Геодезическое обеспечение строительства инженерных сооружений

Геодезическое обеспечение строительства инженерных сооружений

Классификация инженерных сооружений

По назначению: промышленные, гражданские, энергетические, оборонные, сельскохозяйственные, транспортные, атомные, специальные, гидротехнические.

По размерам и форме: точечные, линейные, площадные.

По конструкции: стержни, консоли, балки, плиты, фермы.

По методу монтажа: монолитные, мелкосборные, крупносборные, блочные.

По точности монтажа: технические (2-5 см), инженерные (менее 1 см), высокоточные (2-5 мм), прецезионные (менее 1 мм).

Этапы строительства

Изыскания – решение что строить (решение принимают по заказу).

А) Технико-экономические (ТЭО) – какую, где и когда окупится.

Б) Технические изыскания:

·  топографические (составление плана нужного масштаба);

·  геологические (определение степени агрессивности воды, несущей способности основания – кг/см²);

·  гидрологические (изучение режима открытых водоемов и рек, скорость течения, объем воды, расход, степень донных осадок; конечный результат зависит от того, что будет возводиться);

·  климатические (роза ветров, график хода среднегодовых температур, количество осадок на водосборную площадь) и др.

Проектирование

А) проектирование в 1 стадию (технорабочий проект);

Б) проектирование в 2 стадии (технический проект и рабочая документация).

На стадии технического проекта – принцип решения. Рабочие документы – детальная проработка принципиальных вопросов (смета изменяется только в сторону понижения). Строят по рабочему проекту.

Прецизионные объекты проектируются в три стадии: техническое проектирование, рабочая документация, специальная часть проекта (на места объекта требующих прецизионную точность).

Состав проекта

Генеральный план (горизонтальный, вертикальный, план и профили подземных коммуникаций); Архитектурно-строительная часть проекта (расчет консолей, балки, схемы монтажа); Организационно-экономическая часть (проект организации работ (ПОР) и сметы). Инженерная подготовка территории.

А) Оформление строительного паспорта (разрешение на строительство);

Б) Освоение территории (освобождение от ненужных объектов).

Нулевой цикл: объекты ниже условного нуля (отметка чистого пола первого этажа) и дороги.

Надземный цикл: выше чистого пола.

Благоустройство. Сдача объекта в эксплуатацию.

Краткие сведения об инженерных сооружениях.

Промышленные сооружения строятся в виде каркасной основы в виде металлических или железобетонных колон с модулем или шагом кратным трем.

В монолитных зданиях из армированного бетона каждая свая подписывается геодезистом и прорабом. Производится контроль опалубки.

Также сюда относятся плотины (арочные и гравитационные) – см. рисунок.

Мощность плотины:, где HQ – расход воды.

К прецизионным объектам относятся комплексы космической связи, ускорители и т. д. Так, в ускорители необходимо по окружности установить магниты с точность составляющей 40 мкр.

К линейным объектам относятся пять категорий автомобильных дорог и четыре категории железных дорог (отличие – в уклонах, радиусов поворота горизонтальных и вертикальных прямых).

К сооружениям относятся: автомобильные и железные дороги, а также транспортные тоннели.

 

Клотоида – переходные кривые, уравнения которых известны.

На поворотах устраиваются виражи – поперечные уклоны дороги на повороте (плавные).

1)

- уклон.

2)

3)

Метро.

 

Тоннель.

Пикет – стометровый отрезок.

Непр. Пикет – отличается от 100 метров на величину , где D – разность длин путей.

Габарит приближения составляет 10 см.

Проект производства геодезических работ (СНиП, ГАСК)

По смете ППГР на 17-этажный дом выделяется $1500. Участвуют: заказчик, генподрядчик, субподрядные организации, проектировщик.

Геодезические работы на стройплощадке

Включают следующие виды:

Разбивка пятна застройки – точки пересечения главных осей (осей симметрии – их две); Разбивка осей существующих подземных коммуникаций (должны быть обозначены на местности); Разбивка основных осей зданий (оси внешних стен зданий – 4 оси – обычно размер и форма); Разбивка контура будущих котлованов; Перенос основных осей и отметок на дно котлована; Исполнительная съемка нулевого цикла; Разбивка основных осей на исходном монтажном горизонте (уровне чистого пола); Перенос основных осей здания с исходного горизонта на каждый последующий; Исполнительные съемки каждого монтажного горизонта; Вертикальная планировка территории – разбивка проектных отметок (красных), разбивка осей улиц, проездов и т. д.; Разбивка осей новых подземных коммуникаций и их исполнительная съемка; Наблюдение за осадками здания (точка – 200 рублей).

По специальному указанию проектировщика наблюдения за осадками ведутся и в процессе строительства.

Через каждые 25% весовые нагрузки на основание.

Рабочие оси – те, которые не главные и основные.

Разбивка основных осей зданий

Различают два разных принципиальных подхода по выполнению данной разбивки:

1. От исходной геодезической основы на площадке (внешняя сеть площадки) выносят в натуру минимум две точки здания.

2. Одна точка здания выносится от исходной основы.

Второй способ точнее, так как влияние исходных данных и разбивочный угол меньше. В первом способе они скажутся на длине линий.

Детальная разбивка осей выполняется по строительной обноске.

 

Сплошная обноска. На нее выносят оси. Поперечные оси обозначают цифрами, продольные – буквами. Основные оси закрепляются на земле не менее чем двумя знаками с каждой стороны или ризками (на домах).

По гвоздям натягивают проволоку и по ней двигают отвес. Знаки закрепления основных осей выбирают со стройгенпланом.

Условия: «скамейка» должна быть параллельна основным осям; столбы должны быть равной высоты; обноска должна быть горизонтальна.

Длина 100 м, относительная погрешность 1/25000, шаг 6 м.

Обноска может быть не параллельна, негоризонтальная и непрямолинейна на 1/5000 (общая).

Перенос осей по вертикали на монтажные горизонты

Различают три способа выполнения этой работы:

1. Метод наклонного проектирования теодолитом. Зависит от горизонтирования теодолита. Выполняют при двух кругах. Условия: при передаче уровень должен быть примерно параллелен стене.

2. Способ вертикального проектирования.

3. Из линейных измерений (способ линейного треугольника).

С помощью нивелира добиваемся, чтобы .

Формула Хмелевского:

Вычисляем

Контроль:

Построение исходной геодезической основы на исходном монтажном горизонте (на уровне «0» отметки).

Два этапа:

Перенос точек сети со знаков закрепления осей на исходный монтажный горизонт. На рисунке – сеть микротрилатерации.

2. Измерения выполняются внутри между этими точками: точность 5 мм + точность за температуру. Для определения невязки делаем избыточное измерение.

По двум Δ считаем координаты вычисленной стороны, находим диагональ и сравниваем ее с измеренной (для сведения к линейной форме составления уравнений).

Площадная форма условного уравнения: .

из треугольника 124 – угловая форма.

- поправки в вычисленные углы.

После алгебраических преобразований: ,

где - коэффициенты, определяемые следующим образом:

Для Гаусса (1864 г):

: .

Формулы Буткевича:

Если привести подобные члены, получим следующий вид:

Условное уравнение: .

Заменяем поправки ошибками вычисленными допустимыми значениями невязки:

Так как измерения равноточные, то формула будет иметь вид:

Контрольная формула для вычисления коэффициентов А, В, С в каждом треугольнике: Aa – Bb – Cc = 0.

Точность вычисления угла α по теореме косинусов найдем из дифференцирования и после преобразования дифференциального уравнения получим формулу: .

В треугольниках типичной формы (прямоугольных, равнобедренных, равносторонних) все приведенные выше формулы упрощаются ввиду того что коэффициенты А, В, С становятся либо равными нулю, либо связаны с измеренной стороной.

1)

2)

Созданная на исходном монтажном горизонте сеть повторяется на каждом следующем монтажном горизонте, после переноса точек с исходного горизонта на этот горизонт.

После этого рассчитывают разворот сети и смещение ее центра тяжести относительно сети на исходный монтажный горизонт. Если эти величины значимы (превышают ошибки измерения), необходимо в координаты точек на данном монтажном горизонте ввести соответствующие элементы редукции.

f, d, l – средние значения из двух соответствующих измерений, округленные до 0,001.

Невязку округляем до 1-х доле секунды. Измерения считаем равноточными (см. практические занятия).

Центр тяжести вычисляется как среднее арифметическое из четырех координат. Затем вычисляем уклонения координат фигуры от координат центра тяжести: .

- сумма коэффициентов условных уравнений.

Формула для разворота исходного дирекционного угла:

;

Элементы редукции: , для Y аналогично.

Среднее смещение вычисляется как среднее арифметическое из суммы элементов редукции.

Оценка точности:

- среднее значение погрешностей, n – число измеренных сторон.