Инженерно-геодезические опорные сети

Типовой фигурой трилатерации является треугольник с измеренными сторонами а, Ь и с (рис. 12.2).

Одним из недостатков трилатерационных сетей из треугольников является отсутствие полевого контроля качества измерений для каждой фигуры, так как сумма вычисленных углов треугольника всегда равна 180° при любых погрешностях измерений длин сторон, даже при грубых промахах. В связи с этим на практике часто используют сети из геодезических четырехугольников.

В каждом геодезическом четырехугольнике измеряют шесть сторон, причем одна из них (любая) является избыточной и может быть вычислена при использовании результатов измерений других сторон. Это может служить полевым контролем качества измерений длин линий. Кроме того, геодезический четырехугольник является более жесткой фигурой и ряд, составленный из таких фигур, обладает более высокой точностью.

Широкое распространение в практике инженерно-геодезических работ сети трилатерации получили при строительстве высокоэтажных зданий, дымовых труб, градирен, атомных электростанций, а также при монтаже сложного технологического оборудования. В таких сетях высокую точность измерения длин сторон (до десятых долей миллиметра) обеспечивают, используя высокоточные светодальномеры, инварные проволоки, а в некоторых случаях и жезлы специальной конструкции. Сети трилатерации с короткими сторонами принято называть сетями микротрилатера-ции. Иногда сети микротрилатерации являются единственно возможным методом создания геодезического обоснования для производства разбивочных работ.

 

1.4Линейно-угловые сети

Широкое внедрение в практику геодезических  работ светодаль-номерной техники привело к распространению линейно-угловых построений. В линейно-угловых сетях измеряются все или часть углов и сторон. По сравнению с триангуляцией и трилатерацией сеть, в которой удачно сочетаются угловые и линейные измерения, в меньшей степени зависит от геометрии фигуры, существенно уменьшается зависимость между продольным и поперечным сдвигами, обеспечивается жесткий контроль угловых и линейных измерений. Линейно-угловая сеть позволяет вычислить координаты пунктов точнее, чем в сетях триангуляции и трилатерации, примерно в 1,5 раза.

При уравнивании линейно-угловых  сетей возникает вопрос о соотношении  погрешностей угловых и линейных измерений.

1.5Полигонометрические сети

 

Полигонометрия  является наиболее распространенным видом  инженерно-геодезических опорных  сетей. Применяется она для всех видов инженерно-геодезических работ, включая наблюдения за плановыми  смещениями сооружений.

В зависимости от площади объекта, его формы, обеспеченности исходными пунктами полигонометрию проектируют в виде одиночных ходов, опирающихся на исходные пункты высшего класса (разряда), систем ходов с узловыми точками или систем замкнутых полигонов.

Наиболее широко применяемые в  практике инженерно-геодезических работ полигонометрические сети состоят из ходов 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов. При этом полигонометрия 4-го класса существенно отличается от той же полигонометрии, создаваемой для построения государственной геодезической сети, допустимыми длинами ходов и погрешностями измерения углов. Приведем основные характеристики полигонометрии (табл. 12.5).

В настоящее время разрешены  некоторые отклонения от требований, приведенных в табл. 12.5. При измерении сторон свето-дальномерами в отдельных случаях разрешается увеличивать длины привязочных сторон до 30 %. В порядке исключения допускается абсолютная невязка 10 см в коротких ходах полигонометрии 1-го разряда длиной до 1 км и 2-го разряда — до 0,5 км. Если в ходах полигонометрии 1-го и 2-го разрядов не реже чем через 15 сторон или 3 км хода дополнительно определены дирекционные углы сторон с погрешностью менее 7", то длины этих ходов могут быть увеличены до 30 %.

При проектировании полигонометрии стремятся  не допускать близкого расположения пунктов, принадлежащих разным ходам, так как в этом случае погрешность  их взаимного положения может значительно превосходить погрешности соединяющего их хода, что затруднит их использование в качестве исходных данных для сетей более низкого класса точности. Лишь при построении городской полигонометрии возможно параллельное прокладывание ходов одного класса или разряда на расстоянии 2,5 км друг от друга для 4-го класса и 1,5 км для 1-го разряда.

При создании полигонометрии наиболее трудоемким считается процесс линейных измерений. Различают два основных метода: непосредственных и косвенных измерений. В методе непосредственных измерений длины сторон измеряют светодальномерами или подвесными мерными приборами, а в методе косвенных определений

Основные  показатели	4-й класс	1-й разряд	2-й разряд
Предельная длина хода, км:
отдельного	15	5	3
между исходной и узловой	10	3	2
точками
между узловыми точками	7	2	1,5
Предельный периметр полиго-	30	15	9
на, км
Длина стороны хода, км:
наибольшая	2,0	0,8	0,35
наименьшая	0,25	0,12	0,08
средняя расчетная	0,5	0,3	0,2
Число сторон в ходе, не более	15	15	15
Относительная погрешность	1:25000	1:10000	1:5000
хода, не более
Средняя квадратическая по-	3	5	10
грешность измерения угла (по
невязкам в ходах и полигонах),
", не более
Угловая невязка хода    или  поли-
гона (я - число углов в ходе),
", не более

длины сторон вычисляют по измеренным вспомогательным  величинам. В связи с этим по методу линейных измерений полигонометрию подразделяют: на светодальномерную, короткобазисную, створно-короткобазисную, параллактическую и траверсную (линии измеряются подвесными мерными приборами). В современных условиях наибольшее распространение получила светодаль-номерная полигонометрия.

Поскольку значительную долю инженерно-геодезических  работ приходится выполнять на застроенной территории, то при производстве угловых измерений в ходах полигонометрии возникают особенности организационного и точностного порядка, связанные с влиянием внешних условий. Из-за застройки приходится проектировать ходы со сравнительно короткими длинами сторон, что приводит к необходимости более тщательного центрирования теодолита и визирных целей. Сочетание каменной застройки, асфальтированных поверхностей с зелеными насаждениями создает на застроенных территориях устойчивые температурные поля; в результате измеряемые углы искажаются под влиянием боковой рефракции. Кроме того, на нагретом асфальте штативы становятся неустойчивыми. Все это приводит к необходимости

выбирать наиболее благоприятное  время для измерений, например утренние и вечерние часы, пасмурную погоду и т.п. Интенсивное движение на городских улицах создает организационные трудности при производстве геодезических работ вообще и для полигонометрии в частности.

Оценка проектов полигонометрических  сетей заключается в определении ожидаемых погрешностей координат узловых пунктов, относительных погрешностей ходов и сравнении их с допустимыми. Выполняется она строгими и приближенными способами.

Строгая оценка, как правило, выполняется  на ЭВМ по специальным программам, а приближенная — по соответствующим формулам.

 

 

1.6Геодезическая строительная  сетка

 

Строительная  сетка создается главным образом  на промышленных площадках и служит основой для разбивочных работ, монтажа технологического оборудования и производства исполнительных съемок.

Характерной особенностью строительной сетки как инженерно-геодезической сети является расположение пунктов, образующих сетку квадратов или реже прямоугольников, стороны которых параллельны осям проектируемых сооружений или осям расположения технологического оборудования. Таким образом, строительная сетка представляет собой закрепленную на местности систему прямоугольных координат, облегчающую привязку осей сооружений и производство разбивочных работ.

В отличие от других видов опорных  сетей точную конфигурацию и расположение пунктов строительной сетки проектируют заранее. Проектирование выполняют на генеральном плане будущего сооружения. При этом места расположения пунктов строительной сетки намечают таким образом, чтобы обеспечить сохранность наибольшего их числа в процессе производства строительных работ на площадке.

В зависимости от назначения строительной сетки и типа строящегося объекта длину стороны квадрата сетки принимают от 100 до 400 м. Наибольшее распространение получила сетка со стороной 200 м. В цеховых условиях для расстановки технологического оборудования сетку проектируют со стороной 10...20 м.

При создании строительной сетки используют частную прямоугольную систему координат. Начало этой системы выбирают таким образом, чтобы все пункты строительной сетки имели положительные значения абсцисс и ординат. Координатные оси в большинстве случаев обозначают буквами А и В. Для обозначения номера пункта к буквам добавляют индекс, указывающий число

сотен метров по оси абсцисс или  ординат. Так, например, номер пункта, обозначенный АЗ/В5, будет указывать, что этот пункт имеет следующие координаты: А = 300 м, В = 500 м. Для точек, координаты которых не кратны 100 м, запись их обозначений производят подобно пикетажным. Например, запись А\4 + 25,65/58 + + 30,50 будет означать, что точка имеет координаты А = 1425,65 м, В= 830,50 м.

Требования  к точности построения строительной сетки определяют исходя из ее назначения. Опыт строительства крупных промышленных комплексов показывает, что в большинстве случаев для выполнения основных разбивочных работ и исполнительных топографических съемок в масштабе 1:500 погрешности во взаимном положении смежных пунктов строительной сетки в среднем должны составлять 1:10000 или 2 см для расстояний между ними в 200 м. Прямые углы сетки должны быть построены со средней квадратической погрешностью 20".

Вынос в натуру строительной сетки с  соблюдением (в пределах заданной точности) намеченных мест расположения ее вершин производят в несколько этапов.

Первоначально выносят в натуру исходные направления. На одном из них  выбирают две точки А и В (рис. 12.4), координаты которых определяют графически и, используя координаты пунктов плановой основы, как правило имеющихся в районе строительства, решают обратные геодезические задачи и вычисляют полярные координаты 5| и S₂, Pi и pY Для исключения грубых ошибок целесообразно вынести в натуру третью точку С по элементам S_b р₃. После закрепления точек А, В и С на местности измеряют угол ВАС, по отклонению которого от 90° можно судить о точности выполненных работ.

Так как координаты точек А, В, С определялись по генеральному плану графически, то точность их выноса в натуру составит около 0,2...0,3 мм на плане. Но это не играет существенной роли, так как на эту величину сместится весь комплекс проектируемых сооружений.

Однако таким способом нельзя выносить в натуру строительную сетку при реконструкции или расширении строящегося предприятия. В этом случае новую строительную сетку следует развивать как продолжение существующей. Если знаки построенной (старой) сетки не сохранились, следует восстановить на местности основные оси существующих цехов или установок, с которыми технологически связаны вновь создаваемые сооружения, и уже от них (как от исходных направлений) разбивать новую строительную сетку.

От вынесенного и закрепленного  в натуре исходного направления выполняют детальную разбивку строительной сетки осевым способом и способом редуцирования.

По пунктам строительной сетки  прокладывают ходы нивелирования III и IV классов. В этом случае строительная сетка служит высотной основой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Инженерно-геодезические  опорные сети

 

1.1 Назначение, виды и особенности построения опорных сетей

 

1.2 Триангуляционные сети

 

1.3 Трилатерационные сети

 

1.4 Линейно-угловые сети

 

1.5 Полигонометрические сети

 

1.6 Геодезическая строительная сетка