- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
Строительной сеткой называется геодезическая сеть пунктов, построенная в виде системы квадратов или прямоугольников, ориентированных параллельно разбивочным осям основных сооружений на площадке строительства.
Длины сторон квадратов или прямоугольников строительной сетки могут быть 50, 100, 200 или 400 м. При строительстве уникальных сооружений (например, высотных зданий) стороны сетки принимаются равными 20-40 м. Геометрическую форму фигур строительной сетки выбирают в зависимости от ее назначения, типа строящихся военных объектов, характера рельефа местности на строительной площадке и др. факторов.
Строительная сетка (рисунок 7.1) создается в условной системе плоских прямоугольников координат. Начало системы координат выбирается за пределами строительной площадки так, чтобы все пункты сетки имели положительные координаты. Для этого начало координат совмещают с пунктом сетки, расположенным в юго-западной части участка строительства. При использовании такой сетки упрощаются проектирование, вычисление разбивочных данных и разбивочные работы.
Оси координат строительной сетки обозначаются прописными буквами (например, буквой А - ось абсцисс, В - ось ординат), а для обозначения пунктов сетки применяют сокращенную запись. Так, при длине сторон квадратов сетки 100 м, пункту А2В3 (или 2А3В) соответствуют координаты А = 200 м и В = 300 м.
По этому правилу координаты точки М (рисунок 7.1), равные А = 150,8 м и В = 349,25м, записывают следующим образом
(A1+50,80; В3+49,25) или (1А+50,80; 3В+49,25).
Переход от условной системы координат (А; В) к государственной (X; У) и наоборот осуществляют по формулам
, (7.1)
где А0, В0 - координаты начала условной системы в государственной
системе координат;
- разность дирекционных углов одних и тех же направлений в
государственной и условной системах координат.
Работы по созданию строительной сетки включают последовательное выполнение трех этапов работ: проектирование, предварительную разбивку, определение точных координат и редуцирование (перемещение) центров пунктов из предварительного в проектное положение.
7.2.1. Проектирование строительной сетки
Проектирование строительной сетки включает: вычерчивание сетки квадратов или прямоугольников на кальке и перенос ее на строительный генеральный план; вычисление координат пунктов строительной сетки и координат точек сооружений; расчет точности производства геодезических работ.
При вычерчивании строительной сетки на кальке размеры квадратов или прямоугольников выбирают таким образом, чтобы их вершины не попадали на запроектированные сооружения, а стороны были параллельны осям этих сооружений. Для сохранности пунктов строительной сетки на период строительства объекта проектируются основные и дополнительные фигуры (квадраты или прямоугольники). При этом угловые пункты основных фигур со сторонами 100-200 м располагают с таким расчетом, чтобы каждое сооружение объекта попало внутрь соответствующей фигуры. Эти пункты размещают по возможности ближе к проектируемым сооружениям, но так, чтобы они не попали в зоны разрушений грунта, вызываемых земляными работами. В случае необходимости отдельные стороны сетки уменьшают или увеличивают на величины, кратные 10 м. Внутри основных фигур проектируются дополнительные фигуры. Пункты дополнительных фигур являются временными и используются для разбивки отдельных сооружений объектов на каком-либо этапе строительства.
Размещение пунктов сетки согласовывают с расположением на стройгенплане временных сооружений, железных дорог, складов материалов и др.
Вычисление координат пунктов строительной сетки начинают от условного начала координат, т.е. от центра пункта, расположенного в юго-западном углу сетки, по принятой длине сторон квадратов и прямоугольников.
Расчет точности производства геодезических работ по созданию строительной сетки выполняют на основе требований к точности разбивки основных осей и др. элементов сооружений. Строительная сетка является геодезической основой, необходимой для выноса проекта в натуру, поэтому точность определения ее пунктов в плане и по высоте должна быть выше точности разбивки осей и габаритов сооружений.
П редварительный расчет необходимой точности выполнения геодезических работ по созданию строительной сетки является составной частью ее проектирования.
Точность положения строительной сетки зависит от соответствия углов фигур 90 градусам, а длин сторон – принятым проектным размерам (100, 200 и др.). Координаты пунктов строительной сетки наиболее часто определяют методом полигонометрии, при котором измеряют длины внешних сторон фигур и на каждом пункте все углы, а длины внутренних сторон вычисляют. Поэтому для предварительного расчета средней квадратической погрешности md,i длины внутренней (связующей) стороны di данного ряда сетки можно воспользоваться следующей формулой (рисунок 7.2).
, (7.2)
где ma – средняя квадратическая погрешность длины исходной стороны а данного ряда сетки;
m – средняя квадратическая погрешность измерения углов;
bi – промежуточная сторона сетки (сторона, перпендикулярная к связующей стороне d);
n – число прямоугольников от исходной стороны а сетки до определяемой связующей стороны d.