построения проектного расстояния l_пр в способе редукции в основном зависит от точности линейных измерений расстояния АВ'. Исходя из требуемой точности определения проектного расстояния, выбирают приборы для измерений. 
 
Для каждого сооружения условная поверхность соответствует определенной абсолютной отметке, которая указывается в проекте. 
 
При проектировании зданий, сооружений и их элементов, строительных конструкций пользуются модульной системой координации размеров в строительстве (МКРС). МКРС предусматривает в основном применение прямоугольной модульной пространственной системы.  
 
Весь процесс разбивки сооружения определяется общим геодезическим правилом перехода от общего к частному. Разбивка главных и основных осей определяет положение всего сооружения на местности, т.е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности. Детальная же разбивка определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкций сооружения. 
 
Разбивочные работы – это комплексный взаимосвязанный процесс, являющийся неотъемлемой частью строительно-монтажного производства. Поэтому организация и технология разбивочных работ целиком зависит от этапов строительства. 
 
В подготовительный период на местности строят плановую и высотную геодезическую разбивочную основу соответствующей точности, определяют координаты и отметки пунктов этой основы. 
 
Затем производится геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру. 
 
Непосредственную разбивку сооружений выполняют в три этапа. На первом этапе производят основные разбивочные работы. По данным привязки от пунктов геодезической основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей и закрепляют их. 
 
На втором этапе, начиная с возведения фундаментов, проводят детальную строительную разбивку сооружений. От закрепленных точек главных и основных осей разбивают продольные и поперечные оси отдельных строительных элементов и частей сооружения, одновременно определяя уровень проектных высот. 
 
Детальная разбивка производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, поскольку она определяет взаимное расположение элементов сооружения, а разбивка главных осей - лишь общее положение сооружения и его ориентирование. 
 
Если главные оси могут быть определены на местности со средней квадратической ошибкой 3 - 5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают со средней квадратической ошибкой 2 - 3 мм и точнее. 
 
Третий этап заключается в разбивке технологических осей оборудования. На этом этапе требуется наибольшая точность (в отдельных случаях – доли миллиметра). 
 
 
^ Нормы и принципы расчета точности разбивочных работ 
 
 
Требования к точности разбивочных работ зависят от многих факторов: вида, назначения, местоположения сооружения; размеров сооружения и взаимного расположения его частей; материала, из которого возводится сооружение; порядка и способа производства строительных работ; технологических особенностей эксплуатации и т.п. 
 
Нормы точности на разбивочные работы задаются в проекте или в нормативных документах: строительных нормах и правилах (СНиП), Государственном общесоюзном стандарте (ГОСТ), ведомственных инструкциях. Они могут быть указаны в явном виде, как это сделано в ГОСТ 21779-82 «Технологические допуски», или по видам измерений (угловые, линейные, высотные) - в СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве». 
 
Во многих случаях указывают нормы на установку строительных конструкций относительно теоретического (проектного) положения, откуда характеристики точности разбивочных работ могут быть получены лишь расчетным путем. 
 
Точность геометрических параметров в нормативных документах и чертежах указывают в виде симметричных допусков ∆, которые определяют допустимую разность между наибольшим и наименьшим значениями каждого параметра. Для расчетов пользуются разностью δ между наибольшим или наименьшим значением параметра и его проектным значением, называемой допускаемым (предельным) отклонением, а также средним квадратическим отклонением (ошибкой) σ. Переход от допуска к предельному и среднему квадратическому отклонениям выполняют по формулам:  
 
. (1) 
 
 
Таким образом, если пользоваться допусками, указанными в нормативных документах непосредственно на разбивочные работы, то можно по формулам (1) получить исходные показатели точности для выбора способов и средств геодезических измерений. 
 
Если указываются допуски на положение строительных конструкций, то из полученных по формулам (1) нормативных величин необходимо определить долю, приходящуюся на геодезические измерения. Для этого с учетом конкретной технологии возведения строительной конструкции решается вопрос о соотношении ошибок каждой технологической операции.  
 
Если принять принцип равных влияний всех п источников ошибок, то на каждый из них, в том числе на геодезические измерения, придется доля от общей ошибки установки, равная 
 
. (2) 
 
Когда точностные возможности строительно-монтажного производства ограничены, применяют принцип ничтожно малого влияния ошибок геодезических измерений на общую ошибку, т.е. 
 
, (3) 
 
 
где k - коэффициент, определяющий степень влияния ошибок геодезических измерений на общую ошибку. Обычно коэффициент k принимают равным 0,2 - 0,4.  
 
Приведенный принцип расчета в основном относится к разбивкам детальных осей. Точность разбивки главных или основных осей зависит от способа определения положения точек проектируемого здания. В большинстве случаев размещение зданий, сооружений и их взаимную компоновку проектируют на крупномасштабных топографических планах. Точность размещения объектов строительства определяется точностью плана. Следовательно, чтобы обеспечить подобие в положении объекта на проектном чертеже и на местности, необходимо выдержать точность плана. Известно, что точность плана характеризуется средней квадратической ошибкой определения положения точки, равной 0,2 мм на плане. С учетом того, что рабочие чертежи разрабатываются в основном на планах масштаба 1: 500, эта ошибка на местности составит 10 см. Этой точности в основном и придерживаются при выносе в натуру точек, определяющих положение главных или основных осей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использованная литература

1. Дубенок Н.Н. Землеустройство с основами геодезии. - М.: Колос, 2002.
2. Маслов Е.В., Гладилина Е.Ф., Костык В.А. Геодезия - М.: Недра, 1986.
3. Неумывакин Ю.К., Смирнов А.С. Практикум по геодезии. - М.: Недра, 1985
4. Билич Ю.C., Васмут А.С. Проектирование и составление карт. - М.: Недра, 1984.
5. Вахрамеева JI.Л. Математическая картография. - М.: Недра, 1986.
6. Берлянт А.М. Картографический метод исследования. - М.: МГУ, 1988.