Инженерное обеспечение строительства

Содержание

Введение

1. Инженерно-геодезические изыскания для строительства площадных сооружений

1.1 Подготовка исходных данных

1.2 Обработка ведомости вычисления прямоугольных координат

1.3 Обработка высотных ходов нивелирования

1.4 Обработка журнала тахеометрической съёмки

1.5 Построение топографического плана по результатам съёмки

Заключение

Список литературы

Введение

Геодезия - одна из древнейших наук. Слово "геодезия" образованна из двух слов - "земля" и "разделяю", а сама наука возникла как результат практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству оросительных каналов, осушению земель. Современная геодезия - многогранная наука, решающая сложные научные и практические задачи. Это наука об определении формы и размеров Земли, об измерениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах. Задачи геодезии решаются на основе измерений, выполняемых геодезическими инструментами и приборами. В геодезии используют положения математики, физики, астрономии, картографии, географии и других научных дисциплин.

Геодезия подразделяется на высшую, космическую геодезию, топографию, фотограмметрию и инженерную (прикладную) геодезию. Каждый из этих разделов имеет свой предмет изучения, свои задачи и методы их решения, т.е. являются самостоятельными научно-техническими дисциплинами.

Высшая геодезия изучает фигуру и размеры Земли, методы определения координат точек на поверхности для территории всей страны.

Космическая геодезия решает геодезические задачи с помощью искусственных спутников Земли.

Топография рассматривает способы изучения земной поверхности и изображение ее на картах и планах.

Фотограмметрия решает задачи измерений по аэрофото- и космическим снимкам для различных целей, в том числе: для получения карт и планов, обмеров зданий и сооружений и т.п.

Инженерная геодезия изучает методы геодезического обеспечения при разработке проектов, строительстве и эксплуатации разнообразных сооружений, а также при изучении, освоении и охране природных ресурсов.

Несмотря на многообразие инженерных сооружений, при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи:

§  получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений (инженерно-геодезические изыскания);

§  определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы);

§  обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования;

§  определение отклонений геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проекторных (исполнительные съемки);

§  изучение деформаций (смещений) земной поверхности под сооружением, самого сооружения или его частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека.

Инженерная геодезия тесно связана с другими геодезическими дисциплинами и использует методы измерений и приборы, предназначенные для общегеодезических целей. В инженерной геодезии используются методы триангуляции, полигонометрии, теодолитные и нивелирные ходы, прямая, обратная и комбинированная засечки геодезические, способы перпендикуляров, створов, полярных координат, замкнутого треугольника, струнно-оптические, интерференционные, вертикального проектирования, микронивелирования и др.

Инженерная геодезия базируется на теоретическом и практическом положениях геодезии, высшей геодезии, фотограмметрии, математической обработки результатов геодезических измерений, инженерной геологии и гидрогеологии, технологии строительства и проектирования. Инженерно-геодезические работы применяются в промышленном и гражданском строительстве, строительстве уникальных инженерных сооружений, поисках, разведке, разработке месторождений полезных ископаемых, планировке и застройке городов и населённых пунктов, высокоточных наблюдениях за смещениями, сдвигами, осадками земной поверхности, горных выработок и т.п.

Решение современных задач геодезии связано с обеспечением и улучшением качества строительных зданий и сооружений, промышленных и жилых комплексов, дорог, линий электропередачи и связи, магистральных трубопроводов, энергетических объектов, объектов агропромышленного комплекса и др. для этого требуется большое количество квалификационных работников, способных обеспечить строительство важных народнохозяйственных объектов.

1.      Инженерно-геодезические изыскания для строительства площадных сооружений

Работы по созданию планового съемочного обоснования делятся на полевые и камеральные работы.

В состав полевых работ при создании планового и высотного съемочного обоснования входит:

1.      Рекогносцировка.

Рекогносцировка - это детальное изучение местности в полевых условиях. В результате рекогносцировки выбирают местоположение вершин теодолитного хода. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком. Наш теодолитный ход опирается на 84 и 83 точки. Смежные с ними вершины выбираются с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должна быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений. Длины сторон теодолитного хода не должны превышать 350 м. и быть менее 20 м. (на застроенной территории). Устанавливают теодолит над точкой съемочного обоснования - станцией, и приводят его в рабочее положение. Измеряют высоту прибора. Определяют место нуля вертикального круга и записывают его в журнал тахеометрической съемки. Ориентируют лимб по направлению на одну из точек съемочного обоснования. Тахеометрическая съёмка выполняется при одном положении круга, например, вертикальный круг лева (КЛ). На каждой станции осматривается участок съемки, выявляют характерные точки ситуации и рельефа. Составляется абрис. Результаты наблюдений записывают в тахеометрический журнал. Номер реечной точки в журнале и абрисе должны совпадать. По окончании работ на станции для контроля вновь визируют на начальное направление и записывают отсчет по горизонтальному кругу. Расхождение с начальным направлением не должно превышать учетверенной точности прибора. При больших расхождениях наблюдения на станции повторяют.

2.      Вычисление значения горизонтального угла, углов наклона.

Как только взяты все отсчеты, сразу же вычисляют значение горизонтального угла, справа по ходу лежащего. Расхождения значений углов в полуприёмах не должны превышать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла из двух полуприёмов. Одновременно вычисляют и углы наклона.

При этом обращают внимание на то, чтобы расхождения между прямыми и обратными углами наклона были не более двойной точности теодолита и имели противоположные знаки.

Высотное обоснование обычно осуществляют двойным тригонометрическим нивелированием в прямом и обратном направлениях. Допустимая невязка равна ±50. мм (где L длина двойного нивелирного хода. км).

3.      Измерение сторон теодолитного хода.

Измерение сторон теодолитного хода надо выполнять последовательным наложением мерной ленты в створ линии. При длине линии более 100 метров в створе линии устанавливают дополнительные вешки.

4.      Выполнение тахеометрической съемки.

Выполняется тахеометрическая съемка: со станции 6 на точку 1 (22 точки) и со станции 1 на точку 6 (10 точек). Результаты заносятся в журнал тахеометрической съемки.

Тахеометрическая съемка относится к топографическим съемкам, при ней одновременно определяется плановое и высотное положение реечных точек. Плановое положение определяется способом полярных координат. Высотное заложение определяемых точек определяют методом тахеометрического нивелирования. Для выполнения тахеометрической съемки создается планововысотное съемочное обоснование, с точек которого выполняют съемку.

Камеральная работа состоит в вычислительных и графических работах. Исходя из измеренных на местности углов, и горизонтальных проложений, производится математическая обработка полевых измерений. Она заключается в уравнивании угловых и линейных измерений.

1.1 Подготовка исходных данных

Для съемки участка на местности проложен теодолитный ход между двумя пунктами полигонометрии п/п84 и п/п83. Схема сети и результаты полевых измерений представлены на схеме планового и высотного обоснования (рис. 1.1.). В ходе измерены длины линий и горизонтальные углы, лежащие справа по ходу.

Координаты исходных пунктов и горизонтальные углы являются исходными данными для каждого варианта:

 30° 27ʹ 00ʺ

 156° 49ʹ 00ʺ

= 452,453 м., = 462,053 м.

= 583,403 м., = 552,733 м.

СХЕМА ПЛАНОВОГО И ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ

1.2 Обработка ведомости вычисления прямоугольных координат

Уравнивание угловых измерении для разомкнутого хода:

1)       Вычисляется практическая сумма всех углов:

 +  +  +  +

 202°48ʹ00ʺ + 199°12ʹ00ʺ + 70°10ʹ00ʺ + 106°47ʹ00ʺ+ 194°40ʹ00ʺ = 773° 36ʹ 00ʺ

2)       Вычисляется теоретическая сумма углов по формуле:

  + 180° ∙ n,

где  и  - дирекционные углы в начале и в конце теодолитного хода.

= 30°27ʹ00ʺ − 156°49ʹ00ʺ + 180 ∙ 5 = 773°38ʹ00ʺ

3)       Вычисляется угловая невязка хода:

=-

= 773° 36ʹ 00ʺ  773°38ʹ00ʺ = - 2ʹ

4)       Вычисляется допустимая невязка:

= ±1ʹ ,

где n - число углов в ходе;

 = ± 1ʹ = 2ʹ2ʺ

5)       Если < , то полученная невязка может быть распределена между измеренными углами поровну с обратным знаком:

δ = - /n; ∑δ=

δ = 2 / 5 = 4ʺ

6)       Вычисляются исправленные углы, и делается проверка:

Контролем правильности углов служит равенство:

7)       После уравнивания угловых измерений производится вычисление дирекционных углов всех сторон по формуле:

=+ 180° -

Уравнивание линейных измерений:

)        Вычисляются приращения координат для всех сторон хода и сумма приращений:

= d ∙ cosα; =d ∙ sinα,

где d - горизонтальное проложение стороны хода.

∑

∑ = 90,53 м.

)        Вычисляется теоретическая сумму приращений координат:

∑= ; ∑=

∑= 583, 403 − 452,453= 190,95 м.

∑= 552,733 - 462,053 = 90,68 м.

3)      Вычисляются невязки по осям и абсолютная невязка:

 ∑∑; = ∑∑

130,95 - 130,80 = 0,15 м.

= 90,68 - 90,53= 0,15 м.

=

=  = 0, 2 м.

4)      Вычисляется относительная невязка:

геодезический нивелирование тахеометрический топографический

=

 = =

)        Вычисляются поправки:

= ; =

= = 0,038 м.

= = 0,038 м.

6)      Исправленные приращения:

 ; ;

)        Координаты:

;  .

1.3 Обработка высотных ходов нивелирования

1)      Вычисляются место нуля, углы наклона и превышения по формулам:

МО = (КЛ+КП) / 2

v = КЛ - МО

h=d∙tgv + i - 1

2)      Вычисляется сумма средних превышений:

∑= (,

где  и  - превышения в прямом и обратном направлениях.

Во-первых, контролем правильности определения превышений служит постоянство МО (место нуля) станции при измерениях, во-вторых,

 < 4 см. на 100 м.

)        Вычисляется высотная невязка:

ʄ

4)      Вычисляется допустимая невязка:

ʄ ,

где P - периметр хода; n - количество станций.

)        Поправка:

δ = −ʄ/ n; ∑δ = −ʄ

6)      Вычисляются исправленные превышения:

;

)        Вычисляются отметки всех точек высотного хода:

8)      Исходные отметки станций:

, 248,6

1.4 Обработка журнала тахеометрической съёмки

При тахеометрической съемке одновременно определяют плановое высотное положение точек местности, что позволяет получить топографический план.

Плановое положение характерных точек местности (ситуацию) способом полярных координат, высоты (рельеф) - тригонометрическим нивелированием.

При этом расстояния измеряют - нитяным дальномером, а горизонтальные и вертикальные углы теодолитом-тахеометром.

При камеральной обработке журнала тахеометрической съемки для каждой реечной точки вычисляют:

1)      Углы наклона:

= КЛ - МО

2)      Горизонтальное положение до речной точки:

если |v| ≥ 3°, то d= L∙

если |v| ≤ 3°, то d = L, где L - расстояние, определенное по нитяному дальномеру.

)        Превышения между станцией и реечной точкой:

h = d∙ tgv + i - l

4)      Отметку реечной точки:

)        Отметки станций:

м.;  48,36м.

По полученным координатам точек на листе формата АЗ строится теодолитный ход.

Для этого проводится две диагонали листа и из точки пересечения одинаковым раствором циркуля отмечаются на них четыре точки, отстоящие от краев листа на 2-3 см. Соединив эти точки, получим прямоугольник основу для построения координатной сетки. Диагонали стираются. Па сторонах прямоугольника откладываются отрезки по 10 см. и соединяются прямыми линиями. Проверяется измерительным циркулем (линейкой) равенство сторон квадратов 10 сантиметрам, а также равенство между собой диагоналей квадратов.

Производится оцифровка сетки координат в соответствии с масштабом съемки (1:1000) и координатами съемочного обоснования.

С помощью масштабной линейки и измерителя наносятся точки съемочного основания по их координатам. Контроль нанесения выполняется по горизонтальным проложениям.

Наносится ситуация в соответствии с абрисом горизонтальной съемки при помощи тахеографа.

Горизонтали на плане местности строятся интерполированием графическим способом при помощи палетки:

1)        На кальке проводится несколько горизонтальных параллельных линий через равное расстояние. Расстояние между линиями принимать равным расстоянию между горизонталями (0,5 см).

2)        Каждая линия на палетке подписывается отметкой горизонталей в зависимости от принятой высоты сечения. В моей работе линии необходимо подписать цифрами 247 до 252. Затем палетка прикладываются к плану так, чтобы точки с отметками соответствовали отметкам на плане. Точки пересечения линий на палетке с линиями связей точек на плане отмечают и подписывают соответственно.

3)        Таким образом, интерполирование выполняется по всем направлениям, отмеченным на абрисе.

4)        Для получения на плане горизонталей, точки с одинаковыми отметками соединяют плавными кривыми.

5)        Надписи на горизонталях, указывающие их отметки, делают таким образом, чтобы основания цифр были направлены в сторону понижения местности.

6)        Берг-штрихи направлены в сторону линии ската.

Производится оформление плана в условных знаках в соответствии с масштабом съемки.

Производится зарамочное оформление топографического плана:

·        указание масштаба съемки (1:1000)

·        график линейного масштаба

·        график масштаба заложения

·        указывается высота сечения рельефа (1 м.)

·        указание названия участка ("съемка правого берега р. Омь")

·        указание системы координат

·        указание времени съемки и исполнителя.

Заключение

В ходе написания курсовой работы я считала горизонтальные углы, углы наклона. Научилась обрабатывать ведомость прямоугольных координат. Проанализировав журнал тахеометрической съёмки, по полученным результатам, я занималась построением топографического плана местности. Все главные задачи выполнены.

Инженерная геодезии тесно связана с профессией инженер-строитель. Все эти навыки, несомненно, пригодятся мне в будущем. К тому же геодезия базируется на теоретическом и практическом положениях в разных областях науки.

Инженерно-геодезические изыскания, разбивочные работы, обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования, исполнительные съемки, изучение деформаций (смещений) земной поверхности под сооружением, самого сооружения или его частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека. Всему этому есть место в обязанностях инженера, и именно полученные знания и умения помогут мне стать высококвалифицированным специалистом.

Список литературы

1.     Измерение горизонтальных и вертикальных углов: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Инженерная геодезия" /Сост.: Ю. В. Столбов, А. А. Побережный. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 19 с.

2.      Инженерное обеспечение строительства (ГЕОДЕЗИЯ) /Сост.: Т.П. Синютина, Л.Ю. Миколишина, Т.В. Котова, Н.С. Воловник.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2012.- 94 с.

.        Камеральная обработка материалов топографической съемки участка местности: Методические указания по выполнению расчетно-графической работы №1 /Сост.: В.В.Бадера, А.В.Виноградов, Л.А.Кучеренко.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2008.- 27 с.

.        Решение задач на топографических картах: Методические указания и задания к лабораторной работе для студентов строительных специальностей очной и заочной форм обучения / Сост.: Т.П.Синютина, Л.Ю.Миколишина, Т.В.Котова - Омск.: Изд-во СибАДИ, 2007. - 37 с.