№ п/п
|
Номера точек
|
Проектные координаты
|
|
|
X
|
Y
|
1
|
I
|
1070
|
1478
|
2
|
II
|
1238
|
1478
|
3
|
III
|
1238
|
1550
|
4
|
IV
|
1070
|
1550
|
Далее по проектным координатам пунктов сетки и точек пересечения основных
осей вычисляются разбивочные элементы.
Подробнее с разбивкой осей здания в данном курсовом можно ознакомится в
приложении Б.
Рис. 3. Конструкции знаков закрепления а),
б) - для сезонного промерзания, в) - для зоны глубинного промерзания, г) - для
заложения капитального сооружения, д) - для заложения в бетонные покрытия. 1 - пластина 200*200 мм, 2 - наплыв от сварки, 3 - труба
диаметром 50-70 мм, 4 - якорь, 5 - зона промерзания грунтов, 6 - рельс, 7 -
скважина под бур, 8 - свая, 9 - сферическая поверхность.
Для района работ, представленном в данном курсовой работе, целесообразнее
использовать для закрепления вершин строительной сетки знаки для зоны сезонного
промерзания и для заложения в бетонные покрытия.(Рис. 3. а,б,д).
2.6
Предвычисление точности угловых и линейных измерений при выносе здания в натуру
Для расчета необходимой точности построения углов и отложения длин линий
при выносе точек пересечения основных осей в натуру от пунктов строительной
сетки необходимо вычислить допустимые средние квадратические ошибки в положение
выноса точек.
Исходными величинами для расчета точности являются средние квадратические
ошибки выноса основных осей .
Допустимую среднюю квадратическую ошибку в положении точек пересечения
основных осей находим по формуле:
Тогда, учитывая это равенство, получаем формулу:
Теперь зная величину можно рассчитать необходимую точность построения прямых
углов и отложения длин линий при выносе в натуру точек пересечения основных
осей способом прямоугольных координат. Для расчета точности выбирается
наихудший случай разбивки, когда расстояния, откладываемые по стороне сетки и
по перпендикуляру к ней, максимальны.
В данном курсовом проекте примем точку, как точку пересечения основных
осей
Для вычисления точности необходимо определить следующие ошибки:
где
- средняя квадратическая ошибка построения прямого угла в
точке а;
- средняя квадратическая ошибка отложения расстояния ;
-средняя квадратическая ошибка отложения расстояния ;
Эти величины вычисляются по следующим формулам:
Далее приведу расчет точности, применимо для моего случая разбивки осей
здания:
Тогда примут следующие значения:
В зависимости от точности измерения углов и отложение длин линий
необходимо подобрать соответствующие инструменты, обеспечивающие необходимую
точность. Для измерения прямых углов подойдет
теодолит, точность которого больше 8'', поэтому такой точности подойдут:
теодолит 2Т5, теодолит 2Т2, электронный тахеометр фирмы Topcon GSN-100, 200 и
им аналогичные. Для измерения длин также подойдет
электронный тахеометр фирмы Topcon GSN-100,200, а также дальномеры серии Leica
distro d5, d2, d8 и им аналогичные. Подробную
схему разбивки можно посмотреть в приложении Б.
2.7 Расчет точности угловых и линейных измерений при построении
строительной сетки
Если на строительной площадке здания и сооружения имеют сравнительно
небольшие размеры (менее 100 м) и между нет жесткой технологической связи, то
точность строительной сетки ориентируется только на требование к точности
исполнительной съемки.
При больших размерах здания и сооружений при наличии жесткой связи между
отдельными зданиями предусматривается разбивка основных и дополнительных осей
не реже чем 100 - 150 м.. В этом случае окончательное положение основных и
дополнительных осей определяется не линейными промерами по осям, а находится
непосредственно от пунктов строительной сетки, и поэтому ошибки в длинах сторон
сетки влияют на точность взаимного положения основных (дополнительных) и
рабочих осей.
Для расчета необходимой точности определения длин сторон сетки и измерения
углов необходимо иметь схему разбивки основных осей наиболее сложного и
соответственного здания.
Важнейшим условием при расчете необходимой точности является составление
уравнение размерной цепи.
Для моего случая:
где S = 150 000 мм, ,
Расчет точности измерения длин сторон строительной сетки можно выполнить
по следующей формуле:
Следовательно, для моего случая точность определения длин сторон
строительной сетки должна быть принята
Для вычисления средней квадратической ошибки измерения углов на пункт
строительной сетки воспользуемся следующей формулой:
=1;=150 000 мм;
Обобщим полученные данные:
Подробнее ознакомится с разбивкой можно в приложении Б.
2.8 Оценка
точности строительной сетки как плановой основы исполнительной съёмки
Так как пункты строительной сетки служат также плановой основой
исполнительных съёмок масштаба 1:500, то ошибка пункта сетки, наиболее
удалённого от исходного пункта не должна превышать 10 см
В данном курсовом проекте, учитывая проектную схему строительной сетки, а
также значения 1/N и mβ, необходимо рассчитать ожидаемую
ошибку в положении наиболее удалённого пункта сетки относительно исходного,
принятого за начало координат частной системы.
При вычислении точности принимается, что сетка создаётся одностадийным
построением, то есть все стороны и углы измеряются с одинаковой точностью.
Ожидаемая средняя квадратическая ошибка определения положения
оцениваемого пункта сетки, вычисляется по формуле:
подставляя полученные значения mβ=, имеем:
M =
7,0 см, что меньше допустимого значения (Мдоп.=±10 см), значит
пункты данной строительной сетки возможно использовать для исполнительных
съёмок.
2.9 Выбор метода определения координат пунктов строительной
сетки: методика угловых и линейных измерений
Для определения точных координат приближенно разбитых пунктов
строительной сетки выполняются угловые и линейные измерения соответствующей
точности. Метод определения точных координат выбирается, исходя из условий
видимости на строительной площадке, размеров строительной сетки, требуемой
точности измерений, наличия приборов и инструментов, а также квалификации
исполнителей.
Для определения координат пунктов строительной сетки в данном курсовом
проекте наиболее рациональным будет использование метода полигонометрии.
Полигонометрия 1-го порядка представляет собой систему вытянутых ходов
(для сеток из квадратов или одинаковых прямоугольников, стороны ходов равны
между собой). Отличительной чертой таких ходов являются короткие стороны (в
среднем около 200 м.), что приводит к большому числу сторон в ходе, а,
следовательно, требует повышения точности угловых измерений. Поэтому, если
полигонометрия представляет систему полигонов, рекомендуется осуществить
передачу дирекционных углов на узловые точки. Здесь также может быть
использован способ измерения в комбинациях.
Исходя из средней ошибки положения пункта полигонометрии 1-го порядка
±2,7 см, получим среднюю ошибку в конце хода ±5,4 см и предельную ±10 см При
длине хода между пунктами триангуляции 2-3 км - это составит 1:20000 - 1:30000,
что соответствует полигонометрии 4-го класса. Однако измерения (особенно
угловые) следует выполнять с особой тщательностью, так как наименьшая длина
стороны в полигонометрии 4-го класса - 250 м, а в строительной сетке, как
правило, все стороны в среднем равны 200м.
Полигонометрию 1-го порядка прокладывают между пунктами триангуляции или
строят в виде самостоятельных схем.
Подробнее ознакомиться с проектной схемой полигонометрии можно в
приложении В.
3. Проект
нивелирной сети строительной площадки
Основное назначение высотной сети на строительной площадке - служить
исходной основой высотных разбивок и установки конструкций в проектное
положение по высоте.
Для обеспечения строительства сложной системы коммуникаций с минимальными
уклонами обычно требуют, чтобы отметка в ошибке репера (Рис. 4., Рис. 5) в
наиболее слабом месте сети относительно исходного пункта не превышала ±30мм
В нивелировании среднюю квадратическую ошибку принимают в 2,5-3 раза
меньше предельной. Тогда средняя квадратическая ошибка слабого репера сети
должна быть не более ±10мм
В курсовом проекте спроектирована двухступенчатая высотная основа. По
внешнему ходу строительной сетки запроектирован замкнутый ход 1 ступени,
опирающийся на исходный репер государственного нивелирования.
Отметки заполняющих пунктов сетки определяются из нивелирования 2 ступени
по формуле
где - средняя квадратическая ошибка отметок реперов первой
ступени;
где - средняя квадратическая ошибка отметок реперов второй
ступени, обусловленная ошибками нивелирования 2 ступени.
Принимая коэффициент понижения точности при переходе от I ступени до II k=1.5, получим =10мм, =±5.5мм, =±8.3мм
Далее приведен расчет класса нивелирования I и II
ступени.
Как известно, средняя квадратическая ошибка отметки любого репера в ходе
вычисляется по:
где µ - средняя квадратическая ошибка километра хода,
L -
расстояние от исходного до определяемого репера в километрах.
Для моего случая =±5,5мм, L1=1,62532, тогда
;
µ1=4,31мм
Для определения µ2 имеем =±8,3мм, L2=0,660, тогда:
;
=10,2мм
В зависимости от значения выбирается класс нивелирования для каждой ступени.
Следовательно, в моем курсовом проекте I ступень следует нивелировать по программе III класса, а вторую ступень по
программе IV класса. Схему высотного обоснования
строительства можно посмотреть в приложении Г.
Так как по результатам расчёта имеется некоторый запас точности, как во II, так и в IV классах, то целесообразно выполнить проверочный расчет.
Пусть 1-я ступень нивелируется III
классом, а 2-я ступень - IV
классом. Тогда =±6мм, =±8мм При =1,62532км и =0,660км =±5,099мм, =6,499мм и ошибка репера 2-й ступени относительно исходного
репера сети составит:
=
Полученная ошибка больше допустимой ±10мм, поэтому окончательно следует
принять для первой ступени - нивелирование III класса и для второй - нивелирование IV класса.
Нивелирование III класса
Способ нивелирования III класса зависит от применяемых нивелиров.
Предпочтение отдают нивелирам с самоустанавливающейся линией визирования (с
компенсатором).
Нивелиры и рейки исследуют и поверяют с целью установления их пригодности
для нивелирования III класса, приведения в рабочее состояние и определения
постоянных. Нивелирование III класса производят в прямом и обратном
направлениях "способом средней нити" или "способом
совмещения".
Поскольку в современных нивелирах сетка зрительной трубы не содержит
нитей, правильнее было бы назвать "способ среднего штриха" или
"способ наведения".
Порядок наблюдений на станции следующий:
· отсчет по черной стороне (основной шкале) задней рейки;
· отсчет по черной стороне (основной шкале) передней рейки;
· отсчет по красной стороне (дополнительной шкале) передней
реки;
· отсчет по красной стороне (дополнительной шкале) задней
рейки.
Нивелирование выполняют участками в 20-30 км. Переход от нивелирования в
прямом направлении к нивелированию в обратном направлении делают только на
постоянных знаках. При этом рейки меняют местами.
Нормальная длина луча визирования - 75 м. При отсутствии колебаний
изображения реек и увеличения трубы не менее 35 длину луча разрешается
увеличивать до 100 м.
Расстояния от нивелира до реек измеряют тонким тросом, просмоленной
бечевой или дальномером; неравенство расстояний на станции допускают не более 2
м, а их накопление по секции - не более 5 м.
Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не
менее 0,3 м.
Нивелирование выполняют при хорошей видимости, отчетливых и спокойных
изображениях реек. В солнечные дни не следует нивелировать в периоды, близкие к
восходу и заходу солнца.
При работе на станции нивелир с уровнем защищают от солнечных лучей
зонтом.
Рейки устанавливают по уровню на костыли или башмаки. В местах установки
башмаков предварительно снимают дерн. Для удобства рекомендуется пользоваться
не менее чем тремя костылями или башмаками.
При нивелировании способом "средней нити" необходимо соблюдать
следующие допуски.
Отсчет по средней нити по черной стороне каждой рейки не должен
расходиться более чем на 3 мм с соответствующей полусуммой отсчетов по
дальномерным нитям.
Расхождение между значениями превышения, полученными по черным и красным
сторонам реек, не должно быть более 3 мм с учетом разности высот пары реек.
После выполнения нивелирования по секции сравнивают между собой значения
превышения, полученные из прямого и обратного ходов; расхождение между этими
значениями не должно превышать 10 мм √L.
Невязки в полигонах и по линиям допускают не более 10 мм √L.
Нивелирование IV класса
Нивелирование IV класса выполняют в одном направлении способом
"средней нити".
Нивелирование IV класса производят глухими нивелирами с уровнем или
компенсатором, удовлетворяющими следующим требованиям:
· увеличение трубы, крат 25;
· цена деления цилиндрического контактного уровня ("/2
мм), не
более 30;
· ошибка самоустановки линии визирования у нивелиров с
компенсатором, не более 0,5;
При нивелировании IV класса применяют нивелиры с уровнем Н-3, НВ, N1-030,
а также нивелиры с компенсатором Н-ЗК, НСЗ, НС4, №В-3, 4, 5, 6 и N1-025'.
При нивелировании IV класса применяют трехметровые рейки.
Для привязки к стенным маркам используют подвесную рейку.
Порядок наблюдений на станции следующий:
· отсчеты по черной стороне задней рейки;
· отсчеты по черной стороне передней рейки;
· отсчет по красной стороне передней рейки;
· отсчет по красной стороне задней рейки.
Нормальная длина луча визирования-100 м. Если работы выполняют нивелиром,
у которого труба имеет увеличение не менее 30 х, то при отсутствии колебаний
изображений разрешается увеличивать длину луча до 150 м. Расстояние от нивелира
до реек можно измерять дальномером. Неравенство расстояний от нивелира до реек
на станции допускают до 5 м, а их накопление по секции - до 10м.
Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не
менее 0,2 м.
Во время наблюдений на станции нивелир защищают от солнечных лучей
зонтом.
Рейки устанавливают отвесно по уровню на костыли, башмаки, а на участках
с рыхлым и заболоченным грунтом-на колья.
На заболоченных участках рекомендуется применять нивелиры с
компенсатором.
При перерывах в работе наблюдения заканчивают и продолжают согласно, но
расхождения между значениями превышений до и после перерыва допускают до 5 мм.
Рис. 4. Чертежи реперов высотного обоснования
а) грунтовый репер. Тип 160 оп. знак
б) грунтовый репер. Тип 162 оп. знак
Рис. 5. Типы марок для грунтовых реперов
(а - марка, закладываемая в бетон, б - марка, приваренная к металлической
трубе)
Заключение
В ходе выполнения данного курсового проекта были получены следующие
навыки и умения:
. Ознакомление с технологией создания опорных геодезических сетей
. Разработка геодезических работ при создании проектной нивелирной сети.
Данный курсовой проект состоит из 3 разделов:
· Краткая характеристика промышленной площадки
· Создание плановой разбивочной основы, производство
разбивочных работ
· Проект нивелирной сети строительной площадки
В разделах 2 и 3 приведены графические приложения.Плановая разбивочная
основа создавалась в виде строительной сетки и представлена 72 пунктами,
стороны сетки от 90 до 280 м.
Для выноса основных осей здания использовался способ прямоугольных
координат. В данном курсовом проекте вынос основных осей здания производился от
4-х пунктов строительной сетки: № 15, 16, 27, 28.
Точность определения длин сторон строительной сетки должна быть принята
1/29163;
Ожидаемая средняя квадратическая ошибка определения положения 72 пункта
сетки равна 7.0 см, что меньше допустимого значения (mдоп. =±10 см), значит пункты данной строительной сетки возможно
использовать для исполнительных съёмок. Для
определения координат пунктов строительной сетки в данном курсовом проекте
наиболее рациональным было использование метода полигонометрии. Исходя из того, что µ1 = 4,31 мм и µ2 =
10,2 мм, I ступень следует нивелировать по
программе III класса, а вторую по программе IV класса. Пункты целесообразнее закреплять
грунтовыми реперами типа 160, 162
Список
литературы
1. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000,
1:2000, 1:1000 и 1:500 ГКИНП-02-033-82;
. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГНИНП (ГНТА)-03-010-02;
. Пособие по производству геодезических работ в строительстве
(к СНиП 3.01.03-84);
. Инженерно-геодезические изыскания для строительства СП
11-104-97;
. Интернет-ресурс http://www.spbtgik.ru/book/2351.html
. Интернет-ресурс http://drillings.ru/nivelirovanie4
. Интернет-ресурс http://exterior-design.ru/content/view/238/56/
. Интернет-ресурс http://batkivshchyna.net/geodezia_t2r18part4.html