МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Кафедра «Изыскания и проектирование дорог»

Е. К. АТРОШКО, М. М. ИВАНОВА, В. Б. МАРЕНДИЧ

КУРС ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОДЕЗИИ

Учебно-методическое пособие для студентов

строительных специальностей БелГУТа

Ч а с т ь I

Одобрено методической комиссией факультета ПГС

Гомель 2010

УДК 528.48 (075.8)

ББК 26.12

А92

А в т о р ы: канд. техн. наук, доц. Е. К. Атрошко (предисловие, разд. 1–4, 8–11), канд. техн. наук, доц. М. М. Иванова (разд. 6), ст. преп. В. Б. Марендич (разд. 5).

Р е ц е н з е н т – зав. кафедрой «Строительство и эксплуатация дорог» канд. техн. наук, доц. П. В. Ковтун (УО «БелГУТ»).

Атрошко, Е.К.

А92 Курс инженерной геодезии : учеб.-метод. пособие для студентов строительных специальностей БелГУТа. В 2 ч. Ч. I / Е. К. Атрошко, М. М. Иванова, В. Б. Марендич ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2010. – 140 с.

ISBN 978-985-468-757-5 (ч. I)

Рассмотрены основные сведения по геодезии, топографические карты и планы, теория погрешностей измерений. Особое внимание уделено геодезическим приборам и измерениям, теодолитным съемкам местности.

Предназначено для студентов I курса строительных специальностей БелГУТа.

УДК 528.48 (075.8)

ББК 26.12

ISBN 978-985-468-757-5 (ч. I) © Атрошко Е. К., Иванова М. М.,

ISBN 978-985-468-756-8 Марендич В. Б., 2010

© Оформление. УО «БелГУТ», 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время в связи со значительным увеличением объемов строительства промышленных, гражданских и агропромышленных комплексов, созданием современных высотных и уникальных сооружений особую роль приобретают инженерно-геодезические работы, которые являются составной частью технологического процесса строительства. Поэтому хорошая геодезическая подготовка студентов строительных специальностей позволит повысить качество строительно-монтажных работ.

Инженер-строитель должен знать основные виды геодезических измерений, уметь работать на современных оптических и электронных геодезических приборах, выполнять топографические и исполнительные съемки и использовать их при изысканиях и строительстве инженерных сооружений.

Учебно-методическое пособие «Курс инженерной геодезии» разработано в соответствии с типовой и рабочей программами дисциплины «Инженерная геодезия» и предназначено для студентов строительных специальностей БелГУТа как дневной, так и заочной форм обучения, а также может быть использовано студентами других специальностей изучающих геодезию.

Пособие состоит из 2 частей. В первой части рассмотрены общие сведения по геодезии, которые включают понятие о форме и размерах Земли, системы координат и ориентирование направлений, топографические карты и планы, основы теории погрешностей, а также геодезические приборы, включая самые современные и методику измерений углов, расстояний, превышений и высот. Приведен раздел государственные опорные геодезические сети, их классификация, методы и схемы построения с использованием элементов спутниковых технологий. В заключение первой части рассмотрена глава «Теодолитная съемка местности», в которой приведены полевые и камеральные работы при проложении теодолитных ходов и построение планов теодолитной съемки.

Во второй части пособия изложены топографические съемки местности: тахеометрическая, мензульная, нивелирование поверхности и фототопографическая. Особое внимание уделено вопросам инженерно-геодезических работ при изысканиях, проектировании и строительстве дорог и других транспортных и промышленных сооружений.

Авторы выражают благодарность рецензенту заведующему кафедрой «Строительство и эксплуатация дорог» кандидату технических наук П. В. Ковтуну и ассистенту И. П. Драловой за помощь в подготовке и оформлении учебно-методического пособия.

1 Общие сведения по геодезии

1.1 Предмет и содержание геодезии

Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности. В переводе с греческого языка слово „геодезия“ означает землеразделение („гео“ – земля, „дезио“ – делить). Такое название вошло в науку, потому что первоначально геодезия применялась при размежевании (делении) участков обрабатываемой земли. Этот термин сохранился и до наших дней, несмотря на то, что современная геодезия использует результаты измерений при изучении формы и размеров Земли, для составления карт, планов и профилей земной поверхности, а также при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

В связи с этим современная геодезия делится на ряд самостоятельных н а у ч н ы х д и с ц и п л и н:

- высшую геодезию, занимающуюся изучением формы и размеров Земли, ее внешнего гравитационного поля и определением положения отдельных точек на земной поверхности, составляющих государственную геодезическую сеть;

- картографию, изучающую методы составления и издания карт для территории земной поверхности свыше 20 километров с учетом кривизны Земли;

- топографию, изучающую способы составления топографических планов для небольших участков земной поверхности (менее 20 километров) без учета кривизны Земли;

- фотограмметрию, изучающую способы составления карт и планов на основе фотоснимков местности;

- космическую геодезию, определяющую местоположение искусственных спутников Земли для изображения ее поверхности с помощью глобальных навигационных систем;

- морскую (подводную) геодезию, изучающую морское дно и береговую линию морей, океанов и водоемов;

- инженерную (прикладную) геодезию, которая изучает геодезические работы при изысканиях, строительстве и эксплуатации сооружений, а также монтаже технологического оборудования и наблюдениями за деформациями инженерных объектов. Специальный вид инженерно-геодезических работ под землей (в метро, тоннелях, шахтах и т. д.) называется маркшейдерией.

2. Инженерная геодезия и ее задачи при изысканиях,

строительстве и эксплуатации сооружений

Инженерная геодезия изучает методы геодезического обеспечения при разработке проектов, строительстве и эксплуатации различных сооружений.

Основными видами инженерно-геодезических работ являются топографо-геодезические изыскания, инженерно-геодезическое проектирование, геодезические разбивочные работы, выверка конструкций и агрегатов, исполнительные съемки, наблюдения за деформациями и осадками сооружений. Каждый из этих видов работ связан с определенным этапом инженерно-строительного процесса и отличается решаемыми задачами и точностью измерений.

Топографо-геодезические изыскания включают:

- создание обоснования и топографическую съемку строительных площадок;

- трассирование линейных инженерных сооружений (железных и автомобильных дорог, линий электропередач, связи, водоснабжения и канализации, теплотрассы, газопроводов и др.)

- геодезическую привязку геологических выработок, гидрометрические работы для проектирования мостов и привязку точек геофизической разведки.

Топографо-геодезические изыскания служат основой для проектирования инженерных сооружений. Широкое развитие получают методы аэроизысканий и космической съемки с искусственных спутников Земли.

Инженерно-геодезическое проектирование входит в комплекс проектирования сооружений и включает:

- составление для проектирования сооружений топографических материалов в необходимых масштабах (планов, карт, профилей и цифровых моделей местности);

- геодезическую подготовку проекта для перенесения его в натуру, проектирование разбивочных работ;

- решение задач горизонтальной и вертикальной планировки, подсчет площадей затопления и объемов водохранилищ.

Геодезические разбивочные работы являются основным видом при перенесении проектов в натуру. В состав разбивочных работ входят:

- построение разбивочной основы в виде строительной сетки или других построений;

- вынесение в натуру главных и основных осей сооружений;

- детальная разбивка сооружений;

- исполнительные съемки.

Установка в проектное положение конструкций и оборудования и их выверка. Этот вид работ предполагает установку и выверку конструкций в плане, по высоте и вертикали и является наиболее точным видом инженерно-геодезических работ, использующим специальные приборы и методы измерений.

Наблюдения за деформациями сооружений включают:

- измерение осадок оснований и фундаментов;

- определение плановых смещений сооружений;

- определение кренов высотных зданий, башен, дымовых труб и др.

Наблюдения за деформациями сооружений преследуют как научные цели (обоснование правильности теоретических расчетов устойчивости сооружений), так и производственно-технические (нормальная эксплуатация сооружений и принятие мер при выявлении недопустимых величин деформаций).

В современных условиях роль инженерной геодезии резко возрастает. Механизация высотного строительства и автоматизация технологического производства требуют значительного повышения точности геодезических измерений, поэтому дальнейшей задачей развития инженерно-геодезических работ является внедрение высокоточных электронных и лазерных приборов для точной установки и выверки конструкций, а также применение современных фотограмметрических методов и приборов космической съемки для определения динамических процессов и автоматизации обработки результатов измерений.