Элементы геодезических разбивочных работ

Во всех видах разбивочных работ решаются те или иные ти­пичные задачи, называемые элементами геодезических разбивочных работ. Данные для разбивочных работ подготавливают на стадии разработки их проекта. В зависимости от точности выноса проекта в натуру применяют графическую или аналитическую подготовку исходных данных для расчета разбивочных элементов — углов, расстояний и превышений.

В сельских населенных пунктах для разбивки (выноса в на­туру) осей здания применяется графическая подготовка разби­вочных элементов. Она заключается в их измерении по планам и строительным чертежам с помощью масштабной линейки, транс­портира и циркуля-измерителя. Расстояния на плане получают с погрешностью Δ _П = 0, 2-0, 5 мм, являющейся графической точно­стью взаимного положения контуров на плане масштаба 1: М. Данная погрешность в пересчете на расстояние в натуре, напри­мер при 1: М, = 1: 500, выражается отрезком Δ d = 0, 1-0, 25 м.

При аналитической подготовке разбивочные элементы вы­числяются по координатам геодезических пунктов и проектным координатам точек, переносимых на местность. Полученные рас­четами данные характеризуются высокой точностью, достаточ­ной для разбивки всех видов зданий и сооружений. Разбивочные элементы воспроизводятся в натуре с помощью геодезических приборов соответствующими способами.

Построение проектного горизонтального угла. Для этого теодолит ставят над вершиной А разбиваемого угла β (рис. 3, а), закрепляют горизонтальный круг и визируют зрительной трубой на точку В. Берут отсчет b по горизонтальному лимбу и вычисля­ют отсчет е = b+β. Прибор устанавлвают на вычисленный отсчет и по направлению визирной оси ставят визирную цель Е. Затем построение угла повторяют при втором положении вертикально­го круга, при этом допускается расхождение в положениях цели Е до 2—3 см на каждые 100 м расстояния АЕ. Погрешность вы­несенного угла β может составлять 30—60".

Если угол необходимо построить е повышенной точностью, го сначала его выносят в натуру данным способом (можно только

Рис. 3. Разбивка проектной величины: а - горизонтального угла: б - горизонтального расстояния

при одном положении круга) и устанавливают визирную цель Е'. После этого несколькими приемами измеряют угол ВАЕ' = β ΄ и вычисляют отклонение δ _β полученного угла β ΄ от проектной ве­личины β. Затем находят линейную поправку (редукцию) с для перемещения визирной цели из точки Е' в точку Е:

(1)

где l - длина АЕ; ρ = 206 265" при отклонении δ _β , выраженном в секундах, или ρ = 3438" при выражении δ _β в минутах.

Пример 2. Вынести в натуру проектный горизонтальный угол β = 89°06' 30" (см. рис. 3, а) с предельно допустимой погреш­ностью 2 т _β = 10".

Решение. По данному допуску определяем, что для реше­ния задачи необходимы точные теодолиты типа Т5 (т _β = 5") или Т2 (т _β = 2"). Такой теодолит центрируем над пунктом А. Если при визировании на пункт В в положении КП отсчет по горизон­тальному кругу b = 0° 05' 12", то вычисленный отсчет е = b + β = 0° 05' 12" + 89°06' 30" = 89° 11' 42". При закрепленном гори­зонтальном круге теодолит устанавливаем на отсчет е и по ко­манде наблюдателя помощник выставляет визирную цель Е', Двумя-тремя приемами измеряется угол β '. Если его значение β ' = 89° 06' 06", то угловая поправка δ _β = β - β " = +24". Измерив рулеткой АЕ = l = 100, 03 м, по формуле (9.21) вычислим линей­ную поправку с = +11, 6 ≈ 12 мм. По перпендикуляру к АЕ ' с помощью линейки определим точку Е, над которой закрепим визирную цель. Для проверки вынесенного угла β = ВАЕ его измеряют теодолитом.

Отсчетные микроскопы теодолитов типа ТЗО и 2ТЗО дают воз­можность построения горизонтальных углов со средней квадратической погрешностью т _β ≈ 5-6" {предельная погрешность 2 т β ≈ 10—12"), но при условии, что заданный угол не содержит дробных долей наименьшего деления шкалы (например, углы 90°00', 90°10' и т.д.). При этом нулевой штрих шкалы (или отсчетный индекс) можно совместить со штрихом градусных де­лений с малой погрешностью т _с ≈ 3 - 4".

Пример 3. Требуется вынести в натуру проектный горизон­тальный угол ВАЕ = β = 90° 00' (см. рис. 3, а).

Решение. Устанавливаем отсчет по горизонтальному кру­гу b = 0°00' и, сохраняя его, визируем зрительной трубой на визирную цель В. При той же ориентации горизонтального кру­га устанавливаем верхнюю часть теодолита на отсчет е = b + β = 90^o 00' и по направлению визирного луча выставляем визир­ную цель Е. Затем переводим зрительную трубу через зенит и при отсчете

b = 180° 00' визируем на цель В, Закрепляем гори­зонтальный круг. Установив верхнюю часть теодолита на отсчет е = b + β = 180°00' + 90°00' = 270°00', проверим положение цели Е. Допустимое расхождение между двумя положениями цели Е равно δ _E ≈ l ∙ tg 12". При l = 100 м

δ _Е < ±6 мм.

Построение проектного отрезка прямой линии. Проектная длина отрезка АВ = l _прзадается в горизонтальном положении (см. рис. 3, б). Но в натуре измерения могут выполняться на наклонной поверхности. В этом случае вычисляется проектное наклонное расстояние L_пр= . Для выноса в натуру точки В относительно точки А стальной лентой или рулеткой измеряют наклонное расстояние L ₁, численно равное величине L _пр. Вычисляют поправки δ L _к и δ L_t за компарирование ленты или рулетки и температуру. С учетом сум­марной поправки δ L = δ L_к + δ L_t определяемую точку из положе­ния В '₁ переносят в положение В₁ и получают наклонный отре­зок L _пр, соответствующий длине l _пр.

Перенесение в натуру проектных отметок. Проектную от­метку выносят от ближайшего геодезического пункта с извест­ной высотной координатой. Нивелир ставят посредине между репером Рп. А (рис.4, а) и точкой выноса. По рейке, постав­ленной на репер, берут отсчет а, вычисляют горизонт прибора

Рис. 4. Вынос в натуру проектной отметки относительно: а — нивелира; б, в -- высотных точек

(горизонт нивелира) ГП и отсчет b, при котором пятка рейки будет находиться на проектной отметке Н _П:

(2)

Временный высотный знак В постепенно перемещают по вы­соте, периодически ставя на него рейку и добиваясь вычисленно­го значения отсчета b. Для контроля вынос повторяют либо пу­тем изменения горизонта нивелира, либо относительно второго репера.

Для выноса точек на проектные отметки часто применяют измерения превышений по вертикальной поверхности предме­тов. Рассмотрим два примера.

Пример 4. Фактическая отметка земли, точнее пикетного колышка ПК2, Н _ПК2 = 79, 36 м (см. рис. 4, б), и проектная отметка для данной пикетной точки Н _П = 79, 90 м (обе отметки определены по продольному профилю). Требуется вынести в натуру проектную отметку для точки ПК 2.

Решение. Для обозначения на местности проектной отмет­ки рядом с колышком ПК2 забивают высокий колышек В, его верх обрезают на высоте рабочей отметки h = Н _П — Н _ПК2 = +0, 54 м над колышком ПК2. Отрезок h _р измеряют рулеткой или с помо­щью нивелирной рейки. Верхний обрез колышка В будет нахо­диться на проектной отметке.

Пример 5. Отметка репера Рп. А (см. рис. 4, в) Н _А = 180, 046 м, отсчет а = 2831 мм, полученный с помощью нивелира по рейке, поставленной на этот репер, проектная отметка чистого пола пер­вого этажа Н _П = 182, 100 м. Необходимо обозначить риской на стене строящегося здания проектный уровень чистого пола.

Решение. С помощью нивелира на стену наносится риска С, высота которой равна горизонту нивелира Н _С = Н _А + а = 180, 046 + 2, 831 = 182, 877 м. Риску М выносят на уровень чистого пола относительно риски С, измерив вертикальный отрезок

СМ = h = H _П – Н _С= 182, 100 - 182, 877 = -0, 777 м.

Совмещение точек со створом. Створ — это вертикальная плоскость, заданная двумя точками на местности или на соору­жении. Створ обозначают с помощью визирного луча зрительной трубы теодолита, лазерным лучом или тонкой проволокой. Про­межуточные точки створа фиксируют стержнями, иглами или марками. Проволоку натягивают и с помощью отвесов О_А и О_В выставляют над точками А и В (рис.5, а), определяющими положение плоскости створа. Под отвесами О₁ и О₂, в створ ста­вят вертикальные стержни, которые обозначают точками С ₁ и С ₂. Поскольку проволока и отвесы неустойчивы при ветре, точ­ность установки может быть недостаточной.

Для разбивки створных точек теодолит центрируют над точ­кой А створа А — В (рис. 9.16, б), зрительной трубой визируют на марку или иглу, закрепленную над пунктом В, а знаки С ₁ и С ₂ выставляют в створ при двух положениях вертикального круга теодолита с погрешностями до 1 — 2 мм.

Построение вертикальной створной плоскости. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) вертикальность кон­струкций высотой до 50 м можно определять при помощи теодо­лита способом вертикальной плоскости. Теодолит центрируют над створным пунктом 1 (рис.6), отстоящим от стены здания на расстоянии L ≈ 1, 2 — 1, 5 Н. Данный пункт и осевая риска 3 определяют в натуре направление вертикальной створной плос­кости, проходящей через основную строительную ось. Проверив установку цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга, визируют вертикальной нитью зрительной трубы на осе­вую риску 3, а затем — на монтажный горизонт, где по указанию наблюдателя помощник отмечает риской 2 проекцию вертикаль­ного штриха визирной сетки. Эти построения выполняют дваж­ды — при КП и КЛ, окончательным принимают среднее положе­ние точки 2.

Передачу оси на монтажный горизонт можно ускорить и по­высить уровень техники безопасности для помощника. С этой целью на краю стены кладут горизонтальную нивелирную или иную рейку с сантиметровыми делениями (см. рис. 6, рейка 2).

Рис. 5. Разбивка створа:

а - с помощью струны и отвесов; б - с помощью теодолита

Рис. 6. Построение вертикальной плоскости

Такая рейка оснащается страховочным фалом, опорами для ус­тойчивости и Г-образным выступом для механического совмеще­ния се нулевого деления с плоскостью продольной стены. При проецировании риски 3 на монтажный горизонт берут отсчет по шкале рейки относительно вертикальной нити зрительной тру­бы. Средний из отсчетов проецирования при КП и КЛ определя­ет на шкале рейки положение проекции оси. Соответствующую осевую риску переносят на монтажный горизонт с точностью 1 — 1, 5 мм.

Построение линии заданного уклона. Для построения пря­мого отрезка с заданным уклоном на заданных отметках его точ­ки А и Б (рис. 7, а) выносят на проектные отметки Н _А и Н _В (см. рис. 4, а, б). Затем нивелир (теодолит или ла­зерный прибор) ставят над точкой А. Один из подъем­ных винтов подставки при­бора должен быть направ­лен в сторону точки В, и с его помощью наклоняют зрительную трубу нивели­ра и визирный луч в поло­жение А'В ', при котором отсчет по рейке, поставлен­ной на точку В, равен υ — высоте прибора над точкой А. Промежуточные колышки 1, 2,..., п створа выставля­ют верхним торцом на пря­мую АВ с помощью рейки по отсчету υ. Точность это­го способа составляет 1— 5 мм.

Если отметка точки В неизвестна, то промежуточ­ные колышки 1, 2,..., п (см. рис.7, а) размещают на проектную отметку при помощи тео­долита, находящегося над точкой А. Зрительную трубу в поло­жении КЛ наклоняют до получения отсчета по вертикальному кругу Л = ν + МО, где ν — угол наклона, соответствующий задан­ному уклону.

Рис. 7. Высотные разбивки:

а - наклонной прямой линии; б - наклонной плоскости

Построение наклонной плоскости. На плане-проекте плос­кой наклонной площадки указывают проектные отметки ряда точек. При переносе проектной плоскости в натуру сначала раз­бивают в плане проектные точки А, В, С, D (рис. 7, б) и на их месте забивают колышки, верх которых должен быть совмещен с проектной отметкой соответственно Н _А, Н _В, Н _С и Н _D.

Нивелир, лазерный визир или теодолит ставят на штатив над точкой А, ориентируя подъемный винт 3 подставки в сторону точки D. Вертикальную ось вращения применяемого прибора приводят в отвесное положение по цилиндрическому уровню. Измеряют высоту υ прибора, визируют зрительной трубой в сто­рону точки В и, вращая винты 1 и 2 подставки, прибор наклоня­ют до получения по рейке, поставленной на колышке В, отсчета υ, равного высоте прибора. После этого визируют на рейку, постав­ленную на колышек D, и вращением винта 3 подставки прибор наклоняют до получения отсчета υ. Проверяют отсчет по рейке на колышке В и делают контрольный отсчет по рейке, постав­ленной на колышке С. Убедившись, что в обеих точках отсчет равен υ, приступают к установке на заданную отметку верха всех промежуточных колышков на площадке. Для каждого такого колышка отсчет по рейке относительно наклонного визирного луча должен равняться υ.

Рис.8. Передача отметок:

а - на дно котлована; б - на монтажный горизонт

Передача отметок в котлован и на монтажный горизонт. Рулетку подвешивают на устойчивой консоли, к нижнему концу рулетки присоединяют груз массой 10 кг и опускают в ведро с вязкой жидкостью для гашения раскачиваний груза. С помощью нивелира берут отсчеты по рейкам и рулетке. Отметка точки В (Рп. В) на дне котлована (рис. 8, а) определяется по формуле

(3)

а отметка точки Е на монтажном горизонте (рис. 9.19, б) — по формуле

(4)

Пример 6. Вычислить отметку Н _В репера В, если при переда­че отметки на дно котлована

Н _Рп.А= 185, 685 м, а = 1500, с = 4385, d = 365, b = 1322 мм.

Решение. Выразив значения отсчетов а, с, d, b в метрах, по формуле (3) найдем

H _В = 185, 685 + 1, 500 - (4, 385 - 0, 365) - 1, 322 = 181, 843 м.