Геодезические разбивочные работы

§ 64. НАЗНАЧЕНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

Разбивочные работы являются одним из основных видов ин­женерно-геодезической деятельности. Выполняют их для опреде­ления на местности планового и высотного положений характер­ных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта.

Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих предметов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет общегеодезичес­кую систему координат, задающую положение характерных точек проектируемого сооружения относительно этой системы.

Разбивочные работы диаметрально противоположны съемоч­ным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети. Точность этих измерений зависит от мас­штаба съемки. При разбивке, наоборот, по координатам, указан­ным в проекте, находят на мест­ности положение точек сооруже­ния с заранее заданной точнос­тью. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ.

Компоновка сооружения определяется его геометрией, кото­рая, в свою очередь, задается осями. Относительно осей сооруже­ния в рабочих чертежах указывают местоположение всех элемен­тов сооружения.

В нормативных документах существует понятие разбивочной оси. На практике различают главные, основные, промежуточные, или детальные, оси.

Главными осями линейных сооружений (дорог, каналов, плотин, мостов и т. п.) служат продольные оси этих сооружений. В промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей принимают оси симметрии зданий (рис. 84).

Основные оси определяют форму и габаритные размеры зданий и сооружений.

Промежуточные, или детальные, оси – это оси отдельных элементов зданий, сооружений.

На строительных чертежах оси проводят штрихпунктирными линиями и обозначают цифрами или буквами в кружках. Для обо­значения продольных осей служат арабские цифры, а для попе­речных осей – прописные буквы русского алфавита, за исключе­нием букв 3, И, О, Х, Ы, Ъ, Ь. Оси обозначают слева направо и снизу вверх.

Указанные в проекте сооружения координаты, углы, рассто­яния и превышения называют проектными.

Высоты плоскостей и отдельных точек проекта задают от ус­ловной поверхности. В зданиях за условную поверхность (нулевую отметку) принимают уровень «чистого пола» первого этажа. Вы­соты относительно нулевой отметки обозначают следующим об­разом: вверх – со знаком «плюс», вниз – со знаком «минус».

для каждого сооружения условная поверхность соответствует оп­ределенной абсолютной отметке, которая указывается в проекте.

Весь процесс разбивки сооружения определяется общим гео­дезическим правилом перехода от общего к частному. Разбивка главных и основных осей определяет положение всего сооруже­ния на местности, т. е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности. Детальная разбивка определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкций сооружения.

Разбивочные работы – это комплексный взаимосвязанный процесс, являющийся неотъемлемой частью строительно-монтаж­ного производства, поэтому организация и технология разбивоч­ных работ целиком зависят от этапов строительства.

В подготовительный период на местности строят плановую и вы­сотную геодезическую разбивочную основу соответствующей точно­сти, определяют координаты и отметки пунктов этой основы.

Затем производится геодезическая подготовка проекта для пе­ренесения его в натуру.

Непосредственную разбивку сооружений выполняют в три этапа. На первом этапе производят основные разбивочные работы. По данным привязки от пунктов геодезической основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей и закрепляют их.

На втором этапе, начиная с возведения фундаментов, прово­дят детальную строительную разбивку сооружений. От закреплен­ных точек главных и основных осей разбивают продольные и по­перечные оси отдельных строительных элементов и частей соору­жения, одновременно определяя уровень проектных высот.

Детальная разбивка производится значительно точнее, чем раз­бивка главных осей, поскольку она определяет взаимное распо­ложение элементов сооружения, а разбивка главных осей – лишь общее положение сооружения и его ориентирование.

Если главные оси могут быть определены на местности со сред­ней квадратической погрешностью 3–5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают со средней квадратической погрешно­стью 2– 3мм и точнее.

Третий этап заключается в разбивке технологических осей обо­рудования. На этом этапе требуется наибольшая точность (в от­дельных случаях – доли миллиметра).

­Разбивочные работы состоят из совокупности геоде­зических операций, называемых элементами геодезиче­ских разбивочных работ. Отдельные виды и этапы раз­бивочных работ являются сочетанием тех или иных элементов. Назад

 

 

§ 65. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ

К элементам разбивочных работ относятся следующие виды натурных измерений. 1.Построение на местности проектного значения горизонтального угла. 2.Вынос в натуру отрезка проектной длины. 3.Построение точки с заданной проектной отметки. 4.Построение на местности линии заданного уклона. 5.Построение на местности плоскости с заданным уклоном.

При построении проектного угла одна точка (вершина угла) и исходное направление обычно бывают заданы. Необходимо на ме­стности отыскать второе направление, которое образовывало бы с исходным проектный угол β (рис. 85). В нашем случае ВА ­ исходное направление, В – вершина проектируемого угла. Работы ведут в следующем по­рядке. Устанавливают теодолит в точку В. Наводят зрительную трубу на точку А и берут отсчет по лимбу. Далее прибавляют к этому отсчету проектный угол β и, открепив али­даду, устанавливают вычисленный отсчет. Теперь визирная ось зритель­ной трубы теодолита указывает вто­рое искомое направление. Это на­правление на соответствующем проекту расстоянии фиксируют на местности в точке С ₁.Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отме­чают на местности вторую точку С ₂. Из положения двух точек бе­рут среднее (точку С), принимая угол АВС за проектный.

Стандартные геодезические приборы, изготовленные серийно, по точности предназначены для выполнения измерений, а не по­строений. В результате точность отложения разбивочных элемен­тов этими приборами оказывается ниже, чем точность измерений с использованием этих приборов. Поэтому, если необходимо по­строить проектный угол с повышенной точностью, поступают следующим образом: построенный в натуре угол измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение β'.

Измерив построенный в натуре угол, вычисляют поправку

 

Δ β = β ' - β,

 

которую необходимо ввести для уточнения построенного угла. Зная проектное расстояние ВС = ℓ, вычисляют линейную поправку СС' = М. Из геометрии построений (см. рис. 85) следует, что

 

,

где β и ρ выражены в секундах; ρ – число секунд в радиане.

Затем откладывают от точки С перпендикулярно линии ВС ве­личину вычисленной поправки Δℓ и фиксируют точку С'. Угол АВС' и будет равен проектному углу с заданной точностью. Для контроля угол АВС' измеряют. Если полученное значение отлича­ется от проектного на допускаемую величину, то работу заканчи­вают. В противном случае требуется дальнейшее уточнение.

Точность построения на местности проектного угла зависит от инструментальных погрешностей, погрешностей собственно из­мерения (визирования и отсчета по лимбу), а также погрешнос­тей из-за влияния внешних условий. Погрешности центрирова­ния, редукции и исходных данных (погрешности в положении пунктов А и В)на точность отложения проектного угла влияния не оказывают, что позволяет учитывать их отдельно. В этом заклю­чается еще одна особенность разбивочных работ. Однако эти по­грешности вызывают смещение на местности направления ВС и выносимой точки С.

Необходимая точность отложения линейной поправки (редук­ции) Δℓ составляет примерно 2мм. Очевидно, что с такой точностью линейную редукцию можно легко отложить при помощи рулетки или линейки с миллиметровыми делениями.

Построение на местности линий заданной длины является наиболее распространенной при разбивочных работах задачей. Подлежащая отложению длина линии задается горизонтальным проложением; в общем случае требуется отложить соответствующее ему расстояние на наклонной топографической поверхности.

Задача решается при помощи ленты или рулетки двумя способами:

а) непосредственное отложение заданной длины на заранее подготовленной горизонтальной поверхности;

б) отложение отрезка заданной длины с последующим перемещением конечной точки отрезка на величину поправки за наклон местности.

При применении обоих способов вводят поправки за компарирование мерного прибора и за разность температур компарирования и измерения (формулы поправок см. § 26).

При применении второго способа в непосредственное измерение на местности вводят поправку за наклон (см. § 26), но собратным знаком.

Поправку за компарирование вводят со знаком плюс, если мерный прибор короче своего номинального значения, и со знаком минус, если он длиннее. Эта поправка определяется с точностью

1:20000, т. е. 1мм на 20м.

Поправку за температуру вводят со знаком плюс, если температура отложения линии ниже температуры компарирования, и наоборот.

Второй способ более общий, имеет большее распространение и точ­ность. Практически на местности откладывают мерный прибор d целое число раз и получают две точки М ₁и М ₂(рис.86), между которыми должна находиться конечная точка С откладываемого расстояния.

 

 

Рис. 86. Разбивка линии заданной длины

 

 

После введения всех поправок в расстояния АМ ₁ и АМ ₂ определяют длины отрезков а и d – а и, откладывая от М ₁ отрезок а,а от М ₂ – отрезок d – a, предварительно определяют положение точки С. В месте расположения точки С закладывают монолит с металлической пластиной размером 150 х 150мм, на которой и фиксируют точку С.

Далее расстояние АС измеряют с установленной точностью и полу­чают длину отложенной линии. Сравнивая ее значение с заданной длиной, находят поправку СС _l, которую откладывают, пользуясь измерителем и масштабной линейкой, на пластине и окончательно фиксируют конечную точку заданного отрезка АС. Этот способ построения отрезка называется способом редукции.

Для расстояния АС ≈200м при центрировании теодолита и визир­ных целей с помощью оптического отвеса ошибка за поперечное смещение в длине отложенной линии будет около ±2,5мм;при АС = 400м она соответственно равна ±5мм.

При применении нитяного отвеса ошибки для тех же расстояний будут соответственно ±3,0 и ±6мм.

Вынос в натуру проектных отметок. Все отметки, указанные в проекте сооружения, даются от уровня «чистого пола» или какого-либо другого условного уровня, по­этому предварительно их необходимо пере вычислить в систему, в которой даны высоты исходных реперов.

Для выноса в натуру точки с проектной отметкой Н _пр устанав­ливают нивелир примерно посередине между репером с извест­ной отметкой Н _ри выносимой точкой (рис. 87). На исходном репере и выносимой точке устанавливают рейки, взяв отсчет а по рейке на исходном репере, определяют горизонт прибора

 

 

Н _ГП = Н _р + а.

 

Для контроля желательно аналогичным образом проверить зна­чение Н _ГП по другому исходному реперу.

Чтобы установить точку на проектную отметку Н _ГП, необходи­мо знать величину отсчета b по рейке на определяемой точке. Можно записать, что

 

b = Н _ГП – Н _пр = Н _р+ а – Н _пр.

Вычислив отсчет b, рейку в точке на проектной поверхности поднимают или опускают до тех пор, пока отсчет по среднему штриху зрительной трубы нивелира не будет равен вычисленному. В этот момент пятка рейки будет соответствовать проектной высо­те. Ее фиксируют в натуре, забивая колышек, ввинчивая болт или проведя черту на строительной конструкции.

 

 

Рис. 87. Схема выноса в натуру проектной отметки

 

Для контроля, нивелируя обычным способом, определяют фак­тическую отметку вынесенной точки и сравнивают ее с проектной. В случае недопустимых расхождений работу выполняют заново.

Если необходимо передать проектные отметки точек, лежащих в одной вертикальной плоскости (на стенах, колоннах и т. п.), то поступают следующим образом. На вертикальной плоскости отме­чают проекцию среднего штриха сетки, т. е. фиксируют горизонт прибора. Затем, отмеряя вверх или вниз от этой линии соответ­ствующее превышение, отмечают проектную отметку точки.

Проектная отметка точки может быть установлена в натуре путем, аналогичным редуцированию. Для этого выносимую точку приближенно устанавливают на проектную высоту. Нивелированием определяют превышение h между приближенно установлен­ной точкой и исходным репером. Полученную величину сравни­вают с проектной h _пр, вычисленной как h _пр = Н _пр – Н _р. С учетом знака разности h _пр – h изменяют высоту точки, добиваясь, чтобы h _пр = h. Этот способ более трудоемкий и применяется, когда про­изводят бетонирование до проектной отметки или поднимают конструкцию путем последовательного подбора подкладок.

Для построения в натуре линий проектных уклонов используются нивелиры, теодолиты, а также лазерные приборы. Сначала конечные точки линии АВ (рис. 88) устанавливают на проектные отметки. Если дана отметка Н _А только точки А и проектный уклон i, то отметку точки В можно вычислить по формуле

 

Н _В = Н _А + d i,

 

где d – проектное расстояние АВ.

 

 

 

Рис. 88. Схема построения линии заданного уклона

с помощью нивелира

 

На точках А и В устанавливают нивелирные рейки. Затем, на­клоняя нивелир двумя подъемными винтами (или элевационным винтом), методом приближений добиваются, чтобы отсчеты по рейкам стали одинаковыми и равными высоте инструмента. В этом случае визирная линия зри­тельной трубы нивелира будет иметь проектный уклон. Далее ус­танавливают визирку (рис. 88) или рейку в створе линии АВ (например, через d= 5м), до­биваясь, чтобы отсчет по ней был равен отсчету на конечные точки. Пятка рейки будет определять точку линии проектного укло­на. Эти точки фиксируют колышками соответствующей высоты.

При использовании теодолита его устанавливают в начальной точке с проектной отметкой и измеряют высоту прибора (рис. 89).

 

 

Рис. 89. Схема выноса в натуру линии проектного уклона

с помощью теодолита

 

 

На вертикальном круге с учетом места нуля устанавливают от­счет в градусной мере, равный проектному уклону. Линия визиро­вания зрительной трубы теодолита будет фиксировать угол на­клона ν, соответствующий проектному уклону. Затем, отметив на рейке или вехе высоту прибора, выполняют те же операции, что и при использовании нивелира.

С меньшей точностью линию проектного уклона (например, точки А, В, С) можно вынести при помощи трех визирок одина­ковой длины (рис. 90).

 

Рис. 90. Схема построения проектного уклона при помощи визирок

 

 

Две визирки задают опорную линию заданного уклона. В эту линию глазомерно вводят третью визирку, основание которой будет фиксировать точку линии проектного уклона.

Для построения на местности проектной плоскости можно вынести в натуру точки А, В, С, D с известнымипроектными отметками (см. рис. 91). Действуя подъемными винтами нивелира, добиваются методом приближе­ний, чтобы отсчеты на всех четырех точках были равны между ­ собой, т. е. чтобы линия визирования была параллельна заданной проектной плоскости. При установке на тот же отсчет рейки в любой точке внутри фигуры ABCD пятка ее будет лежать в проект­ной плоскости.

 

 

 

Рис. 91. Схема построения проектной плоскости

Можно от точки А построить линии АВ и АD с заданными проектными продольным и поперечным уклонами; затем от точки В линию ВС с известным поперечным уклоном. Назад

 

§ 66. ПЕРЕДАЧА ОТМЕТОК НА МОНТАЖНЫЕ ГОРИЗОНТЫ

 

Высотным разбивочным обоснованием на каждом монтажном горизонте служат рабочие реперы, отметки которых получены от исходных реперов высотной разбивочной основы. На монтажный горизонт переносят не менее двух реперов в зависимости от числа секций. Рабочими реперами могут служить закладные детали в кон­струкциях данного этажа или откраски на строительных конст­рукциях.

Отметки на монтажный горизонт могут передаваться методом геометрического нивелирования с применением двух нивелиров и стальной компарированной рулетки. На исходном и монтажном горизонтах устанавливают нивелиры (рис. 92) (можно перено­сить один нивелир). На реперах, между которыми передаются от­метки, устанавливают рейки. Берут отсчеты а и b по рейкам и от­счеты ℓ ₂ и ℓ ₁ по подвешенной рулетке. Разность отсчетов ℓ = ℓ ₂ – ℓ ₁ необходимо исправить поправками за компарирование и темпера­туру. Искомую отметку монтажного горизонта Н _монвычисляют по формуле

 

Н _мон= Н_исх + (а – b)+ ℓ, (66.1)

 

где Н _исх – отметка репера на исходном горизонте.

Точность передачи отметки этим способом будет зависеть в ос­новном от ошибок отсчетов по рейкам и рулетке, компарирования реек и рулетки, учета температуры рулетки.

 

 

 

 

Рис. 92. Схема передачи отметки с исходного

на монтажный горизонт

 

Передача отметки на монтаж­ный горизонт может быть также выполнена путем фиксации от­метки на строительных конструк­циях исходного горизонта и вер­тикального линейного промера по строительным конструкциям до соответствующей откраски на монтажном горизонте.

Для удобства пользования стараются на монтажном горизонте зафиксировать отметку, кратную целым метрам или полуметрам, например: +24,000 или +24,500.

Для передачи отметки на дно котлована используется точно такой же способ как изложен выше. Следует только иметь ввиду, что отметка репера на дне котлована будет меньше чем отметка репера, расположенного на кромке котлована. Поэтому формулу (66.1) можно для этого случая переписать следующим образом:

 

Н _мон = Н _исх – (а – b) – ℓ. Назад

 

 

§ 67. СПОСОБЫ РАЗБИВКИ СООРУЖЕНИЙ

Для выполнения разбивочных работ применяют следующие способы: полярных и прямоугольных координат, угловой, линейной и створной засечек.

Способ угловой засечки применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пунктов.

Различают прямую и обратную угловые засечки.

В способе прямой угловой засечки положение на местности проектной точки С (рис.93) находят отложением на исходных пунктах А и В проектных углов β₁ и β₂. Базисом засечки служит или специально измеренная сторона, или сторона разби­вочной сети. Проектные углы β₁ и β₂ вычисляют как разность ди­рекционных углов сторон. Дирекционные углы находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам опре­деляемой точки и известным координатам исходных пунктов.

На точность разбивки способом прямой угловой засечки ока­зывают влияние погрешности: собственно прямой засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки. Приразбивочных работах центрирование теодолита и визир­ных целей с помощью оптических отвесов, а также фиксация вы­носимой точки могут быть выполнены сравнительно точно. По­этому основными погрешностями, определяющими точность спо­соба прямой угловой засечки, являются погрешности собственно засечки и исходных данных. Суммарная величина этих погрешно­стей может составить значительных величин, что потребует выполнения угловой засечки с повышенной точностью.

Требуемая точность разбивки в этом случае может быть достигнута следу­ющим образом. Отложив с возможной точностью углы β_l И β₂, определяют в натуре положение точки С. Затем на опорных пунк­тах соответствующим числом приемов измеряют точное значение отложенных углов. Для приведенного примера при использовании теодолита 2Т30 надо выполнить не менее четырех приемов. Изме­ряют также угол γ на точке С. Распределив невязку в треугольнике поровну на все три угла, определяют координаты точки С. Срав­нивая их с проектными значениями, находят поправки (редук­ции), по которым в натуре смещают (редуцируют) приближенно вынесен­ную точку С. Такой способ называют способом замкнутого треугольника.

На принципе редуцирования основа­но и применение для разбивки спо­соба обратной угловой засеч­ки. На местности находят приближенно положение О' разбиваемой проектной точки О (рис. 94). В этой точке устанав­ливают теодолит и с требуемой точнос­тью измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с известными коорди­натами. По формулам обратной засечки вычисляют координаты приближенно определенной точки и сравнивают их с проектными значениями. По разности координат вычисляют величины редукций (угловой и линейный элементы) и смещают точку в проектное положение.

Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектными. В случае недопус­тимых расхождений все действия повторяют.

В способе линейной засечки положение выносимой в натуру точки С (см. рис. 93) определяют в пересечении проектных рас­стояний S₁и S₂, отложенных от исходных точек А и В. Этот способ обычно применяют для разбивки осей строительных конструкций в случае, когда проектные расстояния не превышают длины мерного прибора.

Наиболее удобно разбивку производить при помощи двух ру­леток. От точки А по рулетке откладывают расстояние S₁, а от точки В по второй рулетке – S₂. Перемещая обе рулетки при совмещенных нулях с центрами пунктов А и В, на пересечении кон­цов отрезков S₁и S₂ находят положение определяемой точки С.

­Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены сравнительно недалеко от выносимых в натуру точек.

В этом способе положение определяемой точки С (рис. 95) находят на местности путем отложения от направления АВ проект­ного угла β и расстояния S. Проектный угол β находится как раз­ность дирекционных углов α_АВ и α_АС, вычисленных как и расстоя­ние S из решения обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля положение зафиксированной точки С можно про­верить, измерив на пункте В угол β' и сравнив его со значением, полученным как разность дирекционных углов α_ВА и α_ВС'.

Погрешность собственно разбивки полярным способом зави­сит от погрешности построения угла β и погрешности отло­жения проектного расстояния S. Расчет показывает, что для данных условий уменьшение по­грешности в положении выносимой в натуру точки возможно лишь при существенном уменьшении погрешности отложения проект­ного расстояния – хотя бы в два раза.

Если разбиваемая точка находится на значительном расстоянии от исход­ного пункта, то приходится несколь­ко раз откладывать полярным спосо­бом проектные углы и расстояния, прокладывая проектный ход.

Способы створной и створно-линейной засечек широко при­меняют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооруже­ний, а также монтажных осей конструкций и технологического оборудования.

Положение проектной точки С в способе створной за­сечки определяют на пересечении двух створов, задаваемых между исходными точками 1-1' и 2-2' (рис. 96). Створ задают обычно теодолитом, который центрируют над исходным пунктом (напри­мер, 1), а зрительную трубу ориентируют по визирной цели, отцен­трированной на другом исходном пункте (в данном случае 1'). Поло­жение точки С фиксируют в заданном створе.

Средняя квадратическая погрешность створной засечки зави­сит от погрешностей построения первого и второго ство­ров, а также погрешности фиксации опорных точек.

 

 

Рис. 96. Схема разбивки способами:

а – створной засечки; б – створно-линейной засечки

 

 

Створно-линейный способ позволяет определить про­ектное положение выносимой в натуру точки С (см. рис. 96) путем отложения проектного расстояния d по створу АВ.

Способ прямоугольных координат применяют в основном при наличии на площадке или в цехе промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано поло­жение всех главных точек и осей проекта.

Разбивку проектной точки С (рис. 97) производят по вычис­ленным значениям приращений ее координат Δ Х и Δ Y от ближай­шего пункта сетки. Большее приращение (на рисунке Δ Y)откла­дывают по створу пунктов сетки АВ. В полученной точке D уста­навливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полученную точку С. Для контроля положение точки С можно оп­ределить от другого пункта строительной сетки. Схема способа прямоугольных координат, по существу, сочетает в себе схему створно-линейного и полярного способов.

Назад

 

§68. ДЕТАЛЬНАЯ РАЗБИВКА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КРИВЫХ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

 

В ходе строительства автомобильных дорог часто используют наибо­лее простой способ выноса в натуру круговой либо клотоидной кривой от тангенциального хода, касательного к главным точкам трассы. В этом случае каждая элементарная кривая сложной трассы разбивается от своих тангенсов самостоятельно. Для этого случая предусмотрены три способа разбивки:

1. прямоугольных координат;

2. полярных координат;

3. углов и хорд.

В зависимости от величины радиуса кривой при строительстве автомобильных дорог осуществляют детальную разбивку кривых с равным строительным шагом, принимаемым соответственно равным: 1, 2, 5, 10 или 20м.

Способ прямоугольных координат. Если принять для круговой кри­вой тангенс за ось абсцисс, а направление от начала кривой или ее конца по нормали в сторону ее центра – за ось ординат (рис. 98, а), то деталь­ную разбивку кривой со строительным шагом ℓ осуществляют в такой по­следовательности.

 

Центральный угол φ дуги ℓ определяется по формуле

 

. (68.1)

 

Из треугольника 1R1' следует, что

 

Rsin φ;

 

y ₁ = R – Rsin φ = 2R .

Учитывая, что разбивку кривой ведут с равным шагом l_n, окончательно получим

 

φ_п = пφ; (68.2)

 

x_n = Rsin φ_n; (68.3)

 

. (68.4)

 

 

Рис. 98. Схема разбивки круговой кривой способом:

а – прямоугольных координат; б – полярных координат; в – углов и хорд

 

Разбивку ведут с помощью теодолита (или эккера), ленты или рулет­ки. При этом ординаты у _п откладывают по ленте, строят прямой угол с по­мощью теодолита (эккера) и сторожком обозначают соответствующую точку на местности.

Способ полярных координат основан на том свойстве, что угол между осью абсцисс касательной в точке начала кривой и секущей, проведенной из начала координат на искомую точку, равен половине центрального угла, стягиваемого отсеченной дугой (рис. 98, б). Задавшись шагом раз­бивки l_п по формуле (68.1), определяют половину центрального угла φ. Тогда величина угла δ_п для каждой точки составит:

 

.

Выполнив вычисления по формулам (68.2) – (68.4), устанавливают значения длин радиус-векторов для каждой точки кривой:

 

.

 

Разбивку кривой по методу полярных координат удобно осуществ­лять при использовании электронного тахеометра или оптического тео­долита со светодальномерной насадкой, позволяющих измерять расстояния с высокой точностью. Для каждой точки откладывают горизонтальный угол δ_п и по лучу светодальномером расстояние S_n. Полученную точ­ку обозначают на местности сторожком.

Способ углов u хорд. В тех случаях, когда строительная организация не располагает электронными тахеометрами, либо светодальномерными насадками дляразбивки горизонтальных круговых кривых, может быть использован способ углов и хорд.

Задавшись длиной хорды l,определяют угол φ /2 (рис. 98, в)

 

,

откуда

.

Теодолит устанавливают в точке О и ориентируют ноль лимба в на­правлении Х. Откладывая теодолитом угол φ /2 и лентой расстояние l по­лучают точку 1, которую обозначают на местности сторожком. Отклады­вают угол 2(φ /2) и от точки 1расстояние l до пересечения с лучом теодо­лита, и получают точку 2 и т. д.

Детальную разбивку клотоидных кривых при строительстве автомо­бильных дорог осуществляют, как правило, способами прямоугольных или полярных координат. Выбор того или иного способа диктуется мест­ными условиями и наличием у строительной организации того или иного парка геодезических приборов.

Детальную разбивку клотоидных кривых при строительстве автомо­бильных дорог, аналогично круговым, осуществляют с равным строи­тельным шагом, соизмеряя его длину с параметром и длиной клотоиды. Отличие от разбивки круговых кривых заключается только в формулах, по которым вычисляются значения прямоугольных и полярных координат точек кривой. Назад

§ 69. СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ РАЗБИВОЧНЫХ ДАННЫХ

Перед выносом в натуру проекта инженерного сооружения необходимо выполнить специальную геодезическую подготовку, которая предусматривает его аналитический расчет, геодезичес­кую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, раз­работку проекта производства геодезических работ.

Для выноса сооружения в натуру необходимо иметь на местно­сти геодезические пункты с известными координатами. В этой же системе должны быть получены координаты основных точек со­оружения, определяющих его геометрию. Координаты пунктов геодезической разбивочной основы определяют по результатам измерений, проводимых при ее создании координаты точек, при­надлежащих сооружению, определяют графически или вычис­ляют аналитически. При этом используют основные чертежи про­екта: генеральный план, определяющий состав и местоположе­ние сооружения; рабочие чертежи, на которых в крупных мас­штабах показаны планы, разрезы, профили всех частей сооруже­ния с размерами и высотами деталей; план организации рельефа; планы и профили дорог, подземных коммуникаций.

Весь комплекс геодезической подготовки проекта состоит из аналитического расчета элементов проекта. По значениям проект­ных размеров и углов находят в принятой системе проектные ко­ординаты основных точек сооружений, элементов планирования и благоустройства (осей проездов, коммуникаций, дорог и т.п.). Одновременно контролируют правильность нанесения размеров на чертежах.

Различают три способа геодезической подготовки проекта: ана­литический, графо-аналитический и графический.

При аналитическом способе все данные для разбивки находят путем математических вычислений, причем координаты существующих зданий и сооружений определяют непосредствен­но геодезическими измерениями в натуре, а размеры элементов проекта задают, исходя из технологических расчетов. Этот способ применяют в основном при реконструкции и расширении пред­приятий, в стесненных условиях застройки.

Чаще применяют графо-аналитический способ, когда положение исходных точек определяют графически с топографического плана, а остальных точек, жестко связанных с исходны­ми,– аналитически. Например, для определения положения зда­ния на местности по топографическому плану находят координа­ты одного из углов здания и дирекционное направление на дру­гой угол. Далее по проектным размерам вычисляют координаты всех остальных углов здания.

Если проект сооружения не связан с существующими стро­ениями, то иногда применяют графический способ про­ектирования, при котором все планировочные элементы опреде­ляются графически по топографическому плану. Расчет проекта производят по графическим координатам всех его главных точек. Чтобы уменьшить влияние деформации планов, до определения графических координат измеряют действительные размеры квадра­тов координатной сетки. Для крупномасштабных планов они долж­ны быть равны 100мм. При отклонении сторон квадрата на величи­ну, не превышающую 0,2мм, координаты определяют следующим образом. через определяемую точку i проводят прямые, параллель­ные осям координат. Измеряют расстояния о и b соответственно от южной и северной сторон квад