Файл: Сытник В.С. Строительная геодезия.pdf

к точности выполнения строительно-монтажных работ и геодезиче­ ских измерений при выносе проекта в натуру и к постоянному си­ стематическому контролю за соблюдением проектных размеров здании, сооружении и их отдельных элементов. Это требует созда­ ния на строительной площадке надежной геодезической основы, обеспечивающей взаимную увязку всех элементов проекта и полу­ чение исходных данных для перенесения проекта в натуру.

Для выполнения геодезических работ по разбивке зданий и со­ оружений в натуре и контролю строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений создается специальная геодези­ ческая разбивочная основа. Основой для ее построения служат опорные геодезические сети [12, 13].

Геодезическая разбивочная сеть должна отвечать требованиям, предъявляемым к основных! разбивочным работам, исполнительным съемкам наиболее крупных масштабов, а также к наблюдениям за деформациями зданий и сооружений.

При проектировании разбивочной сети точность геодезических работ должна назначаться с учетом строительных допусков для данного вида строительства.

Геодезическая плановая разбивочная основа создается метода­ ми мпкротрпангуляции, микротрилатерации, полигонометрии, гео­ дезических засечек, четырехугольников без диагоналей и т. д.; вы­ сотная — методом геометрического нивелирования.

В промышленном строительстве в качестве разбивочной плано­ вой основы широко применяют строительную сетку [5, 8, 20].

При проектировании строительных объектов наиболее просто определять их плановое положение в системе прямоугольных коор­ динат. Для этого на генеральном плане проектируют сетку квад­ ратов или прямоугольников со сторонами, равными 50, 100 или 200 м. При'строительстве высотных зданий стороны сетки прини­ маются равными 10—20 м.

Выбор формы строительной сетки зависит от ее назначения, от типа строящегося объекта, от характера рельефа строительной площадки, а также от степени плотности существующей застройки на строительной площадке.

Строительную .сетку проектируют таким образом, чтобы ее пункты во время строительства не уничтожались и чтобы между ними существовала видимость. Пункты сети располагают воз­ можно ближе к выносимым в натуру элементам, особенно к тем, разбивка которых требует повышенной точности. Пункты строи­ тельной сетки не должны попадать в зону нарушения грунта под влиянием строительных работ.

При создании строительной сетки используют частную систему координат, направление осей которой параллельно главным или основным осям зданий и сооружений. Начало системы выбирают так, чтобы все пункты имели положительные координаты.

Работы по созданию строительной сетки включают проектиро-

13

ванне, предварительную разбивку, определение точных координат пунктов и редуцирование (перемещение центров пунктов).

Проектирование строительной сетки выполняется на генплане

с учетом вышеперечисленных требований к размещению ее пунктов.

Часто в связи с неблагоприятными условиями сохранности пунктов во время строительства квадраты или прямоугольники сетки делят на основные и дополнительные. Вершины основных, квадратов располагают в таких местах, где их сохранность будет обеспечена на весь период строительно-монтажных работ. Пункты дополнительных квадратов являются временными и служат для разбивки отдельных элёментов строительных объектов в одни из периодов строительства.

Проект строительной сетки может быть составлен с учетом отмеченных требований при наличии стройгенплаиа, проектов ор­ ганизации и производства строительных работ. Чаще всего к на­ чалу строительства имеется лишь схема компоновки основных со­ оружений, которая затем может существенно измениться. Это практически не позволяет детально разработать проект перспек­ тивного развития геодезической разбивочной основы.

Тщательно разработанный до начала строительства проект строительной сетки претерпевает изменения в процессе строитель­ ства, если пункты закреплены только грунтовыми знаками и ча­ стично уничтожены. Чтобы избежать этого, необходимо во время строительства по мере возведения сооружений закладывать стен­ ные знаки в фундаменты и определять их планово-высотное поло­ жение от имеющихся ближайших пунктов строительной сетки. Это позволит создать перспективный план развития разбивочной осно­ вы и осуществить его в натуре без значительных изменений.

Во всех случаях при проектировании разбивочной основы нуж­ но стремиться к тому, чтобы ее проект был закончен к моменту составления стройгенплана. Размещение пунктов разбивочной ос­ новы должно согласовываться с расположением на стройгенплане временных сооружений, складов материалов, рельсовых путей, строительных кранов и железных дорог.

Во время проектирования строительной сетки производят пред­ варительный расчет необходимой точности производства геодезиче­ ских измерений. За основу при таком расчете берут необходимую точность разбивки элементов зданий.и соор;жений, а также стро­ гое соблюдение перпендикулярности основных осей при выносе их:

в натуру.

Вынос строительной сетки в натуру осуществляется, как прави­ ло, в два этапа. Сначала производят предварительную разбивку сетки и временное закрепление точек. Затем определяют точные координаты временных знаков и дирекционные углы сторон сетки; каким-либо методом, применяемым в инженерной геодезии для создания опорных плановых сетей. По разностям фактических и проектных координат точек вершин сетки определяют элементы

14

редукции, по которым производится корректировка планового по­ ложения знаков.

Предварительную разбивку сетки начинают с закрепления на местности основной ее стороны и лежащих на ней пунктов.

Эта разбивка выполняется от существующих на строительной площадке пунктов опорной геодезической основы. Для получения необходимых разбивочных данных координаты вершин строитель­ ной сетки вычисляют в системе координат опорной геодезической основы.

Для закрепления основной оси сетки на местности выносят от ближайших пунктов опорной геодезической основы способом по­

контролируется и при необходимости исправляется. Одна из выне­ сенных точек М, положение которой определено с наименьшей ошибкой, принимается за исходную и закрепляется постоянным знаком. От этой точки в створе оси сетки производятся линейные измерения и выполняется разбивка всех других точек сетки, лежа­ щих на данной стороне.

Затем в точке М при помощи теодолита разбивают под прямым углом вторую главную ось, вдоль которой линейными измерения­ ми определяют положение лежащих на ней пунктов сетки.

На каждой из полученных точек восставляют перпендикуляры, на которых находят положения всех точек строительной сетки. По­ ложением наиболее удаленных вершин сетки может быть прокон­ тролировано с пунктов опорной геодезической основы прямыми угловыми засечками. \

15

Найденное положение вершим фигур строительной сетки за­ крепляется временными или постоянными знаками в зависимости от методики ее разбивки. Выбор типа знака зависит от точности предварительной разбивки. При закреплении предварительно раз­ битых точек постоянными знаками точность геодезических работ должна быть согласована с размерами и конструкцией верхней плиты знака, на которой закрепляется пункт строительной сетки. Размеры этой площадки должны допускать необходимое переме­ щение (редуцирование) центра знака к его проектному положению.

При предварительной разбивке сетки используются теодолиты малой и средней точности ТЗО, Т15, Т5 и мерные ленты или ру­ летки.

Определение точных координат пунктов строительной сетки про­ изводится различными методами. До настоящего времени наибо­ лее распространенным методом является метод полигонометрии. Полигонометрические ходы прокладывают по всем пунктам строи­ тельной сетки, так чтобы они образовывали систему замкнутых полигонов.

В отдельных случаях по периметру сетки прокладывается поли­ гонометрический ход высшего разряда. Угловые и линейные изме­ рения производят в соответствии с данными предварительных расчетов необходимой точности выполнения геодезических работ. Полигонометрические ходы прокладывают в соответствии с требо­ ваниями инструкции СН 212—62 [15] для соответствующих разря­ дов, если характер строительства не требует более высокой точно­ сти измерений. Угловые измерения выполняют теодолитами малой или средней точности ТЗО, Т15, Т5 и Т2, а линейные измерения — мерными проволоками пли другими способами.

Для приближенного расчета средней квадратической ошибки стороны сетки, создаваемой методом полигонометрии,- в цепочке из прямоугольников можно воспользоваться формулой [8]

где mS{— средняя квадратическая ошибка длины связующей сто­

роны Si сетки;

та— средняя квадратическая ошибка длины исходной сторо­ ны сетки;

гПр— средняя квадратическая ошибка измерения углов;

Ъ— промежуточная сторона сетки; п — число прямоугольников сетки от исходной стороны а

(базис) до определяемой связующей s,-.

В последнее время широкое применение в инженерно-геодези­ ческих работах, в том числе и при создании строительных сеток, получили малые светодальномеры СТ-62М, СТ-64, КГД-3, NASM-2A и др. Выполненные работы по созданию строительной

15

сетки на площадке Волжского автозавода с помощью светодальмомера СТ-64 показали L40], что применение светодальномера для такого вида работ является весьма эффективным. Светодальномеры сокращают дорогостоящие линейные измерения подвесными мерными приборами, повышают производительность труда и не требуют специальной подготовки линий для точных измерений. При помощи светодальномеров точные координаты пунктов строи­ тельной сетки могут определяться методом полигонометрии и микротрилатерации, а также линейными геодезическими засечками А. И. Дурнева и способом полярных координат [40].

Уравновешивание полигонометрических сетей производят раз­ личными способами, при этом обычно строительную сетку рассмат­ ривают как свободную сеть полигонов.

Наиболее распространенным способом уравновешивания строи­ тельной сетки является способ В. В. Попова, при этом произво­ дится раздельное уравновешивание углов и приращений координат.

Определение опорных координат пунктов строительной сетки может также выполняться методами микротриангуляции, геоде­ зических засечек А. И. Дурнева, четырехугольников без диагона­ лей И. В. Зубрицкого, короткобазисной параллактической полиго- •нометрии и др. Выбор того или иного метода зависит от характера строительства, размеров строительной площадки и ее застроенности, наличия тех или иных геодезических инструментов.

Следует отметить, что при применении этих способов на боль­ ших по размерам строительных площадках значительно увеличи­ вается объем уравнительных вычислений, что требует применения ЭВМ. В настоящее время имеются разработанные алгоритмы уравновешивания геодезических строительных сеток на ЭВМ.

После определения точных координат пунктов строительной сетки их сравнивают с проектными и вычисляют линейные вели­ чины, на которые нужно переместить центры временных знаков.

Если при предварительной разбивке строительной сетки для за­ крепления ее пунктов применялись постоянные знаки с металли­ ческой пластиной в верхней части, то редуцирование производится на этой пластине. Окончательное положение пунктов закрепляется керном на пластине знака.

Если при предварительной разбивке пункты сетки закрепля­ ются временными знаками, то после редуцирования их закрепляют окончательно постоянными знаками.

Правильность редуцирования пунктов сетки, а также точность ее построения проверяются контрольными угловыми и линейными измерениями.

На крупных строительных объектах, где создается локальная каркасная опорная сеть, разбивочная сеть может создаваться ме­ тодом пересечения створов, восстановленных с пунктов каркасной сети.

По пунктам строительной сетки прокладываются ходы госу­ дарственного нивелирования соответствующего класса точности.

17

Этим самым создается высотная разбивочная основа. Кроме того, ■в капитальные здания п сооружения, не подверженные осадкам, закладываются стенные реперы и марки, которые включаются в -сеть нивелирных ходов. Методика оценки точности и способы урав­ нивания нивелирных сетей указаны в инструкции [14].

Для обеспечения необходимой точности основных разбивочных работ в современном строительстве ошибки взаимного положения пунктов геодезической разбивочной основы в виде строительной сетки не должны превышать 5—10 мм. При длине стороны строи­ тельной сетки 200 м это составит относительную ошибку 1: 40 000— 1:20 000.

Однако в каждом конкретном случае при проектировании гео­ дезических работ по созданию разбивочных сетей и расчете их ■точности необходимо учитывать характер строительства, типы зда­ ний и сооружений, условия строительной площадки и другие фак­ торы, влияющие на точность геодезических работ. Следует иметь в виду, что недостаточная точность разбивочной основы нарушит технологические связи возводимого объекта с другими объектами, а завышенная точность потребует ненужных дополнительных за­ трат на производство геодезических работ.

Расчеты необходимой точности создания разбивочных сетей производятся по известным в геодезии формулам в зависимости от метода и средств создания сети.

При создании строительной сетки методом полигонометрип для сокращения трудоемких вычислений по расчету точности рекомен­ дуется применять метод последовательных приближений [20].

Вес узлового пункта определяется как сумма весов по отдель­ ным ходам, сходящимся в этом пункте. Веса отдельных ходов под­ считываются как величины, обратно пропорциональные квадратам средних квадратических ошибок измерения, определяемых с уче­

т0 — средняя квадратическая ошибка определения пункта сет­ ки относительно ее начального пункта:

I — длина стороны сетки;

ртіп — минимальное значение веса положения пункта. Величина шо задается, а Ртіп вычисляется по способу последо­

вательных приближений.

Необходимую точность геодезических измерений при построе-

18

1