Современные методы проектирования и строительства требуют решения целого ряда вопросов геодезического обеспечения при возведении сборных и монолитных зданий и сооружений.
Одной из основных задач, стоящих перед строительством на современном этапе развития, является повышение качества. При этом качество строительства в значительной мере зависит от точности возведения строительных объектов. Она влияет на надежность и долговечность строительных объектов и во многом предопределяет основные технико-экономические показатели строительно-монтажного производства. Повышение точности возведения зданий и сооружений имеет и экономическое значение, так как это связано с увеличением стоимости строительно-монтажных работ, дополнительными затратами времени и средств на их выполнение.
С другой стороны при строительстве и монтаже должны применяться наиболее рациональные методы и прогрессивные способы геодезических работ, а также новейшие приборы и приспособления. Но на сегодняшний день в нашей Республике начинает сказываться износ старого геодезического оборудования и нехватка средств на закупку нового .
1. Общие сведения об объекте
Планирование крупных промышленных предприятий должно осуществляться с увязкой перспективных и текущих планов. Поэтому размещению объектов строительства на территории должно быть уделено большое внимание, что позволит разрабатывать перспективные планы непрерывного строительства и их реконструкцию.
Необходимо учитывать, что территория промышленного предприятия при промышленном строительстве только на первом этапе может быть строительной площадкой, а затем — на длительной период — производственно-строительной.
В общем случае, любое промышленное предприятие состоит из следующих зон : — предзаводскую зону образуют здания и сооружения общезаводского назначения: заводоуправление, инженерный корпус, столовая, прачечная, пожарное депо, стоянки для машин ;
- производственную зону составляют объекты, входящие в цепь основного технологического процесса;
- подсобна зона включает вспомогательные здания и сооружения, обслуживающие основное производство
- склады, вместе с территорией обслуживающих их железнодорожных путей образуют складскую зону.
Каждая из зон может иметь резервную территорию для своего развития.
Генеральные планы и обьёмно-планировочные решения предприятий легкой промышленности зависят от вида выпускаемой продукции, технологии производства, климатических условий и других факторов. Генеральные планы и обьёмно-планировочные решения разрабатываются с соблюдением основного принципа-минимальной перестройки при будущем изменении технологии и расширении производства.
Строительство как отрасль материального производства
... действующих объектов производственного и непроизводственного назначения. Определяющая роль отрасли строительства заключается в создании условий для динамичного развития экономики страны. Как отрасль материального производства строительство имеет ... ранее принятых решений о ходе строительства с учетом применения новой техники и технологии работ. Технология строительного производства требует строгой ...
Производство резины и изделий из неё занимают особое место в системе нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Это объясняется особенностями технологии, сводящейся, в сущности, к механической переработке резины во всём процессе производства от приготовления резиновых смесей до получения готовых изделий.
Это обстоятельство, а также наличие множества трудоёмких операций, сравнительно небольшие пожароопастность и санитарная вредность производств обуславливают отличную от других предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности систему размещений и застройки территории предприятия по производству резины.
Данный завод учитывает в архитектурно-планировочном решении возможность самостоятельного территориального существования отдельных частей. На представленном генеральном плане можно выделить следующие здания и сооружения:
1,3-производственные здания
2- склад сырья и продукции
4- блок вспомогательных служб
5- узел сооружений водоснабжения
6- бытовые помещения
7 -склады
8- заводоуправление
Этот завод отличается сравнительно высокой плотностью застройки, высоким уровнем благоустройства территории.
Вместе с тем генеральные планы предприятий резиновой промышленности имеют ряд недостатков.
Использованы ещё далеко не все возможности улучшения архитектурно-планировочных решений. Так часто не решены проблемы четкого функционального зонирования территории групп заводов. Это приводит к пересечениям людских потоков с потоками материалов на предприятиях, увеличению количества вводов железнодорожных путей на территорию, увеличению потребной территории, образованию малоиспользуемых участков в веере железнодорожных путей и т. д.
Внутризаводской транспорт имеет огромное значение в промышленном производстве. Внедрение автомобильного транспорта для межцеховых перевозок привело к некоторому изменению планировки производственных цехов и объектов складского хозяйства. Схема организации безрельсового транспорта предусматривает широкое использование специальных межцеховых конвейеров и транспортных тоннелей.
Выделение складов сырья и растворителей в отдельную складскую зону на периферии предприятия с вводом железнодорожных путей только в эту зону на практике часто представляется нецелесообразным, ввиду особенностей транспортирования такого сырья, как сажа и латекс, перегрузка которых сложна. Именно этим обусловлен подвод железнодорожных путей непосредственно к производственным зданиям.
Улучшение компоновки генеральных планов промышленных предприятий в настоящее время достигается благодаря упорядочению транспортных схем, сокращению протяжённости внутризаводских железнодорожных путей.
Инженерные коммуникации промышленного предприятия предназначены обеспечить подачу для производственных и бытовых нужд воды, электроэнергии, тепла, пара и отводить за пределы площадки дождевые и производственно-фекальные стоки.
По характеру обслуживания предприятия инженерные коммуникации подразделяются на сети производственно-технологического назначения и бытового.
Наиболее распространённые сети на производстве — водопроводные.
Сооружения оборотного водоснабжения занимают до 12% всей территории предприятия, а на каждый гектар приходится 120−170 м трубопроводов.
От решения систем оборотного водоснабжения сильно зависит организация всего коммуникационного хозяйства предприятия.
К числу инженерных сооружений следует отнести: энергоснабжение, водоканализационные сети и др., поэтому при составлении проекта учитываются основные линии ЛЭП, гидрография участка, рельеф местности и другие факторы.
1.2 Описание топографии строительной площадки Местность, предназначенная для строительства завода резиновых изделий пересекает небольшую территорию луга, небольшую территорию заболоченных земель, а также, захватывает устье реки Голубая. Около территории района работ проходит улучшенная грунтовая дорога. По территории проходит проселочная грунтовая дорога. Территория строительства расположена рядом с городом Снов, население которого не превышает 10 000 человек.
Гидрография района представлена рекой Голубая, которая имеет не сложное русло, но берега с обоих сторон представляют собой заболоченную местность. Также недалеко от территории строительства находится озеро Черное — с заболоченными землями вокруг.
Перепад высот на территории строительной площадки составил 13,7 м, с преобладанием наклона местности 1,5°.
Рядом с районом работ расположен город Снов, поэтому проблем с рабочей силой возникать не должно. Имеются также разные заводы и фабрики.
В городе имеется телефонная и телеграфная связь, а рядом с городом расположена электростанция.
Площадь строительной площадки составляет 85,44 га.
1.3 Топографо-геодезическая изученность и обеспеченность территории строительства
Из анализа материалов на топографической карте заметим, что на территории, прилегающей к промышленной зоне, находятся следующие пункты ГГС:
Таблица 1.1
|
Название |
Вид, класс |
Координаты |
Отметка Н, м |
||
|
Х, м |
У, м |
||||
|
г. Малиновка |
полигонометрия 4 класса |
159,7 |
|||
|
Пункт 2 |
полигонометрия 4 класса |
151,8 |
|||
|
Пункт 3 |
триангуляция 4 класса |
||||
В связи с тем, что полигонометрия 4-го класса и триангуляция 4-го классов являются высокоточными геодезическими построениями, то эти пункты можно использовать как исходные для создания плановой основы на территории промышленной зоны.
Система высот — Балтийская, и отметки пунктов триангуляции и полигонометрии определены нивелированием II класса.
Для производства исполнительного генерального плана необходимо выбрать масштаб съемки и высоту сечения рельефа. На этот план наносят все ранее существовавшие и вновь построенные здания и дороги.
Типы центров ГГС, марок, реперов и схемы сигналов приведены ниже.
Центры геодезических пунктов являются носителями координат. Поэтому они должны быть надежно закреплены на местности, чтобы была обеспечена их сохранность и стабильность положения в плане и по высоте в течение длительного времени. Чтобы обеспечить долговечность и надежность закрепления центров, для их изготовления применяют высокопрочные строительные материалы: железобетонные пилоны, сваи, асбоцементные и металлические трубы, покрываемые антикоррозийным средством, основание центра располагают ниже границы оттаивания на 0,5−1,0 м, для каждого района с однотипными условиями разрабатывают центры особой конструкции.
Рис.1
Центр (рис.1) предназначен для всей зоны сезонного промерзания грунтов. Он представляет собой железобетонную сваю сечение 20?20 см и длиной 3 -4м. Сваю забивают целиком в грунт, так что бы марка, заделываемая в верхнюю часть сваи, располагалась на уровне земной поверхности. Если наружный знак разборный, то в качестве опознавательного столба используют сваю.
Рис.2
Центры другого типа (рис.2), предназначен для северной части сезонного промерзания грунтов. Состоит он из бетонного якоря диаметром 60 см и высотой 20 см и отрезка металлической трубы. Верхняя часть пилона должна находиться на 50 см ниже земной поверхности, а нижняяна 50 см ниже границы оттаивания грунта. При изготовлении пилона закладывают в его центральную часть на 30 см вглубь отрезок металлической трубы диаметром 60 мм и длиной 80 см, имеющей в верхней части марку. Трубу покрывают антикоррозийным материалом.
2. Геодезическая разбивочная основа на строительной площадке
2.1 Назначение и точность строительной сетки. Метод создания Геодезическая строительная сетка является одним из наиболее рациональных видов обоснования разбивочных работ при строительстве комплекса промышленных и гражданских сооружений. Она представляет собой координальную систему из опорных пунктов, расположенных в вершинах квадратов и прямоугольников.
Строительная сетка предназначена для выноса в натуру основных осей сооружений. Одновременно строительная сетка служит и основой для исполнительных съемок, проводимых в процессе строительства и после его завершения. Пункты строительной сетки являются и высотной основой строительной площадки.
Строительная сетка создается для облегчения геодезических работ; она помогает оперативно и с большой точностью вынести на промышленную площадку оси зданий, сооружений, инженерных сетей.
На основе опыта работ по созданию строительных сеток, предназначенных для обеспечения промышленных зданий и сооружений, установились следующие требования к точности строительных сеток:
а) ошибки в положении соседних пунктов строительной сетки в относительной мере не должны превышать в среднем 1:10 000, т. е. при длине сторон сетки 200 м ошибки взаимного положения не должны составлять более 2 см;
- б) прямые углы сетки должны быть построены с точностью порядка 20″;
в) ошибки в положении пунктов в самом слабом месте сетки относительно главной основы не должны превышать 0,2 мм в масштабе плана, т. е. 10 см;
— Основное требование, предъявляемое к ориентирование сетки, — строгая параллельность координатных осей сетки наиболее важным осям сооружений. При проектировании строительной сетки стремятся к тому, чтобы пункты сетки не попадали в зону земляных работ и не уничтожались.
Для вынесения в натуру проекта строительной сетки необходимо наметить исходные направления. Наиболее часто используют пункты планового геодезического обоснования, расположенные на строительной площадке.
После выноса в натуру исходных точек, приступают к построению на местности сетки квадратов или прямоугольников с заданными длинами и закреплению этих точек местности.
При проектировании и разбивке на местности больших предприятий следует применять способ редуцирования, обеспечивающий значительно высокую точность определения элементов строительной сетки.
В этом случае сначала выносят в натуру сетку с точностью обычного теодолитного хода и закрепляют ее временными знаками. Затем на площадке создают геодезическую основу и прокладывают полигонометрию, в результате чего определяют координаты всех пунктов, закрепленных временными знаками.
Полученные координаты сравнивают с проектными и определяют величины редукции, на которые следуют сместить каждый пункт предварительно разбитой сетки. После редуцирования пункты сетки закрепляют постоянными знаками.
2.2 Проектирование строительной сетки Проектирование строительной сетки начинаем на генеральном плане промышленного предприятия, предварительно перенесенном на кальку так, чтобы линии сетки были расположены параллельно главным осям зданий и сооружений.
Пункты сетки располагают таким образом, чтобы между ними была прямая видимость и можно было бы измерять расстояние мерными приборами. Кроме того, форма строительной сетки зависит от характера рельефа строительной площадки. Поэтому, после того как сетка на генеральном плане уже запроектирована, переносим ее на участок карты масштаба 1:10 000. Причем выбираем площадку так, чтобы она была ровной с небольшими уклонами, не было заболоченных участков, родников, по мере возможности населенных пунктов, магистральных и железнодорожных дорог. Длины сторон сетки выбирают квадратными 10 м.
Проектирование строительной сетки завершаем вычислением координат ее вершин в условной системе. Начало координат сетки выбираем так, чтобы в пределах площадки координаты всех вершин были положительными, и кратными сотням или десяткам метров. Координаты вершин сетки приведены в таблице (2.2.1).
Перерасчёт координат из условной системы в геодезическую производится по формулам:
(2.2.1)
где — геодезические координаты пунктов строительной сетки;
- геодезические координаты начала условной системы координат, снятые с карты;
- условные координаты пунктов строительной сетки;
и — угол разворота условной оси, А относительно северного направления координатной сетки.
Пункт 11 является начальным у нашей строительной сетки.
Х 11 =6 064 765
У 11 =4 312 430
=6,05′
Таблица2.2.1. Ведомость проектных координат пунктов строительной сетки
|
Название пункта |
Условные координаты, м |
Геодезические координаты, м |
|||
|
А |
В |
Х |
У |
||
После составления проекта строительной сетки, увязанного с генеральным планом площадки, производят предварительную разбивку пунктов с закреплением их временными знаками. Определение координат этих знаков производят различными способами в зависимости от местных условий и расположения исходных пунктов. Временные пункты смещают (редуцируют) на их проектные координаты и, если необходимо производят вторичное редуцирование. По окончательной разбитой сетке выполняют контрольные измерения.
2.3 Расчет точности разбивки строительной сетки После того как сетка запроектирована, и намечены главные ее оси и, таким образом, определен начальный пункт сетки (точка пересечения главных осей), относительно которого она будет разбиваться в дальнейшем. Главные оси сетки могут располагаться как по периметру строительной сетки, так и по центруэто зависит от конфигурации сетки. Приступаем к расчету точности угловых и линейных измерений при создания строительной сетки, наметив начальный пункт.
Средняя квадратическая ошибка определения на местности точки сооружения относительно начального пункта строительной сетки вычисляем по формуле:
(2.3.1)
гдесредняя квадратическая ошибка разбивки точки сооружения относительно ближайшего пункта строительной сетки,
- средняя квадратическая ошибка определения этого пункта сетки относительно ее начального пункта.
При, получим что:
(2.3.3)
Таким образом нам известно М=2 см, отсюда определяем
=0,014 мм.
Строительная сетка должна быть построена так, чтобы ошибка ее любогопункта относительно начального не превышала величины .
В. И. Мицкевича
Для осуществления расчета неодходимо задать параметры дальномера и среднюю квадратическую ошибку угловых измерений, для этого нужно выбрать приборы, котрыми будем пользоваться при вычисления и измерений линий и углов сетки.
Данные приведены в таблицах.
Таблица 2.3.1. Характеристики теодолитов
|
Характеристики теодолитов |
Т2 |
Т2А |
2Т2 |
Т5 |
Т5К |
Т5А |
2Т5 |
2Т5К |
|
|
Точность отсчета |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
0.1″ |
|
|
СКП измерения угла одним приемом |
3″ |
3″ |
2″ |
6″ |
5″ |
6″ |
5″ |
5″ |
|
|
Масса теодолита, кг |
5.2 |
5.2 |
4.8 |
3.5 |
3.5 |
3.6 |
3.7 |
3.5 |
|
Таблица 2.3.2. Технические характеристики светодальномеров.
|
Наименование светодальномеров, страна изготовитель |
Год выпуска |
Дальность действия в м |
СКП изм. в мм |
Масса в кг |
|
|
СМ 5 (Россия) |
|||||
|
2 СМ² (Россия) |
|||||
|
ТА (Россия) |
|||||
|
ЕОТ2000 (Германия) |
|||||
|
ЕОК2000 (Германия) |
|||||
Исходным пунктом для оценки строительной сетки является пункт № 1, он же и начало условной системы координат, кроме того для определении дирекционного угла, воспользуемся пунктом триангуляции 282. Составив информацию о сетке, предварительно разбив ее на 2 хода создадим файлы исходных данных, и произведем вычисления. Результаты вычислений приведены ниже (выкопировки из отчетного файла):
Таблица2.3.3. Данные слабых пунктов строительной сетки
|
№ хода |
№ точки |
слабой стороны |
М взаимного положения |
||||||
Таким образом сделаем вывод что СКО измеряемого угла равна 2секунды, а относительная ошибка 1/15 000 .
2.4 Создание сплошной линейно-угловой сети. Расчет точности разбивки строительной сетки
Широкое внедрение в практику геодезических работ светодальномерной техники привело к распространению линейно-угловых построений. В линейно-угловых сетях измеряются все или часть у глов и сторон. По сравнению с триангуляцией и трилатерацией сеть, в которой удачно сочетаются угловые и линейные измерения, в меньшей степени зависит от геометрии фигуры; существенно уменьшается зависимость между продольным и поперечным сдвигами; обеспечивается жесткий контроль угловых и линейных измерений. Линейно-угловая сеть позволяет вычислить координаты пунктов точнее, чем в сетях триангуляции и трилатерации, примерно в 1,5 раза.
При уравнивании линейно-угловых сетей возникает вопрос о соотношении ошибок угловых и линейных измерений. Это соотношение считается приемлемым при выполнении следующего условия
На практике стремятся это соотношение выдержать в пределах
так как при линейные измерения практически не повышают точность элементов сети; при влияние угловых измерений на повышение точности элементов сети незначительно.
Значительное повышение точности в линейно-угловых сетях возникает при определении ошибок координат пунктов.
Средняя квадратическая ошибка определения на местности планируемой точки сооружения вычисляется по формуле (2.7):
М = (2.7)
где m — средняя квадратическая ошибка разбивки точки сооружения относительно ближайшего пункта строительной сетки;
m o — средняя квадратическая ошибка определения этого пункта сетки относительно ее начального пункта.
При m = m о
M = m o (2.8)
По заданному значению М=2 см определяем:
m o = M / (2.8)
В. И. Мицкевича
Рекомендуемый прибор — электронный тахеометр Leica TPS 1201
|
Рабочий диапазон / точность: |
4′ / 0.5″ |
|
|
Точность (стандартное отклонение, ISO 17 123−4) / время измерений |
2 мм + 2 ppm / 1.5 сек. |
|
Т.к. с.к.о. измерения горизонтального угла 2, то по точности линейно-угловая сеть соответствует полигонометрии 4-го класса. Количество направлений на каждом пункте больше двух, следовательно, углы необходимо измерят методом круговых приемов. Количество приемов на каждом пункте 3. 7]
Программа наблюдений на пункте следующая (рассмотрена на примере пункта 11 строительной сетки):
- при круге лева последовательно визируем на пункты 10, 8, 12, 14, 10 вращая алидаду по ходу часовой стрелки регистрируя горизонтальный угол и горизонтальное проложение на электронный носитель прибора при каждом визировании. При первом визировании на пункт10 производят обнуление горизонтального угла;
- переводят трубу через зенит и визируют на пункт 10. Далее визируют на пункты 14, 12, 8, 10 результаты измерений регистрируют на электронный носитель;
- далее выполняют оставшееся количество приемов.
Обработка результатов измерений в линейно-угловых сетях будет производиться параметрическим способом на ЭВМ.
2.5 Редуцирование пунктов строительной сетки. Окончательное закрепление пунктов. Контрольные измерения Так как предварительная разбивка строительной сетки производится с точностью порядка 1:1000 — 1:2000, то после уравнивания координаты пунктов сетки будут существенно отличаться от их проектных значений. Чтобы найти на местности проектное положение пунктов, выполняют редуцирование. По фактическим и проектным координатам путем решения обратных геодезических задач определяют угловые в и линейные l элементы редукций и откладывают их от временных знаков (рис. 2.1).
Для редуцирования составляют разбивочный чертеж, на который выписывают дирекционные углы всех направлений и элементы редукций.
Редуцирование выполняется следующим образом. Над временным знаком, например А’, устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит. От направления А’В откладывается угловой элемент редукции в А и фиксируется направление А’А. Вдоль этого направления при помощи рулетки откладывается линейный элемент редукции lА . Таким образом, на местности будет определено положение точки А, координаты которой соответствуют проектным значениям. Аналогичным образом редуцируют все пункты строительной сетки.
Отредуцированные пункты сетки закрепляют постоянными знаками, представляющими собой железобетонные монолиты или забетонированные отрезки рельсов, металлических труб и т. п. с приваренными сверху марками или металлическими пластинами размером 200Ч200 мм. Чтобы при закладке постоянного знака не утратить положение отредуцированного пункта, поступают следующим образом. Перед установкой знака положение пункта фиксируют двумя створами 1 и 2 на кольях (рис. 2.2).
После установки знака по меткам на верхних торцах кольев натягивают струны (леску) и восстанавливают на знаке положение вершины сетки.
Рис. 2.1 Рис. 2.2
После закрепления сетки постоянными знаками необходимо выполнить контрольные измерения. Линейные измерения производят выборочно. Обычно проверяют длину отдельных сторон сетки в наиболее слабых местах (между ходами второго порядка).
Контрольные угловые измерения выполняют на пунктах, расположенных в шахматном порядке, с таким расчетом, чтобы охватить все стороны сетки.
Допустимые отклонения в длинах сторон сетки и в прямых углах:
- средняя квадратическаяя ошибка направления
; (2.9)
- средняя квадратическая ошибка угла
; (2.10)
- предельная ошибка прямого угла
; (2.11)
- ошибка в расстоянии не должна превышать в относительной мере .
Если в результатах контрольных промеров промахов не обнаружено, то в дальнейшем при разбивке сооружений принимают координаты пунктов сетки, равными проектным, а углы между сторонами — прямыми. 5]
2.6 Высотная опорная сеть на строительной площадке
строительство геодезический фундамент Главная строительная основа должна обеспечить создание на строительной площадке рабочей высотной основы для разбивочных работ со средней квадратической ошибкой ее знаков не более 10 мм и возможность наблюдения за величинами деформаций со средней квадратической ошибкой 2−5 мм в зависимости от объектов промышленного строительства.
При монтаже стальных конструкций и технологического оборудования определение высот реперов должно быть произведено с точностью 1−2 мм. Поэтому высотной основой для таких монтажных работ может служить геометрическое нивелирование III класса.
Дополнительную нивелирную сеть на строительной площадке необходимо развить с целью создания такой густоты пунктов, при которой на любую точку строительства можно было бы передать отметку при одной постановке нивелира. Дополнительная нивелирная сеть создается проложением нивелирных ходов IV класса. Пункты высотной основы совмещаем с пунктами плановой разбивочной основы.
Организация работ по нивелированию включает следующие этапы: составление проекта; рекогносцировку; закладку нивелирных знаков; поверки и исследования приборов; производство полевых работ; вычислительную обработку результатов полевых наблюдений; составление каталога высот пунктов нивелирования.
Государственная нивелирная сеть развивается по принципу от общего к частному и состоит из IV классов. Нивелирная сеть I и II класса создаётся с целью распространения единой системы высот на территории всего государства и решения других научных задач. Нивелирная сеть III и IV класса предназначена для обеспечения высотной основой топографических съёмок всех масштабов и инженерно-геодезических работ. Проект на производство работ составляется с учетом требований Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов для обеспечения съемок масштабов 1:5000 и крупнее. Учитывают также требования основных положений по созданию топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 и соответствующих инструкций (6, https:// ).
Показатели нивелирования
|
Показатели |
Классы нивелирования |
|||
|
II |
III |
IV |
||
|
Максимальная длина хода, км — между исходными пунктами — между узловыми точками |
||||
|
Максимальное расстояние между постоянными знаками, км: на застроенных территориях на незастроенных территориях |
0,2 0,8 |
0,2−0,5 0,5−2 |
||
|
Допустимые невязки в полигонах и по линиям в мм, L км |
||||
На территории строительства прокладывают основную нивелирную сеть (нивелирование III класса) по периметру строительной сетки. Ожидаемая допустимая невязка для 1-го хода нивелирования III класса составила:
доп = =±19 мм. при длине хода L=3,880 км Для нивелирной сети VI класса, которая прокладывается внутри периметра строительной сетки ожидаемая ошибка составиляет.
доп = ± 24 мм при длине хода L = 1,52 км;
— Нивелирование III и IV классов должно выполняется нивелиром Н-3 или равноточными ему нивелирами, обеспечивающими определение превышений со средней квадратической погрешностью не более 3 мм на 1 км двойного хода. Для снятия отсчётов необходимо использовать шашечные трехметровые рейки с двухсторонней разграфкой с круглым уровнем. Рейки при нивелировании III и IV класса устанавливаются на башмаки или костыли. В приложении 2 приводится схема нивелирных ходов и их привязка к пунктам геодезической основы.
3. Разбивка промышленных сооружений в плане
3.1 Геодезическая подготовка для перенесения сооружений в натуру. Составление разбивочного чертежа здания Разбивкой сооружения, или перенесением проекта в натуру, называют геодезические работы, выполняемые на местности для определения планового и высотного положения характерных точек строящегося сооружения согласно рабочим чертежам проекта. При этом используют генеральный план, который для сложных сооружений дополняют разбивочным чертежом, а в городах — планом красных линий застройки; рабочие чертежи (планы, разрезы) фундаментов отдельных цехов, установок, агрегатов; планы и профили дорог и подземных коммуникаций; проект вертикальной планировки территории; монтажные чертежи и т. д.
В качестве главных выбирают две взаимно перпендикулярные оси. Положение этих осей в натуре должно полностью определять положение сооружения на местности. При возведении гражданских зданий используют оси симметрии здания.
Ш генеральный план строительства или генеральный план застройки с привязкой осей к красным линиям застройки или к существующим капитальным зданиям;
- Ш планы фундаментов, планы первых и типовых этажей;
- планы разбивки осей объекта (квартала);
Ш исполнительные чертежи перенесения в натуру красных линий или построения строительной сетки:
Ш схема планового обоснования и каталоги координат.
Построение в натуре осей осуществляют одним из следующих способов:
Ш Разбивка осей от красных линий или линий застройки производится по проектным размерам, нанесенным проектной организацией на генеральный план участка или на разбивочный чертеж.
Ш Разбивка осей от существующих капитальных строений производится по размерам, заданным проектной организацией.
Ш Разбивка осей с пунктов строительной сетки осуществляется промерами по сторонам сетки и построением створов.
Ш Разбивка осей с точек теодолитного хода или пунктов планового обоснования производится полярным методом.
Геометрической основой проекта для перенесения его в натуру являются разбивочные оси, относительно которых в рабочих чертежах даются размеры всех деталей сооружения. Главные оси привязывают к пунктам геодезической основы.
Отметки точек сооружения даются в проектах от условной плоскости — уровня чистого пола первого этажа и обозначаются: вверх со знаком плюс, вниз со знаком минус. Для каждого сооружения уровень чистого пола соответствует определенной абсолютной отметке, заданной в проекте. Для вынесения в натуру отметки от уровня чистого пола перевычисляют в абсолютную систему высот.
Разбивка сооружений выполняется в три этапа. На первом этапе производят основные разбивочные работы. От пунктов геодезической основы, согласно данным привязки, находят на местности положение главных разбивочных осей и закрепляют их знаками. Этот этап оформляют соответствующим актом.
На втором этапе проводят детальную разбивку сооружения. От закрепленных точек главных осей разбивают продольные и поперечные оси отдельных строительных блоков и частей сооружения с одновременной установкой точек и плоскостей на уровень проектных отметок. Детальная разбивка, определяющая взаимное положение элементов сооружения, производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, задающая лишь общее положение и ориентировку сооружения в целом. Если в общем случае главные оси могут быть определены на местности с ошибкой 3−5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают с точностью 2−3 мм, а то и точнее.
Третий этап заключается в геодезическом обеспечении монтажных работ. По завершении строительства фундаментов разбивают и закрепляют монтажные (технологические) оси и устанавливают в проектное положение технологическое оборудование. Этот этап требует наиболее высокой точности геодезических измерений. (1−0,1 мм и точнее).
Таким образом, при разбивке сооружений соблюдается общий принцип производства геодезических работ: от общего к частному. Однако точность этих работ повышается от первого этапа к третьему.
В проекте предусмотрено разбивка осей от пунктов строительной сетки. Способом прямоугольных координат. При расчете координат точек красной линии применяют графический, графоаналитический и аналитический способы.
В графическом способе: точки теодолитного хода и пункты планового обоснования наносят по координатам на генеральный план участка, а разбивочные элементы (полярные углы и расстояния) определяют графически. Для определения положения точки пересечения осей на местности устанавливают теодолит на точку теодолитного хода, строят от направления на точку полярный угол и по полученному направлению откладывают полярное расстояние. Аналогично получают остальные точки, производят увязку и закрепление осей. В целях исключения разворотов зданий на местность переносят не менее трех пересечений основных осей. Графический способ применяют при невысоких требованиях к точности разбивки. Например, при разбивке осей для выемки грунта из котлована.
В графоаналитическом способе: часть исходных данных для проектирования определяют графически с генерального плана застройки (участка), координаты вершин полигонометрического хода выбирают из ведомости обработки теодолитного хода, а дирекционные углы, направлений с точек хода на точки пересечения осей полярные расстояния вычисляют по формулам обратной геодезической задачи.
Полярные углы вычисляют как разности дирекционных направлений. После завершения вычислений приступают к составлению схемы переноса в натуру. На схему наносят вершины хода, оси здания, выписывают значения полярных углов и расстояний, а также дирекционные углы всех линий.
Перенос в натуру точек пересечения осей осуществляют построением полярных углов при помощи теодолитов 30-секундной точности и отложением полярных расстояний рулетками с миллиметровыми делениями.
Для контроля правильности построений на створе стороны хода намечают вспомогательную точку, и измеряют на ней полярный угол, и полярное расстояние. По полученным значениям вычисляют координаты и сравнивают их с проектными значениями. Расхождения в координатах более 8 см не допускаются.
В аналитическом способе: все данные, необходимые для разбивки точек красных линий на местности определяют графически, а затем рассчитывают аналитически по проектным длинам отрезков осей. При этом графические координаты одного из углов здания принимают за исходные, а дирекционный угол продольной оси здания определяется из решения обратной геодезической задачи по графическим координатам.
Чаще используется графоаналитический способ. При аналитическом способе расчёта, по проектным размерам и углам вычисляют координаты пересечения осей сооружений, проездов, и на оборот по исходным координатам, полученным в результате измерения на местности или взятым по плану, находят расчётные значения длин линий и углов поворота. Для выноса проекта в натуру, независимо от способа проектирования, все его геометрические элементы должны быть строго математически увязаны между собою и с имеющимися на площадке капитальными зданиями и сооружениями. Это необходимо для того, чтобы устранить влияние на точность разбивочных работ ошибок в исходных для проектирования данных (координатах, высотах, длинах линий) и возможных неточностей самого проектирования, и тем самым избежать в процессе строительства появления грубых ошибок в расположении сооружений. [10]
Для перенесения проекта сооружения в натуру производят его геодезическую подготовку, которая зависит от способа проектирования сооружения: аналитического, графоаналитического, графического. И включает в себя:
р Аналитический расчёт проекта.
р Составление разбивочных чертежей с данными привязки главных осей к пунктам геодезической основы.
р Разработку проекта производства геодезической.
Как указывалось, ранее мы производим вынос сооружения способом прямоугольных координат. Этот способ наиболее удобен для выноса в натуру зданий и сооружений при наличии строительной сетки. Для этого надо произвести расчет требуемой точности с которой надо производить вынос наиболее удаленной точки сооружения. Исходя из точности выноса точки методом прямоугольных координат выразим требуемую точность линейных и угловых величин с которой нам надо производить вынос.
После производства расчетов для наиболее удаленной точки от пункта строительной сетки — II. (?x = 21 м? y = 55 м) получаем значение;
- Таким образом после расчета необходимой точности видно, что для нам для линейной точности нам надо использовать стальную рулетку с натяжением динамометра, а для измерения углов можно применять теодолит Т 30.
3.2 Разбивка и закрепление на местности главных и основных осей сооружений
Определение в натуре главных и основных осей зданий и сооружений относится к основным геодезическим разбивочным работам. Для разбивки на местности промышленного сооружения на основании рабочих чертежей проекта (выкопировки из генплана с данными привязки сооружения к пунктам строительной сетки и чертежей фундамента) составляют схематический чертеж разбивки исходных осей. На этом чертеже в произвольном масштабе показывают ближайшие пункты строительной сетки с их координатами и исходные оси разбиваемого сооружения с данными привязки (координатами или расстоянием до сторон сетки).
На чертеже также даются размеры сооружения, чтобы при необходимости можно было проконтролировать данные привязки (приложение 3).
Точки, фиксирующие положение исходных осей (I, II, III, IV), разбивают от пунктов строительной сетки по способу прямоугольных координат.
Для разбивки по способу прямоугольных координат определяют разность абсцисс и ординат этих точек от ближайших пунктов сетки. В нашем примере эта разность равна: для точки I относительно пункта строительной сетки 5:
?x =15 м.
? у = 55 м.
Порядок выноса:
1. установив теодолит на пункте 5. В створе стороны откладывают большее приращение координат. У нас: в створе 5- 6 откладывают? у = 55.0 м.
2. в найденную точку переносят теодолит и при двух кругах строят угол, равный 90°.
3. вдоль полученного направления, откладывают расстояние? х = 15,0 м. и находят на местности положение точки I.
4. аналогично разбиваются и закрепляются остальные точки II, III, IV.
5. контролируют перенесение в натуре основных осей выполняя контрольные промеры диагоналей и сторон прямоугольников, образованных основными осями.
6. также на каждой из закрепленных точек устанавливают теодолит и проверяют взаимную перпендикулярность осей (отклонение от прямого угла допускается не более 30).
Взаимная перпендикулярность осей, одно из главных требований предъявляемых к их разбивке, так как перекос этих осей, приведет к перекосу всех остальных осей сооружения.
исходные точки закрепляют кольями полуметровой длины с гвоздями и окапывают. Для закрепления точек в зимнее время можно использовать отрезки арматуры. [2]
Число постоянных знаков, закрепляющих главные и основные оси зданий и сооружений, зависит от ряда факторов. С учётом класса зданий и сооружений должны быть не менее указанной в таблице 3.1.
Минимальное число осевых знаков
Таблица 3.2
|
Класс зданий и сооружений |
Минимальное число осевых знаков |
||
|
продольные |
поперечные |
||
|
I |
|||
|
II |
|||
|
III |
|||
|
IV |
|||
Число постоянных знаков, закрепляющих главные и основные оси зданий и сооружений, зависит от ряда факторов. Так для III класса зданий, продольные оси закрепляют 4 знаками, поперечные 2 знаками.
3.3 Проектирование и построение обноски. Составление разбивочного чертежа обноски. Закрепление осей Оси сооружения должны быть разбиты одна относительно другой с ошибкой не более ±2 мм. Для обеспечения такой точности по периметру сооружения устраивают специальную деревянную обноску. Обноска создает благоприятные условия для линейных измерений и закрепления разбитых осей.
Проектируют обноску по генеральному плану, располагая ее стороны параллельно осям сооружения. При вытянутой форме сооружения, что наиболее часто имеет место на практике, обноску проектируют в виде прямоугольника, ограждающего сооружение со всех четырех сторон на некотором расстоянии от исходных осей (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Проектирование обноски.
Небольшие выступы фундамента в расчет не принимают. Обноску вокруг главной части сооружения более сложной конфигурации (рис. 3.1, б) проектируют в виде замкнутого прямоугольника, к которому примыкают обноски остальных частей.
Расстояние между наружной гранью фундамента и обноской назначают с таким расчетом, чтобы последняя не попадала в зону земляных работ, когда будут рыть котлован под фундамент. При глубине котлована h (рис. 3.2) и одинарном откосе расстояние от фундамента до обноски будет равно h метров плюс запас на навалы земли 3−5 м или более в зависимости от глубины котлована и методов производства земляных работ.
Рис. 3.2. Глубине котлована.
Обноска может быть построена сплошная или не сплошная, створная. Когда обноска сплошная, примерно через 3 м по всему периметру сооружения на принятом расстоянии от крайних осей вкапывают в землю столбы, которые обрезают под одну отметку и к ним заподлицо с обрезом горизонтально пришивают строганые доски (рис. 3.3).
Рис. 3.3 Сплошная обноска.
Створная обноска состоит из отдельно стоящих столбов, каждая пара, которых закрепляет какую-либо ось (створ).
Столбы устанавливают вне зоны земляных работ, параллельно соответствующим осям сооружения, и обрезают под одну отметку (рис. 3.4).
Расстояние между столбами обноски принимают равным расстоянию между осями колонн (обычно 6 м.).
Рис. 3.4 Створная обноска.
Высота обноски должна быть около 0,5—1,2 м, чтобы по ней удобно было производить измерения и устанавливать над ней штатив теодолита. Иногда сплошную обноску поднимают на высоту 2−2,5 м. чтобы она не мешала движению транспорта. Однако это следует допускать только при строительстве зданий, не требующих высокой точности разбивочных работ (жилых домов, складов и т. д. ).
Для разбивки фундаментов с закладными частями, а также зданий из сборного железобетона или с металлоконструкциями высокая обноска не годится, так как она сильно затрудняет разбивочные работы и не обеспечивает необходимую точность этих работ.
Для разбивки в натуре обноски от исходных точек вдоль соответствующих осей откладывают некоторое расстояние с расчетом, чтобы обноска не попадала в зону земляных работ, и по теодолиту в створе между полученными точками забивают через 3 м колья для установки столбов сплошной обноски.
При разбивке створной обноски от исходных осей последовательно откладывают лентой отрезки, равные расстоянию между соответствующими осями, и закрепляют полученные точки кольями для последующей установки в этих местах столбов;
- при этом линейные промеры производят тщательно, и столбы устанавливают точно в намеченных точках, так как в противном случае при измерениях по обноске отдельные оси могут не попадать на срезы столбов и последние придется переставлять.
На местности с большим наклоном разность отметок, крайних точек сооружений значительных размеров может доходить до нескольких метров. В этом случае обноску строят уступами, допуская в пределах каждого уступа высоту, обноски над землёй от 0,5 до 1,2 м. (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Обноска с уступами.
В настоящее время на стройках наиболее часто применяют сплошную обноску. Между тем, эта обноска имеет ряд крупных недостатков. Для построения ее требуется много лесоматериала, в том числе обрезных 30−40 миллиметровых досок; она неудобна для строительных работ, так как сильно затрудняет движение транспорта, и самое главное, что при сплошной обноске трудно обеспечить незыблемость разбитых осей. Обноска легко сбивается автомашинами и другими механизмами и для восстановления правильного положения осей приходится в значительной части повторять разбивку.
Поэтому сплошную обноску следует строить только в том случае, когда без нее трудно обеспечить точную разбивку осей, например в случае детальной разбивки фундаментов с большим количеством закладных частей или разбивке осей установок, состоящих из множества отдельных сооружений, технологически связанных между собой.
Опыт применения створной обноски показал ее большие преимущества. На постройку этого вида обноски расходуется значительно меньше лесоматериалов и совсем не требуется досок. Столбы, стоящие один от другого на расстоянии 6−8 м, не мешают движению транспорта в любом направлении. Кроме того, нарушенная на отдельном столбе ось легко может быть проверена и восстановлена по соседним осям. Вокруг столбов, закрепляющих особо важные оси, для большей их сохранности может быть построена защитная ограда. Исходя из этих данных я буду использовать створную обноску.
Независимо от вида обноски она должна удовлетворять следующим основным требованиям.
1. Стороны обноски должны быть соответственно параллельны продольным и поперечным осям сооружения. Если не соблюдать это условие, то расстояния между соседними осями, отложенные по обноске, будут систематически меньше проектных, как и при измерениях по наклонной плоскости.
При разбивке осей по обноске средняя относительная ошибка линейных измерений не должна быть больше 1:25 000. Чтобы обеспечить такую точность измерений, влияние ошибки за не параллельность стороны обноски осям сооружений как одной из систематических ошибок не должно превышать 1:100 000.
Следовательно, если обноска служит только в качестве горизонтальной плоскости для откладывания по ней проектных расстояний и закрепления осей, то могут быть допущены некоторые отступления от строгого соблюдения первого требования. Например, угловые столбы обноски, на которой 100 м, могут быть разбиты со средней ошибкой ±25 см.
Однако если обноска используется, как закрепленная параллельная ось и от нее откладывают перпендикулярные направления или отмеряют расстояния, то естественно, что она должна быть построена с той же точностью, с какой разбиваются основные оси.
2. Обноска должна быть прямолинейной, чтобы при измерениях по ней мерный прибор с достаточной точностью укладывался в створе. Допустимая ошибка укладывания мерного прибора в створе вычисляется по формуле.
Средняя ошибка уклонения от створа при уложении 10-метровой рулетки или 8-метровой инварной ленты не должна превышать ±2 см. Поэтому столбы обноски необходимо устанавливать по теодолиту.
3. Обноска должна быть горизонтальной, чтобы при откладывании по ней линий поправками за наклон можно было пренебречь.
Отметку для среза столбов под один уровень необходимо выносить нивелиром. Доски сплошной обноски можно устанавливать горизонтально по накладному уровню.
Разбивка основных осей по обноске. Для разбивки по обноске основных осей на основании генплана сооружения и рабочих чертежей фундамента составляют специальный разбивочный чертеж, на котором выписывают все расстояния между осями. При этом тщательно проверяют проектную документацию: суммируют расстояния между отдельными осями и сумму сравнивают с общими размерами сооружения, а также с разностью координат исходных осей, ранее закрепленных на местности.
Затем на построенную обноску выносят исходные оси. Теодолит устанавливают на одной из исходных точек, например I, тщательно центрируют его и наводят зрительную трубу на точку II. При этом положении трубы теодолита на дальней обноске намечают на линии визирования точку 1″ и закрепляют ее гвоздиком. Откладывая при двух положениях круга угол 180°, фиксируют на ближней обноске точку 1′; таким образом, исходная ось 1−1 на обноску вынесена. Аналогично выносят на обноску ось А-А. Аналогично выносят остальные оси.
Линейные измерения по обноске производят инварной 24-метровой лентой или компарированной стальной 20-метровой рулеткой со средней точностью порядка 1:25 000 (предельная ошибка не больше 1:10 000).
Натяжение мерному прибору сообщают динамометром. В процессе измерений вводят поправки за компарирование и температуру, причем, если суммарная величина этих поправок больше 0,5 мм на пролет (на одно уложение мерного прибора), то целесообразно при помощи измерителя и масштабной линейки вводить поправку в каждый пролет. При меньшей величине поправки последняя вводится суммарно, после нескольких уложений прибора.
Следует помнить, что при уменьшенной длине мерного прибора поправку надо вводить со знаком плюс, удлиняя отложенное расстояние; наоборот, при увеличенной длине мерного прибора — со знаком минус.
Расстояния между разбивочными осями в зданиях производственного назначения обычно кратны 1 м, а в сооружениях — 100 мм, так что по ленте с дециметровыми делениями положение осей отмечается с достаточной точностью. Конец натянутой ленты, или рулетки фиксируют на обноске надрезом лезвием ножа, положение осей по натянутой ленте отмечают острым карандашом и подписывают. При этом положение осей и ленты контролируют дополнительными промерами.
При разбивке осей по створной обноске фиксируют лезвием ножа на столбе не конец мерного прибора, а ближайшую к нему ось. С этой осевой меткой и совмещают начало мерного прибора при дальнейших его уложениях. В местах, где обноска имеет уступы, при откладывании расстояний приходится проектировать некоторую точку Н при помощи теодолита с уступа на уступ.
Таким образом, откладывая последовательно мерный прибор и фиксируя разбивочные оси, приходят к конечной оси, вынесенной ранее на обноску в качестве исходной. Вследствие ошибок измерений конечная ось, разбитая по обноске, как правило, не будет совпадать с одноименной осью, вынесенной от исходных точек. Если величина этого несовпадения не превышает 1:5000, то расстояния между исходными осями в норме и следовательно, грубые ошибки отсутствуют, то за окончательную принимают ось, полученную в результате измерений по обноске, так как эти измерения дают большую точность во взаимном положении осей сооружения, что особенно важно для строительно-монтажных работ.
