Висотні розбивочні роботи в будівництві

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Визначення висоти доступної споруди

Потрібно визначити висоту Н доступної споруди (рис. 1). Відомо місце її розташування. Прилади та інструменти: теодоліт Т30, стрічка ЛЗ20, кілки та сокира.

а) б)

Рисунок 1 - Визначення висоти доступної споруди: а - споруда, розташована на одному рівні з приладом; б - споруда, розташована вище рівня приладу

Порядок виконання роботи.

У точці А (рис. 1) установлюють теодоліт і при двох положеннях вертикального кругу беруть відліки на верх (точка С) та низ (точка В) споруди. Вимірюють у прямому та зворотному напрямах відстань d від точки А до споруди теодолітом кут її нахилу ? до горизонту. Обчислюють кути нахилу за відліками:

при крузі праворуч (КП)

? 1 = МО - Rс - 180°; ? 2 = МО - Rв - 180° (1)

при крузі ліворуч (КЛ)

? 1 =Lс - МО ; ? 2 = Lв - МО (2)

де Rс, Rв - відліки при крузі праворуч відповідно на верх (точка С) та низ (точка В) споруди;

Lс, Lв - відліки при крузі ліворуч;

МО - місце нуля, яке обчислюють за формулами

Висоту доступної споруди обчислюють за розрахунковими схемами відповідно:

рис. 1, а

(3)

рис. 1, б

(4)

де d = S сos ? - горизонтальна проекція відстані S, м.

Результати вимірювань відстаней, відліки за вертикальним кругом, значення місць нуля наведені в табл. 1.

Таблиця 1 - Результати вимірювань

Точка наведення	Відліки по вертикальному кругу	Місце нуля МО	Відстань S, м
	Круг право	Круг ліворуч
В С	185018/ 170058/	354043/ 09001/	30// -30//	94,79 94,71

Результати обчислень для визначення висоти доступної споруди:

?1	?2	S,м	?	cos ?	d, м	tg ?1	tg ?2	H,м
09000,5/	05017,5/	94,75	0,3015/	0,998	94,60	0,158	0,093	23,76

2. Визначення висоти недоступної споруди

Необхідно визначити висоту Н недоступної споруди (рис. 2). Відомо місцеположення споруди.

Прилади та інструменти: теодоліт ТЗО, стрічка ЛЗ-20, кілки та сокира.

Рисунок 2 - Визначення висоти недоступної споруди

Порядок виконання роботи.

На місцевості розбивають базис СО, вимірюють його довжину А в прямому та зворотному напрямах. Установлюють теодоліт послідовно в точках D та С і беруть відліки за вертикальним кругом при КЛ і КП на верх та низ споруди з метою обчислення кутів нахилу ?1, ?2, ?3, ?4. Визначають місце нуля, а потім за формулами (1) та (2) обчислюють кути нахилу.

Висота недоступної споруди, м,

(5)

де h1, h2, h3, h4 -- висоти, м, обчислені за формулами

(6)

Значення X, м, обчислюють за виразом

(7)

Результати вимірювання відстані, відліки за вертикальним кругом та значення місць нуля наведені в табл. 2.

Таблиця 2 - Результати вимірювань

Станція	Точка наведення	Відліки по вертикальному кругу	Місце нуля, МО	Відстань d, м
		Круг право	Круг ліворуч
D	А	170056/	09024/	0	59,95
	В	183035/	356025/	0	60,05
С	А	174026/	05024/	0
	В	180055/	359005/	0

Результати обчислень визначення висоти недоступної споруди:

?1	?2	?3	?4	d, м	Х, м	h1, м	h2, м	h3, м	h4, м	Н, м
05024/	00055/	09024/	03035/	60,0	56,38	11,00	1,86	9,33	3,53	12,86

3. Визначення відстані до недоступної точки

Потрібно визначити відстань S від точки А до недоступної точки В (рис. 3). Відомо місцеположення точок А та В.

Прилади та інструменти: теодоліт ТЗО, стрічка ЛЗ-20, віхи, кілки та сокира.

прямокутний споруда координата висота



Рисунок 3 - Визначення відстані до недоступної точки: а - при розбивці базисів на два боки; б - при розбивці базисів на один бік

Порядок виконання роботи.

Від закріпленої кілком на місцевості точки А, зручної для кутових та лінійних вимірювань, залежно від умов у один або в обидва боки розбивають два базиси b1 та b2. Точки С та D закріплюють кілками. При цьому обидві точки і довжини базисів b1 та b2. вибирають із умови, щоб кути ?1 та ?2 при точці В, яку засікають, були не менше 30°. Кожний базис вимірюють стрічкою у прямому та зворотному напрямах. Відносна середня квадратична похибка між двома результатами вимірювань не повинна перевищувати 1 : 2000.

Установлюють теодоліт у точці А і вимірюють горизонтальні кути ?1 та ?2 і кути нахилу до горизонту базисів ?1 та ?2 у прямому напрямі. Установлюють теодоліт у точці С і вимірюють горизонтальний кут ?1 та кут нахилу базису ?1/ у зворотному напрямі. Установлюють теодоліт у точці D і вимірюють горизонтальний кут ?2 та кут нахилу базису ?1// у зворотному напрямі. Обчислюють горизонтальні проекції базисів, м:

(8)

(9)

Обчислюють горизонтальні кути при точці В, яку засікають,

(10)

(11)

Відстань S від точки А до недоступної точки В, м, обчислюють за теоремою синусів із трикутників АВС і ВСD:

(12)

(13)

Результати розрахунків по визначенню відстані до недоступної точки наведені в табл. 3.

Таблиця 3 - Відомість обчислення відстані до недоступної точки

?АВC	?АВD
Елементи формул	Значення	Елементи формул	Значення
?1 ?1 ?1 + ?1 ?1 ?1 S1	65°32' 82°16' 147°48' 32012/ 0,991 0,533 5°21/ 84,7 82,9 155,5	?2 ?2 ?2+?2 ?2 ?2 S2	86°27' 72°18' 158°45' 21°15/ 0,953 0,262 8°43/ 42,9 40,9 154,9

Відстань S , м, дорівнює середньому з двох обчислених значень:

S = 0,5(S1 + S2)= 0,5 (155,5 + 154,9) = 155,2 м

Результати вимірювання довжини базисів, горизонтальних кутів і кутів нахилу базисів:

b1 , м	b2., м	?1	?2	?1	?2	?1	?2
85	43	65°32'	86°27'	82046'	72°18'	5°21'	3°43'

4. Визначення довжини лінії посереднім методом при наявності перешкод

Необхідно визначити довжину лінії S, на якій побудована споруда. Видимість між точками В та С, які визначають цю лінію, відсутня (рис. 4).

Прилади та інструменти: теодоліт ТЗО, стрічка ЛЗ-20, віхи, кілки та сокира.

Порядок виконання роботи.

На місцевості вибирають та закріплюють кілками точку А так, щоб вийшов трикутник ABС, близький до рівнобічного. З точки А розбивають два базиси - b1 та b2, кожний вимірюють стрічкою в прямому та зворотному напрямах.

Відносна середня квадратична похибка між результатами вимірювання не повинна перевищувати 1 : 2000. Установлюють теодоліт в точці А і вимірюють горизонтальний кут ? та кути нахилу до горизонту ?1 та ?2.

За формулами (1) та (2) визначають горизонтальні проекції базисів b1 та b2. Кути ? та ? обчислюють за формулами тригонометрії:

(14)

(15)

де b1 та b2 - горизонтальні проекції базисів, м.

Довжину лінії S від точки В до точки С, м, яку не видно, обчислюють за теоремою синусів:

 (16)

Рисунок 4 - Визначення довжини лінії при наявності перешкоди

Відстань S, м, дорівнює середньому з двох обчислених значень:

S = 0,5(S1 + S2) (17)

Результати вимірювань довжини базисів, горизонтального кута та кутів нахилу базисів:

b1, м	b2, м	?1	?2	?
92,5	87,3	6°51'	5°47'	61038'

Результати розрахунків по визначенню довжини лінії посереднім методом при наявності перешкоди:

, м	, м		ctg ?/2
91,84	86,86	59°11'	1,672	0,028	0,0466
	?	?	S1, м	S2, м	S, м
2°38'	61°49'	56°33'	91,68	91,60	91,64

5. Детальна розбивка кругової кривої способом прямокутних координат

Потрібно на місцевості виконати детальну розбивку кругової кривої. Відомо місцеположення вершини кута траси, значення кута повороту траси ? = 19°19', крок розбивки кривої (l = 5 м) та радіус кругової кривої (R = 100м).

Прилади та інструменти: теодоліт Т30, стрічка ЛЗ-20, кілки та сокира.

Елементи кругової кривої (рис. 5) - тангенс Т, довжину кривої К, домір Д та бісектрису Б, м, обчислюють за формулами:

(18)

(19)

(20)

(21)

За вісь абсцис Х приймають тангенс, а за вісь ординат Y - радіус кривої. Початок координат співпадає з початком кривої ПК.

Обчислені значення елементів кругової кривої:

Т, м	К, м	Д, м	Б, м
17,02	33,70	0,34	1,44

Рисунок 5 - Детальна розбивка кругової кривої

Координати кругової кривої, м, обчислюють, задаючись кутом ?, що відповідає кроку кривої l:

....; (22)

….; (23)

де n - порядковий номер точки кривої;

? = 1800l/R? =

Крок кривої, залежно від її довжини приймають 5 або 10 м. Результати розрахунків координат кругової кривої наведені в табл. 4.

Таблиця 4 - Координати кругової кривої

Крок кривої	Кут n?	sin n?	1 - cos n?	Координати, м
				Х	Y
5 10 15 20 25 30	2,87 5,74 8,61 11,48 14,35 17,22	0,05 0,10 0,1497 0,1990 0,2478 0,2960	0,00125 0,00501 0,01127 0,02001 0,0312 0,0448	5,00 10,00 14,97 19,90 24,78 29,60	0,12 0,50 1,13 2,00 3,12 4,48

Після обчислення координат кругової кривої (табл. 4) встановлюють теодоліт на початку кривої і, провісивши лінію тангенсів, відкладають на ній абсциси точок Х1 (Х2, Х3, ..., Хп). З цих точок послідовно за допомогою екера або теодоліта будують перпендикуляри, на яких відкладають відповідно ординати Y1, Y2, Y3, ..., Yn. На координатах кілками фіксують точки кривої через інтервали, що дорівнюють кроку кривої l.

6. Перенесення на натуру проектного горизонтального кута

Побудова горизонтального проектного кута

Потрібно виконати розбивку проектного горизонтального кута на місцевості. Відоме місцеположення вершини кута, напрям однієї із сторін та кут ?п = 47°00' (рис. 6).

Прилади та інструменти: теодоліт ТЗО, стрічка ЛЗ-20, кілки, лінійка, шпильки.

Порядок виконання роботи.

Установлюють в точці А теодоліт і приводять його в робоче положення. При крузі праворуч візують зорову трубу на точку В і беруть відлік по горизонтальному кругу b= 19°50'. Лімб та алідада горизонтального круга повинні бути закріплені. Обчислюють відлік на точку С при побудові кута ?п у напрямах:

за годинниковою стрілкою

С = b + ?п = 19°50' +47°00'= 66°50' (24)

проти годинникової стрілки

С = b - ?п = 19°50' + 360° - 47°00' = 332°50' (25)

Відкріплюють алідаду горизонтального круга і повертають її праворуч або ліворуч на заданий кут ?п. Установлюють відлік С і по центру сітки ниток труби фіксують шпилькою точку С1. Аналогічно будують кут ?п при крузі ліворуч і фіксують шпилькою точку С2. Якщо інструментальні та інші похибки відсутні, то точки С1 та С2 співпадуть. Через похибки другий напрям може не збігтися з першим. Відстань С1С2 за допомогою лінійки ділять навпіл і фіксують точку С. Для контролю кут ВАС вимірюють і точку С остаточно фіксують кілком.

Рисунок 6 - Побудова проектного горизонтального кута

Середня квадратична похибка перенесення на натуру проектного горизонтального кута

= 43//,9 (26)

де mв, m0, mц, mф - середні квадратичні похибки візування, відліку за горизонтальним кругом, центрування теодоліта, фіксації точки:

mв = 20///? 20/18 = 1//,1 (27)

тут ? - збільшення зорової труби теодоліта ТЗО;

m0 = 0,5t = 0,5 • 60 = 30" (28)

тут t - точність відлікового пристрою;

mц = (? /l)sin(?п/2) = (206265/40)(47°/2) = 4,1" (29)

тут ? -- число секунд у радіані (206265);

l -- довжина приблизно однакових сторін кута, м;

mц - лінійна похибка центрування, що залежить від центровочного пристрою та висоти теодоліта над вершиною кута:

Способи та умови центрування m /ц, мм

Нитяний висок:

при відсутності вітру 2

при швидкості вітру до З м/с З

при швидкості вітру до 5 м/с 5

Оптичний центрир при висоті приладу: до 1 м 0,3

до 1,5 м 0,5

більше 1,5 м 0,7

mф = mф ?/l = 2 • 206265/40 • 103 = 10",3 (30)

тут mф - лінійна похибка фіксації:

Спосіб закріплення точки mф, мм

Засічка на металевій пластині 0,5

Олівцем на бетоні:

на гладенькій поверхні 0,5

на шорсткій поверхні 0,8

Закріплення шпилькою на поверхні землі 0,7

Закріплення дерев'яним кілком 2

Побудова проектного горизонтального кута з заданою точністю

Розбиваючи основні осі споруд, треба переносити кути на натуру з більшою точністю, ніж цього можна досягти наявним теодолітом.

Відомі проектний куг ?п = 38°47'20", необхідна точність побудови кута m? =10" і точність теодоліта t = 30". Побудову кута із заданою точністю виконують способом редукування в такій послідовності.

Рисунок 7 - Побудова кута з заданою точністю

Проектний кут ?п = 38047'20" округлюють до хвилин ?п/ = 38°47'. При одному положенні горизонтального круга теодоліта будують на місцевості кут ?п/ описаним вище способом і відмічають точку С0 (рис. 7). Потім побудований кут вимірюють з підвищеною точністю способом кругових прийомів або багаторазово необхідним числом прийомів

n = t2/m2? = 302/102 = 9 разів (31)

За результатами вимірювання кута n прийомами обчислюють його середнє значення

?BC = (?п1/ + ?п2/ + ?п3/ + ....+ ?пn/) (32)

Кутова поправка у виміряний кут

?? = ?BC - ?п = 38°47' - 38°47'20" = - 20" (33)

Таблиця 6 - Оцінка точності вимірювання кута

№ виміру	Виміряний кут ?і	Похибка вимірю-вання ?і, мм	?і2	Оцінка точності
1 2 3 4 5 6 7 8 9 n = 9	38048/ 38047/ 38046/ 38047/ 38048/ 38046/ 38048/ 38047/ 38046/ ?BC = 38047/	+1 0 -1 0 +1 -1 +1 0 -1 [?і] = 0	1 0 1 0 1 1 1 0 1 [?і2] = 6

Вимірюють відстань АС0 = l = 119,47м і обчислюють лінійну поправку СС0 = ?l:

?l = l??/? = 119,47 • 20/206265 = - 12 мм. (34)

Потім за перпендикуляром від лінії AС0 точку С переміщують у відповідний бік на величину ?l і визначають остаточний напрям АС. Точку С фіксують кілком.

Результати обчислень по оцінці точності вимірювань кута наведені у табл. 6.

При побудові проектного кута способом редукування його середня квадратична похибка

(35)

де похибка побудови кута

(36)

а похибка визначення кутової поправки ??

(37)

тут mі - похибка відкладання відрізка l.

7. Перенесення на натуру лінії заданої довжини

Потрібно на місцевості побудувати лінію заданої довжини способом редукування. Довжина проектної лінії є горизонтальною проекцією. Тому, переносячи лінію на місцевість, у значення її довжини треба вводити поправку за нахил місцевості. Відомо початкове положення точки лінії, напрям та проектне значення її довжини (рис. 8).

Прилади та інструменти; стрічка ЛЗ-20, теодоліт ТЗО, термометр, сокира та кілки.

Порядок виконання роботи.

Рисунок 8 - Побудова проектної лінії

Від початкової точки в заданому напрямі за допомогою стрічки ЛЗ-20 відкладають наближене значення проектної відстані Dп. Тимчасово фіксують кілком точку В1. Теодолітом вимірюють кут нахилу між точками A та В1 і обчислюють перевищення h. Вимірюють температуру стрічки tв. Обчислюють поправки у відкладену на місцевості відстань за формулами

за компарування лінії

(38)

де l0 - номінальна довжина стрічки, l0 = 20,00 м;

- похибка за компарування стрічки в довжину;

за температуру стрічки

(39)

де ?0 - коефіцієнт лінійного розширення (для сталі ? = 12 ? 10-6);

t0к - температура стрічки при компаруванні;

за нахил лінії

(40)

Якщо кут нахилу не більше 1°, а точність перенесення у натуру лінії заданої довжини не перевищує 1 : 2000, то поправку за нахил лінії не враховують. Сумарну поправку на компарування, нахил лінії та температуру стрічки з оберненим знаком вносять у відстань АВ1. Якщо сумарна поправка з мінусом, то відстань АВ1 збільшують на величину сумарної поправки і фіксують кілком точку В. Результати вимірювань та обчислення поправок у проектну довжину лінії наведені в табл. 7.

Таблиця 7 - Поправки у проектну довжину лінії

Проектна відстань Dп, м	Кут нахилу ?0	Перевищення h, м	Температура t,0C	Похибка за компарування, ?lK	Поправки, м
			компа- рування	вимі-рювання		за компа рування ?Dп	за переви щеня ?Dп	за темпе ратуру ?Dt	Сумарна ?D
194,70	4°39'	15,84	21	27	0,003	+0,029	+0,007	+0,014	+0,05

Середня квадратична похибка перенесення на натуру лінії заданої довжини, мм,

(41)

де mк - похибка за компарування 20-метрової стальної стрічки нормальним метром двома (mк = 0,6 мм) та чотирма прийомами (mк = 0,4 мм); похибка має імовірний характер, але в результаті побудови проектної довжини лінії вносить систематичну похибку;

mс - похибка за укладання мірного приладу в створ, мм,

mс = ?2/(2l) (42)

тут ? - відхилення кінця мірного приладу від створу;

l - довжина стрічки;

mt - похибка за температуру мірної стрічки, мм,

mt = ?lmt (43)

тут ? - коефіцієнт розширення стрічки довжиною l;

mt, - похибка визначення температури, мм;

похибка за натяг стрічки, мм,

mн = mн??l/(?Е) (44)

де mн - похибка визначення натягу, мм;

?? - різниця сили натягу стрічки при компаруванні та вимірюванні, Н; ? - площа перерізу полотна стрічки, м2;

Е - модуль пружності матеріалу стрічки, МПа;

mh - похибка за нахил стрічки, мм,

mh = (h/l+h3/(2l)3) (45)

тут h - перевищення між кінцями стрічки;

mh - похибка визначення перевищення, мм.

Похибку фіксації кінцевої точки mф приймають: при фіксації стрічки шпильками - 1,5 мм, а при позначенні олівцем на поверхні бетону або асфальту - 1 мм.

Значення середніх квадратичних похибок перенесення на натуру лінії, мм:

mк ,мм	mс, мм	mh, мм	mt, мм	mн, мм	mф, мм	mр, мм
0,6	0,5	0,2	0,5	0,1	1,5	9,3

Відносна середня квадратична похибка перенесення на натуру заданої лінії

mD/D = 0,0093/194,70= 1/20935 (46)

8. Перенесення на натуру проектних позначок

Потрібно визначити на місцевості положення проектної позначки точки. Задача вирішується при вертикальному плануванні, копанні котлованів та траншей, будівництві фундаментів споруд та трубопроводів, при установці колон і монтажі технологічного обладнання, виносі в натуру проектного контуру водосховища. Відомі планове положення точки на місцевості та її проектна позначка Нп, а також місцеположення репера і його позначка НR (рис. 9).

Прилади та інструменти: нівелір Н-3, рейки РН-3, сокира та кілки.

Рисунок 9 - Перенесення на натуру проектної позначки

Порядок виконання роботи.

Проектні позначки переносять на натуру, як правило, геометричним нівелюванням. Висотні положення репера та проектної точки можуть бути такими: репер та проектна точка нижче горизонту приладу; репер нижче, а проектна точка вище горизонту приладу; репер та проектна точка вище горизонту приладу; репер вище, а проектна точка нижче горизонту приладу. Порядок роботи перенесення на натуру проектної точки залежить від перерахованих умов.

Якщо репер та проектна точка нижче горизонту приладу (НR < ГП > Нп) (рис. 9), то нівелір встановлюють посередині між репером та місцем перенесення проектної позначки. Беруть відлік а по рейці, встановленій на репері, і обчислюють горизонт приладу, м,

ГП = НR + а. (47)

Обчислюють на рейці відлік b, мм, при якому задана точка розміщена на проектній позначці:

b = ГП - НП. (48)

Установлюють рейку в шуканій точці і міняють положення її по вертикалі таким чином, щоб відлік на рейці дорівнював обчисленому значенню b. Місцеположення нижньої точки рейки буде відповідати проектному положенню шуканої точки.

Для контролю перенесення на натуру проектної позначки виконують нівелювання від другого репера або за другою висотою приладу. Якщо похибка не перевищує допустимої, то проектну позначку залежно від умов будівництва фіксують металевим стержнем, дерев'яним кілком, олівцем на бетоні або насічкою на металевій пластині.

Якщо репер нижче, а шукана точка вище горизонту приладу (НR < ГП < Нп), то горизонт приладу обчислюють за формулою (47), а відлік на рейці, мм, за формулою

b = Нп - ГП. (49)

Якщо репер та шукана точка розміщені вище горизонту приладу (НR > ГП < Нп), то відлік на рейці, мм, обчислюють за формулою (49), а горизонт приладу, м, за формулою

ГП = НR - а. (50)

Якщо репер розміщений вище горизонту приладу, а шукана точка нижче (НR > ГП > Нп), то горизонт приладу обчислюють за формулою (50), а відлік по рейці - за формулою (48).

Рейку в усіх випадках необхідно ставити п'яткою з нуля на задану точку і на репер. Результати вимірювань перенесення на натуру проектних позначок для різних положень репера та шуканої точки наведені в табл. 8.

Таблиця 8 - Перенесення у натуру проектної позначки

Умови	Позначки репера НR, м	Проектна позначка Нп , м	Відлік по рейці на репері	Горизонт приладу, мм	Відліки по рейці на проектній відмітці, мм
			ачр	ачв	ГПчр	ГПчв	bчр	bчв
НR<ГП>Нп НR<ГП<Нп НR>ГП<Нп НR>ГП>Нп	239,947 240,909 237,261 238,950	239,870 242,110 236,950 237,890	1974 1083 1473 0643	6757 -- -- --	241,921 241,992 235,786 238,307	246,704 -- -- --	2051 0118 1162 0417	6834 -- -- --

Середня квадратична похибка перенесення на натуру проектної позначки точки, мм,

(51)

де mR - середня квадратична похибка позначки репера, яка дорівнює 0,1 мм;

ma, mb - середні похибки відповідно відліків на рейках, що встановлені на репері та проектній точці;

mі, mф - перевищення, обумовлене непаралельністю візирної осі зорової труби нівеліра та осі циліндричного рівня;

mф - похибка фіксації проектної позначки кілком, яка дорівнює 2мм.

Середні квадратичні похибки відліків на рейках, мм,

(52)

де mр, mв.д, mп, mз.с. - середні квадратичні похибки відліків, мм, відповідно через неточну установку контактного рівня в нуль-пункті, неточне визначення долі поділки рейки, через похибки нанесення поділок рейки та вплив зовнішнього середовища:

mр= 1,5?S 10-4 (53)

? - ціна поділки рівня на 2 мм, яка для нівеліра Н-3 дорівнює 15";

S - відстань від нівеліра до рейки, м; при відстані від нівеліра Н-3 до рейки S = 50 м.

mр = 1,5 - 15 -50 - 10-4 = 0,11 мм;

mв д = 0,03t + 0,2S/? (54)

де t - найменша поділка рейки РН-3 (10 мм);

? - збільшення зорової труби нівеліра Н-3 (30 разів);

при відстані від нівеліра Н-3 до рейки РН-3 S = 50 м

mв.д = 0,03 • 10 + 0,2 • 50/30 = 0,63 мм;

mп = 0,5 мм;

середня квадратична похибка відліків, обумовлена впливом зовнішнього середовища, може бути послаблена правильною організацією робіт.

Значення середньої квадратичної похибки на рейці, мм,

mа = mb = 0,112 + 0,632 + 0,52 = 0,81 мм

Середня квадратична похибка, обумовлена непаралельністю осі візування зорової труби нівеліра та його осі циліндричного рівня, мм:

mі = (Sз - Sп)і/? (55)

де (Sз - Sп) - різниця відстаней від нівеліра до заданої точки та передньої рейки, яка для технічного нівелювання не повинна перевищувати 10 м; і - кут між візирною віссю труби і віссю циліндричного рівня, який для нівеліра Н-3 не перевищує 10"; отже

mі = 10000 • 10/206265 = 0,48 мм.

У результаті сумісної дії усіх перерахованих незалежних похибок сумарна середня квадратична похибка перенесення на натуру проектної позначки, мм,

= 2,36 мм.

9. Перенесення позначок у глибокий котлован

Потрібно перенести позначку на дно глибокого котловану. Задача вирішується геометричним нівелюванням. Відомо планове положення на місцевості проектної позначки котловану (Hк) і репера (НR) (рис. 10). Прилади та інструменти: один або два нівеліра Н-3, рейки РН-3, стрічка ЛЗ-20 або рулетка, сокира та кілки.

Порядок виконання роботи.



Рисунок 10 - Перенесення позначок у глибокий котлован

Підвішують рулетку з міліметровими поділками так, щоб нуль був угорі біля кронштейна, встановленого на краю котловану. До рулетки підвішують вантаж, маса якого дорівнює масі вантажу при компаруванні рулетки (5-10 кг) і опускають його в посудину з в'язкою рідиною. На протилежному боці котловану встановлюють перший нівелір, а другий чи той самий після взяття відліків - на дні котловану. Приводять нівелір у робоче положення і беруть відлік на рейці, встановленій на репері, і на рулетці b. Обчислюють горизонт першого нівеліра, який встановлений на поверхні землі, м,

ГП1 = НR + a. (56)

Беруть відлік на рулетці С другим нівеліром, встановленим на дні котловану, і обчислюють горизонт приладу, м,

ГП2 = ГП1 - (с - b). (57)

Відлік на рейці, встановленій на дні котловану, що відповідає проектній позначці котловану, мм,

d = ГП2 - НК (58)

Піднімаючи або опускаючи рейку, добиваються такого положення її нижньої п'ятки, щоб відлік у зоровій трубі нівеліра дорівнював відліку d, обчисленому за формулою (55). Положення нижньої п'ятки рейки фіксують на дні котловану. Проектні параметри та результати вимірювань при перенесенні позначки в глибокий котлован наведені в табл. 9.

Таблиця 9 - Проектні параметри та результати вимірювання при перенесенні позначки в глибокий котлован

Позначка репера, HR, м	Проектна позначка котловану Hк, м	Відлік по рейці на репері а, мм	Відліки по рулетці, м	Горизонт приладу, м	Відлік по рейці в котловані d, мм
			b	c	ГП1	ГП2
194,799	190,50	1974	0,563	5,397	196,773	191,939	1439

Середня квадратична похибка перенесення проектної позначки в глибокий котлован, мм,

(59)

де mR, mф, m1, m2, ml - середні квадратичні похибки, мм, відповідно репера, фіксації проектної позначки на дні котловану, перенесення позначки від репера на рулетку та з рулетки на дно котловану, довжини рулетки в інтервалі між точками В та С:

(60)

тут mа, mі, mв.р. - середні квадратичні похибки, мм, відповідно відліку на рейці, яку обчислюють за формулою (48), перевищення, обумовленого непаралельністю візирної осі зорової труби нівеліра та осі його циліндричного рівня, що обчислюють за формулою (52), відліку на рулетці, яку обчислюють за формулою

(61)

mр, mв.д. - середні квадратичні похибки, мм, відповідно відліку через неточність установки рівня в нуль-пункті, яку обчислюють за виразом (50), відліку, обумовлена неточним визначенням долі поділки рейки, яку обчислюють за формулою (51);

(62)

l - довжина рулетки, м,

(с - b) - довжина ділянки рулетки між точками С та В, м;

mк, m?t, m?p, mпр, - середні квадратичні похибки відповідно за компарування рулетки (0,6 мм), за температуру рулетки, яку обчислюють, за формулою (46), натягу рулетки, обумовлена неспівпаданням рулетки з прямовисною лінією;

m?p = mн.р l/?e (63)

mн.р - середня квадратична похибка визначення сили натягу рулетки, м;

? - площа поперечного перерізу рулетки, м2;

Е - модуль пружності; для сталі 3?104 МПа; для обчислення середньої квадратичної похибки через неспівпадання рулетки з прямовисною лінією, мм, використовують вираз

mпр = К2/(2l) (64)

де K - горизонтальна відстань між нижнім кінцем і прямовисною лінією, що проходить через верхній кінець рулетки, м.

10. Передача позначок на монтажний горизонт

Потрібно передати позначку на монтажний горизонт. Задача вирішується геометричним нівелюванням. Відомі планове положення та проектна позначка монтажного горизонту Нм, а також місцеположення та позначка репера НR (рис. 11).

Прилади та інструменти: один або два нівеліра Н-3, дві рейки РН-3, стрічка ЛЗ-20 або рулетка.

Порядок виконання роботи.

До кронштейна, встановленого на монтажному горизонті, підвішують рулетку або стрічку з міліметровими поділками нулем вверх. До рулетки підвішують вантаж масою 5 - 10 кг і опускають його у відро з рідиною. Один нівелір установлюють на поверхні землі, а другий - на монтажному горизонті. Беруть відліки на рейці а1, встановленій на репері а2 та на рулетці b1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 11 - Перенесення позначок на монтажний горизонт

Обчислюють горизонт приладу першого нівеліра, м,

ГП1 = НR + а1 (65)

Беруть відлік другим нівеліром, встановленим на монтажному горизонті, та на рулетці с1, і обчислюють горизонт приладу, м,

ГП2 = ГП1 + (b1 - с1) (66)

Відлік на рейці, встановленій на монтажному горизонті, що відповідає його проектній позначці, мм,

d1 = ГП2 - Нм (67)

Піднімаючи або опускаючи рейку, добиваються такого положення її нижньої п'яти, щоб відлік у зоровій трубі нівеліра дорівнював величині. Положення нижньої п'яти рейки фіксують на монтажному горизонті. Проектні параметри та результати вимірювань по перенесенню позначки на монтажний горизонт наведені у табл. 10.

Таблиця 10 - Перенесення позначки на монтажний горизонт

Позначка репера, HR, м	Проектна позначка монтажного горизонту Hк, м	Відлік по рейці на репері а1, мм	Відліки по рулетці, м	Горизонт приладу, м	Відлік по рейці на монтажному горизонті d1, мм
			b1	c1	ГП1	ГП2
194,799	201,10	1983	0,536	6,517	196,782	202,763	1663

Середню квадратичну похибку передачі проектної позначки на монтажний горизонт обчислюють за формулою (56), використовуючи формули (57) - (61).

11. Перенесення на натуру лінії з заданим уклоном

Потрібно побудувати на місцевості лінію заданого уклону у відомому напрямі. Залежно від потрібної точності задача може бути вирішена з допомогою горизонтального або похилого променя візування нівеліра при невеликих перевищеннях або теодолітом при великих перевищеннях, а також з допомогою візирок. Її практична реалізація полягає у тому, щоб на місцевості у створі проектної лінії вбити ряд кілків, верхні зрізи яких були б розміщені на лінії заданого уклону.

Перенесення на місцевість лінії заданого уклону похилим променем візування в нівелір

Відомі напрям, довжина проектної лінії LАВ та її уклон, місцеположення та позначка НА однієї з точок (рис. 12).

Прилади та інструменти: нівелір Н-3, рейки РН-3, стрічка ЛЗ-20, сокира та кілки.

Порядок виконання роботи.

Спочатку переносять на місцевість проектну лінію довжиною LАВ з врахуванням поправки за кут нахилу. Потім стрічкою розбивають лінію АВ через заданий інтервал d, на окремі відрізки і закріплюють їх кілками. В створі проектної лінії забивають ряд кілків, щоб їх верхні зрізи відповідали лінії заданого уклону. Лінію заданого уклону можна побудувати нівелюванням із середини або вперед.

Рисунок 12 - Побудова лінії заданого уклону нівелюванням з середини

Спосіб нівелювання із середини. При побудові заданого уклону нівелюванням із середини (рис. 12) нівелір установлюють на однакових відстанях від точок А та В так, щоб лінія, яка проходить через два піднімальних гвинта нівеліра, була паралельною створу між точками. Приводячи нівелір у робоче положення, беруть відлік на рейці в точці А і обчислюють горизонт приладу, м.

ГП = НА + а. (68)

Обчислюють відлік b на рейці у точці В, мм,

b = ГП - іАВ LАВ (69)

де іАВ - проектний уклон;

LАВ - відстань між точками, м.

Знаючи відлік b, звичним способом виносять на місцевість позначку, м,

НВ = НА - іАВ LАВ (70)

де На - проектна позначка точки А, м.

Методом наближення добиваються однакових відліків на обох рейках, встановлених у крайніх точках. Для цього спочатку працюючи двома піднімальними гвинтами розміщеними в напрямі лінії візування, виводять середню нитку сітки нівеліра на відлік у точці А:

а/ср = 0,5(а + b) (71)

Потім візують зорову трубу нівеліра на рейку в точці В та обчислюють середнє з двох відліків

а//ср = 0,5(аср + b) (72)

Цей процес повторюють доти, доки відліки на двох рейках не співпадуть і не будуть рівні відліку с. У даному положенні візирна вісь зорової труби нівеліра буде паралельною лінії АВ, тобто розміститься під заданим уклоном Після цього послідовно на відстані d установлюють рейки і забивають кілки в землю до тих пір, поки відліки на рейках не будуть дорівнювати відлікам на крайніх точках с. Верхні зрізи кілків будуть відмічати на місцевості лінію заданого уклону. Проектні параметри та результати вимірювань перенесення на місцевість лінії заданого уклону похилим променем візування нівелюванням із середини наведені в табл. 11.

Таблиця 11 - Перенесення лінії заданого уклону нівелюванням із середини

№ наближення	Позначка точки НА, м	Уклон іАВ	Відстань між точками LАВ ,. м	Інтервал між кілками d, м	Позначка точки Нк ,м	Відлік по рейці на точці а, мм	Горизонт приладу ГП,м	Відлік по рейці на точці b ,мм	Середній відлік аср ,мм
1 2 3 4	211,947	0,005	140	20	211,247	1419 1669 1699 1702	213,366	1919 1729 1705 1702	1669 1699 1702 1702

Спосіб нівелювання вперед. При побудові заданого уклону нівелюванням вперед (рис. 13) нівелір установлюють над точкою А .При цьому один із піднімальних гвинтів нівеліра повинен бути розміщений за напрямом лінії АВ. Пряма, що з'єднує два інших гвинта, повинна бути перпендикулярна лінії АВ. Приводять нівелір у робоче положення. Вимірюють висоту приладу І, обчислюють відлік b на рейці, мм, встановленій в точці В, який відповідає проектному уклону іАВ.

b = I +iABLAB (73)

З допомогою піднімального гвинта, розміщеного на лінії АВ, нахиляють зорову трубу нівеліра на відлік по рейці b. Похилий промінь візування зорової труби нівеліра займе положення, паралельне проектному уклону іАВ. Піднімають рейку, встановлену в точці В, до тих пір, поки відлік за середньою ниткою сітки не буде дорівнювати висоті приладу І. У цьому випадку положення нижньої п'ятки рейки буде відповідати проектному значенню точки В. Точку В фіксують забиванням кілка до рівня нижньої п'яти рейки. Після цього послідовно на відстані d установлюють рейки і забивають кілки в землю до тих пір, поки відліки на рейках не будуть дорівнювати висоті приладу І.

Рисунок 13 - Побудова лінії заданого уклону нівелюванням вперед

Верхні зрізи кілків будуть позначати на місцевості лінію заданого уклону. Проектні параметри та результати вимірювань перенесення на місцевість лінії заданого уклону похилим променем візування нівелюванням вперед наведені в табл.12.

Таблиця 12 - Перенесення лінії заданого уклону нівелюванням вперед

Позначка точки А НА, м	Уклон іАВ	Відстань між точками, LАВ, м	Інтервал між кілками d, м	Позначки точки В НВ, м	Висота приладу І, м	Відлік на точці b, мм
211,922	0,005	120	20	211,322	1,479	2079

Побудова проектного уклону лінії за допомогою візирок

Відомі напрям та довжина проектної лінії. Позначки проектних точок А та В (рис. 14), з допомогою яких на місцевості позначено уклон лінії, побудовані звичним способом раніше. Метод використовують у тому випадку, коли не потрібно висока точність і довжина проектної лінії не перевищує 100 м.

Прилади та інструменти: три однакові за висотою візирки, сокира та кілки.

Рисунок 14 - Побудова проектного уклону за допомогою візирок

Порядок виконання роботи

Установлюють одну візирну прямовисно на кілок у точці А, забитий на проектну висоту. Другу візирку встановлюють прямовисно на кілок в точці В, забитий також на проектну позначку. Виконуючи розбивку стає в точці А коло першої візирки і дивиться у напрямі другої візирки. Помічник з третьою ходовою візиркою переміщується від другої візирки до спостерігача. Ходова візирка опускається униз або підіймається уверх доти, поки її верх не займе положення на лінії візування між закріпленим першою та другою візирками. У цьому випадку нижній кінець ходової візирки фіксує точки лінії заданого уклону, які закріплюють кілками.

12. Побудова площини заданого уклону

З метою перенесення у натуру проекту вертикального планування потрібно побудувати на місцевості площину з повздовжнім і1 = 0,005 та поперечним і2 = 0,002 уклонами. При невеликих перевищеннях задача вирішується з допомогою похилого променя візування нівеліра, а при значних перевищеннях - теодолітом (рис. 15).

Прилади та інструменти: Н-3, рейки РН-3, стрічка ЛЗ-20, сокира та кілки.

Порядок виконання роботи

Для побудови площини заданого уклону спочатку обчислюють проектні позначки і її чотирьох кутових точок А, В, С та D і виносять їх в натуру.

Розміщують у точці А нівелір так, щоб два піднімальних гвинта розмістились за напрямом АВ, а третій - перпендикулярно до цього напряму (рис.15). Приводять нівелір у робоче положення і вимірюють висоту приладу І за допомогою трьох піднімальних гвинтів доводять вісь візування, до такого положення, при якому відліки на рейках, встановлених у точках А, В, Ста D, будуть однаковими та рівними висоті приладу. При цьому похила площина, що проходить через вісь візування зорової труби нівеліра, буде паралельною заданій площині. Переміщують рейку в границях площини так, щоб відліки на ній весь час були однаковими і дорівнювали висоті приладу І. У результаті отримують систему необхідних точок, які будуть фіксувати проектне положення площини із заданими уклонами. Проектні параметри та результати вимірювань при побудові площини заданого уклону наведені в табл. 13.

Таблиця 13 - Побудова площини заданого уклону

Відстань, м	Уклони	Позначки точок, м	Висота приладу І, мм
АВ	АС	і1	і2	А	В	С	D
80	60	0,005	0,002	211,95	211,55	211,83	211,43	1463

Рисунок 15 - Побудова площини заданого уклону

13. Визначення поздовжнього уклону річки

Потрібно визначити поздовжній уклон річки. Прилади та інструменти: нівелір Н-3, рейки РН-3, стрічка ЛЗ-20, міліметрова лінійка, сокира та кілки.

Порядок виконання роботи

Уздовж берега річки прокладають нівелірний хід і закладають репери (рис. 16, а). Біля реперів у точках урізу води забивають кілки так, щоб їх вершини виступали над водою (рис 16, б).

Рисунок 16 - Визначення поздовжнього уклону річки: а - план річки; б поперечний розріз річки

Нівелюванням визначають перевищення вершин кілків h1 та h2 забитих напроти реперів біля урізів води. В установлений момент за звіреними годинниками спостерігачі одночасно на обох кілках відмічають рівні води гострим ножем або олівцем. Міліметровою лінійкою вимірюють відстані від позначок рівня до вершин кілків d1 та d2. Обчислюють позначки рівня води в річці, м:

у верхній за течією точці

Н1 = НR1 -h1 -d1 (74)

нижній за течією точці

Н2 = НR2 -h2 -d2 (75)

де НR1, НR2 - позначки першого та другого реперів, м.

Уклон річки на одиницю її відстані

і = (Н1 - Н2)/L (76)

де L - відстань між точками, м.

Результати вимірювань по визначенню поздовжнього уклону річки наведені в табл. 14.

Таблиця 14 - Визначення поздовжнього уклону річки

Позначка репера, м	Перевищення репера над кілком, м	Відстань між кілками, м	Відстань від вершини кілка до урізу води, м	Позначки рівня води, м	Уклон
НR1	НR2	h1	h2	L	d1	d2	Н1	Н2	і
211,950	211,039	1,974	1,983	500	0,197	0,131	209,779	208,915	0,002

Література

1. Багатуни Г.В. и др. Инженерная геодезия. - М.: Недра, 1984. - 344 с.

2. Полищук Ю.В. Высотные разбивочные работы в строительстве. - К.: Будівельник, 1980. - 104 с.

3. Практическое руководство по геодезическому обеспечению строительства зданий повышенной этажности /ГУГК, НИИПГ. - М.: Недра, 1984. - 120 с.

4. Руководство по расчету точности геодезических работ в промышленном строительстве /ГУГК. - М.: Недра, 1979. - 55 с.

5. Cправочник по инженерной геодезии /Под ред. Н. Г. Видуева. - К.: Вища школа., 1978 - 376с.

6. Справочник по геодезическим разбивочным работам /Под ред. Г.В. Багратуни. - М.: Недра, 1982. - 128 с.

Размещено на Allbest.ur