Вычисление приращений координат и координат вершин теодолитного хода

Приращения координат вычисляются по формулам прямой геодезической задачи:

Знаки приращений координат определяются с учетом четверти, в которой лежит данное направление, т.е. по дирекционному углу стороны. (табл.1)

 

Таблица 1

Знаки приращений координат по четвертям

Приращения координат	Четверти
I	II	III	IV
∆x	+	-	-	+
∆y	+	+	-	-

Наиболее быстро приращения координат можно рассчитать с помощью микрокалькулятора.

Поскольку полигон имеет вид замкнутого многоугольника, то теоретическая сумма приращений координат по каждой оси должна быть равна нулю, т.е.

.

Однако на практике вследствие погрешностей угловых и линейных измерений суммы приращений координат равны не нулю, а некоторым

величинам f_{x и} f_y, которые называются невязками в приращениях координат:

В результате этих невязок полигон, который должен быть замкнутым, окажется разомкнутым на величину отрезка 1-l’, называемую абсолютной линейной невязкой хода f_абс.

Точность угловых и линейных измерений в теодолитном ходе оценивается по величине относительной линейной невязки

Где Р – периметр полигона.

Вычисленная относительная невязка сравнивается с допустимой, при этом должно выполнять условие

Допустимая величина относительной невязки устанавливается соответствующими инструкциями в зависимости от масштаба съемки и условий измерений; принимается в пределах 1:3000 – 1:1000.

В случаях, когда фактическая относительная невязка окажется недопустимой, нужно тщательно проверить все записи и вычисления в полевых журналах и ведомости. Если при этой проверке ошибка не обнаружена, следует выполнить контрольные измерения длин сторон теодолитного хода на местности.

Если относительная невязка допустима, то допустимы и невязки в приращениях координат f_{x и} f_y; это дает основание произвести увязку приращений координат раздельно по абсциссам и ординатам. Невязки f_{x и} f_y распределяются по вычисленным приращениям координат пропорционально длинам сторон с обратным знаком. При этом поправки в приращениях

координат определяются по формулам:

Их значения с округлением до сантиметра записывают в ведомости над соответствующими вычисленными приращениями координат. Для контроля вычисляют суммы поправок δ_x и δ_y, которые должны быть равны соответствующим невязкам с обратным знаком, т.е.

По вычисленным приращениям координат и поправкам вычисляют исправленные приращения координат:

Суммы исправленных приращений координат должны быть равны нулю:

По исправленным приращениям и координатам начальной точки последовательно вычисляют координаты всех вершин полигона:

Окончательным контролем правильности вычислений координат служит

 

получение координат начальной точки теодолитного хода.

Приращения координат:

Невязки в приращениях координат:

Абсолютная невязка приращений координат:

Относительная невязка приращений координат:

Исправленные приращения координат:

Координаты точек:

 

2. ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ ВЫНОСА В НАТУРУ ОСНОВНЫХ ОСЕЙ ЗДАНИЯ

2.1 Этапы геодезических работ при строительстве сооружений

Геодезические работы на стройплощадке предприятия подразделя­ются на следующие этапы.

1. Геодезические изыскания до начала проектирования заключают­ся в развитии на участке будущего строительства опорной геодезической сети, выполнении крупномасштабной съемки и составлении топографи­ческого плана, на основе которого разрабатывается генеральный план промплощадки предприятия. На этом плане указываются плановое и высотное положения объектов строительства и данные привязки основ­ных строительных осей сооружений к геодезической основе.

2. Геодезические работы при проектировании складываются из со­ставления геодезической части строительного паспорта, разработки разбивочных чертежей, составления проекта вертикальной планиров­ки и геодезической подготовки исходных данных для перенесения проекта в натуру.

3. Геодезические работы по переносу проекта в натуру состоят в раз­бивке на местности границ отвода участка, проектных линий застройки, в вынесении и закреплении главных осей сооружений и основных проектных горизонтов и составлении геодезической части проекта.

4. Геодезические работы по текущему обслуживанию строительства заключаются в установке в проектное положение строительных конст­рукций и оборудования, их выверке по высоте и вертикали, в выполне­нии текущих съемок и составлении исполнительных чертежей по ста­диям строительства.

Каждый из перечисленных видов геодезических работ, связанный с определенным этапом строительства, отличается кругом решаемых задач, необходимой точностью измерений, а следовательно, методикой их выполнения и применяемыми приборами.

Плановым обоснованием геодезических съемок, по результатам которых составляют топографические карты и планы местности на участке

 

строительства, служат пункты триангуляции, полигонометрии, трилатерации, а высотным — марки и реперы нивелирных сетей. Указанные сети сгущают до необходимой плотности пунктами съемоч­ных сетей.

2.2 Геодезическая подготовка данных для перенесения проекта в натуру

Для перенесения проекта инженерного сооружения на местность составляют разбивочные чертежи, на которых показывают все необхо­димые для разбивки данные: координаты, отметки, расстояния, уклоны, элементы угловых и линейных построений. Геодезическая подготовка исходных данных может выполняться графическим, аналитическим и графоаналитическим способами.

Графический способ состоит в определении разбивочных данных (координат, расстояний, углов и отметок) непосредственно по плану. Длины линейных отрезков определяют циркулем-измерителем и мас­штабной линейкой, углы замеряют с помощью геодезического транс­портира. Этот способ применяется в случаях, когда не требуется высо­кой точности исходных данных для разбивок.

Аналитический способ состоит в аналитическом определении коор­динат, расстояний и направлений, связывающих осевые точки соору­жений между собой и с пунктами опорной сети в строгом соответствии с геометрической схемой проекта. Данный способ является наиболее точным, но весьма трудоемким,

Графо-аналитический способ подготовки данных является более оперативным и в большинстве случаев обеспечивает достаточную точ­ность, поэтому он широко применяется в строительной практике. При использовании данного способа координаты осевых точек сооружений определяют графически с генплана застройки, координаты пунктов опорной сети выбирают из ведомостей или каталогов, а дирекционные углы направлений и расстояния вычисляют по формулам обратной гео­дезической задачи.

Для снижения погрешностей за счет деформации бумаги координа­ты проектных точек определяют следую­щим образом.

1. Рассчитывают координаты точек пересечения осей A/1, Б/1, Б/8, А/8.

2. Для этого предварительно графически 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 определяют дирекционный угол стороны А/1 – Б/1.

3. Через точку А/1 проводят линии, параллельные сторонам коорди­натной сетки. Измеряют по плану с помощью циркуля и поперечного масштаба отрезки ∆х' и ∆х", ∆у' и ∆ у".

4. Вычисляют координаты точки А/1 по формулам:

где S₀ – теоретическая длина стороны квадрата координатной сетки; x’_A1, y’_A1 – координаты юго-западного угла квадрата, в котором находится точка А/1.

Аналогично определяют координаты точки Б.

5. По найденным координатам точек А и В осей сооружения находят расстояния от точек опорной сети до искомых точек, дирекционные углы и разбивочные углы при опорных пунктах:

В дальнейшем перенесение в натуру осевых точек может быть выполнено построение полярных углов β_А, β_В с помощью теодолита и отложением полярных расстояний d_1-A,d_2-B jот исходных пунктов до искомых точек А и В

6. Составление разбивочного чертежа. Чертеж составляют в произвольном масштабе так, чтобы весь графический и числовой материал читался без затруднений. 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 длины сторон теодолитного хода и осей здания. В отдельных случаях для более четкого показа числового материала короткие стороны разрешается несколько

 

 

увеличивать.

По разбивочному чертежу на строительной площадке переносят в натуру оси здания. Поэтому чертеж должен быть оформлен четко. Аккуратно должны быть нанесены все линии и надписи, нельзя допускать неоднозначного понимания.

Координаты точки и дирекционный угол выписывают в ведомость вычисления координат (табл. 2).

Таблица 2

Ведомость вычисления координат

Точки	Углы здания	Дирекционные углы	Длина сторон, м	Приращения	Координаты
∆х, м	∆у, м	Х, м	У, м
А/1	90°					65,0	289,0
		90°	10,0		10,0
Б/1	90°					65,0	299,0
		180°	48,5	-48,5
Б/7	90°					16,5	299,0
		270°	10,0		-10,0
А/7	90°					16,5	289,0
		360°	48,5	48,5
А/1						65,0	289,0
		90°
				0,00	0,00
	64°
		130°00’
	108°					79,11	334,46
		202°00’
	84°					-18,43	295,05
		298°00’
	104°

 

\

1. Находим дирекционный угол стороны 2 – Б/1:

Находим длину стороны d₁ (2 – А/1):

Находим β₁:

2. Находим дирекционный угол стороны 3 – Б/7:

Находим длину стороны d₂ (3 – Б/7):

Находим β₂:

3. Находим дирекционный угол стороны 3 – А/7:

Находим длину стороны d₃ (3 – А/7):

Находим β₁:

4. Находим дирекционный угол стороны А/1 – Б/1:

Находим длину стороны d₁ (Б/1 – А/8):

 

 

3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРИ РАЗБИВКЕ ОСНОВНЫХ ОСЕЙ ЗДАНИЯ

Основное назначение исполнительных съемок - установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в процессе 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 гражданских и технологическим оборудованием промышленных зданий. Результаты этих съемок содержат данные для корректирования выполненных на каждом этапе работ и обеспечения качественного монтажа сборных конструкций. При этом особое внимание обращается на элементы сооружения, которые после завершения строительства будут недоступны для измерений (забетонированы, засыпаны грунтом и т.п.).

Окончательная исполнительная 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.

Геодезические исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ Их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов

строительно-монтажного 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.

Исходной геодезической основой для текущей исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей или их параллелей, а также 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.

Результаты контрольных измерений исполнительных съемок отображают на схемах специальной исполнительной геодезической документации.

Исполнительная геодезическая документация предназначена для регистрации значений линейных и угловых размеров, координат, расстояний, отметок, уклонов и других геометрических параметров элементов, конструкций и частей зданий (сооружений), инженерных сетей, элементов благоустройства, знаков закрепления пунктов геодезической разбивочной основы с целью определения их соответствия проектной документации и требованиям нормативных документов, оценки качества строительства, а также нанесения проложенных инженерных сетей на топографические планы.

Основой исполнительной геодезической документации являются рабочие чертежи проектной документации.

Исполнительная геодезическая документация создается главным образом в виде исполнительных схем (чертежей) с нанесением на них геометрических параметров направлений и величин отклонений от проектных положений установленных (смонтированных) строительных конструкций. Пояснительные записки или другая информация (диаметр арматуры труб, согласовывающие подписи и т.п.) указываются только по дополнительным требованиям.

 

 

В состав документации входят:

1) по инженерным сетям - исполнительные чертежи, профили, каталоги координат, схемы сварных стыков трубопроводов, материалы исполнительной съемки;

2) по остальным элементам - исполнительные схемы и материалы исполнительной съемки;

3) по объектам производственного назначения - исполнительные схемы, материалы исполнительной съемки, а также исполнительные генеральные планы.

Перечень исполнительной геодезической документации на строительном объекте устанавливается в соответствии с требованиями стандартов и другой нормативно-технической документации. В особых случаях, по требованиям государственного архитектурно-строительного, технического, авторского надзоров, может уточняться перечень исполнительной геодезической документации, что происходит в основном за счет ее увеличения или детализации.

Исполнительный генеральный план составляют по результатам исполнительных съемок законченных зданий и сооружений комплексного объекта (жилой массив, промышленное предприятие и т.п.).

Главной особенностью съемок для составления исполнительного генерального плана, отличающей их от съемок при изысканиях, является координирование большого числа точек, определяющих фактическое положение на местности основных элементов зданий и сооружений.

После завершения разбивки основных осей здания на местности выполняют контроль 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. На одном здании обычно подсекают не менее трех точек.

По результатам подсечек вычисляют координаты контролируемой точки и сравнивают их с проектными значениями.

Величины х₂ и у₂ выбирают из ведомости теодолитного хода. Далее со значения β_К вычисляют дирекционный угол с точки К на точку А/1.

и со значением d_К-А/1определяют координаты точки А/1

Вычисления ведут в ведомости (табл.3) Для сравнения под полученными координатами выписывают из табл.2 проектные значения координат и определяют отклонения.

 

 

Таблица 3

 

 

Ведомость вычисления координат

Точки	Углы здания	Дирекционные углы	Длина сторон, м	Приращения	Координаты
∆х, м	∆у, м	Х, м	У, м
						79.11	334.46
		202°00’	15.00	-13.90	-5.62
K	70°00’					65.21	328.84
		270°00’	30.00	0.00	-30.00	+2	-2
Б/1						65.21	298.84
Б/1пр						65.00	299.00
						-18.43	295.05
		22°00’	12.00	11.13	4. 80
L	23°00’					-7.30	299.85
		359°00’	24.00	23.99	-0. 62	+1	+2
Б/7						16.69	299.23
Б/7пр						16.50	299.00
						-18.43	295.05
		22°00’	12.00	11.12	4.49
L	46°00’					-7.30	299.85
		337°00’	26.00	23.93	-10.15	+1	+1
А/7						16.63	289.15
А/7пр						16.50	289.00

1) Определяем координату точки К:

2) Вычисляем координаты точки Б/1:

3) Вычисляем координаты точки L:

4) Определяем координату точки Б/7:

5) Вычисляем координаты точки А/7:

 

6) Находим длину стороны К – Б/1:

7) Находим длину стороны L – Б/7:

8) Находим длину стороны L – А/7:

9) Находим длину стороны Б/1 – А/7:

 

 

 

 

ПОСАДКА ЗДАНИЯ НА РЕЛЬЕФ

4.1 Проведение горизонталей по отметкам точек

В результате топографической съемки на чертеже получают плановое положение характерных точек рельефа местности с их отметками. На основании отметок этих точек изображается рельеф местности в гори­зонталях. Для этого, руководствуясь масштабами составляемого плана или карты и характером снимаемой местности, в соответствии с требовани­ями инструкции выбирают высоту сечения рельефа. Точки, лежащие на одном скате, соединяют прямыми линиями. Затем на каждой линии находят точки, отметки которых кратны высоте сечения рельефа.

Определение положения точек с отметками, кратными высоте се­чения рельефа h, называется интерполированием горизонталей. Ин­терполирование горизонталей может выполняться аналитическим спо­собом, «на глаз» либо графически.

Графическое интерполирование

В практике для графического интерполиро­вания часто используют палетку — восковку (кальку) с рядом парал­лельных линий, проведенных через равные промежутки. Линии оцифровывают согласно выбранной высоте сече­ния рельефа и отметкам точек плана, между которыми проводится ин­терполирование. Накладывают палетку так, чтобы точка оказалась на соответствующей отметке палетки. Затем, прижав палетку в этой точке иглой, вращают палетку во­круг этой точки до тех пор, пока другая точка не окажется на соответствую­щей отметке палетки. Точки пересечения линии линия­ми палетки перекалывают на план и у каждой из точек подписывают соответствующую отметку. Аналогично проводят интерполирование всех других линий. Затем точки на плане с одинаковыми отметками соединяют плавными кривыми линиями и получают изображение рельефа горизонталями.

Интерполирование «на глаз» допускается производить в процессе съемки только при наличии у исполнителя соответствующих профес­сиональных

 

 

навыков.

4.2 Техническое нивелирование

Техническое нивелирование производится с целью создания высот­ного обоснования топографических съемок масштабов 1:500 — 1:5000, а также при изысканиях, проектировании и строительстве различного рода инженерных сооружений.

Нивелирные ходы, прокладываемые для определения высот пунктов съемочного обоснования, должны опираться на пункты высшего клас­са. В исключительных случаях разрешается прокладывать висячие ходы, опирающиеся на твердую точку; при этом ходы прокладываются в прямом и обратном направлениях. Максимальная длина хода принимается в зависимости от характера рельефа местности, масштаба съемки и высоты сечения рельефа.

Техническое нивелирование для создания высотного обоснования съемок выполняется способом из середины техническими нивелира­ми с использованием двухсторонних шашечных реек. Расстояние от нивелира до реек допускается до 150 м, неравенство плеч — не более 10 м, а их накопление в секции — до 50 м. 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 формуле:

Техническое нивелирование, выполняемое с целью обеспечения строительства сооружений линейного типа (железных или шоссейных дорог, трубопроводов, линий электропередач, каналов и т. д.), называ­ется продольным. Для получения детального топографического плана на участке строительства крупных объектов при решении вопросов, свя­занных с вертикальной планировкой территории и подсчетом объемов земляных масс,

выполняют нивелирование поверхности (площади). В случае, когда техническое нивелирование предназначается для реше­ния конкретных инженерных задач,

 

его точность регламентируется ведомственными инструкциями.

4.3 Обработка журналов нивелирования

Обработку журналов нивелирования начинают с проверки всех запи­сей и вычислений, выполненных в поле. С целью выявления возможных погрешностей в вычислениях на каждой странице журнала выполняют постраничный контроль. Он заключается в подсчете сумм отсчетов на связующие точки по задней (Sа) и передней (Sb) рейкам, а также сумм превышений по черной и красной сторонам реек и средних превышений на станциях; при этом должно соблюдаться равенство

Расхождения в 1 — 2 мм могут возникнуть за счет округления значе­ний средних превышений до целого числа миллиметров. Отсчеты по рейкам на промежуточных точках в постраничном контроле не участву­ют. Невязка представляет собой разность суммы измеренных средних превышений Sh_ср и известного (теоретического) превышения между ко­нечной и начальной точками хода, т. е.

При этом возможны следующие случаи.

1. Нивелирный ход проложен между двумя реперами. В этом случае фактическая высотная невязка хода

где (Н_кон — Н_нач) = h₀ — известное превышение между конечной и на­чальной точками хода.

2. Замкнутый нивелирный ход: Поскольку ход начинается и заканчи­вается на одной и той же точке, то известное превышение h₀ = 0. Тогда

3. Висячий нивелирный ход, опирающийся на одну твердую точку. Если нивелирование хода выполнялось двумя нивелирами, то сумма превышенийSh_I для первого нивелира должна равняться сумме превы­шений Sh_II

 

4. для второго нивелира. Следовательно,

При нивелировании хода в прямом и обратном направлениях сумма превышений прямого хода Sh_пр должна равняться сумме превышенийобратного хода Sh_обр по абсолютной величине, но с противоположным знаком. Тогда

Как уже отмечалось ранее, фактическая высотная невязка хода тех­нического нивелирования не должна превышать допустимую, опреде­ляемую по формуле

Если f_h < f_hдоп, то фактическую невязку f_h распределяют с обрат­ным знаком поровну на все превышения хода, т. е. поправка в превы­шение

Поправки вычисляются с округлением до мм; при этом сумма поправок должна равняться невязке с обратным знаком, т. е.

 

Исправленные (увязанные) превышения вычисляют по формуле

По исправленным превышениям вычисляют отметки связующих точек

где H_n — вычисляемая отметка; H_n-1 — отметка предыдущей точки хода.

Контролем правильности вычисления отметок связующих точек является соблюдение условия

.

1). Сумма превышений по черной и красной сторонам реек:

 

 

2).Сумма вычисленных превышений:

3). Сумма средних превышений:

 

4).

5). Невязка превышений:

6). Допустимая невязка превышений:

7). Вычисленные отметки:

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе выполнения данной курсовой работы были проведены расчетные работы по определению планового и высотного съемочного обоснования, проложив теодолитный ход и нивелирный ходы, методом технического нивелирования, с последующим построение данных ходов в виде плана теодолитного хода и высотной посадки здания на данный рельеф, с помощью графического метода построения горизонталей на плане. На плане теодолитного хода была выполнены вынос и разбивка основных осей здания, а после был выполнен заключительный контроль при разбивке основных осей здания.

При выполнении данной работы были определены невязки по каждому из перечисленных видов работ, которые оказались в пределах допустимых отклонений. Что означает правильность выполнения всех проведенных измерений и дальнейшей камеральной обработки.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: