геодезия шпора

17. Цель и задачи дисциплины «Геодезия», ее назначение в архитектурном строении.Геодезия - наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли, а так же об измерениях на её поверхности, с целью получения планов и профилей местности для удовлетворения потребностей народного хоз-ва.Задачи геодезии подразделяются на научные и научно-технические.Главной научной задачей геодезии является определение формы и размеров ЗЕМЛИ и ее внешнего гравитационного поля. Наряду с этим геодезия играет большую роль в решении многих других научных задач, связанных с изучением Земли. К числу таких задач, например, относятся: исследования структуры и внутреннего строения Земли, горизонтальных и вертикальных деформаций земной коры; перемещений береговых линий морей и океанов; определение разностей высот уровней морей, движений земных полюсов и др.Научно-технические и практические задачи геодезии чрезвычайно разнообразны; с существенными обобщениями они заключаются в следующем:полевые исследования - полевая геодезия обеспечивает составление проектов сооружений путём выполнения полевых геодезических измерений и вычислительно графических работ;разбивочные работы - перенесение запроектированных сооружений на местность;исполнительные съёмки - с целью того, чтобы выяснить на сколько отличаются результаты исполненного этапа от проекта;наблюдения за деформациямиВсе задачи геодезии решаются на основе результатов специальных измерений, называемых геодезическими, выполняемых при помощи специальных геодезических приборов. Поэтому разработка программ и методов измерений, создание наиболее целесообразных типов геодезических приборов составляют важные научно-технические задачи геодезии. Геодезия подразделяется на ряд научных и научно-технических дисциплин:Высшая геодезия, занимается определением фигуры, размеров, гравитационного поля Земли. Разрабатывает теорию и методы основных геодезических измерений, служащих для построения опорной геодезической сети.Геодезия связана с астрономией, геологией, геофизикой, геоморфологией, географией и другими науками. Геоморфология наука о происхождении и развитии рельефа земной поверхности необходима геодезии для правильного изображения форм рельефа на планах и картах. Без знания размеров и формы Земли невозможно создание топографических карт и решение многих практических задач на земной поверхности. Геодезические измерения обеспечивают соблюдение геометрических форм и элементов проекта сооружения в отношении как его расположения на местности, так и внешней и внутренней конфигурации. Даже после окончания строительства производятся специальные геодезические измерения, имеющие целью проверку устойчивости-сооружения и выявление возможных деформаций во времени под действием различных сил и причин. Исключительное значение имеет геодезия для обороны страны. Строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, использование военной ракетной техники, планирование военных операций и многие другие стороны военного дела требуют геодезических данных, карт и планов.

Классификация осей зданий и сооружений.Оси зданий подразделяются на продольные и поперечные.Исходными документами для перенесения в натуру осей зданий и сооружений являются:утвержденный к производству работ генеральный план строительного участка с привязкой осей проектируемого сооружения к красным линиям;разбивочный план осей; план первого этажа.Проверка взаимного соответствия указанных документов является обязательным условием подготовки геодезических разбивоч-ных работ по выносу в натуру осей зданий и сооружений.Как уже отмечалось, вынос в натуру осей зданий осуществляется для посадки его на местность и производства строительно-монтажных работ. В первом случае решается задача определения положения здания относительно близлежащих контуров и сторон света, во втором — определяется взаимное положение строительных конструкций. Исходя из этого и принятой поэтапной технологии строительства, разбивка осей здания производится в два этапа: вначале выносят на местность основные оси, определяющие контур (габаритные размеры) здания, затем от них производят детальную разбивку. Если здание имеет сложную конфигурацию, то выносят в натуру оси симметрии (главные оси) здания или отдельных его частей. В этом случае последующую детальную разбивку осуществляют от вынесенных главных осей.Разбивки основных (главных) и детальных осей различаются По точности. Если погрешности положения контура здания по отношению к окружающей ситуации в основном определяются графической точностью проектирования и характеризуются средней Квадратической величиной 10...20 см, то погрешности детальной Разбивки определяются строительными допусками и в зависимости от класса точности характеризуются относительными средними квадратическими величинами 1:5000... 1:20000. Основные или главные оси выносят в натуру от пунктов городского геодезического обоснования. В качестве исходного обоснования используют пункты городской триангуляции и полигоно-метрии, от которых в районе предстоящих работ создают разби-вочную основу.При разбивке небольших зданий или сооружений массовой застройки разбивочной основой служат закрепленные в натуре красные линии или специально прокладываемые теодолитные ходы, При возведении крупноразмерных или сложных по конфигурации зданий развивают локальные разбивочные сети в виде строительной сетки, микротриангуляции, полигонометрии и т. п.Проектное положение пунктов этих построений заранее определяется в зависимости от удобства последующих разбивок.Положение здания на местности может быть определено двумя взаимно-перпендикулярными осями, которых вполне достаточно для того, чтобы на всех этапах строительства выполнять детальную разбивку. Однако для производства земляных и свайных работ при выносе габаритных размеров здания выполняется разбивка всех его основных осей.

Основные способы подсчета земляных работ при вертикальной планировке строительной площадке.Для подсчёта объёмов работ при вертикальной планировке применяют методы поперечных сечений, четырёхгранных и трёхгранных призм. Площадку, подлежащую планировке, на плане с горизонталями с горизонталями разбивают на элементарные участки, объёмы работ по которым суммируются. Метод поперечных сечений (поперечников) используют при ровном рельефе и для ориентировочных подсчётов. В характерных сечениях рельефа вычерчивают поперечные профили (на расстоянии друг от друга не более 100 м) и затем определяют площади каждого из них, а также объёмы грунта между ними.

18. Построение плана теодолитной съемки.Построение плана по материалам теодолитной съемки выполняется в такой последовательности: 1) построение координатной сетки; 2) нанесение по координатам точек теодолитных ходов, 3) нанесение ситуации, 4) оформление надписей и построение масштаба за рамкой плана и 5) вычерчивание плана тушью.1. Построение координатной сетки. Координатную сетку лучше всего строить при помощи специального прибора-— координатографа. Широко используется для этих целей также линейка Дробышева. При помощи этой линейки можно построить сетку дециметровых квадратов (5x5 или 3x4 квадрата). Скошенные края прорезей линейки представляют собой в первой слева прорези — прямую, а в остальных — дуги радиуса, последовательно равного 10, 20, 30, 40, 50 см и, наконец, 70, 711 см. Этот последний размер представляет собой длину диагонали квадрата со сторонами 50x50 см.Координатную сетку можно построить при помощи штангенциркуля и длинной металлической линейки с масштабной линейкой. Можно, наконец, построить сетку, пользуясь обычным циркулем-измерителем и масштабной линейкой. Для этого на листе бумаги проводят тонко очинённым жестким карандашом две диагонали. От точки их пересечения штангенциркулем или циркулем-измерителем откладывают на проведенных линиях равные расстояния в направлении каждого из четырех углов листа, получая таким образом четыре вершины прямоугольника. На сторонах прямоугольника откладывают расстояния в 1 дм и строят сетку дециметровых квадратов.2. Нанесение на план теодолитных ходов. Точки по их координатам наносят на план при помощи циркуля-измерителя и поперечного масштаба. Сначала находят квадрат, в котором находится точка, затем откладывают, например, разность абсцисс бх на двух смежных линиях квадрата координатной сетки (см. рис. 60), затем соединяют две полученные точки прямой и на ней откладывают разность ординат б у. Полученную точку накалывают острием ножки циркуля, вокруг накола обводят карандашом кружок диаметром 1,5—2 мм и рядом с кружком подписывают номер точки.Нанесение точек по координатам контролируется по известному горизонтальному расстоянию между точками, записанному в ведомости координат. Это расстояние, взятое по масштабной линейке при помощи циркуля, сравнивается с расстоянием между теми же точками на чертеже. Расхождение допускается не более 0,3 мм. При большем расхождении проверяется правильность нанесения точек по координатам и при отсутствии погрешностей — правильность построения координатной сетки.3. Нанесение ситуации на план. Ситуацию наносят на план с абриса, используя результаты всех измерений, сделанные при съемке ситуации. Расстояния переносят в масштабе плана лри помощи циркуля-измерителя и поперечного масштаба. Перпендикуляры строят, пользуясь прямоугольным треугольником, а углы при засечках и полярном способе съемки — транспортиром. Измеренные при съемке ситуации расстояния и углы на плане не подписывают. Временно, впредь до изображения ситуации условными знаками, на чертеже подписывают карандашом наименование отдельных контуров в пределах изображенных границ и предметов местности4. Оформление надписей за рамкой плана. Рамку плана строят так, чтобы ситуация находилась полностью внутри рамки. Обычно линии рамки либо совпадают с линиями координатной сетки, либо располагаются параллельно им..5. Вычерчивание плана тушью. При вычерчивании планов тушью применяются правила топографического черчения, которые существенно отличаются от правил строительного черчения. Основное правило топографического черчения состоит в строгом соблюдении требования общеобязательных государственных инструкций о вычерчивании планов и карт установленными условными знаками. Условные знаки разработаны для каждого стандартного масштаба карт (1:500, 1:1000, 1:2000 и 1:5000 и т.д.). В отличие от строительного черчения линии на планах и картах вычерчивают тушью очень тонко, толщиной порядка 0,2 мм. Исключение представляют линии, обозначающие некоторые объекты: их толщина должна соответствовать указанной в официальных изданиях Условных знаков. Многие линии на плане проводят рейсфедером, кривоножкой или пером.

Передача проектной отметки на монтажный горизонт или на дно котлована. Высотными пунктами внутренней разбивочной сети на монтажном горизонте служат рабочие реперы, отметки которых определяют от реперов на исходном монтажном горизонте. На монтажном горизонте должно быть не менее двух рабочих реперов. Обычно в качестве рабочих реперов принимаются закладные детали в конструкциях данного этажа.Передачу отметок на вышележащие этажи производят с помощью двух нивелиров, реек и подвешенной стальной рулетки. Рейки устанавливают на реперы, расположенные на исходном и данном монтажных горизонтах. Отсчеты по рулетке берутся одновременно по двум нивелирам. Для большей устойчивости рулетки к ней снизу подвешивают груз, помещаемый в сосуд с вязкой жидкостью. В результате наблюдений получают отсчеты (а2) и (б1) по шкале рулетки и отсчеты (а1) и (б2) по рейкам.

Причины возникновения деформаций, основные виды.Вследствие конструктивных особенностей, природных условий и деятельности человека сооружения в целом и их отдельные элементы испытывают различного вида деформации.В общем случае под термином «деформация» понимают изменение формы объекта наблюдений. В геодезической практике принято рассматривать деформацию как изменение положения объекта относительно первоначального.Под постоянным давлением от массы сооружения грунты в основании его фундамента постепенно уплотняются (сжимаются) и происходит смещение в вертикальной плоскости, называемое осадкой сооружения. Кроме давления от собственной массы, осадка может быть вызвана и другими причинами: карстовыми и оползневыми явлениями, изменением уровня грунтовых вод, работой тяжелых механизмов, движением транспорта, сейсмическими явлениями и т.п. При коренном изменении структуры пористых и рыхлых грунтов происходит быстро протекающая во времени деформация, называемая просадкой.В случае когда грунты под фундаментом сооружения сжимаются неодинаково или нагрузка на грунт различная, осадка имеет неравномерный характер. Это приводит к другим видам деформаций сооружений: горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, которые внешне могут проявляться в виде трещин и даже разломов.Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может быть вызвано боковым давлением фунта, воды, ветра и т.п.Высокие сооружения башенного типа (дымовые трубы, телебашни и т.п.) испытывают кручение и изгибу вызываемые неравномерным солнечным нагревом или давлением ветра.Для изучения деформаций в характерных местах сооружения фиксируют точки и определяют изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени. При этом определенное положение и время принимают за начальные.Кручение относительно вертикальной оси характерно в основном для сооружений башенного типа. Оно определяется как изменение углового положения радиуса фиксированной точки, проведенного из центра исследуемого горизонтального сечения.

19.

20. Вынос проектного угла, проектной линии на местность.Основными элементами разбивочных работ являются построение проектного угла, отложение проектных расстояний, вынесение в на­туру проектных отметок и уклонов.Построение проектного угла. Для построения в натуре проектного угла от некоторого исходного направления ВА (рис, V.3.1) к отсчету по лимбу при визировании по этому направлению прибавляют величину проектного угла. Алидаду устанавливают на полученный отсчет и в створе визирной оси теодолита на соответствующем расстоянии фиксируют на местности точку. Такое же построение выполняют при другом круге, получая на местности вторую точку. Из двух точек берут среднюю (точка С), принимая построенный угол ABC за проектный.При необходимости повышения точности угол ABC измеряют несколькими круговыми приемами, определяя его более точную величину β'. Отложение проектных расстояний. Для построения на местности проектной линии от опорной 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 некоторое проектное расстояние. Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами с учетом всех поправок измерений. Получив после камеральной обработки длину закрепленного отрезка l и сравнив ее с проектным значением, находят линейную поправку Δ l, которую и откладывают с соответствующим знаком от конечной точки отрезка В'. Для контроля построенную линию АВ измеряют Следует иметь в виду, что при непосредственном отложении в натуре проектных расстояний поправки измерений имеют знаки, обратные тем, которые вводят при измерении линий. Для отложения на местности проектных расстояний используют в зависимости от требуемой точности стальные и инварные мерные приборы, оптические дальномеры, малые светодальномеры.

Красная линия застройки, какими способами и приборами она вы­носится на местность.Красные линии и оси проездов переносят в натуру от пунктов существующего или специально создаваемого для этой цели геодезического обоснования города.Погрешности выноса отдельных точек красных линий и осей проездов по отношению к точкам геодезического обоснования не должны превышать:5 см — в районах многоэтажной застройки;8 см — в районах малоэтажной застройки;10 см —- на незастроенных территориях.Переносу проекта красных линий на местность предшествуют подготовительные работы.В первую очередь проверяют и уточняют соответствие красных линий утвержденному плану планировки.Проверяют и уточняют (путем обследования) пункты геодезического обоснования, от которых предполагается вынос красных линий. Если в районе предстоящих работ геодезическое обоснование отсутствует или имеющиеся пункты не обеспечивают вынос красных линий, то составляют и реализуют проект сгущения существующей геодезической основы в виде полигонометрических и теодолитных ходов или других соответствующих им по точности построений.Составляют геодезический проект детальной разбивки красных линий и осей проездов в натуре. На этом этапе в зависимости от условий местности и расположения точек геодезического обоснования определяют способ разбивки. В основном применяют полярный способ и способы засечек. Наиболее распространен полярный способ.По результатам вычислений составляют в произвольном масштабе рабочий разбивочный чертеж, на котором изображают схему разбивки и подписывают необходимые значения разбивочных элементов и контрольные размеры.Полевые измерения проводят с помощью теодолита и стальной компарированной рулетки. Углы откладывают при двух положениях вертикального круга. При отложении длины линии учитывают поправки за компарирование, температуру и наклон местности.Для упрощения работ по перенесению в натуру проекта красных линий иногда первоначально выносят оси проектируемых и существующих проездов, а уже от них — красные линии. Часто с учетом будущих работ по застройке и подземным коммуникациям Выносят параллельные смещенные оси.Вынос в натуру красной линии по круговой кривой осуществляют способом прямоугольных координат от линии тангенсов или от хорд, полярным способом и способом последовательных Или продолженных хорд. Частота точек, определяющих кривую, ависит от характеристики местности, величины радиуса, требова-(ий строительных работ и в большинстве случаев составляет 10 м.Точки красной линии и оси проезда закрепляют в натуре вре-1енными знаками: деревянными кольями, костылями, металли-[ескими штырями и трубками. Установку штырей и трубок в зем-[ю производят на бетоне. На застроенной территории помимо акрепления знаками производят откраску красной линии или оси фоезда на строениях и других предметах местности, с которыми шнии пересекаются. Откраску выносят по теодолиту. На незастроенной территории знаки закрепления окапываются.Для отыскания знаков закрепления красных линий и осей проездов производят их линейную привязку к постоянным местным федметам. Схема привязки указывается в абрисе.Для контроля по точкам вынесенных в натуру красных линий и )сей проездов прокладывают исполнительные ходы. Если исполнительный ход может быть проложен лишь вблизи вынесенных точек, то их положение определяют полярным способом с точек, с которых не производилась разбивка. Сравнение проектных и полученных из исполнительных ходов координат характеризует точность выноса.

Основные способы наблюдения за осадками зданий и сооружений.С целью предупреждения, своевременного выявления и прекращения опасного развития деформаций сооружений по причине деформации их оснований и фундаментов за техническим состоянием и осадкой фундаментов должны вестись регулярные наблюдения.Основными видами наблюдений являются:визуальные, которые заключаются в наружном осмотре наземных конструкций с периодичностью 1—2 раза в месяц;геодезические наблюдения за осадкой фундаментов с точностью нивелирования третьего разряда или более высокой точностью. Геодезические наблюдения состоят в периодическом измерении высотных положений нивелировочных марок по отношению реперов и в сопоставлении результатов измерений, проводимых в различные периоды времени. Эти работы выполняются в соответствии с указаниями по наблюдению за осадками фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений.В качестве геодезических знаков, применяемых для измерения осадок и деформаций сооружений методом нивелирования, служат марки и репера.Марка — геодезический знак, неподвижно закрепленный на конструкции здания (на фундаменте, стене, колонне), который меняет свое высотное положение вследствие осадки фундамента.Репер — геодезический знак, высотное положение которого является практически неизменным на все время измерения осадок. В технической литературе приводится несколько видов нивелировочных марок и реперов. Установка марки в кирпичной стене производится следующим образом. В кирпичной кладке выбивается гнездо на глубину 120— 150 мм, которое промывается водой и сразу же заполняется цементным раствором; в раствор втапливается стальной уголок ребром вверх под углом 60° к плоскости стены. Полки уголка расклиниваются кирпичным щебнем, втапливаемым в раствор, а поверхность стены в месте установки марки затирается раствором. На открытой части марки, которая окрашивается масляной краской, проставляют ее порядковый номер. При установке марок на стальных колоннах один конец срезается под углом 60° к ребру и приваривается к стволу колонны. При установке марок на железобетонных колоннах вскрывается рабочая арматура и к ней приваривается уголок так же, как и к стальной колонне, после этого защитный слой бетона восстанавливается.При бетонировании сваи в верхний конец ее вставляется стальной анкер с приваренной к нему реперной головкой, которая служит для постановки на нее пяты нивелирной рейки.Марки и репера должны предохраняться от каких бы то ни было нарушений их первоначального положения и от повреждений.Наблюдения за осадками проводятся в следующей последовательности: составляется программа необходимых работ; намечается размещение и нумерация марок на здании и реперов на площадке завода; составляется календарный план нивелирования; производятся нивелировочные работы в соответствии с календарным планом; производится обработка результатов нивелирования с определением размеров деформаций оснований, фундаментов и описанием состояния наземных конструкций здания.При обработке результатов нивелирования составляется ведомость отметок марок по определенной форме.Для наблюдений за осадкой фундаментов зданий каркасной системы марки устанавливаются на колоннах каркаса по периметру здания и внутри его; расстояние между марками определяется программой наблюдений. У зданий с несущими кирпичными стенами марки следует размещать по периметру через 15—20 м с обязательной установкой их на углах зданий, в местах примыкания поперечных стен к продольным, у осадочных швов (с каждой стороны шва). При ширине здания более 15 м марки надлежит устанавливать и на продольной внутренней стене и в лестничных клетках.Репера на площадках завода должны быть размещены так, чтобы каждый из них:мог служить исходной точкой для наблюдения за осадкой нескольких зданий и находился возможно ближе к маркам (на расстоянии 20—100 м);находился вне зоны динамических воздействий, вне проездов, складских территорий и оползневых склонов, а также вне той части основания, которая под влиянием давления фундаментов здания может изменить высотное положение репера.Приближенно число реперов на одно здание можно определить по формуле (с округлением до ближайшего целого числа): N=1,5F, где F — площадь здания или сооружения, намеченного к наблюдению, в га.На крупных заводах для наблюдения за осадкой отдельных зданий необходимо иметь не менее двух постоянных реперов, остальные могут быть временными. В качестве временных реперов могут быть использованы рельсы или трубы, забитые в грунт, уголки или штыри, закрепленные в стенах зданий.При каждом нивелировании отметки временных реперов сверяются с отметкой постоянного репера.В период строительства измерение осадок увязывается с окончанием определенных этапов работ (кладка цоколя, монтаж колонн, кладка стен по этажам и т. д.).