Способы разбивочных работ

Способ прямой и обратной угловых засечек. Чаще всего эти способы применяют для выноса недоступных точек, а также точек, находящихся на значительных расстояниях от геодезической основы.

В способе прямой угловой засечки (см. рис. а) положение точки М определяют с исходных пунктов А и В геодезической основы построением в каждой из них горизонтальных углов β 1 и β 2, которые являются разбивочными элементами. Указанные углы строят на местности по правилам, изложенным в § 88. В данной схеме целесообразно использовать одновременно два теодолита. При этом положение проектной точки фиксируют по команде двух наблюдателей при положениях КЛ, а затем – при положениях КП. После фиксирования среднего положения точки М выполняют контрольное измерений углов β 1 и β 2.

Необходимо иметь в виду, что величина угла γ при точке М не должна быть малой и слишком большой. Оптимальным углом, при котором вынос точки может быть выполнен с меньшей погрешностью, является γ ≈ 109⁰ − 110⁰ при примерно равных расстояниях от исходных точек до точки М. То есть следует стремиться обеспечить симметричную схему построения точки М. Кроме того, для повышения точности построения проектной точки, а также для контроля её построения, вынос проектной точки на местность выполняют часто с двух базисов геодезической разбивочной основы.

Во многих случаях бывает сложно из одного приема вынести точку М с заданной точностью в её проектное положение. В таких случаях используют способ замкнутого треугольника. Вынос точки осуществляют последовательными приближениями. Для этого с максимально возможной точностью выполняют построение точки М, затем несколькими приёмами измеряют все углы треугольника, уравнивают углы и вычисляют координаты точки М из решения по формулам прямой угловой засечки. Полученные координаты сравнивают с проектными и при недопустимых отклонениях в их значениях определяют поправки (редукции) в положение точки М и смещают последнюю в проектное положение. Для контроля снова измеряют углы и выполняют аналогичные вычисления.

Вынос проектной точки способами прямой и обратной угловых засечек: а) способ прямой угловой засечки; б) способ обратной угловой засечки

Вынос на местность проектной точки способом полярных координат

Вынос на местность проектной точки способом проектного полигона

Метод последовательных приближений используют и в способе обратной угловой засечки (см. рис. б). Предварительно точку М выносят на местность и измеряют при ней углы β 1 и β 2. По формулам обратной угловой засечки определяют координаты точки М и сравнивают их с проектными. При необходимости положение точки М редуцируют на величины отклонений по координатам Х и Y, точку М фиксируют в положении М₂ и снова уже в новой точке измеряют горизонтальные углы β а затем вычисляют координаты новой точки М. Все указанные действия выполняют до тех пор, пока задача качественного построения проектной точки не будет решена.

Способ полярных координат используют в тех случаях, когда проектные точки находятся сравнительно недалеко от точек геодезической основы. При этом предпочтительно, чтобы расстояния до них не превышали длины мерного прибора (ленты или рулетки).

На местности от исходного направления АВ (см. рис.) строят проектный угол β и проектное расстояние d, которые в данном способе являются разбивочными элементами.

Проектная точка может находиться далеко от точек геодезической основы или не может быть вынесена по техническим условиям способами угловой засечки. В таких случаях к точке прокладывают полигонометрический ход (см. рис.), используя для этого последовательно расчётные проектные углы и проектные расстояния. Данный способ называют способом проектного полигона.

По двум ходам от базисной линии АВ геодезической основы получают два положения точки М из решения ходов (1) и (2). В качестве первого приближения вычисляют средние значения координат проектной точки. Затем в полученной точке М измеряют угол β _М и линии d₃ и d₄ и вычисляют координаты точки М в общей схеме замкнутого полигона. Если координаты точки М будут значительно отличаться от проектных, то определяют поправки (редукции) в положение точки М, точку смещают и снова измеряют угол β _М и линии d₃ и d₄. Из решения хода находят координаты точки М и сравнивают их с проектными. Такие действия выполняют до достижения необходимой точности построения проектной точки.

Вынос на местность проектной точки способом линейной засечки

Способы створных засечек: а) способ створно-линейной засечки; б) способ створной засечки

При небольших расстояниях от проектной точки до точек геодезической основы удобно использовать способ линейной засечки, реализуемый с помощью двух или трёх рулеток (см. рис.). Разбивочными элементами в этом способе являются только расстояния S или горизонтальные проложения.

Для выноса осей сооружений удобно использовать способы створных засечек (см. рис.).

В схеме створно-линейной засечки (см. рис. а) положение точки М определяют на линии створа, образованного пунктами А и В геодезической основы. По линии створа проектным расстоянием d задают положение искомой точки М. При необходимости положение точки М может быть проконтролировано с другой точки створа. В точке А створа устанавливают теодолит, а в точке В – визирную цель (на штативе, с возможностью центрирования и горизонтирования).

В схеме створной засечки (см. рис. б) точку М задают на линии пересечения створов АВ и СD. Для повышения точности работу целесообразно выполнять одновременно двумя теодолитами и двумя визирными целями несколькими приёмами с перестановкой теодолитов и визирных целей. Для контроля измеряют расстояния от построенной точки до исходных пунктов геодезической основы.

Обычно на строительной площадке имеется т.н. строительная сетка. В её системе координат задано положение всех осей (главных, основных и т.д.), а также всех главных (узловых) точек. В этом случае вынос проектных точек осуществляется в системе координат строительной сетки по приращениям координат Δ x и Δ y (см. рис.). В общегосударственной или местной системах координат ХОY используется система координат хАy строительной сетки c началом координат в точке А. Ось Аy задается исходным направлением на другую исходную точку (В) геодезической основы. Положение точки М определяется расстояниями Δ x и Δ y, т.е. приращениями координат в системе координат строительной сетки.

Разбивка точек сооружения от строительной сетки

Способ бокового нивелирования

Предварительно строят проектное расстояние Δ y, устанавливают в полученной точке С теодолит, строят проектный угол β, равный 90⁰ на точку М и в полученном направлении откладывают отрезок Δ x. Для обеспечения более высокой точности построения точки меньшее из Δ x и Δ y следует строить в виде перпендикуляра, а большее – по створу исходной линии.

Вынос вертикальных осей конструкций выполняют способом бокового нивелирования (см. рис.). От оси АВ, на которой находится строительная конструкция, например, колонна, а небольшом расстоянии l строят линию А'В', параллельную исходной линии АВ. В точке А' устанавливают теодолит, который визируют на марку, находящуюся в точке В'. Перпендикулярно к оси колоны последовательно на её основание и верх устанавливают рейку Р (с уровнем, ориентированным осью по продольной оси рейки) и берут отсчёты а₁ и а₂ по вертикальной нити сетки зрительной трубы. Равенство указанных отсчётов определяет вертикальность оси колонны. Если расхождение между отсчётами недопустимо, то положение вертикальной оси колонны выправляют.

8. Геодезическая задача – математического вида задача, связаная с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется на прямую и обратную задачу.

Прямой геодезической задачей (ПГЗ) называют вычисление геодезических координат - широты и долготы некоторой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам другой точки и по известным длине и дирекционному углу данного направления, соединяющей эти точки.

Обратная геодезическая задача (ОГЗ) заключается в определении по геодезическим координатам двух точек на земном эллипсоиде длины и дирекционного угла направления между этими точками.

В зависимости от длины геодезической линии, соединяющей рассматриваемые точки, применяются различные методы и формулы, разработанные в геодезии. По размерам принятого земного эллипсоида (см. Эллипсоид Красовского) составляются таблицы, облегчающие решение геодезических задач и рассчитанные на использование определённой системы формул.

Для определения координат точки в прямой геодезической задаче обычно применяют формулы:

1) нахождения приращений:

2) нахождения координат:

В обратной геодезической задаче находят дирекционный угол и расстояние:

1) вычисляют румб по формуле:

2) находят дирекционный угол в зависимости от четверти угла:

3) определяют расстояние между точками:

Геодезическая задача в том и другом виде возникает при обработке полигонометрии и триангуляции, а также во всех тех случаях, когда необходимо определить взаимное положение двух точек по длине и направлению соединяющей их линии или же расстояние и направление между этими точками по их геодезическим координатам. В ряде случаев геодезические задачи решают в пространственных прямоугольных координатах по формулам аналитической геометрии в пространстве. В этих случаях вместо длины и дирекционного угла, соединяющей две точки, используют длину и пространственные компоненты направления прямой линии между этими точками. Геодезический мониторинг деформаций зданий и сооружений является наиболее востребованным в общей системе мониторинга технического состояния объектов. Такой мониторинг необходим для зданий и сооружений, находящихся в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии, для тех, которые попадают в зону влияния строительства и природно-техногенных воздействий, а также для реконструируемых зданий при существенном увеличении нагрузки на фундаменты и грунты основания (надстройка, перепрофилирование).

В первом и последнем случаях контролируются процессы, протекающие в конструкциях объекта или в грунтах основания до и во время их восстановления или усиления. В зависимости от причин, приведших здание или сооружение в соответствующую категорию технического состояния, характера дефектов и повреждений конструкций, применяется разная полнота состава работ, проводимых в рамках мониторинга. При этом на каждом этапе проводятся следующие работы:

· определение текущих параметров объекта и их сравнение с аналогичными, измеренными на предыдущем этапе;

· анализ степени изменения ранее выявленных дефектов и повреждений конструкций объекта и выявление вновь появившихся дефектов и повреждений;

· повторные измерения деформаций, наклонов, прогибов и т.п. и сравнение их с полученными на предыдущем этапе аналогичными величинами.

При мониторинге зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства /реконструкции/ или природно-техногенных воздействий, осуществляется:

· выявление причин возникновения и степени опасности деформаций для полноценной эксплуатации объектов;

· определение абсолютных и относительных величин деформаций конструкций зданий и сооружений и сравнение их с расчетными и допустимыми значениями;

· назначение своевременных мероприятий по борьбе с возникающими деформациями или по устранению их последствий;

· установление эффективности принимаемых профилактических и защитных мероприятий.

При проведении длительных наблюдений и изменений внешних условий обеспечиваются либо стабильность системы наблюдений и параметров измерительных устройств, либо учет изменения условий и компенсационные поправки (температурные, влажностные и т.п.) для измерительных устройств.

Используемые для наблюдений приборы и оборудование должны быть сертифицированы Российскими уполномоченными органами.

В результате проведения каждого этапа мониторинга получаемая информация должна быть достаточна для обоснованного заключения о текущем техническом состоянии здания или сооружения и краткосрочного прогноза о его состоянии на ближайший период.

Первоначальным этапом всех видов мониторинга технического состояния зданий и сооружений является обследование технического состояния этих зданий и сооружений.

В целом, мониторинг технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства и природно-техногенных воздействий, планируется заранее до начала строительства или ожидаемого природно-техногенного воздействия, если это возможно. При этом оцениваются радиус зоны влияния и допустимые деформации. Оценка зоны влияния производится в соответствии с нормативными документами. По нашим данным эта зона влияния может достигать 3-х величин глубины строительного котлована, согласно нормативным данным – до 2-х глубин котлована.

Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и расположенными на ней объектами в данном случае производят с целью получения информации об изменении геомеханического состояния породного массива для своевременного принятия необходимых профилактических защитных мер.

Наблюдения производятся с помощью системы реперов, закладываемых в грунт и в конструкции зданий и сооружений. В случае сдвижения толщи горных пород – с помощью глубинных реперов, закладываемых в скважины. Закладка реперов и начальные наблюдения на них проводятся до начала строительства.

При наблюдениях на зданиях определяются неравномерность оседаний фундаментов, фиксируют трещины и другие повреждения конструкций, надежность узлов их опирания, наличие необходимых зазоров в швах и шарнирных опорах.

Назначение точности измерения вертикальных и горизонтальных деформаций выполняется в зависимости от ожидаемой расчетной величины перемещения. При отсутствии данных по расчетным величинам деформаций оснований и фундаментов класс точности измерений вертикальных и горизонтальных перемещений устанавливается по действующим нормативам.

По материалам измерений оценивается степень опасности и скорость развития неблагоприятных процессов.

При выборе системы наблюдений учитывается цель проведения мониторинга, а также скорости протекания процессов и их изменение во времени, продолжительность измерений, ошибки измерений, в том числе за счет изменения состояния окружающей среды, а также влияния помех и аномалий природно-техногенного характера.

Помимо деформаций в рамках мониторинга технического состояния зданий и сооружений может осуществляться контроль за влажностью материалов конструкций или грунтов оснований, раскрытием и числом трещин, биопоражениями и пр. В целом они помогают предотвратить крайние негативные разрушительные процессы и своевременно выполнить необходимые охранные мероприятия

9. Точность и периодичность геодезических наблюдений. В нормативных документах точность определения осадок и горизонтальных смещений выражают средней квадратической ошибкой. Для многих практических задач среднюю квадратическую ошибку m_g определения деформации можно вычислить по формуле

m_g< 0, 2 Δ Φ

где Δ Φ — величина деформации между циклами измерений.

Согласно ГОСТ 24846-81 допустимые погрешности определения осадок не должны быть более:

• 1 мм — для уникальных зданий, длительное время (более 50 лет) находящихся в эксплуатации, а также на скальных грунтах;
• 2 мм — для зданий и сооружений на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах;
• 5 мм — для зданий и сооружений на насыпных, просадочных и других сильно сжимаемых фунтах;
• 10 мм — для земляных сооружений.

Крены труб, мачт и т. п. определяют с точностью до 0, 0005 H, где H — высота сооружения.

Промежуток времени между циклами измерений зависит от вида сооружений, скорости изменения деформации и др. В строительный период систематические наблюдения в среднем выполняют 1-2 раза в квартал, в период эксплуатации — 1-2 раза в год. При срочных наблюдениях их выполняют до и после выявления факторов, резко изменяющих обычный ход деформации.