Билет№1. 1.Предмет и задачи курса инженерной геодезии, ее связь с другими научными дисциплинами….Роль инженерной геодезии в развитии народного хозяйства страны .

Прикладная геодезия изучает методы топографо-геодезических изысканий и вынесения в натуру проектов сооружении. Для современных сложных сооружений требуются разносто­ронние геодезические данные:1)астрономо-геодезические координаты и высоты пунк­тов опорных сетей; азимуты направлений;2)гравиметрические-высокоточная гравиметрическая съемка площадок; 3)топографические и фотограмметрические -карты раз­личных масштабов; фотокарты и фотопланы, ландшафтные па­норамы;4)инженерно-геодезические- крупномасштабные планы площадок; продольные профили трасс и рек; элементы кри­вых; геодезическая привязка геологических выработок и гидро­метрических створов.В прикладной геодезии используют методы измерений и способы математической обработки результатов, а также при­боры, принятые для развития государственной геодезической основы и топографических съемок. Составными частями прикладной геодезии являются: 1)топографо-геодезические изыскания площадок и трасс

2)инженерно-геодезическое проектирование сооружений.3)геодезические разбивочные работы.4)геодезическая выверка конструкций и технологического оборудования 5)наблюдения за деформациями сооружений и их основаниями.Каждая из этих частей связана с определенными этапами инженерно-строительного процесса и отличается решаемыми задачами и точностью измерений.Топографо-геодезические изыскания —наиболее известный вид работ. Он включает построение на площадке плановых и высотных опорных сетей; крупномасштабную топо­графическую съемку площадок; трассирование линейных соору­жений; геодезическую привязку геологических выработок. Инженерно-геодезическое проектирование входит в комплекс работ по разработке проекта сооружения и состоит из составления топографической основы в виде пла­нов и профилей в необходимых масштабах; разработки гене­ральных планов сооружений; геодезической подготовки про­екта для вынесения его в натуру, решения задач горизон­тальной и вертикальной планировки, подсчета площадей и объемов и др. Разбивка сооружений является основным видом геодезических работ при вынесении проекта в натуру. Как пра­вило, этот вид работ требует более высокой точности геодези­ческой основы и более тщательных геодезических измерений, чем съемочные работы. В состав разбивочных работ входят построение разбивочной основы в виде триангуляции, полигонометрии, строительной сетки, трилатерации; вынесение в натуру от разбивочной основы главных осей сооружений, детальная разбивка для строительства фундаментов, подземных коммуникаций, зданий.Геодезическая выверка конструкции и технологического оборудования, выполняемая в плане, по высоте и по вертикали, является наиболее точным видом инженерно-геодезических работ. Наблюдения за деформациями сооружений выполняются высокоточными геодезическими методами-это измерение осадок оснований и фундаментов, установление кренов зданий. Основными научно-техническими задачами прикладной геодезии являются:1) создание научно обоснованных схем и программ оптимaльныx геодезических построений для основных типов инженерных сооружений.2)разработка наиболее эффективных методов и геодезических приборов для изыскания, разбивки и выверки инженерных сооружений, основанных на новейших достижениях науки и техники.3) обобщение отечественного и зарубежного опыта геодезических работ, накопленного при возведении крупных инженерных сооружений.

…... Курс прикладной геодезии базируется на теоретических и практических положениях геодезии, высшей геодезии, фотограмметрии.Инженерно геодезические работы связаны с астроно­мией гравиметрией, картографией. Знание основ этих пред­метов имеет важное значение для формирования профиля специалиста. Важное значение имеет изучение основ инженер­ной геологии и гидрологии, технологии строительства и проек­тирования сооружений, которые образуют единый ком­плекс.В современных условиях роль инженерной геодезии в научных исследованиях и строительном производстве резко возрастает. Из-за многоэтажного строительства и автоматизация технологического производства требуют значительного повышения точности геодезических измерений. Создание огромного числа различных уникальных соружений вызывает необходимость применения особо точных геодезических приборов, обеспечивающих измерения с точностью в десятые и сотые доли миллиметра.Широкое применение получают аэроизыскания линейных сооружений……Большую группу специализированных крупномасштабных съемок составляют инженерно-топографические съёмки, выполняемые для целей проектирования, строительства и технической эксплуатации инженерных сооружении, в процессе которых создается топографическая основа проектирования в виде планов и профилей, а также определяются координаты, высоты, уклоны и другие данные, необходимые для аналитических расчетов.

В зависимости от назначения различают изыскательские планы, снимаемые при изысканиях ,для выбора оптимального

варианта трассы или строительной площадки и для детального проектирования сооружений; исполнительные планы, составляемые в процессе строительства для контроля соответствия построенного сооружения проекту; инвентаризационные планы, создаваемые при эксплуатации зданий, сооружений и подземных коммуникаций для их учета и технического обслуживания. крупномасштабные съёмкивыполняются стереотопографическим и комбинированным методами, а также наземными

:тахеометрическими, мензульными, а на застроенных территориях -теодолитный и нивелирование поверхности. В последние годы для проектирования сооружений с использованием электронных вычислительных машин местность представляют массивом аналитических координат и отметок характерных точек ситуации и рельефа в виде так называемых цифровых моделей местности, создаваемых на основе стереофотограмметрических, картографических или полевых топографических измерений.

…… Современные дорожные магистрали с их большими скоро­стями движения требуют тщательного соблюдения при строи­тельстве и эксплуатации расчетных геометрических параметров. Для контроля выполнения этих требований, а также с целью расширения движения и реконструкции дорог приходится про­изводить периодические геодезические съемки транспортных уз­лов, станций, магистралей. Чтобы иметь сопоставимые резуль­таты измерений и съемок, эти работы должны выполняться в единой системе координат и высот.

Отсюда возникает необходимость иметь вдоль дорожных ма­гистралей постоянное геодезическое обоснование надлежащей точности и плотности. Такое обоснование следует развивать в пе­риод предпостроечных изысканий в виде теодолитно-нивелир­ных ходов повышенной точности.

I. Рекогносцировочные допроектиые изыскания для технико-экономического обоснования проекта.

II. Детальные проектные изыскания для разработки технического проекта дороги и всех сооружении на ней.

III. Предпостроечные изыскания для составления рабочих чертежей.

Билет№2.1.Жизненный цикл инженерного сооружения. Основные виды инженерно-геодезических работ. Особенности инженерно-геодезических работ.2. Крупномасштабные инженерно-топографические съемки. Постоянное съемочное обоснование.

Жизненный цикл инженерных сооружений.

проектирование	строительство	эксплуатация
1.технико-экономическое обоснование(тэо). 2.технический проект. 3.рабочие чертежи	1.рытьё котлована 2.забивка свай, сооружение ф-та. 3.строительно монтажные работы (СМР)	1.Определение осадок и деформаций сооружений. 2.Реконструкция в процессе ср-ва.

Состав инженерно геодезического обеспечения.

1.Обеспечение обзорно-топогр-ми картами. 2.Обеспечение топокартами и планами. 3.Обеспечение топопланами, геод-я привязка.

1.вынесение осей сооружения. 2.детальная разбивка ф-та. 3.детальная разбивка блоков колонн. 4.Обеспечение верт-но гор-й плоскости частей оборудования.

1.геод –методы наблюдений за осадками и деформациями. 2.геод-е обеспечение реконструкций.

Особенности инженерно-геодезических работ.

1.топографо-геодезические изыскания

-создание планового и высотного обоснования

-выполнение инж-но геод-1 съёмки

2.трассирование линейных сооружений

3.геодезическая привязка горных выработок.

Инженерно–геодезическое проектирование входит в основной комплекс проектирования инженерных сооружений:

1.составление топопланов необходимых масштабов,профилей.

2.геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру,проектирование разбивочных работ.

3.решение задач гор-й и верт-ной планировки,подсчёт объёмов водохранилищ.

Разбивочные работы:

1.построение разбивочной основы в виде сетей полиг-ии,триан-ии, и в виде геод-х строит-х сеток.

2.вынесение в натуру главных и основных осей,детальная разбивка соор-я.

3. Исполнительные съёмки.

Установка в проектное положение конструкций и оборудования и выверка их в плане по высоте.

Наблюдение за деформацией инж-х соор-й:

-наблюдение за осадками оснований и фундамента

-определение плановых смещений инж-го соор-я

(по горизонтали), когда соор-е построено на склоне.

-определение крена инж-го соор-я.

….....Большую группу специализированных крупномасштабных съемок составляют инженерно-топографические съёмки, выполняемые для целей проектирования, строительства и технической эксплуатации инженерных сооружении, в процессе которых создается топографическая основа проектирования в виде планов и профилей, а также определяются координаты, высоты, уклоны и другие данные, необходимые для аналитических расчетов.

В зависимости от назначения различают изыскательские планы, снимаемые при изысканиях ,для выбора оптимального

варианта трассы или строительной площадки и для детального проектирования сооружений; исполнительные планы, составляемые в процессе строительства для контроля соответствия построенного сооружения проекту; инвентаризационные планы, создаваемые при эксплуатации зданий, сооружений и подземных коммуникаций для их учета и технического обслуживания. крупномасштабные съёмкивыполняются стереотопографическим и комбинированным методами, а также наземными

:тахеометрическими,мензульными, а на застроенных территориях -теодолитный и нивелирование поверхности. В последние годы для проектирования сооружений с исполь зованием электронных вычислительных машин местность представляют массивом аналитических координат и отметок характерных точек ситуации и рельефа в виде так называемых цифровых моделей местности, создаваемых на основе стереофотограмметрических, картографических или полевых топографических измерений.

…… Современные дорожные магистрали с их большими скоро­стями движения требуют тщательного соблюдения при строи­тельстве и эксплуатации расчетных геометрических параметров. Для контроля выполнения этих требований, а также с целью

Билет№3.1.Назначение и виды плановых инженерно-геодезических сетей, отличие их от государственных геодезических сетей.2.Методы поиска подземных коммуникаций.

Инженерно геодезические плановые и высотные сети создаются на территориях городов, крупных промышленных, энергетических, горнодобывающих объектов и служат геодезической основой для выполнения комплекса проектно изыскательских и строительных работ. Планово-инженерно-геодезические сети формируются в виде триангуляционных, полигонометрических, линейно-угловых, трилатерационных (измеряются только стороны) построений и геодезических строительных сеток спутниковыми методами.Требования к точности и плотности пунктов очень разнообразны.Это разнообразие обуславливается большим разнообразием задач, которые решаются при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. ИГС строятся на обеспечении точности съёмок масштаба 1:500-1:1000. Выноса проекта на местность(разбивочные работы) и нормальной эксплуатации сооружений.При построении игс ипользуются пункты ГГС. Создание ГГС от общего к частному I-II-III-IVсети сгущения.

Эти классы отличаются точностью измерения углов и линий и длинами сторон. Точность государственных сетей рассчитана на обеспечение съёмочных работ в единой системе координат до масштаба 1:2000(начиная от1:1000000).При расчётах точности ГГС различают 2 основных варианта:

1)Требования к точности разбивочных работ 1-го порядка с точностью съёмочного обоснования. В этом случае сеть создаётся по принципу от общего к частному. В этом случае выполняется жёсткая привязка сторон младших сетей к сторонам старших сетей.

2) Требования к точности разбивочных работ выше требований к точности съёмочного обоснования,содаются локальные игс. В этом случае пункты ГГС используются только для передачи ориентирного направления на одну из сторон локальной сети.На территории городов не строятся специальные сети, строятся гос-е сети по спец-му плану с уменьшением длин сторон. Сети создаются с учетом требований точности М 1:500 и точности выполнения массовых инженерно геодезических работ. Вид и конфигурация геодезических плановых сетей зависят от размеров и формы территории города. В городах, вытяну-, тых вдоль реки или линии железной дороги, триангуляцию "2 и 3 классов проектируют в виде одинарной или сдвоенной цепи треугольников, В городах невытянутой формы основной фигурой триангуляционных построений является центральная система. Отличие планово-инженерных от государственных сетей это уменьшение расстояний между реперами, уменьшение длин сторон и следовательно повышение точности, при этом методика нивелирования сохраняется....трассоискатель.

Назначение локальных инженерно-геодезических сетей - развиваются в отдельных районах при недостаточной плотности пунктов ГГС для обоснования съемок масштаба 1:5000 и крупнее, а также при городском промышленном и транспортном строительстве.

Для построения в натуре проектного угла от некоторого твердого направления к отсчету по лимбу при визировании по этому направлению прибавляют величину проектного угла. Алидаду устанавливают на полученный отсчет и в створе визирной оси теодолита на соответствующем расстоянии фиксируют на местности точку. Такое же лостроение выполняют при другом положении вертикального круга, получая на местности вторую точку. Из двух точек берут среднюю, принимая построенный угол за проектный. При необходимости повышения точности угол измеряют несколькими приемами, определяя его более точную величину. Взяв разность между проектным значением и измеренным, находят поправку, которую вводят путем отложения линейного отрезка х, вычисленного по формуле:

где 1 - расстояние от пункта до средней точки.

Для контроля построенный проектный угол измеряют и записывают в журнал.

Для построения на местности проектной линии от твердой точки откладывают в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. На местности откладывают и закрепляют некоторые проектные расстояния. Находят линейную поправку, которые и откладывают от конечной точки отрезка. Для контроля построенную линию с поправкой измеряют.

4

1.1 Триангуляция

Триангуляция – построение на местности примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряются горизонтальные углы и длина стороны одного треугольника. Триангуляционные сети в инженерно – геодезических работах используются в качестве основы для топографических съемок и разбивочных работ, а также для наблюдений за деформациями сооружений.

При развитии инженерно – геодезических сетей методом триангуляции наиболее типичными построениями являются цепи треугольников (для линейно протяженных объектов), центральные системы (для городских и промышленных территории), геодезические четырехугольники (для мостовых и гидротехнических сооружений), вставки пунктов в треугольники и небольшие сети из этих же фигур. Но возможны и комбинированные построения. В сетях триангуляции треугольники стараются проектировать близкими к равносторонним, в особых случаях острые углы допускаются до 20˚, а тупые – до 140˚. В свободных сетях для контроля масштаба сети необходимо иметь не более 2-х непосредственно измеренных базисных сторон. Решая последовательно треугольники от начальной стороны I-II (рисунок 1), находим все стороны системы треугольников. Если для точки I даны координаты х и у и дирекционный угол α˚ направления I-II, то из вычислений получаем дирекционные углы направлений всех сторон треугольников и координаты их вершин II, III, IV, V,…, называемых геодезическими пунктами или более конкретно пунктами триангуляции. Непосредственно измеряемая сторона I-II называются базисной стороной, а точка I, для которой задаются координаты и азимут стороны, - исходным пунктом триангуляции.

Рисунок 1 -Триангуляция и трилатерация

Таблица 1 – Основные характеристики триангуляционных сетей

Показатели	1 класс	2 класс	3 класс	4 класс
Длина звена триангуляции	200	-	-	-
Средняя длина стороны треугольника	20-25	7-20	5-8	2-5
Относительная ошибка выходной стороны
Приблизительная относительная ошибка стороны в слабом месте
Минимальное значение угла треугольника	40˚	20˚	20˚	20˚
Средняя квадратическая ошибка угла	±0,7´´	±1´´	±1,5´´	±2´´

1.2 Трилатерация

Трилатерация – построение на местности примыкающих друг к другу треугольников и измерение длин всех их сторон. Сети трилатерации, создаваемые для решения инженерно – геодезических задач, часто строят в виде свободных сетей, состоящих из отдельных типовых фигур: геодезических четырехугольников, центральных систем или комбинаций с треугольниками. Решаются треугольники по формулам тригонометрии, находятся углы треугольников аналогично вычислениям элементов системы треугольников на рисунке 1. Широкое распространение сети трилатерации получили при строительстве высокоэтажных зданий, дымовых труб, атомных электростанции.

1.3 Полигонометрия

Полигонометрия – построение на местности системы ломаных разомкнутых и замкнутых линий и измерений длин d отдельных отрезков, образующих ломаную линию, и горизонтальных углов поворота β между смежными сторонами (рисунок 2). В методе полигонометрии все элементы построения измеряются непосредственно, а дирекционные углы α и координаты вершин углов поворота определяются на тех же основаниях, что и в методе триангуляции. Метод полигонометрии в общем случае предусматривает выделение через несколько сторон хода некоторых главных пунктов, между которыми углы измеряются с более высокой точностью; в этом случае определение координат хода производится с меньшими погрешностями.

Рисунок 2 – Полигонометрия

Таблица 2 – Основные характеристики полигонометрических сетей

Показатели	4 класс	1 разряд	2 разряд
Предельная длина хода, км: Отдельного Между исходной и узловой точками Между узловыми точками	15 10 7	5 3 2	3 3 1,5
Длина стороны хода, км: Максимальная Минимальная Среднерасчетная	2,0 0,25 0,5	0,8 0,12 0,3	0,35 0,08 0,2
Число сторон в ходе	≤15	≤15	≤15
Относительная ошибка хода	≤1:25000	≤1:10000	≤1:5000
Среднеквадратическая ошибка измеренного угла	≤3″	≤5″	≤10″

1.1 Триангуляция

Триангуляция – построение на местности примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряются горизонтальные углы и длина стороны одного треугольника. Триангуляционные сети в инженерно – геодезических работах используются в качестве основы для топографических съемок и разбивочных работ, а также для наблюдений за деформациями сооружений.

При развитии инженерно – геодезических сетей методом триангуляции наиболее типичными построениями являются цепи треугольников (для линейно протяженных объектов), центральные системы (для городских и промышленных территории), геодезические четырехугольники (для мостовых и гидротехнических сооружений), вставки пунктов в треугольники и небольшие сети из этих же фигур. Но возможны и комбинированные построения. В сетях триангуляции треугольники стараются проектировать близкими к равносторонним, в особых случаях острые углы допускаются до 20˚, а тупые – до 140˚. В свободных сетях для контроля масштаба сети необходимо иметь не более 2-х непосредственно измеренных базисных сторон. Решая последовательно треугольники от начальной стороны I-II (рисунок 1), находим все стороны системы треугольников. Если для точки I даны координаты х и у и дирекционный угол α˚ направления I-II, то из вычислений получаем дирекционные углы направлений всех сторон треугольников и координаты их вершин II, III, IV, V,…, называемых геодезическими пунктами или более конкретно пунктами триангуляции. Непосредственно измеряемая сторона I-II называются базисной стороной, а точка I, для которой задаются координаты и азимут стороны, - исходным пунктом триангуляции.

Рисунок 1 -Триангуляция и трилатерация

Таблица 1 – Основные характеристики триангуляционных сетей

Показатели	1 класс	2 класс	3 класс	4 класс
Длина звена триангуляции	200	-	-	-
Средняя длина стороны треугольника	20-25	7-20	5-8	2-5
Относительная ошибка выходной стороны
Приблизительная относительная ошибка стороны в слабом месте
Минимальное значение угла треугольника	40˚	20˚	20˚	20˚
Средняя квадратическая ошибка угла	±0,7´´	±1´´	±1,5´´	±2´´