Раздел 1. Общие сведения по геодезии.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Основными направлениями развития народного хозяйства Республики Беларусь предусмотрено повышение уровня индустриализации капитального строительства и превращение его в единый процесс возведения объектов из элементов заводского изготовления.

Для выполнения этой задачи разрабатываются и внедряются более совершенные методы геодезического обслуживания строительства зданий и сооружений, повышены требования к точности и методике геодезических измерений, пересмотрены и дополнены допуски на строительно-монтажные работы.

Программа предмета «Геодезия» предусматривает изучение основ геодезии, геодезических инструментов, геодезических измерений и разбивочных работ, осуществляемых при возведении зданий и сооружений.

В результате теоретического курса, выполнения практических задач и прохождения полевой практики, на основании общеобразовательного стандарта учащийся должен:

Знать на уровне представления:

Ø организацию государственной геодезической сети;

Ø организацию геодезического обеспечения строительно - монтажных работ;

Знать на уровне понимания:

Ø требования нормативно-технических документов по геодезическому обеспечению строительства;

Ø методы геодезических измерений и разбивочных работ;

Ø правила работы с геодезическими приборами и инструментами;

Уметь:

Ø применять инструктивно-нормативную документацию по геодезической службе в строительстве;

Ø пользоваться геодезическими приборами и инструментами;

Ø выполнять геодезические разбивочные работы;

Ø использовать различные методы и способы геодезических измерений в зависимости от характера строительства объекта и требований к точности геометрических параметров;

Ø осуществлять геодезический контроль качества производства строительно-монтажных работ;

Ø соблюдать правила безопасности при выполнении геодезических работ.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Особенностью изучаемого предмета является его прикладной характер, поэтому учебным планом предусмотрено время на прохождение в период лабораторно-экзаменационной сессии геодезической практики, которая является продолжением изучения курса предмета. На практике будет отработано умение правильно и быстро выполнять поверки инструментов, приводить их в рабочее положение, качественно измерять углы и превышения. Для лучшего усвоения предмета необходимо также ознакомиться в ближайшем строительно-монтажном управлении (СМУ) с планами строительных участков, разбивочными и исполнительными чертежами.

Рекомендуется следующий порядок самостоятельной работы над учебным материалом:

Ø ознакомление по программе с содержанием каждой темы;

Ø изучение и конспектирование указанной в программе литературы;

Ø выполнение контрольной работы, состоящей из двух задач:

1. вычисление координат плановых точек, построение плана в масштабе 1:500 и привязка здания к плановым точкам полярным способом;

2. вертикальная планировка строительного участка с составлением картограммы земляных работ, подсчет объемов земляных работ и вертикальная привязка здания на плане с горизонталями.

В период лабораторно-экзаменационной сессии учащийся выполняет практические работы, предусмотренные программой.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Основные

1.Нестеренок В.Ф., Нестеренок А.С. Позняк. - Мн.: Университетское, 2001.

2.Глотов Г.Ф. Геодезия. - М.: Стройиздат, 1979.

3.Григоренко А.Г., Киселев М.И. Инженерная геодезия. - М.: Высшая школа, 1983.

4.Фельдман В. Д., Михелев Д. III. Основы инженерной геодезии..- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988.

Дополнительные

5.Геодезические работы в строительстве. Справочник строителя / В.Н.Ганьшин, Б.И.Коськов, Л.С. Хренов и др.; Под ред В.И. Ганьшина. - 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Стройиздат,1984.

6.Кулешов Д. А., Стрельников Г.Е., Резенцев Г.Е. Инженерная геодезия – М.: Картгеоцентр; Геодезиздат, 1996.

7.СНиП 3.01.03.84. Пособие по производству геодезических работ в строительстве. - М.: 1985.

8.СНиП 3.01.03.84. Правила производства и приемки работ. Геодезические работы в строительстве. - М.: 1985.

9.Строительные нормы по инженерным изысканиям для строительства БНБ1, 02.01-96.- Мн.: 1996.

10.СНБ 1.02.01-96. Инженерные изыскания для строительства.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Введение.

Понятие о геодезии. Применение геодезии в строительстве. Краткие сведения о развитии геодезии и ее современном научно-техническом состоянии.

Единицы мер, используемых в геодезии. Понятие о геометрических моделях Земли (геоид, общеземной эллипсоид, земной шар, их размеры), об учете кривизны Земли при геодезических измерениях и о размерах участков, принимаемых плоскими. Метод горизонтальной проекции. Географические (глобальные) координаты. Системы плоских координат (прямоугольные - местные и зональные, полярные). Высотные координаты.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр.4-15].

Изыскания для строительства

Тема 2.1. Измерение углов

Горизонтальные и вертикальные углы. Общая схема теодолита. Устройство основных частей теодолита, их назначение. Отсчетные микроскопы — штриховой и шкаловой. Эксцентриситет алидады. Классификация теодолитов по точности. Технические теодолиты. Основные геометрические оси теодолита. Полевые поверки и юстировки теодолитов. Измерение горизонтальных углов способами отдельного угла и круговых приемов. Меры по уменьшению погрешностей угловых измерений. Измерение вертикальных углов. Юстировка места нуля вертикального круга. Правила обращения с геодезическими приборами.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр. 61-90].

Тема 2.4. Плановое съемочное обоснование. Теодолитная съемка.

Назначение планового съемочного обоснования, его виды. Теодолитные ходы. Обработка результатов измерения длины сторон и углов. Вычисление и уравнивание приращений координат. Вычисление координат вершин теодолитного хода. Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации. Составление контурного топографического плана.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр.148-151].

Тема 2.5. Планово-высотные топографические съемки.

Планово-высотное съемочное обоснование топографических съемок. Понятие о тахеометрической съемке с помощью оптических и электронно­оптических автоматизированных тахеометров. Нивелирование поверхности по квадратам и по магистралям, с использованием контурного плана.

Понятие о цифровых моделях местности и их назначении. Палетки, нанесение ситуации по данным абриса.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр. 147].

Башенных сооружений.

Разбивки при нулевом цикле строительства для устройства ленточных фундаментов, сборных фундаментов под колонны, монолитных фундаментов, свайных фундаментов. Исполнительные съемки.

Разбивка монтажных осей на монтажных горизонтах различными способами при возведении каменных, крупнопанельных зданий. Геодезические работы при монтаже каркасных зданий. Понятие о пространственной геодезической сети. Г еодезический контроль при строительстве монолитных зданий и сооружений. Контроль за положением скользящей опалубки. Определение отклонения от вертикали высоких зданий и башенных сооружений.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр.221-224].

Промышленных зданий.

Геодезическое обеспечение геометрической точности монтажа несущих колонн каркаса здания, ферм, ригелей, подкрановых конструкций и путей. Исполнительные съемки, оформление результатов контроля.

Литература:

Нестеренок В.Ф., Нестеренок М.С, Позняк А.С. Геодезия - Мн.: Университетское, 2001- 310с [стр.224-231].

ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задание 1

ЧАСТЬ

1. Понятие о геодезии. Задачи геодезии в строительстве. Виды геодезических наук.

2. Координаты, существующие в геодезии, система высотных координат. Виды высот.

3. Понятие о форме и размерах Земли. Уровенная поверхность.

4. Понятие об ориентировании. Склонение и наклонение магнитной стрелки. Сближение меридианов.

5. Азимуты, дирекционные углы и румбы. Зависимость между ними.

6. Виды геодезических измерений. Единицы мер.

7. Понятие о ГГС, методы их создания.

8. Пункты геодезической сети. Постоянные и временные геодезические знаки.

9. Масштабы. Карты, планы, профили.

10. Изображение рельефа. Условные знаки, горизонтали (что такое, свойства).

11. Виды задач, решаемых при помощи горизонталей.

12. Виды геодезических измерений, погрешности.

13. Угловые измерения. Устройство, классификация теодолитов.

14. Поверки и юстировки теодолитов.

15. Способы измерения горизонтальных углов.

16. Способы измерения вертикальных углов. Точность измерений.

17. Приборы для непосредственного измерения расстояний.

18. Измерение расстояний рулеткой. Компарирование. Введение поправок.

19. Косвенные способы измерения расстояний. Дальномеры.

20. Назначение нивелирования, его виды.

21. Классификация нивелиров, их устройство.

22. Поверки и юстировки нивелиров.

23. Нивелирные рейки, костыли, башмаки. Способы нивелирования.

24. Обработка журнала нивелирования. Оценка точности нивелирования.

25. Теодолитная съемка, способы .Виды теодолитных ходов Составление контурного топографического плана.

ЧАСТЬ

1. Техническое нивелирование. Нивелирование трассы и теодолитного хода.

2. Построение продольного и поперечного профилей. Вычисление абсолютных отметок через превышение и горизонт инструмента.

3. Тахеометрическая съемка. Нивелирование по квадратам. Составление плана в горизонталях.

4. Задачи и виды геодезической службы в строительстве. Виды изысканий.

5. Разбивочная сеть стройплощадки, ее виды.

6. Способы построения точек на местности.

7. Построение проектного угла, отрезка.

8. Построение линии с заданным уклоном.

9. Перенесение в натуру проектной отметки, передача отметки в котлован и на монтажный горизонт.

10. Вертикальная планировка, задачи, виды.

11. Строительные оси. Разбивка осей здания. Обноска, вынос на нее осей.

12. Разбивочные работы при устройстве траншей и котлованов. Расчеты при проектировании котлованов.

13. Разбивки при устройстве ленточных фундаментов.

14. Разбивки при устройстве отдельных и свайных фундаментов.

15. Исполнительные съемки при устройстве фундаментов.

16. Геодезические работы при монтаже кирпичных зданий.

17. Геодезические работы при монтаже колонн.

18. Геодезические работы при монтаже панелей. Исполнительные съемки.

19. Геодезические работы при возведении зданий в скользящей опалубке.

20. Геодезические работы при возведении высотных зданий, методы проектирования. Определение высоты сооружения.

21. Геодезические работы при монтаже подкрановых балок.

22. Геодезические работы при монтаже ферм.

23. Виды деформаций сооружений. Определение вертикального отклонения, сдвигов, кренов, деформаций.

24. Элементы круговой кривой, их расчет.

25. Прямая и обратная задачи геодезии.

Задание 2

1. Вычислить координаты вершин теодолитного хода. Постро­ить план участка местности в масштабе 1:500.

Исходные данные:

Рис.1. Схема теодолитного хода

Внутренние измеренные углы полигона равны:

β₁=118º21.0'

β₂=79º07.0'

β₃=134º52.0'

β₄=83º54.0'

β₅=123º45.0'

Горизонтальные проложения линий равны:

d_1-2= 55,05м

d_2-3= 55,60м

d_3-4= 57,10м

d_4-5= 46,47м

d_5-1= 51,65м

Дирекционный угол и координаты точки 1 взять из таблицы1:

Таблица 1. Исходные данные для расчета координат вершин теодолитного хода

№ варианта	Дирекционный угол, α	Координаты точки 1, м
градусы	минуты	X1	У1
			1100,11	2500,15
			1200,56	2544,75
			1300,68	2645,33
			500,67	2846,75
			450,69	3276,85
б			1340,39	560,45
			2360,64	1245,84
			1123,24	3256,11
			3425,66	1324,74
			1245,35	235,77
			680,65	2345,32
			1365,32	1116,85
			235,69	1180,65
			2440,74	1234,86
			1345,65	765,54
			2440,45	2360,85
			1170,65	2440,75
			3455,56	265,73
			1190,25	1245,35
			2346,23	765,55
			1155,55	2444,44
			1650,52	185,85
			2555,44	3555,76
			564,23	986,22
			1254,75	455,68

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Вычисление координат вершин теодолитного хода производят в специальной ведомости в определенной последовательности:

1. Записывают в ведомость (таблица 2) номера вершин (графа1), средние значения горизонтальных углов (графа2), длины измеренных линий (графа7), величину исходного дирекционного угла (графа5).

2. Определяют угловую невязку хода. Для этого суммируют все измеренные углы ∑βизм и сравниваем эту сумму с теоретической ∑βтеор.

В замкнутом ходе фактическая угловая невязка:

ƒ_β =∑βизм -∑βтеор =∑βизм -180º (n – 2)

В разомкнутом ходе фактическая угловая невязка:

ƒ_β =∑βизм -∑βтеор =∑βизм –(α_н + 180º ·n – α_к)

где n – число углов;

, - начальный и конечный дирекционные углы исходных сторон в разомкнутом теодолитном ходе.

Величину фактической полученной невязки сравниваем с допустимой:

ƒ_{β доп} =1'·t ,

где n – число углов в ходе;

t – точность прибора; t = 1'

Если фактическая невязка ƒ_β меньше или равна допустимой, углы уравнивают, т. е. в каждый измеренный угол вводится поправка δ. Поправка δ распределяется в обратно пропорциональной зависимости от расстояний, т. е. большая δ вводится в углы с более короткими сторонами.

Контролем введения поправок является равенство:

δ_β = - ƒ_β / n

где n – число углов, при этом сумма поправок должна равняться невязке с обратным знаком

3. Последовательно вычисляют дирекционные углы линий хода.

Вычисляют дирекционные углы линий хода по формуле:

α _i+1 = α₁ + 180º -β_i

т.е. дирекционный угол следующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны + 180˚ и минус правый по ходу угол между этими сторонами.

4. По вычисленным дирекционным углам определяют румбы линий, используя формулы:

∆ х ∆у

I четверть СВ : r = ; + +

II четверть ЮВ : r = 180˚ - ; - +

III четверть ЮЗ : r = - 180˚; - -

IV четверть СЗ : r = 360˚ - ; + -

5. С помощью инженерного калькулятора определяем приращения координат всех сторон с указанием знака + или - , значения х и у округляются до 0,01м.

Определяем приращения координат всех сторон хода с указанием знака + или -

∆х_выч =d· cos α

∆y_выч =d· sin α

6. Вычисляем суммы ∆х_выч и ∆y_выч вычисленных приращений координат и теоретические их суммы ∆х_теор =0 и ∆y_теор =0.

Вследствие погрешностей, неизбежных при измерениях углов и расстояний, суммы вычисленных приращений координат отличаются от теоретических их сумм на величину соответствующей невязке ƒ_x и ƒ_у.

Так как ∑∆ х_теор =0 и ∑∆y_теор =0,

Следовательно:

В разомкнутом теодолитном ходе значение ƒ_x и ƒ_у определяется по формуле:

ƒ_х= ∑ ∆ x - (x - x ) и ƒ_у= ∑ ∆ y - (y - y )

В замкнутом теодолитном ходе значение ƒ_x и ƒ_у определяется по формуле:

N n

ƒ_х = ∑ ∆х_{выч i}ƒ_у = ∑ ∆у_{выч i}

i=1 i=1

Величины ƒ_x и ƒ_у служат катетами прямоугольного треугольника погрешностей, гипотенуза которого представляет линейную абсолютную невязку теодолитного хода.

Абсолютная невязка теодолитного хода определяется по формуле:

ƒ_∑d =√ ƒ_х² + ƒ_у²

допустимая абсолютная невязка хода ƒ_{∑d доп.} =1/2000 ∑d

Относительная невязка теодолитного хода длиной L =∑d

Относительная невязка теодолитного хода определяется по формуле:

=

ƒ_s 1 должно быть меньше или равна 1/ 2000.

L L / ƒ_∑d

7. Уравнивание координат. При допустимой невязке хода приращения уравнивают. Поправки вводят пропорционально длинам линий со знаком обратному знаку невязки:

ν_x= ·l_i ν_y= ·l_i

При этом суммы поправок должны равняться невязкам с обратным знаком:

∑ (- ∆x ) = ƒ ∑ (- ∆y ) = ƒ

8. Имея исходные координаты и исправленные приращения, последовательно вычисляют координаты всех точек.

Координата следующей точки равна координате предыдущей плюс уравненное приращение координат, например, для точки 1 координаты.

Координаты последующих точек определяются по формуле:

х₁ = х_исх + ∆х_{1 испр} у₁ = у_исх + ∆у_{1 испр}

Контролем в конце вычислений служат в замкнутом ходе совпадение вычисленной координаты исходного пункта, разомкнутом ходе – координаты конечного пункта

Плановое положение съемочной сети строится на чертежной бумаге формата А3 масштабе 1:500 (приложение 2).

Для этого на чертеж­ной бумаге вычерчивают координатную сетку со сторонами квадра­тов 10 см и оцифровывают с учетом того, что 1 см плана соответст­вует 5 м. Полученные на плане точки необходимо соединить прямыми линиями и надписать значения румбов и горизонтальных проложений сторон полигона (см. приложение 2).

ПРИМЕР РАСЧЕТА

1. В ведомости вычисления координат (табл.2) записаны исходные данные: а) номер точек (графа 1), б) измеренные углы (графа 2), которые в нашем примере равны:

β₁=90º40.5'

β₂=131º14.5'

β₃=92º13.5'

β₄=92º14.0'

β₅=1333º39.0'

в) начальный дирекционный угол α ₀= α_1-2 =320º40' (графа 5),

г)горизонтальные проложения сторон полигона (графа 7):

d_1-2= 58,23м; d_2-3= 71,58м; d_3-4= 94,16м; d_4-5= 53,14м; d_5-1= 81,40м.

д) координаты начальной точки: х₁ = 2444,40; у₁ = 3555,60 (графа 12 и 13).

2. Произведено уравнивание измеренных углов полигона.

Для замкнутого полигона теоретическая сумма углов вычислено по формуле:

∑βтеор = 180º (n – 2), где n – число углов в полигоне.

В примере (таблица1) n=5, тогда ∑βтеор = 540º00'. При измерении углов были допущены погрешности, поэтому сумма ∑βизм = ∑βтеор, а разница между ними составила фактическую угловую невязку хода, которая равна:

ƒ_β =∑βизм -∑βтеор = 540º1,5'- 540º00' = +1,5'.

Сравниваем полученную угловую невязку с допустимой: ƒ_{β доп} =1'·t ,

где n – число вершин замкнутого полигона; t – точность прибора; t = 1'.

Так как n=5, ƒ_{β доп} = +2,2'. Здесь условие ƒ_β < ƒ_{β доп.} – выполняется.

Угловую невязку следует распределить поровну между измеренными углами с противоположным знаком (рассчитать поправки).

3. По исходному дирекционному углу α_1-2, равному в данном примере

α ₀= α_1-2 =320º40', последовательно вычислены дирекционные углы последующих линий хода по формуле:

α _n= α_n-1 +180º - β_n,

причем окончательное значение β_n должно быть меньше 360º. Так как измерены правые углы теодолитного хода, то:

α _2-3= α_1-2 +180º - β₂,

α _3-4= α_2-3 +180º - β₃,

α _4-5= α_3-4 +180º - β₄,

α _5-1= α_4-5 +180º - β₅,

Контроль: α _1-2= α_5-1 +180º - β₁.

Численный пример вычисления расчета дирекционных углов.

Для графы 5 табл.1 следующий:

α_1-2 = 320º40'

+180º00'

500º40'

β₂ - 131º14,2'

α _2-3 369º25,8' – здесь α _2-3 360º, поэтому вычитаем 360º

- 360º00'

α_2-3 = 9º25,8'

+180º00'

189º25,8'

β₃ - 92º13,2'

α_3-4 = 97º12,6'

+ 180º00'

277º12,6'

β₄ - 92º13,7'

α_4-5 = 184º58,9'

+180º00'

364º58,9'

β₅ - 133º38,7'

α_5-1 = 231º20,2'

+180º00'

411º20,2'

β₁ - 90º40,2'

α_1-2 = 320º40' – исходный дирекционный угол.

Вычисленные дирекционные углы записаны в графу 5 табл. 2.

4. Пользуясь формулами зависимости между дирекционными углами и румбами, вычисляем румбы линий:

Например,

IV четверть r_1-2 = СВ: (360º00' – α) = 360º00' - 320º40' = СЗ: 39º20'.

5. С помощью инженерного калькулятора, пользуясь дирекционными углами и горизонтальными проложениями сторон полигона, вычислены приращения координат х и у.

∆х_i = d_i · cosα ∆y_i = d_i · sinα

При вычислениях необходимо преобразовать значение (градусы, минуты) в предмет. Градус, например, если α_1-2 = 320º40', то преобразование состоит в переводе минут угла в доли градуса (40'/60') и прибавлении их к градусной части (к 320º), т.е. калькулятором действуем так: 40':60=+320º=320,6666º=α градус (запомнить х→М).

Например,

∆х_1-2 = d_1-2 · cosα_1-2 = 320,6666 сos x 58,23 = + 45,04м

∆у_1-2 = d_1-2 · sinα_1-2 = 320,6666 sin x 58,23 = - 36,91м

Вычисленные значения приращений с соответствующими знаками записываем в графы 8 и 9 табл.2.

6. Определяем алгебраические суммы приращений (т.е. суммируем их с учетом знака + или -):

∆х_выч и ∆у_выч и записываем их значения в графах 8 и 9 табл.2.

Теоретические суммы приращений замкнутого полигона должны быть равны нулю:

∑∆х_теор = 0

∑∆у_теор = 0 и записаны в графах 8, 9 табл.1.

Однако в измеренных углах и сторонах полигона допущены некоторые погрешности. Поэтому фактическая сумма вычисленных приращений не будет равна нулю, т.е. возникают невязки приращений координат по оси х и у:

ƒ_х = ∑ х_выч - ∑ х_теор ƒ_у = ∑ у_выч - ∑ у_теор

В примере табл.1 найдены невязки: ƒ_х = +0,04м, ƒ_у = +0,07м.

Вычисляем абсолютную невязку хода по формуле

получаем:

ƒ_абс = √(+0,04)² + (+0,07)² = 0,0806м ≈ 0,081м

Вычисляем относительную невязку по формуле:

ƒ_отн = ƒ_абс / ∑d_i , ∑d_i – длина хода

ƒ_отн = 0,081/358,51=1/358,51/0,081=1/4448<1/2000,

Следовательно, фактическая относительная невязка хода:

ƒ_отн = 1/4448 – меньше допустимой относительной невязки.

ƒ_отн =1/2000. Поэтому делаем вывод, что длины сторон и углы теодолитного хода измерены с требуемой точностью, а вычисления координат выполнены без ошибок.

7. Уравниваем приращения координат, для этого вычисленные невязки распределяем по приращениям пропорционально их длине горизонтальных проложений. Знак поправки берется обратным знаку невязки:

х₁ = - ƒ_х / ∑d_i · d_i у₁ = - ƒ_у / ∑d_i · d_i

где ƒ_х и ƒ_у – величины поправок для приращений х₁ и у₁, где d_i – периметр полигона, d_i – горизонтальное проложение с номером i.

Полученные значения необходимо округлить до второго десятичного знака (до см).

Если величина цифры линейной невязки меньше количества сторон полигона, то в этом случае невязку нужно распределить на наиболее протяженную сторону.

Невязка ƒ_х = +0,04м, в этом случае распределяем по одной сотой на наиболее длинные стороны.

Невязку ƒ_у = +0,07м, распределяем пропорционально длинам линий.

8. Исправленные приращения записываем в графы 10 и 11 (табл.2). Сумма исправленных приращений со знаками «+» и «-» должна быть равна нулю.

9. Вычисляем координаты точек теодолитного хода по формулам:

х_n = х_n-1 + ∆x, у_n = у_n-1 + ∆у

Вычисленные координаты заносим в графы 12 и 13. Ведомость вычисления координат необходимо аккуратно заполнить тушью или карандашом в соответствии с табл.2 на листе бумаги 20х30см.

10. Пользуясь значениями вычисленных координат, следует нанести плановые точки на план масштаба 1:500. Для этого на чертежной бумаге вычерчивают координатную сетку со сторонами квадратов 10см и оцифровывают с учетом того, что 1см плана соответствует 5м.

Полученные на плане точки необходимо соединить прямыми линиями и надписать значения румбов и горизонтальных проложений сторон полигона (см. прил.2).

Задание 3

По данным топографической съемки способом нивелирования по квадратам составить:

1. план участка в горизонталях;

2. выполнить проектирование плоской поверхности искусствен­ного рельефа с условием баланса земляных работ;

3. рассчитать объемы земляных работ и составить их картограмму.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

На журнале-схеме нивелирования по квадратам (рис. 2) даны зна­чения отсчетов по черным сторонам рейки, которая устанавливалась поочередно на вершинах квадратов со сторонами 20x20 м, обозначен­ных колышками на строительной площадке.

Для определения отметок нивелируемых точек поверхности ис­пользован рабочий репер (вершина квадрата 1).

Журнал-схема с величинами отсчетов по рейке и абсолютной отметкой репера выдается каждому учащемуся согласно варианту.

ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ 2

Составление плана в горизонталях

1. В журнале-схеме нивелирования вычислить отметку горизонта прибора ГП, которая равна отметке репера плюс отсчет по черной стороне рейки "а", установленной на этом репере. При сложении отсчет "а" необходимо выразить в метрах, например, а = 2,37 м

Определить горизонт прибора по формуле:

ГП = Н₁ +а

В данном примере:

ГП = 78,54+2,37=80,91 м

Определить отметки земли вершин квадратов по формуле:

Н_i = ГП-b_i

где bi - отсчет по рейке, поставленной у соответствующей вер­шины квадрата, результаты округлить до 0,01 м.

Н₂ = ГП-b₂ = 80,91-1,39 =79,52 м,

Н₃ = ГП - b₃ = 80,91-1,315 =79,595 ≈79,60 м.

Аналогично определить отметки для остальных вершин квад­ратов и записать их значения в журнале-схеме нивелирования (см. пример на рис. 2).

2. На листе чертежной бумаги в масштабе 1:500 построить сетку квадратов.Перенести на схему отметки вершин квадратов, записав их справа ниже вершин соответствующих квадратов.

3. Пользуясь отметками соседних вершин квадратов, на плане провести горизонтали (рис.З) с высотой сечения h_сеч. = 0,25 м. Для этого между вершинами квадратов найти точки, кратные высоте се­чения рельефа, и последовательно соединить их плавными кривыми линиями.

Расстояние от вершины с меньшей отметкой Н_м до гори­зонтали с отметкой Н_г вдоль стороны квадрата определяется по формуле:

а

X = --------- d ,

а + b

где а = Нг - Нм - превышение горизонтали над точкой с мень­шей отметкой;

b = Нб - Нг - превышение точки с большей отметкой над го­ризонталью.

Например, между вершинами 4 и 8 проходит горизонталь с от­меткой 79,25 м. Чтобы определить расстояние X от вершины 8, опре­деляем

а= 79,25-79,14=0,15 м;

b = 79,62-79,25=0,37 м.

d=20м

Х=0,15 / (0,15+0,37) · 20= 5,76 м, что в масштабе 1:500 составляет11,5мм.

Полученное расстояние откладываем от вершины 8 вдоль стороны квадрата 4-8.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА ПОД ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ ПЛОСКОСТЬ ПРИ НУЛЕВОМ БАЛАНСЕ ЗЕМЛЯННЫХ РАБОТ

Для проектирования участка под горизонтальную плоскость не­обходимо выполнить следующие работы:

1. На листе чертежной бумаги составить отдельную схему сетки квадратов М 1:500, надписать отметки земли у вершин квадратов с ок­руглением до 1 см.

2. Вычислить проектную отметку горизонтальной плоскости, отве­чающую условию баланса земляных работ в пределах площадки.

Вычислить проектную отметку горизонтальной плоскости по формуле:

где n - число всех квадратов;

A_i - отметки вершин, общих для четырех квадратов;

B_j - отметки вершин, общих для двух квадратов;

C_i- отметки вершин, входящих только в один квадрат.

3. Вычислить рабочие отметки.

Вычислить рабочие отметки по формуле:

h_раб. = Н_пр. - Н _земли.

Если проектная отметка больше черной, будет насыпь, и рабочая отметка получится со знаком "плюс", если проектная отметка мень­ше черной, то будет выемка грунта, и рабочая отметка получит знак "минус". Рабочие отметки следует указать на схеме у вершин квад­ратов левее проектных отметок со своим знаком.

4. Определить на схеме однородные и смешанные квадраты. Однородными называют квадраты, имеющие рабочие отметки одно­го знака во всех вершинах, означающих, что на всей площади квадра­та производится либо выемка, либо насыпь. Смешанными называют квадраты, имеющие в вершинах рабочие отметки разных знаков, озна­чающие, что на площади этого квадрата должны быть выполнены и выемка грунта, и насыпь.

5. Определим точки нулевых работ, т.е. те точки, в которых насыпь переходит в выемку (Н_земли = Н_пр. и рабочая отметка равна 0).

Расстояние от вершины квадрата до точки нулевых работ опре­делим, по формуле:

h₁

Х = d ,

h₁ + h₂

где X - расстояние до точки нулевых работ;

h₁- рабочая отметка вершины квадрата, от которой определяет­ся расстояние;

h₂- рабочая отметка другой вершины этого квадрата;

d - длина стороны квадрата, равная 20 м.

При подстановке в формулу знаки рабочих отметок во внимание не принимаются.

Точки нулевых работ отметить на сторонах квадратов. Соединив эти точки прямыми, получим линии нулевых работ (границу выемок и насыпей). Площади выемки и насыпи для наглядности заполнить раз­личной штриховкой или раскрасить.

6. Составить картограмму земляных работ. На схеме с проведен­ными линиями нулевых работ в каждой фигуре (квадрате, треуголь­нике или трапеции) вычислить среднюю для этой фигуры отметку и объем срезки или насыпи.

+0,13

-0,48

+0,5

Например:

+0,43 6

+0,1 14,45 -0,19 58,55 7

Наши рекомендации