Б 83 Борозенец Л. М., Шполтаков В. И. Расчет и проектирование фундаментов: учебно-методическое пособие / Л.М. Борозенец, В. И. Шполтаков. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2014, — 82 с.: обл.
Учебно – методическое пособие предназначено для выполнения курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты», студентами очной и заочной формы, обучающими по направлению подготовки 270800.62 (08.03.01) «Строительство», профилей «Промышленное и гражданское строительство» и «Городское строительство и хозяйство».
Учебно – методическое пособие может быть использовано студентами при выполнении соответствующих разделов дипломного проекта.
Учебно – методическое пособие содержит алгоритм расчета, примеры расчета, нормативные и справочные материалы, необходимые для выполнения курсовой работы.
Рекомендовано к изданию научно – методическим советом Тольяттинского государственного университета.
ФГБОУ ВПО « Тольяттинский государственный университет», 2014
1. Посадка здания на местности …………………………………………..…. 9
О стандартах кадастровой деятельности — особенности определения характеристик жилых и нежилых зданий
1.1. Привязка здания и оценка рельефа………………………..………………9
1.2. Геологический профиль основания ……..……………………………. 11
2. Дополнительные сведения о грунтах основания ..………….……..………13
2.1.Определение дополнительных значений физико-механических
характеристик грунтов основания ……………………………………………13 2.2.Общая оценка строительной площадки…………………………..………..15
3. Определение глубины заложения фундаментов……………………. …….16
3.1. Глубина заложения по конструктивным требованиям………………..….16
3.2. Глубина заложения по условиям промерзания …..…………………. …..16
4. Выбор вариантов конструкций фундаментов.………………………………19
5. Расчет ленточных фундаментов мелкого заложения …….…………………21
5.1. Определение размеров подошвы фундамента………….………….………21
5.2. Конструирование ленточного фундамента..……………………….………26
5.2.2. Сборно-монолитный фундамент …………..…………………………. 28
5.3. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования. ………29
6. Расчет столбчатых фундаментов мелкого заложения …. …………………33
6.1. Определение размеров подошвы фундамента. ……………………………33
6.2. Конструирование столбчатого фундамента. ………………………………35
6.3. Расчет осадки фундамента методом эквивалентного слоя. ………………39
7. Расчет свайных фундаментов….………………………………………….….45
7.1. Расчет несущей способности одиночной сваи-стойки на действие
7.2. Расчёт несущей способности одиночной висячей сваи-фундамента
на действие вертикальной нагрузки….……………………………………..….48
7.3. Проектирование свайного кустового фундамента….……………….…..…51
7.3.1. Выбор конструкции свайного кустового фундамента………………..… 51
7.3.2. Определение числа свай и размещение их в плане..…………………… 51
7.4. Расчет осадки свайного фундамента ..………………………………. ……54
8. Проектирование свайных ленточных фундаментов.…..…………………. 58
8.1. Конструирование свайного ленточного фундамента. …………….………58
Клецкова Ю.С. Создание ЦИМ, паспорта и сводного календарного графика объекта кап. строительства
8.2. Определение числа свай и размещение их в плане. ………………………59
8.3. Расчет осадки свайного ленточного фундамента. …………………. ……61
Приложение 1. Исходные данные .…………….…………………….…….. 66
Приложение 2. Таблицы справочных данных. ……………………. ……70
Введение
Учебно-методическое пособие написано в соответствии с программой курса « Основания и фундаменты».
Цель выполнения курсовой проектной работы — закрепление теоретических знаний, приобретение практических навыков расчета фундаментов на естественном основании, получение навыков самостоятельной работы с нормативной и справочной литературой, умений проектирования оснований и фундаментов и оформления рабочих чертежей.
При выполнении работы рекомендуется использовать учебник [2], материал лекций по соответствующим темам, СП50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. – М., 2005; СП50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. – М., 2004.
Проектная работа выполняется в составе расчетно-пояснительной записки и графической части, оформленных в соответствии с требованиями ЕСКД.
Расчетно-пояснительная записка объемом 20. 25 страниц оформляется на стандартных листах белой писчей бумаги формата А4.
Графическая часть оформляется на листе формата А1.
Пояснительная записка должна содержать:
— задание на проектирование и исходные данные;
— схему посадки здания на местности;
— геологический профиль строительной площадки;
— дополнительные сведения о грунтах основания;
— общую оценку строительной площадки;
— определение глубины заложения фундаментов;
— выбор вариантов конструкций ленточных фундаментов мелкого заложения в сборном и сборно-монолитном исполнении, столбчатых монолитных абсолютно жёстких и жёстких с гибкой плитой и свайных фундаментов с размещением свай в один или несколько рядов;
— расчет по I и II группам предельных состояний и конструирование фундаментов мелкого заложения;
— расчет по I и II группам предельных состояний и конструирование свайных фундаментов;
— список используемой литературы.
Чертежи должны включать:
— разбивочный план здания;
— геологический профиль строительной площадки по скважинам №1 и №2;
— поперечные сечения столбчатых и ленточных фундаментов мелкого заложения в монолитном, сборном и сборно-монолитном вариантах;
— план размещения свай в ленточном и столбчатом фундаменте;
— поперечный разрез свайного и столбчатого фундамента;
— расчетную схему определения осадки ленточного фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования;
— расчетную схему определения осадки столбчатого фундамента методом эквивалентного слоя;
— расчетную схему определения осадки ленточного свайного фундамента методом послойного суммирования;
— таблицу расходов материалов на 100 кН несущей способности фундаментов мелкого заложения и свайного фундамента;
— условные обозначения на чертежах.
Исходные данные принимаются по таблицам 1-3 и рисунку 1 прилож. 1, в соответствии с порядковым номером студента в журнале.
Конструктивная схема проектируемого здания, размеры в плане, высота здания и поперечное сечение колонн выдается преподавателем для каждого студента индивидуально.
Бланк задания предъявляется преподавателю вместе с выполненной и оформленной работой.
Задание для примера
выполнения курсовой работы на тему «Проектирование фундаментов на естественном основании »
Произвести вариантное проектирование ленточных и столбчатых фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под наружные стены административного здания с неполным каркасом, размерами L x B x H = 36 х 15 х 15 м, железобетонными колоннами 400 х 400 мм и жесткой конструктивной схемой
Рис.1 Схема здания
1. Район строительства — гор. Уфа
2. Нормативная нагрузка на фундамент стен — 500 кН/м
3. Нормативная нагрузка на столбчатый фундамент 2160 кН
Рис.2 Поперечное сечение сваи
Размеры поперечного сечения: 40х40, 27,8 см
Количество стержней, диаметр и класс арматуры: 8 Ø 18 A300
Класс бетона: B15
Способ погружения свай: вибровдавливание
5. Глубина подвала — 1,0 м
6. Толщина стен — 0,51 м
7. Расчетная среднесуточная температура в помещениях 1-го этажа- 15 0 С
8. План строительной площадки задан в масштабе 1: 2000
Рис.3 Схема строительной площадки
9. Грунтовые условия строительной площадки – вариант 8 (табл.2 приложение I)
| № варианта | №слоя | Грунт | Глубина от поверхности, м | Расчетные значения характеристик с доверительной вероятностью α = 0,85 | ||||||
| слоев грунта | До грунт. вод |  , кн/м 3 |
 , кн/м 3 |
 |
 |
 |
 |
С, кПа | Е, МПа | υ 10 -7 , см/с |
| от | до | |||||||||
| 0,7 | 4,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 0,7 | 5,5 | 18,7 | 26,6 | 0,25 | — | — | 0,22 | |||
| 5,5 | 13,1 | 17,7 | 27,4 | 0,24 | 0,2 | 0,45 | 0,12 |
Грунты: 1 – почва каштановая, суглинистая;
3 – песок мелкий, средней плотности;
6 – глина пылеватая, комковая, полутвердая;
Посадка здания на местности
1) Привязать углы здания к линии застройки и строительной геодезической сетке. Определить отметку планировки.
2) Оценить пригодность рельефа местности для организации строительства.
3) Вычертить геологический профиль основания по створу скважин №1 и №2
4) Оценить пригодность грунтов в качестве основания.
1.1. Привязка здания и оценка рельефа
Главный фасад здания размещается по линии застройки с привязкой углов к строительной геодезической сети разбивочного плана. М 1:500
Рис.4. План строительной площадки
Высотная привязка осуществляется из условий нулевого баланса земляных работ при планировке территории строительной площадки
, (1.1)
где: hi– высотные отметки поверхности рельефа для углов здания,
n – количество углов здания в плане.
Высотные отметки hi поверхности рельефа для углов здания и по осям скважин № 1 и № 2 определяются по горизонталям плана строительной площадки из представления длины заложения между горизонталями в плане ℓ =33 м и превышения, равного разности отметок между ними, например, 93,00 – 92,75 = 0,25 м в виде треугольника по разрезу, проходящему через точку угла здания 4. Замерив по плану длину заложения между горизонталью 92,75 и точкой 4, равной ℓt = 14 м, откладываем его на катете треугольника. Восстановлением перпендикуляра из точки 4 до пересечения с гипотенузой треугольника получаем точку 4 на поверхности площадки.
Рис. 5 Схема к расчету абсолютных отметок точек на поверхности
Из подобия треугольников составляется пропорция и рассчитывается Δh4, то есть превышение точки 4 над горизонталью 92,75 м.
= ; Δh4 = = = 0,11 м.
Абсолютная отметка точки 4
92,75 + 0,11 = 92,86 м.
Аналогично и для остальных отметок.
По плану горизонталей определяют направление уклона местности и величину максимального уклона.
где: ∆h – превышение отметок горизонталей, м;
lmin – минимальное расстояние между горизонталями, м.
Вывод: Естественный рельеф местности пригоден для организации строительства с незначительной планировкой
1.2. Геологический профиль основания
Геологический профиль составляется по вертикальному разрезу в створе скважин 1–2.
По геологическому разрезу устанавливаются гидрогеологические условия основания при проектировании фундаментов и расчете их осадки.
Построение начинается с топографического разреза, включающего сетку профиля с указанием отметок и расстояния в масштабе 1:1000, показом осей скважин 1 и 2, шкалы отметок в вертикальном масштабе 1:200.
При этом шкала должна вмещать размер глубины скважины по заданию грунтовых условий площадки строительства. Затем по границам глубин каждого слоя грунта, взятых также по заданию, рассчитываются их абсолютные отметки и по шкале отметок наносятся точки по осям скважин.
Проводятся линии границ каждого слоя от руки, вычерчивается литологическая колонка и уровень грунтовых вод, если он имеется по заданию. На этом геологический разрез считается выполненным с обязательным указанием условных обозначений. ( Рис.6)
Источник: poisk-ru.ru
7.4.Экономические изыскания
Экономические изыскания выполняют с целью получить характеристику хозяйственно-экономического состояния района будущего строительства, экономическое обоснование проекта и составить проект хозяйственного преобразования территории в связи с возведением проектируемого сооружения. Эти изыскания проводят на основании материалов перспективного планирования центральных и местных органов, также используются материалы ведомственного планирования.
Экономические изыскания играют решающую роль при выборе площадки под строительство. При этом исследуются вопросы близости площадки к источникам сырья, наличие существующих транспортных и подземных сетей, местных строительных материалов, материально-технической базы, энергии, воды и т. п.
Экономические изыскания делят на комплексные, проблемные, титульные, внутриобъектные.
Комплексные экономические изыскания выполняют при решении комплекса вопросов, связанных с будущим сооружением.
Проблемные экономические изыскания рассматривают несколько вариантов решения одной и той же хозяйственной задачи и выбор оптимального в экономическом отношении варианта. Комплексные и проблемные изыскания выполняют на стадии технико-экономического обоснования.
Титульные (объектные) экономические изыскания проводятся для определенного объекта с учетом конкретного размещения на местности, их выполняют на стадии технического проекта.
В процессе предварительных технических изысканий возникает несколько вариантов, а окончательное решение принимается на основе сравнения экономических показателей по каждому варианту. Такое сравнение называют внутриобъектными изысканиями.
Для строительства линейных сооружений возникает необходимость в экономическом трассировании, т. е. в выборе трассы на основании сравнения стоимостных показателей нескольких вариантов.
Большое значение имеют экономические изыскания при проектировании городов и рабочих поселков. Наиболее значительны они на стадии разработки генерального проекта планировки.
К экономическим изысканиям относятся расчеты, связанные с определение наиболее выгодного расположения сооружения на местности. Для этого вычисляют прямые затраты, которые складываются из стоимости рабочей силы, стройматериалов, транспорта, электроэнергии и других расходов, а также дополнительные, которые в отдельных случаях могут достигать 50% прямых затрат.
Дополнительные затраты для каждого возводимого сооружения идут на покрытие ущерба, связанного с отчуждением территории при изъятии ее под строительство из того фонда, где она ранее находилась. Самые большие дополнительные затраты возникают при создании водохранилищ.
В экономических изысканиях существенное место отводится оценке экономической эффективности капитальных вложений, для этого сравнивают два варианта будущего сооружения, определяя капитальные и эксплуатационные затраты. Затем подсчитывают экономическую эффективность, она определяется расчетным сроком, в течение которого дополнительные вложения окупаются сбережениями на себестоимости продукции. Наиболее эффективными считают те варианты затрат, срок окупаемости которых не превышает заданный нормативный срок. Сопоставлением расчетного срока окупаемости с нормативным оценивается экономичность вариантов и принимается решение о выборе одного из них.
При проведении изысканий во всех случаях стараются обеспечить минимум затрат.
35Инженерно-геологические изыскания направлены на изучение общих физико-географических (рельеф, климат, гидрографию, гидрологию и др.), геоморфологических (строение рельефа и его формирование), гидрогеологических факторов, геологического строения, геологических процессов и их интенсивности, физико-механических свойств горных пород, влияющих на прочность и устойчивость оснований сооружений.
Для составления геологических карт используют результаты геологической съемки, геофизических и геохимических исследований, результаты изучения образцов горных пород, руд, флоры и фауны, гидрологических и инженерно-геологических наблюдений, опробывания полезных ископаемых, проходки горных выработок и буровых скважин.
Гидрогеологические изыскания заключаются в изучении водно-технических свойств грунтов (влажность, влагоемкость, водоотдача, водопроницаемость), а также свойства подземных вод, скорости и направление их течения, определяют типы (верховодка, собственно грунтовая и межпластовая вода) и глубины залегания грунтовых вод. Режим грунтовых вод характеризуется изменениями во времени уровня, температуры, химического и газового состава.
Полевые гидрогеологические работы заключаются в опытных откачках, нагнетаниях, наливах, определении направления и скорости движения грунтовых вод. К гидрогеологическим работам относят и стационарные наблюдения за режимом грунтовых вод.
Выполняют эти изыскания геологи в тесном взаимодействии с геодезистами.
Инженерно-геологические и гидрогеологические карты составляют на основе топографических карт.
Для составления карт используют результаты геологической съемки, геофизических (электро-, магнито-, сейсмо- и гравиметрическая разведка) и геохимических исследований, результаты изучения образцов горных пород, руд, флоры и фауны, гидрологических и инженерно-геологических наблюдений, опробывания полезных ископаемых, проходки горных выработок и буровых скважин.
Буровые работы выполняют для определения параметров, нужных для подсчета запасов полезных ископаемых; изучения геологических разрезов; дают возможность выявления последовательности залегания пластов, их мощности, состава, плотности, влажности, водоносности, а также отбора образцов пород, проб воды и испытания грунтов.
Привязка обнажений, скважин, шурфов и других выработок производится по имеющимся топографическим картам наиболее крупного масштаба, фотопланами фотосхемам или инструментально к пунктам геодезической сети. Отметки устьев выработок определяют по карте или методом барометрического нивелирования. При поисково-разведочных работах перенос в натуру проекта выработок и их привязка осуществляется по четким контурным точкам на топографических картах и фотопланах или от пунктов геодезической опорной сети (засечками, полярным методом, проложением теодолитных и тахеометричесих ходов). Погрешности привязки определяют масштабом карты. Отметки устьев выработок находят с погрешностью 1-2 м. Перенос в натуру и привязка выработок в плановом положении – с погрешностью не более 1 м, в высотном – 0,3; 0,5; 1 м и более в зависимости от назначения горных выработок. Обычно отметки устьев выработок определяются методами тригонометрического или геометрического нивелирования с погрешностью порядка 0,3 м.
Геодезическое обеспечение электроразведки состоит в разбивке на местности профиля или системы параллельных профилей, закреплении на местности точек наблюдений. Плановая погрешность – 2 мм в масштабе карты, высотная – 2% от глубины залегания опорного горизонта.
К геодезическим работам при магнитной разведке можно отнести маршрутную съемку при поисковых работах, точность измерения расстояний допускается порядка 1:50. В случае обнаружения аномалий ведется площадная съемка, прокладывают систему параллельных маршрутов. Плановая привязка выполняется с точностью 1-2 мм в масштабе карты, высоты не определяются.
Геодезическое обеспечение сейсморазведки состоит в разбивке на местности профилей с закреплением на них точек взрыва и точек расположения сейсмоприемников, также производится определение координат и высот этих точек, составлении вертикальных разрезов по линии профиля. Погрешность в положении профиля по отсчетной карте относительно пунктов плановой геодезической основы не должна превышать 2 мм, а в высотном положении в зависимости от скорости распространения волн от 3 см при v=200 м/с до 1 м при v=5000 м/с.
Геодезические работы при гравиметрической съемке заключаются в определении координат и высот пунктов наблюдений, учете влияния рельефа местности и подготовке топографической основы для составления гравиметрических карт. Для введения поправки за рельеф на площадке вокруг гравиметрического пункта выполняют нивелирование.
Инженерно-гидрологические изыскания. Данный вид изысканий необходим для проектирования гидротехнических сооружений; водоснабжения населенных мест, промышленных предприятий, электростанций; мостовых переходов; переходов через реки трубопроводов и других линейных сооружений; рыбного хозяйства; водного транспорта; защиты территорий от наводнений и подтоплений, а также для создания зон отдыха, для научных целей (исследование водного обмена в водоемах, гидрохимические и гидробиологические исследования).
Основной частью гидрологических изысканий являются гидрометрические работы, которые выполняются на гидрологических постах и станциях.
Геодезическое обеспечение гидрологических изысканий состоит:
– в устройстве водомерных постов и организации наблюдений за уровнями воды реках, озерах и искусственных водоемах;
– в выполнении крупномасштабных съемочных (русловые съемки) и нивелирных работ на территории водомерных постов и гидрометеостанций, на створах плотин и участках переходов через реки;
– в выполнении промерных работ (глубина, направление и скорость течения, координирование точек промеров);
– в определении уклонов рек;
– в определении водосборных площадей, площадей живых сечений и площадей затопления;
– определение расходов воды в реках и объемов водохранилищ;
– изучение наносов твердого стока (речных наносов).
Важной задачей геодезиста является определение проектных отметок моста, высоты плотины и др.
37 Состав геодезических работ
Строительство зданий и сооружений производится по проектам, представляющим собой систему чертежей, расчетов, показателей и текстового материала по обоснованию принятых решений и требований к технологическим процессам.
Запрещается выполнение строительно-монтажных работ без утвержденных проектов организации строительства и проекта производства работ.
Элементы геодезического обеспечения строительно-монтажных работ отражают в разделе «Строительные решения» технических проектов зданий и сооружений или же они включаются в проект производства геодезических работ (ППГР).
В состав геодезических работ, выполняемых непосредственно в период строительства зданий и сооружений, входят следующие виды работ:
– определение проектного положения объекта строительства (зданий и сооружений) на местности;
– создание геодезической разбивочной сети (основы) для строительства;
– геодезические разбивочные и привязочные работы в процессе строительства в соответствии с рабочей документацией;
– геодезический контроль точности геометрических параметров зданий и сооружений в процессе строительства;
– исполнительные геодезические съемки (текущие и окончательные) планового и высотного положения зданий (сооружений) и инженерных коммуникаций;
– геодезические наблюдения за деформациями оснований и конструкций зданий (сооружений);
– специальные стереофотограмметрические съемки по определению
геометрических размеров элементов зданий, сооружений, технологических установок, архитектурных и градостроительных форм;
– геодезические работы при монтаже оборудования, выверке подкрановых путей и проверке планово-высотного положения и вертикальности элементов зданий и сооружений;
– геодезические работы по определению в натуре скрытых подземных сооружений при ремонтных работах и др.;
– составление исполнительной геодезической документации.
Разработке проектов организации и производства геодезических работ предшествует техническое задание на проектирование, которое составляется на основе технико-экономического обоснования.
Исходными данными для разработки проекта объекта строительства является следующая документация:
По трассам линейных сооружений
Технический отчет о проведенных инженерно-геодезических изысканиях.
Инженерно-топографические планы полосы местности вдоль трасс и площадок для проектирования сооружений по трассе (мостовых переходов, станций и др.) и поселений в масштабах 1:500 –1:2000.
Продольные и поперечные профили проектируемых трасс и существующих железных и автомобильных дорог.
Акты согласований (по дополнительному требованию заказчика).
Для разработки рабочей документации заказчику для целей реконструкции и технического перевооружения предприятий дополнительно должны быть представлены:
По трассам линейных сооружений
1. План трассы, включая планы топографической съемки на сложных участках, в масштабах 1:500 –1:1000.
2. Абрисы привязок характерных точек трассы к элементам ситуации.
3. Ведомость координат и высот закрепительных знаков трассы.
4. Схемы закрепленной трассы.
45Элементы геодезических разбивочных работ
Вынос в натуру проектных углов и длин линий. Разбивочные работы по существу сводятся к фиксации на местности точек, определяющих проектную геометрию сооружения. Плановое положение этих точек может быть определено с помощью построения на местности проектного угла от исходной стороны и отложения проектного расстояния от исходного пункта.
При построении проектного угла одна точка (вершина угла) и исходное направление обычно бывают заданы. Необходимо на местности отыскать второе направление, которое образовывало бы с исходным проектный угол (рис. 8.2). В нашем случае ВА – исходное направление, В – вершина проектируемого угла.
Работы ведут в следующем порядке. Установив теодолит в точку В, наводят зрительную трубу на точку А и берут отсчет по лимбу. Далее прибавляют к этому отсчету проектный угол и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет. Теперь визирная ось зрительной трубы теодолита указывает второе искомое направление.
В этом направлении на соответствующем проекту расстоянии фиксируют на местности точку С1. Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С2. Из положения двух точек берут среднее (точка С, рис. 8.2), принимая угол ABC за проектный.
Стандартные геодезические приборы, изготовленные серийно, по точности предназначены для выполнения измерений, а не построений. В результате точность отложения разбивочных элементов этими приборами оказывается ниже, чем точность измерений с использованием этих приборов. Поэтому, если необходимо построить проектный угол с повышенной точностью, то поступают следующим образом.
Построенный в натуре угол измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение . Число приемов измерения угла можно определить по приближенной формуле
,
–номинальная для данного теодолита средняя квадратическая погрешность измеренного угла; – требуемая средняя квадратическая погрешность отложения угла.
Например, для того, чтобы отложить угол со средней квадpатической погрешностью 2″ теодолитом 2Т5, надо его измерить шестью приемами.
Измерив построенный в натуре угол, вычисляют поправку , которую необходимо ввести для уточнения построенного угла.
Зная проектное расстояние ВС=l, вычисляют линейную поправку СС’ = l. Из геометрии построений) следует, что
,
где и выражены в секундах.
Далее откладывают от точки С перпендикулярно к линии ВС величину вычисленной поправки и фиксируют точкуС’. Угол ABC’ и будет равен проектному углу с заданной точностью. Для контроля угол ABC’ измеряют. Если полученное значение отличается от проектного на допускаемую величину, то работу заканчивают. В противном случае требуется дальнейшее уточнение.
Для построения проектной длины линии необходимо от исходной точки отложить в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Надо помнить, что в проекте задается именно горизонтальное проложение. Поправки в линию за компарирование, температуру и наклон местности необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения. Но это затрудняет работу, особенно при необходимости вынесения линии с высокой точностью. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов, т. е. используют способ редукции.
На местности от исходной точки А сначала откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния (точка В’ ). Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами, учитывая все поправки.
Вычислив длину закрепленного отрезка, сравнивают его с проектным значением, находят линейную поправку и откладывают ее с соответствующим знаком от конечной точкиВ’ отрезка. Затем, для контроля, построенную линию АВ измеряют.
Точность построения проектного расстояния в способе редукции в основном зависит от точности линейных измерений расстояния АВ’. Исходя из требуемой точности определения проектного расстояния, выбирают приборы для измерений [6].
Если проектное расстояние откладывается непосредственно на местности, то поправки за компарирование, температуру и наклон местности вводят со знаками, обратными тем, которые учитывают при измерении линий согласно табл. 8.1.
Например, если при выносе в натуру проектной линии использовался мерный прибор, длина которого при температуре измерения была меньше его номинальной длины. В этом случае отложенная линия будет короче проектной, и, следовательно, поправку надо вводить со знаком «плюс». Если этот прибор использовать для измерения линии, то поправку надо вводить со знаком «минус», так как при измерении укороченным мерным прибором результат получится большим, чем следует. Если же мерный прибор при температуре измерения имеет длину, большую номинальной, то при измерении линии поправка будет иметь знак «плюс», при отложении — «минус».
При измерении линии на наклонной местности поправка за наклон, для приведения ее длины к горизонту, вводится со знаком «минус», так как наклонное расстояние всегда больше горизонтального приложения.
Все размеры в проекте приведены в виде горизонтальных проложений. Поэтому при отложении проектного размера на наклонной местности откладывают расстояние равное горизонтальному проложению плюс поправка за наклон.
В зависимости от требуемой точности для отложения проектных расстояний используют стальные мерные приборы, лазерные рулетки, светодальномеры, электронные тахеометры.
Вынос в натуру проектных отметок, линий и плоскостей заданного проектного уклона. Все отметки, указанные в проекте сооружения, даются от уровня «чистого пола» или какого-либо другого условного уровня. Поэтому предварительно их необходимо перевычислить в систему, в которой даны высоты исходных реперов.
Для выноса в натуру точки с проектной отметкойНпр устанавливают нивелир примерно посредине между репером с известной отметкой HРп и выносимой точкой (рис. 8.3). На исходном репере и выносимой точке устанавливают рейки, взяв отсчет a по рейке на исходном репере, определяют горизонт прибора
.
Для контроля желательно аналогичным образом проверить значение НГИ по другому исходному реперу.
Рис. 8.3. Схема выноса в натуру проектной отметки
Чтобы установить точку на проектную отметку НГИ, необходимо знать величину отсчета в по рейке на определяемой точке. Можно записать, что
. (8.4)
Вычислив отсчет в, рейку в точке на проектной поверхности поднимают или опускают до тех пор, пока отсчет по среднему штриху зрительной трубы нивелира не будет равен вычисленному. В этот момент пятка рейки будет соответствовать проектной высоте. Ее фиксируют в натуре, забивая колышек, ввинчивая болт или проведя черту на строительной конструкции.
Для контроля, нивелируя обычным способом, определяют фактическую отметку вынесенной точки и сравнивают ее с проектной. В случае недопустимых расхождений работу выполняют заново.
Если необходимо передать проектные отметки точек, лежащих в одной вертикальной плоскости (на стенах, колоннах и т. п.), то поступают следующим образом. На вертикальной плоскости отмечают проекцию среднего штриха сетки, т. е. фиксируют горизонт прибора. Затем, отмеряя вверх или вниз от этой линии соответствующее превышение, отмечают проектную отметку точки.
Для построения в натуре линий проектных уклонов используют нивелиры, теодолиты, а также лазерные приборы. Сначала конечные точки линии АВ (рис. 8.4) устанавливают на проектные отметки. Если дана отметка только одной точки, например А, и проектный уклон i, то отметку другой точки В можно вычислить по формуле
,
где – расстояниеАВ; i – уклон.
На точках А и В устанавливают нивелирные рейки. Затем, наклоняя нивелир двумя подъемными винтами (или элевационным винтом), методом приближений добиваются, чтобы отсчеты по рейкам стали одинаковыми. В этом случае визирная линия зрительной трубы нивелира будет иметь проектный уклон.
Далее устанавливают рейку в створе линии АВ (например, через 5 м), добиваясь, чтобы отсчет по ней был равен отсчету на конечные точки. Пятка рейки будет определять точку линии проектного уклона. Эти точки фиксируют колышками соответствующей высоты.
При использовании теодолита его устанавливают в начальной точке с проектной отметкой и измеряют высоту прибора
На вертикальном круге с учетом места нуля устанавливают отсчет в градусной мере, равный проектному уклону. Линия визирования зрительной трубы теодолита будет фиксировать угол наклона , соответствующий проектному уклону. Затем, отметив на рейке или вехе высоту прибора, выполняют те же операции, что и при использовании нивелира.
С меньшей точностью линию проектного уклона (например точки А, В, С) можно вынести при помощи трех визирок одинаковой длины
Две визирки задают опорную линию заданного уклона. В эту линию глазомерно вводят третью визирку, основание которой будет фиксировать точку линии проектного уклона.
Для вынесения в натуру проектной плоскости устанавливают на проектные отметки точки А, В, С, D. Действуя подъемными винтами нивелира, добиваются методом приближений, чтобы отсчеты на всех четырех точках были равны между собой, т. е. чтобы линия визирования была параллельна заданной проектной плоскости. При установке на тот же отсчет рейки в любой точке внутри фигуры АВСД пятка ее будет лежать в проектной плоскости.
Источник: studfile.net
Планировка строительной площадки
Физико-географические характеристики района строительства. Топографическая основа для составления проектов сооружений. Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке, ее вертикальная планировка. Разбивка и закрепление осей сооружения.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2014 |
| Размер файла | 420,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
строительство геодезический топографический
Для успешной реализации прогрессивных решений в области проектирования и строительства, необходимо разработать и внедрить новые методы геодезических построений, изменений и новые нормы точности применительно к условиям современного развития капитального строительства. Необходимость обязательного применения геодезических работ вызвана повышением требований к точности построений при возведении крупноразмерных и сложных по конструктивным решениям строительных объектов (СО).
Геодезическое обеспечение строительства особенно актуально на крупных объектах строительства, где инженерно-геодезические работы должны выполняться специализированными организациями по разработанному ими ППГР. Проект производства геодезических работ должен содержать в себе следующие элементы: сведения об особенностях и методах создания геодезической разбивочной основы, а так же способах и технологиях геодезического контроля на возводимых конструкциях. Допуски и точности указываются в проектной документации.
Проект производства геодезических работ.
Геодезические работы на строительной площадке делятся на детальные и основные, которые выполняют по проектам организации строительства (ПОС) или проекта производства строительно-монтажных работ(ППР). Являясь частью этих проектов, геодезические работы предназначены для своевременного исполнения разбивочных работ и контролирования производства строительных работ на различных этапах с точки зрения соответствия их геометрических параметров проекту.
Обычно проект при возведении зданий и сооружений включает в себя следующие основные разделы:
— организация геодезических работ на строительной площадке.
Здесь приводится технологическая схема производства геодезических работ на площадке, календарный план производства работ, смета на производство работ, технико-экономическое обоснование проекта производства геодезических работ и другое;
— основные геодезические работы. Этот раздел включает проект разбивочной планово-высотной основы (схемы геодезических сетей, чертежи центров и знаков пунктов), расчет точности геодезических измерений и обоснование выбора приборов и методов измерений. Здесь же приводятся схемы переноса в натуру главных и основных осей зданий и сооружений от исходной геодезической основы, расчет точности выполнения работ, описание методик и контроля, а также схемы размещения и закрепления осевых знаков;
— геодезическое обеспечение при возведении подземной части зданий и сооружений. Даются указания по производству геодезических работ при устройстве обноски, разбивке котлованов и фундаментов и других элементов подземной части сооружения, описываются методики, предрасчет точности выполнения работ и выбор инструментов. Здесь же обосновываются методы исполнительной съемки для контроля производства работ;
— геодезическое обеспечение при возведении надземной части зданий и сооружений. Включает в себя методики создания и расчет точности рабочей геодезической основы на исходном горизонте объекта, методы передачи разбивочных осей и отметок на монтажные горизонты, методы создания и обработки геодезического разбивочного обоснования на монтажном горизонте с расчетом точности измерений. Здесь же приводятся указания по геодезическому контролю при монтаже элементов и исполнительской съемке смонтированных конструкций и по составлению исполнительной документации по законченному объекту;
— наблюдения за деформациями зданий и сооружений. В разделе приводится расчет точности определения деформаций окружающей земной поверхности, фундаментов и самого сооружения, выбирается планово высотная основа для этого вида работ, конструкции деформационных марок и реперов, выбор методов и инструментов, а также сроки, методы обработки и представления материалов.
Если необходимы сведения о перемещениях и деформациях строящихся зданий и сооружений, в соответствующем разделе ППГР дается проект геодезических наблюдений за их положением и методика обработки полученных результатов.
ППГР разрабатывается на основе действующих нормативных документов (стандартов, строительных норм и правил, инструкций, указаний и др.) с учетом последних достижений науки и техники, а также с использованием передовых методов и средств геодезических работ при строительстве и монтаже инженерных сооружений.
1. Физико-географические характеристики района строительства
При выполнении этого раздела необходимо обратить внимание на топографо-геодезической изученности района работ, определить все пункты опорной геодезической сети, изучить рельеф местности, определить максимальную и минимальную отметки на участке съемки. В соответствии с заданием необходимо подать физико-географическое описание южной части Минской области.
В геологическом отношении территория всей Беларуси расположена в пределах Белорусско-Литовской антиклизы западной части Восточно-Европейской платформы. Последняя является одной из крупнейших древних платформ Земли.
Минская область — центральная, самая большая по территории область Республики Беларусь, граничит со всеми областями республики. На востоке Минская область граничит с Могилевской областью, на севере — с Витебской, на западе — с Гродненской, на юго-западе — с Брестской, на юге — с Гомельской. Это единственный регион в Беларуси, который не имеет границ с другими государствами.
Но благодаря тому, что по территории области проходят важнейшие транспортные коридоры, здесь имеются хорошие возможности для выгодных экономических связей со странами ближнего и дальнего зарубежья. Минский край разнообразен. Рельеф равнинный и холмистый. Преобладают высоты 150-200 м над уровнем моря. Для его ландшафта характерно чередование возвышенностей с участками равнин и низменностей.
Участок заданной территории находится в южной части Минской области, общая площадь территории 7.29 км 2 . Территория расположена между 54°43?35?? и 54°41?50?? северной широты и между 18° 02? и 18°04?50?? восточной долготы. Максимальная абсолютная отметка находится в центре, на горе Дубровина (приблизительно 223 метра), минимальная абсолютная отметка в районе реки Андога (ниже 117 метров).
Рельеф местности здесь представлен склонами названной горы, изрезанной многочисленными лощинами и оврагами. Обрывистые склоны оврагов достигают величины 2,9 м. Климат умеренно-континентальный. Он отличается умеренно теплым летом и мягкой зимой с частыми оттепелями.
Средние температуры: январь -6,8° С, июль + 17,5° С. Период с суточными температурами выше 0° С (теплый период) продолжается в среднем 234 дня, с конца марта до середины ноября; выше 5° С (начало вегетации растений) — 188 дней, с середины апреля по третью декаду ноября; выше 10° С (активная вегетация растений) — 144 дня, с 3 мая по 24 сентября; и выше 15°С (летний период) — 85 дней, с 3 июня по 27 августа. Вегетативный период 186-195 суток. Благоприятный период для аэрофотосъёмок на заданной территории считается промежуток времени между серединой апреля и серединой октября.
Что касается гидрографии в квадратах 70-09 и 70-10 имеются искусственные водоемы, пруды. На юго-западе протекают два пересыхающих ручья впадающих в реку Андога. Длина реки Андога на картографируемой территории около 500 метров.
Экономико-географическая характеристика. Территорию участка с севера на юг проходит асфальтированное шоссе Мирцевск-Павлово шириной 17 метров с проезжей частью 13 метров, шоссе соединяет два населенных пункта Дубровка (24 дв.) и Волково. Так же развита сеть полевых проселочных дорог, они соединяют между собой поселки сельского типаНикитино и Шуринга.
На территории аэрофотосъёмки расположены 2 геодезических пункта-на северо-западе «Темный бор» и в центральной части «Дубровина». Территория оснащена линией электропередач проходящей вдоль шоссе. Растительный покров на участке строительных работ существует в виде сельскохозяйственных угодий (полей) на пологих склонах горы. Имеются небольшие рощи смешанного леса высотой деревья 10 метров и средним диаметром ствола 0,16
2. Топографическая основа для составления проектов сооружений
Согласно СниП 1.02.07-84 «Инженерные изыскания для строительства», перед проектными работами, следует собирать сведения об имеющихся картах, планах и фотопланах на данную территорию. Если топографических материалов на данный момент не достаточно, то заказывается новая съемка. Границы и площади участков, имеющихся в съемке устанавливаются в техническом задании.
Для составления генеральных планов городов, требуются карты в масштабе 1:5000 с высотой сечения через 1 м.
Планы детальной планировки могут иметь несколько копий. На отдельной копии выделяются отдельные проектируемые объекты, например, на одной копии объекты озеленения и благоустройства, а на другой — транспортная сеть и т.д.
Если готовой топографической основы в геодезической службе или города не имеется, то заказывается топографическая съемка для разработки проектов строительства. Масштабы съемок выбираются согласно таблице 1, данной в СНиП 1.02.07-84
Таблица 1. Масштабы съемок для создания топографической основы
Характеристика участка съемки, сооружения
1. Территория с капитальной застройкой (реконструкция, расширение) с подземными и надземными сооружениями
2. Незастроенная, малозастроенная территория или территория с малоэтажными застройкой с подземными и подземными сооружениями
3. Территории новых или реставрируемых микрорайонов, кварталов, градостроительных комплексов, а также групп жилых и общественных зданий
4. Трасса магистральных трубопроводов в несложных условиях
5. Трасса вне площадных коммуникаций, городских коммуникаций на незастроенных участках, трасса кабелей ЛЭП, автомобильных и железных дорог
6. Территория для проектирования аэродромов и аэропортов
Границы съемки под конкретное проектируемое здание определяются; во-первых, границей землеотвода, в пределах которой располагается само здание, объекты благоустройства, подъезды, детские площадки и т.д.; во-вторых, границей площадки, отведенной под строительства. Эта граница обычно больше, чем граница землеотвода, кроме того, съемке в масштабе 1:500 подлежат полосы (на застроенной территории обычно шириной 40-50 м) вдоль проектируемых трасс подключения к существующим сетям. Точки подключения таких трасс на застроенной территории могут располагаться достаточно далеко от проектируемого здания.
На застроенной территории съемка должна производиться периодически и в городской или поселковой геодезической службе должна существовать «дежурная карта» на данный период времени. В этом случае в процессе геодезических изысканий выполняют только обследования площадки и трасс проектируемых коммуникаций с досъемкой последних изменений.
В соответствии с требованиями инструкции по инженерным изысканиям для строительства проектирование промышленных предприятий на первой стадии (проект) осуществляется на планах в масштабе 1: 2000 с высотой сечения рельефа 1,0-0,5 м.
Планы масштаба 1: 1000 с высотой сечения рельефа 0,5 м используются для составления рабочей документации незастроенных или малозастроенных строительных площадок. В случае проектирования объектов промышленного и городского строительства на территориях с капитальной застройкой и густой сетью коммуникаций масштаб топографических планов увеличивается до 1: 500 при высоте сечения рельефа 0,5 м. В ходе выполнения данной расчетно-графической работы была использована карта масштаба 1: 2 000.
3. Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке
На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая для планового и высотного обоснования при выносе проекта подлежащих возведению зданий и сооружений на местность, а также (в последующем) для геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения.
Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают преимущественно в виде: строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности основных зданий и сооружений и их габаритов, для строительства предприятий и групп зданий и сооружений, красных линий (или других линий регулирования застройки), продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габариты здания, для строительства отдельных зданий в городах и поселках.
Строительную сетку выполняют в виде квадратов и прямоугольников, которые подразделяют на основные и дополнительные. Длина сторон основных фигур сетки 100…200 м, а дополнительных — 20… 40 м.
При проектировании строительной сетки должны быть: для выполнения разбивочных работ обеспечены максимальные удобства, основные возводимые здания и сооружения расположены внутри фигур сетки, линии сетки расположены параллельно основным осям возводимых зданий и по возможности ближе к ним, непосредственные линейные измерения.
Предварительная разбивка строительной сетки от пунктов опорной геодезической сети выполняется в следующем порядке (рис. 1). Вначале выносят в натуру полярным способом два главных направления сетки AB и AD при этом координаты их концов определяют графо-аналитически на плане, на котором запроектирована сетка.
Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют ее в местах пересечений постоянными знаками с плановой точкой. Знаки делают из забетонированных обрезков труб, рельсов и т.п. Основание знака (низ знака, опора знака) должно располагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м. Вынос в натуру производится от закрепленных постоянными знаками в процессе инженерно-геодезических изысканий опорных пунктов ПЗ-1 и ПЗ-2, расположенных вне пределов земляных работ.
Графо-аналитический — комбинированный метод: часть данных получают графически, часть — из расчетов. Этот метод представляет собой сочетание аналитического и графического методов и является основным при геодезической подготовке выноса проекта в натуру.
Графически определяют координаты отдельных точек проектируемого объекта (точек А, B, C, D), а разбивочные элементы находят из решения обратной геодезической задачи. В данном случае, разбивочные элементы включают проектный угол и проектное расстояние, которые вычисляются по формулам:
Результаты вычисления разбивочных элементов представлены в таблице 2.
Координаты точек (м)
От этих главных направлений выносят сеть с точностью 1: 1000-1: 2000 путем выноса в натуру проектного угла и проектного расстояния.
Для выноса проектного угла используем оптический теодолит, установив который в точке А и, приведя его в рабочее положение, наводятся на точку В, где заблаговременно центрируется визирная марка. К отсчёту на точку В прибавляют значение угла в и вращением алидады добиваются отсчёта по горизонтальному кругу, равному вычисленному.
Это направление визирной оси закрепляют на местности в точке С1. Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С2. Точка С берётся как среднее из двух построенных, для чего отрезок С1С2 делится пополам.
Полученная таким образом точка С фиксируется на местности и принимается за окончательное значение проектного угла ВАС (рис. 2). В случае отсутствия базовой стороны, разбивка производится по азимуту.
Для построения на местности проектной линии от исходной точки откладывают в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Поправки в линию необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения, а это затрудняет и осложняет работу, особенно при высокоточных измерениях. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов.
На местности откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния. Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами с учетом всех поправок измерений. Получив после камеральной обработки длину закрепленного отрезка и сравнив ее с проектным значением, находят линейную поправку Д, которую и откладывают с соответствующим знаком от конечной точки отрезка В’. Для контроля построенную линию АВ измеряют.
Линейная поправка: и
Схема отложения проектного расстояния
Составной частью проектирования строительной сетки является приближенная оценка точности геодезических измерений, необходимых при перенесении сетки на местность. Средняя квадратическая погрешность положения выносимой точкивычисляется по формуле:
где mгр — СКО снятия координат конечных точек исходных направлений, определяется масштабом генплана, на котором запроектирована съемка. Она равна 0,1 мм в масштабе плана. В нашем случае масштаб равен 1:2 000, тогда mгр.= ± 0,2 м;
-СКО в положении конечных точек, вызванная ошибками выноса.
где — СКО отложения расстояния S рулеткой,
— СКО построения угла в. Тогда имеем для направления ПЗ1 — А:
Все фигуры сетки и закрепляют их временными знаками. Затем по всем вершинам сетки прокладывают полигонометрические ходы и вычисляют фактические (исполнительные) координаты каждой вершины. По разностям исполнительных и проектных координат определяют элементы редукции, представленные в таблице 4.
Приращения редукции (см)
Расстояния ln(см)
Углы вn(правые)
После чего откладывают редукционные линейные и угловые элементы от временных знаков. Для редуцирования составляют разбивочный чертеж, на котором представлены все элементы редукций.
Редуцирование выполняется следующим образом. Над временным знаком, например 1ґ, устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит. От направления 1ґ4ґ откладывается угловой элемент редукции в1, соответствующий углу 20°15′, и фиксируется направление -1ґ1.
Вдоль этого направления при помощи рулетки откладывается линейный элемент редукции l1, равный 7,49 см. Таким образом, на местности будет определено положение точки А, координаты которой соответствуют проектным значениям. Аналогичным образом редуцируют все пункты строительной сетки.
Отредуцированные пункты сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или забетонированные отрезки рельсов, металлических труб и т.п. с приваренными сверху марками или металлическими пластинами размером 200Ч200 мм. Чтобы при закладке постоянного знака не утратить положение отредуцированного пункта, поступают следующим образом. Перед установкой
знака положение пункта фиксируют двумя створами 1 и 2 на кольях (рис. 5). После установки знака по меткам на верхних торцах кольев натягивают струны (леску) и восстанавливают на знаке положение вершины сетки.
Правильность редуцирования проверяется контрольными измерениями на каждом втором пункте сетки и выборочными промерами ее отдельных сторон. Если измеренные углы отличаются от 90° не более, чем на 10-15», а разница в длинах сторон не превышает 10-15 мм координаты пунктов сетки принимают равными проектным.
Высотной разбивочной основой в условиях массовой застройки служат пункты геодезической строительной сетки, высоты которых определены нивелированием IV класса. На крупных промышленных объектах и для зданий повышенной этажности прокладываются ходы нивелирования III и II классов. Государственная нивелирная сеть сгущается строительными реперами из расчета не менее двух для каждого объекта строительства, а для многосекционных зданий — по одному строительному реперу на каждую секцию. Схема расположения реперов должна обеспечивать передачу высот с одной установки нивелира на максимальное число элементов возводимого здания или сооружения.
Пункты плановой и высотной разбивочных сетей закрепляются временными (деревянные колья, металлические штыри, обрезки газовых труб, костыли) или постоянными знаками (рис. 6). Временные знаки используются для выполнения текущих операций на определенный цикл строительства, постоянные знаки закладываются с расчетом использования и в период эксплуатации сооружения.
Для облегчения производства разбивочных работ на основании строительной системы принимают локальную координатную систему. Во избежание отрицательных значений абсцисс и ординат при геодезической подготовке проекта за начало координат принимают пункт сетки, расположенный в юго-западном углу стройплощадки. От этого частного начала вычисляют координаты остальных пунктов по принятым в проекте длинам сторон фигур сетки.
Координатные значения в метрах
4. Вертикальная планировка строительной площадки
Вертикальная планировка — это комплекс различных видов земляных работ, цель которых — преобразование заданным образом рельефа местности (обычно — стройплощадки или земельного участка). Чаще всего вертикальная планировка территории необходима для подготовки строительной площадки к застройке и предполагает выравнивание существующего рельефа до нужной горизонтальной поверхности. Выполнение планировки при подготовке к строительству практически неизбежно, так как найти участок с естественным горизонтальным рельефом непросто, а строить на наклонном рельефе — чаще всего нетехнологично.
Основой для проектирования вертикальной планировки служат топографические планы масштабов 1: 5000 — 1: 500, составленные по результатам нивелирования стройплощадки по квадратам с вычисленными абсолютными высотами всех вершин квадратов.
Топографический план строительной площадки
Если рельеф участка должен быть спланирован горизонтальной площадкой под условием нулевого баланса земляных работ, проектная отметка такой площадки вычисляется по формуле:
где Н0 — наименьшая отметка земли, округленная до 1,0 м;
h1 — разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н0;
h2 — разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н0;
h4 — разность между отметкой, относящейся к одной вершине квадрата и Н0;
n — количество квадратов.
Для нашей площадки:
Наклонную площадку получаем поворотом горизонтальной плоскости вокруг средней линии с уклоном 0,05, где рабочие высоты этой линии не меняются, а высоты верхней и нижней линий изменяются при заданном уклоне 0,05 по направлению указанному стрелкой и вычисляются по формуле:
Чертеж границ земляных работ
Вычисление объемов земляных работ производится по формуле Стрельчевского:
где VH, VB — объем земляных работ по насыпи и выемке грунта;
а — сторона квадрата; hH, hB — рабочие отметки.
Расчеты представлены в таблице 5.
5. Разбивка и закрепление осей сооружения
На разбивочном чертеже изображена часть строительной сетки, от сторон которой 5-7 и 13-17 необходимо вынести в натуру основные оси сооружения прямоугольной формыI-II-III-IV. Исходными данными для разбивки являются координаты точек, фиксирующие положение осей (на рис.
11 подписаны координаты двух точек из четырех), и вычисленные расстояния между этими точками и вершинами сетки. Установив в пункте №13 теодолит, направляют его трубу на пункт 15 и откладывают расстояние ?y1= 10,00 м. В закрепленную временным знаком точку К переносят теодолит и при двух положениях вертикального круга строят прямой.
Отложив вдоль перпендикуляра отрезок ?х1= 5,00 м, получают точку I и закрепляют ее временным знаком. По створу К — I откладывают проектную ширину сооружения 30,00 м и определяют таким образом положение точки II. Аналогичным способом разбиваются и закрепляются точки III и IV. Разбивку осей проверяют привязкой точек II и III соответственно к пунктам 21 и 22, а также контрольными измерениями диагоналей I-III и II-IV и прямых углов между осями.
Чертеж выноса осей
Для сохранения основных осей на весь период строительства каждую из них закрепляют створными знаками а — а’, b — b’, c — с’, d — d’ и т.д. (рис. 12). Знаки располагают вне зоны земляных работ и с таким расчетом, чтобы обеспечить возможность переноса осей на верхние ярусы сооружения.
Для выполнения в дальнейшем детальной разбивки параллельно контуру сооружения на расстоянии 4-5 м от него устраивают строительную обноску в виде оструганных досок, укрепленных на столбах в строго горизонтальном положении. С помощью теодолита на обноску переносят основные оси сооружения (рис. 12).
Зрительную трубу установленного над точкой I прибора направляют на точку II и фиксируют карандашом положение центра сетки нитей на верхнем обрезе доски (осевая риска 1′). Переведя трубу через зенит, намечают риску 1» на противоположной стороне обноски. Продольную ось С — С переносят на обноску последовательным визированием на точку IV ив противоположном направлении (риски C’ и C»). Таким же приемом фиксируются на обноске с точек II, III и IV остальные оси сооружения, после чего фактические расстояния между осями измеряют стальной рулеткой с введением поправок за компарирование и температуру в результаты измерений. Приняв направления какой-либо пары взаимно перпендикулярных осей (например, C — C и I-I) за исходные, смещают остальные осевые риски так, чтобы расстояния между ними были точно равны проектным.
Вслед за основными осями разбивают промежуточные, откладывая указанные на разбивочном чертеже межосевые интервалы: 10 м в продольном и 10 м — в поперечном направлениях.
Окончательное положение каждой из осей закрепляют гвоздем и обозначают несмываемой краской с указанием номера оси. Межсекционные оси, сохранность которых должна быть обеспечена на длительный период, закрепляют створными знаками.
6. Точность выноса основных разбивочных осей
Точность выноса основных или главных разбивочных осей регламентируется СНиП 3.0I.03-84. Геодезические работы в строительстве.
В курсовой работе в соответствии с размерами пролетов выбирается:
· относительная средняя квадратическая ошибка построения главных осей:;
· средняя квадратическая ошибка угловых измерений 10;
· средняя квадратическая ошибка определения превышения 2 мм.
Средняя квадратическая ошибка в расстоянии между основными осями вычисляется по формуле:
где — расстояние между основными осями здания (выбирается с плана здания).
Ширина здания 30 м, длина 30 м, , тогда
Для расчета необходимой точности построения углов и отложения длин линий при выносе точек пересечения основных осей в натуру от пунктов строительной сетки необходимо вычислить допустимые СКО в положении выносимых точек.
Исходной величиной для расчета точности являются СКО выноса основных осей mLосн.
На величину mLосн влияют как ошибки в длинах сторон строительной сетки, так и ошибки точек пересечения основных осей от пунктов сетки, т.е.
где — СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок в длинах сторон сетки, — СКО в расстоянии между основными осями, обусловленная влиянием ошибок разбивки. Исходя из принципа равного влияния, принимаем влияние обоих источников ошибок одинаковым , получим .
Допустимую СКО в положении точек пересечения основных осей находим по формуле: или .
Теперь зная величину , можно рассчитать необходимую точность построения прямых углов и отложения длин линий при выносе в натуру точек пересечения основных осей способом прямоугольных координат. Для расчета точности выбирается наихудший случай разбивки, когда расстояния, откладываемые по стороне сетки и по перпендикуляру к ней, максимальны.
В данном курсовом проекте примем точку, как точку пересечения основных осей Для вычисления точности необходимо определить следующие ошибки: где
— средняя квадратическая ошибка построения прямого угла;
— отномительная квадратическая ошибка отложения расстояния;
— относительная квадратическая ошибка отложения расстояния;
Эти величины вычисляются по следующим формулам:
Подставляя в формулы числовые значения, получим:
Таким образом, для обеспечения заданной точности разбивки в данном случае необходимо прямые углы строить с СКО и линейные элементы разбивки откладывать с относительной СКО не более 1/5000.
Для обеспечения заданной точности разбивки при построении прямых углов целесообразно использовать теодолит Т30 и приборы ему равноточные, а линейные элементы разбивки откладывать с помощью рулетки или светодальномера.
6. Геодезические работы при сооружении котлованов
Основными задачами на этом этапе строительства являются:
· детальная разбивка контура котлована;
· контроль глубины отрывки котлована;
· расчет объема земляных работ;
· исполнительная съемка котлована.
Детальные разбивочные работы заключаются в построении на местности от главных и основных осей всех геометрических элементов проекта (горизонтальных, вертикальных и наклонных линий; горизонтальных и дирекционных углов; точек и горизонтов с проектными высотами), определяющих положение сооружения и отдельных его частей в плане и по высоте с необходимой точностью.
Детальные разбивочные работы выполняются по рабочим чертежам в соответствии со стадиями строительно-монтажных работ: разбивка котлована и траншей под фундаменты, монтаж фундаментов и подвальной части сооружения; прокладка сетей инженерных коммуникаций; возведение надземной части сооружения; монтаж строительных конструкций и оборудования. Точность детальных разбивочных работ задается СНиП 3.01.03 — 84: в плане относительно разбивочных осей сооружения; по высоте — относительно рабочих реперов, и приводится ниже в табл. 5.
Котлован — искусственное углубление в земной поверхности, предназначенное для возведения фундамента и подземной части сооружения. В поперечном сечении котлован представляет собой трапеции, нижние основания которых образуют дно (нижний контур), верхние основания — бровку (верхний контур), а боковые стороны являются откосами с уклоном 1: т, зависящим от вида грунта и проектной глубины Л.
Задачей геодезиста на этом этапе строительства является разбивка от основных осей контура котлована в соответствии с данными разбивочного чертежа, определяющими форму и размеры котлована по габаритам нижнего обреза фундамента. Для этого по вынесенным на обноску рискам основных осей натягивают монтажные проволоки (рис. 14), в местах пересечения проволок опускают отвесы и их проекции закрепляют кольями. Чтобы разбить верхнюю бровку котлована, от его нижнего контура откладывают по перпендикулярам к осям расстояние d, в соответствии с уклоном откосов котлована.
Крутизна откоса при глубине выемки, м, не более
Песчаные и гравийные
Лессы и лессовидные
При проектируемом котловане со средней глубиной 2 м на гравийном грунте принимаем уклон равным 1:1.
До начала выемки грунта площадь котлована нивелируют, устанавливая рейку в точках пересечения продольных и поперечных осей (например, в точках 2-А, 2-Б и т.д. По данным ежедневного нивелирования составляют поперечники вдоль каждой из поперечных осей и подсчитывают текущие объемы земляных работ.
Если глубина котлована не превышает 2 м, нивелирование производится с бровки котлована. При большей глубине котлована на его дне закладывают репер и передают на него отметку от основной нивелирной сети стройплощадки. Для этого к установленному на бровке кронштейну прикрепляют стальную рулетку. К нулевому концу рулетки прикрепляют груз в 10 кг и погружают его в ведро с жидкостью. С помощью двух нивелиров, расположенных наверху и внизу, берут одновременно отсчеты aи b по рулетке и отсчеты d и с по верхней и нижней рейкам. Отметку репера на дне котлована вычисляют по формуле:
Схема передачи отметки на дно котлована
В нашем случае за репер, принята точка 5 с абсолютной высотой 148,00 м. Проектная отметка дна котлована Нпр = 145,00 м. В процессе передачи отметки были установлены нивелиры и приведены в рабочее положение, после чего были были получены отсчеты по рейке и рулетке:
Для осуществления разбивки необходимо вычислить отчет b по формуле:
Осуществляемый при помощи репера текущий контроль объемов земляных работ должен обеспечить недобор выемки грунта на 10-20 см по сравнению с проектной отметкой. Оставшийся слой земли выбирается непосредственно перед укладкой фундамента. Бровка траншей для ленточных фундаментов также разбивается от основных осей здания с предусмотренным проектом запасом по ширине для установки опалубки. Разбивка контура котлована под столбчатые фундаменты производится от центров фундаментов, положение которых определяется промерами в створе основных осей сооружения. По окончании выемки грунта до проектной отметки на дне котлована вторично разбивают контур основания фундамента.
Разбивку верхних границ котлована начинаем с поперечника 1-1, на котором следует отметить точки, лежащие на верхней бровке котлована (рис. 15). Для этого от точки пересечения осей А-А и 1-1 откладываем заложение I-b= 149,00 — 148,00 = 1,00 м в направлении поперечника 1-1 и заложение I-a, равное I-b, по оси А-А, получив соответственно точки лежащие на бровке котлована. Аналогично поступаем с каждой стороной котлована. Результаты вычислений представлены в таблице 6.
Чертеж границ котлована
Исполнительная съемка котлована выполняется от основных осей, которые переносят на дно котлована после его окончательной зачистки. Для этого внешний и внутренний контуры привязывают к основным осям сооружения, а также выполняют нивелирование дна по квадратам со стороной 3-5 м. По результатам съемки составляют исполнительный чертеж котлована. На чертеже указывают: расстояние от контуров котлована (нижнего и верхнего) до основных осей сооружения; отметки поверхности внешнего контура до начала выемки грунта; исполнительные отметки и проектную отметку дна котлована. Отклонения исполнительных отметок должны быть не более 2-3 см.
Геодезические измерения при устройстве котлованов должны выполняться с погрешностью не более: линейные — 3 см; угловые — 30?; высотные — 1 см; определение объемов работ — 5%.
7. Геодезические работы при возведении фундаментов
Одним из самых важных и ответственных этапов возведения сооружения является устройство фундамента, от качества монтажа которого зависит устойчивость и надежность сооружения, отдельных его конструкций и технологического оборудования.
По конструкции фундаменты подразделяются на сплошные, ленточные, столбчатые, свайные, а по способу изготовления — на монолитные и сборные.
Сборные ленточные фундаменты
Устанавливают угловые подушки и блоки по проволоке, натянутой на осевых гвоздях обноски, а через 15-20 м — маячные блоки. На них наносят риски для смещения оси блока с разбивочной осью. Промежуточные блоки укладывают относительно натянутого вдоль боковой поверхности угловых и маячных блоков, шнура-причалки.
Правильность установки блоков в плане проверяют от отвесов с осевой проволокой боковым нивелированием или «вешанием» с помощью теодолита, а по вертикали и горизонтали — отвесом и уровнем.
После окончания монтажа ряда блоков производят нивелирование отклонения верхних поверхностей блоков от проектного положения и производят уравнивание монтажного горизонта для укладки плит и перекрытий над подвалом.
По окончании работ составляют исполнительную съемку, на которой показывают смещение блоков от осей и отклонение фактических отметок относительно проектных.
Отклонение блоков от оси и по высоте не должно превышать 10 мм.
Монолитные ленточные фундаменты
Начинают с установки опалубки. В ней устанавливают арматуру и заполняют ее бетоном до проектной отметки Hпр. Опалубку устанавливают в проектное положение с помощью теодолита или отвесов.
Контроль высоты выполняют по не затвердевшему бетону нивелиром. При этом, рейку ставят на лист фанеры.
Верхний обрез фундамента намечают на опалубке гвоздями или краской. Отметку переносят от ближайшего репера с точностью 5 мм.
Положение опалубки контролируют от разбивочных осей. Ее отклонение в плане не должно превышать 10 мм.
После заполнения опалубки бетон выравнивают и закладывают в не затвердевший бетон металлические штыри и скобы для фиксации на них проектных отметок и осей.
Фундаменты стаканного типа
Устройство под железобетонные колонны начинают с установки фундаментных плит. Плиты укладывают по осям закрепленных на обноске. Правильность проверяют теодолитом и нивелиром.
Дно «стаканов» фундамента нивелируют по всем углам и по середине. По насечкам на фундаменте проверяют расстояние между осями, определяют их смещение и расстояние от осей до стенок «стаканов».
От правильности расположения осей-стаканов и анкерных болтов для металлической колонны зависит не только точность монтажа, но и несущая способность колонны.
Геодезические работы зависят от типа фундамента и глубины котлована. При неглубоком заложении фундамента вдоль верхней бровки котлована параллельно оси здания строят обноску, т.е. доски или металлические штанги укрепляют на столбах на высоте около 1 м, нивелиром обноску устанавливают строго горизонтально.
Наиболее удобна сплошная обноска, но часто применяют створную обноску, состоящую из отдельных деревянных или металлических «строительных скамеек» (рис. 16). Каждая пара скамеек, установленных на противоположных сторонах здания, закрепляет на местности только одну строительную ось. Вместо скамеек можно использовать столбики, при этом требования к параллельности осям здания и горизонтальности те же, что и для сплошной обноски.
Схема детальной разбивки фундамента
После сооружения обноски на нее теодолитом переносят основные оси. Используя основные оси в качестве исходных, строят на обноске все другие оси сооружения, для чего предварительно на специальном разбивочном чертеже показывают оси сооружения и расстояния между ними. Одну продольную и одну поперечную основные оси принимают за исходные, от них по противоположным сторонам обноски инварной лентой или стальной компарированной рулеткой откладывают согласно разбивочному чертежу проектные расстояния между осями. Контролем является совпадение сумм всех отложенных вдоль данной стороны здания проектных расстояний между осями с общей длиной. В результате на обноске обозначают все оси сооружения, образующие осевую разбивочную систему.
При глубоком заложении фундамента или сложной конфигурации обноску устанавливают в котловане вдоль его нижней бровки, при этом размеры котлована должны быть увеличены. Для фундамента из монолитного железобетона на дне котлована, имеющем отметку, сооружают опалубку, в которую устанавливают арматуру и заполняют бетоном. Положение опалубки в котловане определяют от соответствующих строительных осей, для чего строительные оси на местности обозначают тонкой стальной проволокой или леской, натянутой между метками противоположных сторон обноски. Нитяным отвесом оси проектируют на дно котлована и от них откладывают проектные расстояния до бортов опалубки. На опалубку переносят проектную отметку верха фундамента, вертикальность бортов опалубки контролируют отвесом.
Сборные фундаменты из готовых блоков обычно устанавливают без обноски. Выровняв с помощью нивелира основание, теодолитом устанавливают места угловых фундаментных блоков и блоков на пересечениях осей и в промежутках между ними не реже чем через 15-20 м. На верхнюю поверхность установленных блоков переносят и маркируют строительные оси, для контроля измеряют расстояния между ними. Через метки на крайних блоках натягивают струну или леску и откладывают вдоль полученных линий проектные расстояния между рядовыми блоками. Чтобы натянутая струна не мешала укладке блоков, ее смещают параллельно оси на нужное расстояние.
В данной курсовой работе будет рассмотрено возведение свайного фундамента. Проектирование предусматривает использование квадратных свай с сечением 35х35 см и длиной 8 м, забитых с промежутком 2 м. При возведении свайного фундамента центры осевых свай размечают при помощи теодолита с закрепленных осей на бровке котлована, откладывая стальной рулеткой проектные расстояния. Остальные сваи разбиваются перпендикулярными промерами в обе стороны от осей. При забивке свай контролируют их вертикальность с помощью теодолита; одновременно осуществляется контроль положения сваи по высоте геометрическим нивелированием. Закончив забивку свай, вновь нивелируют их торцы, которые должны располагаться в одной горизонтальной плоскости.
Схема свайного поля
По окончании сваебойных работ производится исполнительная съемка свайного поля, фиксирующая все продольные и поперечные отклонения свай от проектного положения.
8. Построение разбивочной основы на исходном горизонте
Для установки строительных конструкций в проектное положение необходима опорная разбивочная сеть на исходном горизонте блоках фундамента, бетонной подготовке или перекрытии подвала. По мере возведения здания пункты этой сети проектируются на опорные площадки несущих конструкций, называемые монтажными горизонтами.
Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте начинают с переноса основных осей со створных знаков на наружные и внутренние грани цоколя здания. Оси выносят с помощью теодолита и закрепляют на цоколе рисками и окраской. Правильность перенесения осей контролируется промерами стальной рулеткой между осевыми рисками. От ближайшего репера на цоколь здания выносится проектная отметка чистого пола первого этажа, называемая нулевой отметкой. От этой отметки в дальнейшем производится разбивка элементов конструкций и оборудования по высоте.
С рисок основных осей внутренней грани цоколя теодолитом и стальной рулеткой выполняют предварительное построение на исходном горизонте пунктов плановой разбивочной сети, называемых базовыми знаками.
Положение и густота базовых знаков обусловливаются возможностью обеспечения видимости с исходного горизонта на остальные этажи и удобством их проектирования на монтажные горизонты. Координаты базовых знаков определяются путем проложения между ними полигонометрических ходов или методом трилатерации. Редуцирование знаков осуществляется с помощью редукционных листов с изображениями действительного и проектного положения каждого базового знака и направлений на два других знака сети. Для этого совмещают изображение действительного положения знака на редукционном листе с соответствующей точкой, закрепленной на исходном горизонте. Затем, ориентируя редукционный лист по прочерченным направлениям, путем накола иглой переносят проектное положение базового знака на заделанную в бетон металлическую пластину и закрепляют его крестообразной насечкой.
Источник: revolution.allbest.ru