Инженерная геодезия 14 страница

Затем от опорных точек развивают рабочее обоснование и производят съемки.

Высотная опорная сеть создается методами геометрического или тригонометрического нивелирования в зависимости от требуемой точности. Она подразделяется на основную и дополнительную. В качестве основной сети служат пункты нивелирования 2 и 3 классов, в качестве дополнительной – пункты 4 класса и технического нивелирования, а также нулевые точки[4], отмечаемые на стенах зданий.

Наряду с понятием «съемочная опорная сеть» существует понятие «разбивочная опорная сеть». Все работы по переносу проекта в натуру называют разбивочными или просто разбивками.

Сеть пунктов, с которых производилась разбивка, называется разбивочной опорной сетью или основой. В зависимости от масштабов строительства, характера рельефа и ситуации, от назначения строительного объекта в качестве плановой разбивочной основы могут быть:

-строительная координатная сетка;

-пункты съемочного обоснования (городская полигонометрия, теодолитные ходы);

-угловые пункты красных линий кварталов, сгущаемых створными знаками;

-линии и пункты границ отвода земельного участка;

-существующие на местности здания и сооружения.

Густота пунктов разбивочной основы не всегда может быть равномерной из-за застроенности территории, рельефа и по другим причинам. Однако, учитывая, что геодезическая основа строится в виде сплошных сетей со средней длиной стороны 200 м, густота пунктов должна составлять примерно 1 пункт на 3 га площади.

В качестве высотной разбивочной основы используются пункты геодезического высотного обоснования съемок, а также дополнительно закладываемые на строительной площадке рабочие реперы или марки, называемые строительными.

14.3.1. Строительная сетка

Строительная сетка представляет собой сеть квадратов или прямоугольников со сторонами 400, 200 и 100 м, параллельными основным осям сооружения, проездам и красным линиям застройки. Для генерального плана строительная сетка служит системой координат и поэтому называется еще координатной сеткой. Все элементы генерального плана (оси, углы зданий и т.д.) определяются плоскими прямоугольными координатами в системе строительной координатной сетки. Вертикальная планировка осуществляется также от вершин квадратов или прямоугольников сетки, на которые передается отметка. Поэтому, чтобы перенести все элементы проекта в натуру, необходимо в натуре иметь такую же систему отсчета (координат), что и в проекте, т.е. на местности необходимо разбить строительную координатную сетку, в системе которой разработан генеральный план. В последующем эта сетка является основой разбивочных работ. Относительно нее разбивают главным образом основные оси зданий и сооружений. Создание строительной сетки весьма ответственный вид работ, который поручают высококвалифицированным геодезистам. Современное строительство требует точности построения сетки не ниже 1:10000 (точность полигонометрии 1 разряда), а высот вершин квадратов не ниже точности нивелирования 3 и 4 классов. Процесс создания строительной координатной сетки предполагает следующие последовательно выполняемые этапы:

1) проектирование;

2) предварительная разбивка сетки на местности;

3) определение координат пунктов предварительно разбитой на местности сетки;

4) корректирование (редуцирование); передача отметок на вершины квадратов строительной сетки.

Проектирование строительной сетки осуществляется на генеральном плане, выполненном на качественной топографической основе. При проектировании необходимо руководствоваться следующими требованиями: 1) линии сетки должны быть параллельны основным осям зданий и проходить настолько близко к контурам сооружений, чтобы обеспечивались максимальные удобства выполнения основных разбивочных работ; 2) основные возводимые здания должны размещаться по возможности внутри фигур сетки, чтобы не нарушать видимость вдоль линий сетки; 3) пункты строительной сетки должны быть размещены с расчетом долговечной сохранности максимального их числа, в зависимости от горизонтальной и вертикальной планировки строительной площадки; 4) расположение пунктов сетки должно обеспечивать удобство угловых и линейных измерений при разбивке их в натуре.

Предварительная разбивка строительной сетки ведется по принципу перехода от общего к частному, от более точного к менее точному. Для этого на генеральном плане выбирают основные точки и линии сетки, которые переносят в натуру с наибольшей точностью. Затем путем решения обратных геодезических задач привязывают эти точки к пунктам съемочной геодезической основы, имеющейся на местности. С пунктов съемочной основы методом засечек выносят в натуру основные точки строительной сетки. Каждый пункт должен быть определен не менее чем 2-3 засечками.

От основных пунктов путем провешивания, линейных измерений и откладывания углов 90º строят все остальные фигуры строительной сетки, закрепляя вершины временными знаками в виде деревянных столбов 0,5-1,0 м, забиваемых почти вровень с землей.

Определение координат пунктов предварительно разбитой на местности сетки преследует цель – определить величину отклонения в положении пунктов местности от их проектного положения. Наиболее распространенным методом определения координат вершин сетки является метод полигонометрии.

Редуцирование (исправление) строительной сетки выполняется в процессе закладки постоянных знаков и заключается в смещении временных знаков по осям абсцисс и ординат на величину вычисленных разностей координат.

Передача абсолютных отметок на вершины фигур строительной сетки осуществляется в последнюю очередь. С этой целью по направлению ходов полигонометрии повышенной точности и 1 разряда прокладываются нивелирные ходы 3 класса, по остальным – 4 класса.

После этого сетка может быть использована для разбивочных работ. Как уже упоминалось, разбивка сооружений на местности относительно строительной сетки производится способом перпендикуляров. Величина перпендикуляров определяется обычно как разность координат выносимой в натуру точки и координат ближайшей вершины квадрата, в котором эта точка расположена.

14.4. Разбивочные работы на строительной площадке в

подготовительный период

Подготовительный период строительства характеризуется рядом строительных работ: инженерная подготовка площадки – предварительная планировка, прокладка наружных инженерных сетей, устройство водостоков и дорог и общеплощадочные работы.

14.4.1. Нулевой цикл строительства и геодезические работы

Нулевой цикл строительства включает целый ряд строительных работ: разработка котлованов и траншей под фундамент, постройка фундаментов и стен подвальной части, монтаж надподвального перекрытия, устройство полов, приямков и лестниц в подвале, отделка подвального помещения и образование в нем санитарно – технических и электрических устройств, укладка подкрановых путей и монтаж кранов.

Естественно, геодезические работы должны обеспечить надлежащий контроль при выполнении любого вида строительных работ. Первым видом геодезических работ при нулевом цикле является вынос в натуру осей зданий и сооружений.

Главные и основные оси переносят в натуру либо от пунктов строительной сетки (способом перпендикуляров), либо от пунктов съемочного обоснования (способом засечек и полярным) и закрепляют на местности створными знаками по два с каждой стороны. В качестве створных знаков применяют монолиты с металлическими пластинками в верхней части. Створные знаки закладывают в местах, где обеспечивается их сохранность на весь период строительства.

Порядок получения в натуре и закрепления точек осей такой же, как и при разбивке строительной сетки.

От закрепленных на местности основных осей разбивают границы котлована.

Для удобства обслуживания работ нулевого цикла оси сооружений закрепляют на обноске, специальном ограждении. Ее назначение – фиксировать оси сооружения в процессе производства земляных работ, возведения фундамента и др. Обноска должна быть расположена не ближе 3-х метров к внешней бровке котлована.

Сплошная обноска закрепляется на вкопанных строго в створе столбах. Доски с помощью нивелира или плотницкого уровня крепят к ним таким образом, чтобы верхний край доски был горизонтален.

Обноска скамеечного типа устраивается не по всему контуру здания, а только в местах прохождения осей и применяется при строительстве небольших сооружений. Она крепится также на столбах, доски крепятся горизонтально.

Со створных знаков теодолитом оси переносят на горизонтальные доски и обозначают их гвоздями. Нити или проволоки натянутые по соответственным гвоздям, будут представлять в натуре оси здания или сооружения. В точках пересечения проволок подвешивают отвесы и закрепляют точки, проектируя таким образом оси на дно неглубоких котлованов.

Инвентарная обноска отличается долговечностью и представляет собой забиваемые в грунт заостренные трубчатые якоря, несущие горизонтальные трубчатые штанги с передвигающимися по ним муфтами (рис. 98). На подвижных муфтах имеются риски, которыми обозначают в натуре оси.

14.4.2. Разбивка криволинейных сооружений

Для вынесения на местность контуров криволинейных очертаний можно использовать для менее ответственных сооружений различные способы детальной разбивки круговых кривых (способ прямоугольных координат, продолженных хорд, полярный, углов и др.). Для ответственных сооружений разбивают воробу.

14.4.2.1. Способ прямоугольных координат

Порядок разбивки данным способом следующий.

1)Задавшись длиной дуги S (расстояние между соседними точками разбивки), приняв нк или кк за начало координат, направление тангенсов на вершину угла за направление оси Х, вычисляют координаты точек кривой по формулам, очевидным из рисунка 94.

2) По φ и R определяют главные элементы кривой – Т (тангенс, касательная к кривой), Б (биссектриса), К (длина кривой), Д (домер).

3) Закрепляют главные точки кривой – нк, ск, кк.

Для этого от вершины угла при помощи рулетки по направлению к началу трассы откладывают Т. Полученная точка является нк и закрепляется деревянным колышком. Затем откладывают Т от ВУ по направлению на последующее направление трассы, получают, таким образом кк, которую тоже закрепляют колышком. Внутренний угол при помощи теодолита делят пополам и на полученном направлении откладывают Б, получают ск.

φ – угол поворота трассы (в данном случае вправо); ВУ – вершина угла; нк – начало кривой; кк – конец кривой; ск – середина кривой. Эти точки называют главными точками кривой. R – радиус кривой.

Х Х

Т φ

ВУ

ск

S S

нк S

S кк

R

φ

У У

О

Рис. 94. Главные точки горизонтальной круговой кривой

у₁=R-R·cosβ=R·(1-cosβ)=2R·sin² ; х₁=R·sinβ; у₂=2R·sin²β; х₂=R·sin2β;

х_n=R·sinβ

у_n=2R·sin^{2 ;} β= , ρ – радиан, единица плоского угла =206265″.

Значения х_n, у_n можно выбирать из таблиц для разбивки круговых кривых.

4) Вдоль тангенсов от нк и кк откладывают при помощи рулетки значения х_n по перпендикуляру у_n и закрепляют полученные точки колышками.

Х на ВУ

3

х₂ х₃ 2

х₁ 1

нк S

у₁ S S

у₂

у₃ β β

R β

Рис. 95. Разбивка способом

прямоугольных координат

У О

14.4.2.2. Способ продолженных хорд

Заключается в следующем (рис. 96):

1) По значению S и R вычисляют х₁=Rsinβ; у₁=2Rsin² и промежуточное перемещение в= (из подобия равнобедренных треугольников ∆ (1-2' – 2) ∞ ∆ (1-2 – К) с равными вершинными углами β – в:S=S:R).

2) Точку 1 закрепляют колышком, отложив при помощи рулетки х₁ от начала кривой по направлению на вершину угла (по оси Х) и у₁ перпендикулярно этому направлению.

Х

3'

в

2' в К

S

β 2

S R

β

β

S β β

нк R О У

Рис. 96. Разбивка горизонтальной кривой способом продолженных хорд

3) По точкам 0 – 1 натягивают ленту или рулетку и на продолжении 01 откладывают S, закрепляют точку 2'.

4) Точку 2 на кривой получают способом линейных засечек: пересечением отрезка S, который откладывают рулеткой из точки 1 и отрезка в, откладываемого из точки 2'. Полученную точку закрепляют деревянным колышком.

5) Таким же образом разбивают точки 3, 4, до середины кривой. Вторую половину кривой разбивают таким же образом от точки конца кривой.

Достоинство способа в том, что он применим на любой местности (косогоры, впадины и т.д.). Недостаток – с возрастанием длины кривой точность разбивки падает, так как положение последующей точки определяется относительно предыдущей. Происходит накопление ошибок.

14.4.3 Передача проектной отметки на дно котлована

После обозначения в натуре осей здания и границ котлована начинаются земляные работы. Основной задачей геодезических работ в этот период является контроль за глубиной разработки котлована. Отметка дна котлована должна соответствовать проектной. Если котлован не глубокий, то контроль можно осуществлять с помощью нивелира и рейки относительно репера, расположенного вблизи строительной площадки.

а

З

Рn А

Н_РnА

в

П

В

Н_В

Уровенная поверхность

Рис.97. Схема передачи отметки на дно котлована

По окончании землеройных работ недобор грунта должен быть 10-15 см до проектной отметки. После производится зачистка дна и стенок котлована до проектного положения. Для зачистки дна котлована в него передают отметку, нивелируют дно по квадратам со сторонами со стороной 5-10 м, зачищают вручную или бульдозером и переносят на дно котлована продольные и поперечные оси фундаментов. Схема передачи отметки в котлован понятна из рисунка 97.

Н_В = Н_РnА + З - (а - в)-П, где Н_РnА - отметка исходного пункта А, Н_В – искомая отметка пункта на дне котлована, З и П – соответственно отсчеты по задней рейке наверху и по передней на дне котлована, а и в – отсчеты по рулетке.

Передача осей фундаментов осуществляется путем натягивания проволок по осевым меткам на обноске и проектирования отвесами точек пересечения (рис. 98). От угловых точек разбивают сам фундамент. Завершает земляные работы исполнительная съемка основных, дополнительных осей фундамента, очертаний дна котлована и нивелировка дна. Результаты съемки сравнивают с проектом.

2 3

1

1 – обноска; 2, 3 – монтажная проволока; 4 – оси, спроектированные на дно котлована.

Рис. 98. Передача осей в котлован

14.4.4. Устройство фундамента

Дальнейшие геодезические работы заключаются в устройстве фундамента. Сплошные и ленточные монолитные фундаменты начинают с устройства опалубки, изготовленной согласно проектным размерам фундамента. Сборка частей опалубки производится относительно перенесенных в котлован осей фундамента. По высоте опалубку устанавливают с помощью нивелира. Вертикальность стенок опалубки проверяется отвесом. После окончания бетонирования фундамента производят исполнительную съемку и на плане указывают величины отклонения от проекта в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Для выполнения дальнейших разбивочных работ в местах пересечения осей здания на фундаменте закладывают металлические пластинки 100×100 мм и переносят на них теодолитом основные оси.

Если здание имеет подвальную часть, то одной из последующих задач геодезической службы является контроль за возведением стен подвала.

14.4.5. Разбивочные работы при установке стальных и