Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.Предмет и задачи инженерной геодезии. Связь с другими науками.
Геодезия-это наука из-я фигуры и размеры Земли, разрабатывающая методы систем координат, определения положения точек на пов-ти Земли и в околоземном пространстве, изображение земной пов-ти на планах и картах.
Научные задачи геодезии:
1.установление систем координат;
2.определение форм и размеров Земли, и их изм-я во времени;
3.проведение геодинамических исследований,т.е. опр-е верт-х и гор-х деформаций земной коры, движение земных полюсов, перемещение береговых линий, морей, океанов и т.д.
Научно-технические задачигеодезии:
1.определение положения точек в выбранной системе координат;
2.составление карт и планов различного назначения;
3.обеспечение топографо-геодезическими данными нужд обороны страны и выполнение геодезических измерений для цели проектирования и строительства, кадастров, исследование прир-х ресурсов и т.д.
Геодезия разделилась на ряд научных дисциплин:
-Топография
-Инженерная геодезия –особое место!
-Высшая геодезия
-Фотограмметрия
-Картография
(-Морская геодезия)
Инженерная Геодезия разрабатывает методы геодезического обеспечения проектирования, строительства и эксплуатации инж-х сооружений
Задачи И.Г.:
-инженерно-геодезические изыскания в ходе которых вып-ся создание на объекте работ геодезической сети, топографическая съемка, геодезическая привязка точек геологической или геофизической разведки;
-инженерно-геодезическое проектирование: разработка ген.планов сооружений, геодезическая подготовка для вынесения его в натуру, расчеты по гор-й и верт-й планировке, определение площадей, объемов земляных работ и т.д.;
-геодезические разбивочные работы: создание на объекте геодезической разбивочной сети и последующий вынос в натуру главных осей сооружения и его детальная разбивка;
-наблюдение за деформациями сооружения, определение осадки основания фундамента, плановые смещения и крен сооружений;
-выверка конструкции и технологического оборудования при установке их проектного положения.
2. Геодезические координаты. На поверхности референц-эллипсоида положение точки определяется двумя координатами; она находится на пересечении двух координатных линий, вдоль которых одна из координат не изменяет своего значения. Следы сечения поверхности референц-эллипсоида этими плоскостями называют соответственно меридианом и параллелью. Параллель, плоскость которой проходит через центр референц-эллипсоида, — экватор. Меридианы и параллели являются координатными линиями на поверхности земного эллипсоида: вдоль параллели остается постоянной широта, а вдоль меридиана — долгота. Геодезическая широта В — угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора. Широты считают от экватора в обе стороны (от 0 до 90°): на север. Астрономические координаты. Астрономические широта и долгота определяют направление отвесной линии в данной точке пространства. Астрономическая широта ф — угол, образованный отвесной линией в данной точке и плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли. Астрономическая широта определяется непосредственно из астрономических наблюдений. Астрономическая долгота А, — двугранный угол между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального астрономического меридиана. Географические координаты. Расхождение между геодезическими и астрономическими координатами обусловлено отклонением нормали к поверхности земного эллипсоида от отвесной линии (см. рис. 1.2). Если этим отклонением в соответствии с точностью проводимых работ можно пренебречь (например, при составлении географических карт), то говорят о географических координатах. Они представляют собой обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонения отвесных линий не учитывают. Спутниковые системы определения координат (российская Глонасс и американская GPS), в состав которых входят: комплекс наземных станций автоматического наблюдения за спутниками, искусственные спутники Земли с радиусом орбит около 26 000 км и приемная аппаратура потребителей.При функционировании системы пространственное положение спутников определяют с наземных станций наблюдений, равномерно расположенных по всему миру и имеющих определенные пространственные координаты. Все станции связаны с головной станцией управления высокоскоростными линиями передачи данных и уточнения параметров орбит спутников в единой системе координат. Высоты абсолютные и относительные. Расстояние от точки до отсчетной поверхности — земного эллипсоида (или геоида, или квазигеоида), измеряемое по направлению нормали (или по отвесной линии), — называется абсолютной высотой точки. Фиксация принятой отсчетной поверхности по отношению к невозмущенной поверхности Мирового океана (см. рис. 1.2) осуществляется по результатам многолетних наблюдений уровня океана, который регулярно отсчитывают по делениям вертикально поставленной рейки— футштоку. По многолетним наблюдениям за уровнем моря по Кронштадтскому футштоку была установлена средняя высота Балтийского моря, которая и принята за ноль. Принятая система высот от этого начала получила название Балтийской.Систему высот, в которой высоты точек измеряют не от основной уровенной поверхности, а от любой другой, называют относительной (реже — условной).
3. Инженерные изыскания для строительства — работы, проводимые для комплексного изучения природных условий района, площадки, участка, трассы проектируемого строительства, местных строительных материалов и источников водоснабжения и получения необходимых и достаточных материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов с учётом рационального использования и охраны природной среды, а также получения данных для составления прогноза изменений природной среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.
Инженерные изыскания являются одним из важнейших видов строительной деятельности, с них начинается любой процесс строительства и эксплуатации объектов. Комплексный подход, объединяющий различные виды инженерных изысканий позволяет проводить разностороннее и своевременное обследование строительных площадок, зданий и сооружений.
Регионы(участки) строительства: составление прогнозов взаимодействия объекта строительства с окружающей средой, обоснование его инженерной защиты и безопасных условий жизни населения.
В состав изысканий входят:
-инженерно-геодезические из-я;
-геологические из-я;
-гидрогеологические из-я;
-метеорологические;
-экологические.
Билет№4 инженерно-геодезические изысканияИнженерн. изыскания - комплексный производственный процесс, в рез.к-го строит-е проектирование обеспечивается исходными данными о пр.условиях р-на предполагаемого строительства. После выполнения изысканий проектировщик получает:
1) топографич.план, дающий представление о рельефе тер. и существующих коммуникациях;2) инженерно-геологический отчет3) состав, состояние и свойства грунтов4)прогноз возможных инженерно-геологических процессов; отчет с экологической оценкой природной среды. Выполнение инженерных изысканий необходимо в первую очередь для проектировщиков(От типов грунтов выбирается тип фундамента). Программа изысканий должна предусматривать интересы сохранения окружающей среды. Комплекс технических изысканий включает изучение топографических, геологических, гидрологических и экологических условий района строительства, Особый характер, ввиду большой протяжённости исследуемой зоны, имеют изыскания: автодорожные, железнодорожные, для прокладки нефте- и газопроводов, линий связи и электропередачи (так называемые линейные изыскания). Исследования проводятся, как правило, в один этап, включающий получение исходных данных. В состав инженерно-геодезических изысканий входят: сбор и обработка материалов инженерных изысканий прошлых лет. создание планово-высотных съемочных геодезических сетей; топографическая (наземная, аэрофототопографическая, стереофотограмметрическая и др.) съемка, включая съемку подземных и надземных сооружений; обновление топографических и кадастровых планов в графической, цифровой, фотографической формах;
инженерно-гидрографические работы;
геодезические работы.
Билет№6. методы создания геодезических сетей на инженерных объектах.Плановое положение пунктов геодезических сетей создают методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, наземно-космическими методами с использованием систем спутниковой навигации («GPS»). Метод триангуляции состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты, с измерением всех углов и некоторых из сторон — базисов.Измерения горизонтальных углов в треугольниках производят точными угломерными приборами — теодолитами, а базисов светодально-мерами, электронными тахеометрами или другими мерными приборами. По мере удаления от базиса, измеренного в начале сети триангуляции, точность определения сторон треугольников понижается, поэтому для повышения точности и контроля в конце ряда треугольников измеряют еще один базис.
Метод трилатерации (линейной триангуляции) состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты с измерением горизонтальных проекций длин всех сторон. в трилатерации измеряют длины диагоналей, соединяющих вершины смежных треугольников. Метод полигонометрии состоит в создании геодезических сетей путем измерения горизонтальных проекций расстояний между геодезическими пунктами и горизонтальных углов между сторонами сети. в полиго-нометрические ходы включают пункты существующих геодезических сетей с известными координатами и дирекционными углами некоторых направлений.
Метод полигонометрии широко применяют при развитии геодезических сетей в закрытой (залесенной или застроенной) местности. Метод полигонометрии оказывается особенно эффективным для создания и развития геодезических сетей при использовании электронных тахеометров, обеспечивающих измерение одним прибором горизонтальных расстояний и углов с высокой точностью. Наземно-космический метод заключается в создании геодезических сетей с использованием систем и приборов спутниковой навигации («GPS»).Системы спутниковой навигации и современные приемники «GPS» позволяют быстро определять трехмерные координаты геодезических пунктов с точностью до долей сантиметра.
7.Инженерно-геодезические изыскания на трассе линейного сооружения
При изысканиях для линейных сооружений определяют плановое и высотное положение трассы — продольной оси линейного сооружения, закрепленной на местности, топографическом плане, карте или на цифровой модели местности. Основные элементы трассы: план и продольный профиль. Трасса по возможности должна быть прямолинейной и не превышать допустимый уклон. На местности трассу приходится искривлять для обхода препятствий, участков с большими уклонами и неблагоприятных по геологическим и гидрогеологическим характеристикам. Следовательно, трасса состоит из прямых, соединенных между собой кривыми с различными радиусами. Продольный профиль трассы состоит из линий разных уклонов, связанных вертикальными кривыми. Некоторые трассы (электропередач и т. п.) являются пространственными ломаными линиями (кривые не проектируют).
Линейные сооружения имеют много общего, поэтому целесообразно на примере изысканий одного из них, например автомобильной дороги (АД), показать все этапы изысканий. Изыскания трасс АД выполняются в соответствии с требованиями ВСН-208-89, СНиП 11-02-96. Комплекс работ по выбору трассы с учетом предъявляемых требований называют трассированием. На начальном этапе выполняют камеральное трассирование на картах и по материалам специальной аэрофотосъемки. Полученную таким образом трассу переносят и закрепляют на местности, т. е. выполняют полевое трассирование.
Камеральное трассирование выполняют обычно на картах в масштабе 1:25 000,1:50 000. Если трасса не помещается на одном листе карты, то сначала используют карту более мелкого масштаба, на которой вблизи прямой, соединяющей начало и конец трассы, выбирают опорные точки, через которые обязательно должна пройти дорога. Отрезки между опорными точками должны помещаться на карте более крупного масштаба, на которой и выполняют камеральное трассирование.
В равнинной местности при уклонах меньше допустимых выполняют «свободное» проектирование, при котором направление и положение дороги зависит только от естественных и искусственных препятствий.
В схолмленной и горной местности крутизна скатов превышает допустимые уклоны дороги, и в таких условиях трассу прокладывают «.напряженным ходом», т. е. отыскивают такие ее направления, которые имеют предельно допустимый уклон. В результате получают извилистую трассу, которую на отдельных участках спрямляют, заменив ломаную линию на прямую. В горной местности для обеспечения допустимого уклона трассу прокладывают в виде серпантин и петель.
Кроме рельефа на выбор трассы влияют геологические, экологические другие условия. Построив с учетом всех условий трассу на карте, определяют координаты углов поворота, наносят пикеты, рассчитывают сопрягающие кривые, составляют продольный профиль по отметкам, определенным по горизонталям.
Полевое трассирование начинают с рекогносцировки, при котором изучают состояние геодезической основы и полосы трассы. Затем переносят камеральный проект в натуру. В первую очередь методом полярных координат, линейных засечек и т. п. определяют и закрепляют на местности углы поворота трассы, используя для этого плановые геодезические сети и твердые контуры, имеющиеся на карте и местности вблизи углов поворота.
Следующий этап — провешивание прямолинейных участков между углами поворота трассы (вехи устанавливают через 100-150 м) и детальное обследование, в результате которого учитывают все особенности местности, по которой будет проходить дорога, и находят оптимальный вариант трассы.
Следует обратить внимание на долговременное закрепление углов поворота, чтобы они сохранились до начала строительства, кроме того, долговременными знаками закрепляют ряд других точек, таких как примыкание к существующим дорогам, места перехода через препятствие и др. На каждую закрепленную точку составляют абрис с указанием ее положения относительно долговременных местных предметов.
Следующий этап — измерение углов поворота трассы и расстояния между их вершинами. Расстояния между вершинами трассы измеряют стальной мерной лентой или дальномером с относительной ошибкой 1:2000. Поправки за наклон линии вводят при углах наклона v > 2°. Трассу с измеренными расстояниями и углами и привязанную к пунктам геодезической основы называют магистралью, ее можно рассматривать как теодолитный ход, позволяющий определять дирекционные углы и координаты вершин.
При измерении сторон от начала магистрали откладывают отрезки длиной 100 м горизонтального проложения, концы отрезков закрепляют пикетами (колышек длиной 15-25 см забивают вровень с землей, рядом забивают сторожок длиной 40-50 см, выступающий над землей на 15-20 см, на сторожке подписывают номер пикетной точки, например ПК 15, это соответствует расстоянию 1500 м от начала магистрали).
Кроме пикетных точек на магистрали отмечают характерные точки рельефа, контуров и вершин углов поворота трассы, называемые плюсовыми, их положение определяют от ближайших предыдущих пикетов.
На поворотах трассы между прямолинейными участками разбивают сопрягающие кривые, чаще всего дуги окружностей. Радиус закругления зависит категории дороги. Имеется пять категорий автомобильных дорог, радиусы закруглений для которых равны 1000, 600,400, 250,125 м соответственно.
Для получения сведений о рельефе в поперечном трассе направлении строят поперечные профили длиной 15-30 м. На таких профилях вправо и влево от трассы намечают характерные точки рельефа, а при их отсутствии фиксируют точки через 5-10 м. Поперечные профили должны отражать особенности рельефа в полосе трассы; при углах наклона 10° и больше поперечные профили строят на каждом пикете и плюсовых точках. Все сведения о пикетаже отражают в пикетажном журнале.
На участках со сложными геологическими условиями, в местах перехода через препятствие, на площадках под строительство придорожных сооружений и т. п. создают планы в масштабе 1:500, 1:1000.
Одним из этапов изысканий линейных сооружений является нивелирование трассы, которое в равнинной и всхолмленной местности выполняют методом геометрического нивелирования. При больших углах наклона используют тригонометрическое нивелирование.
Геометрическое нивелирование трассы выполняют независимо две бригады: первая нивелирует все точки трассы и реперы, а вторая — только километровые пикеты, временные и постоянные реперы. Кроме того, чтобы уравнять объемы работ, второй бригаде могут поручить нивелирование поперечников. На трассах до 50 км геометрическое нивелирование выполняет одна бригада, которая прокладывает прямой и обратный нивелирные ходы. В прямом ходе нивелируют все точки, а в обратном — только связующие точки, реперы, километровые пикеты.
Если нивелирный ход длиной до 16 км привязан с обеих сторон к опорным высотным пунктам, то повторное нивелирование можно не выполнять, при этом высоты всех точек определяют из одиночного хода. При использовании односторонней рейки нивелирование выполняют при двух горизонтах нивелира. В качестве связующих точек обычно используют пикеты. При крутых склонах расстояние от нивелира до рейки приходится сокращать, и в качестве связующих точек используют иксовые точки, они не имеют пикетажного обозначения, не участвуют при построении профиля трассы. Точки трассы между связующими точками называют промежуточными, отсчёт по рейке на промежуточных точках берут по черной стороне или при одном горизонте прибора после взятия отсчетов по рейкам на связующих точках. Точки на поперечниках нивелируют как промежуточные.
Камеральную обработку начинают с проверки полевых журналов. Затем составляют ведомости прямых и кривых. По данным ведомости прямых и кривых составляют план трассы в масштабе 1:2000-1:10000. Вместо дирекционных углов и длин сторон для нанесения трассы на план можно использовать координаты углов поворота. Масштаб плана зависит от длины трассы и сложности ситуации в ее полосе. На плане отмечают углы поворота трассы, пикетные и плюсовые точки, главные точки круговых кривых и др. Подписывают длину и ориентировку прямых участков трассы, параметры круговых кривых и пикетаж главных точек. Условными знаками для планов данного масштаба изображают ситуацию в полосе трассы.
Высоты точек трассы вычисляют в нивелирном журнале. Выполняют постраничный контроль. Постраничный контроль подтверждает правильность только вычислений превышений между связующими точками и не выявляет ошибок отсчетов, установки реек, некачественного прибора и т. п.
Продольный профиль дороги составляют на миллиметровой бумаге в горизонтальном масштабе 1:2000-1:10 000, вертикальный масштаб обычно в 10 раз крупнее горизонтального. Графическое построение профиля дополняют различными данными, которые размещают в отдельных графах, в совокупности называемых сеткой профиля.
8. Геодезические расчеты на трассе автомобильной дороги.
Основной задачей проектирования линейных сооружений является выбор оптимального положения линии трассы на местности. Выбранный вариант должен предусматривать сбалансированность объемов земляных работ, хорошо вписываться в окружающую ситуацию, обеспечивая наименьшие нарушения окружающей среды. При проектировании должны быть учтены технические условия, которые зависят от предназначения будущего сооружения. Основная часть этих задач решается при камеральном и полевом трассировании. После выбора основного варианта камеральным путем и выполнения полевого трассирования, составляют продольный и поперечные профили местности, и приступают к проектированию линии трассы по высоте.
Проектный профиль линейного сооружения разрабатывают, руководствуясь техническими условиями, экономическими требованиями и особенностями его эксплуатации. При проектировании автомобильных и железных дорог основное внимание уделяется обеспечению плавного и безопасного движения с заданной предельной скоростью. По этой причине уклон проектной линии не должен превышать предельной величины
а радиус вертикальной кривой быть меньше допускаемого значения
Некоторые из допускаемых значений приведены в таблице:
Предельные величины уклонов и радиусов кривых
|
Категория дороги |
Характеристика дороги |
Уклон,% |
горизонтальный |
выпуклый |
вогнутый |
|
I II III IV V |
Общегосударственная Республиканская Областная Районная Местного значения |
30 40 50 60 70 |
1000 600 400 250 125 |
2500 1500 1000 5000 2500 |
8000 5000 3000 2000 1500 |
|
Железные дороги |
|||||
|
I II III |
Общегосударственная Районная Местного значения |
15 15 20 |
1200 800 600 |
10 000 10 000 5 000 |
|
При проектировании подземных трубопроводов уклон профиля должен обеспечить движение жидкости в трубах с определенной скоростью, исключающей оседание взвешенных частиц при минимальных уклонах и истирание труб песком и твердыми частицами при максимальных уклонах. Глубина заложения труб от поверхности должна быть такой, чтобы трубы не разрушались в результате нагрузок на них транспортных средств, а жидкость не замерзала. Обычно минимальный уклон для труб канализации диаметром 150, 200 и 1250 мм (и более) принимают соответственно 7,5 и 0,5 %0, Для стальных труб максимальный уклон должен быть таким, чтобы скорость жидкости не превышала 8 м/с и для неметаллических труб — 4 м/с. Глубина заложения водопровода должна быть ниже глубины сезонного промерзания грунта на 0,3—-0,5 м, а канализации — на 0,3—0,5 м выше этого уровня. Газопроводы прокладывают на глубине 0,8 м от поверхности.Для защиты дорог предусматривают расположение их на насыпи. В соответствии с этим на равнинной и слабопересеченной местности применяют «обертывающее» положение проектной линии. На пересеченной местности используют секу идее положение, при котором проектная линия проходит в выемке на возвышенных местах и на насыпи — в местах понижения рельефа. В этом случае при прокладке трассы следует стремиться к соблюдению баланса земляных работ: объемы грунта, взятого из выемок, должны соответствовать объемам грунта, необходимого для насыпей.
Проектную линию на профиле определяют положением ряда фиксированных (контрольных) точек, отметки которых принимают за исходные. К таким отметкам относят высоты начала и конца трассы, отметки переходов через водные преграды и пересечения с существующими дорогами, отметки подключений к существующим трассам и т. п.Построение проектного профиля начинают от контрольной точки: намечают начало и конец участка с равномерным проектным скатом, определяют его длину и вычисляют предварительный уклон.Для строительства сооружения и вычисления объемов земляных работ по всем точкам трассы вычисляют рабочие отметки.По формулам вычисляют основные элементы круговых кривых, а затем определяют отметку середины кривой. Для определения отметок остальных точек используют способ прямоугольных координат. При этом плоскость разбивки располагают не горизонтально, а вертикально.Для подсчета объемов земляных работ на поперечные профили наносят проектные сечения линейного сооружения и графически определяют площади сечений. При проектировании продольных профилей трубопроводов выполняют аналогичные расчеты: вычисляют проектные высоты лотков труб в каждом колодце или камере и проектные уклоны между ними; вместо рабочих отметок определяют глубину заложения лотков от поверхности.Профили подземных трубопроводов содержат информацию о материале труб, их диаметре, инженерных сетях, пересекающих данную трассу.В настоящее время происходит переход к качественно новому способу проектирования линейных сооружений — проектированию с использованием ЭВМ. Проектировочные расчеты для этого случая легко поддаются программированию, и использование в них даже малой вычислительной техники дает заметный эффект. Особой перспективностью и большим экономическим эффектом отличаются системы автоматизированного проектирования (САПР).
9.Вертикальная планировка-это комплекс работ выполняемых с целью преобразования существующего рельефа для обеспечения норм и условий эксплуатации осваиваемой территории. Проведение этих работ обусловлено необходимостью организации поверхностного стока выпадающих на землю осадков, обеспечение нормальной эксплуатации различных видов транспорта, создание удобств для пешеходов.
В тоже время, работы по вертикальной планировке не должны проводить к ухудшению гидрогеологических условий, нарушению режима грунтовых вод, возникновению оползней, эрозии и т.д.
В состав вертикальной планировки входят следующие виды работ:
А) инженерно-геодезические изыскания;
Б) разработка проектной вертикальной планировки;
В) земляные работы.
В процессе инженерно-геодезических изысканий создаются крупно масштабные планы(1:500), а так же собираются данные об осваиваемой территории геологического, гидрогеологического и метеорологического характера.---эти материалы в дальнейшем используются для создания проекта вертикальной планировки
Условия при разработке вертикальной планировки:
Первое условие необходимо для обеспечения нормальной эксплуатации планируемой территории.
Второе и третье условия обусловлено необходимостью снижения затрат на производство работ. Обычно при проектировании допускается расхождение м/у VВ и VН величиной =3-5%
((VВ+VН)/VОБЩ)*100%=3-5%
10. Геодезические расчеты при проектировании горизонтальной площадки.
Проектирование горизонтальной площадки при условиях минимума земляных работ и баланса масс является частной задачей вертикальной планировки. Планируемую территорию разбивают на квадрат со сторонами 10, 20, 40 или 50 м в зависимости от сложности рельефа. Определяют фактические высоты при помощи геометрического нивелирования или по горизонталям. Проектную высоту находят по формуле: H_п=H_min+[(∑▒〖h_y(1) +2∑▒〖h_y(2) +3∑▒〖h_y(3) +4∑▒h_y(4) 〗〗〗)/4n], где H_min-наименьшая сторона квадрата, h_y – условная отметка с индексом показывающим количество квадратов. Условные отметки находят по формуле: h_y=H_i-H_min, где H_i – высота поверхности в вершине данного квадрата. Далее находят рабочие отметки каждой вершины по формуле: h_p=H_p-H_i;Для построения линии нулевых работ на сторонах квадратов находят положение точек нулевых работ по формуле: l_1=|h_p1 |/[(|h_p1 |+|h_p2 |)*a]Объем грунта в квадрате находят по формуле: V=(∑▒〖h_p/4)*S_k 〗, где ∑▒h_p – сумма рабочих отметок, S_k – площадь квадрата. Неполные квадраты разбивают на треугольники, V=(∑▒〖h_p/3)*S_T 〗Баланс земляных работ проверяется по формуле: ∆V=[(|V_B |-|V_H |)/(|V_B |+|V_H |)]*100%
11. Геодезические работы при проектировании наклонной площадки.
Проектирование наклонной площадки при условиях минимума земляных работ и баланса масс является частной задачей вертикальной планировки. Планируемую территорию разбивают на квадрат со сторонами 10, 20, 40 или 50 м в зависимости от сложности рельефа. Определяют фактические высоты при помощи геометрического нивелирования или по горизонталям. Задаются условно системой координат X и Y совпадающей со сторонами квадратов, и вычисляют координаты центра тяжести по формулам. X_ц=1/(m∑▒〖X_i; Y_ц=1/(m∑▒Y_i )〗), где m- число вершин квадратов, X_i и Y_i – координаты вершин квадратов m-число вершин квадратов. Проектную высоту находят по формуле: H_п=[((∑▒〖h_y(1) +2∑▒〖h_y(2) +3∑▒〖h_y(3) +4∑▒h_y(4) 〗〗〗))/4n], h_y – условная отметка с индексом показывающим количество квадратов. По заданному максимальному проектному уклону площадки i_п и его дирекционному углу α_п вычисляют уклон линии соединяющей центр тяжести с одной из ближайших вершин квадратов. Проектный угол равен i_d=i_п cos(α-α_п ). Далее находят проектную высоту линии и значения уклонов между вершинами квадратов по линиям, параллельным осям Х и У, i_x и i_y:H_п=H_пЦ-i_d; i_x=i_п cosα_п; i_y=i_п sin〖α_п 〗; перед вычислением проектных высот по направлению уклона определяют знак превышений h_x и h_y; Для построения линии нулевых работ на сторонах квадратов находят положение точек нулевых работ по формуле: l_1=|h_p1 |/[(|h_p1 |+|h_p2 |)*a]Объем грунта в квадрате находят по формуле: V=(∑▒〖h_p/4)*S_k 〗, где ∑▒h_p – сумма рабочих отметок, S_k – площадь квадрата. Неполные квадраты разбивают на треугольники, V=(∑▒〖h_p/3)*S_T 〗Баланс земляных работ проверяется по формуле: ∆V=[(|V_B |-|V_H |)/(|V_B |+|V_H |)]*100%
12. 12). Учетом подземных сетей и сооружений занимается городская базовая геодезическая организация. Поэтому начальным этапом изыскания подземных сооружений является получение из организации, ведающей учетом этих сооружений, имеющихся плановых материалов. Как правило, геоподоснова должна выдаваться со всеми плановыми и высотными данными. В тех случаях, когда эти данные отсутствуют вообще, или недостаточно полны, или не учитывают текущих изменений, необходимо произвестиполную или частичную съемку подземных сооружений.Задачей съемки подземных сооружений является определение их планового и высотного положения, а также установление их основных технических характеристик.Съемка подземных сетей и сооружений включает:подготовительные работы (изучение планов с подземнымисетями и сооружениями, составление предварительныхсхем сетей и сооружений); рекогносцировку и обследование района, где предполагается вести работы, мест шурфования; инструментальную планово-высотную геодезическую съемку камер, колодцев и прочих выходов (внеобходимых случаях съемку подземных сооружений проводят трубонскателями, ведут шурфование и бурение).Все полевые работы выполняют обязательно в присутствии организаций, ведущих эксплуатацию тех или иных подземных сетей и сооружений. Если персонал эксплуатационных организаций не знает места расположения подземных сооружений, производственная геодезическая организация, участвующая в инвентаризации, рекогносцирует и обследует подземные сооружения в натуре.На стадии подготовительных работ геодезисты собирают и изучают весь плановый и справочный материал,имеющийся в архивах организации и центрального контрольного и координирующего органа. Большое значение имеют материалы предварительно проведенного учета иодземных сооружений. При рекогносцировке осматриваюти выявляют сети в натуре, устанавливают и уточняют общую схему коммуникаций, взаимосвязь между колодцами, обследуют сети, вводы и выпуски зданий, уточняютобъемы предстоящих работ.На наличие подземных сетей в натуре указывают: слаботочных сетей (телефон, телеграф) колодцы, выходы кабеля на поверхность, распределительные шкафы и коробки, следы нарушений дорожного покрытия, просадки грунта, геодезические знаки, к которым привязаны трассы и т. п.; к а б е л е й сильных токов — колодцы, выходы кабеля на поверхность, электроподстаицни, трансформаторные помещения и распределительные пункты, специальные наземные предупредительные знаки, вводы в здания, просадки грунта и т. п.;канализационной сети-— колодцы, выпуски,станции перекачки, очистные сооружения, вентиляционные трубы на старых линиях и т. п.; теплосети —колодны, местные котельные, выходы на поверхность отдельных частей теплосети, отсутствие снегового покрова.
13. 13. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
Этапы геодезических разбивочных работ:
Геодезическая подготовка проекта.
Для выноса на местность проекта зданий необходимо с нужной точностью знать координаты его основных характерных точек на пересечении строительных осей. Определение этих координат называют геодезической подготовкой проекта. По генплану определяют графически координаты одной точки здания, например А1, и дирекционный угол его продольной оси А. Описанный способ называют графо-аналитическим, он находит наиболее частое применение.
При аналитическом способе все данные для разбивки определяют путём математических вычислений, при этом координаты существующих сооружений определяют путем геодезических измерений на местности, а размеры элементов проекта получают из технологических расчетов. Этот способ обычно применяют при реконструкции и расширении предприятий, в стесненных условиях застройки.
Вынос на местность основных осей сооружения
В первую очередь решают, каким способом целесообразно выносить проект в натуру.
Теодолитом обязательно измеряют углы построенного на местности прямоугольника, они должны быть прямыми. Кроме того, для контроля можно использовать расстояния до опорных пунктов и точек с известными координатами. При обнаружении превышающих допуски СНиП отклонений необходимо внести исправления.
Работы по выносу проекта на местность выполняют по разбивочному чертежу, входящему в комплект проектной документации и содержащему все разбивочные и контрольные характеристики.
Закрепление на местности осей сооружения
Строительные оси закрепляют на местности центрами, которые размещают вне зоны строительных работ на расстоянии от здания не менее его полуторной высоты. Центры получают с помощью теодолита и центрируют. Конструкция центров, рекомендованная СНиПом, предусматривает возрастание их надежности с увеличением высоты здания и сроков строительства.
Вынос в натуру контуров котлована
Для заложения фундамента и подземной части здания роют котлован, при этом нужно обозначить на местности границы котлована на уровне его дна и поверхности земли. Для этого от вынесенных на местность осей здания откладывают во внешнюю сторону lдн — ширину пазухи на уровне дна котлована, и отрезок l отк. — ширину откоса в плане.
Значение lдн задается проектом, а l отк. определяют в зависимости от глубины котлована и крутизны его откосов. При одинаковой глубине h котлована по всему его контуру ширина откосов постоянна, и горизонтальное проложение L от верхней бровки котлована до coop жения определяют то формулеL=l_дн+l_отк=l_дн+hm=l_дн+h/i
где i, m — уклон и коэффициент откоса соответственно.
Если глубина котлована изменяется в связи с рельефом поверхности земли, то l отк. И L также изменяются.
Сооружение фундамента.
При глубоком заложении фундамента или сложной конфигурации обноску устанавливают в котловане вдоль его нижней бровки, при этом размеры котлована должны быть увеличены. Для фундамента из монолитного железобетона на дне котлована, имеющем отметку, сооружают опалубку, в которую устанавливают арматуру и заполняют бетоном. Положение опалубки в котловане определяют от соответствующих строительных осей, для чего строительные оси на местности обозначают тонкой стальной проволокой или леской, натянутой между метками противоположных сторон обноски. Нитяным отвесом оси проектируют на дно котлована и от них откладывают проектные расстояния до бортов опалубки. На опалубку переносят проектную отметку верха фундамента, вертикальность бортов опалубки контролируют отвесом.
Сборные фундаменты из готовых блоков обычно устанавливают без обноски. Выровняв с помощью нивелира основание, теодолитом устанавливают места угловых фундаментных блоков и блоков на пересечениях осей и в промежутках между ними не реже чем через 15-20 м. На верхнюю поверхность установленных блоков переносят и маркируют строительные оси, для контроля измеряют расстояния между ними. Через метки на крайних блоках натягивают струну или леску и откладывают вдоль полученных линий проектные расстояния между рядовыми блоками. Чтобы натянутая струна не мешала укладке блоков, ее смещают параллельно оси на нужное расстояние.
Для свайных фундаментов место забивки каждой сваи определяют промером вдоль оси фундамента (если сваи расположены рядами). Местоположение свай, расположенных вне оси фундамента, определяют методом перпендикуляров. Предварительно строительные оси проектируют в котлован и закрепляют колышками или на строительных скамейках. После забивки свай на них нивелиром выносят отметки, по которым затем оголовки свай срезают. Для обеспечения равномерной нагрузки на сваи на их оголовках из монолитного железобетона сооружают опорную плиту — ростверк, для чего от осей фундамента разбивают и строят опалубку. Проектную отметку верха ростверка выносят на опалубку от ближайших реперов.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ НАЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ
При сооружении кирпичного здания сначала от строительных осей на фундаменте строят контур внешней и внутренней поверхностей несущих стен. В процессе кладки не реже двух раз на 1 м высоты проверяют горизонтальность рядов кирпичей и нитяным отвесом — вертикальность стены. Дверные и оконные проемы, перегородки и т. п. разбивают от осей несущих стен рулеткой.
Горизонтальность и высоту несущих стен перед укладкой плит перекрытий проверяют нивелиром и Г-образной рейкой. При обнаружении отклонений их исправляют путем изменения толщины цементной стяжки. После укладки плит перекрытия оси здания выносят на уровень следующего этажа.
При использовании в конструкции здания колонн на их фундаменты переносят соответствующие строительные оси и закрепляют их рисками (рис. 1.56). На фундаменты колонн помещают опорные башмаки, установочные риски, которые совмещают с ориентирными рисками на фундаменте. Отметку дна стакана определяют геометрическим нивелированием.
Перед монтажом колонн на них наносят риски. Установочные риски маркируют с четырех сторон колонны на разных высотах. Высотную риску в виде черты наносят в нижней части колонны на расстоянии не менее 100 мм от основания, такую же риску маркируют в верхней части колонн. Колонну поднимают за верхнюю часть и устанавливают в стакан, на дно которого кладут металлическую пластину, ее толщину определяют путем геометрического нивелирования с учетом установки всех колонн на одном уровне по высоте.С помощью деревянных клиньев или специальной оснастки колонну перемещают до совпадения установочных рисок на ней с ориентирными рисками на стакане. При высоком положении риски на колонне ее проектируют нитяным отвесом. С помощью расчалок колонну устанавливают в вертикальное положение, контроль вертикальности осуществляют двумя теодолитами, уставленными так, чтобы их коллимационные плоскости пересекались на ко-лонне примерно под углом 90° (рис. 1.57). После этого стакан бетонируют.
При строительстве сборных крупнопанельных зданий на фундамент в предел лах зоны монтажа выносят строительные оси. На этажах разбивку делают от строительных осей элементов стен, лестниц и т. п., для установки в проектное положение элементов конструкций используют телескопические откосы, упоры, различные захваты и т. п.
При строительстве сборных крупнопанельных зданий на фундамент в пределах зоны монтажа выносят строительные оси. На этажах разбивку делают от строительных осей элементов стен, лестниц и т. п., для установки в проектное положение элементов конструкций используют телескопические откосы, упоры, различные захваты и т. п.
При возведении высотных зданий фундамент устанавливают в виде монолитной плиты на всю площадь здания. В плиту закладывают металлические центры, взаимное положение которых определяют с высокой точностью путем включения в опорную геодезическую сеть, от пунктов этой сети определяют и закрепляют положение всех строительных осей. На каждый новый этаж пункты опорной сети переносят методом вертикального проектирования.
14. Нивелирование поверхности. Нивелирование по квадратам начинают с построения на местности сетки квадратов, которую разбивают на местности теодолитом и мерной лентой. Сначала разбивают сеть основных квадратов со сторонами 200-400м, затем она меньшие со сторонами 40-20 м. Точки сетки закрепляют кольями, а вершины полигона – более надежно. Одновременно с разбивкой и закреплением вершин квадратов ведут съемку ситуации с занесением результатов в абрис. На абрисе кроме вершин квадратов указывают положение плюсовых и дополнительных точек, направление скатов местности, границы контуров и названий угодий. По окончании разбивки квадратов нивелируют их вершины. Нивелир устанавливают в центр квадрата и берут отсчеты по рейке, устанавливаемой на всех его вершинах. И так каждый квадрат. Отчеты по рейкам записывают в схематическом чертеже. Для контроля вычисляют разности отчетов по рейке у каждой точки. Это есть разность горизонтов. Сумма средних разностей должна равняться нулю. Вычитая из горизонтов нивелира отсчеты по рейке, получают высоты вершин квадратов.
15. Исполнительные съемки. Главная цель этой процедуры - установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, которые были допущены в процессе строительства. При исполнительной съемке это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений. Одновременно определяются размеры их отдельных элементов и частей, а также расстояния между ними и другие данные. Исполнительная съемка и ее виды Эти работы ведутся в процессе строительства по мере окончания его отдельных этапов. Завершается процедура окончательной исполнительной съемкой готового сооружения. В первом случае выполняют текущие съемочные работы, во втором - для составления исполнительного генерального плана. 1. Текущая исполнительная съемка Отражает результат последовательного процесса возведения отдельного здания или сооружения на всех этапах. Результаты этих исполнительных съемок содержат данные для корректирования выполненных на каждом этапе работ и обеспечения качественного монтажа сборных конструкций. Особое внимание уделяется элементам сооружения, которые после завершения строительства будут недоступны для измерений. 2. Окончательная исполнительная съемка
Выполняется для всего объекта в целом и используется при решении задач, связанных с реконструкцией и эксплуатацией. Используются материалы текущих исполнительных съемочных работ, а также съемок подземных и надземных коммуникаций, транспортных сетей, элементов благоустройства и вертикальной планировки. Как выполняется геодезическая исполнительная съемка Геодезические исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов строительно-монтажного производства. Исполнительной съемке подлежат части зданий и конструктивные элементы, от точности положения которых зависит точность выполнения работ на последующих этапах, а также прочность и устойчивость здания в целом. Исходной геодезической основой для текущей исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей или их параллелей, а также установочные риски на конструкциях. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки, фиксированные на строительных конструкциях. Геодезическим обоснованием съемки для составления исполнительного генерального плана служат пункты и реперы государственных и разбивочных сетей. Результаты контрольных измерений исполнительных съемок отображают на схемах специальной исполнительной геодезической документации.
16. 16. Вынос проектных точек в натуру. На местности разбивка сооружений требует выноса в натуру их проектных точек. При разбивке используют разные способы, которые зависят от формы, назначения и места расположения сооружения. Разбивку точек производят от пунктов главных или основных осей по данным чертежа. Способ полярных координат. При этом способе применяемом на открытой местности, для выноса точки а необходимо отложить известные расстояния D до нее от пункта А. Для этого необходимо построить проектный угол Бета(п), образованный направлениями на ближайший пункт В главной оси на разбиваемую точку а. Установив в точке А теодолит строят угол Бета(п) и по полученному направлению АС откладывают проектное расстояние D.Способ прямоугольных координат. Для перенесения точки а необходимо вдоль прямой АВ отложить отрезок D1(абсциссу) и в конце его в точке С восстановить перпендикуляр D3(ординату), конец второго определит положение а. Способ прямой линейной засечки. Точку а получают от пересечения направлений Аа и Ва, для построения которых необходимо теодолитом отложить два угла Бета1 и Бета2, между направлением на точку а и прямой, проходящей через А и В. Способ прямой линейной засечки. Положение точки а получают в пересечении дуг, очерченных на местности из исходных пунктов А и В радиусами D2 и D3 – расстояниями от этих пунктов, не превышающими длины мерного прибора.Способ створной линейной засечки. Его применяют при выносе точек главных осей сооружения от пунктов геодезической строительной сетки. Точку а, лежащую в створе АВ получают отложением мерным прибором заданного проектом расстояния D2 от точки а до одного из пунктов.Способ створной засечки. Точку а получают в пересечении двух лучей АВ и СD, образованных визированием по пересекающимся створам, вынесенным за пределы сооружения или зафиксированным на обноске строящегося объекта. Точка а будет лежать на пересечении.
17.Деформация сооружений-нарушение жесткой конструкции сооружений с частичной или полной потерей их устойчивости. По сути Д.с. представляет собой разрушительный процесс в результате нарушения нормального взаимодействия сооружений, строительных и технологических конструкций с компонентами окружающей, в том числе геологической среды, приводящей к повреждению или разрушению объектов строительной инфраструктуры и к гибели людей. В условиях интенсивной техногенной нагрузки Д.с. часто обусловлены проявлением или активизацией опасных геологических процессов и явлений, а также природными и техно-природными катастрофами.
-изменение положения объекта относительно его первоначального состояния.
Осадкой основания (или осадкой фундамента) называют вертикальное перемещение поверхности грунта под подошвой фундамента, связанное с передачей на основание нагрузки от сооружения.
Большую быстро протекающую осадку, сопровождающуюся коренным изменением сложения грунта, называют просадкой. Просадка наблюдается, например, при выпирании грунта из-под подошвы фундамента и при замачивании макропористых грунтов под нагрузкой.
Постоянное давление массы сооружения приводит к уплотнению грунта над фундаментом и вертикальному смещению или осадки сооружения. Кроме давления массы, посадка может происходить от изменения уровня грунтовых вод, карстовых, оползневых и сейсмических явлений, от работы тяжелых механизмов и т.д.
Смещение сооружений в гор-й плоскости может происходить в следствии бокового давления грунта, воды, ветра и т.д.
Высокие сооружения башенного типа из-за неравномерного давления Солнца, давления ветра и др.причин испытывают кручение и изгиб.
18.Методы определения деформации сооружений. Для определения деформации в характерных точках сооружения устанавливаются марки и путем геодезических измерений находят изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени, при этом первый цикл наблюдений принимается за начальный.
---Абсолютные и полные осадки марок S определяют как разность отметок полученных относительно рэпера расположенного за воронкой осадок сооружения в текущий момент времени и принимаемого за неподвижный.
S=HТЕК-HНАЧ (HТЕК -текущая высота, HНАЧ – начальная высота)
Подобным же образом находят осадку м/у предыдущим и последующим циклом измерений.
Средняя осадка всего сооружения SСР или отдельных ее частей находится по формуле SСР=∑S/n (S-осадка отдельной марки, n-кол-во марок).
---Крен(или наклон) сооружения равен разности осадок 2-х точек вдоль выбранной оси или по противоположным краям здания
К=(S2-S1)/L
Перекос-наклон вдоль поперечной оси; Завал-наклон вдоль продольной оси.
---Кручение равно изменению углового положения радиуса точки с началом в центре исследуемого горизонтального сечения.
Средняя скорость деформации равна отношению величины деформации, промежутку времени t, за которую эта деформация происходит
UCP=(SI-SJ)/t (SI-деформация в i цикл SJ-деформация в j цикл)/
При резком изм-ии деформации выполняются срочные наблюдения.
Наблюдения выполняемые через опр-е промежутки наз-ся систематическими. Для выполнения наблюдения составляют специальный проект, кот-й содержит техническое задание на производство работ, общие сведения о содержании, в прир-х условиях, схему опорных пунктов и мерок, методику измерений и их обработки, расчет точности измерений, календарный план наблюдений, объем работы и смету.
Для многих проектируемых задач ср.кв-ю ошибку опр-ют по формуле
m≤0,2∆ф (∆ф-величина деформации м/у циклами наблюдений).
Согласно ГОСТу допустимые погрешности определения осадок не должны быть более:
1мм-для уникальных зданий, для уникальных зданий длительное время нах-ся в эксплуатации(50 лет), а так же на скальных грунтах;
2мм-для зданий и сооружений на песчаных грунтах;
5мм-на глинистых и др.сжимаемых грунтах;
10 мм-для зданий на насыпных грунтах.
Крены труб, башен, мачт и т.п. определяют с точностью 0,0005H.
Наблюдение за осадками сооружений выполняются геометрическим и тригонометрическим нивелированием, гидронивелированием и др.способами.