книги из ГПНТБ / Геодезические разбивочные работы
..pdfAß! = ß i - ß i ; Aß2 = ß ° 2 - ß 2 .
Величины (a), (b) и а, і представляют собой соответственно та бличные и приведенные коэффициенты уравнений погрешностей. Табличные значения коэффициентов могут быть выбраны из таблицы, приведенной в руководстве «Геодезия в тоннелестроении», часть I , М., Геодезиздат, 1952 стр. 485, где следует перенести запятые на один разряд вправо и изменить знак (а) на противоположный.
Если расстояния до определяемой точки берутся в метрах и ве личина р принимается равной 206, то величины редукций полу чаются непосредственно в миллиметрах. Вычисление редукций удобно производить по правилу «определителя». Пример вычисле ний для однократной засечки приведен в табл. 16.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
16 |
|
|
|
|
|
Коэффициенты |
|
|
|
|
опорного |
s. м |
а» |
табличные |
приведенные |
д |
• |
||
пункта |
|
|
|
Ф) |
а |
ь |
|
|
|
|
|
(о) |
|
|
|||
1 |
83,4 |
281,16° —202 |
40 |
—2,42 |
0,48 |
-4,65 |
||
2 |
103,6 |
15,42 |
56 |
199 |
0,54 |
1.92 |
—0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
—4,91 |
|
а |
ъ |
Углы |
|
|
Редукции, мм |
|
||
|
|
|
Aß |
|
|
|
||
~~к |
д |
|
|
|
RY |
|
|
|
измеренные |
проектные |
|
К* |
|
||||
|
|
|
|
|||||
+0.49 |
—0,10 |
52° 04' 56" |
52° 06' 18" |
+82" |
—76,9 |
+15,7 |
||
—0,11 |
-0,39 |
33 30 47 |
33 28 10 |
—157 |
+9,0 |
+32,0 |
||
|
|
|
|
|
|
—67.9 |
+47,7 |
В частном случае, когда засечка осуществляется из пунктов, закрепляющих взаимно перпендикулярные оси сооружения, совпа дающие с осями координат (рис. 54), т. е. при у° = 90°, а\ — 0° и а', = 90°, выражения (V.126) принимают вид
(V.128)
154
На рис. 54 показаны четыре случая визирования вдоль главных осей сооружения и соответствующие им варианты рабочих формул для вычисления редукций. При расчетах правое направление всегда считается первым, а левое — вторым. Поэтому для облегчения работы рационально находить одно опорное решение, а затем вводить в негонеобходимые поправки. В качестве величин R°x и RY можно принять величины, определяемые по формуле (V.128) при а" = 0°. Если
дирекционный угол первого направления принимает значения 90г |
|||||||||
180 и 270°, то действи |
|
|
|||||||
тельные |
величины редук- |
2"fyt"' |
|
||||||
ций определяют согласно |
|
|
|||||||
табл. 17. |
|
|
|
|
7НЛ |
|
|||
Например, |
при |
s\ = |
s. |
|
|||||
= 54м; |
а\ = 180°; Aßx |
= |
|
|
|||||
-56"; |
s°2 - |
66; |
а\ |
|
i |
|
|||
= 270°; |
Aß |
2 |
= |
Ь 22" |
по- / |
2"г |
|||
|
i |
||||||||
лучим: |
66 000 |
(+22) |
|
2' |
i |
|
|||
|
|
|
|||||||
|
|
|
206 000 |
|
|
i |
|
||
|
|
|
|
|
i |
|
|||
= —7,0 мм; |
|
|
|
|
|||||
R% |
|
54 000 • 56 |
|
|
aß, |
|
|||
|
|
206 000 |
|
7 |
*r 7 |
||||
|
|
|
|
||||||
= |
—14,6 мм. |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||
Тогда по табл. 17 нахо- |
t&2" |
||||||||
дим действительные |
вели |
||||||||
Рис. |
54 |
||||||||
чины |
редукций |
Rx— |
|||||||
|
|
||||||||
= + 7,0мм; і?у =+14,6мм. |
|
|
|||||||
Метод может быть применен при восстановлении осей сооружений |
(центров мостовых опор, плотин), исполнительной съемке каркасов
промышленных |
объектов, телевизионных башен и т. п. |
две ли |
||
4. С п о с о б |
л и н е й н о й . з а с е ч к и . |
Измеряют |
||
нии Sj и s2, находят разности |
|
|
|
|
|
A S l = s\ — 8г; |
As2 = s» |
|
(V.129) |
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
|
Редукции |
0° |
90° |
180° |
270° |
|
||||
Rx |
|
- R Y |
RO |
+R°Y |
|
n x |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
+RY |
+R°x |
tly |
N X |
|
|
|
\
Редукции определяют по формулам
л |
sin aS . |
||
Rv= —• |
Y |
£- AS, |
|
|
sin |
|
|
|
/coss a%_«iA |
||
1 |
\ sm Y° |
sin a? |
Л |
|
||
: |
v |
uTT As2; |
|
|
sin |
|
|
(V.130) |
|
cos |
|
a" |
As, |
|
|
|
|||
sin y° |
|
|
где a{, a\ — дирекционные углы направлений засечки с опорных пунктов на разбиваемую точку; у 0 — угол засечки (Y0 = а% — <х\).
Углы вычисляют по трем сторонам треугольника (теорема косинусов) или определяют графически по плану.
Рис. 55 |
|
|
|
'Рис. 56 |
|
|
При Y ° » = 90° формулы'(V. 130) |
приобретают вид |
|
||||
Rx |
= sin а\ Asx |
— sin а\ As2 |
; |
(V.131) |
||
RY = |
— cos a' Asx + cos a® As2. |
|||||
|
||||||
Если aî = 0° и al = |
90°, то |
|
|
|
||
i?x |
= As1 =s°1 |
|
(V.132) |
|||
RY |
= As2 = — {s\ — s2). |
|
||||
|
|
Способ можно применять при детальной разбивке сооружений, установке оборудования или восстановлении его осей с применением
как линейных мер, так и |
дальномерной техники. |
55). Измеряют |
|||||||||
5. С п о с о б |
с т |
в*о р н о й |
з а с е ч к и |
(рис. |
|||||||
линейные смещения qx и |
q2 разбиваемой точки от створа опорных |
||||||||||
линий 1 |
— |
3 и |
2—4. |
Если |
точка |
Р отклоняется вправо от створа, |
|||||
то смещению |
q |
присваивается |
знак |
плюс, |
если |
влево — минус. |
|||||
Величины |
редукций |
определяют по формулам |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Rx |
cos а\ |
^2' |
j;os а% |
Я» |
|
|
|
|
|
|
|
sin у0 |
s i n f |
|
(V.133) |
|||
|
|
|
|
|
|
sin a° |
|
sin a' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
92- |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
sin Y 0 |
sin Y» |
9 L ' |
|
|
156
При у0 = 90° аналогично способу линейной засечки запишем,
что |
|
|
|
|
Rx = cos a\q2 |
— cos а\аг; |
(V.134) |
||
в |
. |
о |
• . |
|
Лу = sin a\q2 |
— sin alqx |
|
||
и при a\ = 0° и a| = 90° |
|
|
|
|
#x = g2; |
Ä r = - 9 i . |
(V.135) |
Метод можно использовать при разбивке или восстановлении осей, определении деформаций и исполнительной съемке линейных
сооружений (мостов, плотин, сборке ферм, |
эстакад и т. п.). |
6. С п о с о б о б р а т н о й з а с е ч к и |
(рис. 56). Инструмент |
устанавливается приблизительно в разбиваемой точке и измеряются
углы ßi и |
ß 2 |
между пунктами опорной геодезической сети. - |
|||||
Затем по |
разностям |
измеренных и проектных |
углов |
||||
|
|
Aßi = |
ß i - ß i ; |
A ß 2 = ß e |
s - ß 2 |
(v.136) |
|
определяют |
редукции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
A |
|
( Ѵ Л З ? ) |
где |
|
А-х — а^ — а{, |
А2 = а3-—а2; |
|
|||
|
|
|
|||||
|
|
B1 = b2 |
— b1; |
B2 = b3 — b2; |
|
||
|
|
_ p s i n « ^ |
(а) > |
, _ pcosa^ (b) |
(V.138) |
||
|
|
a ~~ s» |
~~ so » |
s« |
~ so |
' |
|
|
|
|
A = A-ß2 |
— А2Вг. |
|
|
Система обозначений аналогична и для прямой угловой засечки, кроме дирекционных углов, которые даются с определяемой точки на опорный пункт. Если расстояния выражаются в м при р = 206, то величины редукций получаются в мм. Вычисление также удобно
производить по правилу «определителя». Пример вычисления |
редук |
|||||||||
ций для |
однократной |
засечки |
центра мостовой |
опоры |
приведен |
|||||
в табл. |
18. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В частном случае, при ß° = |
ß 2 |
= |
90°, например когда |
наблюде |
||||||
ния ведутся |
по осям |
сооружения, |
редукции выражаются |
так: |
||||||
|
D |
sjcos а\—s\ cos a? |
.ß |
|
sg cos ajj — s% cos a2 А й |
|
|
|||
|
RX = |
-, |
^-7 |
AP2 |
|
-, |
ЬРѵ |
|
|
157
Т а б л и ц а 18
3 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S Я |
S», M |
а* |
|
табличные |
приведенные |
|
А |
в |
д |
||||
5 к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
° Б |
|
|
|
(а) |
|
Ф) |
а |
6 |
|
|
|
|
|
? И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
162 |
0° 00' |
|
0 |
|
206 |
0 |
1,27 |
|
0,63 |
—0,58 |
—0,92 |
|
221 |
42 |
25 |
139 |
|
152 |
0,63 |
0,69 |
|
0,10 |
-1,46 |
+0,06 |
||
3 |
195 |
135 |
50 |
142 |
|
—149 |
0,73 |
—0,77 |
|
|
|
—0,86 |
|
|
|
Углы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редукции, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Aß |
|
А |
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||
проектные |
измеренные |
|
|
|
|
Ду |
«Х |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
42° 25'29,5" |
42° 25' 56,8" |
|
—27,3" |
-0,73 |
0,67 |
29,6 |
—27,2 |
||||||
93 24 26,7 |
93 |
23 46,2 |
|
+40,5 |
-0,12 |
1,70 |
3,3 |
—46,4 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+32,9 |
—73,6 |
Если оси сооружения |
|
совпадают |
с осями |
|
координат, например |
||||||||
если |
aïо = 0°, a? = 90 |
|
|
a°s = 180° |
то рабочие |
формулы |
будут |
||||||
|
|
|
Rx |
= |
|
„oco |
Aßi |
о0„0 |
|
Aß2 |
; |
|
|
|
|
|
|
6 |
16 2 |
p(*î+*8) |
|
||||||
|
|
|
|
|
p(*î+4) |
|
|
|
(V.140) |
||||
|
|
|
|
R |
|
|
16 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
p(*ï + »8> (Aßx + Aß2 ). |
|
|
Если первое направление обратной засечки имеет другую ориен тировку, то поступают аналогично как в прямой засечке. Сначала
по |
формуле |
(V.140) находят опорное решение R°x и RY, а затем |
по |
табл. 17 |
определяют действительные величины редукций. |
Общая формула редукций для прямой засечки может быть исполь зована при восстановлении центров мостовых опор, бычков плотин, дамб, эстакад и т. п., а частные формулы — при восстановлении центров сооружений башенного типа, особенно когда оси закреплены одиночными пунктами и по условиям строительства нельзя применить способ створной засечки.
Пусть, например, требуется восстановить точку пересечения осей сооружения (рис. 57), имеющих дирекционные углы а\ = 90°; al = 180°; аз = 270° и закрепленных одним знаком на расстоянии соответственно s\ = 38,54; s\ = 56,12; s| = 49,88 мм. Для этого в приближенной точке Р пересечения осей измерены теодолитом
углы ß x |
= |
90°06'28" и |
|
ß 2 = 89° 57' 44", а затем получены разности |
|
Aßt = _6'28" и Aß2 |
= +2'16". По формуле (V.140) находим |
||||
|
„о |
_ 38,5-56,1 / |
-388)-g6 |
1 ;8 4 8 9 4 9 (+136) = -67,0 мм; |
|
|
х |
206-88,4 |
^ |
||
|
|
по |
|
38,5 -49,9 / |
-252) = -26,6 мм, |
|
|
Y |
|
206-88,4 { ~ |
|
158
а затем, согласно табл. 17, |
найдем действительные величины ре |
дукций R-x = +26,6 мм; RY |
= —67,0 мм. |
Способ обратной засечки |
с редуцированием целесообразно при |
менять также при разбивочных работах невысокой точности, на пример, при разбивке земляных валов, плотин, буровых скважин и т. п. При больших величинах редукций применяют способ при ближений, уточняя положение разбиваемой точки каждый раз спо собом полярных или прямоугольных координат.
В зависимости от способа засечки разбивочные элементы можно разделить на главные, которые определяют в основном точность разбивки, и вспомогательные, выпол няющие определенные функциональные связи.
Главными разбивочными элементами являются:
а) расстояния — в способе полярных
и прямоугольных координат, |
линейной |
||||
засечки; |
|
способе полярных |
и |
||
б) углы — в |
|||||
прямоугольных |
координат, прямой |
и |
|||
обратной |
угловой |
засечки; |
способе |
||
в) поперечный |
сдвиг — в |
||||
створной |
засечки. |
|
|
|
Вспомогательными элементами во всех способах являются дирекционные углы направлений, углы засечки, некоторые расстояния, например в способе прямой и обратной угловой засечек. В предыду щих параграфах дано подробное исследование точности главных элементов разбивки и их влияние на точность тех или иных геоде зических построений. Поэтому здесь приведем рабочие формулы для предвычисления точности некоторых вспомогательных и для
сравнения — главных элементов |
разбивки: |
|
||||||||
|
а) при способе |
полярных и |
прямоугольных |
координат |
||||||
|
|
|
|
VI |
оѵ |
Ѵъ s |
|
|
(V.141) |
|
|
|
|
|
|
|
Vlk R ' |
||||
|
б) при прямой |
угловой |
засечке |
|
|
|
||||
|
|
|
(Гд sin у 0 |
0S |
oR |
sin Y 0 |
(V.142) |
|||
|
|
— |
Ѵв |
s |
2 Ѵб |
|
|
|||
|
|
|
R |
VQR' |
||||||
|
|
|
|
|||||||
о — |
стандарт расстояния; Oß |
— |
стандарт горизонтального угла; |
|||||||
где o"s |
|
|
||||||||
г е |
|
стандарт дирекционного угла; aR |
— стандарт общей редукции. |
Анализ формул (V.141) и (V.142) показывает, что точность опре деления вспомогательных элементов разбивки зависит от относи тельного стандарта общей редукции. В практике геодезических раз бивочных работ величина-^ находится в пределах 1 : 20—1 : 100,
159
а величина общей редукции всецело зависит от точности предвари тельной разбивки точки. При одинаковых погрешиостях угловых Ii линейных измерений запишем приближенные зависимости
R^AsV2; |
R^s^-V~2, |
(V.143) |
Р
которые могут быть использованы непосредственно для определения необходимой точности измерения вспомогательных элементов раз бивки. Задавшись допустимой погрешностью определения общей редукции, можно определить допустимые погрешности построения главных элементов разбивки (расстояний и углов)
Д 8 Д ° п ^ |
В |
додоп ^ |
я |
(V.144) |
' |
Z |
R |
|
|
Вычисление редукций при всех способах разбивки производится по весьма простым формулам и не требует высокой точности, поэтому оно может осуществляться при помощи счетной линейки или вычи слительной машины. При этом из разбивочного чертежа выбира ются все необходимые проектные данные (расстояния, горизонталь ные и дирекционные углы) и до разбивки вычисляются входящие в рабочие формулы коэффициенты; в тех случаях, когда дирекцион ные углы направлений разбивки отсутствуют, они могут быть по лучены графически из плана с точностью до±1°.
На местности приближенно определяют разбиваемую точку, например отложением угла при двух положениях круга, затем производится точное измерение элементов разбивки, вычисляются редукции и разбиваемая точка смещается в проектное положение. Если редукции определяются из нескольких систем, например из двухкратной засечки, то за окончательное значение их принимается среднее весовое. Приближенный вес будет
Р = 4г |
( V - 1 4 5 ) |
в способе полярных и прямоугольных координат;
p = sinY° |
(V.14Û; |
при способе прямой угловой, створной и линейной засечек;
p = sin ß°-sini^ |
(V.147) |
/RO_l_ftO\
при обратной засечке I ß° = ^ ) •
В сложных геодезических сетях редукция целесообразно опре делять из уравновешивания измеренных величин.
16Ѳ
Следует, однако, отметить, что некоторые из рассмотренных спосо бов, в частности способы прямой и обратной угловых засечек, получили весьма широкое распространение при изучении деформации инженерных сооружений.
При этом используются графические методы определения общего смещения точки, основанные на теории линий положения, разра ботанной проф. Н. Г. Келлем. Аналитическое определение смеще ний для указанных двух способов дано П. Г. Шевердиным [54]. Полагаем, что изложенный метод редуцирования для всех способов разбивки можно применить также и для определения смещений точек при изучении деформаций инженерных сооружений. Знак смещений совпадает со знаком редукций. Величина общего смеще ния определяется по формуле (V.116).
11 Заказ 2181
Г л а в а VI
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ МОНТАЖЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 33. Принципы геодезических работ
при монтаже строительных конструкций
Производство монтажных работ на строительстве промышленных и гражданских сооружений, возводимых полностью или частично из сборных железобетонных, бетонных, металлических или дере вянных конструкций, связано с выполнением разнообразных гео дезических измерений. При этом сборность конструкций, их инду стриальное изготовление и ускоренные методы монтажа предъявля ют высокие требования к точности геодезических измерений. Неточ ная установка несущих конструкций в проектное положение при водит к образованию осевых эксцентриситетов и перераспределению усилий в узлах и сопряжениях, что отрицательно сказывается на несущей способности и долговечности зданий и сооружений.
Основными видами геодезических работ, выполняемых при мон таже строительных конструкций, являются:
1)геодезическая разбивка в плане и по высоте фундамента, по душек и других опор;
2)геодезические наблюдения за установкой строительных кон
струкций в проектное |
положение; |
|
3) |
определение геометрических размеров возведенного сооруже |
|
ния |
(исполнительная |
съемка); |
4) геодезические наблюдения за деформацией возводимого со оружения.
Разнообразие сооружений и условий их возведения вызывает необходимость выполнять геодезические измерения различными методами. Однако принципиальная схема их выполнения, основан ная на последовательном переходе от общего к частному, т. е. на необходимости первоначально создать геодезическую опорную сеть, а затем на ее основе производить детальные геодезические измерения, сохраняется и при геодезических работах, выполняемых в процессе монтажа строительных конструкций.
Геодезической основой детальных монтажных разбивок как при построении осей всех частей сооружения, так и при установке строи-
162
тельных конструкций в проектное положение служат основные оси сооружения. Погрешность монтажных разбивочных работ обу словлена точностью построения осей сооружения.
Для выполнения разбивочных работ используют главным обра зом следующие рабочие чертежи сооружения:
1) план разбивки основных осей сооружения;
2)план фундаментов;
3)вертикальные разрезы сооружения.
План разбивки основных осей сооружения является главным документом при выполнении геодезических разбивочных работ на строительной площадке. На плане указана привязка сооружения
Рис. 58
кпунктам геодезической основы и постоянным предметам местности.
Кплану прикладывают ведомость координат и высот опорных пунктов, осевых точек, углов зданий и углов поворота дорог.
Перед началом разбивочных работ необходимо ознакомиться с системой координат и высот геодезической основы. Обычно рас положение сооружений по высоте характеризуется абсолютными отметками. Для высотной разбивки частей здания (перекрытий, оконных и дверных проемов и др.) указывают условные отметки, отсчитываемые от строительного нуля, за который принимают уро вень чистого пола первого этажа.
Разбивка фундамента ведется по чертежу, составленному в со
ответствии с |
планом (рис. 58), где показывают все разбивочные |
оси, размеры |
элементов (фундаментов колонн, отдельных выступов |
и др.) и данные привязки элементов фундамента к разбивочным осям.
При постройке промышленных предприятий в качестве рабочих чертежей используют план фундаментов под оборудование, на ко тором изображено размещение всех отдельных малых фундаментов,
И* |
163 |