Основные элементы разбивочных работ

К элементам разбивочных работ относятся следующие виды натурных измерений. 1. Построение на местности проектного значения горизонтального угла. 2. Вынос в натуру отрезка проектной длины. 3. Построение точки с заданной проектной отметки. 4. Построение на местности линии заданного уклона. 5. Построение на местности плоскости с заданным уклоном.

При построении проектного угла одна точка (вершина угла) и исходное направление обычно бывают заданы. Необходимо на местности отыскать второе направление, которое образовывало бы с исходным проектный угол в (рис. 2). В нашем случае ВА исходное направление, В — вершина проектируемого угла. Работы ведут в следующем порядке. Устанавливают теодолит в точку В. Наводят зрительную трубу на точку А и берут отсчет по лимбу. Далее прибавляют к этому отсчету проектный угол в и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет. Теперь визирная ось зрительной трубы теодолита указывает второе искомое направление. Это направление на соответствующем проекту расстоянии фиксируют на местности в точке С₁. Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С₂. Из положения двух точек берут среднее (точку С), принимая угол АВС за проектный.

Рис. 2. Схема построения в натуре проектного угла

Стандартные геодезические приборы, изготовленные серийно, по точности предназначены для выполнения измерений, а не построений. В результате точность отложения разбивочных элементов этими приборами оказывается ниже, чем точность измерений с использованием этих приборов. Поэтому, если необходимо построить проектный угол с повышенной точностью, поступают следующим образом: построенный в натуре угол измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение в'.

Измерив построенный в натуре угол, вычисляют поправку Дв = в' - в ,.

которую необходимо ввести для уточнения построенного угла. Зная проектное расстояние ВС = ?, вычисляют линейную поправку СС' = М. Из геометрии построений (см. рис. 2) следует, что.

.

где в и с выражены в секундах; с — число секунд в радиане.

Затем откладывают от точки С перпендикулярно линии ВС величину вычисленной поправки Д? и фиксируют точку С'. Угол АВС' и будет равен проектному углу с заданной точностью. Для контроля угол АВС' измеряют. Если полученное значение отличается от проектного на допускаемую величину, то работу заканчивают. В противном случае требуется дальнейшее уточнение.

Точность построения на местности проектного угла зависит от инструментальных погрешностей, погрешностей собственно измерения (визирования и отсчета по лимбу), а также погрешностей из-за влияния внешних условий. Погрешности центрирования, редукции и исходных данных (погрешности в положении пунктов А и В) на точность отложения проектного угла влияния не оказывают, что позволяет учитывать их отдельно. В этом заключается еще одна особенность разбивочных работ. Однако эти погрешности вызывают смещение на местности направления ВС и выносимой точки С.

Необходимая точность отложения линейной поправки (редукции) Д? составляет примерно 2 мм. Очевидно, что с такой точностью линейную редукцию можно легко отложить при помощи рулетки или линейки с миллиметровыми делениями.

Построение на местности линий заданной длины является наиболее распространенной при разбивочных работах задачей. Подлежащая отложению длина линии задается горизонтальным проложением; в общем случае требуется отложить соответствующее ему расстояние на наклонной топографической поверхности.

Задача решается при помощи ленты или рулетки двумя способами:

• а) непосредственное отложение заданной длины на заранее подготовленной горизонтальной поверхности;
• б) отложение отрезка заданной длины с последующим перемещением конечной точки отрезка на величину поправки за наклон местности.

При применении обоих способов вводят поправки за компарирование мерного прибора и за разность температур компарирования и измерения.

При применении второго способа в непосредственное измерение на местности вводят поправку за наклон, но с обратным знаком.

Поправку за компарирование вводят со знаком плюс, если мерный прибор короче своего номинального значения, и со знаком минус, если он длиннее. Эта поправка определяется с точностью 1:20 000, т. е. 1 мм на 20 м.

Поправку за температуру вводят со знаком плюс, если температура отложения линии ниже температуры компарирования, и наоборот.

Второй способ более общий, имеет большее распространение и точность. Практически на местности откладывают мерный прибор d целое число раз и получают две точки М₁ и М₂ (рис.86), между которыми должна находиться конечная точка С откладываемого расстояния.

Рис. 3. Разбивка линии заданной длины

После введения всех поправок в расстояния АМ₁ и АМ₂ определяют длины отрезков а и d — а и, откладывая от М₁ отрезок а, а от М₂ — отрезок d — a, предварительно определяют положение точки С. В месте расположения точки С закладывают монолит с металлической пластиной размером 150×150мм, на которой и фиксируют точку С.

Далее расстояние АС измеряют с установленной точностью и получают длину отложенной линии. Сравнивая ее значение с заданной длиной, находят поправку СС_l, которую откладывают, пользуясь измерителем и масштабной линейкой, на пластине и окончательно фиксируют конечную точку заданного отрезка АС. Этот способ построения отрезка называется способом редукции.

Для расстояния АС?200м при центрировании теодолита и визирных целей с помощью оптического отвеса ошибка за поперечное смещение в длине отложенной линии будет около ±2,5 мм; при АС = 400 м она соответственно равна ±5мм.

При применении нитяного отвеса ошибки для тех же расстояний будут соответственно ±3,0 и ±6мм.

Вынос в натуру проектных отметок. Все отметки, указанные в проекте сооружения, даются от уровня «чистого пола» или какого-либо другого условного уровня, поэтому предварительно их необходимо пере вычислить в систему, в которой даны высоты исходных реперов.

Для выноса в натуру точки с проектной отметкой Н_пр устанавливают нивелир примерно посередине между репером с известной отметкой Н_р и выносимой точкой (рис. 4). На исходном репере и выносимой точке устанавливают рейки, взяв отсчет а по рейке на исходном репере, определяют горизонт прибора.

Н_ГП = Н_р + а.

Для контроля желательно аналогичным образом проверить значение Н_ГП по другому исходному реперу.

Чтобы установить точку на проектную отметку Н_ГП, необходимо знать величину отсчета b по рейке на определяемой точке. Можно записать, что.

b = Н_ГП — Н_пр = Н_р + а — Н_пр.

Вычислив отсчет b, рейку в точке на проектной поверхности поднимают или опускают до тех пор, пока отсчет по среднему штриху зрительной трубы нивелира не будет равен вычисленному. В этот момент пятка рейки будет соответствовать проектной высоте. Ее фиксируют в натуре, забивая колышек, ввинчивая болт или проведя черту на строительной конструкции.

Рис. 4. Схема выноса в натуру проектной отметки

Для контроля, нивелируя обычным способом, определяют фактическую отметку вынесенной точки и сравнивают ее с проектной. В случае недопустимых расхождений работу выполняют заново.

Если необходимо передать проектные отметки точек, лежащих в одной вертикальной плоскости (на стенах, колоннах и т. п.), то поступают следующим образом. На вертикальной плоскости отмечают проекцию среднего штриха сетки, т. е. фиксируют горизонт прибора. Затем, отмеряя вверх или вниз от этой линии соответствующее превышение, отмечают проектную отметку точки.

Проектная отметка точки может быть установлена в натуре путем, аналогичным редуцированию. Для этого выносимую точку приближенно устанавливают на проектную высоту. Нивелированием определяют превышение h между приближенно установленной точкой и исходным репером. Полученную величину сравнивают с проектной h_пр, вычисленной как h_пр = Н_пр — Н_р. С учетом знака разности h_пр — h изменяют высоту точки, добиваясь, чтобы h_пр = h. Этот способ более трудоемкий и применяется, когда производят бетонирование до проектной отметки или поднимают конструкцию путем последовательного подбора подкладок.

Для построения в натуре линий проектных уклонов используются нивелиры, теодолиты, а также лазерные приборы. Сначала конечные точки линии АВ (рис. 88) устанавливают на проектные отметки. Если дана отметка Н_А только точки А и проектный уклон i, то отметку точки В можно вычислить по формуле.

Н_В = Н_А + d i,.

где d — проектное расстояние АВ.

Рис. 5. Схема построения линии заданного уклона с помощью нивелира

На точках А и В устанавливают нивелирные рейки. Затем, наклоняя нивелир двумя подъемными винтами (или элевационным винтом), методом приближений добиваются, чтобы отсчеты по рейкам стали одинаковыми и равными высоте инструмента. В этом случае визирная линия зрительной трубы нивелира будет иметь проектный уклон. Далее устанавливают визирку (рис. 5) или рейку в створе линии АВ (например, через d=5м), добиваясь, чтобы отсчет по ней был равен отсчету на конечные точки. Пятка рейки будет определять точку линии проектного уклона. Эти точки фиксируют колышками соответствующей высоты.

При использовании теодолита его устанавливают в начальной точке с проектной отметкой и измеряют высоту прибора (рис. 6).

Рис. 6. Схема выноса в натуру линии проектного уклона с помощью теодолита

На вертикальном круге с учетом места нуля устанавливают отсчет в градусной мере, равный проектному уклону. Линия визирования зрительной трубы теодолита будет фиксировать угол наклона н, соответствующий проектному уклону. Затем, отметив на рейке или вехе высоту прибора, выполняют те же операции, что и при использовании нивелира.

С меньшей точностью линию проектного уклона (например, точки А, В, С) можно вынести при помощи трех визирок одинаковой длины (рис. 7).

Рис. 7. Схема построения проектного уклона при помощи визирок

Две визирки задают опорную линию заданного уклона. В эту линию глазомерно вводят третью визирку, основание которой будет фиксировать точку линии проектного уклона.

Для построения на местности проектной плоскости можно вынести в натуру точки А, В, С, D с известными проектными отметками (см. рис. 8). Действуя подъемными винтами нивелира, добиваются методом приближений, чтобы отсчеты на всех четырех точках были равны между собой, т. е. чтобы линия визирования была параллельна заданной проектной плоскости. При установке на тот же отсчет рейки в любой точке внутри фигуры ABCD пятка ее будет лежать в проектной плоскости.

Рис. 8. Схема построения проектной плоскости

Можно от точки А построить линии АВ и АD с заданными проектными продольным и поперечным уклонами; затем от точки В линию ВС с известным поперечным уклоном.