книги из ГПНТБ / Геодезические разбивочные работы

Схема расчета имеет приближенный характер, но позволяет весьма определенно наметить методику линейных измерений, со­ ответствующую требуемой точности выноса в натуру проектной длины линии. Это достигается путем вычисления стандартов отдель­ ных источников погрешностей и подбора такой методики измерений, при которой не будет превышен любой из них.

К примеру, стандарт определения поправки за температуру мер­ ного прибора составляет

где at — в градусах С, aL — в мм.

Используя формулу (III.30), определим стандарт за натяжение мерного прибора

При условии 0 Д р = о с л получим

Тогда для стальной 20-метровой ленты

где ор — в кг.

Для инварной 24-метровой проволоки диаметром 1,65 мм

0 Р ^ О , 4 1 - ^ .

104

Если поправка за компарирование мерного прибора не превы­ шает стандарта

то ее можно не учитывать.

Стандарты определения поправок за наклон каждого уложения мерного прибора с использованием формул (III.27) и (IV.22) будут

ад, = Z sin s — и 0 д £ = -^-аЛ. (ІѴ.ЗЗ)

Принимая, что такие поправки должны быть не менее величины стандарта стСт, найдем

Допустимое отклонение а концов мерного прибора от створа выносимой линии определяется при условии, что его погрешность не превысит стандарта ас т . Тогда

Аналогично определим допустимую величину стрелки провеса /< при условии

получим

Выполним предрасчет стандартов источников погрешностей ли­ нейных измерений для случая, когда необходимо перенести в на­ туру длину линии 200 м стальной 20-метровой рулеткой со стандар­ том

oL «s 20 мм, e=ç5°, h «S 2 м.

Получим:

GK=S0,36 мм; 0ssg42"; а л ^ 3 , 6 мм;

Расчеты показали, что измерения можно выполнить по земле стальной рулеткой, прокомпарированной с фиксацией по кольям, при определении угла наклона теодолитом-тахеометром или опреде­ лении превышений концов ленты техническим нивелированием (в летнее время практически без измерения температуры) и натяжении от руки.

Приведенная методика предрасчета характерна для наиболее часто встречающихся случаев, когда проектная длина линии

105

выносится в натуру стальной лентой или рулеткой, но в зависимости от заданной точности применяют инварные и стальные проволоки длиной 24 и 48 м, стальные рулетки длиной 10 и 20 м, подвесные инварные ленты. При использовании подвесных мерных приборов предрасчет точности можно вести по приведенной методике или по методике, изложенной в § 12. При выбранной методике точный вынос проектной длины линии рекомендуется выполнять в такой последо­ вательности:

а) приближенно отложить заданный отрезок по направлению линии, а затем измерить его с необходимой точностью, определяя поправки непосредственно в процессе измерений;

б) сравнить измеренную длину с проектной, определить по­ правку и сместить предварительную точку в проектное положение.

Необходимо помнить, что при производстве разбивочных работ в условиях строительной площадки вынос линии проектной длины мо­ жет производиться по поверхности строительных деталей, тогда прак­ тически отпадает необходимость в определении поправки за наклон.

При близких по величине коэффициентах температурного расши­ рения объекта и измерительного прибора температурная поправка практически равна нулю.К примеру, для железобетона а = 7-10~6 — 14 -10'6, для металлической рулетки а = 12 -10"6, тогда

дг - >0 .

Высокая точность выноса линий достигается при использовании 4—8 проволок, применении интерференционного компаратора и тща­ тельного определения температурных коэффициентов.

При измерениях, требующих низкой относительной погрешности, применяют оптические дальномеры Редта, ОТД, ДАР-100, ДД-5 и др. В сложных условиях строительной площадки, особенно при значи­ тельных расстояниях, можно применять свето- и радиодальномеры,

атакже параллактические способы.

§21. Вынос в натуру отметок точек

Вусловиях строительной площадки эта задача возникает при вы­ носе отметок «строительного нуля», стен опалубки при бетонных работах, дна вырытых траншей и котлованов, на вышележащие

106

монтажные горизонты и т. д. При этом в натуре определяют точку, отметка которой равна проектной, методами геометрического, три­ гонометрического и гидростатического нивелирования.

Рассмотрим наиболее часто встречающийся случай выноса точки в натуру геометрическим нивелированием. Отметку искомой точки переносят от пункта высотной геодезической основы. Для этого уста­ навливают нивелир между пунктом высотной основы и проектируемой точкой, обозначенной временным знаком. Определяют превышение между временным знаком и исходным пунктом. Сравнивают его с проектным превышением h0

Чаще эта задача решается с использованием горизонта инстру­

где а — отсчет по рейке, установленной на пункте геодезической основы, Ъ — предвычисленный отсчет, который должен быть на рейке, установленной на определяемой точке. Пятка рейки, устано­ вленной по отсчету, будет соответствовать проектной отметке. Ее

ификсируют в натуре.

Впростейшем случае временным знаком служит деревянный ко­ лышек. Несколько точнее использование гвоздя, металлической ско­ бы, погружаемых до проектной отметки в дерево, или черты, обозна­ ченной на детали сооружения. Более точную фиксацию точки по высоте выполняют при помощи винта, погружаемого в бетон или то­ рец кола. Их называют маяками. Головку маяка устанавливают на проектной отметке поворотом винта. В условиях строительного про­ изводства создают густую сеть исходных реперов, что позволяет вы­ носить в натуру отметки точек при одной установке нивелира.

Основными источниками погрешностей при выносе отметок в наТУРУ являются:

1)погрешности исходных точек высотной основы;

2)погрешность отсчета а по рейке;

107

Если величины этих погрешностей характеризуются стандартами °о' °*а> °ьи а Ф' т 0 стандарт ат выноса в натуру проектной отметки точки в пределах одной станции геометрического нивелирования будет

где а — стандарт положения точки,сооружения относительно началь­ ного пункта в системе высотной сети строительной площадки; п — степень разрядности высотной основы строительной площадки.

Стандарт а а зависит от погрешностей приведения визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение, отсчета по рейке, на­ несения делений на нее и влияния внешних условий. Обозначив эти стандарты а„, Cß, о ѵ и ав н , получим

°а=Ѵо*а + оІ + о'ѵ + оІи. (IV. 45)

Стандарт приведения визирной оси зрительной трубы в горизон­ тальное положение зависит от цены деления уровня т и расстояния s от нивелира до рейки.

Стандарт отсчета по рейке определяют по одной из формул, полу­ чаемых экспериментальным путем,

G3=(O,20-J-+0,03*) мм;

оз=(0,20 - ^+0,0бі) мм,

где s — расстояние от нивелира до рейки в м, ѵ — увеличение зри­ тельной трубы нивелира, t — величина наименьшего деления рейки.

Стандарт нанесения делений реек для нивелирования I I I и IV класса принимают равным сгѵ = 0,3—0,5 мм. При закреплении то­ чек колышками или гвоздями стандарт погрешности фиксации принимают равным а ф = 2—3 мм. При пользовании маяками а ф = = 1 мм и менее.

408

где е" — угол между визирной осью трубы и осью цилиндрического уровня, s, и Sj — расстояния от нивелира до реек.

Величину угла в при предрасчетах можно принять равной цене деления уровня.

Пример. Требуется рассчитать точность определения исходных пунктов и подобрать инструмент для разбивочных работ, если пре­ дельная погрешность положения точки сооружения относительно исходного пункта не должна превышать 20 мм при двухразрядном

ное положение с учетом влияния погрешностей внешних условий будет

оа = V°a — oj — о^ —al„ = 3,l мм.

Следовательно, цена деления цилиндрического уровня приме­ няемого нивелира должна быть не менее

Т ^ 0,2s " 0 1 '

что соответствует , техническим нивелирам. По формуле (IV.48) определим допустимую разность плеч As = s2 — sx. Для этого положим, что ах = 0,33оа = 1,0 мм. Применяемые точные нивелиры должны иметь % = 20". Тогда е = т = 20". Следовательно, допусти­ мая разность плеч

As = ^ = 10 м.

е

Следует помнить, что величина погрешности внешних условий яв­ ляется следствием измерения температуры инструмента, устойчивости

109

нивелира и реек, вертикальной рефракции, наклона, их коробле­ ния и др. Методика наблюдений должна, по возможности, сводить к минимуму действие внешних условий.

При передаче отметок в глубокие котлованы и на высокие соору­ жения (рис. 28) пользуются подвесными рулетками или проволоками.

Наблюдение ведут на двух станциях. Отсчеты берут по рулетке

К рулетке подвешивают гирю весом до 10 кг и опускают в ведро с водой, перемешанной с опилками. Наблюдения желательно вести

вес груза подвеса. Поправка в отсчет с, обусловленная весом рулетки, составит

При монтаже зданий с успехом может применяться гидростати­ ческое нивелирование при выносе на проектную высоту маяков, для установки и выверки опорных плоскостей и направляющих путей технологического оборудования и при измерении осадок со­ оружений.

Так как расстояния между маяками и исходным пунктом на строи­ тельной площадке незначительны, то с полным основанием можно считать, что поверхность жидкости в сообщающихся сосудах гори­ зонтальна. Это предположение упрощает методику наблюдений

НО

велирования для передачи больших превышений с высокой точностью в условиях, когда нет возможности применить геометрическое ниве­ лирование.

Исследования показывают, что при хорошо разработанной мето­ дике его точность характеризуется стандартом сгЛ ^ 3—5 мм на вы­ соту до нескольких десятков метров [42].

§ 22. Вынос в натуру линии и плоскости заданного уклона

Задачи решаются с помощью нивелира, теодолита и визирок при выносе в натуру проекта вертикальной планировки, при устрой­ стве земляного полотна автомобильных и железных дорог, при рытье траншей подземных коммуникаций, при производстве строи­ тельно-монтажных работ и т. д. Разбивка проектных наклонных линий и плоскостей сводится к выносу в натуру проектных отметок точек этих линий и плоскостей.

В первую очередь" переносят главные точки проектной линии или плоскости, расположенные на всех углах поворота проектной линии, углах плоскости в плане, а также на всех переломах проект­ ной линии и изломах плоскости в профиле. Расстояния между точками сгущают до 20, 50, 100 м и более в зависимости от специфики произ­ водства строительных работ и характера рельефа вдоль проектной линии или на проектной плоскости.

Переносят главные точки проектной линии или плоскости в на­ туру методом геометрического нивелирования. При этом в каждом частном случае решается отдельно задача выноса в натуру отметки точки (см. § 21). Сеть пунктов высотного геодезического обоснова­ ния должна быть достаточной густоты по всему участку выполнения строительных работ; Густота точек должна обеспечивать длину луча визирования, обычно 150—200 м.

Вынос промежуточных точек линии заданного уклона производят путем наклона нивелира до отсчета по рейке в точке В, равного вы­ соте і установки нивелира в точке А. (рис. 29, а). При этом визирная линия становится параллельной проектному уклону. В промежуточ­ ных точках С ѴІ D колья забивают так, чтобы отсчет по рейке равнялся высоте установки нивелира.

При возведении земляных сооружений во всех случаях приме­ няют визирки (две постоянные и одну ходовую), имеющие одинаковую высоту а. После установки на проектную высоту точек А и В две визирки устанавливают на них, а ходовую на промежуточных точках так, чтобы верхний обрез ее при визировании глазом проходил по линии FQ (см. рис. 29, б).

При пользовании теодолитом-тахеометром на точке Л (см. рис. 29,в) по вертикальному кругу устанавливают угол, равный проектному уклону, выраженному в градусной мере. Проектное положение

111

промежуточных точек С и D определится путем установки визирки на уровень визирного луча или рейки на отсчет, равный высоте уста­ новки теодолита. Этот метод чаще всего применяют при выборе на местности линии заданного уклона.

В высотном отношении проектная линия задается своим уклоном, который равен

выноса в натуру проектного уклона линии зависит от по­ грешностей определения от­ меток точек и длины проект­ ной линии.

Переходя к стандартам, найдем

угла: погрешности отсчетного приспособления, визирования, уста­ новки уровня и отсчета по рейке.

Отсюда стандарт выноса уклона с помощью теодолита-тахеометра

1і 2

При выносе в натуру проектной плоскости точки А, В, С и D устанавливают на проектные отметки. Положение подъемных винтов нивелира в исходной точке А показано на рис. 30. Действуя подъем­ ными винтами 1 и 2, добиваются, чтобы отсчет по рейке в точке В был равен высоте стояния нивелира в исходной точке. Эти действия повторяют до тех пор, пока отсчеты по рейке в точках В, С и о н е бу­ дут равны высоте стояния инструмента.

Таким образом, добиваются, чтобы плоскость, описываемая визирным лучом, была параллельна проектной плоскости.

Точность выноса в натуру уклонов по на­ правлению AB и АС выразится стандартами

Вынос точек в любой части плоскости на проектную высоту за­ ключается в закреплении их на местности на уровне пятки рейки, когда отсчет по ней равен высоте инструмента.

Так как точность выноса длин линий чаще всего выражают от-

о 1

носительнои погрешностью линейных измерении -^, то стандарт

cs лучше выразить формулой

(IV.62)

где Т — знаменатель относительной точности линейных измерений s — расстояние между точками.

При расчетах значение os из формулы (IV.62) подставляют в фор­ мулы (IV.54), (ІѴ.57)-(ІѴ.61).