Лекции по геоработам

Проектирование участков графическим методом и его точность

При этом методе положение границ проектных участков определяют по результатам графических измерений линий (отрезков) на плане. В зависимости от требований, предъявляемых к направлению границ, проектирование графическим способом ведут, как правило, треугольником или трапецией.

1. Проектирование треугольником.

Условие: проектная граница должна проходить через С.

– задана.

Контроль: вычисление площади через две разные высоты и стороны.

2. Проектирование трапецией.

Условие: линия MN параллельна CB.

Действия выполняются в следующем порядке:

Затем вычисляем первое значение h1 по формуле;

Для уточнения значения средней линии, откладываем на перпендикуляре к ВС

отрезок и измеряем новое значение средней линии S2;

Вычисляем значение высоты h2;

После этого h2 можно принять за окончательное значение, если выполнено

Если это условие не выполняется, то производим следующие приближения. Окончательное значение h откладываем на перпендикуляр к BC и проводим проектную границу MN параллельно BC. В этом случае проектные отрезки BМ и CN графически измеряем на плане.

Точность графического способа

Рассмотрим на примере треугольника

При проектировании трапецией на точность определения проектных отрезков влияют следующие погрешности:

В этом случае общая погрешность определения проектных отрезков образуется из четырёх погрешностей отдельных действий при проектировании.

√

√

Погрешность проектирования трапеции грубее, чем треугольника.

Проектирование участков механическим способом и его точность

Участки проектируют последовательными приближениями в сочетании с графическим способом до тех пор, пока величина недостающей или излишней площади не будет превышать величины допустимой погрешности определения площади.

Точность проектирования складывается из погрешностей определения площади планиметром предварительно выбранного участка.

Кривую можно принять за катет, т.к. площадь планиметром измеряется неточно.

√

Лекция №7 – Геодезические разбивочные работы Подготовка данных для выноса в натуру

Комплекс геодезических работ, выполняемых с целью определения на местности положения проектируемых объектов (земельных участков, сооружений, дорог и т.д.), называется геодезическими разбивочными работами (ГРР) или перенесением проекта на местность.

21

ГРР при кадастровых и землеустроительных действиях заключаются в определении на местности положения характерных поворотных точек границ земельного участка при переносе его в натуру и межевании земель.

На стадии технического проектирования выполняется подготовка разбивочных данных для выноса проекта на местность. Под разбивочными данными понимают угловые и линейные величины, которые необходимо отложить (построить) на местности, чтобы найти и закрепить характерные точки проектируемого объекта.

Разбивочный процесс при перенесении проекта на местность предусматривает:

Сохранение предусмотренных в проекте геометрических размеров объектов (длины, ширины);

Сохранение взаимного расположения в плане и по высоте характерных точек и их частей;

Сохранение предусмотренных проектом прямолинейности или углов излома границ объекта, радиусов поворотов улиц и т.д.;

Обеспечение необходимых уклонов для правильного функционирования дорог, улиц, подземных инженерных сетей.

Взависимости от требуемой точности выноса в натуру характерных точек объекта, наличия приборов, расположения исходных геодезических пунктов, устанавливают методы геодезических работ.

Проектные точки переносят в натуру от пунктов имеющейся или специально построенной в районе работ геодезической сети.

Способ перенесения в натуру проектных точек выбирают при геодезической подготовке данных, чаще всего применяют способ полярных координат, прямоугольных координат (перпендикуляров), способ построения теодолитного (полигонометрического) хода и реже – способ засечек.

В процессе разбивочных работ производятся разнообразные геодезические измерения, в том числе свойственные только разбивочным работам:

Построение проектного горизонтального угла;

Построение проектной длины линии;

Построение наклонного направления (плоскости);

Построение проектной высоты.

Необходимые разбивочные элементы могут быть получены следующими методами:

Графическим;

Аналитическим;

Графо-аналитическим.

22

Графический метод состоит в непосредственном измерении по проектному плану при помощи измерителя, масштабной линейки и транспортира необходимых элементов.

Точность измерения углов на плане 5-7’, в масштабе плана.

Аналитический метод – необходимые для разбивки линейные и угловые элементы определяются путем аналитических расчетов. Такой расчет ведут по координатам пунктов разбивочно-геодезической сети и координатам проектных точек, известных из материалов топосъёмки или из специальных ходов, прокладываемых для этих целей.

Графо-аналитический метод – координаты выносимых на местность проектных точек определяются на плане. А угловые и линейные разбивочные данные получают из аналитических расчетов (ОГЗ). При этом необходимо понимать, что топографическая основа может иметь деформацию бумаги, на которой вычерчен план, поэтому при определении координат на плане необходимо использовать формулы:

Сумма вторых слагаемых представляет собой коэффициент деформации бумаги.

Дальнейшую подготовку данных выполняют аналогично рассмотренным ранее методам.

Перед полевыми работами составляется разбивочный чертёж. Он является техническим документом (как абрис в теодолитной и тахеометрической съёмках). Чертёж прикладывается к техническому отчету и свидетельствует о порядке выполнения полевых работ. Его составляют на копии проектного плана или на схематическом чертеже, на котором показывают все необходимые для перенесения проекта в натуру линейные и угловые величины. А именно:

Пункты геодезического обоснования, которые используются при перенесении;

Проектируемые объекты и их характерные поворотные точки;

Величины проектных углов и линий, которые нужно построить на местности;

Номера или названия объектов;

Контуры имеющейся ситуации, помогающие ориентироваться на местности и необходимые для контрольных измерений;

Показывают стрелками направление движения в процессе полевых работ.

Все проектные элементы показывают обычно красным цветом. Запись расстояний и углов выполняется таким образом, чтобы любому исполнителю была понятна технология выполнения работ.

23

Методы построения на местности разбивочных элементов

Геодезические разбивочные работы сводятся к фиксации на местности проектных точек, которые определяют конфигурацию участка, сооружения, при этом используются известные в геодезии приёмы определения положения точек контуров ситуации относительно пунктов и линий геодезической сети.

Полярный метод

Положение проектной точки К определяется относительно исходных точек разбивочной сети А и В по проектным (разбивочным) элементам βпроект и

Sпроект. В зависимости от того, какой из методов был применен при подготовке разбивочных данных, погрешность положения точки К будет различной. При этом методе будет два источника погрешностей:

o Погрешность подготовки данных; o Погрешность полевых измерений.

Для расчета погрешности воспользуемся исходной функцией зависимости координат (положения) точки К, координат точки А и измеренных величин.

Подбирают так, чтобы угловые m были примерно равны линейным.

√

м

√ √

24

( )

√

√√

При аналитическом способе подготовки данных будет только один источник погрешностей, т.е. погрешность полевых измерений.

√

При графическом способе подготовки данных дважды используем формулу:

погрешности полевого этапа (применяемых приборов).

Метод перпендикуляров.

Створно-линейный способ

√

;

Угловая засечка

Этот способ может выполняться одновременно двумя теодолитами или последовательно одним.

В первом случае, построив угол β1 и β2 , перемещают по команде наблюдателя визирную цель до тех пор, пока она не займет положение на линиях визирования обоих теодолитов.

25

Во втором случае, построив β1, отмечают точками х1 х2 направление визирной оси. Построив β2 так же отмечают направление визирной оси точками х3 х4. Затем, натянув между точками проволоку или леску, в месте пересечения получают искомую точку К.

√

Способ линейной засечки

После определения S их откладывают на местности от известных точек и в пересечении дуг получают определяемую точку. Способ применим, когда S меньше длины мерного прибора.

√

Для контроля от основания АВ откладывают дополнительно третье расстояние S3 (для определения положения точки, от которой откладывается S3, определяют расстояния от неё до точек А и В).

Угол δ не должен быть очень острым или тупым, треугольник должен быть близок к равностороннему.

Расчет допустимой невязки в проектном теодолитном ходе

(∑ )

Эта формула используется для определения СКП положения конечного пункта хода, когда выполнено уравнивание. Если используют

непосредственно измеренные углы, то применима формула для неуравненных углов:

(∑ )

Величина погрешности взаимного положения начальной и конечной точек проектного хода зависит от длины ранее проложенного хода связывающего эти точки.

Суммарная погрешность:

√

Поправка в положение точек:

26

Лекция №8 – Принципы проектирования и расчет точности опорных геодезических сетей

Опорные геодезические сети развиваются, как правило, в несколько ступеней (этапов). При этом основу любого геодезического построения составляют требования к точности выполнения работ на отдельных этапах. В зависимости от назначения и площади участка при проектировании инженерно-геодезических сетей решают следующие задачи:

Установление исходных требований к точности построения сетей;

Определение количества ступеней (этапов) развития сети;

Выбор метода построения сети для каждой ступени;

Установление требуемой точности отдельных видов измерений на каждой ступени построения сетей.

Поэтому существует понятие об общей (окончательной) погрешности и погрешности на каждой ступени. При одноступенчатом построении общая и поэтапная погрешности совпадают. При многоступенчатом построении, под окончательной погрешностью подразумевают погрешность определения положения точки съемочного обоснования.

Поэтапная погрешность является частью окончательной погрешности. Как правило, в техническом задании на выполнение геодезических работ или в нормативных документах приводится погрешность, допустимая на последнем этапе работ. Обычно при расчете точности построения планового обоснования в качестве окончательной принимают СКП положения точки в середине съемочного хода. Её рассчитывают по формуле:

М – знаменатель численного масштаба.

Допустим, опорная сеть строится в n ступеней, тогда окончательная допустимая погрешность будет складываться из погрешностей n ступеней:

Из практических соображений ставится условие, чтобы для каждой последующей ступени развития сети погрешности предыдущей можно было считать пренебрежительно малыми. Такое условие выполнимо, если погрешности каждой предыдущей ступени будут в k раз меньше погрешности последующей, т.е.:

;

27

Тогда, с учетом этого:

,

где k – коэффициент обеспечения точности, показывающий во сколько раз погрешность исходных данных должна быть меньше погрешностей измерений на данной ступени, чтобы ею можно было пренебречь.

√

Привязка к пунктам геодезической сети.

Привязка к пунктам опорной сети имеет целью:

Получить возможность вести с заданной точностью предстоящие геодезические работы в системе координат исходных опорных пунктов;

Осуществить контроль выполнения работ.

Варианты привязки:

Замкнутый ход

Вариант практически бесконтрольный, поэтому дополнительно привязываются к ещё одному пункту.

Через препятствие (река)

Если исходные пункты недоступны, можно определить координаты начальной станции обратной угловой засечкой. Вариант привязки конечного пункта – к знаку, снесённому на землю.

Также используются методы построения висячего теодолитного хода, прямой засечки, выполняется привязка к стенным знакам и т.д.

Геодезическая сеть на строительной площадке

На площадке с прямоугольной застройкой, где главные оси всех подземных и надземных сооружений размещаются в основном в двух взаимно перпендикулярных направлениях, применяют в качестве геодезической опорной сети строительную геодезическую сетку (СГС).

28

СГС представляет собой закрепленную на местности систему прямоугольных координат.

Проект строительной сетки предусматривает создание на местности опорных геодезических пунктов, равномерно покрывающих территорию строительства и расположенных в вершинах квадратов или прямоугольников. Строительная сетка проектируется на генеральном плане так, чтобы ее линии были параллельны основным осям сооружений или проездам. Длины сторон основных квадратов или прямоугольников сетки составляют 100-200 м. Вершины основных фигур располагают и закрепляют вне зон земляных работ, чтобы они сохранились на весь период строительства.

За начало частной прямоугольной системы координат строительной сетки принимают пункт сетки, расположенный в юго-западном углу стройплощадки. Это позволяет избежать отрицательных значений координат. От этого начала вычисляют координаты других углов сетки. Часто координаты обозначают А1, А2, В1, В2 и т.д.

Вынос в натуру строительной сетки выполняют в несколько этапов. Первоначально выносят исходное направление. На одной из линий выбирают, как правило, 3 точки, координаты которых определяют графически, используя координаты пунктов плановой геодезической основы или проектного теодолитного хода, решают обратные геодезические задачи и вычислят полярные координаты выбранных точек. После закрепления выбранных точек, составляющих исходное направление, на местности строят сетку при помощи теодолита и мерного прибора. Так как координаты выбранных точек исходного направления определялись по генеральному плану графически, то точность их выноса в натуру составит около 0,2-0,3 мм на плане. Но это не играет существенной роли, так как на эту величину сместится весь комплекс проектируемых сооружений.

От вынесенного и закрепленного в натуре исходного направления выполняют детальную разбивку строительной сетки осевым способом или способом редуцирования.

При осевом способе разбивки строительную сетку сразу строят на местности с расчетной точностью путем точного отложения проектных элементов, что требует больших трудозатрат, и выполняют в редких случаях.

Наиболее часто применяют способ редуцирования, при котором сетку сначала строят с точностью обычного теодолитного хода и закрепляют вершины фигур временными знаками (относительная погрешность теодолитного хода 1/1000-1/3000). По временным точкам прокладывают ходы первого, второго порядка и т.д. (для этого наиболее эффективным методом является полигонометрия). Т.к. первоначальная разбивка строительной сетки производилась с точностью порядка 1/2000, то после уравнивания координаты

пунктов сетки будут отличаться от их проектных значений. Чтобы найти на местности проектное положение вершин строительной сетки, выполняют редуцирование. По фактическим и проектным координатам, путем решения обратных геодезических задач,

29