Проект производства геодезических работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Строительство современных промышленных предприятий с жесткой технологической связью между отдельными зданиями и сооружениями, с густой сетью межцеховых коммуникаций невозможно без соответствующего геодезического обеспечения. Недостаточное внимание к вопросам организации геодезического обеспечения строительства приводит к снижению качества строительно-монтажных работ, неоправданным переделкам, увеличению стоимости и сроков ввода сооружений в эксплуатацию.

Для решения вопросов геодезического обеспечения строительства крупных промышленных объектов в настоящее время составляется проект производства геодезических работ (ППГР), который включает разделы:

Первый раздел рассматривает вопросы инженерно-геодезических изысканий, создания геодезической основы на строительной площадке, выбор методов и способов геодезических измерений, расчет точности на геодезические работы, технико-экономическое обоснование.

Второй раздел - проектирование строительной сетки как геодезической основы. Рассматривает подготовку геодезических данных для выноса проекта в натуру, подготовку рабочих чертежей, способы выноса в натуру главных и основных осей и их закрепление, нормы и точности на геодезические работы, методы и способы разбивочных работ.

Третий раздел - геодезические работы при нулевом цикле строительства, геодезический контроль за рытьем котлованов и траншей, устройство временных сооружений, способы передачи осей и отметок на дно котлована, геодезический контроль при устройстве фундаментов различного типа.

Четвертый раздел - геодезические работы выше нулевого цикла строительства, геодезический контроль установки элементов конструкции блочно - панельного строительства, геодезический контроль установки элементов конструкции блочно - каркасного строительства, приборы и приспособления для монтажа и контроля. Исполнительная съемка выполненных этапов строительства, исполнительные схемы и планы, исполнительный генплан.

Пятый раздел - наблюдение за деформациями зданий и сооружений, виды деформаций, приборы и способы для наблюдения, точностные параметры.

Разнообразие задач, решаемых при составлении ППГР и его реализации в натуре, требует от специалистов по геодезии наряду со знаниями специальных геодезических дисциплин также определенных знаний в области проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.

геодезический сетка контроль деформация



1. ФИЗИКО - ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

Район работ - Российская Федерация , Саратовская область, Петровский район.

Саратовская область -- субъект Российской Федерации, входит в состав Приволжского федерального округа. Административный центр -- город Саратов. На юге граничит с Волгоградской областью, на западе -- с Воронежскойи Тамбовской областями, на севере -- с Пензенской, Самарской, Ульяновской и Оренбургской областями, на востоке проходит государственная граница России с Казахстаном. Общая протяжённость границ составляет свыше 3500 км. Саратовская область расположена на юго-востоке Европейской части России, в северной части Нижнего Поволжья. С запада на восток территория вытянута на 575 км, с севера на юг -- на 330 км. Через область протекает река Волга, которая делит область на 2 части: Левобережье и Правобережье.

Петровский район -- муниципальное образование в Саратовской области. Расположен на севере Правобережья, по границе с Пензенской областью, в верхнем течении реки Медведицы на Приволжской возвышенности, в лесостепной зоне. Климат умеренно-континентальный. В районе имеется большое количество родников. Пересечённый рельеф и значительная лесистость района создают живописные пейзажи.

Климат в области умеренно континентальный: продолжительное сухое жаркое лето, в Левобережье значительное количество дней с температурой выше 30 °C. Зимаморозная, среднее количество дней с осадками -- 12--15 в месяц, с туманами -- в среднем 4--10 дней в месяц, с метелями -- в среднем 4--10 дней в месяц. Веснакороткая. В марте возможны метели, заносы на дорогах, в среднем 5--7 дней. Дней с туманами в марте в среднем 5--9. Весной, обычно с последней декады марта по третью декаду апреля, на дорогах с твёрдым покрытием вводится ограничение на движение большегрузного автотранспорта, начало которого приурочено к переходу среднесуточной температуры через 0. Осень не отличается из года в год постоянством погоды. Устойчивый снежный покров образуется в северных районах к 25 ноября, а в центральных и южных -- с 29 ноября по 8 декабря.

Весна начинается в последней декаде марта. Лето длится 4,5 месяца и делится на три периода: «предлетье», «разгар» и «спад» лета. Осень начинается в середине сентября и продолжается до начала ноября. Зима начинается в первую декаду ноября.

Рельеф. Рассматриваемый участок расположен на приволжской возвышенности. Которая расположена вдоль правого берега Волги, на востоке она приподнята и круто обрывается в сторону Волги. Почти весь правый берег характеризуется оврагами и оползнями. Причины оползней: а) наличие водоносных горизонтов; б) подмыв, подтопление коренного берега в связи со строительством плотин на Волге; в) эрозионная деятельность рек, потоков, волн водохранилищ, выветривание горных пород, их увлажнение, высыхание, морозные воздействия; г) тектонические процессы; д) влияние бесконтрольной хозяйственной деятельности человека.

Рассматриваемый участок потенциального строительства имеет преимущественно равнинный характер, с почти постоянным уклоном, равным 60 ‰. Спуск имеет направление с севера на юг.

Почвы. На территории Саратовской области преобладают чернозёмные и каштановые почвы. По структуре преобладают глинистые, реже встречаются песчаные и супесчаные почвы. На севере Правобережья в лесостепной зоне находятся тучные чернозёмы -- самые плодородные земли области.

Сейсмическая активность. В области известны исторические и современные землетрясения. Уровень сейсмической активности территории области, согласно официально изданной карте общего сейсмического районирования территории Российской федерации (ОСР-97-C), определяется вероятностью возникновения землетрясений интенсивностью до 7 баллов включительно по шкале MSK-64.

2. ТОПОГРАФО - ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА РАБОТ

Для осуществления проектно-планировочных работ необходима топографическая основа, т. е. карты и планы, составленные по данным топографических съемок территории строительства. Полнота и содержание топографических данных должны отвечать требованиям различных видов и стадий строительства; недостаточные точность и детальность карты или плана приводят к необходимости переработки проекта и изменениям сроков строительства. Напротив, необоснованное укрупнение масштаба съемки вызывает дополнительные материальные затраты. Другим фактором, определяющим ценность топографической основы, является ее современность. В процессе производства строительных работ изменяются ситуация и рельеф местности, и составленные ранее карты и планы быстро устаревают. Поэтому на территории строительства выполняются регулярные съемки текущих изменений с целью постоянного обновления топографической основы.

В соответствии с требованиями инструкции по инженерным изысканиям для строительства проектирование промышленных предприятий на первой стадии (проект) осуществляется на планах в масштабе 1 : 2000 с высотой сечения рельефа 1,0--0,5 м.

Планы масштаба 1 : 1000 с высотой сечения рельефа 0,5 м используются для составления рабочей документации незастроенных или малозастроенных строительных площадок. В случае проектирования объектов промышленного и городского строительства на территориях с капитальной застройкой и густой сетью коммуникаций масштаб топографических планов увеличивается до 1 : 500 при высоте сечения рельефа 0,5 м.

В ходе выполнения данной расчетно-графической работы была использована карта Петровска масштабом 1 : 2 000 с высотой сечения рельефа 1 м.

3. СОЗДАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ

При возведении современных крупноразмерных объектов промышленного строительства требуется особо точное соблюдение проектной схемы геометрически и технологически связанных между собой сооружений. Для этого на строительной площадке создается специальная разбивочная основа, обеспечивающая взаимную увязку всех элементов проекта и получение исходных данных для выноса проекта в натуру.

Рис. 1 Разбивочная сеть

Одним из наиболее распространенных видов геодезической разбивочной основы является строительная сетка. Предварительная разбивка строительной сетки от пунктов опорной геодезической сети выполняется в следующем порядке (рис. 1). Вначале выносят в натуру полярным способом два главных направления сетки AB и AD при этом координаты их концов определяют графо-аналитически на плане, на котором запроектирована сетка. Вынос в натуру производится от закрепленных постоянными знаками в процессе инженерно-геодезических изысканий опорных пунктов ПЗ-1 и ПЗ-2, расположенных вне пределов земляных работ.

Графо-аналитический - комбинированный метод: часть данных получают графически, часть - из расчетов. Этот метод представляет собой сочетание аналитического и графического методов и является основным при геодезической подготовке выноса проекта в натуру.

Графически определяют координаты отдельных точек проектируемого объекта (точек А, B, C, D), а разбивочные элементы находят из решения обратной геодезической задачи. В данном случае, разбивочные элементы включают проектный угол и проектное расстояние, которые вычисляются по формулам:

Результаты вычисления разбивочных элементов представлены в таблице 1.

От этих главных направлений выносят сеть с точностью 1 : 1000--1 : 2000 путем выноса в натуру проектного угла и проектного расстояния.



Таблица 1 Разбивочные элементы

№	Координаты точек (м)	Приращения (м)	Румб	Дирекционный угол	Расстояние (м)
	Х	Y	?X	?Y
ПЗ-1	79 866	66 808	-72	-34	25°16' (ЮЗ)	205°16'	79,62
А	79 794	66 774
ПЗ-1	79 866	66 808	-44	62	54°38' (ЮВ)	125°22'	76,03
В	79 822	66 870
ПЗ-2	79 704	66 870	-41	22	28°10' (СЗ)	28°10'	46,62
С	79 745,1	66 892
ПЗ-2	79 704	66 870	13	-74	79°59' (СЗ)	280°01'	75,15
D	79 717,1	66 796

Для выноса проектного угла используем оптический теодолит, установив который в точке А и, приведя его в рабочее положение, наводятся на точку В, где заблаговременно центрируется визирная марка. К отсчёту на точку В прибавляют значение угла в и вращением алидады добиваются отсчёта по горизонтальному кругу, равному вычисленному. Это направление визирной оси закрепляют на местности в точке С₁. Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С₂.

Рис. 2 Построение проектного угла на местности



Размещено на http://www.allbest.ru/

Т

Рис. 3 Схема построения проектного угла

Точка С берётся как среднее из двух построенных, для чего отрезок С₁С₂ делится пополам. Полученная таким образом точка С фиксируется на местности и принимается за окончательное значение проектного угла ВАС (рис. 3). В случае отсутствия базовой стороны, разбивка производится по азимуту.

Для построения на местности проектной линии от исходной точки откладывают в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Поправки в линию необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения, а это затрудняет и осложняет работу, особенно при высокоточных измерениях. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов.

Рис. 4 Отложение проектного расстояния на местности

На местности откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния. Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами с учетом всех поправок измерений. Получив после камеральной обработки длину закрепленного отрезка и сравнив ее с проектным значением, находят линейную поправку Д, которую и откладывают с соответствующим знаком от конечной точки отрезка В' . Для контроля построенную линию АВ измеряют (рис. 5).

Линейная поправка:

и

Рис. 5 Схема отложения проектного расстояния

Составной частью проектирования строительной сетки является приближенная оценка точности геодезических измерений, необходимых при перенесении сетки на местность. Средняя квадратическая погрешность положения выносимой точки вычисляется по формуле:

где m_гр- СКО снятия координат конечных точек исходных направлений, определяется масштабом генплана, на котором запроектирована съемка. Она равна 0,1 мм в масштабе плана. В нашем случае масштаб равен 1:2 000, тогда m_гр.= ± 0,2 м;

-СКО в положении конечных точек, вызванная ошибками выноса.

,

-

СКО отложения расстояния S рулеткой,

- СКО построения угла в. Тогда имеем для направления ПЗ1 - А:



Все фигуры сетки и закрепляют их временными знаками. Затем по всем вершинам сетки прокладывают полигонометрические ходы и вычисляют фактические (исполнительные) координаты каждой вершины. По разностям исполнительных и проектных координат определяют элементы редукции, представленные в таблице 2.

Таблица 2 Элементы редукции разбивочной сети

№ точки	Приращения редукции (см)	Элементы редукции
	?X	?Y	Расстояния ln (см)	Углы вn (правые)
				Направление	° '
1	6,58	2,13	6,92	1ґ4ґ - 1ґ1	33°20'
2	3,21	-2,61	4,13	2ґ5ґ - 2ґ2	23°22'
3	2,44	0,56	2,50	3ґ2ґ - 3ґ3	121°08'
4	4,90	1,94	5,27	4ґ7ґ - 4ґ4	36°59'
5	-0,03	2,04	2,04	5ґ4ґ - 5ґ5	20°43'
6	-2,59	0,18	2,60	6ґ3ґ - 6ґ6	9°46'
7	-1,08	2,94	3,13	7ґ4ґ - 7ґ7	54°23'
8	-3,78	-1,30	4,00	8ґ5ґ - 8ґ8	34°41'
9	-4,99	-0,84	5,06	9ґ6ґ - 9ґ9	23°32'

После чего откладывают редукционные линейные и угловые элементы от временных знаков. Для редуцирования составляют разбивочный чертеж (рис. 7), на котором представлены все элементы редукций.

Редуцирование выполняется следующим образом. Над временным знаком, например 1ґ, устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит. От направления 1ґ4ґ откладывается угловой элемент редукции в₁, соответствующий углу 33°20', и фиксируется направление -1ґ1. Вдоль этого направления при помощи рулетки откладывается линейный элемент редукции l₁, равный 6,92 см. Таким образом, на местности будет определено положение точки А, координаты которой соответствуют проектным значениям. Аналогичным образом редуцируют все пункты строительной сетки.

Отредуцированные пункты сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или забетонированные отрезки рельсов, металлических труб и т. п. с приваренными сверху марками или металлическими пластинами размером 200Ч200 мм. Чтобы при закладке постоянного знака не утратить положение отредуцированного пункта, поступают следующим образом. Перед установкой знака положение пункта фиксируют двумя створами 1 и 2 на кольях (рис. 6). После установки знака по меткам на верхних торцах кольев натягивают струны (леску) и восстанавливают на знаке положение вершины сетки.

Рис. 6 Закрепление постоянных геодезических знаков

Рис. 7 Разбивочный чертеж элементов редукции

Правильность редуцирования проверяется контрольными измерениями на каждом втором пункте сетки и выборочными промерами ее отдельных сторон. Если измеренные углы отличаются от 90° не более, чем на 10--15", а разница в длинах сторон не превышает 10--15 мм координаты пунктов сетки принимают равными проектным.

Высотной разбивочной основой в условиях массовой застройки служат пункты геодезической строительной сетки, высоты которых определены нивелированием IV класса. На крупных промышленных объектах и для зданий повышенной этажности прокладываются ходы нивелирования III и II классов. Государственная нивелирная сеть сгущается строительными реперами из расчета не менее двух для каждого объекта строительства, а для многосекционных зданий -- по одному строительному реперу на каждую секцию. Схема расположения реперов должна обеспечивать передачу высот с одной установки нивелира на максимальное число элементов возводимого здания или сооружения.

Рис. 8 Знаки разбивочной сети: а), б) - для сезонного промерзания, в) - для зоны глубинного промерзания, г) - для заложения капитального сооружения, д) - для заложения в бетонные покрытия. 1 - пластина 200х200 мм, 2 - наплыв от сварки, 3 - труба диаметром 50-70 мм, 4 - якорь, 5 - зона промерзания грунтов, 6 - рельс, 7 - скважина под бур, 8 - свая, 9 - сферическая поверхность

Пункты плановой и высотной разбивочных сетей закрепляются временными (деревянные колья, металлические штыри, обрезки газовых труб, костыли) или постоянными знаками (рис. 6). Временные знаки используются для выполнения текущих операций на определенный цикл строительства, постоянные знаки закладываются с расчетом использования и в период эксплуатации сооружения.

Для облегчения производства разбивочных работ на основании строительной системы принимают локальную координатную систему. Во избежание отрицательных значений абсцисс и ординат при геодезической подготовке проекта за начало координат принимают пункт сетки, расположенный в юго-западном углу стройплощадки. От этого частного начала вычисляют координаты остальных пунктов по принятым в проекте длинам сторон фигур сетки (рис. 9).

Рис. 9 Чертеж локальной координатной системы (координатные значения в метрах)

4. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА СТРИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Составной частью генерального плана строительства является проект вертикальной планировки, имеющей целью преобразование естественных форм рельефа и создание условий для эксплуатации возводимых зданий и сооружений.

Основой для проектирования вертикальной планировки служат топографические планы масштабов 1 : 5000 -- 1 : 500, составленные по результатам нивелирования стройплощадки по квадратам с вычисленными абсолютными высотами всех вершин квадратов. На рис. 10 представлен подобный топографический план, разбитый на квадраты со сторонами равными 10 м, с высотой сечения рельефа ?h = 1м.

Рис. 10 Топографический план строительной площадки

Если рельеф участка должен быть спланирован горизонтальной площадкой под условием нулевого баланса земляных работ, проектная отметка такой площадки вычисляется по формуле:

где Н₀ - наименьшая отметка земли, округленная до 1,0 м;

h₁ - разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н₀;

h₂ - разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н₀;

h₄ - разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н₀;

n - количество квадратов.

Для нашей площадки:

Наклонную площадку получаем поворотом горизонтальной плоскости вокруг средней линии с уклоном 0,05, где рабочие высоты этой линии не меняются, а высоты верхней и нижней линий изменяются при заданном уклоне 0,05 по направлению указанному стрелкой и вычисляются по формуле:

Рис. 11 Чертеж границ земляных работ

Вычисление объемов земляных работ производится по формуле Стрельчевского:



где V_H, V_B - объем земляных работ по насыпи и выемке грунта;

а - сторона квадрата;

h_H, h_B - рабочие отметки.

Расчеты представлены в таблице 3.

Таблица 3 Объемы земляных работ

Объем	№	h, м	V, м3
		?hH	?hB	VH	VB
	1	--	3,07	--	77
	2	--	3,37	--	84
	3	--	2,79	--	70
	4	--	2,83	--	71
	5	--	3,64	--	91
	6	0,10	1,44	--	34
	7	--	1,46	--	36
	8	0,13	0,93	--	20
	9	0,13	1,06	--	24
	10	--	2,13	--	53
	11	1,29	0,18	28	1
	12	0,82	0,21	16	1
	13	1,35	0,03	33	--
	14	1,62	0,11	38	--
	15	0,87	0,61	13	6
	16	3,59	--	90	--
	17	2,90	--	72	--
	18	3,39	--	85	--
	19	3,86	--	96	--
	20	2,94	--	74	--
Сумма				545	568
Баланс					-23 м3



5. РАЗБИВКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОСЕЙ СООРУЖЕНИЯ

На разбивочном чертеже (рис. 13) изображена часть строительной сетки, от сторон которой 4-7 и 4-5 необходимо вынести в натуру основные оси сооружения прямоугольной формы I--II--III--IV. Исходными данными для разбивки являются координаты точек, фиксирующие положение осей (на рис. 13 подписаны координаты двух точек из четырех), и вычисленные расстояния между этими точками и вершинами сетки. Установив в пункте 4 теодолит, направляют его трубу на пункт 5 и откладывают расстояние ?y₁= 10,00 м. В закрепленную временным знаком точку К переносят теодолит и при двух положениях вертикального круга строят прямой. Отложив вдоль перпендикуляра отрезок ?х₁= 10,00 м, получают точку I и закрепляют ее временным знаком. По створу К -- I откладывают проектную ширину сооружения 20,00 м и определяют таким образом положение точки II. Аналогичным способом разбиваются и закрепляются точки III и IV. Разбивку осей проверяют привязкой точек II и III соответственно к пунктам 7 и 8, а также контрольными измерениями диагоналей I--III и II--IV и прямых углов между осями.

Рис. 13 Чертеж выноса осей

Для сохранения основных осей на весь период строительства каждую из них закрепляют створными знаками а -- а', b -- b', c -- с', d -- d' и т. д. (рис. 14). Знаки располагают вне зоны земляных работ и с таким расчетом, чтобы обеспечить возможность переноса осей на верхние ярусы сооружения. Для выполнения в дальнейшем детальной разбивки параллельно контуру сооружения на расстоянии 4--5 м от него устраивают строительную обноску в виде оструганных досок, укрепленных на столбах в строго горизонтальном положении. С помощью теодолита на обноску переносят основные оси сооружения (рис. 14). Зрительную трубу установленного над точкой I прибора направляют на точку II и фиксируют карандашом положение центра сетки нитей на верхнем обрезе доски (осевая риска 1'). Переведя трубу через зенит, намечают риску 1” на противоположной стороне обноски. Продольную ось С -- С переносят на обноску последовательным визированием на точку IV ив противоположном направлении (риски C' и C"). Таким же приемом фиксируются на обноске с точек II, III и IV остальные оси сооружения, после чего фактические расстояния между осями измеряют стальной рулеткой с введением поправок за компарирование и температуру в результаты измерений. Приняв направления какой-либо пары взаимно перпендикулярных осей (например, C -- C и I -- I) за исходные, смещают остальные осевые риски так, чтобы расстояния между ними были точно равны проектным.

Рис. 14 Чертеж обноски

Вслед за основными осями разбивают промежуточные, откладывая указанные на разбивочном чертеже межосевые интервалы: 10 м в продольном и 10 м -- в поперечном направлениях.

Окончательное положение каждой из осей закрепляют гвоздем и обозначают несмываемой краской с указанием номера оси. Межсекционные оси, сохранность которых должна быть обеспечена на длительный период, закрепляют створными знаками.

Рис. 15 Наглядный вид обноски на строительной площадке

6. ТОЧНОСТЬ ВЫНОСА ОСНОВНЫХ РАЗБИВОЧНЫХ ОСЕЙ

Точность выноса основных или главных разбивочных осей регламентируется СНиП 3.0I.03-84. Геодезические работы в строительстве.

В курсовой работе в соответствии с размерами пролетов выбирается:

· относительная средняя квадратическая ошибка построения главных осей:;

· средняя квадратическая ошибка угловых измерений 10;

· средняя квадратическая ошибка определения превышения 2мм.

Средняя квадратическая ошибка в расстоянии между основными осями вычисляется по формуле:



,

где - расстояние между основными осями здания (выбирается с плана здания).

Ширина здания 20 м, длина 30 м, , тогда

Для расчета необходимой точности построения углов и отложения длин линий при выносе точек пересечения основных осей в натуру от пунктов строительной сетки необходимо вычислить допустимые СКО в положении выносимых точек.

Исходной величиной для расчета точности являются СКО выноса основных осей m_Lосн.

На величину m_Lосн влияют как ошибки в длинах сторон строительной сетки, так и ошибки точек пересечения основных осей от пунктов сетки, т.е.

,

где - СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок в длинах сторон сетки, - СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок разбивки.

Исходя из принципа равного влияния, принимаем влияние обоих источников ошибок одинаковым , получим

.

Допустимую СКО в положении точек пересечения основных осей находим по формуле:

или .

Теперь зная величину , можно рассчитать необходимую точность построения прямых углов и отложения длин линий при выносе в натуру точек пересечения основных осей способом прямоугольных координат. Для расчета точности выбирается наихудший случай разбивки, когда расстояния, откладываемые по стороне сетки и по перпендикуляру к ней, максимальны.

В данном курсовом проекте примем точку, как точку пересечения основных осей Для вычисления точности необходимо определить следующие ошибки: где

- средняя квадратическая ошибка построения прямого угла;

- отномительная квадратическая ошибка отложения расстояния;

- относительная квадратическая ошибка отложения расстояния;

Эти величины вычисляются по следующим формулам:



Подставляя в формулы числовые значения, получим:

Таким образом, для обеспечения заданной точности разбивки в данном случае необходимо прямые углы строить с СКО и линейные элементы разбивки откладывать с относительной СКО не более 1/5000.

Для обеспечения заданной точности разбивки при построении прямых углов целесообразно использовать теодолит Т30 и приборы ему равноточные, а линейные элементы разбивки откладывать с помощью рулетки или светодальномера. Методика измерений приведена в пункте 2.5.

7. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ КОТЛОВАНОВ

Задачей геодезиста на этом этапе строительства является разбивка от основных осей контура котлована в соответствии с данными разбивочного чертежа, определяющими форму и размеры котлована по габаритам нижнего обреза фундамента (рис. 16). Для этого по вынесенным на обноску рискам основных осей натягивают монтажные проволоки (рис. 17), в местах пересечения проволок опускают отвесы и их проекции закрепляют кольями. Уклон принимаем из СНиП III-4-80 (Таблица 4).



Таблица 4 Соотношение углов откоса к грунтам

Виды грунтов	Крутизна откоса при глубине выемки, м, не более
	1,5	3	5
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5

При проектируемом котловане со средней глубиной 2 м на гравийном грунте принимаем уклон равным 1:1.

Рис. 16 Чертеж нижнего обреза фундамента

До начала выемки грунта площадь котлована нивелируют, устанавливая рейку в точках пересечения продольных и поперечных осей (например, в точках 2--А, 2--Б и т. д. (рис. 17). По данным ежедневного нивелирования составляют поперечники вдоль каждой из поперечных осей и подсчитывают текущие объемы земляных работ.

Рис. 17 Разбивка границ фундамента

Если глубина котлована не превышает 2 м, нивелирование производится с бровки котлована. При большей глубине котлована на его дне закладывают репер и передают на него отметку от основной нивелирной сети стройплощадки. Для этого к установленному на бровке кронштейну (рис. 18) прикрепляют стальную рулетку. К нулевому концу рулетки прикрепляют груз в 10 кг и погружают его в ведро с жидкостью. С помощью двух нивелиров, расположенных наверху и внизу, берут одновременно отсчеты a и b по рулетке и отсчеты d и с по верхней и нижней рейкам. Отметку репера на дне котлована вычисляют по формуле:

Рис. 18 Схема передачи отметки на дно котлована

В нашем случае за репер, принята точка 8 с абсолютной высотой 151,10м, которая была определена в ходе проектирования наклонной площадки. Проектная отметка дна котлована Н_пр = 148,10 м. В процессе передачи отметки были установлены нивелиры и приведены в рабочее положение, после чего были получены отсчеты по рейке и рулетке:

a = 1,518 м;

c = 3,631 м;

d = 0,451 м.

Для осуществления разбивки необходимо вычислить отчет b по формуле:

Следовательно:

Рис. 19 Передача проектной отметки на дно котлована в натуре

Осуществляемый при помощи репера текущий контроль объемов земляных работ должен обеспечить недобор выемки грунта на 10-- 20 см по сравнению с проектной отметкой. Оставшийся слой земли выбирается непосредственно перед укладкой фундамента. Бровка траншей для ленточных фундаментов также разбивается от основных осей здания с предусмотренным проектом запасом по ширине для установки опалубки. Разбивка контура котлована под столбчатые фундаменты производится от центров фундаментов, положение которых определяется промерами в створе основных осей сооружения. По окончании выемки грунта до проектной отметки на дне котлована вторично разбивают контур основания фундамента.

Таблица 5 Разбивочные горизонтальные проложения

Заложение	Расстояние (м)
I-a=I-b	1,11
II-h=II-g	3,22
III-f=III-e	3,08
IV-c=IV-d	0,80

Таблица 6 Разбивочные координаты

№	Координаты
	X	Y
A'	48,88	9,01
B'	73,24	6,44
C'	73,06	43,43
D'	49,21	40,71

Разбивку верхних границ котлована начинаем с поперечника 1--1, на котором следует отметить точки, лежащие на верхней бровке котлована (рис. 20). Для этого от точки пересечения осей А--А и 1--1 откладываем заложение I-b = 149,21 - 148,10 = 1,11 м в направлении поперечника 1--1 и заложение I-a, равное I-b, по оси А--А, получив соответственно точки лежащие на бровке котлована. Аналогично поступаем с каждой стороной котлована. Результаты вычислений представлены в таблице 5.

При необходимости можно произвести разбивку верхней границы котлована методом перпендикуляров, предварительно графически вычислив координаты всех угловых точек откоса котлована. Координаты данных точек представлены в таблице 6.

Рис. 20. Чертеж границ котлована

Исполнительную съемку котлована в плане и по высоте выполняют путем промеров стальной рулеткой от разбивочных осей до бровок котлована и нивелированием его дна. По результатам съемки составляется исполнительная схема котлована.

8. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ

Плановая и высотная разбивка фундаментов является одним из ответственных этапов геодезического обслуживания нулевого цикла строительства. От правильной установки фундаментов и их закладных частей в проектное положение во многом зависит как точность возведения всего каркаса здания, так и его устойчивость. Состав и точность геодезических работ определяются типом сооружаемого фундамента.

В данной курсовой работе будет рассмотрено возведение свайного фундамента. Проектирование предусматривает использование квадратных свай с сечением 35х35 см и длиной 8 м, забитых с промежутком 2 м. При возведении свайного фундамента центры осевых свай размечают при помощи теодолита с закрепленных осей на бровке котлована, откладывая стальной рулеткой проектные расстояния. Остальные сваи разбиваются перпендикулярными промерами в обе стороны от осей. При забивке свай контролируют их вертикальность с помощью теодолита; одновременно осуществляется контроль положения сваи по высоте геометрическим нивелированием. Закончив забивку свай, вновь нивелируют их торцы, которые должны располагаться в одной горизонтальной плоскости.

Рис. 22 Схема свайного поля

По окончании сваебойных работ производится исполнительная съемка свайного поля, фиксирующая все продольные и поперечные отклонения свай от проектного положения.

При изготовлении фундамента из монолитного бетона или железобетона в готовом котловане предварительно устанавливают опалубку. Так же как сборные фундаменты, контур опалубки разбивают от основных осей сооружения, вынесенных на обноску. Укрепив на натянутых по осям струнах отвесы, начинают установку нижнего ряда щитов опалубки; после их выверки и закрепления опалубку наращивают следующим рядом щитов. Внутренняя часть опалубки по своему положению и размерам должна строго соответствовать проекту; ошибка ее плановой разбивки не должна превышать 5--10 мм. Вертикальность щитов опалубки проверяется по отвесу; отклонения от вертикали более 5 мм на 1 м высоты опалубки не допускаются. Установка опалубки по высоте выполняется нивелированием от ближайшего репера с точностью 3--4 мм. На стенки опалубки выносят риски разбивочных осей, а также отметки верха кладки бетона, закрепляя их гвоздями или зарубками.

9. ПОСТРОЕНИЕ РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ НА ИСХОДНОМ ГОРИЗОНТЕ

Для установки строительных конструкций в проектное положение необходима опорная разбивочная сеть на исходном горизонте: блоках фундамента, бетонной подготовке или перекрытии подвала. По мере возведения здания пункты этой сети проектируются на опорные площадки несущих конструкций, называемые монтажными горизонтами. Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте начинают с переноса основных осей со створных знаков на наружные и внутренние грани цоколя здания (рис. 24). Оси выносят с помощью теодолита в порядке, аналогично вынесению осей здания (рис. 13),

Рис. 23 Чертеж разбивочной основы на исходном горизонте

и закрепляют на цоколе рисками и откраской. Правильность перенесения осей контролируется промерами стальной рулеткой между осевыми рисками. От ближайшего репера на цоколь здания выносится проектная отметка чистого пола первого этажа, называемая нулевой отметкой. От этой отметки в дальнейшем производится разбивка элементов конструкций и оборудования по высоте. Для передачи проектной отметки необходимо иметь нивелир и две штриховые рейки. Нивелир устанавливают посередине между репером Rp = Н₈ = 151,10 м и шестой точкой разбивочной сети с высотой Нпр = 150,60 м (рис. 24).

Рис. 24 Схема передачи отметки

Взяв отсчет а по черной стороне рейки I, установленной на репере, вычисляем высоту горизонта инструмента ГИ(отметку луча визирования):

,

В процессе нивелирования был получен отсчет а = 0426, следовательно:

Отняв от высоты горизонта прибора заданную проектную отметку, находят отсчет:

,

мм

Рис. 25 Передача проектной отметки в натуре

С рисок основных осей внутренней грани цоколя теодолитом и стальной рулеткой выполняют предварительное построение на исходном горизонте пунктов плановой разбивочной сети, называемых базовыми знаками и закрепляемых открасками. Положение и густота базовых знаков обусловливаются возможностью обеспечения видимости с исходного горизонта на остальные этажи и удобством их проектирования на монтажные горизонты. Координаты базовых знаков определяются путем проложения между ними полигонометрических ходов или методом трилатерации. Редуцирование знаков осуществляется с помощью редукционных листов с изображениями действительного и проектного положения каждого базового знака и направлений на два других знака сети.

Таблица 7 Точность построения разбивочной сети

Допустимые ошибки	Классы точности
	1	2	3	4
Относительная ошибка построения сетей	1 : 20 000	1 : 15 000	1 : 10 000	1 : 5000
Точность фиксации осевых знаков, мм	0,3	0,5	0,8	1,2
Предельная относительная ошибка линейных измерений	1 : 25 000	1 : 20 000	1 : 15 000	1 : 7000
Средняя квадратическая ошибка центрирования теодолита, мм	0,5
	Центрирование производится заново в каждом полуприеме	Центрирование производится один раз
Допустимые угловые невязки (п -- число углов)

Точность построения разбивочной сети на исходном горизонте Характеризуется показателями, приведенными в таблица 7. Точность первого класса предусмотрена при разбивочной сети для промышленных зданий из металлического каркаса со сложным технологическим оборудованием, а также жилых и общественных зданий высотой более 12 этажей. С точностью второго класса строится разбивочная сеть для промышленных, жилых и общественных зданий из железобетонного каркаса, сборных инженерных сооружений, крупнопанельных и крупноблочных зданий высотой до 12 этажей. С точностью третьего класса производится построение разбивочных осей при возведении монолитных, кирпичных и каменных жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений (транспортные эстакады, галереи, туннели), трасс подземных и надземных коммуникаций, фундаментов под сборные здания и сооружения. Разбивка осей внутризаводских железнодорожных и автомобильных дорог на территории промышленных площадок, внутриквартальных проездов и опор линий электропередач выполняется с точностью четвертого класса.

10. ПЕРЕДАЧА ОСЕЙ НА МОНТАЖНЫЙ ГОРИЗОНТ

В практике современного сборного строительства передача осей по вертикали выполняется способом наклонного проектирования с использованием теодолита. В данном случае теодолит тщательно центрируют над створным знаком (рис. 22) и наводят вертикальную нить сетки зрительной трубы на осевую риску, отмеченную на цоколе вдания. Затем трубу поднимают до уровня монтажного горизонта и, вводя в створ ее визирной оси острие карандаша, прочерчивают на перекрытии штрих а₁. Повторив эту операцию при другом положении вертикального круга, отмечают второй штрих а₂. Посередине между двумя штрихами прочерчивают риску а₀, определяющую положение одного конца разбивочной оси на монтажном горизонте. Средняя квадратическая погрешность проектирования точки а₀ вычисляется по формуле:

где h -- высота монтажного горизонта;

L -- расстояние от теодолита до проектируемой точки;

ф -- цена деления цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга;

х-- увеличение зрительной трубы теодолита;

m_ф -- средняя квадратическая погрешность фиксации точки на перекрытии.

Рис. 26 Передача осей на монтажный горизонт

Как правило, при передаче осей на монтажные горизонты используют точные теодолиты, такие как теодолит Т5 и его модификации (Т5К, 2Т5, 2Т5К, 3Т5КП), изображенные на рис. 23, с параметрами равными:

ф = 30”

х = 27^х

Величина ошибки фиксации m_ф обычно не превышает 0,5 - 1,0 мм.

Рис. 27 Теодолиты: 2Т5К (а), 3Т5КП (б)

Так, к примеру, при передаче оси на третий этаж с проектной высотой 5м с расстояния 30м средняя квадратическая ошибка будет равна:

Рис. 28 Передача осей в натуре



11. ПЕРЕДАЧА ОТМЕТОК НА МОНТАЖНЫЙ ГОРИЗОНТ

Аналогично передачи отметки на дно котлована используют подвешенную с небольшим натяжением рулетку (рис. 23). Нивелиром, установленным на исходном горизонте, берут отсчет "а" по рейке, стоящей на репере, и отсчет "d" по рулетке. С помощью нивелира на определяемом (монтажном) горизонте берут отсчеты "с" по рулетке и "b" по рейке, установленной в точке "В", отметку которой определяют. Тогда исходная отметка точки "В" будет:

Рис. 29 Схема передачи отметки на этаж

В нашем случае за репер, принята точка 8 с абсолютной высотой 151,10м. Проектная третьего этажа Н_пр = 155,60 м. В процессе передачи отметки были установлены нивелиры и приведены в рабочее положение, после чего были получены отсчеты по рейке и рулетке:

a = 1,315 м;

c = 5,584 м;

d = 1,051 м.

Подставляя данные в выше указанную формулу получаем:

12. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА СМЕЩЕНИЯМИ И ДЕФОРМАЦИЯМИ ЗДАНИЙ

В процессе проектирования инженерных сооружений действительные свойства строительных материалов и фактическая схема конструкций заменяются расчетными. Полученные при этом характеристики устойчивости и прочности сооружений носят приближенный характер. Невозможно также и точное определение поведения грунтов под сооружением. И хотя теоретические данные о способности сооружений выдерживать предполагаемые нагрузки проверяются на моделях путем лабораторных испытаний и исследований, действительная статическая работа сооружения и его элементов всегда отличается от расчетной. В отдельных, случаях это несоответствие бывает настолько велико, что возникает пространственное смещение сооружения, вызывающее его деформацию в виде прогибов, перекосов, образования трещин и крена. Если все эти явления не будут своевременно обнаружены и не будут приняты меры к их устранению, то может возникнуть опасность разрушения сооружения. Вот почему с момента закладки и в течение строительного и эксплуатационного периодов за сооружением проводится целый комплекс натурных наблюдений, в котором важное место отводится геодезическим измерениям.

Всякое пространственное смещение сооружения может быть разделено на два составляющих -- в плане и по высоте. Смещение сооружения в горизонтальной плоскости называют сдвигом, а в вертикальной - осадки. Для их определения в тело сооружения закладываются контрольные знаки; схема их размещения обусловлена формой и конструкцией сооружения, а также геологическими и гидрогеологическими условиями местности. Наблюдения за положением контрольных знаков ведутся с пунктов специально создаваемой на строительной площадке геодезической сети. Эти пункты, называемые опорными, располагают на устойчивых грунтах, гарантирующих их неподвижность.

Измерение горизонтальных смещений сооружений

Для измерения сдвигов сооружений применяют, главным образом, створный, тригонометрический (реже полигонометрический) способы и способ отдельных направлений.

Рис. 30 Створный способ определения сдвига сооружения

Створный способ заключается в измерении смещения l_i контрольного знака i со створа опорной линии АВ, обычно совпадающей с осью сооружения или параллельно ей (рис. 30).

Величина l_i может быть измерена непосредственно с помощью подвижной марки, установленной на контрольном знаке i. Вращением наводящего винта визирная цель марки вводится в совпадающую со створом АВ коллимационную плоскость высокоточного теодолита, установленного в пункте А. Отсчет по шкале марки определит величину искомого смещения l_t. Полученный результат контролируется наблюдением марки с пункта В.

Эта же задача может быть решена путем измерения малых углов Ра и Р_б, образованных створом АВ и направлениями Ai и Bi на установленную над контрольным знаком неподвижную марку Измерив с точностью 1 : 1000 расстояние L₁ и L_2> вычисляют сдвиг l_i по формуле:



В условиях плохой видимости по створу АВ вместо углов р_д и Рд измеряют угол у на контрольном знаке, тогда:

Тригонометрические способы. В горной местности, когда контрольные знаки и опорные пункты располагаются на разных уровнях или при невозможности образовать створ, для наблюдений за горизонтальными смещениями сооружений пользуются способом триангуляции. Сущность способа состоит в периодическом определении координат контрольных знаков, включенных в триангуляционную сеть. По разностям координат в смежных циклах наблюдений определяют сдвиг сооружения.

Рис. 31 Сеть триангуляции для наблюдения за деформациями

На рис. 32 изображена сеть триангуляции, построенная для наблюдений за горизонтальными смещениями арочной плотины. Базисной стороной сети является наиболее удаленная от сооружения сторона I--II; с ближайших к плотине опорных пунктов V , VI и VII прямыми угловыми засечками определяют координаты контрольных знаков 1, 2, 3. Неизменность положения пунктов сети контролируется путем измерения направлений на удаленные ориентиры.

Недостатком способа триангуляции является его трудоемкость; в течение длительного периода полевых и камеральных работ положение сооружения может измениться. Поэтому все чаще триангуляционная сеть заменяется трилатерацией с использованием прецизионных светодальномеров. В этом случае повышается не только эффективность наблюдений, но и точность их результатов.

Наблюдение за осадками сооружений

Основным способом определения величин осадок сооружений является высокоточное геометрическое нивелирование и в некоторых случаях -- гидростатическое.

Вокруг сооружения вне зоны возможных деформаций грунтов создается сеть из 3--4 глубинных реперов, закладываемых в коренные породы. В целях обеспечения незыблемости глубинного репера его ограждают от соприкосновения с активным слоем грунта и предохраняют от гидротермического воздействия с помощью специальных защитных устройств.

Определение величины осадок состоит в измерении превышений между опорными реперами и контрольными знаками через выбранные промежутки времени. Разности высот одного и того же знака, вычисленные в смежных циклах наблюдений, характеризуют величину осадки знака и соответствующей части сооружения. По результатам наблюдений составляют график хода осадок.

Методика нивелирования контрольных знаков имеет ряд особенностей: нивелирование производится по постоянно закрепленным связующим точкам, длина визирного луча ограничена в пределах 10--20 м, равенство плеч выдерживается с большой точностью. В горных районах для определения осадок сооружений применяют тригонометрическое нивелирование с использованием высокоточных теодолитов, обеспечивающих измерение вертикальных углов с ошибкой не более 1".

Наблюдения за креном сооружения

Креном называется отклонение сооружения от проектного положения в вертикальной плоскости; причиной его возникновения является неравномерная осадка основания сооружения.

Рис. 32 Схема определения крена сооружения

Геометрическая сущность измерения крена сводится к определению взаимного положения двух таких точек А и В сооружения, которые по техническим условиям проекта должны лежать на одной отвесной линии (рис. 32, а). Проще всего полная угловая величина крена у получается проектированием с помощью отвеса точки А на горизонталь ную плоскость. Измерив высоту а точки А и длину b ортогональной проекции прямой АВ находят:

Для этой же цели можно воспользоваться теодолитом с накладным уровнем, установив его последовательно на створных знаках 1 и 2 взаимно перпендикулярных осей сооружения (см. рис. 32, б). Точка А проектируется при двух положениях вертикального круга на миллиметровую линейку l, располагаемую поочередно в направлениях створов 2--В и 1--В. Точки А₁ и А₂ фиксируют по средним из отсчетов по шкале линейки при круге право и круге лево; длину отрезка b находят графически, продолжив направления 1--А₁ и 2 - А₂ до их пересечения в точке А₀.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данного проекта были получены следующие навыки и умения:

1. Ознакомление с технологией создания опорных геодезических сетей

2. Разработка геодезических работ при создании проектной нивелирной сети.

В данной расчетно-графической работе:

· Приведены графические приложения. Плановая разбивочная основа создавалась в виде строительной сетки и представлена 9 пунктами, стороны сетки составляют 20 м. Строительная сеть была построена методом редуцирования Вынос исходных направлений выполнен от пунктов плановой сети (полигонометрии) полярным способом с помощью теодолита Т30 и рулетки (или светодальномера);

· Для выноса основных осей здания использовался способ прямоугольных координат. В данном курсовом проекте вынос основных осей здания производился от 4-х пунктов строительной сетки: № 4, 5, 7, 8. Вынос точек пересечения основных осей здания осуществлялся способом прямоугольных координат с использованием теодолита типа ТЗО и светодальномера, так как они обеспечат полученной точности: точность построения прямых углов и откладывание линейных элементов разбивки с относительной СКО не более 1/5000.

· Высотная основа создана нивелированием площадки. Запроектирована площадка с наклоном 50‰, исходя из учета баланса земляных работ. По формулам Стрельчевского определено, что объем выемки равен 23 м³.

· Рассмотрено проведение геодезических работ на нулевом цикле. Выполнена передача проектной отметки на дно котлована, определены границы нижней и верхней бровок котлована. Вычислены координаты углов границ земляных работ. Представлены методы выноса их в натуру. Выполнена разбивка свайного поля а также его дальнейшая исполнительная съемка.

· Создана опорная разбивочная сеть на исходном горизонте. Основные оси закреплены открасками. Предусмотрен метод передачи осей и отметок на монтажные горизонты.

· Рассмотрены основные виды смещений и деформаций зданий, а также методы наблюдения за ними.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Багратуни Г.В. Инженерная геодезия [Текст] / Г.В. Багратуни, В.Н. Ганьшин, Б.Б. Данилевич, П.С. Закатов. ¬- М.: Недра,1984

2. Федоров В.И. Инженерная геодезия [Текст] / В.И. Федоров, П.И. Шилов. М.: Недра,1982

3. Левчук Г.П Прикладная геодезия [Текст] / Г.П. Левчук, В.Е. Новак, В.Г. Конусов. - М.: Недра,1981

4. Курс лекций по инженерной и прикладной геодезии 2-3 курс

5. Краткая характеристика промышленной площадки и сооружений [Электронный ресурс] -- Режим доступа: http://refbest.ru/wievjob.php?id=58871

Размещено на Allbest.ru

...