Разбивочные работы

Методические указания по геодезической практике

Для специальности: 270204 «Строительство железных дорог,

путь и путевое хозяйство»

Иркутск

2011 г.

ОДОБРЕНА

Предметный (цикловой) комиссией протокол №5

От 01.03.2011г

Составлена в соответствии

с Государственными требованиями

к минимуму содержания и уровню

подготовки выпускника по специальности «Строительство ж.д.

путь и путевое хозяйство»

Председатель цикловой

комиссии Пылаева Л.Г.

Зам. директора по УР Пронькин Г.С.

Составил: Патрушева К.А.

Рецензенты: Лобанова Н.А. – преподаватель дисциплины

«Геодезия», СГМКСиП

Белоусова Г.И. – старший преподаватель

кафедры «Изыскания, проектирование,

постройки ж.д.,управление недвижимостью».

Иркутского государственного

университета путей сообщения

Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины «Разбивочные работы» и предназначены для выполнения практических работ в период геодезической практики студентов специальности: 270204 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………. 3

1. Построение на местности горизонтального угла заданной величины ……..4

2. Перенесение на местность проектного расстояния ………………………….6

3. Разбивка граней котлована и линии обноски ………………………………..7

4. Определение высоты труднодоступного сооружения с помощью

теодолита ……………………………………………………………………….9

5. Передача отметки на высокие части сооружения ………………………….12

6. Детальная разбивка круговой кривой способом прямоугольных

координат ……………………………………………………………………..14

7. Вынесение в натуру точки с заданной отметкой …………………………..16

8. Разбивка линии по заданному уклону ………………………………………18

9. Подготовительные работы при сооружении земляного полотна …………20

Введение

Выполнение разбивочных работ основывается на знаниях, полученных студентами в процессе изучения дисциплин «Геодезия», «Изыскания и проектирование железных дорог», «Строительство железных дорог». Все геодезические работы должны отвечать основным требованиям существующих производственных инструкций, что приблизит практику к условиям производства.

Практические занятия по производству по производству разбивочных работ рекомендуется проводить на полигоне учебного заведения или на строительном объекте с предварительной подготовкой к этим работам. Учебная группа делится на бригады, в состав которой входит 4-5 чел. Руководство практики осуществляется преподавателем учебного заведения по приказу директора. По итогам практики каждая бригада предоставляет отчёт.

В результате выполнения программы студент должен:

- закрепить навыки работы с геодезическими инструментами и приборами, при геодезических измерениях и построениях.

ЗНАТЬ: последовательность выполнения разбивочных работ, входящих в комплекс инженерных работ при строительстве железных дорог.

УМЕТЬ: организовать и производить разбивочные работы и контрольные измерения в ходе строительно-монтажных работ; составлять исполнительную документацию при выполнении геодезических работ.

1. Построение на местности горизонтального угла

заданной величины

Сущность работы сводится к построению разбивочного угла β при точке М от исходной стороны МК. Это построение выполняют на геодезической практике вначале с обычной, а затем с повышенной точностью.

Построение угла с обычной точностью (равной точности теодолита) заключается в отложении от исходной стороны МК проектной величины угла β при двух положениях вертикального угла (рис.1,а) и осуществляется в следующем порядке:

а) установив теодолит в точке М, совмещают нулевые штрихи верньера и лимба. Вращением лимба наводят трубу на точку К (при положении КП);

б) закрепляют лимб и при открепленной алидаде откладывают на лимбе угол β. Это положение фиксируют на местности шпилькой в точке , расположенной на необходимом расстоянии от точки М;

в) аналогичные действия производят, откладывая на лимбе угол β при положении КЛ; втрое положение фиксируется на местности шпилькой в точке . Расстояние между точками и зависит от величины коллимационной ошибки;

г) окончательное положение точки закрепляется в середине отрезка , т.е. в точке С.

Построение угла с повышенной точностью, превышающей точность отсчета, ведется в следующем порядке (рис.1,б):

а) на местности строится одним полуприемом угол КМ , близкий к заданному;

б) производится тщательное измерение построенного угла четырьмя приемами (каждый прием при КП и КЛ), определяется среднее арифметическое значение величины построенного угла;

в) вычисляется угловая разница (∆β) между полученным результатом ()и проектным значением угла (β):

∆β = ),

а также величина линейного смещения- отрезок

,

где М - расстояние на местности между точками М и .

г) в точке C₁ восстанавливают перпендикуляр и по нему откладывают рулеткой отрезок C₁C0, закрепляя на местности точку C₀. Отрезок C₁C₀ откладывается в сторону внутренней части угла, если β₁ > β. Если же β₁ < β, то отрезок C₁C₀ откладывается в сторону внешней части угла.

Например:

MC₁ = 100 м; β = 48°35’12”; β₁ = 48°35’34”;

∆β = 48°35’34” - 48°35’12” = 0°00’22”;

С₁С₀ = = 0,011м = 11мм.

β

β

β1

2. Перенесение на местность проектного расстояния

В процессе геодезической практики эта работа выполняется при разбивке осей сооружений. Для этого по установленному на местности направлению оси сооружения АБ от точки А откладывают точку Б’. Затем вычисляют поправки за компарирование, за температуру и за приведение отложенного отрезка к горизонту. Составляют сумму этих поправок.

Σ∆D = ∆Dr + ∆Dt + ∆Dh,

Где ∆Dr – поправка за компарирование, вычисляемая по формуле (7);

∆Dt – поправка за температуру, вычисляемая по формуле (8);

∆Dh – поправка за приведение к горизонту, вычисляемая по формуле

∆Dh = -

Здесь h – превышение между концами данного отрезка, определяемое непосредственно на местности из геометрического нивелирования.

На величину суммарной поправки Σ∆D перемещают вдоль оси предварительно отмеченную точку Б’ в ее проектное положение Б.

Например:

D = 30 м; d = 20; q = - 0,005 м; t0 = + 15°C;

t = - 10°C; h = 2 м;

∆Dr = ± q = - 0,005 = - 0,0075 м;

∆Dt = 0,0000125 (t – t0) D = 0,0000125 · (- 10°- 15°) · 30 = - 0,0094 м;

∆Dh = - = - = - 0,0666 м;

Σ∆D = ∆Dr + ∆Dt + ∆Dh = - 0,084 м

Следовательно, фактически длина отложенного отрезка

АБ’ = 30,000 – 0,084 = 29,916 м.

Вывод. Предварительно отмеченную точку Б’ перемещают в направлении от точки А на величину 0,084 м.

3. Разбивка граней котлована и линии обноски

Расчет положения граней котлована и линии обноски ведется от основных осей здания, закрепленных в натуре кольями. Внутренняя грань котлована должна отстоять от основной оси на 0,8м.

Внешняя грань котлована должна отстоять от внутренней на величину

d=i*h,

где d - заложение откосов;

i - уклон;

h - глубина котлована.

Линия обноски должна отстоять от внешней грани котлована на величину 3-5м.

Таким образом, линии обноски должны отстоять от основных осей на расстояние

c= a+d+b,

где a- расстояние от основной оси до внутренней грани котлован;

d- расстояние, равно заложению откосов;

b- расстояние от внешней грани котлована до линии обноски.

Например:

с = 0,8+2,7+4,0= 7,5м.

Здесь принято: a = 0,8; b =4,0; i =1:1,5; h =1,8; d =1,5*1,8=2,7.

Вдоль основных осей, на их продолжении откладывают расчетное расстояние с, закрепляя на местности линии обноски, параллельные основным осям. На готовую обноску основные оси переносят с помощью теодолита при двух положениях вертикального круга (КП и КЛ) и фиксируют среднее положение забивкой гвоздя на обноске.

Между гвоздями, забитыми на противоположных линиях обноски, натягивают тонкую мягкую проволоку, обозначающую положение физической оси здания.

Пересечение проволок перпендикулярных направлений будут указывать на точки пересечения осей при ведении строительных работ.

При детальной разбивки здания положение дополнительных (промежуточных) осей определяют путем отложения соответствующих расстояний по обноске от отмеченных на ней основных осей.

4. Определение высоты труднодоступного сооружения с помощью теодолита

Теодолит устанавливают на расстояние, примерно равном двойной высоте сооружения. Визируют при круге право последовательно на верхнюю точку и на основание сооружения. После каждого визирования приводят пузырёк уровня вертикального круга на середину и берут отчет по вертикальному кругу.

Затем переводят трубу через зенит, вновь визируют на верхнюю точку и на основание сооружения и берут отчеты по вертикальному кругу при круге лево.

Рис. 3 Схема определения высоты труднодоступной точки с помощью теодолита

Ведомость измерения углов и вычисление превышений

Назначение точки стояния	Назначение точки наблюде-ния	Отчет по вертикальному кругу	Место нуля МО=	Угол наклона	Длина линии d	Превышение h=d*tgα
I	II
	˚	΄	˚	΄	˝
Ст.1	А	КП						-0°01’00”	-1°13’	63,93	-1,35
-1
КЛ
В	КП						-0°01’00”	-8°37’	63,88	-0,68
-8
КЛ
Ст.2	А	КП						-0°01’00”	-2°36’	48,4	-2,2
-2
КЛ
В	КП						-0°01’00”	12°22’	48,4	10,6
-12
КЛ

Контроль: ∆h = H1 – H2 = 8,33 – 8,41 = 0,08м

Измеряют и вычисляют горизонтальное расстояние от теодолита до сооружения с помощью ленты или рулетки.

По формуле , вычисляют угол наклона , составленной линией визирования на верхнюю точку сооружения и линией горизонта, и угол , составленной линией визирования на основании сооружения и линией горизонта.

Определяются соответствующие превышения по формулам:

Где d-горизонтальное расстояние от теодолита до проекции верхней точки сооружения.

Вычисления проводятся с помощью пятизначных таблиц логарифмов. Превышению придается знак плюс или минус в зависимости от знака угла.

Высота сооружения определяется как алгебраическая разность превышений по формуле:

H =

Для контроля высота H определяется еще с одной станции. Разница между высотами, определенными с одной и другой станции, не должна превышать 4см.

5. Передача отметки на высокие части сооружения

На площадки имеется точка А/I (репер) с известной отметкой. Требуется передать отметку от этой точки на высоту (в точку K). Для этого на высоте, сообразуясь с местными условиями и подручными средствами, подвешивается рулетка с грузом 3-5кг, с возрастанием делений с низ вверх. На нижнюю (А/I) и верхнюю (K) точки ставят рейки.

Рис. 4 Схема передачи отметки на высоту

При первой установке нивелира берут отсчет по рейке, установленной в исходной точке (А/I) и по релетке.

При второй установке нивелира берут отсчет по рулетки и по рейки, установленной в точке K.

Отметки точки, расположенной на высоте определяется по формуле.

,

Где H₀ отметка исходной точки, расположенной внизу;

b₁ – отсчет по рейке, установленной в низу;

c₁ – отсчет по рулетке при первой установке нивелира;

c₂ – отсчет по рулетке при второй установке нивелира;

b₂ – отсчет по рейке, установленной наверху.

Контроль передачи отметки на высоту осуществляется повторным нивелированием после изменения высоты подвеса рулетки (или путем изменения горизонтов инструмента).

Расхождение превышений, полученных в результате такой двойной передаче, не должно быть больше чем на 3-5мм.

Исходная отметка H₀ = 130,170

Отсчёт от ст. I по рейке на (.) А/I b₁ = 1215

Отсчёт от ст. I по рулетке c₁ = 1449

Отсчёт от ст. II по рулетке c₂ =5506

Отсчёт от ст. I по рейке на (.) K b₂ = 1352

Отметка на высоте = 130,170 + 1215 + 5506 – 1449 – 1352 = 134,090

Контроль (при измерении ГИ)

b₁ = 1072; c₁ = 1307; c₂ = 5374; b₂ = 1221;

= 134,088; f_h = 134,90 – 134,088 = 2 мм.; f_{h доп}= ± 3мм; 2мм < 3 мм.

6. ДЕТАЛЬНАЯ РАЗБИВКА КРУГОВОЙ КРИВОЙ СПОСОБОМ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ

Исходные данные для разбивки: угол поворота- α,радиус кривой- Р,

тангенс круговой кривой- Т,

длина круговой кривой- К,

биссектриса- Б,

домер-Д а так же

пикетажные значения точек:

вершина угла- ВУ,

начало круговой кривой- НКК,

конец круговой кривой- К КК, берутся из «Пикетажной книжки».

Пользуясь «Таблицами для детальной разбивки кривых», составляют табличку для данного Р, выписывая значения кривых k, кривых без абсцисс к-x и ординат У через 5 м, начиная от k =5 до k, близко по значению к T.

Примечание. Не следует путать длину всей кривой (K) и отрезки, кратные 5 м (k).

На местности от начала кривой по тангенсу забивают колья через 5 м, получая отрезки k₁ =5 м, k₂ = 10 м, k₃ = 15 м и т.д. От кольев назад откладывают соответствующие величины k – x, пользуясь табличкой. В полученных точках восстанавливают перпендикуляры, откладывая на них величину y.

Рис. 5 Вынос точки на кривую

Например, при Р =150 м;

Другую половину кривой разбивают аналогично от ее конца, используя эти же данные.

Рис. 6 Детальная разбивка кривой

Координаты

Если по расчету пикеты расположены на кривой, то их вынесение с тангенсов на кривую ведется способом прямоугольных координат, где за k принимают разницу между пикетом и началом кривой (в м), а величины k – x и y берут по таблицам (при данном радиусе).

7. ВЫНЕСЕНИЕ В НАТУРУ ТОЧКИ С ЗАДАННОЙ ОТМЕТКОЙ

На местности имеется репер, отметка которого выписывается из «Журнала нивелирования реперов строительной площадки».

Требуется вынести от него в натуру на столбы обноски заданную проектную отметку чистого поля 1-го этажа.^*

Нивелир устанавливается между репером и точкой, на которую выносится заданная проектная отметка (рис. 42). По рейке, установленной на репере, берут отсчет и определяют горизонт инструмента по формуле

ГИ = H_Rp + a

где ГИ – горизонт инструмента;

H_Rp – отметка репера;

a – отсчет по рейке, поставленной на репере.

Для того чтобы точка была отмечена на заданном проектном горизонте, необходимо, что бы отсчет b по рейке, поставленной на эту проектную точку (высота проектной рейки) был равен

b = ГИ – H_пр,

где ГИ – горизонт инструмента;

H_пр – заданна проектная отметка;

Перемещая рейку вертикально вверх и вниз вдоль кола или столба, на котором отмечают проектный горизонт, устанавливают ее на отсчет b. Положение пятки рейки при этом фиксируется горизонтальной чертой на грани кола. Высота этой черты соответствует заданному проектному горизонту.

Рис. 7 Схема выноса в натуру проектной отметки

Контроль (при изменении ГИ)

b₁ = 2476; a₁ = 1084

ГИ₁ = H₀ + b₁ = 130,170 + 2476 = 132,646

H_RpV = ГИ₁ – a₁ = 132,646 – 1084 = 131,562

Для контроля изменяют высоту инструмента, берут отсчеты по рейкам, установленным на вынесенной проектной точке и на репере при новом горизонте инструмента, и определяют отметку репера:

ГИ₁ = H_пр + b₁;

H_Rp = ГИ₁ – a₁,

где ГИ₁ – горизонт инструмента при второй установке нивелира;

b₁ – отсчет по рейке, установленной на проектной точке при втором горизонте инструмента;

a₁ – отсчет по рейке, установленной на репере, при втором горизонте инструмента.

При сравнении полученная отметка репера не должна отличаться от фактической отметки на величину более 3 – 5 мм.

8. РАЗБИВКА ЛИНИИ ПО ЗАДАННОМУ УКЛОНУ

По продольному профилю подбирают участок трассы длиной 50 м, проходящей в невысокой насыпи. Точку в начале участка выносят на местность по заданной проектной отметке, забивая в ней кол так, чтобы верх кола соответствовал проектной отметке.

Проектная отметка конечной точке H_k определяется по формуле:

H_k = H₀ +iD,

Где H₀ проектная отметка исходной точке;

i- Уклон данного участка;

D- расстояние между точками.

Рис. 8 Схема разбивки линии заданного уклона визирками

1- постоянная визирка; 2- ходовая визирка; 3- луч визирования.

Точку с отметкой H_k выносят в натуру по тому же методу. Далее устанавливают две постоянные визирки в исходной и конечной точках. Ходовую визирку перемещают по промежуточным точкам через 5м. При этом верх планок трёх визирок должен находиться на одном луче визирования.

Рабочие отметки (h_1, h_2, h₃ и т.д.) определяют по высоте забитого кола над поверхностью земли.

Рассчитывают контрольную разницу в отсчётах на соседних точках Δh по формуле:

Δh = id,

где i – уклон;

d – расстояние между соседними точками (принимают равным 5м.)

Геометрическим нивелированием проверяют согласованность разницы отсчётов по рейкам на соседних точках с вычисленной по уклону контрольной разницей.

9. Подготовительные работы

при сооружении земляного полотна