Предмет и задачи инженерной геодезии

Содержание

Введение

1.Предмет и задачи инженерной геодезии.

2.Исторические сведения о развитии геодезии.

3.Форма и размеры Земли.

4. Изображение земной поверхности на плоскости. Метод проекции в геодезии и основные элементы измерений на местности.

5.Влияние кривизны Земли при измерении расстояний и высот.

6.Системы координат, используемые в геодезии. Спутниковые системы координат.

7.Зональная система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера.

8.Ориентирование линий. Азимуты, румб, дирекционный угол.

9.Зависимость между азимутами истинным, магнитным и дирекционным углом.

 10.Зависимость между горизонтальными и дирекционными углами теодолитного хода. Уравнивание (увязка) горизонтальных углов.

 11.Прямая и обратная геодезические задачи.

 12.Уравнивание приращений координат теодолитного хода.

 13.Геодезические сети: государственная, сгущения, съемочное обоснование. Геодезические пункты. Высотные знаки.

 14.Методы построения геодезических сетей.

 15.Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт.

 16.Содержание планов и карт. Условные знаки. Технология составления планов.

 17.Основные формы рельефа и их изображение горизонталями.

 18.Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения.

 19.Инженерные задачи, решаемые на планах и картах. Способы определения площадей.

 20.Угловые измерения. Устройство теодолита. Типы теодолитов.

 21.Устройство зрительной трубы, установка ее для наблюдений.

 22.Уровни, их устройство и назначение. Цена деления уровня.

 23.Отсчетные приспособления: верньер, штриховой и шкаловой микроскопы. Эксцентриситет горизонтального круга.

 24.Приведение теодолита в рабочее положение (центрирование, горизонтирование, установка трубы для наблюдений).

 25.Полевые поверки и юстировки теодолита.

 26.Способы измерения горизонтальных углов: приемов, круговых приемов и повторений.

 27.Погрешности, влияющие на точность измерения горизонтальных углов.

 28.Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга.

 29.Методы нивелирования и их точность.

 30.Способы геометрического нивелирования.

 31.Классификация нивелиров. Устройство технических нивелиров.

 32.Работа и контроль на станции при техническом нивелировании. Источники погрешностей при нивелировании.

 33.Полевые поверки и юстировки уровенных нивелиров.

 34.Поверки и юстировки нивелиров с компенсаторами.

 35.Отличительные особенности поверки и юстировки главного условия нивелиров Н-3 и Н-3К.

 36.Линейные измерения. Средства измерений и их точность. Измерение расстояний стальной лентой.

 37.Источники погрешностей при непосредственных линейных измерениях.

 38.Определение неприступных расстояний.

 39.Общие сведения о топографических съемках местности.

 40.Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации.

 41.Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Порядок работы на станции. Вычислительная и графическая обработка результатов тахеометрической съемки.

 42.Нивелирование поверхности участка по квадратам.

 43.Общие сведения о мензульной и фототопографической съемках.

 44.Инженерно-геодезические изыскания. Разбивка пикетажа и поперечников. Пикетажный журнал.

 45.Расчет основных элементов круговой кривой.

 46.Перенесение пикетов с тангенсов на кривую.

 47.Нивелирование трассы и поперечников. Связующие и промежуточные точки.

 48.Вычислительная обработка журнала технического нивелирования.

 49.Построение продольного и поперечного профилей. Геодезическое проектирование на профилях. Расчет вертикальных кривых.

 50.Общие сведения о геодезических измерениях. Единицы измерений углов и длины. Погрешности измерений. Свойство случайных погрешностей.

51 Cредняя квадратическая погрешность (СКП). Формулы Гаусса, Бесселя. Порядок матобработки ряда равноточных измерений. Предельная абсолютная и относительная погрешности.

51А Средняя квадратическая погрешность функции измеренных величин.

52.Вертикальная планировка. Составление планов организации рельефа и земляных масс. Определение средневзвешенного расстояния перемещения грунта.

 53.Высотная привязка здания. Определение отметки уровня пола первого этажа.

54. Геодезическая основа разбивочных работ. Строительная сетка.

 55.Способы получения исходных данных для перенесения проекта в натуру и методы разбивки основных осей.

 56.Перенесение оси сооружения на местность способами полярных координат и угловой засечки. Оценка точности геодезических измерений.

 57.Нормы точности разбивочных работ в строительстве.

 58.Последовательность выполнения геодезических работ в строительстве.

 59.Элементы разбивочных работ. Построение проектного угла.

 60.Построение проектного отрезка на местности.

 61.Перенесение в натуру проектной отметки.

 62.Построение в натуре линии проектного уклона.

 63.Детальная разбивка круговой кривой.

 64.Построение створа и наклонной плоскости. Меры безопасности при работе с лазерными приборами.

 65.Геодезические работы при возведении подземной части здания. Закрепление осей.

 66.Расчет границ откосов котлована.

 67.Передача отметок на дно котлована и на монтажный горизонт методами геометрического и тригонометрического нивелирования.

 68.Геодезические работы при возведении надземной части здания. Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте.

 69.Проецирование исходных точек опорной сети и перенос осей на монтажные горизонты здания.

 70.Геодезические работы при монтаже строительных конструкций.

 71.Назначение, методы и особенности исполнительных съемок.

 72.Сьемка существующих подземных коммуникаций.

 73.Деформации сооружений. Методы измерений осадок и кренов сооружений.

 74.Определение азимута направления и величины крена сооружения.

 75.Понятие о фотограмметрических методах измерений деформаций.

Литература

Приложение

Типовые вопросы и задачи по инженерной геодезии

Задачи для самостоятельного выполнения и контроля

 

 

Введение

       Инженерно-геодезические работы являются неотъемлемой частью технологического процесса строительства, выполняя геодезическое обеспечение при разработке проектов, строительстве и эксплуатации разнообразных зданий и сооружений, а также при изучении, освоении и охране природных ресурсов.

       Несмотря на многообразие строительных объектов, при их проектировании, возведении и эксплуатации решаются следующие общие задачи:

- получение геодезических данных для проектирования и строительства, реконструкции, экспертизы и управления недвижимостью;

- инженерно-геодезическое проектирование вертикальной планировки и подготовка данных для выноса проекта в натуру;

- определение на местности основных осей и границ строительных объектов;

- выполнение разбивочных работ;

- обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования;

- определение отклонений геометрической формы и размеров конструктивных элементов сооружения от проектных (исполнительные съемки);

- измерение величин деформаций (смещений) зданий и сооружений или их частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека.

       Инженерно-геодезическая подготовка будущих инженеров-строителей направлена на приобретение необходимых знаний по теории и практике геодезических измерений,  вычислений и графических построений в период инженерных изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации различных зданий и сооружений.

       Конспект лекций написан в соответствии с программой геодезической подготовки инженеров по специальности "Промышленное и гражданское строительство" и с учетом сложившихся традиций преподавания инженерной геодезии в БНТУ.

 

 

      

Форма и размеры Земли

 

Земля, как планета (рис.3), имеет две поверхности: физическую и уровенную. Фигура Земли, образованная поверхностью мирового океана в состоянии покоя и равновесия и продолженная под материками (т.е. ограниченная уровенной поверхностью)- называется геоидом.

Тело, ограниченное уровневой поверхностью называется геоидом. Поскольку внутреннее строение Земли по плотности не однородно и поверхность геоида имеет сложную форму, для геодезических расчетов геоид заменяют равновеликим эллипсоидом. Его размеры характеризуются большой(а) и малой(в) полуосью и полярным сжатием((а-в)/а). Под руководством Ф.Н.Красовского вычислены размеры земного эллипсоида: а = 6378245, в =6376863 м, (а-в)/а = 1/298,3.

 

 

 

Наибольшие отклонения эллипсоида от сферы составляют 21 км, геоида от эллипсоида - 105 м, физической поверхности Земли от геоида - около 8000 м (гора Эверест).

При приближенных расчетах Землю принимают за шар с радиусом 6371 км.

 

 

Рис.31.1. Схема нивелира и название его частей

 

Нивелиры бывают трех классов точности:

1) Н-05, Н-1, Н-2 - высокоточные для нивелирования I и II классов;

2)   Н-3 - точные для нивелирования III и IV классов;

3)  Н-10 - технические для топографических съемок и других видов инженерных работ.

Число в названии нивелира означает среднюю квадратическую погрешность в мм нивелирования на 1 км двойного хода. Для обозначения нивелиров с компенсатором к цифре добавляется буква К,

а для нивелиров с горизонтальным лимбом - буква Л, например Н-10КЛ. 

Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе становым винтом и вращением сначала двух, а затем третьего подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня на середину. Отклонение пузырька от середины допускается в пределах второй окружности. В этом случае диапазон работы элевационного винта позволит установить пузырек цилиндрического уровня в нульпункт и установить визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение при соблюдении главного условия (для нивелира с цилиндрическим уровнем UU1 WW1). Приближенное наведение на нивелирную рейку выполняют с помощью мушки, расположенной сверху зрительной трубы. Более точное наведение осуществляют вращением наводящего винта зрительной трубы, которую перед отсчетом по рейке предварительно устанавливают по глазу (вращением окуляра) и по предмету (вращением кремальеры) для четкого совместного изображения сетки нитей и делений на нивелирной рейке. Перед отсчетом по средней нити тщательно совмещают концы пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, медленно вращая элевационный винт.

 

                                                                                                  

 

Рис.31.2. Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-10 при положениях пузырька цилиндрического уровня вне нуль-пункта (а,б) и в нуль-пункте (в) – отсчет 1139 мм.

Вынос пикетов на кривую.

   

Чтобы уточнить положение кривой на местности, обычно выполняют разбивку кривой способом прямоугольных координат и обозначают пикетные и плюсовые точки. Для каждой точки определяют расстояние к от начала или конца кривой. Прямоугольные координаты вычисляют в соответствии с рис.46 по следующим формулам:

 

 

Рис.46.Вынос пикетов на кривую

 

где к - расстояние от начала или конца кривой до переносимого пикета.

Из рис.46 к_пк10= 70.00 м, к_пк11 =170.00 м, к_пк12 = 44.16 м, тогда

Е_пк10 =(к_пк10^.180° ) /pR = (70.00м ^.180° ) /3.1416^.200м =20.053 .

Е_пк11 =(к_пк11^.180° ) /pR =(170.00м ^.180° ) /3.1416^.200м =48.701 .

Е_пк12 =(к_пк12^.180° ) /pR =(44.16м ^.180° ) /3.1416^. 200м =12.651 .

X_пк10=R^. sinЕ_пк10=200.00^. sin20.054 =68.58 м,

Y_пк10 =2R^. sin2(Е_пк10/2)=400.00^. sin 2(20.054/2)=12.13 м,

X_пк11=R^. sinЕ_пк11=200.00^. sin 48.702 =150.26 м,

Y_пк11=2R^. sin2(Е_пк11/2)=400.00^. sin 2(48.702/2)=68.00 м,

X_пк12=R^. sinЕ_пк12=200.00^. sin12.651 =43.80 м,

Y_пк12=2R^. sin2(Е_пк12/2)=400.00^. sin 2(12.651/2)=4.86 м.

 

Проектирование на профиле

При проектировании проектной линии необходимо руководствоваться заданными предельными уклонами, отметками фиксированных точек, техническими, экономическими и природными условиями проектирования. Проектные отметки точек трассы вычисляют по формуле:

Н_к=Н_н+id,

где Нк и Нн - конечная и начальная точки прямого отрезка трассы;

        i - проектный уклон, округленный до тысячных (целых промиллей);

       d - горизонтальное проложение прямого отрезка трассы.

Рабочие отметки - разность между проектными и фактическими отметками. Положительные рабочие отметки записывают над проектной линией. Они соответствуют высоте насыпи. Отрицательные отметки - глубине выемки. Их записывают под проектной линией.

Точки пересечения проектной линии с линией земли называют точкой нулевых работ. Для точек нулевых работ определяют расстояние до ближайших пикетов, а ее положение на профиле отмечается пунктирной ординатой

Х = h_н ^. d /(I h_н I + I h_в I),

Y = h_в ^. d /(I h_н I + I h_в I).

Контроль: X + Y = d.

Пример:

               

 

 

 

Х = 0.60 ^. 60/(0.60+0.40) = 36.0 м,               Y = 0.40 ^. 60/(0.60+0.40) = 24.0 м.

 

 

В местах изменения уклона продольного профиля наклонные прямые сопрягаются вертикальными кривыми (ВК) большого радиуса. Расчет основных элементов ВК выполняют по следующим приближенным формулам:

Т = R^. Di/2 = K/2, K = R^. Di,      Б = Т²/2R,

где Di = i₁ + i₂ - сумма встречных уклонов, взятых по модулю.

Вычисление значений записывают над продольным профилем.

Линии тангенсов ВК принимают за оси абсцисс, а вертикальные ординаты точек ВК вычисляют по формуле

y = x²/2R.

 

Пример : i₁=- 0,004, i₂=+0,033, R=10 000 м

Решение: Т=10 000 ^. 0,037/2= 185 м; К=370 м; Б=185²/20 000=1,71 м

 

Высотная привязка

Основными задачами высотной привязки проектируемых зданий являются обеспечение отвода поверхностных вод от фундаментов и определение абсолютной отметки уровня чистого пола первого этажа (рис. 53). При этом учитываются необходимые условия эксплуатации зданий и сооружений, их функциональное назначение, экологические, гидрогеологические, эстетические и другие факторы. Должны также соблюдаться требования, при которых поверхностный водосток с окружающей территории был направлен на улицы и проезды, выполняющие роль водосборных и водоотводных сетей с взаимно увязанными уклонами в пределах от 0.5 до 6%.

 

 

 

 

Рис.53. Высотная привязка проектируемого здания

Высотная привязка здания выполняется в учебных целях в следующем порядке:

1. Для запроектированного на генплане с учетом инсоляции, радиации, аэрации и других архитектурно-планировочных требований здания размерам 12х72 м определяют фактические отметки углов здания;

2. К максимальной фактической отметке одного из углов здания прибавляют 0.2 м (среднюю погрешность определения фактических отметок на топографическом плане) и получают проектную отметку отмостки.

3. Назначают уклоны вдоль осей здания с учетом рельефа и вычисляют проектные отметки углов здания, которые должны быть больше фактических на 0.2 м. В случае несоблюдения этого условия, корректируют проектные отметки и уклоны.

4. Из чертежей фасадов и разрезов проектируемого здания выбирают условную отметку земли, указанную со знаком "-" относительно чистого пола первого этажа здания и прибавляют к максимальной планировочной отметке на отмостке. Полученную абсолютную отметку уровня чистого пола записывают внутри проектируемого здания. Она должна быть больше отметки отмостки не менее чем на 0.3 м. В жилых зданиях, расположенных по красной линии, уровень пола квартир первого этажа должен быть выше тратуара не менее чем на 0.5 м.

 

Рис. 67 Схема передачи отметок методом геометрического нивелирования

 

 

 

 

Рис. 67а. Схема передачи проектной отметки на монтажный горизонт

 методом тригонометрического нивелирования

Угол наклона визирной оси теодолита определяется в этом случае по известной формуле:

n = arctg(h/d),

где h = Н_пр - Н_рп - I,

d - горизонтальное проложение между прибором и точкой С,

I - высота прибора.

При невозможности непосредственного измерения величины d, это расстояние может быть определено как неприступное по теореме синусов.

 

  

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Инженерная геодезия. Учеб. для вузов под редакцией Д.Ш. Михелева.- М.: Высш. шк., 2000, 464с.

2. Курс инженерной геодезии. Учебник для вузов под редакцией В.Е. Новака. - М.,Недра, 1989, 430с.

3. В.Ф. Лукьянов, В.Е. Новак, В.В. Буш. и др. Лабораторный практикум по инженерной геодезии. - М., Недра, 1990, 334с.

4. А.С. Григоренко, М.И Киселев. Инженерная геодезия. - М., Недра, 1988, 264с.

5. М.С. Нестеренок, В.Ф. Нестеренок., А.С. Позняк. Геодезия. - Мн., Университетское, 2001, 310с. 6. Ковалев А.А., Нестеренок М.С., Позняк А.С. Спутниковые системы позицирования, электронные тахеометры и их применение в инженерной геодезии. Методическое пособие для студентов строительных специальностей –Мн., БНТУ, 2005.

7. Позняк А.С. Алгоритмы и программы автоматизированного проектирования вертикальной планировки незастроенных участков. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу инженерной геодезии для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2005, 36 с.

8. Позняк А.С. Алгоритмы и программы для решения типовых геодезических задач. Методическое пособие для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2008, 66 с.

9.Нестеренок М.С., Позняк А.С. Инженерная геодезия. Методическое пособие к контрольным и лабораторным работам для студентов строительных специальностей заочной формы обучения. Минск, БНТУ, 2005, 116 с.

                                                                                                                       

 

 

Приложение

Типовые вопросы и задачи по инженерной геодезии (сост. А.С.Позняк)

1.Предмет и задачи инженерной геодезии.

2.Исторические сведения о развитии геодезии.

3.Форма и размеры Земли.

4.Метод проекции в геодезии и основные элементы измерений на местности.

5.Влияние кривизны Земли при измерении расстояний и высот.

6.Системы координат, используемые в геодезии. Спутниковые системы координат.

7.Зональная система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера.

8.Ориентирование линий. Азимуты, румб, дирекционный угол.

9.Зависимость между азимутами истинным, магнитным и дирекционным углом.

 10.Зависимость между горизонтальными и дирекционными углами

теодолитного хода. Уравнивание (увязка) горизонтальных углов.

 11.Прямая и обратная геодезические задачи.

 12.Уравнивание приращений координат теодолитного хода.

 13.Геодезические сети: государственная, сгущения, съемочное обоснование.

Геодезические пункты. Высотные знаки.

 14.Методы построения геодезических сетей.

 15.Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт.

 16.Содержание планов и карт. Условные знаки. Технология составления планов.

 17.Основные формы рельефа и их изображение горизонталями.

 18.Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения.

 19.Задачи, решаемые на планах и картах. Способы определения площадей.

 20.Угловые измерения. Устройство теодолита. Типы теодолитов.

 21.Устройство зрительной трубы, установка ее для наблюдений.

 22.Уровни, их устройство и назначение. Цена деления уровня.

 23.Отсчетные приспособления: верньер, штриховой и шкаловой микроскопы.

Эксцентриситет горизонтального круга.

 24.Приведение теодолита в рабочее положение (центрирование, горизонти-

рование, установка трубы для наблюдений).

 25.Полевые поверки и юстировки теодолита.

 26.Способы измерения горизонтальных углов: приемов, круговых приемов

и повторений.

 27.Погрешности, влияющие на точность измерения горизонтальных углов.

 28.Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга.

 29.Методы нивелирования и их точность.

 30.Способы геометрического нивелирования.

 31.Классификация нивелиров. Устройство технических нивелиров.

 32.Работа и контроль на станции при техническом нивелировании.

Источники погрешностей при нивелировании.

 33.Полевые поверки и юстировки уровенных нивелиров.

 34.Поверки и юстировки нивелиров с компенсаторами.

 35.Отличительные особенности поверки и юстировки главного условия

нивелиров Н-3 и Н-3К.

 36.Линейные измерения. Средства измерений и их точность. Измерение

расстояний стальной лентой.

 37.Источники погрешностей при непосредственных линейных измерениях.

 38.Определение неприступных расстояний.

 39.Общие сведения о топографических съемках.

 40.Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации.

 41.Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Порядок

работы на станции. Вычислительная и графическая обработка результатов тахеометрической съемки.

 42.Нивелирование поверхности участка по квадратам.

 43.Общие сведения о мензульной и фототопографической съемках.

 44.Инженерно-геодезические изыскания. Разбивка пикетажа и поперечников.

Пикетажный журнал.

 45.Расчет основных элементов круговой кривой.

 46.Перенесение пикетов с тангенсов на кривую.

 47.Нивелирование трассы и поперечников. Связующие и промежуточные точки.

 48.Вычислительная обработка журнала технического нивелирования.

 49.Построение продольного и поперечного профилей. Геодезическое

проектирование на профилях. Расчет вертикальных кривых.

 50.Общие сведения о геодезических измерениях. Единицы измерений углов и

длины. Погрешности измерений. Свойство случайных погрешностей.

 51.Средняя квадратическая погрешность. Формулы Гаусса и Бесселя. Порядок

математической обработки ряда равноточных измерений.

Предельная, абсолютная и относительная погрешности.

52.Вертикальная планировка. Составление планов организации рельефа и

земляных масс. Определение средневзвеш. расстояния перемещения грунта.

 53.Высотная привязка здания. Определение отметки уровня пола первого этажа.

 54.Проектирование и разбивка на местности строительной сетки.

 55.Способы получения исходных данных для перенесения проекта в натуру и

методы разбивки основных осей.

 56.Перенесение оси сооружения на местность способами полярных координат

и угловой засечки. Оценка точности геодезических измерений.

 57.Нормы точности разбивочных работ в строительстве.

 58.Последовательность выполнения геодезических работ в строительстве.

 59.Элементы разбивочных работ. Построение проектного угла.

 60.Построение проектного отрезка на местности.

 61.Перенесение в натуру проектной отметки.

 62.Построение в натуре линии проектного уклона.

 63.Детальная разбивка круговой кривой.

 64.Построение створа и наклонной плоскости. Меры безопасности при

работе с лазерными приборами.

 65.Геодезические работы при возведении подземной части здания.

Закрепление осей.

 66.Расчет границ откосов котлована.

 67.Передача отметок на дно котлована и на монтажный горизонт методами

геометрического и тригонометрического нивелирования.

 68.Геодезические работы при возведении надземной части здания.

Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте.

 69.Проецирование исходных точек опорной сети и перенос осей на

монтажные горизонты здания.

 70.Геодезические работы при монтаже строительных конструкций.

 71.Назначение, методы и особенности исполнительных съемок.

 72.Сьемка существующих подземных коммуникаций.

 73.Деформации сооружений. Методы измерений осадок и кренов сооружений.

 74.Определение азимута направления и величины крена сооружения.

 75.Понятие о фотограмметрических методах измерений деформаций.

Примечание: Вопросы с 20 по 38 необходимо законспектировать самостоятельно

при подготовке к первым лабораторным работам [9].   

 

Задачи для самостоятельного выполнения и контроля

       Каждый студент должен иметь свой вариант исходных данных для решения задачи. Если в задаче нет вариантов, то две последние цифры исходных данных должны быть изменены и совпадать с номером зачетной книжки. Принятые обозначения: М - последние три цифры номера группы, N - номер фамилии студента в списке группы (№ зачетной книжки).

                                                       Осенний семестр

1. Выполнить оценку точности результатов угловых и линейных измерений и вычислить координаты вершин треугольника, если: α_1-2=М˚±N˚N'; Х₁=Y₁=1000.00м; d_i=100.00±0.04 м; β_i =60˚ 00'±0˚00.5';

2. По данным своего варианта и результатам вычислений показать на схеме все геодезические элементы (Х,У,Н,d,D,h,∆x, ∆y, α,r,β,ν) в одном из треугольников №N: 1) 512-1-D1, 2) 1-2-513, 3) 2-513-512, 4) 1-2-D7, 5) 512-1-2, 6) 1-2-D1, 7) 512-1-D7, 8) 512-1-513, 9) 512-2-513, 10) 512-513-D1, 11) 512-513-D7;

3.Составить план (М 1:1000) и провести горизонтали по результатам нивелирования по квадратам участка прямоугольной формы размером 120х80 м, если Н_рп=200.00+N.N (м), отсчеты по черной стороне нивелирной рейки в вершинах 40-метровых квадратов и на репере принять произвольно, соответствующими общему юго-западному склону;

4.Вычислить площадь полигона замкнутого теодолитного хода 512-1-2-513-D7-D1-512 графическим и аналитическим способами, выполнить сравнительную оценку полученных результатов;

5.Определить элементы и пикетажные значения главных точек круговой кривой, если: ВУ ПК11+30.00, R=200 м, Q=90˚00'-N˚N'. Составить схему и выполнить необходимые расчеты для выноса пикетов с тангенсов на кривую и для детальной разбивки кривой через 20 м;

                                                       Весенний семестр

1. Нарисуйте схему и определите расстояния до точки нулевых работ на профиле с контролем, если hн=1,20 м, hв=0,80 м, d = 100 м.

2. Нарисуйте схему разбивки оси сооружения способами угловой засечки и полярных координат и поясните, как определяют разбивочные элементы и с какой точностью выполняют разбивочные работы.

3. Запишите необходимые формулы и вычислите правый горизонтальный угол АВС, если дирекционный угол направления АВ АВ=225°, XВ=YВ=1000м, XС=1100м, YС=900м.

4. Определите правый угол АВС и расстояние ВС, если АВ=225°, XВ=YВ=1000м, XС=1100м, YС=900м. Вычислите среднюю квадратическую погрешность (СКП) планового положения точки С, если СКП построения проектного угла m=0.5', md/d=1/2000.

5. Определите координаты точки В, если XA=YB=100м, AB=315°, dAB=100 м.

6. Вычислите длину отрезка, который следует отложить на местности, чтобы получить проектный горизонтальный отрезок d=50.000 м, если длина 20-метровой стальной рулетки при компарировании составила 20.009 м, температура компарирования t_к=20°, температура воздуха при построении отрезка t=4°C, наклон линии n=2°30' (h=2.183 м), α=12·10^-6.

7. Нарисуйте схему и выполните расчеты "проектной рейки" для перенесения в натуру проектной отметки, если Нпр= 216,385 м, отсчет по рейке на репере a = 1289 мм, HРп = 216,586 м.

8. Нарисуйте схему и выполните необходимые расчеты для перенесения в натуру линии с уклоном i=+0,010(10٪٪), если высота начальной точки НА=210,010 м, расстояние между точками dА-1 = d1–2 = d2–3 = 10 м, отсчет по нивелирной рейке в начальной точке А равен 1710 мм.

9. Определите ширину откоса котлована, если его глубина равна 4 м, уклоны поверхности и откоса соответственно равны iф=0.10, iпр=1.00.

10. Изобразите на рисунке схему и рассчитайте СКП передачи отметки на дно котлована с помощью нивелира, рейки и опущенной отвесно в котлован рулетки, если СКП отсчета по рейке равняется 2 мм, по рулетке – 3 мм (погрешностями в отметке исходного репера, поправках за температуру, компарирование и другими пренебречь).

11. Изобразите на рисунке схему и рассчитайте СКП передачи отметки на монтажный горизонт с помощью нивелира, рейки и рулетки, если СКП отсчета по рейке и рулетке равняется 2 мм (другими источниками погрешностей пренебречь).

12. Рассчитайте величину и направление (дирекционный угол) сдвига (смещения) некоторой точки сооружения, если ее координаты в первом и втором циклах наблюдений получились (м): X1=Y1=1000.00; X2=Y2=999.99.

13. Рассчитайте угловую величину крена стены здания высотой 34 м, если линейная величина крена, найденная с помощью отвеса, равна 30 мм.

14. Опишите, как устранить коллимационную погрешность у теодолита 2Т30П, если полученные при поверке отсчеты по горизонтальному кругу равны: КЛ=45°23' и КП=225°29'.

15. Опишите, как приводится к нулю МО, если отсчеты по вертикальному кругу теодолита 2Т30 равны: Л=-7°28' и П=7°34'.

16. Опишите, как выполнить юстировку цилиндрического уровня теодолита, если при повороте его на 180° пузырек отклонился от середины ампулы на 4 деления.

17. Опишите, как выполнить юстировку цилиндрического уровня нивелира.

18. Опишите, как выполнить поверку и юстировку главного условия нивелира с компенсатором.

19. Опишите, как выполнить поверку и юстировку круглого уровня.

20. Опишите, как выполнить поверку и юстировку сетки нитей зрительной трубы.

21. Рассчитайте СКП переноса базового знака на перекрытие монтажного горизонта способом вертикального проецирования, если точность фиксации отвесной линии зенит-прибором 2", а высота монтажного горизонта равна 68 м. Погрешностями за центрировку прибора и фиксацию точки на перекрытии пренебречь.

22. Определите отклонения поверхности стеновой панели от плоскости (пропеллерность) во всех восьми сечениях, если отсчеты по черной стороне рейки при контроле боковым нивелированием составили: а1=1648, а2=1659, а3=1668, а4=1663, а5=1668, а6=1682, а7=1678, а8=1676, а9=1691мм.

23. Определите с какой СКП получена площадь участка прямоугольной формы, если его длина и ширина соответственно равные 60 и 40 м измерены с относительной СКП 1/2000.

24. Определите угловую невязку в замкнутом теодолитном ходе, если измеренные углы теодолитом 2Т30П равны: 50°20.5', 50°40.0', 79°01.0'. Укажите принцип распределения угловой невязки?

 

Приложение В

Примеры оформления исполнительных геодезических схем

Пример оформления исполнительной геодезической схемы на закрепление основных осей

Пример оформления исполнительной геодезической схемы на детальную разбивку и закрепление осей

Пример оформления исполнительной геодезической схемы на котлован

Пример оформления исполнительной геодезической схемы ленточных фундаментов

Пример оформления исполнительной геодезической схемы фундаментов стаканного типа

Пример оформления исполнительной геодезической схемы свайного поля

Пример оформления исполнительной геодезической схемы ростверков

Пример оформления исполнительной геодезической схемы фундаментов под оборудование

Пример оформления исполнительной геодезической схемы цокольного этажа панельного дома

 

Пример оформления исполнительной геодезической схемы сборных колонн

 

Пример оформления исполнительной геодезической схемы лифтовой кирпичной шахты

Пример оформления исполнительной геодезической схемы лифтовой железобетонной шахты

 

Пример оформления исполнительной геодезической схемы монтажного горизонта кирпичной кладки

Пример оформления исполнительной геодезической схемы подкрановых балок

Пример оформления исполнительной геодезической схемы подкрановых путей мостовых кранов

Пример оформления исполнительной геодезической схемы рельсовых путей башенных кранов

Пример оформления исполнительной геодезической схемы водопровода. План и профиль

Пример оформления исполнительной геодезической схемы канализации. План и профиль

 

Пример оформления исполнительной геодезической схемы теплосети. План и профиль

Пример оформления исполнительной геодезической схемы газопровода

Пример оформления исполнительной геодезической схемы высоковольтного кабеля 6 кВ

Пример оформления исполнительной геодезической схемы телефонной канализации

Пример оформления исполнительной геодезической схемы молниезащиты

Содержание

Введение

1.Предмет и задачи инженерной геодезии.

2.Исторические сведения о развитии геодезии.

3.Форма и размеры Земли.

4. Изображение земной поверхности на плоскости. Метод проекции в геодезии и основные элементы измерений на местности.

5.Влияние кривизны Земли при измерении расстояний и высот.

6.Системы координат, используемые в геодезии. Спутниковые системы координат.

7.Зональная система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера.

8.Ориентирование линий. Азимуты, румб, дирекционный угол.

9.Зависимость между азимутами истинным, магнитным и дирекционным углом.

 10.Зависимость между горизонтальными и дирекционными углами теодолитного хода. Уравнивание (увязка) горизонтальных углов.

 11.Прямая и обратная геодезические задачи.

 12.Уравнивание приращений координат теодолитного хода.

 13.Геодезические сети: государственная, сгущения, съемочное обоснование. Геодезические пункты. Высотные знаки.

 14.Методы построения геодезических сетей.

 15.Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт.

 16.Содержание планов и карт. Условные знаки. Технология составления планов.

 17.Основные формы рельефа и их изображение горизонталями.

 18.Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения.

 19.Инженерные задачи, решаемые на планах и картах. Способы определения площадей.

 20.Угловые измерения. Устройство теодолита. Типы теодолитов.

 21.Устройство зрительной трубы, установка ее для наблюдений.

 22.Уровни, их устройство и назначение. Цена деления уровня.

 23.Отсчетные приспособления: верньер, штриховой и шкаловой микроскопы. Эксцентриситет горизонтального круга.

 24.Приведение теодолита в рабочее положение (центрирование, горизонтирование, установка трубы для наблюдений).

 25.Полевые поверки и юстировки теодолита.

 26.Способы измерения горизонтальных углов: приемов, круговых приемов и повторений.

 27.Погрешности, влияющие на точность измерения горизонтальных углов.

 28.Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга.

 29.Методы нивелирования и их точность.

 30.Способы геометрического нивелирования.

 31.Классификация нивелиров. Устройство технических нивелиров.

 32.Работа и контроль на станции при техническом нивелировании. Источники погрешностей при нивелировании.

 33.Полевые поверки и юстировки уровенных нивелиров.

 34.Поверки и юстировки нивелиров с компенсаторами.

 35.Отличительные особенности поверки и юстировки главного условия нивелиров Н-3 и Н-3К.

 36.Линейные измерения. Средства измерений и их точность. Измерение расстояний стальной лентой.

 37.Источники погрешностей при непосредственных линейных измерениях.

 38.Определение неприступных расстояний.

 39.Общие сведения о топографических съемках местности.

 40.Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации.

 41.Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Порядок работы на станции. Вычислительная и графическая обработка результатов тахеометрической съемки.

 42.Нивелирование поверхности участка по квадратам.

 43.Общие сведения о мензульной и фототопографической съемках.

 44.Инженерно-геодезические изыскания. Разбивка пикетажа и поперечников. Пикетажный журнал.

 45.Расчет основных элементов круговой кривой.

 46.Перенесение пикетов с тангенсов на кривую.

 47.Нивелирование трассы и поперечников. Связующие и промежуточные точки.

 48.Вычислительная обработка журнала технического нивелирования.

 49.Построение продольного и поперечного профилей. Геодезическое проектирование на профилях. Расчет вертикальных кривых.

 50.Общие сведения о геодезических измерениях. Единицы измерений углов и длины. Погрешности измерений. Свойство случайных погрешностей.

51 Cредняя квадратическая погрешность (СКП). Формулы Гаусса, Бесселя. Порядок матобработки ряда равноточных измерений. Предельная абсолютная и относительная погрешности.

51А Средняя квадратическая погрешность функции измеренных величин.

52.Вертикальная планировка. Составление планов организации рельефа и земляных масс. Определение средневзвешенного расстояния перемещения грунта.

 53.Высотная привязка здания. Определение отметки уровня пола первого этажа.

54. Геодезическая основа разбивочных работ. Строительная сетка.

 55.Способы получения исходных данных для перенесения проекта в натуру и методы разбивки основных осей.

 56.Перенесение оси сооружения на местность способами полярных координат и угловой засечки. Оценка точности геодезических измерений.

 57.Нормы точности разбивочных работ в строительстве.

 58.Последовательность выполнения геодезических работ в строительстве.

 59.Элементы разбивочных работ. Построение проектного угла.

 60.Построение проектного отрезка на местности.

 61.Перенесение в натуру проектной отметки.

 62.Построение в натуре линии проектного уклона.

 63.Детальная разбивка круговой кривой.

 64.Построение створа и наклонной плоскости. Меры безопасности при работе с лазерными приборами.

 65.Геодезические работы при возведении подземной части здания. Закрепление осей.

 66.Расчет границ откосов котлована.

 67.Передача отметок на дно котлована и на монтажный горизонт методами геометрического и тригонометрического нивелирования.

 68.Геодезические работы при возведении надземной части здания. Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте.

 69.Проецирование исходных точек опорной сети и перенос осей на монтажные горизонты здания.

 70.Геодезические работы при монтаже строительных конструкций.

 71.Назначение, методы и особенности исполнительных съемок.

 72.Сьемка существующих подземных коммуникаций.

 73.Деформации сооружений. Методы измерений осадок и кренов сооружений.

 74.Определение азимута направления и величины крена сооружения.

 75.Понятие о фотограмметрических методах измерений деформаций.

Литература

Приложение

Типовые вопросы и задачи по инженерной геодезии

Задачи для самостоятельного выполнения и контроля

 

 

Введение

       Инженерно-геодезические работы являются неотъемлемой частью технологического процесса строительства, выполняя геодезическое обеспечение при разработке проектов, строительстве и эксплуатации разнообразных зданий и сооружений, а также при изучении, освоении и охране природных ресурсов.

       Несмотря на многообразие строительных объектов, при их проектировании, возведении и эксплуатации решаются следующие общие задачи:

- получение геодезических данных для проектирования и строительства, реконструкции, экспертизы и управления недвижимостью;

- инженерно-геодезическое проектирование вертикальной планировки и подготовка данных для выноса проекта в натуру;

- определение на местности основных осей и границ строительных объектов;

- выполнение разбивочных работ;

- обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования;

- определение отклонений геометрической формы и размеров конструктивных элементов сооружения от проектных (исполнительные съемки);

- измерение величин деформаций (смещений) зданий и сооружений или их частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека.

       Инженерно-геодезическая подготовка будущих инженеров-строителей направлена на приобретение необходимых знаний по теории и практике геодезических измерений,  вычислений и графических построений в период инженерных изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации различных зданий и сооружений.

       Конспект лекций написан в соответствии с программой геодезической подготовки инженеров по специальности "Промышленное и гражданское строительство" и с учетом сложившихся традиций преподавания инженерной геодезии в БНТУ.

 

 

      

Предмет и задачи инженерной геодезии

 

       Геодезия - наука, изучающая форму и размеры Земли, геодезические приборы, способы измерений и изображений земной поверхности на планах, картах, профилях и цифровых моделях местности. В современной геодезии находят применение новейшие измерительные средства, используют последние достижения в физике, механике, электронике, оптике, вычислительной технике. По разнообразию решаемых народнохозяйственных задач геодезия подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин, каждая из которых имеет свой предмет изучения:

высшая геодезия (гравимметрия, космическая геодезия, астрономическая геодезия)	Изучает форму и размеры Земли, занимается высокоточными измерениями с целью определения координат отдельных точек земной поверхности в единой государственной системе координат
топография и гидрография	развивают методы съемки участков земной поверхности и изображения их на плоскости в виде карт, планов и профилей
фотограмметрия	занимается обработкой фото-, аэрофото- и космических снимков для составления карт и планов
картография	рассматривает методы составления и издания карт
маркшейдерия	область геодезии, обслуживающая горнодобывающую промышленность и строительство тоннелей
инженерная (прикладная) геодезия	изучает методы геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных зданий и сооружений, а также рациональном использовании и охране природных ресурсов.

Задачами инженерной геодезии являются:

1) топографо-геодезические изыскания площадок и трасс с целью составления планов и профилей;

2) инженерно-геодезическое проектирование - преобразование рельефа местности для инженерных целей, подготовка геодезических данных для строительных работ;

3) вынос проекта в натуру, детальная разбивка осей зданий и сооружений;

4) выверка конструкций и технологического оборудования в плане и по высоте, исполнительные съемки;

5) наблюдения за деформациями зданий и сооружений.

При топографо-геодезических изысканиях выполняют:

а) измерение углов и расстояний на местности с помощью геодезических приборов (теодолитов, нивелиров, лент, рулеток и др.);

б) вычислительную обработку результатов полевых измерений на ЭВМ;

в) графические построения планов, профилей, цифровых моделей

местности (ЦММ).

 

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: