15. Градостроительство (для специальности 1206)

Опорные сети на территории городов. Вынос в натуру осей улиц, красных линий и проектов вертикальной планировки. Съемка существующих подземных коммуни­каций. Применение фотограмметрии при архитектурных обмерах. Разбивка городских дорог. Геодезическое обеспечение строительства подземных переходов и тоннелей. Исполнительные съемки на территориях городов.

Литература: [1, § 142-149].

Указания по изучению темы

Содержание темы обобщает результаты изучения тем 1—13 курса. Принципиальные особенности геодезических работ в городском строительстве раскрываются в заключительной обзорной лекции. При самостоятельном изучении учебного материала рекомендуется обратиться к дополнительной литературе [3; 4, с. 84—94; 5, с. 55—58,101— 106; 6; 10; 14, § 177—183; 17,с.113—138]. При этом надо глубоко уяснить математическую основу и содержание планово-картографических материалов, используемых в качестве топографической основы при разработке проектов планировки и застрой­ки. Особое внимание должно быть обращено на умение решать задачи по определению площадей, уклонов, превышений и отметок точек и др. (см. тему 3).

Вопросы и задачи для самостоятельной работы

1. Изобразите на рисунке горизонталями основные формы рельефа.

2. Как и с какой точностью определяют по плану площади участков?

3. Как на топографическом плане провести линию проектного уклона? Рассчитай­те заложение, соответствующее проектному уклону 30 °/₀₀, если масштаб плана 1: 1000, а высота сечения рельефа 1 м.

4. Достаточна ли точность графического определения проектного расстояния по плану масштаба 1:500, если допустимая погрешность 3 см?

5. Какие геодезические расчеты и в какой последовательности выполняют при составлении картограммы земляных работ на основе топографического плана участка

планировки?

6. Рассчитайте длину наклонного отрезка, откладываемого на местности, если длина горизонтального проложения, определенная из решения обратной геодезической Задачи, равна 32,12 м, превышение между точками 2,0 м (поправки за компарирование рулетки и температуру пренебрегаемо малы).

7. Определите отметку точки между горизонталями, если отметка нижележащей горизонтали 114,0, вышележащей горизонтали 115,0 м, заложение 2 см, расстояние от точки до нижележащей горизонтали 0,8 см.

8. Определите рабочую отметку точки, лежащей между горизонталями, если ее проектная отметка 112,2 м, а отметки горизонталей ниже и вышележащей равны соответственно 112,0 м и 113,0 м, заложение 1 см, расстояние от точки до нижележа­щей горизонтали 0,5 см.

9. Определите рабочую отметку точки продольного профиля, лежащей на 1 см выше проектной линии, если вертикальный масштаб профиля 1: 200.

10. Как с проекта вертикальной планировки горизонтальной площадки перенести на местность линии нулевых работ?

11. В чем сущность фотограмметрических методов, применяемых для обмера существующих зданий?

16. Строительство систем водоснабжения и канализации (в и к),

теплогазоснабжения и вентиляции (Т и В)

(для специальностей 1209 и 1208)

Основные виды топографо-геодезических работ при строительстве систем В и К, Т и В. Топографическая основа для различных стадий проектирования и видов соору­жений. Съемка подземных коммуникаций. Геодезические работы при изысканиях трубопроводов, проектирование вертикальной планировки. Перенос в натуру и уклад­ка трубопроводов. Исполнительные съемки и особенности наблюдения за дефор­мациями.

Литература: [1, § 150-154].

Указания по изучению темы

Содержание темы обобщает результаты изучения тем 1—13. Основная цель изуче­ния темы — уяснить особенности геодезического обеспечения работ по изысканиям, проектированию и строительству систем теплогазоснабжения и водоснабжения. Основ­ное содержание темы раскрыто в учебнике; для более подробного изучения темы рекомендуем обратиться к дополнительной нормативной литературе: [3; 4, с. 91—94; 5, с. 101-105; 12; 13, с. 35-37; 14, § 155-163; 17, с. 44-112].

Предполагается, что наиболее полное решение задач по теме может быть достиг­нуто в комплексе со специальными дисциплинами. Необходимая студенту помощь по обобщению основных принципиальных вопросов темы дается в обзорной лекции.

Вопросы и задачи для самостоятельной работы

1. Какие методы планово-высотного обоснования применяют чаще всего для обес­печения строительства подземных коммуникаций?

2. Как разбить на местности линию заданного уклона с помощью нивелира?

3. Как разбить на местности линию заданного уклона с помощью теодолита?

4. Какие способы применяют при плановой съемке смотровых колодцев кана­лизации? Назовите области преимущественного применения способов.

5. Для вынесения в натуру с помощью нивелира линии заданного уклона вычис­лите отсчет по нивелирной рейке, соответствующий концу линии с уклоном —8 ⁰/₀₀ длина линии 60 м, отсчет по рейке на начальной точке линии 0252.

6. Рассчитайте по результатам геометрического нивелирования отметку дна кот­лована, если отметка репера 119,119 м, отсчеты на станции 1: по рейке, стоящей на репере, — 1212, а по рулетке, опущенной отвесно в котлован нулем вниз, — 4,315 м; отсчеты на станции 2: по рейке на дне котлована — 1238 и по рулетке — 1,038 м.

7. Какие расчеты выполняют, чтобы обозначить на местности проектный контур водохранилища?

8. Опишите методику определения разбивочных элементов и порядок работы при перенесении в натуру проектного положения смотрового колодца способом линейной засечки.

9. Опишите методику определения разбивочных элементов и порядок работы при перенесении в натуру проектного положения трассы трубопровода способом проложения теодолитного хода.

10. Рассчитайте среднюю квадратическую погрешность передачи отметки на дно глубокого котлована с помощью нивелира, рейки и опущенной вертикально вниз 'рулетки, если средние квадратические погрешности отсчета по рейке 2 мм, а по рулет­ке 3 мм (другими источниками погрешностей пренебречь).

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

Учебный план для строительных специальностей предусматривает выполнение студентами-заочниками двух контрольных работ. Каждую работу следует выполнять только после проработки соответствующего учебного материала по литературе.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1

Работа состоит из четырех заданий, выполняемых в "Тетради для выполнения контрольной работы 1". Ответы на вопросы и решения всех задач, входящих в данную работу, высылаются на рецензирование одновременно.

Задание 1. Ответы на вопросы по темам 2—9 раздела 1 Основные сведения по геодезии

Студент должен составить ответы на четыре вопроса из списка вопросов и задач для самостоятельной работы, рекомендуемых в настоящем пособии. Номер вопроса или задачи определяется последней цифрой учебного шифра студента № 1, 2, 3,..., 9, 0 (10), причем студенты, фамилии которых начинаются с букв А, Б, В, ..., К, отвечают на вопросы или решают задачи к темам, которые имеют нечетные номера (за исключе­нием темы 1), все остальные студенты отвечают на вопросы или решают задачи к темам, которые имеют четные номера. Требования к ответам изложены в общих мето­дических указаниях.

Задание 2. Вычисление исходных дирекционных углов линий; решение прямой геодезической задачи

Задание состоит из двух задач, при решении которых следует руководствоваться указаниями к темам 2 и 8.

Вычисления приращений координат рекомендуется вести на микрокалькуляторе, либо по специальным таблицам (например, В.В. Баканова, П.И. Фокин. Таб­лицы приращений координат / Под ред. В.Д. Большакова. М., 1976,1982).

В первом случае знаки приращений координат устанавливаются в зависимости от знаков cos а и sin а. При работе с таблицами для удобства вычислений дирекционный угол следует предварительно перевести в румб, пользуясь табл. 1. Тогда

знаки вычисленных приращений координат определяют по названию румба, руковод­ствуясь также табл. 1.

При вычислении приращений координат значение дирекционного угла (или рум­ба) округляют до целых минут.

Задачи решают в специальной тетради; решение каждой из них должно сопровож­даться схематическим чертежом, соответствующим выполняемому варианту.

В задаче 1 пример подобран так, что вычисленный дирекционный угол a_CD пос­ледней линии должен получиться на 10⁰ 32,8' больше, чем исходный дирекционный угол a_AB. Это должно служить контролем правильности решения первой задачи.

Решение задачи 2 непосредственно не контролируется. К ее решению надо подойти особенно внимательно, так как вычисленные координаты х_C и у_C точки С будут ис­пользованы в следующем задании.

Задание 3. Составление топографического плана строительной площадки

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По данным полевых измерений составить и вычертить топографический план строительной площадки в масштабе 1: 2000 с высотой сечения рельефа 1 м.

Работа состоит из следующих этапов: обработка ведомости вычисления коорди­нат вершин теодолитного хода; обработка тахеометрического журнала; построение топографического плана.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Для съемки участка на местности между двумя пунктами полигонометрии П38 и П319 был проложен теодолитно-высотный ход. В нем измерены длины всех сто­рон (рис. 2), а на каждой вершине хода — правый по ходу горизонтальный угол и углы наклона на предыдущую и последующую вершины. Результаты измерений горизон-

3. Отметки пунктов ПЗ 8 и ПЗ 19 должны быть известны из геометрического нивелирования. При выполнении же задания значение отметки ПЗ 8 следует принять условно: количество целых метров в отметке Должно быть трехзначным числом, в котором количество сотен метров равно единице, а количество десятков и единиц метров составляют две последние цифры шифра студента. В дробной части отметки (дм, см, мм) ставятся те же цифры, что и в целой части.

Контролем правильности вычислений является получение известной отметки стан­ции ПЗ 19, записанной ранее в графе 8.

Вычисление отметок реечных точек. Вычисленные отметки станций переписывают в графу 11 (табл. 4) или графу 5 (табл. 4а) на одной строчке с номером той станции, к которой данная отметка относится. Отметки станций аккуратно подчеркивают.

Отметки реечных точек на каждой станции студент вычисляет самостоятельно путем алгебраического сложения отметки данной станции с соответствующим превышением. Полученные отметки записывают в графу 11 табл. 4 или в графу 6 табл. 4а.

Построение топографического плана

Следовательно, необходимо построить три горизонтальных ряда квадратов. Ана­логично определяют число вертикальных рядов квадратов по оси у.

Сетку вычерчивают остро отточенным карандашом. Построение координатной сетки необходимо тщательно проконтролировать: циркулем-измерителем сравнивают между собой диагонали квадратов. Расхождения в их длинах допускаются не более 0,2 мм; если расхождение получаются больше, сетку строят заново. Координатную сетку оцифровывают так, чтобы теодолитный ход размещался при­мерно в середине листа бумаги. Так, для примера, приведенного в "Ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода" (табл. 3), была бы удобна оцифровка, показанная на рис. 5,а.

Построение теодолитного хода по координатам его вершин. Вершины хода нано­сят на план по их вычисленным координатам (табл. 3, графы 11, 12). Нанесение точек выполняют с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки следующим образом [2, с. 229].

- Предположим, требуется нанести точку с координатами х = -14,02 м и у = = +627,98 м. Сначала выясняют, в каком из квадратов сетки должна лежать эта точка:

по направлению х точка должна находиться между линиями сетки с абсциссами 0 и -200, по направлению у — между линиями сетки с ординатами +600 и +800 (рис. 5,а). От линии с абсциссой 0 по вертикальным сторонам этого квадрата откладывают вниз расстояние 14,02 м (рис. 5,6) и проводят линию, параллельную линии с абсциссой 0. Вдоль этой линии от вертикальной линии сетки с ординатой +600 откладывают вправо расстояние 627,98 м - 600 м = 27,98 м*.

Полученную точку обозначают слабым наколом иглы циркуля-измерителя и сразу же обводят окружностью диаметром 1,5 мм; внутрь этой окружности никакие линии проводить нельзя. Рядом записывают в виде дроби: в числителе — номер точки, а в знаменателе — взятую из табл. 5 ее отметку с точностью до сотых долей метра. Нанесение точек хода необходимо проконтролировать. Для контроля измеряют расстояния между нанесенными вершинами: получившиеся на плане длины сторон хода должны отличаться от записанных в графе 6 ведомости вычислений координат не более чем на 0,2 мм в масштабе составляемого плана.

Последующие графические работы по "составлению плана: нанесениё реечных точек, изображение ситуации и рельефа местности - каждый студент выполняет по одному из двух вариантов ("а" или "б").

Нанесение на план реечных точек. Реечные точки наносят на план с помощью циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (табл. 4 и 4а).

*Так как план составляется в масштабе 1: 2000, точность которого 0,2 м, длины откладываемых отрезков мысленно округляют до ближайшего четного количества Дециметров.

Нанесенную на план реечную точку обозначают слабым наколом иглы циркуля-измерителя и обводят окружностью диаметром 1,0 мм. Рядом карандашом подписы­вают в виде дроби номер точки и ее отметку с округлением до десятых долей метра. Реечные точки 7, 10, I3—15 и 17, в которых были определены отметки уреза воды в реке, надо обвести окружностями диаметром 1,2 мм, указав отметки уреза воды с точностью до сотых долей метра. Возле остальных реечных точек, взятых на линии уреза воды, подписывают только их номера.

Изображение ситуации на плане. Накладку ситуации производят в масштабе 1:2000 по абрисам съемки зданий (см. рис. 3) и абрисам Тахеометрической, съемки (см. рис. 4,а — г). Вначале рекомендуется нанести здание, снятое способами перпен­дикуляров и линейных засечек.

Вариант «а» Используются абрис съемки здания (см. рис: 3, а) и абрисы тахеометрической съемки (см. рис. 4,а—в). Шоссе наносится по реечным точкам 3u,J и 6; ширина его (22 м) в пределах участка съемки везде одинакова. Линия уреза воды в реке Ик проводится по реечным точкам 7, 10, 11 и 8, 12; ширина реки определяется взаимным положением точек 7и 8,11 и 12.

Вариант «б» Используются абрис съемки здания (рис. 3,6) и абрисы тахео­метрической съемки (см. рис. 4, а, в, г). Шоссе и грунтовая дорога наносятся по рееч­ным точкам 3а, 3, 20, 19; ширина шоссе (22 м) и грунтовой дороги (6 м) в пределах участка съемки сохраняются постоянными. Линия уреза воды в реке Ик проводится по реечным точкам 11, 13, 14, 15, 17 и 12, 16; ширина реки определяется взаимным положением точек 11 и 12, 16 и 17.

Рисовка рельефа на плане. По отметкам станций и реечных точек на плане прово­дят горизонтали с сечением рельефа через 1 м. Следы горизонталей следует отыскивать графической интерполяцией; ее выполняют только между точками, которые в абрисах тахеометрической съемки (рис. 4, а—в — по варианту "а" или рис. 4,0, в, г — по вариан­ту "б") соединены стрелками. Соединение каких-либо двух точек в абрисе стрелкой говорит о том, что местность между ними имеет один скат (без перегибов), направление по которому сверху вниз и указывает стрелка. Приступая к изображению рельефа, точки на плане, между которыми в абрисах имеются стрелки, соединяют карандашом тон­кими вспомогательными линиями. Интерполяция по намеченным линиям может про­изводиться любым из способов, описанных в учебной литературе [2, с. 249—250].

Найденные интерполяцией следы одноименных горизонталей соединяют плавны­ми кривыми и таким образом получают горизонтали. Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписывают в разрывах горизонталей; при этом верх цифр должен быть обра­щен в сторону повышения ската местности. При некоторых горизонталях ставят бергшгрихи в направлениях характерных линий рельефа; бергштрих обязательно, ставят при каждой замкнутой горизонтали.

Через контуры здания, шоссе и грунтовой дороги горизонтали не проводят.

Построение графика заложений. В нижней части плана строят график заложений для уклонов. Задаваясь уклонами 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07 и высотой сечения рельефа 1 м составляемого плана, вычисляют соответствующие им заложения. Исходной формулой для вычисления является формула уклона i = h/d, где i - уклон; h - превышение (в нашем случае — высота сечения рельефа); d — заложение. ..,!

Пример. Для уклона i = 0,02 вычисляем заложение d =h/i =1,0 м/0,02 =50,0 м, которое в масштабе плана составит 25,0 мм.

По одной оси графика откладывают значения уклонов: отложив впритык друг другу шесть равных отрезков произвольной величины, у концов их подписывают значения уклонов от 0,01 до 0,07 через 0,01- На концах отложенных отрезков восстав­ляют перпендикуляры, по которым, откладывают в масштабе 1: 2000 соответствую­щие уклонам вычисленные значения заложения d. Через концы отложенных заложений проводят плавную кривую (по лекалу).

Оформление топографического плана строительной площадки. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью в соответствии с "Условными знаками..." [22]. При этом необходимо тщательно выдерживать очертания и размеры, а также порядок размещения значков, приведенные в "Условных знаках..." для мас­штаба 1: 2000. Все построения и надписи выполняют тонкими линиями. Вспомогатель­ные построения на плане тушью не обводят.

Береговые линии реки и маленькие окружности, обозначающие реечные точки 7, 10, 13—15 и 17, в которых были определены отметки уреза воды, вычерчивают зеленой тушью. Зеленой тушью проводят и по две крайние линии (кюветы) с обеих сторон шоссе.

При вычерчивании элементов рельефа горизонтали проводят коричневой тушью (жженой сиеной). Обычная толщина горизонтали должна быть 0,1 мм, а горизонтали с отметками, кратными 10 м, утолщают в 2,5 раза. Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписывают в разрывах горизонталей; это делается тоже коричневой тушью (в отличие от отметок реечных точек и станций, выписываемых черной тушью). Коричневой тушью ставят и точки в условном знаке песка.

Все остальные линии, условные знаки и надписи выполняют черной тушью. Номе­ра реечных точек тушью не обводят, оставляя их в карандаше.

При отсутствии книги "Условные знаки..." можно руководствоваться образцами условных знаков, приведенными на рис. 8.

С северной стороны участка подписывают значения у, а с восточной — х линий координатной сетки. Это делают возле пересечений координатных пиний (вершин квадратов) сетки.

В верхней части листа выполняют заглавную надпись, в нижней указывают числен­ный масштаб плана, высоту сечения рельефа и размещают график заложений для уклонов.

Общее представление об оформлении составленного плана дает рис.9 (построение выполнено по значениям координат, взятым произвольно).