Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Мозжухин, О. А. Геодезические методы в строительстве учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
30.58 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

ГОРЬКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ В. П. ЧКАЛОВА

о. л; мозжухин

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Учебное пособие

Горький

1974 г.

Г-ЗС.

U'S* Г:

*

Сжб.п;.о '::ч-'.; * '. . г

'■1 о г, ;.ЧМ.яр

I Ч/ТАДЫ* ОГО ЗАЛА

3* Ш £

Основное внимание в книге уделено описанию геодезических методов, современных геодезических инструментов и приборов, нашедших применение на строительной площадке. В кратком изложении приве­ дена сущность топографо-геодезических работ, выпол­ няемых для составления исходной документации на проектирование зданий и сооружений.

Книга рассчитана на студентов строительных ву­ зов в качестве учебного пособия. Она окажется по­ лезной инженерам и техникам строителям в их произ­ водственной деятельности.

ПРЕДИСЛОВИЕ

При подборе состава, изложенного в пособии учебного ма­ териала, преследовались следующие цели.

1.Подготовить студентов к решению типовых геодезических задач по разбивке зданий и сооружений и выверке их конструк­ ций, имеющих массовое применение на строительной площадке.

2.Научить пользоваться топографо-геодезическими данными (планами, профилями, картами), представляющими собой ис­

ходный материал для составления проектно-сметной документа­ ции.

3. Дать представление о составе и методах топографо-геодё- зических работ, входящих в ируг обязанностей геодезических служб строительных и проектных организаций.

Основное внимание в пособии уделено описанию современных геодезических инструментов, нашедших применение и имеющих ^перспективу широкого использования на стройках: точных и тех­ нических теодолитов, нивелиров различной точности, приборов вертикального визирования, позволяющих решать широкий круг задач по геодезическому обслуживанию строительства.

По данным профессора Ф. Деймлиха (ГДР), крупного спе­ циалиста в области геодезического инструментоведения, до 50% выпускаемых во всем мире теодолитов относится к категории точных и около 15%— к категории технических теодолитов, Высокая потребность в точных теодолитах вызвана их широким применением для решения прикладных задач геодезии.

Курс геодезии, изучаемый студентами-строительных вузов на первом году обучения, состоит из лекционных и лабораторных занятий и учебной геодезической практики. Поэтому степень под­ робности освещаемого в пособии материала, его компановка и последовательность изложения подбирались автором с учетом практических указаний, приведенных в лабораторном практику­ ме и методическом пособии по практике.

Особенностью излагаемого курса является отказ от традицион­ ного деления его на общую и специальную части. Предпринята попытка кратко изложить курс геодезии, отвечающий профилю подготовки строителей.

Автор выражает свою признательность доцентам кандидатам технических наук Ф. Г. Кочетову и Г. А. Шеховцову, любезно

согласившимся взять на себя труд по рецензированию рукописи. 3

Г л а в а I

ИСХОДНЫЕ ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

§ 1. Предмет инженерной геодезииЕе задачи

Геодезия — одна из древнейших и обширных наук о Земле, изучающая ее форму, размеры и физическую поверхность. Она включает в себя разделы, представляющие собой самостоятель­ ные научные дисциплины. Среди них выделим топографию и ин­ женерную (прикладную) геодезию.

Задачей топографии является 'изучение методов изображения участков земной поверхности на плоскости в виде топографичес­ ких карт и планов.

Вопросами применения геодезии в инженерно-строительном деле занимается инженерная геодезия, наиболее крупными раз­ делами которой являются: инженерно-геодезические изыскания, инженерно-геодезическое проектирование и геодезические разбивочные 'работы.

В разделе инженерно-геодезические изыскания рассматри­ ваются методы получения исходных данных для составления проектно-сметной документации, необходимой для строительст­ ва инженерных сооружений.

Проектирование предприятий, зданий или сооружений в на­ шей стране осуществляется в одну или две стадии. Одностадий­ ное проектирование выполняют для технически несложных объектов. Проектирование объектов особой строительной слож­ ности производят в две стадии. Двухстадийное проектирование состоит из двух этапов, соответственно называемых технический проект и рабочие чертежи. При одностадийном проектировании оба этапа совмещены в техно-рабочий проект.

Проектирование крупных объектов водохозяйственного и транспортного строительства складывается из этапов внестадийного и стадийного проектирования. На начальном (внестадийном) этапе проектирования разрабатываются общие наиболее принципиальные вопросы предполагаемого строитель­ ства. При этом составляются два документа: обзорная записка водохозяйственного использования реки и технико-экономичес­ кий доклад комплексного использования и охраны водных ре­ сурсов.

Проектные документы, разрабатываемые на стадии техничес­ кого проекта, позволяют выявить техническую возможность и

4

экономическую целесообразность строительства

какого-либо

. конкретного объекта. На основе этих материалов

приступают к

выполнению заключительной стадии проекта—составлению ра­ бочих чертежей, необходимых для непосредственного возведения зданий и сооружений. В том случае, когда возведение зданий осуществляется по типовым проектам, производится одностадий­ ное проектирование.

Исходными данными для проектирования объектов промыш­ ленно-гражданского и гидротехнического строительства являют­ ся крупномасштабные планы и карты местности. Для проектиро­ вания сооружений линейного типа (автомобильных и железных дорог, каналов, трубопроводов, линий связи и электропередач) возникает необходимость в составлении на бумаге профилей (вер­ тикальных разрезов местности) вдоль оси трассы линейного со­ оружения. Трассой называют ось проектируемого сооружения, обозначаемую на плане, карте или на местности.

Каждому этапу проектирования предшествуют инженерно­ геодезические изыскания, которые в зависимости от состава и точности работ делятся на предварительные и окончательные, соответственно двум стадиям проектирования. Для внестадийного проектирования крупных объектов водохозяйственного стро­ ительства производят рекогносцировочные изыскания. Последние выполняют для сравнительно обширных участков местности с максимальным использованием топографо-геодезических и кар­ тографических материалов прошлых лет. При этом ограничива­ ются облегченными, преимущественно глазомерными, съемками местности. В процессе предварительных изысканий, которые со­ ответствуют стадии технического проекта, производят инструмен­ тальные съемки и составляют планы и профили на весь участок предполагаемого строительства, включая все возможные вари­ анты расположения строительных объектов. На основе оконча­ тельных'изысканий составляют планы и профили в более круп­ ных масштабах по сравнению с предыдущай стадией и только на окончательно установленные участки, где решено возводить ин­ женерные сооружения.

Для проектирования гидротехнических сооружений помимо инженерно-геодезических требуется проведение других видов технических изысканий, в частности, гидрографических и гидро­ метрических. Основной составной частью инженерно-гидрографи­ ческих изысканий является промер глубин, который производит­ ся для составления планов на участки земной поверхности по­ крытых водой. Гидрометрические изыскания дают ответы на воп­ росы о величинах колебания уровней, скоростях течения, расхо­ дах воды, необходимых для составления проектных решений.

В другом разделе инженерной геодезии, называемом инже­ нерно-геодезическое проектирование, рассматриваются вопросы

применения геодезических методов расчета при составлении про­ ектов зданий и сооружений.

В разделе геодезические разбивочные работы освещены спо­ собы вынесения проекта в натуру. Другими словами,рассматри­ ваются геодезическиме методы, обеспечивающие с заданной точн­ остью фиксацию контуров, а также отдельных элементов зда­ ний и сооружений на местности на основе данных, указанных в проекте.

Кроме указанных выше, разделами инженерной геодезии яв­ ляются «Исполнительные съемки» и «Наблюдения за осадками и деформациями сооружений геодезическими методами». Ис­ полнительные съемки выполняют после возведения сооружений для нанесения на план законченных объектов строительства. Та­ кие планы оказывают большую пользу при эксплуатации этих сооружений. В процессе эксплуатации крупных и особенно уни­ кальных зданий и сооружений, вследствии давления от их веса на грунт, происходит сжимание грунта, что вызывает осадку зданий и сооружений. При неравномерной осадке в здании мо­ гут возникнуть трещины, перекосы, крены. Для того, чтобы из­ бежать нежелательных последствий, возникающих из-за нерав­ номерной осадки, и во время принять профилактические меры, геодезическими методами производят наблюдения за осадками фундаментов зданий, сооружений и оборудования.

Как видим, геодезические методы используются на всех эта­ пах 'строительства. Особенно важно их применение при совре­ менных индустриальных методах строительства, когда многие работы по возведению отдельных частей сооружений заменяют монтажом готовых конструкций.

Основные виды работ в области прикладной геодезии пору­ чают выполнять специалистам геодезических служб строитель­ ных и проектных организаций, имеющих высшее и среднее гео­ дезическое образование. Однако типовые геодезические задачи, связанные с разбивкой й выверкой строительных конструкций, имеющие массовое применение в процессе строительства, выпол­ няют инженеры и техники строители, что предполагает отличное владение основными геодезическими инструментами — теодо­ литом нивелиром, с помощью которых производится геодези­ ческое обслуживание строительных работ.

§ 2- План» карта, профиль

Представляют собой основные документы, на основе которых составляют проект сооружения.

План — ортогональная проекция участка земной поверхнос­ ти на горизонтальную плоскость, вычерченная в уменьшенном

б

виде. Для получения плана все точки, например, в пределах участка местности АВСД (рис. 1) надо спроектировать «а гори­ зонтальную плоскость Р. При этом наклонные линии местности АВ, ВС. СД . . . предстанут на плоскости Р в виде горизонталь­ ных проекций ав, вс, cd . . . >которые в геодезии принято назы­ вать горизонтальными проложениями.

Проектирование по нормали значительных участков местнос­ ти (рис. 2) вдоль отвесных линий АО, ВО (где О — центр зем­ ного шара) производят на сферическую поверхность, соответствущую поверхности моря в спокойном состоянии. Поскольку поверхность шара нельзя развернуть на плоскость без искаже-

рис. 2, Абсолютные и относительные высоты точек земной поверхности

7

ний, то при изображении значительных участков земной поверх­ ности на бумаге прибегают к использованию картографических проекций. В этом состоит принципиальное отличие карты от плана.

Вьисота точек над уровнем моря, например На, Нв , (рис. 2), называется абсолютной высотой, а относительно любой другой

поверхности АВ

— относительной высотой.

Разность высот

двух точек h = Н в

— На носит название превышения.

В Советском Союзе пользуются Балтийской

системой высот,

когда высотное положение точек исчисляется относительно сред­ него уровня Балтийского моря. Численное значение высоты при- ■нято называть отметкой.

Если земную поверхность рассечь вертикальной плоскостью Q (рис. I), то образовавшийся в результате этого сечения след МА, изображенный в уменьшенном виде, будет представлять со­ бой профиль местности. Вертикальная плоскость Q может быть заменена криволинейной вертикальной поверхностью различно­ го радиуса. На рис. 3 показан профиль местности вдоль некото­

рой линии PQ.

Отрезки Рр, Кк, Ы...являются высотами

точек

Р, К,

L...y а рк,

А*/...—горизонтальными проложениями

линий

РК,

KL...

 

 

рис. 3. Профиль местности

§ 3. Масштаб

Степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности при изображении их на плане или карте называется масштабомТаким образом, масштаб плана представляет собой отношение отрезка линии на нем к длине горизонтального проложения соответствующей линии местности.

Различают масштаб численный и графический. Численный выражают в виде дроби 1:М, где М—знаменатель численного масштаба, указывающий во сколько раз произведено уменьше­

8

ние горизонтальных проложеиий линий местности

при изобра­

жении их на плане. Так в масштабах

1:500, 1:1000,

1:2000 гори­

зонтальные проложения уменьшены

соответственно в 500, 1000

и 2000 раз.

 

 

Чем больше М, тем масштаб мельче. И наоборот, при малом

М масштаб считается крупным. Например, масштаб

1:500 круп­

нее, чем 1:1000, вдвое. С помощью численного масштаба решают

две задачи: определяют по

плану расстояние

на

местности

D= dxM и, с другой стороны,

измерив на местности

расстоя­

ние D, откладывают его на плане в масштабе 1:М,

пользуясь со­

отношением d = D:M.

При большом объеме работ подобные вычисления становятся обременительными. Поэтому пользуются графическими масшта­ бами: линейным и поперечным.

Для построения линейного масштаба на отрезке прямой от­ ложим последовательно 6 раз (рис. 4а)) отрезок а = 2 см, назы­ ваемый нормальным основанием масштаба. Отмечают нуль справа на конце первого основания и делят последнее на 10 рав­ ных частейЗатем, исходя из принятого масштаба, подписывают линейный масштаб. Например, при 1:М= 1:500 имеем ахМ = 2 смх 500=10 м. (рис. 4а). Сняв циркулем отрезок длины с плана, по линейному масштабу нетрудно определить соответствующее рас-

L-I.-L11TTLTTT

20

М

40

SO

Ю

О

 

 

рис. 4. Графические масштабы:

 

- *

 

 

а—линейный, б—поперечный

 

 

стояние на местности. Однако при этом доля наименьшего де­ ления оценивается на глаз. Для повышения точности пользуют­ ся поперечным десятичным масштабом (рис. 46). Его легко по­ строить, если из конечных точек линейного масштаба восстано­ вить два перпендикуляра, разделить их на Ю равных частей (длиной не менее 2 мм) и соединить одноименные пометки па­ раллельно нижнему основанию. Затем строят сетку поперечно­ го масштаба. Для этого соединяют пометки на крайних слева

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ