ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ ПЕРЕНЕСЕНИЯ ПРОЕКТОВ СООРУЖЕНИЯ В НАТУРУ

Перенесение проектов сооружении на местность осуществляется при помощи разбивки сооружений в полевых условиях.

Разбивка — это процесс обозначения и фиксации тем или иным способом положения переносимых на местность точек и осей запроектированных сооружений.

Разбивка может быть выполнена различными способами:

1. прямоугольных координат,
   

   

2. полярным способом,
   

   

3. способом угловых засечек,
   

   

4. линейных засечек,
   

   

5. способом створов и др.
   

   

В лабораторной работе рассмотрена подготовка данных. Для разбивки точек полярным способом, способом угловых засечек и способом перпендикуляров.

Исходные материалы и основа подготовки данных для перенесения проектов сооружений на местность — разбивочная сеть (разбивочная основа) с координатами ее пунктов, генеральные планы (инженерно-топографические планы с запроектированными на них сооружениями), а также необходимая точность геодезических измерений, наличие приборов и возможность выбора способов измерения

Обычно разбивочная сеть создастся в виде типовых фигур триангуляции, систем полигонометрических ходов, строительной сетки и т.п. В частном случае разбивочной сетью может служить теодолитный ход.

В подготовку геодезических данных входит выбор способа и методика подготовки данных (разбивочных элементов).

Разбивочные элементы — это элементы геодезических измерений, которые позволяют выполнить разбивку сооружений

Разбивочные элементы — углы (горизонтальные углы и (или) углы наклона), расстояния, отметки и (или) превышения.

Существуют три способа подготовки данных для перенесения проектов зданий и сооружений на местность: графический, аналитический и комбинированный (графоаналитический).

Графический способ наиболее прост. Все необходимые разбивочные элементы определяются с генерального плана (далее — плана) с помощью измерителя, поперечного масштаба, выгравированного на металлической масштабной линейке и транспортира. Точность этого способа зависит от точности генерального плана.

Под точностью плана понимается, во-первых, средняя квадратическая ошибка определения длин линий и координат точек на плане. Средняя квадратическая ошибка равна 0,1хМ (мм), где М — знаменатель масштаба плана. Во-вторых, точность плана зависит и от точности определения направления линии на плане. Это показывает средняя квадратическая ошибка определения угла, румба, дирекционного угла. Она зависит от качества нанесения делений на транспортире и обычно равна 15+30'.

Аналитический способ наиболее точный. Необходимо из аналитических зависимостей в расположении объектов вычислить координаты всех переносимых на местность точек сооружений. Затем следует вычислить разбивочные элементы (в лабораторной работе разбивочные элементы — горизонтальные углы и расстояния (длины) проектных линий).

Сущность комбинированного способа состоит в том, что некоторые элементы (координаты, длины линий, дирекционные углы) измеряют на генеральном плане, а остальные данные — вычисляют.

В лабораторной работе подготовка данных для разбивки сооружений выполняется аналитическим способом.

Геодезическая подготовка данных для перенесения проекта сооружения на местность

При помощи измерителя и поперечного масштаба на ИТП строительной площадки (ИТП 1:2000) наносят угловые Точки А В, Е, F двух запроектированных зданий І и II относительно существующего здания школы в соответствии с размерами зданий и расстояниями между ними, указанными на рис. 7.1. Точки А, В, Е и F обозначают основные оси зданий

Геодезическая разбивочная сеть — пункты 1-6 теодолитного хода. Как уже указывалось выше, на строительной площадке разбивочная сеть может создаваться и другими методами.

Рис. 7.1. Нанесение запроектированных зданий на ИТП

В примере используются данные геодезической привязки:
горизонтальные углы β₁ = 59°06,8', β₂ = 17°00,0'
длины линий d₅₋ₙ = 141,75 м и d₅₋ₘ= 53,90 м, а также измеренная на местности длина линии
MN = 108,00 м.

Видео:https://rutube.ru/video/f0cd7b07bd2264d0f27a0590a995f8c2/

Из ведомости вычисления координат (ИДЗ № 1) выбирают дирекционные углы сторон теодолитного хода: сторон 1-2, 4-5 и 6-1 и координаты точек 1, 5 и 6. Эти данные записываются в табл. 7.1

В примере имеем выписанные исходные данные из ведомости вычисления координат. В табл. 7.1 выписываются значения дирекционных углов линий и координаты точек теодолитного хода, необходимых для разбивки.

Таблица 7.1

Видео:https://rutube.ru/video/cc1a9723a55c49a0a255c1024b7d1dbc/

По данным привязки и дирекционному углу стороны 4-5 теодолитного хода вычисляют дирекционные углы направлений 5-N и 5-М по формулам:

Примечание. При всех вычислениях дирекционных углов, как по приведённым выше формулам, так и в последующих, в случае получения отрицательного значения дирекционного угла к нему прибавляется 360°, а при получении дирекционного угла более 360° из него вычитается 360° исходные данные табл. 7.1 Используя данные привязки вычисляют дирекционные углы:

Для контроля правильности вычисления дирекционных углов их сравнивают с теми же дирекционными углами, но измеренными транспортиром на плане. Расхождение не должно превышать 1°. В нашем примере с помощью транспортира получено

что свидетельствует об отсутствии грубых ошибок вычислениях.

Вычисления координат точек N и М выполняют по формулам прямой геодезической задачи.

Прямая геодезическая задача.

Суть прямой геодезической задачи: по известным координатам одной точки, дирекционному углу линии и длине этой линии до второй точки вычисляют координаты второй точки Вычисления выполняются по следующим формулам:

где d — длина линии 5-N (при вычислении координат точки N) или, соответственно, длина линии 5-М (при вычислении координат точки М); r — румбы тех же линий; X₁ и Y₁ — координаты точек начала линий 5—N и 5-М, т.е. координаты точки 5; X₂ и Y₂— координаты конечных точек этих же линий, т.е. координаты точек N или М.

При вычислении приращений координат ΔХ и ΔУ необходимо обратить внимание на определение знаков приращений координат по названиям румбов r₅₋ₙ и r₅₋ₘ (табл.).

Таблица.
Знаки приращений по четвертям и связь дирекционных углов и румбов

Вычисления координат точек N и M показано в табл. 7.2

Таблица 7.2. Вычисление координат точек N и M

Для контроля сравнивают вычисленные и снятые графически с ИТП координаты точек N и М. Расхождение указанных координат не должно превышать двойной точности ИТП, т.е. 0,4м.

Далее вычисляют дирекционный угол и длину линии MN, решая обратную геодезическую задачу.

Видео:https://rutube.ru/video/d5a6f2320911654f938ef875d63e901a/

Обратная геодезическая задача.

Суть обратной геодезической задачи: по известным координатам двух точек вычисляют дирекционный угол и длину линии между этими точками.

Вычисления выполняются по формулам:

По знакам приращений координат определяют название румба и рассчитывают дирекционный угол линии MN с учетом табл. 7.2. Вычисления Длины линии МN располагают в табл. 7.3. Значение тангенса записывают с пятью знаками после запятой.

Таблица 7.3 Вычисление длины линии MN

?????

Вычисленная длина линий МN должна быть равна 108.00 м (рис. 7.1). Отклонение от этой величины, измеренной на местности (см. лабораторную работу № 2), не должно превышать из-за ошибки вычислений 0,02 м. Этот контроль гарантирует правильность выписывания исходных данных в табл. 7.1, вычисления координат точек М, N в табл. 7.2 и дирекционного угла α в табл. 7.3. Последующие вычисления без соблюдения этого контроля выполнять нельзя!

Видео:https://rutube.ru/video/9085f2bbe60de703206a3ec7587ed75e/

Координаты точек сооружения В, Е и F. Сначала необходимо вычислить дирекционные углы направлений ВЕ и ЕF (дирекционный угол направления NВ равен дирекционному углу направления MN).

Дирекционные углы ВЕ и ЕЕ определяются по формулам:

Для числового примера дирекционные углы имеют значения:

Для вычисления координат В, Е, F выписывают полученные дирекционные углы и заданные длины линий (см. рис. 7.1) в табл. 7.4. Решая прямую геодезическую задачу, находят координаты точек В, Е и F.

Исходные координаты в колонке N-В (см. табл. 7.4)- координаты точки N(X₁; Y₁). в колонке В-Е — координаты точки В(X₁; Y₁), в колонке Е-F — координаты точки Е(X₁; Y₁). Искомые координаты обозначены в табл. 7.4 символами X₂, Y₂ (в колонке N-В - эго координаты точки В, в колонке В-Е — координаты, точки E, колонке E- F координаты точки F). Определив колонке N искомые координаты точки B (X₂; Y₂) переносят их в исходные координаты (X₁; Y₁) следующей колонки, поступая далее аналогично и с другими координатами точек до вычисления координат точки F. Рассмотрим это на числовом примере (см. табл. 7.4).

Таблица 7.4 Определение координат запроектированных точек

Расхождение вычисленных координат точки F с координатами, определенными графически с ИТІ, не превышают 0.4м (см. табл. 7.4), что свидетельствует об отсутствии грубых ошибок в вычислениях.

Видео:https://rutube.ru/video/a79c85bd1efa49d0958973614cff9712/

Для перенесения точки F на местность. способом полярных координат необходимо вычислить следующие разбивочные элементы: длину линии d и горизонтальный угол β (рис. 7.2)

Рис. 7.2. Разбивочных чертеж для разбивки точки F

Вычисления выполняют по формулам обратной геодезической задачи (табл. 7.5). Координаты точки 1 (X₁; Y₁) теодолитного хода выписывают из таблицы исходных координат (см. табл. 7.1), а координаты точки F (X₂; Y₂)- из табл. 7.4. Дальнейшие вычисления в табл. 7.5 аналогичны выполненным в табл. 7.3. Для контроля правильности вычисления дирекционного угла линии 1-F его сравнивают с измеренным на ИТП (для выявления только грубых ошибок). Расхождение не должно превышать 1°

Таблица 7.5 Подготовка данных для разбивки точки F

Видео:https://rutube.ru/video/741653f969b4bf0d1d222fc03c842691/

Сравниваются между собой три значения длины β и d, полученные в табл. 7.4 по приводимым в этой же таблице трем формулам (расхождения должны быть не более 0,02 м). Выполняют графический контроль вычисленной длины d, сравнивая ее с графически измеренным на ИТП. Расхождение вычисленной длины d и определенной графически не должно превышать 0,4 м.

Разбивочный угол β определяют как разность дирекционных углов направлений по формуле

В примере этот угол имеет значение:

Полученные разбивочные элементы d выписывают на разбивочный чертеж (рис. 7.3).

Разбивочный чертеже —это схема (т.е. рисунок, сделанный без соблюдения масштаба), на которой показаны пункты разбивочной основы, разбиваемые точки и разбивочные элементы.

В данном примере, как уже было указано выше, разбивочные элементы — это β = 39°24,9' и d = 81,14 м. Они наносятся на разбивочный чертеж, на котором показываются конкретные значения β = 39°24,9' и d = 81,14 м (см. рис. 7.2).

Для перенесения на местность точки Е способом угловых засечек необходимо вычислить, решая обратную геодезическую задачу, дирекционные углы направлений 1—Е и 6-Е. Разбивочные углы β₁ и β₂ (рис. 7.4) определяют как разности дирекционных углов соответствующих направлений: α₁₋ ₆ и α₁₋ₑ; α₆₋ₑ и α₆₋₁.

Вычисления выполняются в табл. 7.6.

Таблица 7.6.

Видео:https://rutube.ru/video/391743dccd5e11fb61aed375518b3b92/

Контроль осуществляется сравнением вычисленных и измеренных на ИТП дирекционных углов направлений 1-Е и 6-Е.

После этого определяют разбивочные элементы β₁ и β₂:

Полученные значения β₁ и β₂: проверяют графически (расхождение не должно превышать 1°) и после контроля выписывают на разбивочный чертеж (см. рис. 7.4).

Рис. 7.4. Способ угловых засечек

Разбивка точки В выполняется вариантом способа створов отложением линии 30,00 м по створу линии MN.

Точка А разбивается способом перпендикуляров путем построения в точке В прямого угла и отложения длины здания І ВА =28,00 м.

Разбивка остальных углов зданий І и ІІ производится способом перпендикуляров при помощи построения прямых углов в уже разбитых точках зданий и отложением соответствующих длин их сторон.