Геодезия — наука, которая занимается изучением формы и размеров Земли или отдельных ее частей. Это изучение осуществляется посредством геодезических измерений. Такие измерения производятся на поверхности Земли, на море и в космосе. Геодезические измерения нужны для определения фигуры и размеров земли, составления планов, карт и профилей, для решения различного рода инженерных задач при изысканиях» проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.
Высшая геодезия изучает фигуру, размеры и гравитационное поле Земли, обеспечивает распространение принятых систем координат и высот в пределах государства, изучает вертикальные и горизонтальные деформации земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет солнечной системы.
Геодезия илитопография занимается изображением на планах и картах земной поверхности, а также измерением относительных высот точек земной поверхности и изображением вертикальных ее разрезов.
Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений,
Лекция 1 Понятие и задачи геодезии
Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает методы проведения геодезических работ в подземных горных выработках.
Фототопография изучает методы создания топографических карт и планов по материалам фотографирования земли.
Картография изучает методы составления, издания и использования карт, атласов.
За последние годы получили развитие новые разделы геодезии; радиогеодезия, космическая геодезия и морская геодезия.
Радиогеодезия занимается изучением радиоэлектронных методов измерения расстояний при помощи радио и светолокаций, соответственно, приборами радиодальномером и светодальномером.
Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей.
Морская геодезия занимается вопросами топографо-геодезических работ морского дна.
Геодезические работы на строительной площадке относятся к числу первоочередных в общем комплексе изысканий. На основе полученного в результате съемки топографического плана крупного масштаба разрабатывается генеральный план строительной площадки, на котором проектируют здания, сооружения, транспортные пути, инженерные сети и др. Не менее важное значение приобретает топографический план при проектировании строительного генерального плана, на котором намечают весь комплекс вспомогательных и временных зданий и сооружений. Топографический план служит, кроме того, исходным материалом для составления рабочих чертежей вертикальной планировки, архитектурно-строительных чертежей зданий, сооружений и различных инженерных сетей.
Для перенесения проектов зданий и сооружений на местность используют геодезическую основу, созданную на строительной площадке в виде полигонометрической сети или строительной сетки. От пунктов геодезической основы разбивают на местности положение главных осей зданий и сооружений, от которых затем производят детальную разбивку частей зданий
ВСЁ что НУЖНО ЗНАТЬ ГЕОДЕЗИСТУ! Практическое пособие по ГЕОДЕЗИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ. Часть #1
План, карта, профиль
Планом называется чертеж, изображающий в уменьшенном и подобном виде горизонтальное проложение участка местности без учета кривизны земной поверхности. Размер площади, которую можно изобразить на плане не выходя за пределы заданной точности, определяется формулами:
План без съемки рельефа r=корень(3R^2дl)
План со съемкой рельефа r=корень(2R^2дh)
где R — радиус земного шара (6380 км); дlи дh- заданная точность точек опорной сети по горизонтальному проложению и по высоте;r- радиус круга, в пределах которого обеспечивается заданная точность
Планы бывают контурными и топографическими. На контурных планах изображают только контуры горизонтальных проекций местных предметов. Совокупность местных предметов, нанесенных на план, называют ситуацией плана. На топографических планах, кроме ситуации, условными знаками изображают рельеф местности.
Картой называют чертеж, изображающий в уменьшенном и обобщенном виде всю поверхность земли или значительную ее часть в специальной картографической проекции с учетом кривизны земли. На карте при помощи условных знаков показывают размещение и связи различных предметов и явлений, а также их качественные и количественные характеристики.
Профили местности представляют собой уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности вдоль выбранного или заданного направления. Они являются топографической основой при составлении проектно-технической документации, необходимой при строительстве подземных и наземных трубопроводов, дорог и других коммуникаций.
Масштабы, виды, точность
Степень уменьшения изображения на планах и картах контуров местности называют масштабом или отношение длины линии на плане, карте к длине горизонтального проложения соответствующей линии на местности. L-длина линии на местности, а l- длина этой линии на плане, то масштаб определяется M=l/L. Масштаб, выражаемый простой дробью с единицей в числителе 1:N (1:500) называют численным. Знаменатель дроби – число, показывающее во сколько раз уменьшены предметы при изображении их на топографических планах или картах, профилях и строительных чертежах. Измерив длину линии на плане можно определить длину горизонтального проложения на местности.
1:10000, длина отрезка l=15 мм, то в натуре он равен L=l*N=15*10000=150 м.
Поэтому отрезок в натуре, соответствующий 0.1 мм на плане называют точностью масштаба.
Численный масштаб можно выразить в виде линейного масштаба. Он представляет собой прямую линию, разделённую на равные отрезки, называемые основанием масштаба. Этот отрезок соответствует определённому числу метров горизонтального проложения в натуре. Основание принимают 2 см. Левое основание делят на 10 равных частей.
Точность линейного масштаба +- 0,5 мм.
Для измерения длин линий на топографических материалах (с точностью масштаба) пользуются поперечным масштабом. Для его построения на прямой откладывают основния масштаба, из концов которых выставляют перпендикуляры; левое верхнее и нижние основания делят на 10 равных частей и соответствующие точки соединяют прямыми. Наименьшее деление поперечного масштаба равно сотой доле основания. По масштабу с основанием 10 мм можно определить длины отрезков с точностью 0,1 мм.
9. Условные знаки планов и карт
Планом называется уменьшенные и подобные изображения небольших участков земной поверхности, без учёта кривизны земли. Картой называется уменьшенные и подобные изображения значительных территорий с учётом кривизны земли. Ситуация-совокупность предметов элементов и контуров местности. Рельеф- совокупность неровностей земной поверхности. Условные знаки- графические обозначения предметов местности.
Площадные условные знаки: применяются для заполнения контуров природных, сельскохозяйственных угодий; они состоят из знака границ угодий- точечный пунктир или тонкая сплошная линия -и заполняющих его изображение или условной окраски.
Линейные условные знаки: показывают объекты линейного характера (дороги, реки, линии связи), длина которых выражается в данном масштабе. У знаков приводятся различные характеристики объектов.
Внемасштабные условные знаки: служат для изображения объектов, размеры которых не выражаются в масштабе карты (мосты, колодцы, геодезические пункты). У них определяют местоположение объектов.
Пояснительные условные знаки: представляют собой подписи, дающие характеристики и названия объектов. Например глубину и скорость течения рек и др.
Специальные условные знаки:устанавливают соответствующие ведомства отраслей народного хозяйства; их применяют для составления специальных карт и планов этой отрасли. Например знаки для маркшейдерских планов нефтегазовых месторождений.
Способы линейных измерений
Способы измерений: — непосредственный
Выбор способа зависит от: — условий измерения
— вида геодезических работ
Приборы для непосредственных измерений:
1. Землемерная лента А3-20, А3-50
2. Шкаловая землемерная лента. На кончиках есть сантиметровые деления и метровые.
3. Рулетки (металлические, на основе стекловолокна, пластик)
4. Инварная проволка
Компарирование- определение действительной длины мерного прибора путём сравнения с эталоном. Компараторы- отрезок закреплённый на местности или в помещении. Длина которого измеряется с высокой точностью. L=Lэт-Lпр
Порядок линейных измерений:
1. Закрепление точек.
2. Вещение линий- установка дополнительных вешек в створе измерений линий.
3. Измерение расстояний в прямом и обратном направлении.
Д=Lпр*n+r, где n-количество уложений прибора; r-остаток.
Оценка точности сделанных измерений . Точность оценивается относительной погрешностью. =Дср-Добр –абсолютная погрешность
Допускаются относительные погрешности:
1. ЛЗ 1/1000 1/3000; 2. ЛЗЩ, РУЛ 1/3000 1/10000; 3 инварная проволка 1/100; 4. светодальномер 1/107.
18. Факторы, влияющие на точность измерения углов
При проведении измерений важным фактором является среда, в которой они проводятся. Негативно влияют:
-плохие погодные условия (осадки, ветер, туман, высокая температура)
-нестандартное местоположение объекта (болота, запруды, высокогорье)
-наличие технических средств, порождающих вибрации (соседство с железными дорогами, метро, гидроэлектростанциями и др.)
-присутствие вредоносных животных
-зимнее время, когда температура держится около нуля градусов
Нивелирование и его виды
Нивелирование– определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки («нуля высот»). За исходный уровень отсчета высот в России принят средний уровень Балтийского моря- нуль Кронштадтского футштока (Балтийская система высот).
Нивелирные сети подразделяются на государственные и ведомственные (маркшейдерские, на строительных площадках и т. п.). Под государственной нивелирной сетьюпонимают систему размещенных на всей территории страны надежно закрепленных на местности геодезических пунктов (реперов), высоты которых определены в единой системе от одного исходного пункта, принятого за начало отсчета высот.
Государственная нивелирная сеть строится по принципу «от общего к частному» и делится на четыре класса: I, II, III и IV. Сети I и II как наиболее точные предназначены для распространения единой системы высот на территорию страны. I и II классы относят к высокоточному нивелированию, III и IV классы – к точному и являются сетями сгущения.
Методы нивелирования
Существуют следующие методы нивелирования:
— геометрическое нивелирование, при котором превышение между точками получают как разность отсчетов по рейке при горизонтальном положение визирной оси;
— тригонометрическое нивелирование, когда превышение между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками, т. е. нивелирование наклонным визирным лучом;
— барометрическое нивелирование, основанное на использовании зависимости между атмосферным давлением и высотой точек на местности;
— гидростатическое нивелирование, основанное на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах находиться на одном уровне.
Самым точным и распространенным является геометрическое нивелирование.
Нивелирование из середины.
При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки (рис. 1). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В — передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:
Контролем нивелирования на станции по способу из середины является определение превышения с использованием черной и красной сторон реек:
Если h ч -h к I≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическоеhср= (h ч +h к )/2.
Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается Hг:
Нивелирование вперед.
При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис.2). Превышение h получают по формуле:
При способе вперед для контроля нивелир поднимают или опускают на несколько сантиметров, при этом высота прибора и отсчет изменится
Если Ih–h , I≤ 4 мм, то за окончательное значение принимаем среднее арифметическоеhср= (h+h , )/2.
Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле или через горизонт прибора:
20. Геометрическое нивелирование . Способы его выполнения.
Геометрическое нивелирование – это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования.
Устройство нивелира достаточно простое. Он имеет две основные части: зрительную трубу и устройство, позволяющее привести визирный луч в горизонтальное положение.
Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:
Рис. 61. Способы нивелирования
При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рис.61, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле
h = З – П
где З – отсчет назад на заднюю точку А; П – отсчет вперед на переднюю точку B.
При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рис. 61, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П.
h = V – П.
Высоту передней точки В вычисляется по формуле:
Высоту визирного луча на уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента HГИ (рис. 61) и вычисляют
Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием.
Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называютсложным или последовательным(рис. 62).
Рис. 62. Последовательное нивелирование.
В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:
; ;
h = ∑З – ∑П
Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом.
21. Устройство и классификация нивелиров
ивелир – это геодезический прибор для определения превышений и высот (отметок) точек с помощью горизонтального луча визирования и вертикально устанавливаемых реек способом геометрического нивелирования.
Согласно действующему стандарту нивелиры по точности выпускают т р е х т и п о в:
а) высокоточные (Н-05);
в) технические (Н-10).
Цифры в шифре нивелира указывают среднюю квадратическую погрешность измерения превышения в миллиметрах на 1 км двойного нивелирного хода. Например, для нивелира Н-3 средняя квадратическая погрешность составляет 3мм на 1км хода.
В зависимости от способа получения горизонтального луча визирования каждый из трех типов нивелиров изготавливается в двух вариантах:
– с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе;
– с компенсатором, позволяющим автоматически приводить ось визирования зрительной трубы нивелира в горизонтальное положение.
В настоящее время выпускаются нивелиры улучшенной конструкции 2-го и 3-го поколений, например 2Н-10КЛ, 3Н-3ЛП. Первая цифра обозначает поколение. При наличии компенсатора в шифр прибора добавляется буква К. Если нивелир изготовлен с лимбом для измерения горизонтальных углов, то еще добавляется буква Л. Если нивелир имеет зрительную трубу прямого изображения, то в шифр добавляется буква П.
В таблице 7.1 приведены технические характеристики некоторых типов нивелиров используемых в настоящее время.
Т а б л и ц а 7.1 – Технические характеристики нивелиров
| Параметр | Марка нивелира | |||||
| Н-05 | Н-3 | Н-3К | Н-10Л | Н-10КЛ | 3Н-5Л | |
| Увеличение зрительной трубы, крат | ||||||
| Наименьшее расстояние визирования, м | 1,5 | 1,5 | 1,2 | |||
| Цена деления цилиндрического уровня, секунды дуги | – | – | ||||
| Цена деления круглого уровня, минуты дуги | ||||||
| Чувствительность компенсатора, секунды дуги | – | – | 0,4 | – | 1,0 | – |
| Масса прибора, кг | 2,5 | 1,7 | 1,5 | 1,4 |
Устройство и поверки нивелира (с цилиндрическим уровнем). Нивелир Н-3 относится к приборам с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе (рисунок 7.9). Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе и, действуя тремя подъемными винтами, приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы. При этом ось вращения нивелира занимает отвесное положение.
Наведение зрительной трубы на рейку осуществляют вначале вручную с помощью визира, а затем зажимают закрепительный винт зрительной трубы и наводящим винтом выполняют точное визирование на рейку. Резкость изображения сетки нитей достигается вращением окулярного кольца, а резкость изображения рейки – вращением винта кремальеры.
Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира приводят в горизонтальное положение, добиваясь совмещения изображения концов пузырька цилиндрического уровня в поле зрения зрительной трубы путем вращения элевационного винта (рисунок 7.10).
Отсчет по рейке состоит из четырех цифр и выражает величину в миллиметрах. Выполняют отсчет по среднему горизонтальному штриху сетки нитей. Отсчет по рейке берут от меньшего к большему числу.
Первые две цифры отсчета, обозначающие метры и дециметры на рейке подписаны (на рисунке 7.10 это цифры 06), третья цифра считается по числу сантиметровых шашек от начала дециметрового деления до среднего горизонтального штриха сетки нитей (на рисунке 7.10 их 5). Следует отметить, что в каждом дециметре первые пять шашек с сантиметровыми делениями объединены в виде буквы Е (см. рисунок 7.10). Четвертая цифра, обозначающая миллиметры, по рейке оценивается на глаз (на рисунке 7.10 это 2 мм). Тогда полный отсчет по рейке составит 0652.
 |
22. Порядок определения превышения на станции
При геометрическом нивелировании порядок работы следующий. Допустим, что нам нужно определить превышение между точками А и Б. Забиваем в этих точках колышки до земли и сторожки рядом с ними. Устанавливаем на колышки рейки нулями вниз. Между ними на равном расстоянии от каждой ставим треногу с нивелиром. Приводим его в рабочее состояние при помощи круглого уровня.
Для этого круглый уровень располагаем между двумя подъёмными винтами и, вращая их одновременно в разные стороны, добиваемся, чтобы пузырёк оказался между винтами. Третьим подъёмным винтом вводим пузырёк в центр малого круга. Наводим по мушке визирную трубу на заднюю рейку. Окулярным кольцом наводим резкость сетки нитей. Кремальерным винтом наводим резкость рейки.
Глядя сбоку в прорезь цилиндрического уровня, элевационным винтом приводим цилиндрический пузырёк на середину. Глядя в окуляр, в левом углу поля зрения элевационным винтом выравниваем обе половинки пузырька. Берём отсчёт по чёрной стороне задней рейки. Отсчёт ведётся сверху вниз от начала Е образного символа до средней горизонтальной нити сетки в мм. Записываем его в журнал.
Поворачиваем зрительную трубу на переднюю рейку и берём по ней отсчёт. Записываем его в соответствующую колонку журнала. Вычисляем чёрное превышение, отняв от заднего отсчёта передний и записываем его в журнал в колонку превышений. Для контроля поворачиваем рейки красными сторонами и повторяем вышеописанную операцию. Записываем красное превышение под чёрным.
Если разница между ними не превышает 6 – 8 мм, то вычисляем среднее.
Рис. 46 План-проект подъездного пути
Для перенесения этого проекта в натуру необходимо выполнить геодезическую подготовку, т. е. определить:
1) расстояние аb по главной магистрали от километрового столба А до точки В– примыкания подъездного железнодорожного пути;
2) расстояние ВС от точки примыкания В до точки С поворота оси;
3) расстояние СD от точки С до конечной точки D дорожного пути.
Расстояния на карте измеряют при помощи поперечного масштаба, а углы β1 и β2 поворота оси в точках B, С и дирекционные углы оси измеряют транспортиром.
По измеренным на карте дирекционным углам вычисляют магнитные азимуты соответствующих линий:
где α – дирекционный угол, измеренный на карте;
δ – склонение магнитной стрелки;
γ – сближение меридианов.
Углы δ и γ приводятся на карте за рамками планшета.
Разбивка в натуре оси инженерного сооружения начинается с определения на местности начальной точки В примыкания подъездного пути, для чего от километрового столба А или пункта главной линии отмеряют стальной лентой проектное расстояние АВ в направлении оси основной магистрали (рис. 46).
Точку В в натуре закрепляют деревянным временным колышком, устанавливают над ней теодолит и откладывают проектный угол β1. Затем, грубо проверив буссолью теодолита по магнитному азимуту правильность направления на пункт С, провешивают теодолитом это направление. Отложив от точки В проектное расстояние ВС, забивают второй временный колышек в точкеС, переносят на нее теодолит и откладывают угол β2, поверяя направление на точку буссолью. Затем откладывают стальной лентой расстояние CD и закрепляют конечную точку D временным колышком.
Если расстояние между точкой D и проектными сооружениями, к которым прокладывается дорога, не превышает расхождений, заданных техническими условиями, то поворотные точки B,С, D считаются окончательными и в этих точках устанавливаются деревянные столбики. До разбивки пикетажа на столбиках подписей не делают. После закрепления трассы на местности производят разбивку пикетажа, поперечников и главных точек кривых закруглений. Разбивку пикетажа начинают с нулевого пикета, установленного в начальной точке, например у километрового столба А. Пикеты устанавливают через каждые100 м .
В характерных местах рельефа между пикетами забивают плюсовые точки.
В точках поворота трассы на ранее установленных столбиках подписывают: номер предыдущего пикета, расстояние от него и величину угла поворота, который повторно измеряют теодолитом.
При разбивке пикетажа ведется пикетажная книжка (рис. 47), в которую заносят результаты съемки по обе стороны от оси на расстоянии 20 – 30 м в зависимости от характера инженерного сооружения.
Рис. 47. Страница пикетажной книжки
Съемка ведется методом ординат, за ось Х принимается ось трассы. Перпендикуляры опускаются на ось Х из характерных точек контуров при помощи двузеркального эккера, длина их измеряется рулеткой. Для удобства ведения абриса в заданном масштабе пикетажная книжка делается из миллиметровой бумаги.
Одновременно с пикетажем разбивают поперечные профили (поперечники), перпендикулярные к оси трассы. Длина поперечников от 20 до 50 м, а расстояния между ними берутся такие, чтобы поверхность земли между соседними поперечниками имела одинаковый скат. Характерные точки поперечников закрепляются. Разбивка поперечников производится рулеткой.
4.3.2.2.Разбивка кривой закругления
При изменении направления линии по трассе (см. рис. 46) в точках В и С ось дорожного сооружения должна проходить по кривой, называемой закруглением. Разбивка кривой заключается в закреплении на местности при разбивке пикетажа главных точек закругления: НК, СК и КК, т. е. начало, середина и конец кривой соответственно. Для этого необходимо рассчитать элементы кривой закругления: Т = AB – тангенс, К = ADC – кривую, Б = BD – биссектрису и Д = 2T – K – домер.
 |
На рис. 48 из прямоугольного треугольника ОАВ следует, что Т = 2R·tg . Из соотношения длина кривой . Биссектриса Б=OB – OD= . |
| Рис. 48. Элементы кривой закругления |
Аэрофотосъемка
Аэрофотосъемка — это комплекс работ, включающий различные процессы от фотографирования земной поверхности с летящего самолета до получения аэрофотоснимков, фотосхем или фотопланов снятой местности. В него входят:
1. подготовительные мероприятия, заключающиеся в изучении местности, которая подлежит фотографированию, подготовке карт, проектированию маршрутов полетов самолета и в производстве расчета элементов аэрофотосъемки;
2. собственно летно-съемочные работы или фотографирование земной поверхности при помощи аэрофотоаппаратов;
3. фотолабораторные работы по проявлению снятой пленки и изготовлению позитивов;
4. геодезические работы по созданию на местности геодезической основы, которая необходима для исправления искажений аэроснимков, возникших в процессе аэрофотосъемки, привязки аэроснимков и для составления фотосхем и фотопланов;
5. фотограмметрические работы, которые проводятся как в полевом, так и в камеральном периодах и связаны с обработкой аэрофотоснимков для составления планов и карт снятой местности.
Все эти процессы тесно связаны один с другим и отчасти взаимно перекрываются. Аэрофотосъемка каждого объекта должна выполняться одной и той же организацией от начала до сдачи окончательной продукции. В результате проведения этих работ изготовляются контактные отпечатки, репродукции с накидного монтажа аэрофотоснимков, фотосхемы или фотопланы, составленные по данным геодезической
основы. Все эти так называемые аэрофотосъемочные материалы используются в дальнейшем для решения целого ряда вопрос ов в области лесного хозяйства и лесной промышленности.
Исполнительные съемки
Основное назначение исполнительных съемок – установить фактическое положение элементов и конструкций относительно осей и проектных отметок, а также – определение размеров и положения зданий и сооружений на местности после возведения. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений, размеров их отдельных элементов и частей, расстояний между ними и других данных. Исполнительные съемки ведутся в процессе строительства по мере окончания его отдельных этапов и завершаются окончательной съемкой готового сооружения. В первом случае выполняют текущие исполнительные съемки, во втором – съемки для составления исполнительного генерального плана.
Текущиеисполнительные съемки отражают результаты последовательного процесса возведения отдельного здания или сооружения, начиная с котлована и заканчивая этажами гражданских и технологическим оборудованием промышленных зданий. Отчетными документами текущих исполнительных съемок являются исполнительные чертежи котлованов, фундаментов, схемы положения колонн, подкрановых путей, поэтажные чертежи и т.д. Они содержат данные для корректировки выполненных на каждом этапе работ и обеспечения качественного монтажа сборных конструкций и их частей.
Окончательнаяисполнительная съемка выполняется для всего объекта в целом и используется при решении задач, связанных с его эксплуатацией, реконструкцией и расширением. При окончательной съемке используются материалы текущих съемок, а также съемок подземных и надземных коммуникаций, транспортных сетей, элементов благоустройства и вертикальной планировки. По результатам этой съемки составляют исполнительный генеральный план.
Исходной геодезической основойдля текущей исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей или их параллелей, установочные риски на конструкциях. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки, фиксированные на строительных конструкциях. Геодезическим обоснованием съемки для составления исполнительного генерального плана служат пункты и реперы государственных и разбивочных сетей.
Методы измеренийпри исполнительной съемке те же, что и при выполнении разбивочных и съемочных работ. Для съемки положения строительных конструкций в плане применяют способы прямоугольных и полярных координат, линейных и створных засечек (допустимая ошибка – 10 мм), по высоте – геометрическое нивелирование (точность – 5 мм). Отклонение конструкций от вертикали проверяют с помощью отвесов, теодолитов, приборов вертикального визирования. Методы съемки для исполнительного генплана зависят от масштаба его составления и вида снимаемого объекта. В большинстве случаев применяют тахеометрический метод.
Исполнительной съемке подлежат части зданий и конструктивные элементы, от точности положения которых зависит точность выполнения работ на последующих этапах, а также прочность и устойчивость здания в целом.
На этапе нулевого цикла исполнительную съемку выполняют после устройства котлована, свайного поля, сооружения фундамента, стен и перекрытий технического подполья. При устройстве котлована съемку производят после зачистки дна и откосов. При этом определяют относительно осей внутренний контур, а нивелированием по квадратам – отметки дна.
Для свайного поля путем перенесения осей на оголовки определяют положение свай в плане и нивелированием оголовков – по высоте.
Общие сведения о деформациях зданий и сооружений. Под воздействием окружающей среды и нагрузок от эксплуатации оборудования, а также от других причин с течением времени здания могут изменять свое положение, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Такие изменения в ряде случаев могут приводить к перекосам, прогибам, трещинам и кренам конструкций.
Если эти изменения не будут во время обнаружены и устранены, то здание или сооружение может разрушиться. В этой связи за положением зданий и сооружений в процессе эксплуатации необходимо вести натурные наблюдения с проведением необходимых геодезических измерений.
Кроме наблюдений за состоянием строительных конструкций, в ряде случаев необходимо наблюдение за положением технологического оборудования в процессе его эксплуатации. Смещение здания, сооружения или оборудования в вертикальной плоскости называется осадкой, а соответствующее горизонтальное смещение – сдвигом.
При равномерных осадках все точки здания или сооружения перемещаются в вертикальном направлении на одну и ту же величину, что не существенно влияет на их прочность и устойчивость. В тех случаях, когда свойства грунта под фундаментом здания сильно зависят от координаты, или нагрузка на грунт по координатам фундамента сильно изменяется, осадка может иметь неравномерный характер, что приводит к заметным деформациям здания, появлению трещин или разломов.
Наблюдения за деформациями зданий и сооружений необходимо проводить в первые годы эксплуатации и до их стабилизации. При этом необходимо установить периодический цикл наблюдений. В течение этого цикла наблюдения надлежит выполнять через равные промежутки времени в зависимости от скорости осадок. При снижении скорости осадок интервал между повторными наблюдениями может быть увеличен.
Размещение реперов и марок для наблюдений за осадками. Для наблюдений за осадками зданий необходимо иметь систему определенных точек, закрепленных специальными постоянными нивелирными знаками.
Эти точки являются фундаментальными глубинными реперами, закладываемыми в стороне от сооружения, где их сохранность и неизменность геометрического положения в системе геодезических координат не вызывают сомнений в течение длительного времени. В районе наблюдений за осадками зданий должны быть установлены не менее трех глубинных реперов с учетом возможного обеспечения контроля их высотного положения с одной постановки нивелира.
Глубинные фундаментальные реперы для наблюдений особо ответственных сооружений устанавливаются при измерении осадок нивелированием 1 класса. При измерении осадок нивелированием II и III классов можно использовать реперы, расположенные в грунте ниже уровня его промерзания. Наиболее распространенными типами грунтовых реперов являются трубчатые реперы, или забитые в грунт сваи. Верхняя часть трубчатого репера или сваи должна иметь сферическую головку. Кроме грунтовых реперов для наблюдений за осадками зданий необходимы так называемые контрольные осадочные марки, которые закладываются в стены сооружения и перемещаются вместе с ними. По наблюдениям за положением марок можно опреде
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Источник cyberpedia.suПредмет и задачи геодезии
Курс лекций по теме «Топографические карты и планы» разработан в соответствии с рабочей программой курса «Основы геодезии» для специальности 2902 «Строительство зданий и сооружений».
В первой части изложен материал по темам: Общие сведения о геодезии; топографические карты и планы; масштабы; системы координат; ориентирование; рельеф.
Темы разбиты на лекции после, которых идут разобранные задачи и вопросы для самопроверки.
План:
1. Предмет и задачи геодезии.
2. Понятия о форме и размерах земли.
3. Понятие карты, плана, профиля.
Геодезия — это наука об измерениях на поверхности земли и математической обработке этих измерений.
Геодезия решает научные и практические задачи. К числу научных задач геодезии относятся:
— определение разности уровня морей;
— определение формы и размеров всей земли;
— определение внешнего гравитационного поля земли;
— наблюдение за деформациями земной коры. К числу практических задач геодезии относятся:
— определение координат и отметок точек земной поверхности в единой системе координат;
выполнение геодезических измерений с целью построения карт, планов, профилей;
— обеспечение геодезическими данными другие отрасли хозяйства.
В связи с многообразием решаемых задач геодезия делится на ряд самостоятельных дисциплин:
— высшая геодезия (изучение фигуры Земли и ее внешнего гравитационного поля, определение геодезических координат отдельных точек земной поверхности);
— топография (изучение изображения сравнительно небольших участков земной поверхности);
— фотограмметрия (изучение объектов фотографирования по фотоснимкам);
— космическая геодезия (изучение поверхности земли по снимкам из космоса);
— морская геодезия (изучение прибрежных участков суши);
— аэрофото геодезия (изучение земли по аэроснимкам);
— картография (изучение и составление карт планов, атласов)
— инженерная геодезия — разрабатывает методы геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации разнообразных инженерных сооружений, установке и монтаже специального оборудования, с целью разведки, использования и эксплуатации природных богатств
Задачи инженерной геодезии заключаются в следующем:
1) получение геодезических материалов, необходимых для составления проекта работ по строительству сооружения, путем выполнения полевых геодезических измерений и вычислительно-графических работ;
2) определение на местности положения основных осей и границ сооружений и других характерных точек их в соответствии с проектами строительства;
3) обеспечение геометрических форм и размеров элементов сооружения на местности в соответствии с его проектом в процессе строительства;
4) обеспечение геометрических условий установки и наладки специального оборудования;
5) установление отклонений сооруженного объекта от его проекта («исполнительные съемки»);
6) изучение деформаций основания и тела сооружения, происходящих под действием различных нагрузок, под влиянием внешних факторов и деятельности человека;
7) определение расположения на поверхности Земли (или в ее недрах) отдельных объектов, элементов и характеристик, представляющих интерес для данного вида или отрасли народного хозяйства.
Инженерно-геодезические работы, имеющие прикладное значение, являются наиболее обширными. Инженерная геодезия использует методы высшей геодезии, топографии и фотограмметрии, а в отдельных случаях и свои приемы и средства.
Источник studopedia.ru1 Предмет и задачи геодезии в строительстве.
Геодезия — наука, изучающая форму и размеры Земли, геодезические приборы, способы измерений и изображений земной поверхности на планах, картах, профилях и цифровых моделях местности. В современной геодезии находят применение новейшие измерительные средства, используют последние достижения в физике, механике, электронике, оптике, вычислительной технике. По разнообразию решаемых народнохозяйственных задач геодезия подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин, каждая из которых имеет свой предмет изучения:
высшая геодезия (гравимметрия, космическая геодезия, астрономическая геодезия) изучает форму и размеры Земли, занимается высокоточными измерениями с целью определения координат отдельных точек земной поверхности в единой государственной системе координат;
топография и гидрография развивают методы съемки участков земной поверхности и изображения их на плоскости в виде карт, планов и профилей;
фотограмметрия занимается обработкой фото-, аэрофотои космических снимков для составления карт и планов;
картография рассматривает методы составления и издания карт;
маркшейдерия область геодезии, обслуживающая горнодобывающую промышленность и строительство тоннелей;
инженерная (прикладная) геодезия изучает методы геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных зданий и сооружений, а также рациональном использовании и охране природных ресурсов.
Задачами инженерной геодезии являются:
1) топографо-геодезические изыскания различных участков, площадок и трасс с целью составления планов и профилей;
2) инженерно-геодезическое проектирование — преобразование рельефа местности для инженерных целей, подготовка геодезических данных для строительных работ;
3) вынос проекта в натуру, детальная разбивка осей зданий и сооружений;
4) выверка конструкций и технологического оборудования в плане и по высоте, исполнительные съемки;
5) наблюдения за деформациями зданий и сооружений.
При топографо-геодезических изысканиях выполняют:
а) измерение углов и расстояний на местности с помощью геодезических приборов (теодолитов, нивелиров, лент, рулеток и др.);
б) вычислительную (камеральную) обработку результатов полевых измерений на ЭВМ;
в) графические построения планов, профилей, цифровых моделей местности (ЦММ).
2 Понятие о форме и размерах Земли
Знание формы и размеров Земли необходимо во многих областях науки и техники, особенно в мореплавании, освоении природных ресурсов и укреплении обороноспособности страны. Для практического использования этих знаний требуется с высокой точностью изображать земную поверхность на картах, планах, разрезах. Задача эта весьма трудная из-за больших размеров и сложности формы Земли.
Общая площадь физической поверхности Земли составляет приблизительно 510 млн. км2, 71 % ее занимают моря и океаны и 29 % —суша. Суша и дно морей и океанов представляют сложные сочетания возвышенностей и впадин, находящихся между собой в различных случайных сочетаниях.
Самая высокая точка над уровнем океана находится на высоте 8848 м (гора Джомолунгма), а максимальная глубина океана — около 11 км. Таким образом колебания точек поверхности Земли по высоте могут составлять до 20 км.
Математическому описанию физическая поверхность Земли не поддается, что усложняет разработку и составление картографических материалов, а также выполнение необходимых измерений на земной поверхности. Физическая поверхность Земли (поверхность материков, дна морей и океанов) представляет сложную форму, напоминающую сфероид — сплюснутый эллипсоид вращения.
Для характеристики фигуры и размеров Земли ближе всего подходит тело, образованное вращением эллипса вокруг малой оси. Такое тело называют земным эллипсоидом. Если эллипсоид вращения имеет наибольшую близость к фигуре Земли, а его центр, плоскость экватора и объем совпадают с земным, то он называется общим земным эллипсоидом.
Земных эллипсоидов может быть получено множество, но тот из них, который принят для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат в одной или нескольких странах называется референц-эллипсоидом. В 1940 г. Ф. Н. Красовским и А. А. Изотовым были определены, а в 1946 г. постановлением правительства СССР утверждены размеры референц-эллипсоида: а = 6 378 245 м, Ь — = 6356 863 м, а=<а—Ь)/а= 1/298,3, где а и Ь — соответственно большая и малая полуоси эллипсоида, а — полярное сжатие.
Центр референц-эллипсоида совмещают с центром масс Земли, а его малую полуось — с осью вращения Земли. Этому эллипсоиду присвоено имя Ф. Н. Красовского. Размеры эллипсоида Красовского довольно близко совпадают с размерами общеземного эллипсоида. Геодезические измерения, выполняемые на физической поверхности Земли, переносят на референц-эллипсоид, а затем на карты и планы.
Для научных и практических целей введены понятия — уровенная поверхность и геоид. Уровенной называют такую поверхность, точки которой имеют одинаковый потенциал силы тяжести. Эту поверхность еще называют эквопотенциальной. На всех точках уровенной поверхности сила тяжести направлена по нормали к ней.
Уровенных поверхностей можно провести бесконечное количество; но ту из них, которая совпадает со средней поверхностью Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии, продолжена под материками, по предложению в 1873 г. немецкого ученого Листинга, называют основной уровенной поверхностью, а тело, ограниченное этой поверхностью,— геоидом. У нас в стране принято, что основная уровенная поверхность проходит через начальную точку отсчета высот — нуль Кронштадского футштока, который совпадает со средним уровнем Балтийского моря.
Источник studfile.net