Основные виды геодезических работ в строительстве и эксплуатации здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломный проект

Основные виды геодезических работ в строительстве и эксплуатации здания



Введение

геодезический строительный здание котлован

Несмотря на многообразие инженерных сооружений при проектировании и возведении решаются следующие общие задачи; получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений; определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии его проектом.

В условиях рынка необходима стройная система организационно-технического образования инженерных кадров, которая помогла бы им овладеть методами организационно-технической оценки технических решений, выработать организаторов (руководителей) производства высокий профессионализм, предприимчивость, умение видеть перспективу, быть воспитателями и организаторами в строительстве.

Сейчас очень важно научить анализировать любую организационно-экономическую проблему с позиций системного анализа и использования ЭВМ, рационального использования материально-технических, трудовых и финансовых ресурсов.

Всему этому следует учитывать будущим руководителям - организаторам строительного производства.



1. Основные сведения о геодезическом ведении строительного производства

1.1 Геодезическое обеспечение строительного производства

Современное строительное производство представляет собой единый производственный процесс, в который составными частями входят:

Инженерные изыскания - совокупность экономических, технических и экологических исследований района предполагаемого строительства с целью получения сведений о природных условиях для проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений в соответствии с их видом и назначением.

Строительное проектирование - комплекс работ по составлению проекта, который представляет собой совокупность чертежей и расчетов, необходимых для возведения инженерного сооружения с учетом конкретных условий строительства и особенностей его эксплуатации.

Строительно-монтажные работы - совокупность работ, реализующих проект.

Особую роль в строительном производстве играют геодезические работы. Они выполняются задолго до начала строительства, сопровождают проектирование и строительно-монтажные работы, а также продолжаются во время эксплуатации сооружений, если требуются наблюдения за их состоянием. От точности, полноты геодезических работ зависит качество и долговечность сооружений.

Геодезические работы в период изысканий заключаются: в создании опорных и съемочных сетей на участке будущего строительства; выполнении топографических съемок и составлении топографических планов различных масштабов участка строительства; в определении положения оси линейных сооружений на местности, т.е. трассировании, при линейных изысканиях.

Геодезические работы при проектировании заключаются: в размещении сооружений на горизонтальной плоскости и по высоте; расчете их размеров (параметров); подготовке чертежей и необходимых данных для перенесения проекта на местность и для возведения сооружения.

Геодезическое обеспечение строительно-монтажных работ включает в себя: вынос проекта на местность (разбивку сооружений); установку в проектное положение конструкций и отдельных частей сооружения на всех этапах его возведения (устройство фундамента и подвальной части, возведение надземной части и т.д.); контроль геометрических параметров возводимого сооружения; установку технологического оборудования; съемку законченных строительством сооружений и их частей, а также готовых территорий (исполнительные съемки); наблюдения за положением сооружений в процессе их строительства и эксплуатации, если требуются такие наблюдения (наблюдения за перемещениями и деформациями сооружения).

Изыскания, проектирование и строительство сооружений ведется по единым общегосударственным требованиям, которые разрабатываются на высоком научно-техническом уровне с учетом передовых достижений науки и техники. Они периодически («бычно'череа^-Ш-лет) даются в строительных нормах и правилах (СНиП), обязательных для всех учреждений и организаций.

В настоящее время действующими являются следующие СНиПы (в соответствии с этапам строительного производства):

1. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

2. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства.

3. СНиП 1.02.01-85. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.

4. СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве.

Для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов, а также для прогнозирования изменений окружающей среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений необходимо всестороннее комплексное изучение природных условий района (участка) строительства

Инженерные изыскания - это совокупность работ, выполняемых для обеспечения строительного проектирования необходимыми данными о природных условиях района (участка) работ.

Инженерные изыскания подразделяются на виды, основными из которых являются: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические.

Объектами изучения инженерно-геодезических изысканий является рельеф и ситуация в пределах участка строительства или трассы.

Целью инженерно-геологических изысканий является: изучение грунтов как основания зданий и сооружений; заключенные в грунтах воды; грунты как строительный материал.

В процессе инженерно-гидрометеорологических изысканий изучаются поверхностные воды и климат.

Эти изыскания проводятся для разработки проектов всех зданий и сооружений независимо от их назначения, вида и конструкции. Соотношение же основных видов изысканий определяется видом строительства. Так, для составления проектов линий электропередачи преимущественное значение имеют инженерно-геодезические изыскания; проектов гидроэлектростанций

- инженерно-геологические; проектов портовых сооружений - инженерногидрометеорологические.

Для проектирования некоторых сооружений и специальных работ проводятся также в качестве самостоятельных и другие виды изысканий: мелиоративные, почвенные, геоботанические, лесотехнические и пр. К самостоятельным относятся изыскания источников водоснабжения.

В настоящее время ни один проект не может быть грамотно разработан и осуществлен без инженерных изысканий, т.е. инженерные изыскания являются неотъемлемой частью строительного производства, которое подразделяется на три составные части, или самостоятельные, но взаимосвязанные виды производственной деятельности: инженерные шизыскания, строительное проектирование, строительно-монтажные работы. Изыскания различных видов сооружений имеют много общего, и их можно разделить на две группы: изыскания площадных сооружений (населенные пункты, промышленные предприятия, аэропорты и т.д.) и изыскания линейных сооружений (дороги, трубопроводы, линии электропередачи и т.д.).

1.2 Состав инженерно-геодезических изысканий

Инженерно-геодезические изыскания представляют собой комплекс геодезических и топографических работ, выполняемых для обеспечения задач строительного проектирования.

В состав инженерно-геодезических изысканий для строительства входят следующие виды работ:

- сбор и обработка материалов инженерных изысканий прошлых лет, топографо-геодезических, картографических, аэрофотосъемочных и других материалов и данных;

- рекогносцировочное обследование территории;

- создание (развитие) опорных геодезических сетей, включая геодезические сети специального назначения для строительства;

- создание планово-высотных съемочных геодезических сетей;

- перенесение проекта в натуру с составлением соответствующего акта;

- топографическая (наземная, аэрофототопографическая, стереофотограмметрическая и др.) съемка, включая съемку подземных и надземных сооружений;

- обновление топографических (инженерно-топографических) и кадастровых планов в графической, цифровой, фотографической и иных формах;

- инженерно-гидрографические работы;

- геодезические работы, связанные с переносом в натуру и привязкой горных выработок, геофизических и других точек инженерных изысканий;

- геодезические стационарные наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений, земной поверхности и толщи горных пород в районах развития опасных природных и техноприродных процессов;

- инженерно-геодезическое обеспечение информационных систем поселений и государственных кадастров (градостроительного и др.);

- создание (составление) и издание (размножение) инженерно - топографических планов, кадастровых и тематических карт и планов, атласов специального назначения (в графической, цифровой и иных формах);

- камеральная обработка материалов.

В состав инженерно-геодезических изысканий для строительства линейных сооружений дополнительно входят:

- камеральное трассирование и предварительный выбор конкурентоспособных вариантов трассы для выполнения полевых работ и обследований;

- полевое трассирование;

- съемки существующих железных и автомобильных дорог, составление продольных и поперечных профилей, пересечений линий электропередачи (ЛЭП), линий связи (ЛС), объектов радиосвязи, радиорелейных линий и магистральных трубопроводов;

- координирование основных элементов сооружений и наружные обмеры зданий (сооружений);

- определение полной и полезной длины железнодорожных путей на станциях и габаритов приближения строений.

При инженерно-геодезических изысканиях в период строительства, эксплуатации и ликвидации зданий и сооружений выполняются следующие виды работ:

- создание геодезической разбивочной сети (основы) для строительства;

- вынос в натуру главных или основных разбивочных осей зданий и сооружений;

- геодезические разбивочные и привязочные работы в процессе строительства в соответствии с рабочей документацией;

- геодезический контроль точности геометрических параметров зданий и сооружений в процессе строительства;

- исполнительные геодезические съемки планового и высотного положения зданий (сооружений) и инженерных коммуникаций;

- контрольные исполнительные съемки законченных строительством зданий (сооружений) и инженерных коммуникаций;

- наблюдения за осадками и деформациями зданий и сооружений, земной поверхности, в том числе при выполнении локального мониторинга за опасными природными и техноприродными процессами;

- специальные стереофотограмметрические съемки по определению геометрических размеров элементов зданий, сооружений, технологических установок, архитектурных и градостроительных форм;

- геодезические работы при монтаже оборудования, выверке подкрановых путей и проверке вертикальности колонн, сооружений и их элементов;

- геодезические работы по определению в натуре скрытых подземных сооружений при ремонтных работах и др.;

- составление исполнительной геодезической документации.

Основанием инженерно-геодезических изысканий является

техническое задание заказчика и разрешение на проведение изысканий, полученное заказчиком в соответствующих органах.

Изыскания проводятся в две стадии: предварительная и окончательная.

На первой стадии изыскания заключаются в изучении района (участка) строительства и прилегающих территорий и подготовке имеющихся материалов в виде карт, планов с обновлением на них рельефа и ситуации. Масштаб устанавливается в зависимости от характера ситуации и рельефа, типа проектируемых сооружений. Итогом изысканий и проектных работ является топоплан в масштабе 1:10000 - 1:1000 с размещенными на нем инженерными сооружениями и коммуникациями (существующими и будущими) - генеральный план. К генеральному плану составляется строительный план, на который наносят все постоянные и временные сооружениями.

На второй стадии инженерные изыскания заключаются в подготовке более детальных и точных планов в масштабах 1:2000 - 1:500 с сечением рельефа 0,25 - 0,50 м для составления рабочих чертежей строительства инженерных сооружений. Наиболее полными по составу являются геодезические работы при изысканиях дорог.

Вытянутые искусственные сооружения называются линейными, например, линии электропередачи, связи, трубопроводы (водопровод, газопровод, канализация и др.), каналы, дороги (автомобильные, железные).

Ось линейного сооружения, обозначенная на карте (плане, фотоснимке) или на местности, называется трассой.

Характерными точками трассы являются:

- начало трассы (Я. тр.) - начальная точка трассы;

- вершины углов поворота (ВУ) - точки, в которых трасса меняет направление. Угол, на который трасса отклоняется от продолжения предыдущего (старого, заднего) направления, есть угол поворота трассы <р: правый <р «р, если трасса поворачивает вправо, и левый <р^» если трасса поворачивает влево;

- конец трассы (К. тр.) - конечная точка трассы.

Магистральный ход - это теодолитный ход, проложенный по трассе через вершины углов ВУ (рис. 1.2).

Целью инженерно-геодезических изысканий для линейных сооружений является определение на местности оси будущего сооружения.

Процесс отыскания на карте или на местности наиболее целесообразного положения трассы называется трассированием. Различают камеральное трассирование (трасса намечается по картам, планам, фотоснимкам) и полевое (трасса укладывается непосредственно на местности).

Трассирование (как полевое, так и камеральное) выполняется двумя способами:

5. по заданному уклону /, когда основное внимание уделяется обеспечению допустимых уклонов (каналы, самотечные трубопроводы, железные и автомобильные дороги); Погрешность фиксации т_ф порядка 1 мм обеспечивается остро отточенным карандашом, допустимая величина этой ошибки составляет 1,6 мм. То есть использование остро отточенного карандаша обеспечивает с запасом точность фиксации выносимой точки. По принципу ничтожно малого влияния погрешность т_ф в этом случае также можно не учитывать.

6. Погрешность способа полярных координат т** содержит две составляющие: продольную т_л> обусловленную погрешностью построения проектного расстояния Л, и поперечную т'₄, обусловленную погрешностью построения проектного дирекционного угла а.

Одно построение дирекционного угла с такой точностью обеспечивается теодолитом Т5. Однако при выносе каждой точки строятся два дирекционных угла: исходный (при ориентировании лимба теодолита) и проектный.

Поэтому фактическая погрешность т_а выноса дирекционного угла теодолитом Т5 будет в л/2 раз больше его средней квадратической погрешности и равна т_а = ъФ=г, что больше допустимой погрешности. То есть теодолитом Т5 заданная точность выноса не обеспечивается.

В этом случае необходимо использовать точный теодолит типа Т2 со средней квадратической погрешностью построения угла 2», которым построение проектного дирекционного угла выполнятся с погрешностью 2-72 «3', что с некоторым запасом обеспечивает заданную точность.

Таким образом, для выноса конструкции необходимо использовать: точный теодолит типа Т2 и визирную марку с оптическим отвесом, 50-метровую компарированную рулетку с миллиметровыми делениями и остро отточенный карандаш для фиксации выносимых точек

1.3 Промышленные и гражданские сооружения

Все, что построено человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества называется сооружениями. Из множества сооружений выделяют группу сооружений, называемых зданиями.

Здание - надземное сооружение с внутренним пространством, которое предназначено для различных видов человеческой деятельности (жилые дома, магазины, заводские корпуса и т.п.).

Все сооружения, не относящиеся к зданиям (надземные, подземные, надводные, подводные), предназначенные для выполнения технических задач, принято называть инженерными сооружениями (дороги, мосты, плотины, метро и т.д.).

Структуру здания определяют его взаимосвязанные конструктивные элементы, фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры (столбы, колонны), лестницы, перегородки, окна, двери, крыши, стропильные фермы.

Детали, из которых состоят конструктивные элементы, называются строительными изделиями (плиты, панели, площадки, лестничные марши и ДР-)-

Фундамент - конструкция ниже уровня земли, воспринимающая и передающая на фунт (основание) нагрузки от здания. Верхняя часть фундамента, на которой располагаются надземные части здания, называется обрезом, а нижняя его плоскость, опирающаяся на основание, - подошвой фундамента. По конструктивной схеме различают следующие фундаменты

ленточные, располагаемые сплошной лентой по всей длине стен и под рядами колонн;

столбчатые для отдельно стоящих опор, а иногда и для стен;

сплошные, представляющие собой сплошную плиту под всей площадью здания или его частью;

свайные, состоящие из отдельных свай (стержней, погружаемых в грунт), объединенных поверху плитой, называемой ростверком.

По способу изготовления фундаменты бывают монолитные, представляющий единый блок, и сборные, состоящие из отдельных блоков.

Стены - вертикальные ограждения помещений от влияния внешней среды и друг от друга.

Перекрытия - конструкции, разделяющие здание на этажи.

Отдельные опоры (столбы и колонны) поддерживают перекрытия и другие элементы здания и передают нагрузку от них на фундаменты.

Лестницы служат для сообщения между этажами.

Перегородки - внутренние стены.

Окна предназначены для естественного освещения и проветривания помещений.

Двери служат для сообщения между помещениями.

Крыша - верхнее ограждение здания от атмосферных осадков, ветра и солнечной радиации.

Стропильные фермы - конструкции, на которых размешается покрытие крыши.

Конструкции подразделяются на несущие, которые воспринимают на себя нагрузку от вышележащих частей здания, снега, ветра и т.д., и ограждающие, которые предназначены только для ограждения внутренних частей здания от влияния метеоусловий.

Помещение, полы которого находятся на одном уровне, образуют этаж.

По этажности различают следующие здания: малоэтажные (до 3-х этажей); многоэтажные (4-9 этажей); повышенной этажности (10 и более этажей).

По конструктивной схеме различают следующие здания (рис. 43): бескаркасные, в которых несущими элементами являются стены; каркасные, в которых несущими элементами, образующими остов (каркас здания), являются колонны (вертикальные опоры) и горизонтальные связи между ними: ригели и прогоны. Ригель (нем. п'^е/ - поперечина) - балка, которая укладывается на консоли (франц. соп$о1е - выступ) продольного ряда колонн. Прогон - балка, соединяющая колонны поперечного ряда;

По методам выполнения строительных работ различают следующие здания:

кирпичные (блочные), возводимые из кирпичей и блоков, крупнопанельные, возводимые из крупноразмерных плоских элементов (панелей) заводского изготовления;

объемно-блочные, возводимые из объемных блоков полной заводской готовности (комнаты, санузлы и т.п.);

монолитные, возводимые как единое сооружение с помощью опалубки, которая представляет собой временное сооружение в виде двух тонких стен по внешнему и внутреннему контуру здания, между которыми заливается бетон;

сборные, которые собираются из заранее изготовляемых на заводе конструкций (колонн, ригелей, перекрытий и т.п.);

сборно-монолитные, отдельные конструкции которых (например, внешние стены) возводятся монолитными.

По конфигурации различают следующие здания: односекционные (один подъезд); удлиненные (свыше двух секций);

сложной конфигурации (круглые, со смещенными секциями, с разворотом и т.п.).

Одно из основных требований к положению сборных элементов многоэтажных зданий заключается в том, чтобы сборные несущие конструкции совпадали по вертикали на всех этажах. Стыки этих элементов наиболее чувствительны к нагрузкам, что требует особой точности при их установке.

Другое важное требование состоит в том, чтобы была обеспечена собираемость здания. Монтаж должен выполнятся так, чтобы все детали (или их большинство) устанавливались в проектное положение с необходимой точностью без предварительной подгонки или обработки.

Сборный метод строительства является наиболее распространенным при возведении различных зданий.

По назначению здания подразделяются на гражданские, промышленные и сельскохозяйственные.

К гражданским относятся здания, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей людей. Гражданские здания разделяют на жилые (жилые дома, гостиницы, общежития) и общественные (административные, торговые, учебные, спортивные и т.д.).

Гражданское здание (рис. 1.4) состоит из следующих основных взаимосвязанных конструктивных элементов: фундаментов, стен, перекрытий, отдельных опор (колонн), лестниц, окон, дверей, перегородок, крыши.



Гражданское здание

К промышленным относятся здания, предназначенные для обслуживания нужд производства и транспорта (заводские и фабричные корпуса, электростанции, склады, депо и т.д.). Чаще всего они являются каркасными и оборудованными подъемно-транспортными мостовыми кранами, которые перемещаются по рельсам, уложенным на подкрановые балки. Подкрановые балки опираются на консоли колонн и служат также продольными элементами каркаса здания. Крановый путь (рельсы) крепят к подкрановым балкам болтами, петлями и специальными крюками. На крайних рядах колонн укрепляют стеновые панели.

Промышленные здания бывают одноэтажные, многоэтажные, однопролетными и многопролетными.

Каркас одноэтажного промышленного здания (рис. 1.5.) содержит следующие основные конструктивные элементы: фундаменты колонн, фундаментные балки, колонны, подкрановые балки, фермы стропильные и подстропильные.



Одноэтажное промышленное здание

Колонны размещают вдоль основных (разбивочных) осей здания - продольных и поперечных. Расстояние между продольными осями называется пролетом, между поперечными - шагом колонн. Сельскохозяйственными называются здания, предназначенные для обслуживания потребностей сельского хозяйства (здания для содержания животных и птиц, теплицы, складские помещения и т.д.).

1.3. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ

Решение многообразных задач строительного производства на всех его этапах (изыскания, проектирование, строительно-монтажные работы) возможно при соответствующем их геодезическом обеспечении, основой которого являются геодезические сети (плановые и высотные).

Геодезические сети в строительном производстве подразделяются на два вида: сети геодезического обоснования топографической съемки строительной площадки и геодезические строительные сети.

Сети геодезического обоснования

Сети геодезического обоснования создаются на стадии инженерно-геодезических изысканий, в результате которых получают топографический план будущей строительной площадки, используемый для проектирования инженерных сооружений. Точность плановых и высотных сетей определяется размером площадки и регламентируется СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» и СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве» (табл.).

Точность сетей геодезического обоснования

Площадь участка,	Опорные сети	Класс
км2	класс	разряд	нивелирных сетей
От 25 до 50	4	1,2	III, IV
От 10 до 25	4	1,2	IV
От 5 до 10	-	1,2	IV
От! до 5	-	2	IV
До 1	Теодолитные ходы или	техническое
	триангуляция (взамен теодолитных ходов)	нивелирование

На участках до I км² геодезическое обоснование создается в виде теодолитных ходов и ходов технического нивелирования с закреплением не менее 20% пунктов постоянными знаками.

Сети геодезического обоснования используются также для предварительной разбивки запроектированных сооружений.

Геодезические строительные сети

Геодезические строительные сети создаются для выноса проектов на местность, для обеспечения строительно-монтажных работ и контроля за возведением сооружений (так называемые разбивочные сети), а также для наблюдений за положением сооружений в период их строительства и эксплуатации.

Плановые разбивочные сети на строительных объектах создают в виде специальных сетей. Наиболее распространенными видами этих сетей являются строительная сетка (для основных разбивочных работ) и сети для строительства уникальных сооружений.

Строительная сетка, стороны которой параллельны линиям застройки, позволяет без предварительных вычислений простыми способами выполнять разбивку главных и основных осей сооружений.

Для строительства уникальных сооружений, где требуется высокая точность детальных разбивочных работ, строят отдельные (локальные) разбивочные сети для каждого здания: внешние и внутренние.

Несмотря на разнообразие уникальных сооружений, принципы построения локальных разбивочных сетей являются общими:

- плановые сети создаются в виде правильных фигур, повторяющих общую конфигурацию сооружения: прямоугольников, квадратов, ромбов и т.п., совокупности треугольников с общей вершиной (центральных систем), радиально-кольцевых систем и тд.;

- стороны фигур параллельны проектным осям сооружения;

- локальные сети являются свободными, т.е. представляют собой замкнутый контур, в котором исходным является только один из пунктов и одно из направлений от этого пункта на наиболее удаленный пункт (обычно закрепляющий продольную ось);

- точность разбивочных сетей повышается при переходе к более плотным и мелким построениям, т.е. по принципу «от общего к частному» в отличие от принципа построения других геодезических сетей.

Внешняя разбивочная сеть строится за пределами контура здания и предназначена для детальной разбивки осей в нулевом цикле, т.е. в котловане или на конструкциях подземной части сооружения, а также для передачи осей по вертикали методом наклонного проектирования. Кроме того, внешняя разбивочная сеть предназначена для определения фактического положения построенных частей и конструкций сооружения (т.е. для исполнительных съемок). Пункты внешней разбивочной сети закрепляются за пределами земляных работ надежными знаками, в местах, где обеспечивается их сохранность до конца строительных работ.

После завершения строительства подземной части сооружения создается внутренняя сеть на основе его внешней сети.

Плоскость, на которой первый раз построена внутренняя сеть, называется исходным горизонтом. Это может бьггь пол подвала (шахты) или пол первого этажа (перекрытие между подземной частью и первым этажом).

Пункты внутренней разбивочной сети намечают по плану первого этажа (или подвала) с учетом их сохранности и возможное™ передачи на Другие этажи (монтажные горизонты). Закрепление пунктов выполняется на конструкциях здания специальными знаками, насечками и кернами на металлических пластинах, дюбелями и т.п. с обязательной надписью несмываемой краской.

На монтажные горизонты, т.е. на первый, второй, третий и т.д. этажи, пункты разбивочной сети переносят с исходного горизонта Но отвесным линиям. Проектирование должно быть таким, чтобы сохранилась единая ориентировка сетей на всех этажах и одноименные пункты находились на одной и той же отвесной линии. При сдвигах и разворотах затрудняются монтажные работы; кроме того, в конструкциях возникают односторонне направленные силы, что значительно снижает прочность сооружения. Особенно опасны такие смещения при строительстве высотных зданий.

Точность сети на исходном горизонте должна быть на класс выше, чем по характеристике строящегося здания, чтобы обеспечить точность разбивочных сетей на других монтажных горизонтах.

Проектирование пунктов на монтажные горизонты может быть выполнено с помощью приборов: для зданий до пяти этажей теодолитом с пунктов внешней сети, а для зданий большей высоты специальными приборами вертикального проектирования с пунктов внутренней сети. Требования к точности вертикального проектирования исходных, пунктов на монтажные горизонты приведены в табл



Точность вертикального проектирования

Высоты проектирования, м	15 (до 5 этаж.)	15-60 (5-15 этаж.)	60-100 (выше 15 этаж.)	Выше 100
Ср. кв. погрешность вертикального проектирования, мм	2	2,5	3	4
Тип прибора	тзр	Т5.Т2	Р2Ъ, ЦО-1, «Зенит ОДП», ПОВП

Положение полученных проектированием пунктов контролируется измерением углов и линий в полученной сети, значения которых сравниваются с исходными.

Строительные допуски Д», вертикального проектирования по классам точности даны в табл. 3.1.

Для строительства подземных инженерных сетей разбивочная сеть создается в виде теодолитного хода вдоль трассы.

Высотная разбивочная сеть строительной площадки создается проложением отдельных нивелирных ходов, опирающихся на пункты высотной сети геодезического обоснования или государственные реперы. Пункты разбивочной высотной сети закрепляют в непосредственной близости от возводимых сооружений и часто совмещают с плановыми пунктами внешней разбивочной сети сооружения, в результате чего образуется сеть строительных реперов. Превышения в разбивочной сети определяют нивелированием IV класса.

Число реперов и их расположение на объекте должно обеспечивать передачу отметок на сооружения с одной установки нивелира.

При наличии строительной сетки разбивочной высотной сетью являются ее плановые пункты, по которым прокладываются ходы геометрического нивелирования соответствующей точности (обычно III или IV класса).

Пункты внутренней высотной сети (реперы и марки) закрепляются в конструкциях исходного горизонта (фундамента или первого этажа). Число пунктов исходной высотной сети должно быть не менее трех. Передачу отметок на пункты внутренней высотной сети исходного горизонта выполняют от реперов внешней высотной сети. Отметки пунктов высотной сети исходного горизонта вычисляют в двух системах', государственной и в условной системе здания (от строительного нуля, которым принимается уровень пола первого этажа данного здания).

Точность построения внутренней высотной сети должна быть такой же, как и при построении внешней высотной сети.

Высотная разбивочная сеть каждого монтажного горизонта должна иметь не менее двух реперов, отметки которых определяют нивелирным ходом, как минимум, от двух реперов исходного горизонта. Нивелирные ходы на более высокие этажи прокладывают по лестничным маршам, а в котлованы - по пологим съездам для транспорта (пандусам).

- На-мепт<хжтяе зоризстщы^ значительной высоты и на дно глубоких котлованов целесообразно передавать отметки от исходного горизонта с помощью вертикально подвешенной рулетки с миллиметровыми делениями, двух нивелиров, установленных на соответствующих горизонтах, и двух реек, одна из которых устанавливается на репере исходного горизонта, а другая на определяемом репере (рис «3.5)'Г

1.4 Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке

В промышленном и гражданском строительстве общей разбивочной основой строительной площадки является строительная сетка.

Строительная сетка может быть создана различными методами и способами: полигонометрией, триангуляцией, трилатерацией, засечками, четырехугольниками без диагоналей. Независимо от метода определение координат пунктов строительной сетки выполняется в такой последовательности:

1. Составление проекта;

2. Расчет разбивочных элементов для выноса исходного направления;

3. Предварительная разбивка сетки на местности и закрепление ее временными пунктами;

4. Измерение углов и линий с соответствующей точностью;

5. Вычисление предварительных координат временных пунктов строительной сетки;

6. Закрепление строительной сетки постоянными знаками и построение их проектных центров с координатами, кратными сторонам фигур (редуцирование пунктов сетки на проектное положение)',

7. Контрольные измерения углов и линий строительной сетки.

Исходным направлением строительной сетки, запроектированной на генеральном плане, является одна из ее сторон (или часть стороны), расположенная наиболее удобно (для измерений) относительно исходных геодезических пунктов в районе строительства, в системе которых составлен генеральный план.

На исходной стороне выбирают две точки (например, А и В на рис. 4.6) и графически определяют их координаты. По координатам этих точек и координатам геодезических пунктов (например, 1 и 2 на рис. вычисляют решением обратных геодезических задач разбивочные элементы для выбранных точек: дирекционные углы а и горизонтальные проложения линий от геодезических пунктов до определяемых точек.



Для контроля целесообразно вычислить разбивочные элементы для третьей точки (например, С на рксЛ^), расположенной на перпендикуляре к исходной линии.

По вычисленным разбивочным элементам выносят три точки, закрепляют их на местности временными знаками (металлическими штырями, деревянными кольями и т.п.) и измеряют полученный угол, отклонение которого от 90° является показателем качества выноса исходного направления.

Так как координаты точек определялись графически (с точностью порядка 0,2 - 0,3 мм плана), то измеренный угол не будет прямым, но его отклонение от 90° не должно быть более 5' (длина исходной стороны должна быть не короче 100 м). Полученное отклонение устраняют перемещением конечных точек сторон угла (А и С на рис. в соответствующую сторону на половину углового отклонения', внутрь, если измеренный угол больше 90°, и наружу - в противном случае. Для перемещения рассчитывают линейную величину поперечного смещения, пропорциональную длине стороны угла, исходя из того, что одна угловая минута (Г) вызывает поперечное смещение точки, равное 2,9 см на каждые 100 м длины.

Пример. Измеренный угол АВС оказался равен 89°56' (рис. 4.6), т.е. угловое отклонение составляет 4' (половина отклонения равна 2').

Исправленный угол измеряют и при необходимости снова перемещают конечные его точки в нужную сторону.

Можно выбрать три точки на одной линии и после их построения на местности измерить угол на средней точке. Отклонение этого угла от 180° устраняют перемещением конечных точек его линий аналогично.

От вынесенного исходного направления (или от двух исправленных взаимно перпендикулярных направлений) выполняют разбивку остальных пунктов строительной сетки одним из способов: полигонометрии, осевым, редуцирования.

- Способ «полигонометрии заключается в том, что вдоль линий строительной сетки прокладывают полигонометрические ходы соответствующей точности, образующие замкнутые полигоны. Пункты ходов закрепляют временными знаками, и они должны находиться от предполагаемых пунктов строительной сетки не дальше, чем длина рулетки. Координаты пунктов полигонометрических ходов вычисляют в частной системе координат А, В, в которой вычислены проектные координаты пунктов строительной сетки (при составлении ее проекта). По координатам пунктов полигонометрических ходов и проектным координатам пунктов строительной сетки вычисляют разбивочные элементы для каждого ее пункта. Пункты строительной сетки выносят от пунктов полигонометрических ходов с помощью теодолита и рулетки и закрепляют

Высотная разбивочная основа строительной площадки создается проложением ходов нивелирования соответствующей точности (обычно III и IV классов) по пунктам строительной сетки с их привязкой не менее, чем к двум реперам исходного геодезического обоснования или государственной геодезической сети.

1.5 Основные разбивочные работы

Геометрической основой инженерного сооружения являются разбивочные оси и монтажные горизонты, относительно которых даются в проекте размеры его частей и отдельных конструкций. При строительстве промышленных и гражданских сооружений исходными осями являются оси внешних стен, т.е. основные (габаритные) оси. При строительстве линейных сооружений (дорог, трубопроводов и т.п.) такими осями являются продольные оси, т.е. главные оси, или трасса, а при строительстве отдельных или специальных сооружений (башен, труб и т.п.) - оси симметрии (тоже главные оси).

Исходные (главные и основные) оси выносят в натуру от пунктов геодезической основы, а для выноса монтажных горизонтов создают высотную основу (сеть) соответствующей точности.

Отметки монтажных горизонтов в проектах задаются от условной плоскости - уровня чистого пола первого этажа (строительного нуля): со знаком плюс вверх и со знаком минус вниз. Для каждого сооружения строительный нуль имеет определенную абсолютную отметку.

На промышленных площадках и на крупных объектах гражданского строительства разбивку исходных осей выполняют от пунктов строительной сетки способом прямоугольных координат. Для этого определяют разность абсцисс Ах и ординат Ау выносимых точек основного контура сооружения и ближайших пунктов строительной сетки. Вычисленные отрезки Ах и А у строят на сторонах сетки.

Пример. На рис. разность координат для точки А1:

Ах = 692,00 - 600,00 = 92,00 м; Ау = 476,00 - 400,00 = 76,00 м.

Установив теодолит над пунктом №3, наводят пересечение нитей зрительной трубы на пункт №8 и вдоль визирной оси откладывают отрезок 76,00 м. Потом переносят теодолит в найденную точку, строят прямой угол и вдоль полученного направления откладывают отрезок 92,00 м, конечная точка которого является искомой точкой А1.

Аналогично находят на местности другие точки контура сооружения от пунктов №4, №7 и №8. Для контроля разбивки измеряют стороны контура сооружения, а при возможности и его диагонали, и сравнивают полученные ьтаты с проектными значениями.

В тех случаях, когда размеры сторон сетки значительны и измерения линий механическими приборами затруднены, целесообразно использование для разбивок оптических и электронных дальномеров соответствующей точности. В этих случаях рейку или отражатель устанавливают по теодолиту на линии строительной сетки приблизительно на вычисленное расстояние от пункта и измеряют расстояние. Разность между измеренным и вычисленным расстоянием откладывают рулеткой вдоль линии строительной сетки вперед или назад и закрепляют найденную точку. Потом устанавливают рейку (отражатель) на закрепленную точку и выполняют контрольное измерение построенной линии.

Точность разбивочных работ, построения внешних н внутренних сеггей сооружения

Класс	Характеристика	Средние квад[	>атические погрешности
точности	зданий и сооружений	«V, с	т, 1	мм	^м.г. тк, мм	«V мм
1-р	Сооружения высотой более 100 м или с пролетами от 30	5	1:15 000	1	6	4
2-р	до 36 м Здания выше 15 этажей (60 - 100 м) или с пролетами 18-30	10	1:10 000	2	5	3
3-р	Здания от 5 до 15 этажей (15 - 60 м) или с пролетами 6-18 м	20	1:5 000	2,5	4	2,5
4-р	Здания до 5 этажей (до 15 м) или с пролетами до 6 м	30	1:3 000	3	3	2
5-р	Конструкции из дерева или линейные сооружения	30	1:2 000	5
б-р	Земляные сооружения, вертикальная планировка	45	1:1 000	10	_

Контроль разбивки выполняют также измерением внутренних углов контура сооружения. Отклонения измеренных углов от 90°, а также разность фактических и проектных расстояний не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.1. При больших отклонениях разбивку повторяют.

Если длины линий строительной сетки незначительны, то их целесообразно обозначить натянутой между пунктами капроновой нитью и построения отрезков выполнять без теодолита.

В случаях недостаточной плотности пунктов строительной сетки и при неблагоприятных условиях измерений вдоль ее сторон, а также на строительных площадках, где строительная сетка не создавалась, разбивка исходных осей выполняется полярным способом. Для этого по приращениям координат Дх и Дс вычисляют дирекционные углы и длины линий от геодезических пунктов до определяемых точек (табл. - «й®). Потом устанавливают теодолит над геодезическим пунктом и ориентируют лимб горизонтального круга вдоль исходной линии (на другой исходный геодезический пункт) отсчетом, равным ее дирекционному углу. Отложив на лимбе вычисленный дирекционный угол линии и вдоль визирной оси ее длину, находят положение определяемой точки.

Контроль и точность разбивки исходных осей сооружения, выполненной полярным способом, аналогичны указанным в способе прямоугольных координат.

Точность разбивок обоими способами приблизительно одинакова. Тот или другой способ применяется в зависимости от наличия геодезических пунктов и конкретных условий измерений.

Основные разбивочные работы завершаются закреплением осей специальными постоянными знаками, расположенными на продолжении осей за пределами земляных работ (выносками), в таких местах, где обеспечивается их наилучшая сохранность (рис. 1.8).

Главные оси закрепляют четырьмя знаками - по два знака с каждой стороны сооружения.

Основные и промежуточные оси закрепляются двумя знаками - по одному с каждой стороны сооружения (рис. 1.8, а, б).

В качестве постоянных знаков применяют специальные железобетонные конструкции, обрезки рельсов, труб, арматуры и т.п. Их устанавливают в грунт ниже глубины промерзания и бетонируют.

Для временного закрепления используют деревянные колья, металлические штыри и обрезки труб.

В сочетании с грунтовыми знаками применяют цветные откраски продолжения осей на постоянных зданиях и сооружениях (рис. 1.8, а).

Линейные сооружения на закруглениях следует закреплять в их главных точках: начале (НК), середине (СК), конце (КК). Вершины углов закрепляются с внешней стороны закругления несколькими способами в зависимости от условий на повороте: по два знака на продолжении осей; два

Осевые знаки располагают обычно на расстоянии 15 - 30 м от контура сооружения вне зоны земляных работ (на газонах, обочинах дорог, вдоль заборов и т.п.). Наименьшее расстояние допускается 3 м, наибольшее высоты здания, но не более 50 м.

На период строительства подземной части сооружения для закрепления осей и удобства разбивок создают обноску - временное ограждение вокруг здания на расстоянии 3 - 5 м от его внешнего контура.

На обноску переносят от створных знаков главные и основные оси с помощью теодолита, а затем от них линейными промерами - вспомогательные оси. Оси на обноске закрепляют гвоздями, а также штырями под ними и подписывают краской.

Обноска бывает сплошной, разреженной, створной. Сплошная обноска представляет собой доску на столбах с горизонтальным верхним ребром, которая окаймляет все здание (при строительстве монолитных фундаментов, при сложной конфигурации здания). Разреженную и створную обноски устанавливают отдельными частями (секциями) только на продолжении осей (при строительстве сборных, свайных и столбчатых фундаментов). В настоящее время применяют, в основном, створную обноску, так как она значительно дешевле сплошной и не затрудняет движение строительных машин и механизмов.

В практике строительных работ применяется сборная инвентарная обноска, состоящая из полых металлических якорей, забиваемых в землю (вместо деревянных столбов) и соединяемых горизонтальными трубчатыми штангами с передвижными хомутами на них, которые устанавливаются на осях сооружения.

Кроме осей закрепляют не менее одного репера на каждое сооружение при строительстве нескольких зданий, для линейных сооружений - один репер через 0,5 км. Реперы обычно совмещают с осевыми знаками. По возможности реперы закрепляют на существующих устойчивых зданиях. Нулевой горизонт или удобные высоты (обычно кратные 0,5 м или 1 м) закрепляют на обносках, столбах, на сооружениях горизонтальными рисками (короткими линиями) несмываемой краской.

При наличии обноски оси восстанавливают с помощью капроновой нити, лески или монтажной проволоки натяжением между соответствующими знаками (гвоздями) на обноске.

В процессе строительства положение обноски должно оставаться неизменным. В противном случае обноска немедленно восстанавливается и оси переносятся на нее от выносок.

Если нет обноски, оси сооружения восстанавливают с помощью теодолита, для чего устанавливают его на одном из осевых знаков и наводят зрительную трубу на противоположный знак. В местах пересечения с другими осями намечают по две точки на визирной оси теодолита и закрепляют их. Потом переносят теодолит на другую перпендикулярную ось (или расположенную под углом) и поступают аналогично. На пересечении двух линий, соединяющих первую и вторую пару точек, находится пересечение соответствующих разбивочных осей (уг ол сооружения).

После завершения строительства подземной части сооружения выноски и обноска утрачивают свое практическое значение, так как по мере возведения стен закрывается видимость между противоположными осевыми знаками. Поэтому для обеспечения дальнейших разбивочных работ основные оси переносят внутрь зданий. Перенос осей выполняется до закрытия видимости между противоположными осевыми знаками, т.е. когда высота стен первого этажа не превышает 1 м. Оси внутри здания закрепляют на противоположных стенах скобами с насечками, кернами на металлических пластинах, специальными знаками. Часто оси внутри зданий закрепляют забетонированными в фундаменты или перекрытия знаками, над которыми возможна установка теодолита.

Кроме того, одновременно с этим снаружи здания на противоположных стенах закрепляются продольные и поперечные оси (рисками несмываемой краской или специальными знаками). По этим рискам основные оси проектируются с помощью теодолита на монтажные горизонты.

Внутрь здания переносят также высотные знаки - реперы, которые закрепляют надежными знаками в удобных местах или совмещают с плановыми знаками.



2. Геодезические работы в строительстве основных частей здания

2.1 Геодезические работы при рытье котлованов

Котлован - искусственное углубление в земной поверхности, предназначенное для возведения фундамента и подземной части сооружения. В поперечном сечении котлован представляет собой трапеции, нижние основания которых образуют дно (нижний контур), верхние основания - бровку (верхний контур), а боковые стороны являются откосами с уклоном 1: да, зависящим от вида грунта и проектной глубины Л.

Детальные работы начинаются с разбивки котлованов. Разбивка выполняется в соответствии с рабочим чертежом, на котором указываются главные и основные оси сооружения, глубина котлована и размеры фундамента. В состав геодезических работ при устройстве котлована входят:

1. вынос нижнего контура котлована;

2. вынос верхнего (внешнего) контура котлована;

3. нивелирование внешнего контура, котлована по квадратам;

4. периодические исполнительные съемки котлована в процессе выемки грунта;

5. зачистка дна и откосов котлована;

6. исполнительная съемка котлована.

Вынос нижнего контура котлована выполняют от основных осей сооружения, предварительно вынесенных на обноску. Для этого через гвозди, закрепляющие основные оси на обноске, натягивают капроновые нити или тонкую проволоку, точки их пересечения проектируют на землю отвесом и обозначают кольями.

Потом вдоль продольных и поперечных осей откладывают отрезки с, равные половине ширины фундамента плюс 0,5 - 1 м для пазухи (расстояние от откоса до боковой наружной грани фундамента), в результате чего получают нижний контур котлована, который окончательно закрепляется кольями или металлическими штырями с выносками за пределы земляных работ.

Вынос верхнего контура котлована и его закрепление кольями выполняют от внутреннего контура отложением отрезка Л, величину которого вычисляют по глубине котлована А и уклону откоса I:

Так как в процессе земляных работ колья будут уничтожены, то внешний контур привязывают к выноскам нижнего контура.

Нивелирование внешнего контура котлована по квадратам со стороной 5 - 10 м выполняют до начала выемки грунта. По результатам нивелирования определяют среднюю глубину выемки грунта в каждом квадрате кскрг как разность средней отметки квадрата и проектной отметки дна котлована, по которой подсчитывается объем земляных работ в квадрате. Общий объем земляных работ будет равен сумме объемов работ в квадратах контура котлована, т.е.

Периодические исполнительные съемки выполняют с целью вычисления текущих объемов земляных работ, а также для контроля за выемкой грунта, чтобы не допустить его излишней выемки и не нарушить естественный грунт, которой служит опорой (основанием) фундамента на проектной отметке дна. Для этого выемку фунта заканчивают с недобораи 10-20 см до проектной отметки дна котлована. Оставшийся грунт выбирают вручную или планировочными машинами, т.е. выполняют зач истку дна. Зачистка дна с необходимой точностью выполняется по кольям, которые предварительно устанавливают на проектную высоту по всей площади котлована через 5-10 м друг от друга в вырытых для этого углублениях.

Если котлован неглубокий (до 2 м), то установку кольев на проектную высоту выполняют от ближайшего репера. Если котлован глубокий, то отметку передают на временный репер, установленный на откосе или дне котлована. Нивелирный ход на дно котлована прокладывают по пологим въездам в котлован (пандусам) или откосам. При крутых откосах, когда установка нивелира на них невозможна, отметку вниз на временный (рабочий) репер передают с исходного репера с помощью двух нивелиров и подвешенной компарированной рулетки (рис. 3.5, б). Ошибка передачи высоты не должна превышать 1 см. От временного репера устанавливают торцы кольев на проектную отметку.

Зачистка откосов котлована выполняется с помощью установленных по внешнему его контуру специально изготовленных откосников (рис. 4.11). Откосник представляет собой прямоугольный треугольник, катеты которого находятся в отношении 1 (высота А) к т (горизонтальные проложения (1), а гипотенуза задает проектный уклон.

Исполнительная съемка котлована выполняется от основных осей, которые переносят на дно котлована после его окончательной зачистки. Для этого внешний и внутренний контуры привязывают к основным осям сооружения, а также выполняют нивелирование дна по квадратам со стороной 3-5 м. По результатам съемки составляют исполнительный чертеж котлована. На чертеже указывают: расстояние от контуров котлована (нижнего и верхнего) до основных осей сооружения; отметки поверхности внешнего контура до начала выемки грунта; исполнительные отметки и проектную отметку дна котлована. Отклонения исполнительных отметок должны быть не более 2-3 см.

Геодезические измерения при устройстве котлованов должны выполняться с погрешностью не более: линейные - 3 см; угловые * - 30»; высотные - 1 см; определение объемов работ - 5%.

...