Раздел 3. Понятие о геодезических съемках

Тема 3.1.Общие сведения.

Тема 3.2.Назначение, виды теодолитных ходов. Состав полевых камеральных работ при проложении теодолитных ходов.

1. Совокупность закрепляемых на местности или зданиях точек, положение которых определено в единой системе координат, называют геодезическими сетями. Геодезические сети подразделяют на плановые и высотные: первые служат для определения координат X и Y геодезических центров, вторые – для определения их высот H. Геодезические сети подразделяют на четыре вида: государственные, сгущения, съемочные и специальные. Государственные геодезические сети служат исходными для построения всех других видов сетей. Государственные плановые геодезические сети разделяют на четыре класса. Сеть 1-го класса имеет наивысшую точность и охватывает всю территорию страны как единое целое. Сеть каждого последующего класса строится на основе сетей высших классов. Сети сгущения строят для дальнейшего увеличения плотности государственных сетей. Плановые сети сгущения подразделяют на 1-й и 2-й разряды. Съемочные сети – это тоже сети сгущения, но с еще большей плотностью. Специальныегеодезические сети создают для геодезического обеспечения строительства сооружений. Разбивочная сеть строительной площадки создается для выноса в натуру или главных разбивочных осей здания, а также при необходимости построения внешней разбивочной сети здания, производства исполнительных съемок. Внешнюю разбивочную сеть здания создают для перенесения в натуру и закрепления проектных параметров здания производства детальных разбивочных работ и исполнительных съемок. Плановую разбивочную сеть строительной площадки создают в виде красных или других линий регулирования застройки или строительной сетки с размерами сторон 50, 100, 200 м и других геодезических сетей. Внешнюю разбивочную сеть здания создают в виде геодезической сети, пункты которой закрепляют на местности основные разбивочные оси, а также углы здания, образованные пересечением основных разбивочных осей.

2. Точки геодезических сетей закрепляют на местности знаками. По местоположению знаки бывают грунтовые и стенные, заложенные в стены зданий и сооружений; металлические, железобетонные, деревянные, в виде откраски и т.д.; по назначению – постоянные, к которым относятся все знаки государственных геодезических сетей, и временные, устанавливаемые на период изысканий, строительства, реконструкции, наблюдений и т.д. Постоянные знаки закрепляют подземными знаками – центрами. Конструкции центров обеспечивают их сохранность и неизменность положения в течение длительного периода времени. Точки съемочных, а иногда и разбивочных сетей закрепляют временными знаками – деревянными или бетонными столбами, металлическими штырями, отрезками рельсов и т.д. В верхней части такого знака крестом, точкой или риской отмечают местоположение центра или точки с высотной отметкой.

3. При построении съемочного обоснования одновременно определяют положение точек в плане и по высоте. Плановое положение точек съемочного обоснования определяют проложением теодолитных и тахеометрических ходов, построением аналитических сетей из треугольников и различного рода засечками. Самый распространенный вид съемочного планового обоснования – теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных пункта, или системы ходов, опирающихся не менее чем на два исходных пункта. В системе ходов, в местах их пересечений, образуются узловые точки, в которых могут сходиться несколько ходов. Длины теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и условий снимаемой местности.

4. Результаты полевых измерений, отраженные в абрисе, используют для составления топографического плана, нанося их на планшет. Планшет представляет собой тонкий лист фанеры или алюминия, оклеенный сверху чертежной бумагой. На планшете предварительно разбивают координатную сетку квадратов со стороной 10 см и общим размером 50:50 см. По координатам на планшет наносят пункты геодезического и съемочного обоснования. Правильность накладки пунктов контролируют по расстояниям между ними. Расхождения не должны превышать 0,2 мм на плане. У каждого пункта пишут его номер или название, а также наносят отметку с округлением до сантиметров.

5. По окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба теодолита, для чего снова визируют на предыдущую точку хода. Если повторный отсчет отличается от начального более чем на 5’, съемку на данной станции переделывают. Для контроля на каждой станции определяют несколько пикетов, расположенных в полосе съемки со смежных станций.

6. В простейшем случае составление плана по результатам тахеометрической съемки начинают с построения координатной сетки и нанесения по координатам точек теодолитного хода. Вслед за этим наносят на план пикетные точки циркулем-измерителем, масштабной линейкой и транспортиром. Данные для нанесения берут из журнала тахеометрической съемкой. Направление на пикеты со станции строят по транспортиру. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью в соответствии с условными знаками. Над северной рамкой делают заглавную надпись, под южной рамкой подписывают числовой масштаб, высоту сечения рельефа, вычерчивают линейный масштаб и график заложений.

7. Горизонтальную съемку выполняют в масштабах 1:2000, 1:1000 и 1:500. Съемке подлежат фасады зданий и ситуация проездов, а также внутриквартальная застройка и ситуация. Съемку производят с линий и точек теодолитных ходов съемочного обоснования. Результаты съемки отображают на схематическом чертеже – абрисе, на котором дается зарисовка всех контуров и предметов местности.

Раздел 4. Геодезические работы при вертикальной планировке участка.

Тема 4.1.Подготовка топографической основы для разработки проекта вертикальной планировки участка методом нивелирования поверхности по квадратам.

Тема 4.2.Геодезические расчеты при вертикальной планировке участка.

1. Одной из основных частей генерального плана является проект вертикальной планировки. Естественный рельеф обычно не оказывается пригодным для непосредственного расположения на нем проектируемых сооружений и его преобразуют, выполняя земляные работы по специальному проекту вертикальной планировки.

Наилучшей основой для разработки проекта вертикальной планировки является топографический план, полученный в результате нивелирования поверхности. Нивелирование поверхности применяют для съемки слабо выраженного рельефа местности. Сущность нивелирной съемки состоит в построении на местности сети точек, определении их планового положения и производстве геометрического нивелирования для определения этих точек.

2. В разработке проекта вертикальной планировки большое место заниают геодезические расчеты, а одним из важнейших элементов проекта является проектирование горизонтальных площадок на заранее обусловленном уровне и площадок, наклоненных к горизонту по заданному уклону.

3. Горизонтальные площадки обычно проектируют при соблюдении условия нулевого баланса земляных работ, когда объемы насыпи и выемки примерно равны. По данным нивелирования поверхности находят среднюю отметку планируемого участка. При это предполагается, что каждая квадратная призма ограничена вертикальными плоскостями, плоским основанием и наклонной верхней плоскостью (поверхностью участка). Высоту призмы принимают равной среднему арифметическому из отметок угловых точек ее поверхности. Тогда объем призмы будет

V = (h₁ + h₂ + h₃ + h₄),

где Р – площадь основания призмы,

H – отметки угловых точек.

Среднюю отметку планировки участка с известными черными отметками вершин квадратов вычисляют следующим образом. Отметки вершин а_1, а₂, …а₂₄ квадратов, расположенных внутри контура участка. При вычислении будут повторяться четыре раза, и их сумма будет равна 4Σа_i.

Далее суммируют отметки вершин квадратов (b₁…, b₂₀), расположенных по контуру участка. За исключением отметок вершин углов участка, и полученную сумму Σb_i умножают на 2, так как эти отметки входят в два смежных квадрата. Наконец, суммируют отметки угловых точек участка (с₁, …, с₄) и получают Σс_i. Средняя отметка планировки участка Н_о определится по формуле

Н_о = ,

где n – число всех квадратов.

4. Рабочие отметки всех вершин квадратов получаются как разность черных отметок и отметки Н_о планировки. Зная черные отметки вершин квадратов нивелирной сетки, отметку Н_о начальной точки проектной плоскости и заданные уклоны i₁ и i₂ проектируемой поверхности по двум взаимно перпендикулярным направлениям, вычисляют проектные отметки вершин квадратов нивелирной сетки, а затем рабочие отметки в указанной ранее последовательности.

Связь между проектной отметкой Н₁ начальной точки и любой произвольной на проектной плоскости точкой с отметкой Н₂ выражается формулой

Н₂ = Н₁ + d₁i₁ + d₂i_2,

где

i₁ и i₂ – заданные проектные уклоны в горизонтальном и вертикальном направлениях;

d₁ и d₂ – расстояния между начальной точкой и точкой, определяемой в направлениях уклонов.

Вычисленные проектные и рабочие отметки выписывают на рабочий чертеж возле соответственных вершин квадратов, на основе которых производят планировочные работы и зачистку поверхности под проектные отметки.

5. Картограмму земляных масс составляют, используя показанную на плане сетку заполняющих квадратов. На этом чертеже у каждой вершины квадратов выписывают рабочие отметки, показывающие высоты насыпей или глубины выемок, и проводят линию, разграничивающую насыпи от выемок. Там, где насыпь переходит в выемку, проектная линия пересекает линию земли, т.е. рабочая отметка равна 0. Такие точки называются точками нулевых работ.

Точки нулевых работ, расположенные на сторонах квадратов, определяют методом линейной интерполяции между смежными рабочими отметками, имеющими разные знаки.

6. Определение объемов земляных работ – часть проекта вертикальной планировки, необходимая для суждения о технико-экономической стороне проекта, об организации работ и их стоимости.

Объемы земляных работ вычисляют следующими способами:

- квадратов (при относительно спокойном рельефе местности);

- треугольных призм (на участках с более пересеченным рельефом, когда заложение не превышает 2 см в плане);

- поперечников (при сильно пересеченной местности, когда превышение между точками, отстоящими на плане друг от друга на расстоянии 2 см, составляет более 2 м).

Для подсчета объемов земляных работ по методу квадратов используют топографический план, на котором показана нивелирная сетка с выписанными черными отметками в вершинах заполняющих квадратов, полученными в результате нивелирования поверхности или из интерполирования по горизонталям.

Объем земляных работ (насыпей и выемок) по методу квадратов подсчитывают для каждого квадрата или части его по формулам геометрии (объем призмы с известной площадью основания и высотой, равной среднему значению рабочих отметок вершин). При этом в подсчет средней рабочей отметки в число точек входят и нулевые точки.

После подсчетов объемов для отдельных геометрических фигур вычисляют общий объем насыпи и выемки и сводят баланс земляных работ, т.е. определяют избыток или недостаток грунта при вертикальной планировке. Площади насыпей и выемок для наглядности раскрашивают или штрихуют.

Объем земляных работ по профилям вычисляют после нанесения проектных линий и определения рабочих отметок по формуле

V = l,

Где V – объем насыпи или выемки между двумя параллельными профилями;

l – расстояние между профилями;

Р1 и Р2 – площади контуров насыпей и выемок.