Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке

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

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

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

Результаты вычисления разбивочных элементов представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Разбивочные элементы

 

№	Координаты точек (м)		Приращения (м)		Румб	Дирекционный угол	Расстояние (м)
	Х	Y	∆X	∆Y
ПЗ-2	6064710	4312960	200	260	58°25,7’ (СВ)	58°25,7’	328,02
А	6064910	4313220
ПЗ-2	6064710	4312960	330	110	20°48,1’ (СВ)	20°48,1’	347,85
В	6065040	4313070
ПЗ-1	6065385	4313245	-190	-50	16°38,2’ (ЮЗ)	196°38,2’	196,47
С	6065195	4313195
ПЗ-1	6065385	4313245	-320	105	79°51,6’ (ЮВ)	100°08,4’	336,79
D	6065065	4313350

 

 

 

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

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

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

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

 

 

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

Линейная поправка: и

рис. 2. Схема отложения проектного расстояния

 

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

где   mгр- СКО снятия координат конечных точек исходных направлений, определяется масштабом генплана, на котором запроектирована съемка. Она равна 0,1 мм в масштабе плана. В нашем случае масштаб равен 1:10 000, тогда mгр.= ± 1 м;

-СКО в положении конечных  точек, вызванная ошибками выноса.

,

где      - СКО отложения расстояния S рулеткой,

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

 

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

 

Таблица 2. Элементы редукции разбивочной сети

№ точки	Приращения редукции (см)		Элементы редукции
	∆X	∆Y	Расстояния ln (см)	Углы βn (правые)
				Направление	°  ’
1	34,7	103,8	109,4	2´1´-1´1	27°20’
2	85,4	30,9	90,8	5´2´ – 2´2	67°22’
3	136	-42,	142,4	6´3´ – 3´3	28°08’
4	31,6	102,5	107,2	5´4´ – 4´4	31°29’
5	11,5	40,8	41,7	6´5´ – 5´5	31°13’
6	-8,6	-20,9	22,6	5´6´ – 6´6	26°36’
7	28,4	101,2	105,1	8´7´ – 7´7	35°23’
8	-62,4	50,6	80,3	5´8´ – 8´8	8°41’
9	-153,2	0	153,1	6´9´ – 9´9	45°32’

 

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

Редуцирование выполняется следующим образом. Над временным знаком, например 1´, устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит. От направления 1´4´ откладывается угловой элемент редукции β1, соответствующий углу 33°20’, и фиксируется направление -1´1. Вдоль этого направления при помощи рулетки откладывается линейный элемент редукции l1, равный 6,92 см. Таким образом, на местности будет определено положение точки А, координаты которой соответствуют проектным значениям. Аналогичным образом редуцируют все пункты строительной сетки.

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

 

 

рис.4. Разбивочный чертеж элементов редукции 

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

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

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

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

рис. 6. Чертеж локальной координатной системы (координатные значения в метрах)

 

 

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА СТРИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

 

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

Основой для проектирования вертикальной планировки служат топографические планы масштабов 1 : 5000 — 1 : 500, составленные по результатам нивелирования стройплощадки по квадратам с вычисленными абсолютными высотами всех вершин квадратов. На рис. 10 представлен подобный топографический план, разбитый на квадраты со сторонами равными 20 м, с высотой сечения рельефа ∆h = 0,5м.

рис. 10. Топографический план строительной площадки

 

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

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

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

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

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

n – количество квадратов.

Для нашей площадки:

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

Результат представлен на рис. 11

рис. 11. Чертеж границ земляных работ

 

Вычисление объемов земляных работ производится по формуле Стрельчевского:

 

   

 

где      VH, VB – объем земляных работ по насыпи и выемке грунта;

а – сторона квадрата;

hH, hB – рабочие отметки.

Расчеты представлены в таблице 3.

 

Таблица 3. Объемы земляных работ

\

Объем	№	h, м		V, м3
		∑hH	∑hB	VH	VB
	1	—	2,715	—	271,5
	2	0,290	0,934	6,87	71,27
	3	1,56	—	156	—
	4	3,306	—	330,6	—
	5	4,257	—	425,7	—
	6	—	2,23	—	223
	7	0,390	0,683	14,18	43,48
	8	1,631	—	163,1	—
	9	2,874	—	287,4	—
	10	2,893	—	289,3	—
	11	—	1,969	—	196,9
	12	0,329	0,606	11,58	39,28
	13	1,284	—	128,4	—
	14	1,811	—	181,1	—
	15	1,271	—	127,1	—
	16	—	2,025	—	202,5
	17	0,120	0,764	1,69	66,03
	18	0,486	0,096	40,58	1,58
	19	0,585	0,138	47,33	2,63
	20	0,227	0,554	6,60	39,20
	21	—	2,394	—	239,4
	22	—	1,329	—	132,9
	23	—	0,823	—	82,3
	24	—	1,301	—	130,1
	25	—	2,037	—	203,7
Сумма				2217.53	1945,77
С учетом К=1.15					2237.64
Баланс					-20,11 м3