Геодезическое обеспечение строительства инженерных сооружений

РЕФЕРАТ

Геодезическое обеспечение строительства инженерных сооружений

1. 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

1. 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/см?);

· 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.

2. 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

1. Генеральный план (горизонтальный, вертикальный, план и профили подземных коммуникаций);

2. Архитектурно-строительная часть проекта (расчет консолей, балки, схемы монтажа);

3. Организационно-экономическая часть (проект организации работ (ПОР) и сметы).

4. 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.

5. Благоустройство.

6. Сдача объекта в эксплуатацию.

2. 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.

Рисунок 1. Гравитационная плотина

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.

Рисунок 2

Клотоида - переходные кривые, уравнения которых известны.

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

Рисунок 3. Плотина

Рисунок 4. Тоннель

Пикет - стометровый отрезок.

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

Рисунок 5

Габарит приближения составляет 10 см.

Проект производства геодезических работ (СНиП, ГАСК)

1. По смете ППГР на 17-этажный дом выделяется $1500.

2. Участвуют: заказчик, генподрядчик, субподрядные организации, проектировщик.

3. Геодезические работы на стройплощадке

Включают следующие виды:

1. Разбивка пятна застройки - точки пересечения главных осей (осей симметрии - их две);

2. Разбивка осей существующих подземных коммуникаций (должны быть обозначены на местности);

3. Разбивка основных осей зданий (оси внешних стен зданий - 4 оси - обычно размер и форма);

4. Разбивка контура будущих котлованов;

5. Перенос основных осей и отметок на дно котлована;

6. Исполнительная съемка нулевого цикла;

7. Разбивка основных осей на исходном монтажном горизонте (уровне чистого пола);

8. Перенос основных осей здания с исходного горизонта на каждый последующий;

9. Исполнительные съемки каждого монтажного горизонта;

10. Вертикальная планировка территории - разбивка проектных отметок (красных), разбивка осей улиц, проездов и т. д.;

11. Разбивка осей новых подземных коммуникаций и их исполнительная съемка;

12. 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.

4. 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.

Рисунок 6

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.

Рисунок 7

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.

Рисунок 8

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

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

5. 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).

Рисунок 9

Рисунок 10

С помощью нивелира добиваемся, чтобы .

Формула Хмелевского:

Вычисляем

Контроль:

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

Два этапа:

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

Рисунок 11

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):

А. К. Зайцев:

.

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 б 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.

Рисунок 12

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.

Рисунок 13

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:

М - среднее значение погрешностей, n - число измеренных сторон.