Порядок полевых работ при проложении теодолитного хода, его расчет. Подготовка данных для выноса в натуру основных осей здания. Назначение и виды исполнительной съемки. Выполнение технического нивелирования. Вертикальная планировка строительной площадки.
При низкой оригинальности работы "Расчет проектных элементов по выносу в натуру проекта здания", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Несмотря на многообразие инженерных сооружений при их проектировании и возведении решаются следующие задачи: получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений; определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы); определение отклонений геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проектных (исполнительные съемки); изучение деформации земной поверхности под сооружением или его честью под воздействием природных факторов и в результате деятельности человека. Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съемка местности, в результате которой может быть получен план с изображением ситуации местности без рельефа. Теодолитные ходы представляют собой систему ломаных линий, в которых горизонтальные угла измеряются теодолитами, а длины сторон - мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами. Основными чаще всего называют разбивочные работы по выносу в натуру главных и основных осей, так как именно они определяют положение зданий и сооружений на местности. Исходя из этого и принятой поэтапной технологии строительства, разбивка осей здания производится в два этапа: вначале выносят на местность основные оси, определяющие контур здания, затем от них производят детальную разбивку.В данной курсовой работе согласно заданию были рассчитаны: проектные элементы по выносу в натуру проекта здания. Для этого был проложен теодолитный ход, рассчитаны координаты вершин теодолитного хода, выполнен разбивочный чертеж для выноса в натуру проектных элементов здания.
Введение
Цель курсовой работы: 1. Закрепление знаний по методике создания планового обоснования на строительной площадке, получить навыки в вычислении координат точек теодолитного хода. Эти точки служат плановым обоснованием для топографической съемки и переноса в натуру проектов застройки и планировки.
2. Закрепить знания, усвоить методику и получить навыки графоаналитической подготовки данных для выноса в натуру основных осей здания.
3. Ознакомиться с технологией заключительного контроля при разбивке основных осей здания.
Прикладная геодезия - занимается изучением методов геодезических работ, выполняемых при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, монтаже оборудования, а также эксплуатации природных богатств страны. Прикладная геодезия широко использует методы геодезии, а в отдельных случаях - и свои приемы и средства.
Несмотря на многообразие инженерных сооружений при их проектировании и возведении решаются следующие задачи: получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений; определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы); определение отклонений геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проектных (исполнительные съемки); изучение деформации земной поверхности под сооружением или его честью под воздействием природных факторов и в результате деятельности человека. Для решения каждой из указанных задач применительно к разным видам сооружений существуют свои методы, средства и требования к точности их выполнения.
1. Теодолитная съемка. Порядок полевых работ при проложении теодолитного хода
Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съемка местности, в результате которой может быть получен план с изображением ситуации местности без рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и применяется в равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застроенных территориях.
Теодолитные ходы представляют собой систему ломаных линий, в которых горизонтальные угла измеряются теодолитами, а длины сторон - мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами.
По форме различают следующие виды теодолитных ходов: 1) разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования;
2) замкнутый ход (полигон)- сомкнутый многоугольник, который примыкает к пункту геодезического обоснования;
3) висячий ход-один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остается свободным.
Теодолитная съемка слагается из подготовительных, полевых и камеральных работ.
В период камеральной подготовки выясняют необходимость съемки и выбирают ее масштаб, исходя из требуемой точности изображения ситуации местности. На основе имеющихся карт и планов наиболее крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Согласно намеченной схеме теодолитных ходов составляется предварительный проект полевых работ.
Рекогносцировка местности представляет собой обход и осмотр местности с целью знакомства с объектами съемки, отыскания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитного хода на местности и уточнения составленного проекта.
Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с хорошим обзором местности. Длины сторон не должны быть более 350м и менее 20м, а углы наклона линий не должны превышать 5?.
Съемка ситуации местности заключается в определении положения характерных точек контуров относительно вершин и сторон теодолитного хода.
Результаты измерений при съемки заносят в абрис. Абрисом называется схематический чертеж, масштаб которого принимается произвольным. На абрисе показывают взаимное расположение вершин теодолитных ходов, линий и снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений.
Камеральные работы при теодолитной съемке слагаются из вычислений и графических построений. В результате вычислений определяют плановое положение координат вершин теодолитных ходов; конечной целью графических построений является получение ситуационного плана местности.
Обработку результатов измерений, выполненных при прокладке теодолитных ходов, начинают с проверки и обработки полевых измерений.
1. Со схемы теодолитного хода в графу 1 ведомости вписывают название всех точек теодолитного хода.
2. Значения углов считывают со схемы и выписывают в графу 2 среднее значение измеренных углов.
3. Значение дирекционного угла 90°00" заносят в графу 4, а в графы 11 и 12 - координаты пунктов Х1=-50; У1=-38.
4. Меры линий считывают со схемы и выписывают в графу 6.
М 1:1000
1-2 линия 121м
2-3 линия 134.5м
3-4 линия 95.5м
4-1 линия 120.7м
5.Невязку f? в углах вычисляют по формуле
F?=??изм - ??теор.
Теоретическую сумму внутренних углов замкнутого хода (полигона) определяют по формуле: ??теор=180°*(n-2)=180°(4-2)=360°
??изм=79° 88°33 82°30 111°=361°
F?=360°-361°=-1
6. Сравнивают полученную невязку F? с допустимой величиной, определяемой по формуле
F?доп=1"vn=1"v4=2"
7. Если f?по абсолютной величине не превышает f?доп., невязку распределяют на все углы поровну с противоположным знаком. Поправку в каждый угол вычисляют по формуле ??=-f?/n=-0/4=0
Поправки записывают в ведомость над значениями измеренных углов в графе 2.
Контролем правильности распределения невязки служит равенство
???i=-f?
8. В графе 3 вычисляют исправленные значения углов ?i=?iизм ??i
Для контроля подсчитывают сумму исправленных углов. Она должна быть равна ??теор.
??теор=??изм=360°
9. По исходному дирекционному углу ?=40,2° и исправленным углам определяют дирекционные углы сторон по формуле ?i=?i-1 180°-?i
?f=vfx2 - FY2=v(0,04)2 (0,07)2= 0,088 и находят относительную невязку в виде дроби с числителем единица fотн=471,5/0,088=5357 fдоп.,отн.=1/1000
14. Допустимую невязку в приращениях распределяют пропорционально длинам сторон. Для этого вычисляют поправки. ?х=(-fx/p)*di, ?y=(-fy/p)*di округляют до 0,01м. сумма поправок должна равняться невязке с обратным знаком. Сумма поправок должна равняться невязки с обратным знаком.
15. Вычисляют исправленные значения приращений координат
?хисп=?хвыч ?х; ?уисп=?увыч ?у и записывают результаты в графу 9 и 10.
Для контроля определяют суммы исправленных приращений, они должны равняться нулю.
16. По исправленным приращениям вычисляют координаты точек теодолитного хода.
Хі=Xi-1 ?XIИYI=Yi-1 ?yi
X1=-50 Y1=-38
X2=-50-41,39=-91,39 Y2=-38 113,72=75,72
X3=-91,39-121,19=-216,58Y3=75,72-49,16=26,56
X4=-216,58 47,30=-169,28 Y4=26,56-82,93=-56,37
Х1=-169,28 119,28=-50Y5=-56,37 18,37=-38
Полученные результаты записывают в графы 11 и 12 ведомости. Контролем вычислений служит совпадение координат конечной точки хода.
2. Подготовка данных для выноса в натуру основных осей здания
2.1 Геодезическая подготовка проекта
Перед выносом в натуру проекта инженерного сооружения необходимо выполнить специальную геодезическую подготовку, которая предусматривает его аналитический расчет, геодезическую привязку составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ.
Для выноса сооружения в натуру необходимо иметь на местности геодезические пункты с известными координатами. Координаты пунктов геодезической разбивочной основы определяют по результатам измерений, проводимых при ее создании. Координаты точек, принадлежащих сооружению, определяют графически или вычисляют аналитически. При этом используются основные чертежи проекта: генеральный план, рабочие чертежи, профили всех частей сооружения, план организации рельефа, профили дорог, подземных коммуникаций.
Различают три способа геодезической подготовки проекта: аналитический, графоаналитический и графический.
Для выноса проекта в натуре независимо от способа проектирования все его геометрические элементы должны быть строго математически увязаны между собой и с имеющимися на площадке капитальными зданиями и сооружениями.
При аналитическом расчете проекта решается ряд типовых геометрических задач. Наиболее распространенными являются прямая и обратная геодезические задачи.
Результаты геодезической подготовки проекта отображают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняются разбивочные работы.
Его составляют в масштабе 1:500…1:2000, а иногда и крупнее. На разбивочном чертеже показывают: контуры выносимых зданий и сооружений; их размеры и расположение осей; разбивочные элементы, значения которых подписывают прямо на чертеже.
Способы разбивочных работ: 1) способы прямой и обратной угловой засечки;
Способ угловой засечки применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пунктов.
2) способ линейной засечки - этот способ обычно применяют для разбивки осей, строительных конструкций в случае, когда проектное расстояние не превышает длины мерного прибора;
3) способ полярных координат - широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены сравнительно не далеко от выносимых в натуру точек;
4) способ створной засечки- применяют для выноса различных осей зданий и сооружений, а также монтажей осей конструкции и технологического оборудования;
5) створно-линейный способ - позволяет определить проектное положение выносимой в натуру точки;
6) способ прямоугольных координат - применяют при наличии на площадке или цехе строительной сетки. В системе координат, которой задано положение всех главных точек и осей проекта;
7) способ бокового нивелирования - широко применяют для выноса осей при детальной разбивке и для установки строительной конструкций в проектное положение.
Основные разбивочные работы
Основными чаще всего называют разбивочные работы по выносу в натуру главных и основных осей, так как именно они определяют положение зданий и сооружений на местности.
Вынос в натуру осей зданий осуществляется для посадки его на местность и производства строительно-монтажных работ. В первом случае решается задача определения положения здания относительно близлежащих контуров и сторон света, во втором - определяется взаимное положение строительных конструкций. Исходя из этого и принятой поэтапной технологии строительства, разбивка осей здания производится в два этапа: вначале выносят на местность основные оси, определяющие контур здания, затем от них производят детальную разбивку.
Основные или главные оси выносят в натуру от пунктов городского геодезического обоснования. В качестве исходного обоснования используют пункты городской триангуляции и полигонометрии, от которых в районе предстоящих работ создают разбивочную основу.
При разбивке небольших зданий или сооружений массовой застройки разбивочной основой служат закрепленные в натуру красные линии или специально прокладываемый теодолитный ход.
Положение здания на местности может быть определено двумя взаимно перпендикулярными осями, которых вполне достаточно для того, чтобы на всех этапах строительства выполнять детальную разбивку. Однако для производства земляных работ при выносе габаритных размеров здания выполняется разбивка всех его основных осей.
В начале по исходной документации определяют положение здания на местности и выясняют наличие вблизи него пунктов исходного геодезического обоснования. От этих пунктов в район производства работ прокладывают разбивочный теодолитный ход, поворотные точки. По результатам полевых измерений вычисляют координаты точек разбивочного теодолитного хода.
По привязкам, указанным в проектных чертежах, определяют проектные координаты точек пересечения основных осей здания.
Подготовку данных выполняют в такой последовательности.
1) Рассчитывают координаты точек пересечения осей А/1, В/1, А/9, В/9. Для этого предварительно строят на плане все основные оси и получают габарит здания в осях. Далее с помощью измерителя и масштабной линейки тщательно снимают с плана координаты точки А/1, а с помощью транспортира определяю дирекционный угол сторон А/1 - А/9.
Координаты точки А/1: Дирекционный угол стороны А/1 - А/9 равен 90°.
Координаты точки и дирекционный угол выписывают в ведомость вычисления координат. Длины сторон d и внутренний угол ?выбирают из плана осей здания.
1.1 Вычисляем приращения координат: ?х= ?y=
?ХА1/В1= ?УА1/В1=??????11°*10=1,90
?ХВ1/В9= ?УВ1/В17=??????101°*40=39,63
?ХВ9/А9= ?УВ17/А17= 191°*10=-1,90
?ХА9/А1= ?УА17/А1= 281°*40=-39,26
ВЕДОМОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЯ КООРДИНАТ
Точки Углы здания Дирекционные углы Длина сторон, м Приращения Координаты
2) Определяем разбивочные элементы: полярные углы ? и полярные расстояния dc точек теодолитного хода на точки пересечения осей в углах здания.
2.1Находим дирекционный угол стороны 2 - В/2:
Находим длину стороны d1 (2 - В/2):
Находим ?1: 2.2. Находим дирекционный угол стороны 1 - А/1:
Находим длину стороны d3 (1 - А/1):
Находим ?3: 2.3.Находим дирекционный угол стороны 1 - А/1:
Находим длину стороны d3 (1 - А/1):
Находим ?3: 2.4. Находим длину стороны К - В/2:
Находим длину стороны L - В/1:
Находим длину стороны L - А/1:
Находим длину стороны Б/1 - А/7:
3)Составляем разбивочный чертеж
Чертеж составляют в масштабе 1:500. На чертеже показывают основные оси здания, вершины и стороны теодолитного хода, разбивочные элементы и направление на север. Кроме того, на него выписывают значения дирекционных углов и длин сторон теодолитного хода и осей здания.
3. Исполнительная съемка
3.1 Назначение и виды исполнительной съемки
Основное значение исполнительных съемок - установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в строительства. 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.
Текущие исполнительные съемки отражают результаты последовательного процесса возведения отдельного здания или сооружения, начиная с котлована и заканчивая этажами зданий. Результаты этих съемок содержат данные для корректировки выполненных на каждом этапе работ. При этом особое внимание обращается на элементы сооружения, которые после завершения строительства будут недоступны для измерений (забетонированы, засыпаны грунтом).
Окончательная исполнительная съемка выполняется для всего объекта в целом и используются при решении задач, связанных с его эксплуатацией, реконструкцией и расширением.
Исходной геодезической основой для текущей съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки.
Методы измерений при исполнительной съемке, как правило, те же, что и при выполнении разбивочных и съемочных работ. Так, для съемки положения строительных конструкций в плане применяют способы прямоугольных координат, линейных и створных засечек, по высоте - геометрическое нивелирование. Отклонение конструкций от вертикали проверяют с помощью отвесов, теодолитов.
3.2 Исполнительная съемка в строительстве
Для строительства зданий и сооружений исполнительные съемки имеют особое значение, так как помимо выявления отклонений от проекта они позволяют регулировать технологический процесс строительства, корректируя его по ходу выполнения строительно-монтажных работ.
Исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов строительно-монтажных производства. 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. Эти требования по существу и определяют поэтапный выбор параметров исполнительной съемки.
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.
Результаты контрольных измерений отображают на схемах специальной исполнительной геодезической документации. Она создается главным образом в виде исполнительных схем с нанесением на них геометрических параметров направлений и величин отклонений от проектных положений установленных строительных конструкций. Пояснительная записка и другая информация указываются только по дополнительным требованиям.
На исполнительных схемах могут помещаться различные примечания, согласование допущенных (измеренных) отклонений с авторским надзором, а при необходимости также разъяснения к условным знакам.
Исполнительные схемы геодезической основы фиксируют действительные значения привязок и отметок знаков закрепления пунктов основы. Документация содержит следующую информацию: 1) схему вынесенных в натуру точек, осей и установленных знаков закрепления с необходимыми привязками;
2) сведения о способе закрепления точек и конструкций знаков.
В исполнительных чертежах, продольных профилях и каталогах координат применяются условные знаки Федеральной службы геодезии и картографии России или согласованные ею.
После завершения полевых и камеральных работ производится контроль правильности составления документации. Контроль документации заключается в проверке ее состава, полноты содержания и оформления.
3.3 Заключительный контроль при разбивке основных осей здания
После завершения разбивки основных осей здания на местности выполняют контроль разбивки. Для этого измеряют все стороны и диагонали прямоугольника осей здания, вычисляют отклонения от проектных значений и выписывают их красным цветом на исполнительную схему.
Окончательную разбивку основных осей контролируют методом «подсечек» углов здания. Подсечки выполняют со створной точки на стороне теодолитного хода путем измерения угла и расстояния.
По результатам подсечек вычисляют координаты контролируемой точки и сравнивают их с проектными значениями. Последовательность вычислений рассмотрим ниже.
1) от вершины угла 2 откладываем точку K. Вычисляем координаты этой точки: XK=X2 d2/k*cos?2-1=-91,39 25,00*cos290°00=-82,84
YK=X2 d2/k*sin?2-1=75,72 25,00*sin290°00=52,23
K (-82,84; 52,23).
2) От вершины угла 1откладываем точку L. Вычисляем координаты этой точки: XL=X1 d1/L*cos?1-2=-50,00 20,00*cos110°00=-56,84;
YL=Y1 d1/L*sin?1-2=-38,00 20,00*sin110°00=-19,21.
L (-56,84; -19,21)
3) Вычисляем дирекционные углы, длины и полярные углы с точки L на точку А/1: А/1 (-101,06;-9,64) и L(-56,84; -19,21)
4.1 Нивелирование теодолитный здание съемка нивелирование
Нивелирование - это вид геодезических измерений, в результате которых определяют превышения точек, а также их высоты над принятой исходной поверхностью. Такой исходной поверхностью обычно является основная уровненная поверхность, соответствующая среднему уровню воды морей и океанов в спокойном состоянии. В России абсолютные высоты точек земной поверхности определяются в Балтийской системе высот, т.е. относительно нуля Кронштадского футштока.
Нивелирование производят для изучения форм рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.
Основными геодезическими приборами, которыми производят измерения, являются нивелиры.
Из известных методов нивелирования наиболее точным и распространенным в практике является геометрическое нивелирование. Рассмотрим его более подробно.
Геометрическое нивелирование сводится к установке визирной оси прибора в горизонтальное положение и взятию отсчетов по рейкам.
Различают два способа геометрического нивелирования: вперед и из середины.
Геометрическое нивелирование независимо от способа его выполнения может быть простым и последовательным. Если превышение между двумя точками местности получают в результате одной установки нивелира (с одной станции), то такое нивелирование называется простым. Если нивелирование выполняют с целью передачи отметок на значительное расстояние либо построения профиля местности, то оно проводится с нескольких станций; такое нивелирование называется последовательным или сложным.
Техническое нивелирование
Техническое нивелирование производится с целью создания высотного обоснования топографических съемок масштабов 1:500 - 1:5000, а также при проектировании и строительстве различного рода инженерных сооружений.
Техническое нивелирование для создания высотного обоснования съемок выполняется способом из середины техническими нивелирами с использованием двухсторонних реек. Отсчеты по рейкам берутся только по средней нити. Разность значений превышения на станции, определенных по черной и красным сторонам реек, не должна превышать 5 мм.
Допустимая высотная невязка ходов и полигонов технического нивелирования определяется по формулам: fhдоп=50мм ;
fhдоп=10мм .
Техническое нивелирование, выполняемое с целью обеспечения строительства сооружений линейного типа (железных или шоссейных дорог, линий электропередач), называется продольным. Для получения детального топографического плана на участке строительства крупных объектов при решении вопросов, связанных с вертикальной панировкой территории и подсчетом объемов земляных масс, выполняют нивелирование поверхности.
4.2 Вертикальная планировка строительной площадки
Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую требованиям данного сооружения, называется вертикальной планировкой. Проект вертикальной планировки является составной частью генплана строительства; в его разработке важное место занимают геодезические расчеты.
В зависимости от условий эксплуатации возводимых сооружений различают случаи вертикальной планировки под горизонтальную (предусматривает соблюдение нулевого баланса земляных работ) или наклонную площадку (проектирование площадок по заданному уклону производят при вертикальной планировке внутриквартальных территорий). Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1: 1000 - 1:500, полученные в результате нивелирования поверхности по квадратам.
fдоп=10 =10 =24,49 мм. fn=Нк-Нн=167,854-167,90=-0,046;
fn=Нк-Нн?fдоп
Вывод
В данной курсовой работе согласно заданию были рассчитаны: проектные элементы по выносу в натуру проекта здания. Для этого был проложен теодолитный ход, рассчитаны координаты вершин теодолитного хода, выполнен разбивочный чертеж для выноса в натуру проектных элементов здания.
Для увеличения точности был выполнен заключительный контроль по выносу в натуру элементов. Разбивочный чертеж и заключительный контроль выполнены способом полярных координат.
Проектными элементами, которые получаются в результате расчета, являются полярные углы и полярные расстояния.
По результатам нивелирования вершин теодолитного хода выполнен топографический план участка в горизонталях. Высотная привязка теодолитного хода выполнена к условному реперу в соответствии с топографическим планом и номером варианта задания, выполнена вертикальная планировка здания с определением черных отметок точек пересечения основных осей здания, проектных (красных) отметок точек пересечения осей здания и проектные отметки абсолютного нуля здания (уровень чистого пола).
Вывод: все результаты получены с необходимой точностью.
