Контрольная работа по инженерной геодезии

1. В чём суть прямой геодезической задачи?

Геодезическая задача.

Геодезическая задача – математического вида задача, связанная с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется на прямую и обратную задачу.

Прямой геодезической задачей (ПГЗ) называют вычисление геодезических координат - широты и долготы некоторой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам другой точки и по известным длине и дирекционному углу данного направления, соединяющей эти точки.

В зависимости от длины геодезической  линии, соединяющей рассматриваемые  точки, применяются различные методы и формулы, разработанные в геодезии. По размерам принятого земного эллипсоида  составляются таблицы, облегчающие решение геодезических задач и рассчитанные на использование определённой системы формул.

Для определения координат точки  в прямой геодезической задаче обычно применяют формулы:

1) нахождения приращений:

2) нахождения координат: 

Геодезическая задача в  том и другом виде возникает при  обработке полигонометрии и триангуляции, а также во всех тех случаях, когда необходимо определить взаимное положение двух точек по длине и направлению соединяющей их линии или же расстояние и направление между этими точками по их геодезическим координатам. В ряде случаев геодезические задачи решают в пространственных прямоугольных координатах по формулам аналитической геометрии в пространстве. В этих случаях вместо длины и дирекционного угла, соединяющей две точки, используют длину и пространственные компоненты направления прямой линии между этими точками.

 

 

2. Как передают  на всех строящихся сооружениях проектные отметки и разбивочные оси?

1. Разбивка осей фундамента дома на стройплощадке.  

 

Строительство дома начинается с разбивки его в натуре. К разбивке фундаментов приступают после расчистки полосы отвода от деревьев, пней, кустарника и удаления растительного слоя. 

 

Разбивка дома, или перенесение проекта в натуру, - это геодезические работы, выполняемые на местности для определения фактического положения основных точек строящегося дома (в плане и по высоте). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работы по разбивке выполняют в два этапа: 

 

Первый этап:

Детальная разбивка земляного полотна участка строительства дома; перенесение на местность проекции бровок и границ земляных откосов насыпей, выемок и водосточных сооружений; в полученных точках плановой разбивки устанавливают вышки-визирки, на которые геометрическим нивелированием передают высотные элементы разбиваемого полотна. 

  

 

Второй этап:

Закрепление детальной разбивки створными выносками за границей полосы отвода с целью возможности последующего восстановления точек детальной разбивки в случае их утраты на местности. 

Важнейшая разбивочная линия - ось сооружения (I-I и II-II), которую провешивают по местности с помощью вешек и закрепляют на местности реперами.  

Чаще всего повторяются следующие элементы разбивочных работ:

построение проектных  углов (выполняется с помощью теодолита);

отложение проектных расстояний (мерные инструменты);

вынесение в натуру проектных отметок (нивелир, теодолит). 

 

Точность детальной разбивки регламентируется СНиП III-2-(..).

 

Перенос плана  дома на местность: 

 Перенос отдельных точек, линий углов дома на местность выполняется в зависимости от местных условий одним из трёх способов:  

 

Первый способ (для ровных участков строительства дома):  

 

Способ прямоугольных  координат применяют, когда есть строительная сетка координат (на участке с разметкой его границ в натуре). Одну из сторон дома, например АВ, в своих крайних точках выносят путём откладывания отрезков под прямым углом от ближайших осей сетки координат. Остальные стороны откладывают от отрезка АВ с помощью геодезического инструмента и мерной стальной ленты. 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Второй способ (для участков со сложным, гористым рельефом участка):  

 

Способ угловых  засечек применяют, когда измерение линий невозможно из-за препятствий на местности или когда определяемые точки расположены в различных плоскостях и отделены от основных точек пространством, трудным для измерения. В этом случае для переноса на местность точек А и В (координаты которых известны) вычисляют значения углов a, b, c, d, переносят их в натуру полигонометром. Точки А и В получают на пересечении двух прямых линий: для точки А - линий a1b1, для точки В - линий c1d1. 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Третий способ (для объектов сложных конфигураций):  

 

Полярный способ применяют для сооружений, имеющих круглые или какие-либо другие сложные очертания, а также тогда, когда измерение углов и прямоугольных отрезков может быть выполнено от одного опорного геодезического пункта. В этом случае вынос на местность точек А, В и С осуществляют построением углов a, b, c и откладыванием мерной лентой соответствующих отрезков - a¹, b¹, c¹.

   

 

 

 

 

 

 

 

Дом на площадке привязывают  к известным точкам или существующему зданию и к красной линии. 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разбивка осей дома.  

 

Разбивку начинают с  вынесения на обноску одной оси  дома. Затем с помощью теодолита  строят прямой угол, определяют вторую ось и также переносят её на обноску; отмеряют на обноске длину дома по этой оси, определяют место второго угла, строят его с помощью теодолита и т.д. Оси дома переносят на обноску от закрепленных на местности осевых знаков-реперов (отметок). Все отметки разбивочного чертежа также переносят на обноску вокруг дома. Под хомутами и гвоздями закрепляют табличку с номером оси. 

 

Разбивку осей дома можно также  выполнять по бровке или непосредственно  по дну котлована. На разбивочном  чертеже должна быть нанесена отметка  дна котлована (траншей). 

 

Обноску выполняют на расстоянии 3-5 м от наружных стен дома и не менее 1-1,5 м от края будущего котлована. Для прохода и проезда в обноске оставляют разрывы шириной 3-4 м. 

 

Обноска состоит из прочно закопанных в землю столбов на глубину 1-1,2 м, и прибитых к ним с внешней  стороны досками толщиной 40-50 мм (на ребро) или обрезков металлических труб. Расстояние между столбами обноски 2,1-3,2 м, а высота над уровнем земли 1,0-1,2 м. В местах крепления разбивочных осей для лучшей их фиксации в досках обноски делают неглубокие пропилы.

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Проволоку или леску  обычно крепят на 20-30 см выше гидроизоляционного слоя будущей стены с таким  расчетом, чтобы было удобно пользоваться отвесом при устройстве фундаментов  и цоколя. 

 

Разбивка плана траншей  и котлованов производится с учетом допустимой крутизны земляных откосов.  

 Столбы обноски  устанавливают по теодолиту параллельно  осям будущего дома по всему  периметру. При больших размерах  дома дополнительно делают внутренние  обноски через 40-60 м. 

 

Если разбивочных осей немного, можно обойтись при их привязке отдельными столбиками, лучше из обрезков металлических труб. Для лучшей фиксации осей верх труб следует пропилить на глубину 3-5 мм, а саму трубу жестко закрепить в земле. 

 

Для разбивки закругленных частей здания применяют деревянную рейку-воробу, подвижно закрепленную в центре. Воробу перемещают по доскам специальной обноски, установленной по контуру круглой части на расстоянии 1-1,5 м от стены. 

 

При строительстве небольшого дома разбивку осей можно выполнять  без применения теодолита, с построением прямоугольного треугольника, имеющего соотношение сторон 3:4:5. 

 

Оси траншей и котлованов, а также их бровки определяют натягиванием проволоки. Отметки дна траншеи  и котлованов обозначают на обноске, столбах-реперах или вертикально  поставленных досках.

 

В неглубокие котлованы (до 2-х м) оси  переносят следующим образом:  

 

по рискам на обноске натягивают тонкую проволоку, фиксирующую разбивочные  оси дома;

 

в точке пересечения подвешивают  отвес, проецирующий положение осей на дно котлована;

 

пересечение осей закрепляют стальным штырём, забитым в грунт;

 

разметкой определяют контур местоположения фундаментного блока.

 

В глубокие котлованы  оси переносят с помощью теодолита.  

 

Разбивку дома по высоте осуществляют от репера. Пользуясь  нивелиром, определяют и закрепляют на местности у дома абсолютную отметку чистого пола 1-го этажа, указанную в чертежах. Эту отметку условно принимают за нуль и от неё выполняют отсчет отметок всех элементов дома (оконные и дверные проемы, межэтажные перекрытия и т.п.). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого используют два нивелира, рейку и рулетку  с подвешенным грузом. Одним нивелиром  берут отсчёт по рейке на ригеле и поворотом зрительной трубы  в горизонтальной плоскости этот отсчет передают на ленту рулетки, нулевое деление у которой вверху. Отклонения длины и ширины дома от проектных значений не должны превышать 10 мм для размеров до 10 м и 30 мм для размеров 100 м и более.

3. Завершающий этап. Акт разбивочных работ.  

 

 

  

Разбивку осей дома оформляют  актом с приложением исполнительной схемы разбивки. 

 

На схеме указывают:

проектные и фактические  расстояния между разбивочными осями;

расстояния от дома до реперов;

абсолютную отметку  подошвы фундамента каждого угла дома, перепадов подошвы фундамента и подошвы фундамента в местах пересечения осей разбивки. 

 

Всё это необходимо иметь  для прокладки будущих подземных  коммуникаций дома и для восстановления разбивки в случае её нарушения в процессе строительства фундамента и подвала дома. 

 

После закладки стен разбивочные  оси убирают.

Конечно, дом со сложной  конфигурацией и на местности  со сложным рельефом должен выполнять  только геодезист. Но у Вас уже  будет представление, как выполняется разбивка дома, и какой материал необходимо подготовить для выполнения работ по разбивке дома на строительной площадке.

Ну, а разбивку осей небольшого строения и на ровном участке Вы теперь сможете выполнить самостоятельно.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Как выполняется  поверка цилиндрического уровня  нивелира?

 

Геодезические приборы. Нивелиры: их устройство, поверки, исследования

Согласно ГОСТ 10528 - 76 в  нашей стране выпускаются нивелиры трех типов: высокоточные с ошибкой  измерения превышения не более 0.5 мм на 1 км хода, точные с ошибкой измерения превышения 3 мм на 1 км хода и технические с ошибкой измерения превышений 10 мм на 1 км хода.

Нивелиры всех типов  могут выпускаться либо с уровнем  при трубе, либо с компенсатором  наклона визирной линии трубы. При наличии компенсатора в шифре нивелира добавляется буква К, например, Н-3К. У нивелиров Н-3 и Н-10 допускается наличие горизонтального лимба; в этом случае в шифре нивелира добавляется буква Л, например, Н-10Л.

Нивелир с уровнем  при трубе изображен на рис.1.

 
рис. 1

• 1 - зрительная труба;
• 2 - цилиндрический уровень при трубе;
• 3 - элевационный винт;
• 4 - установочный круглый уровень (на рисунке не показан);
• 5,6 - закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения;
• 7 -ось;
• 8 - подставка с тремя подъемными винтами.

Зрительная труба и  уровень при ней являются важнейшими частями нивелира.

Элевационный винт служит для приведения визирной линии трубы в горизонтальное положение. С его помощью поднимают или опускают окулярный конец трубы; при этом пузырек уровня перемещается и когда он будет точно в нуль-пункте, визирная линия должна устанавливаться горизонтально.

Цилиндрический уровень  обычно контактный; изображение контактов пузырька передается системой призм в поле зрения трубы, что очень удобно, так как наблюдатель видит сразу и рейку, и уровень.

Для нивелира с уровнем  при трубе выполняются три  поверки.

1. Ось цилиндрического  уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны, и лежать в параллельных вертикальных плоскостях - это условие называется главным условием нивелира с уровнем при трубе. Первая часть главного условия проверяется двойным нивелированием вперед. На местности забивают два колышка на расстоянии около 50 м один от другого. Нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы находился на одной вертикальной линии с точкой (рис.2а). От колышка до центра окуляра измеряют высоту инструмента i₁. Затем рейку ставят в точку В, наводят на нее трубу нивелира, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b₁. Затем нивелир и рейку меняют местами, измеряют высоту инструмента i₂, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b₂ (рис.2б).

 
рис. 2

Пусть главное условие  нивелира не выполняется, и при положении  пузырька уровня в нуль-пункте визирная линия не горизонтальна, а составляет с осью уровня некоторый угол i. Тогда вместо правильного отсчета b⁰ ₁ получается ошибочный - b₁. Ошибку отсчета обозначим x, и превышение точки В относительно точки А будет равно: