Геодезические разбивочные работы. Способы подготовки данных для вынесения осей сооружения в натуру

Геодезические разбивочные работы - являются одним из основных видов геодезических работ. Выполняются по рабочим чертежам проекта для закрепления на местности планового и высотного положения характерных точек сооружения.
При выполнении разбивочных работ углы, расстояния и превышения не измеряют (как при съемке) а откладывают на местности, в этом и заключается основная особенность разбивочных работ.
Практически разбивочные работы можно разделить на три этапа:
1) Вынос и закрепление главных и основных осей сооружения
2) Вынос и закрепление осей отдельных строительных элементов сооружения (детальная разбивка)
3) Разбивка осей для технологического оборудования
Для проведения разбивочных работ применяют следущие способы: полярных и прямоугольных координат, линейный, угловой и створной засечек, створно-линейный и т.д. Применение конкретного способа разбивки зависит от многих факторов, таких как: геометрия сооружения, расположение пунктов геодезической сети наличие измерительных средств.
Наиболее распространенный способ разбивки, при наличии на площадке строительных осей - способ прямоугольных координат. При этом способе координаты точек здания определяют от ближайших пунктов строительной сетки по вычесленным приращениям абцисс и ординат. Главные и основные оси служат для последущей детальной разбивки. Детальную разбивку выполняют как правило створно-линейным способом, находя пересечения промежуточных осей с основными.

На выполению работу по разбивке составляют специальный акт, к которому прилагается исполнительная схема разбивки.

Совокупность геодезических работ по переносу про­екта сооружения в натуру называется разбивкой соору­жения. Геодезические разбивочные работы являются со­ставной частью технологического процесса любого строи­тельства; они предшествуют каждой стадии строитель­ных работ, сопутствуют и завершают возведение любого сооружения. Разбивка сооружения выполняется как в плане, так и по высоте.

Для выполнения разбивочных работ необходимы сле­дующие материалы:

1) генеральный план сооружения;

2)строительный генеральный план временных и вспо­могательных сооружений;

3) рабочие чертежи возводимого сооружения в мас­штабах 1: 100—1:500;

4) проект вертикальной планировки строительной площадки в масштабе 1: 1000—1: 2000;

5)планы и профили подземных коммуникаций и со­оружений в масштабах: горизонтальном 1:2000—1:5000, вертикальном 1:200—1:500;

6) план геодезической разбивочной сети с чертежами центров и верхних знаков.

На основе этих документов выполняется геодезичес­кая подготовка проекта, которая включает:

- составление разбивочных чертежей с приведением данных привязки главных и основных осей сооружения к пунктам геодезической разбивочной сети;

- разработка проекта производства геодезических разбивочных работ (ППГР).

Подготовка данных для разбивки сооружения выпол­няется графически, аналитически и графо-аналитическн.

При графической подготовке все необходимые дан­ные, как углы, расстояния, координаты и отметки, опре­деляют по планам и чертежам с помощью чертежных приборов. Точность графической подготовки зависит главным образом от масштаба плана и определяется со­отношением Д=бМ, где б — величина графической точности, обычно принимаемая равной 0,2 мм, М — знаме­натель численного масштаба. Естественно, что графиче­ская подготовка применяется, когда не требуется высокой точности. Однако она дает необходимые данные сравнительно быстро. Наиболее точной является анали­тическая подготовка, когда необходимые для разбивки данные: углы, расстояния и отметки получаются путем аналитических расчетов

Более оперативной является графо-аналитическая подготовка, когда часть необходимых исходных данных берется графически с планов, а другие определяются аналитическими вычислениями.

Геодезические работы при вертикальной планировке.

Преобразование естественного рельефа на территории стройплощад­ки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данно­го сооружения, называется вертикальной планировкой. Проект верти­кальной планировки является составной частью генплана строительства; в его разработке важное место занимают геодезические расчеты.

В зависимости от условий эксплуатации возводимых сооружений различают случаи вертикальной планировки под горизонтальную или наклонную площадку. Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1:1000— 1:500, полученные в результате нивелирования поверхности по квадратам (см. §100).

Вертикальная планировка под горизонтальную площадку. Данный случай вертикальной планировки обычно предусматривает соблюдение нулевого баланса земляных работ, т. е. равенство объемов грунта по выемке и насыпи. Для решения задачи используют фактические отмет­ки вершин квадратов (рис. 135, а).

Условие нулевого баланса земляных работ обеспечивается создани­ем горизонтальной площадки с проектной отметкой

_{н =} +2£Я_7/ +з2я_/7/ +4^Я_{/К (1?6}

где — сумма фактических отметок, входящих в один квадрат (Н_},

^Н5> ^Н16' ^Н2зУ<Вертикальная планировка под наклонную площадку. Проектирова­ние площадок по заданному уклону производят при вертикальной плани­ровке внутриквартальных территорий, при устройстве наклонных пло­щадок под технологическое оборудование и т. п. Исходными данными являются фактические отметки вершин квадратов, проектная отметка опорной точки М (рис. 135, б) и проектные уклоны по взаимно перпенди­кулярным сторонам квадратов i_t и \_Т Расчеты и построения ведутся на рабочем чертеже, на котором нанесена сетка квадратов в масштабе 1:500.

Связь между проектными отметками точек наклонной проектной плоскости и опорной точки М в общем случае устанавливается по фор­муле

^Н_п = ^Н_и ⁺ 'А ⁺ <А> (178)

где S_v S₂ — расстояния по сторонам квадратов от опорной до искомой точки.

Практически сначала вычисляют проектные превышения по сторо­нам квадрата

hj = ijd; h₂ = i₂d,

где d — длина стороны квадрата.

Далее по отметке опорной точки М и рассчитанным превышениям находят проектные отметки вершин квадратов по контуру сетки, а за­тем — вершин квадратов внутри контура. Такая последовательность обеспечивает надежный контроль вычислений.

По значениям проектных и фактических отметок вершин вычисля­ют их рабочие отметки, которые выписывают на чертеже возле соот­ветствующих вершин квадратов (рис. 135, в). Квадраты сетки, имеющие в своих вершинах рабочие отметки одного знака, называются однород­ными, а разных знаков — переходными, или смешанными.

На сторонах переходных квадратов между вершинами, имеющими рабочие отметки с разными знаками, находят положение точек нулевых работ. Расстояния до точек нулевых работ определяют аналитически по формуле (165). Соединив точки нулевых работ, получают линию нулевых работ. С помощью графического интерполирования рабочих отметок по сторонам квадратов строят изолинии рабочих отметок (изорабы) с высотой сечения 0,1 —0,5 м. На чертеже линия нулевых работ, разграни­чивающая насыпи от выемок, выделяется утолщенной линией.

В дальнейшем перед началом земляных работ рабочие отметки со своими знаками выписывают на сторожках в соответствующих верши­нах квадратов. Линия нулевых работ выносится на местности по сто­ронам квадратов и обозначается рядом колышков.

Подсчет объемов земляных работ. Объемы земляных работ подсчи­тывают на основании рабочих отметок вершин квадратов раздельно по выемке и насыпи грунта. В зависимости от характера рельефа местно­сти и требуемой точности подсчет объемов производят способами сред­него арифметического, призм, параллельных сечений и др.

При составлении проекта вертикальной планировки на основе ниве­лирования поверхности по квадратам обычно используют способ призм. При этом объемы насыпи или выемки приравнивают к объемам призмс основанием в виде треугольников, квадратов или трапеций и высотой, равной средней рабочей отметке фигуры.

В однородных квадратах объем четырехгранной призмы определя­ется по формуле

^_hpa6

где s — площадь основания призмы (квадрата).

В смещенных квадратах, которые пересекает линия нулевых работ, части квадратов обычно делят на треугольники и объем каждой трех­гранной призмы находят как

При этом в подсчет средней рабочей отметки в число точек включа­ют и нулевые точки.

Окончательным графическим документом вертикальной планиров­ки является картограмма земляных работ (см. рис. 135, в), на которой указываются фактические, проектные и рабочие отметки вершин, по­ложение линии нулевых работ и значения объемов насыпи или выем­ки грунта по однородным квадратам и отдельным частям переходных квадратов.

После подсчета объемов для отдельных геометрических фигур вы­числяют общие объемы насыпи и выемки и сводят баланс земляных работ, т. е. определяют избыток или недостаток грунта при вертикаль­ной планировке площадки. Для наглядности на плане площади насыпей и выемок раскрашивают разными цветами.

Для размещения инженерного сооружения искусственно изменяют рельеф, приводят его в положение, удобное для строительства и эксплуатации: возводимого объекта. Связанные с этим работы называют вертикальной планировкой, ее стараются выполнять так, чтобы максимально сохранить естественный рельеф и не нарушить сложившуюся геологическую структуру, не вызвав такие явления, как просадка грунта, оползни, заболачивание и т. п. В преобразование рельефа связано с перемещением грунта для создания ыемок, котлованов, насыпей, дамб и др. Возникают также работы по инженерной подготовке территории к строительству: устройство дренажа, подпорных стенок, укрепление откосов и т. п.

Проект вертикальной планировки создают на крупномасштабных топографических планах участка работ. Физическую поверхность земли при этом называют фактической, или «черной» поверхностью. Горизонтали и отметки, изображающие рельеф физической поверхности, также называют фактическими, или «черными». В результате создания проекта получают проектную, или «красную», поверхность. Отметки и горизонтали этой поверхности называют проектными (красными).

Создание проектной поверхности связано с перемещением земляных масс. Величины срезки (выемки) и подсыпки (насыпи) определяют рабочими отметками. Насыпи соответствуют положительные рабочие отметки, а выемке — отрицательные. Совокупность точек, для которых рабочие отметки равны нулю, называют линией нулевых работ, она является границей участков с положительными и отрицательными рабочими отметками. Разность объемов насыпей и выемок называют балансом земляных работ. При проектировании стремятся, чтобы баланс земляных работ был нулевым. Это условие обычно согласуется с условием минимума земляных работ.

Оформляющими (планирующими) поверхностями могут быть плоскости, криволинейные поверхности и их сочетания. При вертикальной планировке, как правило, определяют объем земляных работ, т. е. вычисляют объем грунта в выемках и насыпях. Для более точного определения трудозатрат при вертикальной планировке находят центры тяжести перемещения грунта и расстояния, на которые он должен быть перемещен. Сведения об объемах насыпей и выемок и оптимальных путях перемещения грунта из выемок в насыпи показывают на картограммах земляных работ.