Способы и методы выноса проекта в натуру.

Непосредственно работы по перенесению проекта каких-либо строительных или горных (в том числе геологоразведочных) работ в натуру, носят название разбивочных работ и заключаются в воспроизведении на предусмотренном проектом участке территории запланированной ориентации, геометрической формы и размеров проектируемых объектов. С этой целью на местности находят и обозначают характерные точки и элементы проектируемых сооружений (профили, разведочные выработки и т.п.).

Разбивочные работы производятся как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях и состоят из ряда элементарных специфических геодезических операций:

- вынос в натуру точки;

- вынос в натуру проектного расстояния;

- вынос в натуру горизонтального угла;

- вынос в натуру высотной отметки.

Перенесение точек с проекта в натуру. При разбивке в натуре точек (например, устьев разведочных скважин) применяется несколько способов.

Полярный способ. Для перенесения в натуру проектной точки С, если известны координаты точки В и направление ВА, предварительно из решения обратной геодезической задачи вычисляют горизонтальное проложение линии ВС - s_ВС и её дирекционный угол а_ВС по формулам

у_С - у_В

tg a_ВС = -------- , (1)

х_С - х_В

у_С - у_В х_С - х_В

s_ВС = --------- = ---------- , (2)

sin a_ВС cos a_ВС

где х_С и у_С -координаты проектной точки, взятые по плану; х_В и у_В - координаты исходной точки В.

Если угол наклона линии ВС больше 1.5⁰, то вычисляют длину наклонной линии S_ВС по формуле

S_ВС = s/cos v, (3)

где v - угол наклона линии ВС.

Далее вычисляют величину полярного угла

b = а_ВС - а_ВА, (4)

где а_ВА - исходный дирекционный угол, взятый из ведомости вычисления координат съёмочного обоснования.

Установив теодолит над точкой В и приведя его в рабочее положение, откладывают на лимбе угол b, на местности в этом направлении выставляют веху и откладывают либо горизонтальное проложение, либо длину наклонной линии. Закрепляют точку С.

Полярный способ применяется в открытой местности, если возможны промеры линий от пунктов геодезического обоснования до проектных точек.

Способ угловой засечки. Если определены графически по плану координаты точки С, которую необходимо вынести на местность, и известны координаты опорных геодезических пунктов А и В, то из решения обратных задач определяют дирекционные углы а_АС и а_ВС. Зная дирекционный угол исходной линии а_АВ, определяют углы b_А и b_В из выражений

b_А = a_АВ - a_АС; b_В =a_ВС - a_ВА. (5)

Углы b_А и b_В строят от линии АВ и получают в натуре направления АС и ВС. Каждое такое направление обозначают кольями а и а', b и b', по которым при помощи двух шнуров находят на их пересечении положение проектной точки С.

Способ угловой засечки применяют, когда затруднены линейные измерения от опорных до проектной точки.

Способ линейной засечки. Положение проектной точки С на местности определяют пересечением дуг, описанных из точек А и В радиусами АС и ВС. Расстояния АС и ВС могут быть определены графически по плану или вычислены по координатам точек А,В,С. С целью повышения точности определения положения точки С угол при ней должен быть не менее 40⁰ и не более 140⁰.

Способ применяют в том случае, когда расстояния от опорных пунктов А и В до проектной точки С не более длины мерного прибора (рулетки, ленты).

Способ прямоугольных координат. На плане измеряют расстояние s_АД по направлению опорной линии АВ и длину перпендикуляра s_ДС, опущенного из проектной точки С на опорную линию АВ. Если углы наклона этих линий больше 1.5⁰, то расстояния s_АД и s_ДС исправляют за наклон и получают соответственно длины наклонных линий на местности S_АД и S_ДС.

Для получения на местности точки С устанавливают в точке А теодолит, визируют на точку В, в створе линии откладывают линию длиной s_АД и получают точку Д, которую закрепляют колом. В точке Д при помощи теодолита к линии АВ строят прямой угол и по полученному направлению откладывают длину перпендикуляра s_ДС, в результате чего получают проектную точку С, которую закрепляют.

Способ применяют, когда проектные точки расположены близко от опорных линий геодезической сети.

Способ промеров по створу. Для вынесения на местность проектных точек А и В, находящихся в створе некоторой линии 1-2 съёмочного обоснования, устанавливают теодолит, например, в точке 2 и приводят его в рабочее положение. Затем визируют на веху, установленную в точке 1, в полученном направлении на эту точку откладывают мерным прибором от точки 2 проектные расстояния s_2А и s_2В, в результате чего получают положения точек А и В, которые закрепляют.

Перенесение в натуру проектного расстояния. Длины проектных линий являются горизонтальными проложениями, которые получают путём непосредственного измерения по плану или из решения обратных геодезических задач. Пусть дано горизонтальное проложение s, соответствующее длине наклонной линии АВ = S, и требуется отложить её на местности по заданному направлению.

Если линия проходит по местности с одним и тем же углом наклона, то в точке А устанавливают теодолит и измеряют угол наклона линии АВ.

Вычисляют длину наклонной линии АВ = S по формуле (3), которую откладывают с требуемой точностью от точки А в направлении АВ, и полученную точку В закрепляют.

Если относительная погрешность откладываемого расстояния составляет величину порядка 1:1500-1:2000, а угол наклона v не более 1.5⁰, то расхождение между S и s не учитывают и на местности откладывают горизонтальное проложение s.

В тех случаях, когда проектная линия имеет значительную длину и состоит из нескольких отрезков с разными углами наклона v (рис.), работу по перенесению такой линии в натуру начинают с того, что в точке А устанавливают теодолит и в заданном направлении при помощи дальномера предварительно намечают точку В₀, вблизи от проектной точки В. Затем в этом направлении производят вешение линии АВ₀, при этом кольями отмечают отрезки с различными значениями углов наклона. От точки А до точки В₀ измеряют длины и углы наклона каждого наклонного отрезка S_i.

После вычисления горизонтальных проложений отдельных отрезков по формуле s_i = S_i cos v_i определяют их сумму. Сравнивая сумму горизонтальных проложений с длиной проектной линии s, получают величину Ds = Ss_i - s, т.е. отрезок, на который перемещают ранее отмеченную точку В₀, чтобы она заняла проектное положение точки В.

Перенесение в натуру проектного горизонтального угла. Для перенесения в натуру проектного угла АВС = b надо знать на местности положение его вершины и направление одной из сторон, например, ВА.

Для разбивки угла в натуре устанавливают теодолит в рабочее положение в вершине В, совмещают нулевой штрих отсчётного устройства с нулевым штрихом лимба и, скрепив алидаду с горизонтальным кругом, вращением последнего визируют на точку А исходного направления. Точное наведение на точку А осуществляют наводящим винтом горизонтального круга. Далее открепляют алидаду и, вращая её, устанавливают на лимбе отсчёт, равный проектному углу b, и по заданному направлению отмечают точку С'.

Подобным же образом строят этот же угол при другом положении вертикального круга. Вследствие влияния различных погрешностей вновь полученное направление может не совпадать с первым и его отмечают точкой С''. Затем расстояние С'С'' делят пополам и получают проектное положение точки С, определяющее направление второй стороны проектного угла b.

Перенесение в натуру точек с проектными высотными отметками. При проведении горноразведочных выработок, строительстве сооружений и других работах возникает необходимость вынесения точек с проектными отметками. Эти точки переносят в натуру геометрическим нивелированием, методом из середины при помощи горизонта прибора.

Для этого нивелир устанавливают посередине между репером А с известной высотой H_А и выносимой точкой В, отметка которой H_В задана проектом.

Взяв отсчёт а по рейке, установленной на репере А, вычисляют горизонт прибора по формуле

ГП = Н_А + а (6)

и рассчитывают отсчёт b по рейке, при котором пятка рейки будет находиться на проектной отметке.

При вынесении проектной отметки на стенку выработки или какого-либо сооружения рейку, установленную в месте выноса, поднимают вверх или опускают вниз, добиваясь того, чтобы отсчёт b по ней равнялся расчётному. После этого под пяткой рейки проводят черту, которая будет находиться на проектной отметке.

Если проектную отметку выносят на верх колышка. то его постепенно забивают до тех пор, пока отсчёт по рейке, установленной на нём, не будет равен b.