Геодезические разбивочная основа для строительстра висотных зданий и сооружений

При выборе лазерного дальномера (рулетки) необходимо учитывать: погрешность измерения расстояний не более 2 мм; возможность работы в безотражательном  режиме, наличие внутренней памяти.

Прибор для вертикального проектирования должен быть снабжен системой автоматического приведения визирной оси в вертикальное положение, оптическим или лазерным центриром; погрешность сквозного вертикального проектирования не должна превосходить 1 мм на 100 м высоты.

Для нивелирования  и передачи высот необходимую  точность обеспечит нивелир типа Н-3КП с компенсатором и средней квадратической погрешностью определения превышения на станции равной 0,92 мм.

Все геодезические  приборы должны быть проверены и иметь поверочные сертификаты соответствующих уполномоченных организаций.

Требования  к точности измерений определяются видом построений и точностью  измерительных операций, обеспечивающих конечную цель - установку строительных конструкций и технологического оборудования в проектное положение с требуемой точностью.

Прежде  всего рассмотрим построение для  создания внешней разбивочной сети. Эта сеть может быть построена  с применением метода линейно-угловых  построений, в частности полигонометрии, или спутниковых измерений по периметру строительной площадки; прямыми  и обратными угловыми и линейно-угловыми засечками для точек, фиксированных  на близлежащих зданиях, сооружениях; полярными засечками для точек, выносимых в удобные места  или передаваемых в котлован здания.

 

2.2 Расчетные формулы.

Используя для измерений электронный тахеометр  с указанными выше параметрами, для  каждого вида построения определим  приближенно погрешности в положении  пунктов и точек внешней и  внутренней разбивочных сетей.

Для линейно-угловой  сети полигонометрии в данном случае наибольший интерес представляют погрешности  σ_в.п. во взаимном положении двух смежных пунктов, которая может быть подсчитана по формуле:

. (3)

Приняв  σ_s = 2 мм; σ_β = 3" и S = 100 м, получим σ_в.п. = 2,5 мм.

Для прямой угловой засечки с двух пунктов  воспользуемся приближенной формулой ошибки σ_с в положении определяемой точки:

, (4)

где γ –  угол при засечке; S_ср – среднее расстояние от исходных до определяемой точки.

Приняв  σ_β = 3", γ = 90º и S_ср = 150 м, получим σ_с = 3,15 мм.

Если  засечку выполнять с трех исходных пунктов или линейно-угловой засечкой,  то  погрешность уменьшается приблизительно в  раз. В этом случае σ_с = 2,25 мм.

Для погрешности  в положении точки, определенной обратной засечкой с трех пунктов  воспользуемся формулой

, (5)

где b_ср – расстояние между опорными пунктами (базис засечки); β₁ и β₂ – измеренные углы; ω – угол между исходными сторонами.

Приняв  σ_β = 3"; S_ср = 150 м; b_ср = 100 м и β₁ + β₂ +ω = 270º, получим σ_с=4,7 мм.

Как следует  из расчета, погрешность в положении  точки, определенной обратной угловой  засечкой, в значительной степени  зависит от соотношения расстояния до исходных пунктов к базису засечки. Линейно-угловую обратную засечку можно выполнять от двух исходных пунктов. В этом случае погрешность уменьшается приблизительно в раз и составит для данного расчета 3,35 мм.

Для погрешности  в положении точки, определенной полярной засечкой, воспользуемся формулой

. (6)

Приняв  σ_s = 2 мм, σ_β = 3"; S_ср = 50 м; получим σ_с=2,15 мм.

Погрешность в положении точки, определенной спутниковыми приемниками, то при определенных условиях она может соответствовать  заявленной приборной точности.

Для выноса на исходный горизонт точек внутренней разбивочной основы от пунктов внешней  разбивочной основы могут быть использованы все методы засечек, а также спутниковые измерений. Расчеты погрешностей построений аналогичны предыдущим, но с добавлением погрешностей исходных данных, т.е. погрешностей в положении пунктов внешней разбивочной основы.

При возведении надземной части многофункционального высотного здания возникает необходимость  переноса точек внутренней разбивочной  основы на монтажные горизонты. Исходя из конструктивных особенностей здания и влияния внешних условий  в процессе строительства, перенос  точек целесообразно производить  с помощью приборов вертикального  проектирования шаговым методом.

Точность  вертикального проектирования зависит  от погрешностей      зенит - прибора и принятого способа проектирования.

Средняя квадратическая погрешность σ_н приборов типа PZL определяется формулой:

, (7)

где Н – высота проектирования в метрах.

Общая погрешность  шагового способа проектирования m_пр определяется из выражения

, (8)

где σ_виз – погрешность визирования; σ_ц – погрешность центрирования прибора; σ_ф – ошибка фиксации переносимой точки на палетке; n – число поярусных перестановок прибора.

Ошибка  визирования может быть подсчитана по формуле

, (9)

где Г^х – увеличение визирной трубы.

Для расчета примем: Г^х =30, σ_ц = σ_ф = 0,5 мм, высоту одного этажа – 3 м.

Результаты расчета приведем в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1

Высота передачи Н, м	Погрешность визирования mвиз, мм	Погрешность прибора mH, мм	Погрешность проектирования mпр, мм
3 (1 этаж)	0,01	0,33	0,78
15 (5 этаж)	0,05	0,45	0,84
30 (10 этаж)	0,10	0,60	1,09
45 (15 этаж)	0,15	0,75	1,30
60 (20 этаж)	0,20	0,90	1,49
75 (25 этаж)	0,25	1,05	1,65
90 (30 этаж)	0,30	1,20	1,80
105 (35 этаж)	0,35	1,35	1,94
120 (40 этаж)	0,40	1,50	2,07
135 (45 этаж)	0,45	1,65	2,20
150 (48 этаж)	0,50	1,80	2,31

 

 

Отметки на монтажный горизонт могут передаваться двумя путями: методом геометрического нивелирования, с применением двух нивелиров и стальной компарированной рулетки, а также путем фиксации отметки на строительных  конструкциях исходного горизонта и вертикального линейного промера по строительной конструкциям до репера или откраски на монтажном горизонте.

В первом случае на исходном и монтажном горизонтах устанавливаются нивелиры, на реперах, между которыми передаются отметки, устанавливают рейки. Берутся отсчеты a и b по рейкам и отсчеты l₁ и l₂ по подвешенной с натяжением рулетке соответственно на исходном и монтажном горизонтах. Разность отсчетов l = l₁ – l₂ необходимо исправить за компарирование и температуру. искомая отметка монтажного горизонта Н_мон вычисляется по формуле

 

. (10)

Точность  передачи отметки этим способом будет  зависеть в основном от погрешности  отсчетов по рейкам и рулетке, компарирования реек и рулетки, учета температуры  рулетки. При применении нивелиров  типа Н-3, шашечных нивелирных реек и компарированной рулетки с ценой деления 1 мм средняя квадратическая погрешность передачи может быть выражена формулой

, (11)

где n – порядковый номер этажа или яруса, на который передается отметка от исходного репера.

Ввиду значительной высоты здания отметку целесообразно  передавать шаговым методом с  интервалом до 30 м (10 этажей) высоты здания.

Случайные погрешности передачи отметки на монтажные горизонты, кратные по высоте 30 метрам, по отношению к исходному горизонту будут накапливаться пропорционально корню квадратному из числа K 30-метровых перестановок.

Результаты  расчетов погрешностей передачи отметки  на монтажные горизонты по отношению  к исходному представлены в таблице 2.2.

 

 

               Таблица 2.2

Высота передачи Н, м	Средняя квадратическая погрешность  передачи mН, мм
3 (1 этаж)	1,75
6 (2 этаж)	2,00
9 (3 этаж)	2,25
12 (4 этаж)	2,50
15 (5 этаж)	2,75
18 (6 этаж)	3,00
21 (7 этаж)	3,25
24 (8 этаж)	3,50
27 (9 этаж)	3,75
30 (10 этаж)	4,00
60 (20 этаж)	5,65
90 (30 этаж)	6,93
120 (40 этаж)	8,00
150 (48 этаж)	8,94

 

 

Расчеты и их результаты должны подтверждать рекомендации по выбору соответствующих  приборов и позволять определить требования к точности и условия  обеспечения точности геодезических  измерений

2.3 Размещение и закрепление ориентирных (осевых знаков) на исходном и монтажных горизонтах.

 

Ориентирные знаки на исходном горизонте размещаются  в точках пересечения смещенных  внутрь контура здания на величину 300 – 500 мм основных осей. Дополнительно ориентирные знаки могут располагаться в местах пересечения промежуточных осей со смещенными основными осями. Места установки ориентирных знаков на исходном горизонте определяются координатным методом от пунктов внешней разбивочной основы с использованием электронного тахеометра. Количество ориентирных знаков на каждом горизонте зависит от размеров и конфигурации возводимого здания, а также от организации строительно-монтажных работ.

Закрепление ориентирных знаков на исходном горизонте может осуществляется дюбелями с обязательной маркировкой  их яркой несмываемой краской  в виде круга диаметром 100 – 120 мм с центром в закрепленной точке. Рядом с закрепленной точкой несмываемой краской выписываются координаты знака в строительной системе координат (рис. 2.1)

Перенос осей на монтажные горизонты, следует  осуществлять методом вертикального  проектирования ориентирных знаков в пошаговом режиме, с использованием прибора вертикального проектирования типа PZL. Закрепление ориентирных знаков на монтажном горизонте осуществляется трудно смываемой краской и карандашными рисками.

С исходного  горизонта на монтажный должно проектироваться  не менее трех ориентирных точек. В качестве контроля выполняются  угловые и линейные измерения  электронным тахеометром между  закрепленными на монтажном горизонте  точками. Результаты работы считаются  достоверными, если разница измеренных линейных элементов не превышает  расчетных более чем на 5 мм, а угловых на 20".

Точность  передачи точек внутренней разбивочной  основы здания с исходного на монтажный  горизонт можно контролировать путем  сравнения расстояний и углов  между соответствующими пунктами исходного  и монтажного горизонтов, а также  ориентированием по пунктам внешней  разбивочной сети.

В случае невозможности ориентирования внутренней разбивочной основы по внешней в  связи с ростом этажности, ориентирование следует производить по хорошо видимым  удаленным предметам с монтажного горизонта последней привязки к  внешней сети и текущего монтажного горизонта. Принцип редуцирования  точек внутренней разбивочной сети на монтажном горизонте при использовании  ориентирных направлений приведен в приложении 6

Обязательное (контрольное) ориентирование внутренней разбивочной сети по внешним знакам, предметам необходимо производить  через 50 метров высоты, или 16 этажей здания.

 

2.4 Общие положения по выполнению геодезических измерений.

2.4.1 Угловые измерения.

1. Измерение ориентирных углов на точках внешней и внутренней разбивочной сети (ВВРС) необходимо выполнять двумя полуприемами (КП и КЛ) в благоприятное время. Чтобы исключить влияние рефракции визирные направления следует выбирать не ближе чем 0,5 м от нагреваемых конструкций.

2. Установки лимба могут чередоваться, но на одних и тех же точках ВВРС должны быть идентичными.

3. Особое внимание необходимо уделять поверке оптического центрира прибора. Во избежание грубых погрешностей центрирования следует на каждом монтажном горизонте поверять оптический центрир (например, механическим отвесом).