Шпаргалка по "Геодезии"

34. Проектирование  участков и полей севооборотов  аналитическим способом. Точность  проектирования.

Проектировать аналитическим  способом, т. е. вычислять проектные  отрезки по заданной площади и по результатам измерений углов и линий на местности (или по их функциям -координатам точек) можно до составления плана - по схематическому чертежу, на котором записаны углы и линии, пользуясь ведомостью координат. Вместе с этим, пользование проектным планом полезно, так как оно позволяет графически обнаруживать грубые ошибки в проектных углах между линиями, длинах линий и дирекционных углах, не замеченные в процессе вычислений. При аналитическом способе проектирования часто приходится решать прямые и обратные геодезические задачи, вычислять координаты точки пересечения двух прямых, "координаты концов которых и дирекционные углы известны, вычислять предварительно спроектированные площади, при этом особое внимание необходимо обращать на знаки тригонометрических функций и выражать площади и произведения сторон в квадратных метрах, округляя их до целых единиц.

При проектировании площадей встречаются  с двумя условиями: - когда проектная  линия проходит через заданную точку, при этом условии заданную площадь проектируют треугольником или четырех угольником;   - проектная линия проходит параллельно заданному направлению, при этом условии участок проектируется в форме  трапеции. Проектирование площади участка в один прием можно выполнить лишь в случае, если участок имеет форму треугольника, четырехугольника или трапеции, при этом используются формулы (6.2), (6.3), (6.5). Во всех остальных случаях аналитическим способом вычисляют площадь предварительно намеченного участка, после чего проектируют недостающую или избыточную площадь до заданной проектной площади - треугольником, четырехугольником или трапецией, в зависимости от поставленного условия. Точность проектирования участков аналитическим способом можно предвычислить по формуле m_p/P= m_s/s.

35. Проектирование участков  и полей севооборотов графическим  способом и его точность.

При проектировании участка  графическим способом иногда поступают следующим способом: предварительно на глаз проектируют участок;  вычисляют его площадь; затем проектируют недостающую или избыточную площадь к заданной, при этом предварительно спроектированную площадь определяют планиметром или вычисляют аналитическим способом. Недостающую или избыточную площадь проектируют в форме треугольника или трапеции, с учетом требований к направлению проектной линии. Проектирование треугольником выполняют в случае, когда проектная линия должна проходить через определенную точку, при этом по заданной площади и известной высоте (или основанию) определяют основание (или высоту) треугольника. На рисунке 7.1,а, изображена часть землепользования, в которой надо спроектировать площадь Р линией МN, проходящей через точку F. Пусть разность между проектной площадью Р и площадью четырехугольника ВСDF равна Р₁. Если проектом установлено, что северный конец проектной линии должен пройти через точкуF, то южный конец ее пересечет линию АВ вправо от точки В. От этой точки расположится основание а треугольника ВFК, форму которого имеет недостающая площадь Р₁. Высотой треугольника явится перпендикуляр h, опущенный из точки F на линию АВ или на ее продолжение (рис. 7.1,6). Длину его определяют по плану графически. Тогда основание треугольника .  (7.1)                                                                                                                                  Рисунок 7.1 – Проектирование площади линией, проходящей через заданную точку  Полученное расстояние а выписывают на проектный план и схематической чертеж. Его используют при перенесении проекта в натуру для получения на местности проектной точки К. Если вычисленный отрезок а длиннее линии АВ, т. е. площадь Р₁ больше площади треугольника АВF, то вычисляют площадь этого треугольника и находят пересечение проектной линии с линией АЕ предыдущим способом. Для этого измеряют высоту от точки F до линии АЕ или до ее продолжения. Для определения точности вычисления расстояния а применим формулу

.         (7.2)                                                                                                  

Если Р₁ - заданная площадь, то ее можно считать безошибочной, т е.Р₁=0,тогда                                                                                                                                         (7.3) Следовательно, с какой относительной погрешностью измерена высота, с такой же относительной погрешностью будет вычислено основание и наоборот. Проектирование трапецией производят, если проектная должна проходить параллельно заданному направлению. В случае по заданной площади и длине средней линии этой трапеции определенной по плану, вычисляют высоту трапеции, а потом ее боковые стороны. Проектирование трапецией менее точно, чем треугольником, из-за неточного измерения средней линии, так как положение ее неизвестно, если неизвестна высота. На рисунке 7.2,а изображена часть землепользования, в которой надо спроектировать площадь Р линией МN, параллельной линии DC. Для этого из точки F проводят линию FО, параллельную DC и вычисляют площадь ОВСDF.

Рисунок 7.2 – Проектирование участка в форме трапеции. Разность между проектной площадью Р и площадью ОВСDF равна P₁ и представляет площадь трапеции, которую надо допроектировать . Для этого предварительно определяют длину средней линии по плану, выбрав положение ее на глаз в соответствии с площадью P₁, и вычисляют предварительное значение высоты по формуле .                             (7.4) Отложив половину величины h₁ от  линии FО и проведя через полученную точку R линию, параллельную линии FО или DС, измеряют второе приближенное значение средней линии трапеции s₂. Разделив Р₁ на s₂, получают второе, более точное значение высоты трапеции h₂, которое может считаться окончательным, если расхождение его с h₁ не превышает величины утроенной графической точности, деленной на отношение средней линии к высоте, т. е.

,     (7.5)

                                                                                                      в противном случае получают новое (третье) значение средней линии и затем третье значение высоты. Расхождение окончательной длины средней линии с предыдущим ее значением не допускают более только что установленного предела. Получив окончательное значение высоты, откладывают его на перпендикуляре к линии FО и через полученную точку О проводят линию МN, параллельную DС. Погрешность определения высоты h в зависимости от погрешностей площади Р₁ и средней линии трапеции s может быть определена по формуле , т. е. относительная погрешность искомой высоты при этом способе равна   относительной   погрешности   измерения   средней   линии. Чем меньше   высота   трапеции   по   сравнению   со средней линией, чем меньше угол, образуемый боковыми сторонами трапеции FK и OL, тем быстрее и точнее получается значение высоты.  Из рассмотренных выше примеров проектирования треугольником и трапецией видно, что проектирование треугольником точнее, так как необходимые данные для перенесения проекта в натуру получаются в результате вычислений, в то время как при проектировании трапецией отрезки FК. и ВL надо определять по плану с общей догрешностью, в которую, помимо погрешностей вычисления высоты h входят погрешности: откладывания высоты (0,08 мм); проведения проектной линии МN (0,08 мм) и графического определения промеров FК и ВL. Чтобы избежать накопления такого большого количества погрешностей, промер РК следует вычислить по формуле , (7.6)                                                                                                                       в которой угол φ получают как разность дирекционных углов  линий DC и FЕ. Отрезок ВL вычисляют по формуле

, в которой γ разность дирекционных углов линий ВА и СD. При отсутствии геодезических данных по границе АВСDFE углы φ и γ можно измерить транспортиром, а отрезок ВL вычислить по формуле , в которой отрезок ВО определяют по плану графически. При этом в погрешность определения отрезка ВО войдет не только погрешность его графического определения (0,08 мм), но и погрешность нанесения точки В на план. Точность проектирования участков в форме прямоугольника, параллелограмма и трапеции графическим способом можно вычислить по формуле .

36.  Проектирование  участков и полей севооборотов механическим способом. Оценка точности.

Графический и аналитический способы проектирования удобны в случае, когда линии и участки имеют небольшое число поворотов и проектирование не требует больших затрат времени на производство вычислений. При большой изломанности контуров землепользовании применение планиметра делает процесс проектирования более простым, но менее точным. Однако проектирование участков только планиметром не выполняют, потому что планиметр - прибор, который по заданной площади и одному линейному измерению не дает возможности определить другое линейное измерение. В связи с этим возникает необходимость проектировать участки последовательными приближениями до тех пор, пока величина недостающей площади до заданной или излишек проектной площади не будет превышать допустимой погрешности вычисления площади. Во избежание большого числа приближений при проектировании механический способ комбинируют с графическим, т. е. планиметром определяют площадь участка, спроектированного на глаз, а недостающую или избыточную площадь проектируют графически треугольником или трапецией, в зависимости от условия проектирования. В этом случае погрешность проектирования участка будет складываться из погрешности определения предварительно спроектированной площади планиметром   погрешности проектирования недостающей или избыточной площади графическим способом. погрешности проектирования недостающей или избыточной площади вносят малую долю в общую погрешность проектируемой площади, поэтому погрешности проектирования участков планиметром можно считать равными погрешностям определения площадей планиметром и рассчитать по формулам (6.14), (6.15). После вычисления площадей участков и получения допустимого расхождения, площади участков увязывают в сумме площадей контуров, сравнивают увязанные площади участков (полей) с заданными (расчетными), путем проектирования недостающих и избыточных площадей графическим способом приводят расположение границ в соответствие с заданными площадями участков (полей).

38. Назначение  и организация разбивочных работ.  Принципы расчета точности.

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической  деятельности. Выполняют их для определения  на местности планового и высотного  положения характерных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих предметов и сторон света. Кроме того, топоплан определяет общегеодезическую систему координат, задающую положение характерных точек проектируемого сооружения относительно этой системы. Разбивочные работы противоположны съемочным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети. Точность этих измерений зависит от масштаба съемки. При разбивке же, наоборот, по координатам, указанным в проекте, находят на местности положение точек сооружения с заранее заданной точностью. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ.   Компановка сооружения определяется его геометрией, которая, в свою очередь, задается осями. Относительно осей сооружения в рабочих чертежах указывают местоположение всех элементов сооружения. В нормативных документах существует понятие разбивочной оси. На практике же различают главные, основные, промежуточные или детальные оси. Главными осями линейных сооружений (дорог, каналов, мостов) служат продольные оси этих сооружений. В промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей принимают оси симметрии зданий. Основными называют оси, определяющие форму и габариты сооружений. Промежуточные или детальные оси – это оси отдельных элементов зданий, сооружений. Указанные в проекте сооружения координаты, углы, расстояния и превышения называют проектными.     Весь процесс разбивки сооружения определяется общим геодезическим правилом перехода от общего к частному. Разбивка главных и основных осей определяет положение всего сооружения на местности, т.е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности. Детальная же разбивка определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкции сооружения. Разбивочные работы – это комплексный взаимосвязанный процесс, являющийся неотъемлемой частью строительно-монтажного производства. Поэтому организация и технология разбивочных работ целиком зависит от этапов строительства. В подготовительный период на местности строят плановую и высотную геодезическую разбивочную основу соответствующей точности, определяют координаты и отметки пунктов этой основы. Затем производится геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру. Непосредственную разбивку сооружений выполняют в три этапа. На первом этапе производят основные разбивочные работы. По данным привязки от пунктов геодезической основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей и закрепляют их. На втором этапе, начиная с возведения фундаментов, проводят детальную строительную разбивку сооружений. От закрепленных точек главных и основных осей разбивают продольные и поперечные оси отдельных строительных элементов и частей сооружения, одновременно определяя уровень проектных высот. Детальная разбивка производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, поскольку она определяет взаимное расположение элементов сооружения, а разбивка главных осей – лишь общее положение сооружения и его ориентирование. Детальные оси разбивают со средней квадратической ошибкой 2-3 мм и точнее. Третий этап заключается в разбивке технологических осей оборудования. На этом этапе требуется наибольшая точность (доли мм).Требования к точности разбивочных работ зависят от многих факторов: вида, назначения, местоположения сооружения; размеров сооружения и взаимного расположения его частей; материала, из которого возводится сооружение; порядка и способа производства строительных работ; технологических особенностей эксплуатации и т.п. Нормы точности на разбивочные работы задаются в проекте или в нормативных документах СНиП, ГОСТ, ведомственных инструкциях. Точность геометрических параметров в нормативных документах и чертежах указывают в виде симметричных допусков ∆, которые определяют допустимую разность между наибольшим и наименьшим значениями каждого параметра. Для расчета пользуются разностью δ между наибольшим или наименьшим значением параметра и его проектным значением, называемой допускаемым отклонением, а так же средним квадратическим отклонением σ. Точность разбивки главных или основных осей зависит от способа определения положения точек проектируемого здания. В большинстве случаев размещение зданий, сооружений и их взаимную компановку проектируют на крупномасштабных топопланах. Точность размещения объектов строительства определяется точностью плана. Следовательно, чтобы обеспечить подобие в положении объекта на проектном чертеже и на местности, необходимо выдержать точность плана. Известно, что точность плана характеризуется средней квадратической ошибкой определения положения точки, равной 0,2 мм на плане. С учетом того, что рабочие чертежи разрабатываются в основном на планах масштаба 1:500, эта ошибка на местности составит 10см. Этой точности в основном и придерживаются при выносе в натуру точек, определяющих положение главных или основных осей. При выполнении разбивочных работ на территории с плотной застройкой, насыщенной подземными коммуникациями, или при реконструкции комплекса зданий и сооружений основные оси выносят в натуру с точностью, определяемой не графическими построениями а аналитическими расчетами. В этом случае ошибка выноса основных осей по отношению к существующей застройке составляет величину 2-3 см. 

39. Общая технология  разбивочных работ. Методы подготовки исходных данных

Перед выносом в натуру проекта инженерного сооружения необходимо выполнить специальную  геодезическую подготовку, которая  предусматривает его аналитический  расчет, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ. Для выноса сооружения в натуру необходимо иметь на местности геодезические пункты с известными координатами. В этой же системе должны быть получены координаты основных точек сооружения, определяющих его геометрию. Координаты пунктов геодезической разбивочной основы определяют по результатам измерений, проводимых при ее создании. Координаты же точек, принадлежащих сооружению, определяют графически или вычисляют аналитически. При этом используют основные чертежи проекта: генплан, определяющий состав и местоположение сооружения; рабочие чертежи, на которых в крупных масштабах показаны планы, разрезы, профили всех частей сооружения с размерами и высотами деталей; план организации рельефа, планы и профили работ, подземных коммуникаций. Весь комплекс геодезической подготовки проекта состоит из аналитического расчета элемента проекта по значениям проектных размеров и углов находят в принятой системе проектные координаты основных точек сооружения, элементов планирования и благоустройства (осей проездов, коммуникаций, дорог и т.п.). одновременно контролирует правильность нанесения размеров на чертежах. Различают 3 способа геодезической подготовки проекта: аналитический, графо-аналитический, графический. При аналитическом способе все данные для разбивки находят путем математических вычислений, причем координаты существующих зданий и сооружений определяют непосредственно геодезическими измерениями в натуре, а размеры элементов проекта задают исходя из технологических расчетов. Этот способ применяют в основном при реконструкции и расширении предприятий в стесненных условиях застройки. Чаще применяют графо-аналитический способ, когда положение исходных точек определяют графически с топоплана, а остальных точек жестко связанных с исходными, -аналитический. Например, для определения положения здания на местности по топоплану находят координаты одного из углов здания и дирекционное направление на другой угол. Далее по проектным размерам вычисляют координаты всех остальных углов здания. Если проект сооружения не связан с существующими строениями, то иногда применяют графический способ проектирования, при котором все планировочные элементы определяются графически по топоплану. Расчет проекта производится по графическим координатам всех его главных точек. Чтобы уменьшить по возможности, влияние деформации планов, до определения графических координат измеряют действительные размеры квадратов координатной сетки. Для крупномасштабных планов они должны быть равны 100 мм. При отклонении сторон квадрата на величину, не превышающую 0,2мм, координаты определяют следующим способом. Через определяемую точку i проводят прямые, параллельные осям координат. измеряют расстояния  a и b соответственно от южной и северной сторон квадрата координатной сетки до определяемой точки, а₁ и b₁ – от западной и восточной сторон. Координаты точки вычисляют по формулам. Для выноса проекта в натуре независимо от способа проектирования все его геометрические элементы должны быть строго математически увязаны между собой и с имеющимися на площадке капитальными зданиями и сооружениями. Это необходимо для устранения влияния на точность разбивочных работ ошибок в принятых для проектирования исходных данных (координатах, высотах, длинах линий), особенно взятых графически с плана. При аналитическом расчете проекта решается ряд типовых геодезических задач. Наиболее распространенными являются прямая  обратная геодезические задачи. При геодезической подготовке проекта выполняют его привязку. Привязкой проекта называют расчеты геодезических данных (разбивочных элементов), по которым выносят его в натуру от пунктов разбивочной геодезической основы или опорных капитальных строений. Разбивочными элементами служат расстояния, углы и превышения, выбор и расчет которых зависит от принятого способа разбивки. Результаты геодезической подготовке проекта отображают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняют разбивочные работы. Для обеспечения точности и своевременности выполнения геодезических работ на строительной площадке составляют специальный проект в проекте производства геодезических работ, который является составной частью общестроительного проекта, рассматриваются: построение исходной разбивочной основы; организация выполнения разбивочных работ, исполнительных съемок; применение соответствующих приборов для обеспечения требуемой точности измерений и другие вопросы, зависящие от конкретного объекта и условий его строительства.