Тема № 39 Тахеометрическая съемка.

Тахеометрическая съемка представляет собой контурно-высотную съемку, в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Она выполняется для создания планов небольших участков местности в крупных масштабах. Особенно выгодно применять для съемки узких полос местности при изыскании трасс железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и т.п.

В переводе с греческого «тахеометрия» означает «быстрое измерение». Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки в плане и по высоте определяется при одном наведении прибора на рейку, установленную в этой точке. Обычно при тахеометрической съемке используют технические теодолиты.

Сущность тахеометрической съемки заключается в определении пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол - вертикального круга теодолита, расстояние до точки D - дальномером. Т.о. плановое положение определяется полярным способом, при этом линия приводится к горизонту по формуле , а превышения точки - методом тригонометрического нивелирования по формуле + i - v, где i - высота инструмента, а v - высота наведения. При выполнении работ по возможности стараются чтобы высота наведения совпадала с высотой инструмента.

При измерениях делают зарисовки местности (абрисы) с указанием положения снимаемых точек.

Преимущество тахеометрической съемки в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем, что позволяет сократить сроки составления плана. Основным недостатком является то, что план составляется в камеральных условиях только на основании результатов полевых измерений и зарисовок, при этом нельзя выявить ошибки, допущенные при полевых работах.

Тема № 40 Работа на станции тахеометрической съемки.

Работа по тахеометрической съемке проводится с точек съемочного обоснования, т.е. точек с известными координатами и высотой.

На точку устанавливается теодолит и приводится в рабочее положение. Выбирается начальное направление и прибор ориентируется, т.е. совмещают нуль горизонтального круга с некоторым направлением. В качестве начального направления обычно выбираются направления на предыдущую или последующую точку съемочного обоснования.

Перед началом работы проводят все поверки, а также определяют место нуля вертикального круга дважды: перед началом работы и после её окончания. Если съемка ведется несколько дней, то определение места нуля проводится ежедневно утром и вечером.

До начала съемки выбирают точки (их называют пикетные точки), по которым будет производиться съемка. Взаимное расположение точек зарисовывается на абрисы в произвольном масштабе с показом ситуации на данном участке.

Тахеометрическая съемка производится только при одном положении горизонтального круга.

Перед началом измерений на станции измеряют высоту инструмента и записывают ее в журнал. Затем на выбранную пикетную точку устанавливают рейку и снимают отсчеты по дальномеру, горизонтальному и вертикальному кругам, кроме того определяют высоту наведения на рейке. Чтобы не вносить поправку в полученное превышение, стараются производить измерения так, чтобы высота инструмента совпадала с высотой наведения.

В зависимости от того при каком круге производились измерения вычисляем угол наклона по одной из формул: . По вычисленному углу наклона и измеренному расстоянию до точки вычисляют горизонтальное проложение линии и превышение, и, зная отметку станции, определяют отметку точки.

На основании полученных результатов строим план участка в выбранном масштабе.

Тема № 41 Нивелирование поверхности.

Нивелирование поверхности - это высотная съемка, применяемая для получения высот точек на открытой местности со слабовыраженным рельефом способом геометрического нивелирования. На местности строится сеть точек, подлежащих съемке. Наибольшее распространение в строительной практике получило нивелирование по квадратам. На местности строится сетка квадратов, вершины которых закрепляются колышками. В зависимости от назначения стороны квадратов могут быть длиной от 10 м до 100 м.

Чтобы отличить точки друг от друга, проводят их нумерацию. По горизонтали обозначаются цифрами от 1 и далее слева направо, а по вертикали - русскими буквами сверху вниз.

Если размеры участка небольшие (около 300х300м) то по возможности съемка производится с одной точки. Одну из вершин с помощью хода привязывают к реперу, а отметки других определяют через горизонт инструмента. Измерения проводят только по черной стороне рейки

При значительных размерах участка внутри сетки квадратов прокладывают замкнутый нивелирный ход.

В качестве точек хода обычно используют вершины сетки квадратов. Одну из точек хода также привязывают к реперу. Нивелирование проводится также, но вся сетка разбивается на несколько участков.

После вычисления отметок всех вершин можно построить план участка, на котором будет изображен рельеф местности с помощью горизонталей. Высота сечения рельефа обычно выбирается заранее, что позволяет предварительно определить точность измерений и выбрать размер квадратов.

Построение горизонталей осуществляется методом интерполирования. Т.е. определяются точки пересечения горизонталей со сторонами и диагоналями квадратов. Затем равных высот точки последовательно соединяют плавной кривой.

Обычно нивелирование поверхности проводится при изыскании, проектировании и строительстве сооружений площадного типа: аэродромов, площадок под промышленное и гражданское строительство и т.п.

Рис. 49. План нивелирования по квадратам.

Тема № 42 Другие виды съемок.

Топографический план местности может быть получен также в результате мензульной съемки. Отличие ее от тахеометрической заключается в том, что рисовка плана осуществляется непосредственно в полевых условиях. Заранее подготовленный планшет с нанесенной геодезической основой устанавливают, как и теодолит, на штативе над станцией. Роль подвижной части теодолита выполняет специальный прибор кипрегель. С его помощью осуществляется визирование на реечные точки, измеряют расстояния и вертикальные углы. Ситуация и горизонтали рисуются на станции.

Преимуществом мензульной съемки является возможность постоянного контроля при рисовке ситуации и рельефа. К недостаткам следует отнести громоздкость комплекта, большое время полевых работ, зависимость от погодных условий. Поэтому в инженерных работах мензульная съемка используется редко.

Наиболее перспективным видом съемки является фотосъемка. Различают наземную и аэрофотосъемку, в зависимости от того, где установлен фотоприбор на земле или летательном аппарате.

Процессом создания планов и карт по фотоснимкам занимается наука фотограмметрия. Для создания пространственной модели местности необходимо иметь два фотоснимка одного и того же участка, полученных из разных точек. Такая пара снимков называется стереопарой, а расстояние между точками фотографирования - базисом.

Высокая оперативность аэрофотосъемки и возможность обработки материалов в стационарных условиях делают этот метод все более применимым в инженерной практике.

Тема № 43 Картограмма земляных работ.

Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данного сооружения, называется вертикальной планировкой. Проект вертикальной планировки является составной частью генплана строительства, в его разработке важное место занимают геодезические расчеты.

В зависимости от условий эксплуатации возводимых сооружений различают случаи вертикальной планировки под горизонтальную и наклонную площадку. Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности масштаба 1:500-1:1000, полученные в результате нивелирования по квадратам.

П.43.1. Вертикальная планировка под горизонтальную площадку.

Обычно данная вертикальная планировка предусматривает соблюдение нулевого баланса земляных работ, т.е. равенство объемов насыпи и выемки(хотя нередки случаи планировки площадки под заранее заданную проектную высоту).Для решения задачи используют фактические отметки вершин квадратов.

Для выполнения условия нулевого баланса земляных работ необходимо создать горизонтальную площадку с проектной отметкой

Н_пр=

где - сумма отметок входящих в один квадрат, - суммы отметок вершин входящих в два, три и четыре квадрата соответственно, n - число квадратов.

По проектной отметке Н_пр и значениям фактических отметок вычисляют рабочие отметки, как разность проектной отметки и отметки земли. Рабочие отметки с их знаками(h⁺ -насыпь, h^- - выемка) выписывают на сторожках, забитых в вершинах квадратов.

П. 43.2. Вертикальная планировка под наклонную площадку.

Проектирование площадок по заданному уклону производят обычно при вертикальной планировке внутри квартальных территорий, при строительстве наклонных площадок под технологическое оборудование и т.п. Исходными данными являются фактические отметки вершин квадратов, проектная отметка опорной точки и проектные уклоны по взаимно перпендикулярным сторонам квадратов от этой точки i₁ и i₂.

Связь между проектными отметками точек наклонной проектной плоскости и опорной точки М в общем случае вычисляется по формуле

Н_п=Н_М+ i₁S₁ + i₂S₂

где S₁,S₂ - расстояния по сторонам квадратов от опорной до искомой точки. По проектным и исходным отметкам вычисляют рабочие отметки для каждого квадрата.

Квадраты сетки имеющие в своих вершинах рабочие отметки одного знака, называются однородными, а если разных - переходными или смешанными. С помощью интерполирования определяют местоположение линии нулевых работ, разделяющую насыпь и выемку.

Окончательным документом вертикальной планировки является картограмма земляных работ, в которой указывается вся необходимая информация: фактические отметки, рабочие отметки, положение линии нулевых работ, объемы насыпи и выемки, а также баланс объемов.

Тема № 44 Основные и детальные разбивочные работы в строительстве.

К геодезическим разбивочным работам на строительной площадке относят:

1. Вынос в натуру красных линий или осей улиц (проездов).

2. Вынос главных, основных и вспомогательных осей зданий и сооружений.

3. Вынос геодезической строительной сетки.

4. Вынос главных осей подземных инженерных коммуникаций и сооружений.

Основными данными для выноса в натуру основных элементов является генеральный план строительной площадки, пункты геодезической плановой и высотной основы, координаты главных точек зданий, сооружений и коммуникаций, принятые за основные при разработке проектной документации.

Вынос в натуру проектов планировки и застройки городов, поселков, промышленных и сельскохозяйственных объектов строительства относятся к основным геодезическим разбивочным работам. Они выполняются от пунктов геодезической плановой и высотной основы, построенной в виде строительной сетки. Геодезическая основа может быть построена методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии или их сочетаниями. Для строительства отдельных зданий и сооружений создание основы в виде строительной сетки экономически нецелесообразно. В этом случае рекомендуется выносить в натуру главные и основные оси зданий и сооружений непосредственно от пунктов триангуляции или полигонометрии. Основные геодезические разбивочные работы ведутся как правило в подготовительный период строительства.

Определение: Главные оси – это взаимноперпендикулярные линии, являющиеся осями симметрии зданий и сооружений.

Основные оси – это взаимноперпендикулярные линии, определяющие внешние контуры зданий и сооружений.

Главные и основные оси зданий и сооружений определяют геометрическое положение объекта в пространстве, заданное прямоугольными координатами в проектной документации.

Главные и основные оси являются исходными для выполнения детальных разбивочных работ, поэтому их называют главными и основными разбивочными осями.

Все остальные виды осей - пролетные, межсекционные и т.п. называются вспомогательными.

Геодезические работы, выполняемые на местности для определения планового и высотного положения характерных точек строящегося объекта, называются разбивкой сооружения или перенесением проекта в натуру.

Для переноса проекта инженерного сооружения в натуру составляются разбивочные чертежи, на которых указываются все необходимые данные: координаты, отметки, расстояния, уклоны, элементы угловых и линейных построений.

Геодезическая подготовка исходных данных может выполняться несколькими способами:

1.Графический способ состоит в определении разбивочных данных (координат, расстояний, углов и отметок) непосредственно по плану. Длины линейных отрезков определяют циркулем-измерителем и масштабной линейкой, углы - топографическим транспортиром. Этот метод применяется когда не требуется высокая точность.

2.Аналитический метод состоит в аналитическом определении координат, расстояний и направлений. Данный способ наиболее точный, но очень трудоемкий.

Рис. 50. Графо - аналитический способ подготовки исходных данных.

3 .Графо – аналитический (комбинированный) метод является более оперативным и в то же время в большинстве случаев обеспечивает достаточную точность, поэтому часто используется в строительстве. При данном способе координаты выносимых точек определяют графически с генплана застройки, координаты опорной сети выбирают из ведомостей и каталогов. Дирекционные углы и расстояния определяют по формулам обратной геодезической засечки в следующем порядке:

а) Для снижения погрешностей за счет деформации бумаги координаты определяют следующим образом. Через точку А проводят линии параллельные осям координат и с помощью циркуля и поперечного масштаба определяют отрезки ,по ним определяют координаты точки А.

Х_А=,

где S - теоретическая длина квадрата километровой сетки, - координаты юго-западного угла квадрата, в котором находится точка А. Аналогично точка В и так далее.

б) По найденным координатам решаем обратную геодезическую задачу и получаем и d.

в)Вычисляем привязочные углы и расстояния.

Тема № 45 Строительная сетка

Опорная геодезическая сеть для выполнения разбивочных работ и исполнительных съемок возводимых сооружений на промплощадках создается в виде строительной координатной сетки, которая представляет собой сеть квадратов или прямоугольников со сторонами от 10 до 200 м. Вершины квадратов служат опорными пунктами. Размеры сетки зависят от характера рельефа местности, необходимой точности работ, назначения и размеров строящихся объектов. Пункты сетки закрепляют надежными центрами в местах, где их сохранность будет обеспечена на весь период строительства.

Проект строительной сетки составляют по генплану в условной системе координат при выполнении следующих условий:

1. Стороны сетки должны быть параллельны главным осям сооружений

2. Чтобы сохранилась взаимная видимость пунктов сетки при строительстве зданий и сооружений.

3. Чтобы земляные работы не приводили к нарушению заложенных пунктов.

Затем составляют в масштабе генплана план строительной сетки, который является рабочим документом для перенесения сетки на местность. Расчет данных и построение сетки производится в следующем порядке:

1. По координатам исходного пункта I и проектной точки сетки А определяют ,d_IА, разбивочный угол

2. На местности, отложив при точке I угол и отложив расстояние d_IA, закрепляют временным знаком точку А.

1. По координатам точек А и В вычисляют дирекционный угол и длину d_AB и разбивочный угол . Отложив при точке А привязочный угол и расстояние отмечают на местности точку В, положение которой контролируется от других твердых точек.

2. Последовательно устанавливают теодолит в точках А и В , строят перпендикуляры AC и BD. Определяют положение угловых точек С и D. По периметру ABCDA мерными приборами откладывают длины сторон квадратов (прямоугольников) и колышками отмечают положение пунктов сетки по внешним границам.

3. По методу створов с пунктов внешнего контура определяют положение заполняющих пунктов.

4. Прокладывают полигонометрические ходы 1 разряда, связывающие точки сетки с пунктами геодезической основы. В результате вычислений получают исполнительные координаты точек в системе координат сетки.

5. Выполняют редуцирование (т.е. корректировку) пунктов строительной сетки, для чего вычисляют отклонения исполнительных координат точек от их проектных значений. Вносят соответствующие коррективы в местоположение точек, закрепляют их на местности и проводят контрольные измерения.

6. Высотное обоснование создается прокладыванием нивелирного хода 3 класса по периметру и 4 класса внутри площадки.

Строительная сетка как геодезическая основа для разбивки сооружений имеет ряд преимуществ:

1. Простота и удобство вычислений при выполнении разбивочных работ и их контроля.

2. Обеспечение равномерной точности разбивок по всей территории строительной площадки.

3. Рис. 52. Строительная сетка.

   Возможность использования пунктов в качестве геодезического обоснования съемок в процессе строительства и эксплуатации, а также для наблюдений за деформациями объектов.

Тема № 46 Элементы геодезических разбивочных работ.

Геодезические разбивочные работы состоят из построения на местности проектных углов, расстояний, точек с проектными отметками, линий и плоскостей с проектными уклонами.

П. 46.1 Построение проектного угла.

Проектный угол дважды откладывается от исходного направления с помощью теодолита при круге право и при круге лево, отмечают на местности точки С₁ и С₂.

Из-за ошибок прибора эти точки обычно не совпадают. Разделив расстояние С₁С₂ пополам, закрепляют на местности точку С.

Отложенный угол АВС= будет отличаться от проектного значения не более чем на величину точности прибора.

П. 46 .2 Построение линии заданной длины.

Для построения на местности проектной линии от исходной точки в заданном направлении следует отложить расстояние D, горизонтальное проложение d, которого равно проектному. Поэтому в проектное расстояние вводят поправки за наклон линии, температуру измерений и компарирование, т.е. D = d + .

Поправка за наклон всегда вводится со знаком плюс. Если можно определить отмеки концов линии, то поправка за наклон определится по формуле , где h - превышение между точками, d - горизонтальное проложение линии.

При откладывании проектной линии на местности все поправки имеют знаки, обратные знакам поправок при измерениях линий.

Так же как и при измерении длины линии для сохранения направления (обычно оно задается теодолитом) линия провешивается, т.е. на концах линии устанавливаются вешки.

П. 46.3 Построение точки с заданной отметкой.

Эта задача встречается очень часто при высотных разбивках и выполняется с помощью нивелира и рейки.

Рис. 54. Схема выноса точки с проектной отметкой.

Пусть в т. В необходимо забить колышек так, чтобы его торец был на

проектной отметке Н_пр в т. А находится репер R_p. Нивелир устанавливают

примерно посередине между точкой и репером. По рейке установленной на репере берут отсчет а и вычисляют горизонт прибора ГП=H_R+а. Затем вычисляют искомый отсчет по рейке b = ГП - Н_пр . Тогда наблюдая в нивелир на точку В, забивают колышек до тех пор, пока отсчет на рейке не станет равным b. Для контроля измерения повторяют.

П. 46.4 Построение линии заданного уклона.

Эту задачу можно выполнить двумя способами: с помощью нивелира и с помощью теодолита. При небольшом уклоне решается несколько раз задача предыдущего пункта.

При значительных уклонах используют теодолит. Теодолит устанавливают в начальной точке и устанавливают на вертикальном круге отсчет соответствующий проектному углу наклона. В конечной точке забивают колышек до тех пор, пока на рейке, стоящей на колышке, отсчет не станет равным высоте теодолита. При больших длинах линий с заданным уклоном в створе линии разбивают ряд промежуточных точек.

При высотных разбивках для земляных работ детальное построение проектной линии выполняют с помощью визирок, представляющих собой деревянные бруски с поперечной планкой. Высота визирок должна быть одинакова. Две постоянные визирки устанавливают в начальной и конечной точках. Визируя по верхним граням, получим визирный луч заданного уклона. Устанавливая ходовую визирку в промежуточных точках, забивают колья так, чтобы верхний обрез ходовой визирки совпадал с линией визирования.

Плоскость заданного уклона строится аналогичным образом, только линии заданного уклона откладывают в нескольких направлениях.

Тема № 47 Способы разбивки сооружений.

В зависимости от условий местности размеров и типа сооружений, вида геодезической основы и требуемой точности перенесение проектных линий и точек может быть выполнено разными способами.

П. 47.1 Способ прямоугольных координат.

x

На плане, опустив перпендикуляры из проектных точек на линию АВ, соединяющую два опорных пункта. Определяют прямоугольные координаты в условной системе. На местности с помощью мерной ленты и теодолита по створу линии АВ находят точки С и D. Отложив в этих точках углы 90^о и, отложив ординаты, получим искомые точки.

Рис. 55. Способ прямоугольных координат.

y

Этот способ удобно применять в условиях слабопересеченной местности. Для уменьшения ошибок необходимо тщательно центрировать теодолит над точкой и по возможности выбирать линию АВ как можно ближе к выносимым точкам.

П. 47. 2 Способ полярных координат.

По известным координатам двух точек (исходной и выносимой) решаем обратную геодезическую задачу и определяем полярные координаты выносимой точки угол и расстояние.

Рис. 56. Способ полярных координат.

На местности в исходной точке устанавливается теодолит, откладывают от некоторого заранее известного направления привязочный угол и мерной лентой откладывают расстояние. При больших расстояниях линию предварительно провешивают.

Обычно этот метод применяется в открытой местности, удобной для линейных измерений.

П. 47 .3 Способ угловых засечек.

Применяют при разбивке сооружений на пересеченной местности, когда измерение расстояний затруднительно.

Рис. 57. Способ угловых засечек.

Из двукратного решения обратной геодезической задачи для двух опорных точек и выносимой точки определяем привязочные углы. В опорные точки устанавливают теодолит и откладывают угол. На пересечении полученных направлений закрепляем точку. Из условия равенства треугольников определяемая точка получается однозначно. Для контроля полевых работ измеряют угол γ при выносимой точке.

П. 47. 4 Способ линейных засечек.

S₁

S₂

Способ линейных засечек во многом похож на метод угловых засечек, но в нем используются расстояния между точками.

Рис. 58. Способ линейных засечек.

b

Существенным ограничением данного способа является то, что расстояние до выносимой точки не должно превышать длины мерного прибора.

П. 47. 5 Способ створов.

Обычно применяется при наличии координатной строительной сетки и на плане и на местности.

На плане определяют расстояния по сторонам сетки. Затем на местности откладывают эти расстояния на соответствующих сторонах. На пересечениях линий визирования находим положение выносимых точек.

Рис. 59. Способ створов.

П. 47. 6 Способ разбивки от местных предметов.

Этот способ применяется на частично застроенных территориях при перенесении в натуру осей и точек вспомогательных и временных сооружений. При разбивке от местных предметов используют все вышеуказанные способы. Исходные данные снимаются с плана, так как при этом способе разбивок обычно не требуется высокая точность.

Тема № 48 Изыскания инженерных сооружений.

Инженерные сооружения по назначению делят на промышленные, жилищно-гражданские, дорожно-транспортые, гидротехнические, сельскохозяйственные.

По форме и размерам их можно разделить на сооружения площадного типа, линейные и точечные.

В зависимости от точности исполнения в процессе строительства инженерные сооружения можно разделить на три группы:

1. Сооружения технической точности, при строительстве которых ошибки возведения 10 мм и выше

2. Сооружения повышенной точности, ошибки порядка 2-10 мм

3. Сооружения прецезионной точности, ошибки при строительстве в пределах 0.2-1 мм

Вышеуказанные разделения определяют объем, точность и организацию геодезических работ при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

Различают два вида инженерно-геодезических изысканий: полевые и камеральные. И разделяют на два этапа: предварительные и окончательные.

Предварительные изыскания производятся для выбора наиболее оптимального варианта из 2-3 альтернатив.

Окончательные изыскания проводятся для составления технического проекта.

Тема № 49 Предварительные изыскания.

Определение Воздушной линией называется прямая, соединяющая начальную и конечную точку.

После выбора начального и конечного пунктов приступают к изысканиям кратчайшей трассы (например трубопровода), которая удовлетворяла бы всем техническим условиям и требовала бы минимальных затрат на строительство.

Первоначальную трассу проектируют на карте масштаба 1:25000. Если карты устарели, то проводят маршрутную аэросъемку того же масштаба. При этом стремятся приблизить трассу к существующим железным и автомобильным дорогам, линиям электропередач, чтобы использовать их при строительстве.

Затем при полевых изысканиях обследуют местность, уточняют положение трассы в натуре и закрепляют основные точки. При этом стремятся располагать трассу вдоль участков со спокойным рельефом и грунтами, легко поддающимся разработке. Следует избегать пересечений с большими лесными массивами, болотами и т.п.

По мере обследования трассы уточняют ее положение на карте масштаба 1:50000 или 1:100000 и согласовывают с местными организациями. Таких альтернативных вариантов должно быть не менее 2-3. Из них выбирают лучший.

Тема № 50 Окончательные изыскания.

Окончательные изыскания включают в себя следующие виды работ по утвержденному варианту:

1. Трассирование

2. Техническое нивелирование

3. Съемка площадок и пересечений.

Определение: Трассой называется ось проектируемого сооружения, обозначенная на местности или нанесенная на топографическую карту.

Основными элементами трассы являются профиль и план. План - проекция трассы на горизонтальную плоскость. Профиль - вертикальный разрез земной поверхности по проектируемой линии. Комплекс геодезических работ по изысканию трассы на местности называется трассированием.

В подготовительный период окончательных изысканий изучают материалы предварительных изысканий. По этим материалам составляют схему расположения трассы, направление и длину прямолинейных участков, аналитические координаты для перенесения на местность вершин углов поворота и т.п.

Определение: Углом поворота трассы считается угол между продолжением предыдущего направления и новым направлением.

В процессе полевых изысканий на основании проекта трассы определяют на местности положение вершин углов поворота путем промеров от местных предметов или по направлению прямолинейных участков и проектным расстояниям между вершинами углов поворота.

Рис. 60. Схема разбивки сооружений:

а – схема разбивки кривой в главных точках;

б – пикетажное обозначение главных точек кривой.

По закрепленным на местности точкам поворота прокладывают теодолитный ход, который в данном случае называется магистральным. Теодолитный ход привязывают к геодезическим пунктам. Таким образом определяется плановое положение трассы (т.е. определяются координаты вершин).

Если необходимо сгладить углы поворота, то обычно в угол вписывают или круговую или клотоидную кривую. Наиболее часто вписывают круговые кривые. По величине угла поворота и по выбранному радиусу вычисляют элементы круговой кривой.

Тангенс - расстояние от вершины угла до начала или конца закругления

Кривая - длина кривой

Биссектриса - расстояние от вершины угла до середины кривой

Домер - укорочение трассы, т.к. движение будет осуществляться по кривой. Здесь R- радиус кривой, - угол поворота.

При проектировании трассы различают:

1. Трассирование по высотным параметрам, когда главное внимание уделяется обеспечению допустимых уклонов - самотечные трубопроводы.

2. Трассирование по азимутальным параметрам, когда уклоны мало влияют на проектирование трассы - напорные трубопроводы.

Для составления профиля трассы производится техническое нивелирование, при котором проводится:

1. Разбивка пикетажа и поперечников.

2. Разбивка площадок и пересечений для проектирования на них насосных станций, дюкеров, эстакад и т.п.

3. Техническое нивелирование (продольное и поперечников).

Тема № 51 Строительство подземных трубопроводов.

Для составления трассы подземного трубопровода необходимы топопланы масштаба 1:10000 - 1:2000 с высотой сечения рельефа не более 1м. Площадки под насосные станции, очистные сооружения, компрессорные станции, кустовые базы сжиженных газов и т.п. снимаются в масштабе 1:500-1:1000 с высотой сечения рельефа 0.5м.

Вдоль выбранного направления трубопровода выполняют геометрическое нивелирование не ниже 4 класса по пикетажу и проводят съемку ситуации в масштабе 1:500-1:2000 полосы шириной 50-100м по обе стороны от оси трассы. Также производится съемка переходов через железные и шоссейные дороги, водные препятствия и линии электропередач.

По результатам нивелирования составляют профиль трассы трубопровода в масштабах: горизонтальный 1:500-1:2000, вертикальный 1:50-1:200. Он является основой для рабочей документации.

Одним из главных требований предъявляемых к геодезическим разбивкам подземных трубопроводов, является строгое обеспечение нормативных расстояний между их осями и близлежащими зданиями, сооружениями и подземными сетями как в плане так и по высоте.

Например для подземного газопровода должны выполняться следующие требования: расстояния между другими подземными сетями должны быть не менее

Водопровод Канализация Газопровод Теплосеть

План (м) 1 1 0.5 2

Высота (м) 0.15 0. 15 0.15 0.2

Основными точками трассы подлежащими разбивке и закреплению на местности являются: места примыкания к существующим и проектируемым зданиям, центры колодцев и камер, точки изменения уклонов трубопроводов, вершины углов поворота трассы и точки ее пересечения с другими коммуникациями. На прямых участках трубопровода его ось закрепляется не реже чем через 100-150м.

Закрепленные точки привязывают к створным знакам, расположенным вне зоны земляных работ. В условиях города вынос трасс подземных сетей в натуру проектируется от существующих зданий и сооружений, в местах новой застройки от красных линий. На незастроенной территории разбивка трассы осуществляется от пунктов опорной геодезической сети.

Тема № 52 Геодезические работы при прокладке подземных трубопроводов.

Наиболее распространенным способом прокладки подземных инженерных сетей является открытый способ, при нем трубы укладываются в траншеи.

Для геодезического обслуживания земляных работ вдоль вынесенной в натуру оси трубопровода через каждые 5-20 м забиваются колья. Над центрами колодцев и камер, а также в местах изменения уклонов оси трубопроводов делают деревянные обноски, на которые теодолитом выносят ось трассы и закрепляют гвоздем. Между гвоздями соседних обносок натягивают струну-причалку. Прикрепляя к ней отвесы, контролируют плановое положение оси трассы в процессе строительства.

Для разбивки дна траншеи по заданному уклону постоянными и ходовой визирками. Предварительно от рабочих реперов, установленных на трассе через каждые 200 м, определяют отметки каждой обноски, затем к обноскам прибивают постоянные визирки высотой l_о

l_o= l - (Н_об - Н_Д) где l - высота ходовой визирки, а Н_Д - проектная отметка дна траншеи.

Если верхние грани постоянной и ходовой визирки будут в одной наклонной плоскости, то пятка ходовой визирки будет на линии проектного уклона. Применение визирок обеспечивает необходимую точность высотной разбивки осей напорных трубопроводов, а также самотечных при уклонах больше чем 0.003. При меньших уклонахнеобходимо применять геометрическое или гидростатическое нивелирование.

При укладке трубопроводов в защитные конструкции геодезические работы существенно упрощаются и состоят из выверки планового и высотного положения днища, а также вертикальности и сносности монтируемых на них панелей. Отклонение отметок днища не должны отличаться от проектных более чем на 10 мм.

Высокие требования предъявляется к работе землеройных машин при прокладке трубопроводов, так как даже небольшие отклонения от требования проекта могут привести к серьезным проблемам в дальнейшем. При отклонении в направлении - дополнительные изгибы, что приводит к излишним напряжениям в металле, сложности в последующей укладке других коммуникаций. При отклонениях по высоте - при увеличении глубины - дополнительные затраты на подсыпку грунта, что ведет к уменьшению прочности основания. При малой глубине - при прокладке под проезжей частью перекрытия могут не выдержать нагрузки, при большой глубине промерзания возможно перемерзание трубопровода.

Тема № 53 Исполнительная съемка подземных коммуникаций.

Исполнительная съемка подземных коммуникаций производится в процессе строительства в открытых траншеях и котлованах до засыпки их грунтом и является более точной и более простой, чем съемка существующих коммуникаций.

Для всех видов инженерных сетей, подлежащих исполнительной съемке, определяют плановое положение створных точек оси коммуникации через каждые 50 м на прямолинейных участках, углов поворота, главных точек кривых, колодцев и камер, точек вводов и выводов у наружных стен зданий, мест ответвления от магистральной коммуникации, точек пересечения с другими коммуникациями. При вертикальной съемке определяют отметки тех же точек, отметки мест изломов и изгибов в плане и по высоте, мест изменений уклонов и сечений коммуникации, а для колодцев и камер - отметки дна, обечайки, люков и верха труб.

Есть также специфические узлы для съемок у различных видов сетей.

Для определения планового положения подземных трубопроводов теодолитные ходы прокладывают по дну траншеи.

Результатом исполнительной съемки является исполнительный чертеж, который включает в себя:

1. Топографический план в масштабе 1:500.

2. Продольный профиль по оси сооружения

3. Планы и разрезы колодцев и камер.

4. Эскиз поперечных сечений коллекторов и каналов с указанием диаметров расположенных в них труб.

5. Каталог координат выходов и углов поворота коммуникаций.

Список литературы:

Основная литература:

1. Поклад, Г. Г. Геодезия / Г. Г. Поклад, С. П. Гринев. – М.: Академический проспект, 2007. – 592 с.

Дополнительная литература:

1. Федотов, Г. А. Инженерная геодезия / Г. А. Федотов. – М.: Высшая школа, 2002. – 464 с.

2. Инженерная геодезия: учебник для вузов / Е. Б. Клюшин, М. И. Киселев, Д. Ш. Михеев [и др.]; под ред. Д. Ш. Михеева. – М.: Высшая школа, 2000. – 464 с.

3. Куштин, И. Ф. Инженерная геодезия / И. Ф. Куштин. – Ростов н/Д.: Феникс, 2002. – 416 с.