Точность разбивочных работ.

Проектированный на генплане СО привязывают к пунктам геодезической основы, т.е. выполняют подготовительные вычисления для выноса его на местность.

Обычно сначала выносят на местность точки осей СО, главных или основных, закрепляют на местности. От закрепленных точек разбивают продольные и поперечные оси и фундаменты. Разбивку главных и основных осей называют основными разбивочными работами. Расчет геодезических данных, по которым выносят СО в натуру, называется привязкой проекта к геодезической основе.

В промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей применяют оси симметрии СО. Основными называют оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений. Промежуточные или детальные оси - это оси отдельных элементов зданий и сооружений. На строительных чертежах промежуточные оси проводят штих пунктирными линиями и обозначают цифрами и буквами в кружочках. Для обозначения поперечных

осей служат арабские цифры, а для поперечных - буквы русского алфавита за исключением букв З, И, О, Х, Ы, Ъ, Ь, оси обозначают слева направо и снизу вверх. (рис.)

Рис. Оси здания. АА, ББ - основные оси, 33- главная ось.

Плановая разбивка СО

Сначала выполняют основные разбивочные работы, затем выполняется детальная разбивка СО. Для основных разбивочных работ необходимо иметь план привязки СО к геодезической разбивочной основе. Для детальной разбивки составляют разбивочный чертеж в более крупном масштабе, например, в масштабе 1:200.

Основные разбивочные работы состоят из двух этапов: первый этап состоит в подготовительных вычислениях проектных углов и длин для нахождения точек основных или главных осей СО (привязка к геодезической основе); второй этап состоит в выносе проектных данных на местность и закрепления точек осей СО.

Основные работы выполняются следующими способами: 1.Способ полезных координат; 2. Способ перпендикуляров (ординат); 3. Способ угловой или линейной засечек; 4. Способ створов.

Подготовка исходных данных для выноса проекта в натуру осуществляется способами: аналитическим, графическим и графоаналитическим.

При аналитическом способе все данные для разбивки находят путем математических вычислений. Координаты осей сооружений вычисляют через дирекционные углы, переданных с пунктов геодезической основы. Если точка i СО расположена на линии с известным дирекционным углом, то X_i =X_a + S_{i a}• COSα_{i a} Y_i = Y_a + S_{i a}• SINα_{i a}

Если проект СО не связан с существующими строениями, то применяют графический способ проектирования, при котором координаты точек осей определяются графически с плана. Чтобы уменьшить влияние деформиции плана, измеряют действительные размеры квадратов координатной сетки. Они должны быть равны 100 мм ( масштаб 1:500 или 1:100). При отклонении от этого значения не больше, чем на 0,2 мм, Координаты определяют следующим образом (рис.). Измеряют линейкой расстояния a и b от южной и северной стороны квадрата сетки в мм. Также

измеряют a₁ и b₁ от западной и восточной стороны. Координаты точки вычисляют по формулам:

X_i = X₀ + (100 / a + b) • a • м

Y_i = Y₀ + (100 / a₁ + b₁) • a₁ • м , где

X₀, Y₀- координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки, м- знаменатель масштаба плана в миллиметрах или метрах.

Рис. Схема определения координат точки i.

Выбор способов разбивки зависит, в основном, от вида сооружения и условий его возведения; от схемы разбивочной основы; от требуемой точности выполнения разбивочных работ; от наличия приборов и исполнения.

Полярный способ разбивки. Этот способ чаще всего применяют, если геодезической основой являются полигонометрическая или теодолитные ходы. При этом способе точка осей на местности определяется путем отложения полярного угла и полярного расстояния. Осью полярных координат будет служить сторона полигонометрического или теодолитного хода. А центром полярных координат будет пункт этой же геодезической основы. Углы вычисляются через румбы. Для удобства откладывания угла теодолитом обычно вычисляют углы по ходу часовой стрелки. (рис.)

Рис. Схема привязки проекта к геодезической основе.

После нахождения координат точек осей вычисляют неизвестные румбы. А румбы на исправление геодезической основы берут с каталога или ведомости координат.

Таким образом, на рис r₁, r₃, r₅, известны. Находим румбы r₂, r₄, r_6, по формуле определенной геодезической задачи:

tg r₂ = y_1v – y_A1 / x_1v – x_A1 , r₂ = arct r₂

tg r₄ = y_III – y_A10 / x_III – x_A10 , r₄ = arct r₄

r₆- аналогично, разность координат берется без учета знак

Углы β₁, β₂ , β₃ находим в зависимости от схемы привязки. Например, β₁ = r₁+ r₂ ; β₂ = r₃ + r₄ ; β₃= 180 – (r₅ + r₆).

Расстояния находят также по формулам обратной геодезической задачи:

S₁ = √ ( x_A1 - x_IV )² + ( y_AI + y_IV )²

Контрольное вычисление выполняется через найденный румб. Если s₁ через r не совпадет с s₁ вычисленным по формуле, то r перевычисляется по формуле:

S₁ = x_AI – x_IV / cos r₂ = y_AI – y_IV / sin r₂

По аналогичным формулам по соответствующим разностям координат находят соответствующие длины s₂, s₃.

Для откладывания на местности углов и расстояний поступают так: находят соответствующий пункт геодезической основы, например, II или III, устанавливают теодолит типов Т-30, Т-20, Т-10 наводят на другой пункт, по лимбу ставят отсчет 0° 0' 0" и затем поворачивают алидаду на угол β_i. По направлению зрительной трубы откладывают расстояние s_i и отмечают штырем точку. Контролируют при другом круге прибора. Если требуется повышенная точность, перед откладыванием проектной длины вводят поправки и вычиисляют с учетом поправок:

S = s_i + Δs_γ + n (l₀ - l) + αs₀ (t₀ - t), где

Δs_γ – поправка за наклон местности; n- число отложений мерного прибора; l₀ –номинальная длина мерного прибора; l- рабочая длина прибора; α- коэффициент расширения металла для стали: α = 12 • 10^-6; t и t₀- температура приборов соответственно при откладывании и при компарировании; s₀ – приближенная длина линий.

Если известен угол наклона γ, то Δs_γ = 2s • sin² γ/2,

Если известно превышение между точками, то Δs_γ = h² / 2s

Эта поправка учитывается, если угол наклона больше 1,5˚, поправка за компарирование, если l – l₀ больше 2 мм на 20 м, исправка за α, если разность температур | t₀ – t | > 8º.

Выносят на местность желательно четыре угла СО. Разбивку контролируют путем измерения прямых углов и совпадения длин диагоналей. При сложной конфигурации СО сначала разбивают главные оси и от них выполняют детальную разбивку. При выносе проекта на местность должна быть

соблюдена точность, данная в таблице . Или вычисляют в каждом конкретном случае среднюю квадратическую погрешность нахождения точки оси способом полевых координат по формуле:

m_то= √ m_u² + (s² / p²) • m_β² + m_s² + m_ф² ,

если s = 40 м , m_β = 30^", m_s = 0,07 м , m_ф = 0,002 м , m_то = 0,0117 м = 11,7 мм,

где m_u- средняя квадратическая погрешность пунктов; m_β- средняя квадратическая погрешность откладывания угла; m_s- средняя квадратическая погрешность откладывания длин; m_ф - средняя квадратичеккая погрешность окончательной фиксации точки.

Способ перпендикуляров (прямоугольных координат). Применяется, если строительной основой служит строительная сетка. (рис.) Стороны строительной сетки обычно проектируют параллельно основным осям СО.

Рис. Схема разбивки точек осей от пунктов строительной сетки.

Определяют координаты точек Д, А1 и находят длину Δy и Δx, как разность координат.

Для нахождения по створу линий сетки С₁С₂ откладывают Δy и находят точку Д. В точке Д строят прямой угол, откладывают отрезок Δx и А1, точно также получают Е1 и т.п. Для повышения точности в откладываемые длины вводят поправки согласно формуле . Большую разность координат необходимо откладывать по створу сетки, а меньшую- по перпендикуляру к стороне. Среднюю квадратическую погрешность определения точки оси СО вычисляют по формуле:

m_то = √ m_u² + m_Δх² + m_Δу² + (m_β² / ρ²) • Δх² + 2m_ф² ,

Примем: m_Δх = m_Δу = 0,01 м, m_β = 30" , Δх = 20 м, m_ф = 0,002 м, то m_то = 0,0144 м = 14,4 мм.

Способ засечек делится в свою очередь на способ прямой угловой засечки и линейной засечки. (рис.) Угловая засечка применяется, если участок захламлен или имеется препятствие для точного откладывания длин. В этом случае вычисляют угол с двух пунктов геодезической основы как при разности румбов. На местности откладывают угол и на расстоянии чуть большем, чем на проекте, отмечают точки 1, 2, также отмечают точки 1^', 2^', на расстоянии чуть меньшем, чем проектное по направлению зрительной трубы теодолита и, натягивая между ними нити, фиксируют точку оси В2.(рис.)

Рис. Схема угловой засечки.

При линейной засечке можно обойтись без угломерного прибора. Этот метод применяется, если выносимая точка находится близко от двух пунктов геодезической основы или от одного пункта и от одной вспомогательной точки. Длины линий вычисляются по формуле обратной геодезической задачи через координаты точек. Для нахождения точки оси на местности длины откладывают одновременно от двух пунктов и при пересечении длин s₁ и s₂ находят положение точки.

Рис. Схема линейной засечки.

Средние квадратические ошибки определяются по формулам:

Примечание: средние квадратические ошибки вычислены без учета исходных данных, т.к. они имеют одинаковое влияние на все способы.

Итак, более точным способом выноса проекта на местность является полярный способ, затем способ перпендикуляров.

Для контроля выноса осей в натуру выполняют контрольные и пунктов основы, а также диагоналей прямоугольника, образованного осями. Но точность всех способов зависит от точности исходной геодезической основы.

4.3.Высотная разбивка СО.

Строящийся объект необходимо размещать в высотном отношении в связи с уже существующими объектами, особенно с путями сообщений. Поэтому отметки реперов на строительной площадке должны определяться в единой общегосударственной системе высот. При сложной конфигурации и значительном протяжении фундаментов передачу отметок на строящееся сооружение производят от 2-3 реперов и отмечается на всех. Делают вертикальную планировку с выносом проектной отметки, устанавливают сваи на проектный вынос их привязки к одному уровню. Сначала выполняют вынос в натуру ''строительного нуля'' – уровня чистого пола первого этажа. Затем выполняются детальные разбивочные работы по высоте – высотные разбивочные работы.

в = Н_проект – (Н_реп + а)

рисунок

рис. Схема установки проектного нуля.

Если нулевой горизонт находится ниже горизонта прибора, то отсчет ''в'' вычисляется по обычной формуле:

в = Н_реп + а - Н_проект

Нулевые горизонты для различных зданий различны, поэтому вынос выполняется для каждого из них.

Детальная высотная разбивка выполняется согласно разбивочному чертежу. На разбивочных чертежах указывают отметки чистого пола каждого этажа, отметки лестничных площадок, верха чердачного перекрытия, верха карнизного блока, обозначающего общею высоту СО, и других характерных

точек. Отметки устанавливаются относительно нулевого горизонта, со знаком плюс – выше его и минус – ниже. Детальную высотную разбивку выполняют с помощью подвешенной рулетки, после введения поправок за компарирование, температуру. Сперва устанавливают оконные проемы по проектной отметке, в дальнейшую высотную разбивку на этаже, выполняют относительно оконных проемов. Передачу отметок на каждый этаж строящегося здания желательно выполнять от нулевого горизонта. В случае передачи проектных высот от этажа на следующий этаж происходит накопление ошибок.

Погрешность передачи проектной отметки на монтажный горизонт определяется по формуле:

m_h = ,

где m_и – средняя квадратическая погрешность исходных данных; m_н – погрешность процесса передачи отметки; m_ф – погрешность фиксации.

Погрешность детальных высотных разбивочных работ составит 4,3 мм.