«АВАКЯН В.В. ЛЕКЦИИ ПО ПРИКЛАДНОЙ ГЕОДЕЗИИ ЧАСТЬ 1 Москва 2014 г. 0 УДК 528.(075.8) Автор: Авакян Вячеслав Вениаминович, профессор кафедры Прикладной геодезии. Лекции по прикладной геодезии. Часть 1. Опорные сети и ...»

Пункты городской триангуляции должны быть заменены пунктами спутниковой сети. В случае их утраты пункты спутниковой сети совмещаются с ближайшими к ним (по примыкающим ходам) пунктами полигонометрии. Таким образом, ранее созданная сеть городской триангуляции перекрывается спутниковой геодезической сетью и теряет свое значение. При этом переуравнивание сетей городской триангуляции прошлых лет исключается, так как исходными пунктами для переуравнивания старой сети служат пункты спутниковой сети, в том числе совмещенные с пунктами городской триангуляции.

Плотность пунктов создаваемой (реконструируемой) городской (региональной) геодезической сети должна удовлетворять следующим требованиям:

Плотность КС составляет 1 пункт на 40-100 км городской территории, но в любом случае пунктов должно быть не менее трех.

Плотность СГС-1 составляет 1 пункт на 5-40 км городской территории.

Таблица 4.5. Некоторые характеристики региональной (городской) спутниковой сети Исходный пункт (ИП) Спутниковая городская геодезическая В таблице 4.5 приведены некоторые характеристики, которым должны соответствовать построенные спутниковые сети.

В принятой схеме построения городских и региональных спутниковых геодезических опорных сетей возможна дополнительная ступень развития в виде спутниковой геодезической сети 2 класса (СГС-2). По точности эта ступень построения аналогична СГС-1, однако исходными для неё могут служить все пункты выше обозначенных спутниковых построений. Плотность СГС-2 должна удовлетворять текущие потребности городского и регионального геодезического обоснования. Спутниковая городская геодезическая сеть 2 класса (СГС-2) создается в виде исключения при необходимости создания геодезического обоснования на отдельных участках территории города.

Общая плотность закрепленного городского геодезического обоснования должна соответствовать:

на плотно застроенной территории не менее - 16 пунктов на 1 км на слабо застроенной территории не менее - 4 пункта на 1 км ;

на незастроенной территории не менее - 1 пункт на 1км.

Детальнее вопросы проектирования и реализации проектов спутниковых сетей приведены в главе 3.

4.5. Высотные опорные инженерно-геодезические сети Высотные опорные геодезические сети на территориях, предназначенных для проведения инженерно-геодезических изысканий, производства разбивочных работ на строительных площадках и реализации проектов наблюдений за осадками и деформациями зданий и сооружений строятся в виде сетей нивелирования II, III и IV классов, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера строительства. Требования к точности построения высотной геодезической основы в зависимости от площади производства инженерно-геодезических работ приведены в таблице 4.6 [35].

Таблица 4.6. Требования к точности высотных сетей изысканий, км Нивелирная сеть площадки изысканий или строительства создаётся в виде отдельных ходов, систем ходов (полигонов) или в виде самостоятельной сети, которая должна быть привязана не менее чем к двум исходным нивелирным знакам (реперам) высшего класса. Допускается производить привязку линий нивелирования опорной геодезической сети IV класса к реперам государственной нивелирной сети IV класса.

Таблица 4.7. Технические характеристики высотных сетей Расстояние между знаками (марками, реперами) в нивелирных ходах, км:

на застроенных территориях не более на незастроенных территориях не более Длина ходов между узловыми точками, км, не Неравенство расстояний от нивелира до реек на Накопление неравенства расстояний в секции между марками и реперами, м, не более Высота визирного луча над поверхностью Разность превышений на станции (основной и дополнительной шкалам, красной и чёрной сторонам реек), мм, не более Предельные невязки в полигонах и по линиям Случайная средняя квадратическая ошибка Приборная средняя квадратическая ошибка измерения превышения на 1 км двойного хода, Обозначения: L – длина хода в км, n – число штативов в ходе.

Примечание: в скобках даны допуски для нивелиров с самоустанавливающейся линией визирования.

Технические характеристики построения высотной опорной геодезической сети геометрическим нивелированием соответствующего класса приведены в таблице 4.7 [35].

Исходными для развития опорной геодезической сети для строительства являются пункты государственной нивелирной сети.

Приборы для геометрического нивелирования. Геометрическое нивелирование выполняется комплектом оборудования, состоящим из нивелира, установленного на штативе, и пары реек. Естественно, основной частью комплекта является нивелир.

Конструкция прибора постоянно изменяется и совершенствуется. В настоящее время самыми распространенными являются автоматические оптические нивелиры – приборы, имеющие специальный конструктивный узел, который называется компенсатором. Компенсатор служит для автоматического поддержания визирной оси нивелира в горизонтальном (рабочем) положении.

Такой подход значительно повышает надежность получаемых результатов, облегчает труд исполнителей и экономит рабочее время. Развитие современных технологий привело к созданию новых видов приборов: электронных (цифровых) и лазерных нивелиров.

Цифровые нивелиры применяются со специальными штрих-кодовыми рейками, используя которые можно измерять не только превышение, но и расстояние между точками, а также горизонтальные углы. Цифровые нивелиры не только повышают точность и скорость работы, но и исключают одну из основных ошибок нивелирования – ошибку наблюдателя.

Оптические и цифровые нивелиры, как правило, предназначены для использования специально подготовленными исполнителями, представляющими суть процесса и имеющими определенные профессиональные навыки.

Лазерные нивелиры, напротив, созданы для того, чтобы ими мог пользоваться любой человек для решения самых различных задач. Уровень автоматизации и наглядность работы лазерных нивелиров, таковы, что их использование в большинстве случаев не требует специальной подготовки. Наибольшее распространение лазерные нивелиры приобрели в строительстве при монтажных и отделочных работах, заменив привычные уровни, бечевки и т.п.

Существует большое количество различных моделей лазерных нивелиров, отличающихся по конструкции, по назначению и точности работы.

Электронные или цифровые нивелиры - это современные многофункциональные геодезические приборы, совмещающие функции высокоточного оптического нивелира, электронного запоминающего устройства и встроенного программного обеспечения для обработки полученных измерений. Основная отличительная особенность электронных нивелиров - это встроенное электронное устройство для снятия отсчета по специальной рейке с высокой точностью.

Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Достаточно навести прибор на рейку, сфокусировать изображение и нажать на кнопку. Прибор выполнит измерение, отобразит на экране полученное значение и расстояние до рейки. Цифровые технологии позволяют значительно расширить возможности нивелиров и области их применения.

Оптические нивелиры в РФ по «ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия» подразделяются на три группы: высокоточные, точные и технические. По названию групп видно, что основная характеристика для разделения оптических нивелиров на группы - точность. Точность оптического нивелира определяется средней квадратической погрешностью измерения превышения на 1 км двойного хода. В таблице 4.8. приведены основные технические параметры нивелиров отечественной классификации. Значение погрешностей выражены в миллиметрах.

Высокоточные и точные оптические нивелиры (согласно ГОСТ) могут изготавливаться в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и с компенсатором; технические оптические нивелиры изготавливаются с компенсатором. В настоящий момент практически все точные оптические нивелиры имеют компенсатор.

Точные и технические оптические нивелиры изготавливаются со зрительной трубой прямого изображения. Высокоточные нивелиры могут иметь трубы как прямого, так обратного изображения.

Таблица 4.8. Основные технические параметры нивелиров.

Средняя квадратическая погрешность измерения превышения на км двойного хода, мм (с компенсатором) Увеличение зрительной трубы, Следует заметить, что требования, приведенные выше, используются при разработке отечественных нивелиров и действуют только на территории России.

Однако, используя данные таблицы 4.8 и, зная технические характеристики нивелира, произведенного за рубежом, можно определить к какой группе приборов он относится (в российской классификации). При выборе оптического нивелира для того или иного вида работ исполнитель руководствуется, как правило, требованиями "Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов", основные из этих требований приведены в таблице 4.8.

Приведём несколько примеров различной классификации зарубежной техники, представленной на отечественном рынке.

Нивелир цифровой с компенсатором SDL1X. Сделан в Японии. Увеличение зрительной трубы 32х. Средняя квадратическая погрешность на 1 км двойного хода равна 0.2 мм, память 10000 точек. Прибор снабжён аккумулятором, зарядным устройством и пультом дистанционного управления.

Понятно, что этот прибор следует отнести к классу высокоточных.

Нивелир цифровой с компенсатором SDL30 сделан в Японии. Увеличение зрительной трубы 30х. Средняя квадратическая погрешность на 1 км двойного хода равна 0.6 мм, память 2000 точек. Прибор снабжён аккумулятором и зарядным устройством. Этот прибор следует отнести к классу точных.

Наибольшая степень автоматизации геометрического нивелирования достигается в настоящее время при использовании цифровых нивелиров.

Цифровые нивелиры являются пассивными приборами. В качестве приёмного устройства в них использована ПЗС – матрица, т. е. прибор с зарядовой связью.

ПЗС – матрица это фотоприёмник, который воспринимает и накапливает идущие от объекта частицы света – фотоны и преобразовывает их в электрические заряды. Считывая эти заряды можно затем при помощи компьютера восстановить изображение объекта, спроецированное при помощи оптики на светочувствительную поверхность матрицы. ПЗС – матрица состоит из очень маленьких кремниевых детекторов света прямоугольной формы, называемых пикселями, и имеет двумерную структуру. Каждый пиксель работает как копилка для электронов, возникающих в нём под действием фотонов, пришедших от источника света. Во время экспозиции, продолжительность которой регулируется при помощи механического затвора, каждый пиксель постепенно заполняется электронами пропорционально количеству попавшего на него света.

Принцип работы элемента (пикселя) ПЗС - матрицы демонстрирует рис.

4.7. Если световой пучок попадёт на проводник, то часть его отразится от поверхности, другая часть поглотится на определённой глубине, а третья часть пройдёт «навылет».

Для фотоэлектрических устройств, преобразующих «фотоны в электроны», функциональной является та часть светового излучения, которая поглощается в полупроводнике, поскольку отражённая и прошедшая насквозь часть пучка не используется в такого рода преобразованиях.

Поэтому в кремниевой подложке р – типа создаются каналы из полупроводника n – типа. Сверху наносится изолирующий слой окиси кремния. Над каналами размещаются электроды из поликристаллического кремния.

При подаче электрического потенциала на электрод в обеднённой зоне под каналом n – типа образуется так называемая потенциальная яма, которая способна хранить электроны. После попадания фотона в слой кремния образуется электрон, который в итоге попадает в потенциальную яму, где и хранится. Чем больше фотонов попадает на поверхность (то есть чем интенсивнее световой поток, падающий на эту поверхность), тем выше накапливаемый в потенциальной яме заряд. Далее заряд (фототок) считывается и усиливается. ПЗС – матрица состоит из множества таких элементов (пикселей) с размерами в несколько микрон.

Источником светового излучения для цифровых нивелиров является специальная штрих-кодовая рейка с нанесёнными по определённому закону штрихами. С помощью ПЗС – матрицы распознаётся кодовая маска на нивелирной рейке и проекция визирной оси зрительной трубы прибора на этой маске.

При работе с цифровыми нивелирами отсчёты по рейкам производятся автоматически и вносятся в память прибора. Результат нивелирования, т. е. превышение также высвечивается на дисплее и может накапливаться. Отсчёты по рейкам можно переписать в журнал с дисплея и вычислить превышения обычным путём.

Ниже приведены параметры некоторых цифровых нивелиров.

Цифровой нивелир TRIMBLE DiNi 0.3 (рис. 4.8) предназначен для измерения превышений с точностью 0,3 мм на 1 км двойного хода.

Trimble DiNi 0.3 это продукция фирмы Trimble Integrated Surveying™.

Прибор предназначен для работы на любых объектах, где необходимо быстрое и точное измерение высот. Trimble DiNi может использоваться в таких задачах, как точное нивелирование плоских и наклонных поверхностей, задание требуемых уклонов и продольных профилей, слежение за деформациями и создание высотного обоснования опорных геодезических сетей.

Основные характеристики Диапазон измерений от 1,5 до 100 м.

Диапазон рабочих температур, ° С от -20 до +50.

Увеличение зрительной трубы, крат 32.

Изображение прямое.

Точность измерения превышений (на 1 км двойного хода) 0,3 мм на инварную рейку и 1,0 мм на складную рейку.

Компенсатор / диапазон работы - маятниковый с магнитным демпфером / ±15 мм.

Клавиатура – 19 клавишная алфавитно-цифровая с 4-позиционной клавишей навигации.

Дисплей графический, 240 x 160 пикселей, монохромный, с подсветкой.

Память До 30000 строк данных Trimble DiNi обеспечивает максимальную производительность при выполнении повседневных геодезических работ. Он имеет прочную конструкцию (с защитой от пыли и влаги по стандарту IP55), позволяющую использовать его в суровых полевых условиях. Подсветка экрана и круглого уровня обеспечивают работу даже в сумерках.

С нивелиром DiNi можно проработать три дня без подзарядки батареи. Зарядка осуществляется с помощью зарядного устройства, входящего в комплект прибора. После завершения работы вся информация может быть перенесена из инструмента в компьютер с помощью USB устройства памяти.

Нивелир цифровой LEICA Sprinter 200M (рис. 4.9) – новый электронный Рис. 4.9. Нивелир цифровой LEICA Sprinter 200M нивелир, разработанный для использования в сложных условиях на строительной площадке. Нивелир работает при низкой освещенности, в тоннелях, внутри зданий и даже ночью с помощью вспышки. «Электронный глаз» исключает ошибки отсчетов и записи при нивелировании на стройплощадке. Прибор снабжён простой клавиатурой и большим дисплеем. Простой пользовательский интерфейс и встроенный датчик предупреждения при недопустимом отклонении нивелира от горизонта.

Встроенные программы для вычисления превышений на станции, приведенных к горизонту расстояний, уравнивания, режим непрерывных измерений и другие функции делают этот нивелир эффективным средством измерений.

Технические данные SPRINTER 200/200M.

Точность измерения превышений с алюминиевой рейкой оценивается средней квадратической ошибкой 1,5 мм на 1 км двойного хода Точность измерения расстояний с алюминиевой рейкой оценивается средней квадратической ошибкой 10 мм для D< 10 м и (D в м х 0.001) для D> 10 м.

Диапазон электронных измерений 2 м – 80 м. Время единичного измерения < 3 сек.

Измерения могут быть выполнены как в единичном режиме, так и в режиме слежения.

Компенсатор с магнитным демпфированием и рабочим диапазоном ± 10'.

Точность установки компенсатора 0,8.

Результаты измерений могут быть зарегистрированы в встроенную память и сохранены. Влаго - и пылезащищённость IP55. Питание осуществляется от четырёх элементов АА, 4х LR6/AA/AM3, 1.5V. Вес< 2,5 кг.

Нивелирование II класса. Нивелирование II класса производится между марками и грунтовыми реперами I класса в прямом и обратном направлениях. В отдельных случаях ходы нивелирования II класса могут опираться на исходные высотные знаки II класса.

Прямой и обратный ходы для каждой секции выполняются в разное время дня и при разных температурных условиях и должны быть совершенно независимыми один от другого. Обратный ход начинают при другом горизонте инструмента, на репер устанавливают другую рейку и весь обратный ход проходят по новым местам установки реек.

Наблюдения выполняются на отчётливые и спокойные изображения реек, видимых в трубе нивелира. Это обычно утренние часы после восхода солнца и до 8-9 часов и вечерние часы после 16 часов по полудню и за полчаса до захода солнца. В пасмурную погоду перерыв может быть значительно уменьшен, равно как и в осенний период наблюдений.

Нормальная длина визирного луча принимается равной 65 м и при хорошей видимости она может быть увеличена до 75 м.

При нивелировании линий с большим уклоном длина визирного луча не должна быть менее 10 м.

Высота визирного луча над поверхностью земли должна быть не ниже 0,3м, причём 0,3 м может быть допущено при расстояниях от нивелира до реек менее 30 м.

Расстояния от нивелира до реек измеряются стальным 50 метровым тросом. Неравенство расстояний допускается до 1 м, а накопление этих неравенств в секциях между марками и реперами не должно быть более 2 м.

Если применяются нивелиры с компенсаторами, то приведённые допуски увеличиваются соответственно до 3 и 5 м.

Для обеспечения выполнения указанных допусков в процессе измерений подсчитываются разности задних и передних расстояний до реек и, обнаружив накопление разностей, их уменьшают путём изменения расстояний.

Нивелир при работе следует предохранять от прямых солнечных лучей при помощи зонта.

Штатив устанавливают на станциях таким образом, чтобы две его ножки располагались по направлению линии нивелирования, а третья ножка – поочерёдно справа и слева от неё.

В местах установки ножек штатива нивелира и башмаков дёрн снимают на глубину 5 – 10 см.

За стабильностью положения штатива на асфальте и бетонной поверхности следует обращать особенное внимание.

Нивелирование секции между твёрдыми знаками следует планировать без перерывов в работе. Если перерыв приходится делать на незастроенной части города, то наблюдения завершают на трёх временных точках: кованые гвозди длиной 20 см, вбиваемые между камнями мостовой, деревянные колья, толщиной 8-10 см и длиной 0,5 м, вбитые в твёрдый грунт и т. п.

Нивелирование всех трёх точек во всех комбинациях производится с одной станции до перерыва и после.

Грунтовые фундаментальные реперы часто закрываются курганами, которые при привязке следует осторожно вскрыть, снять с марки крышку, очистить и установить рейку.

Положение реек на реперах необходимо зарисовывать в журнале, указывая проекции нитей на них.

При привязке к стенным знакам нивелир устанавливают на перпендикуляре к стене на расстоянии 20 – 30 м от марки или репера. Такое же расстояние выдерживают до башмака, будь он последним в ходе или первым.

Для привязки к марке используют специальную подвесную реечку с делениями, аналогичными основным рейкам. Положение рейки или реечки на марке и проекцию нитей сетки зарисовывают в журнале наблюдений.

Наблюдения превышений между башмаком и маркой или репером делают дважды, меняя горизонт инструмента. Одновременно два раза определяют превышения между марками и находящимися рядом с ними стенными реперами.

Положение реек на реперах необходимо зарисовывать в журнале, указывая проекции нитей на них. Все превышения между фундаментальными и сопровождающими их грунтовыми реперами определяются дважды как в прямом, так и в обратном ходах.

При нивелировании II класса должны применяться высокоточные нивелиры. Это известные нивелиры с контактным уровнем и оптическим микрометром Н-05, Н1, Н2, Ni004, а также нивелиры с компенсатором НС2, Ni1, Ni002, Ni и другие. В комплекте с этими приборами применяются 3-х метровые штриховые рейки с инварной полосой. Нивелирование производится из середины способом совмещения и характеризуется средней квадратической случайной ошибкой уравненного превышения в ходе длиной 1 км не более 0,8 мм, а превышения на станции – 0,3 мм.

Наблюдения на нечётной станции начинают с задней рейки (З), затем берут отсчёты по передней рейке (П) и заканчивают отсчётами по задней рейке. На чётных станциях отсчёты производят в такой последовательности: передняя, задняя, задняя, передняя.

Невязки сумм превышений в полигонах не должны превышать допусков, приведенных в таблице 4.7.

Высокоточные электронные цифровые нивелиры имеют схожие по точности измерений показатели, что и оптические нивелиры. Наиболее распространёнными в РФ цифровыми нивелирами являются приборы фирмы Sokkia SDL 30M и SDL 50 и приборы фирмы Trimble Dini 0.3 и Dini 0.7.

В цифровых нивелирах используются устройства с зарядовой связью для взятия отсчёта по специально нанесённому на фиберглассовую (или инварную) рейку RAB коду, но могут быть использованы также алюминиевые рейки. Результаты измерений выводятся на экран и могут быть сохранены в памяти прибора. Применение электронных нивелиров полностью исключает личные ошибки наблюдателя, а работа с приборами подобного типа достаточно комфортна и привлекательна.

Однако на сегодняшний день нет устоявшейся технологии производства нивелирования цифровыми нивелирами. Отсутствие в «Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов» этой технологии может привести к тому, что каждое предприятие, выполняющее высокоточное нивелирование цифровыми нивелирами, будет использовать свою программу работы на станции.

При нивелировании II класса применяется программа наблюдений: ЗП (на нечётной станции) и ПЗ (на чётной станции). В этом случае при использовании цифрового нивелира на станции измеряется только одно превышение, что противоречит действующей Инструкции. Поэтому для целей контроля изменяют горизонт прибора и измерения повторяют.

Работа на станции при нивелировании II класса цифровыми нивелирами значительно упростится, если использовать двусторонние штрих-кодовые рейки.

В этом случае реализуется вышеприведённая программа для чётной и нечётной станций. На станции вычисляются два превышения по каждой из сторон реек, что обеспечивает контроль измерений.

При наличии только односторонних штрих-кодовых реек возможен другой вариант измерений без изменения горизонта инструмента. В этом случае измерения выполняют по двум парам костылей или башмаков, т. е. по двум параллельным ходам. Иначе говоря, на станции производят четыре последовательных отсчёта по ходу часовой стрелки, начиная с задней рейки на чётной станции и против хода часовой стрелки на нечётной станции, начиная отсчёты с передней рейки. Это наиболее надёжная программа измерений на станции.

Нивелирование III и IV классов. Ходы нивелирования III класса прокладываются между марками и грунтовыми и стенными реперами нивелирования II класса, а в случае самостоятельных сетей III класса – к реперам и маркам, определённым из прямого и обратного ходов нивелирования III класса.

Метод нивелирования зависит от применяемых нивелиров и реек. В случае применения нивелиров с оптическим микрометром и штриховых реек используют метод совмещений. В остальных случаях отсчёты по рейкам выполняют по средней нити.

Нивелирование III класса выполняется точными нивелирами типа Н-3 или при помощи равноценных ему нивелиров с компенсаторами в прямом и обратном направлениях, по одной паре костылей. Наилучшие экономические и технические показатели нивелирования III класса получаются при использовании точных цифровых нивелиров.

Точность нивелирования III класса характеризуется средней квадратической случайной ошибкой уравненного превышения в ходе длиной 1 км не более 1,6 мм, а превышения на станции 0,65 мм [27].

Нормальная длина визирного луча равна 75 м. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать на станциях 2 м, а накопление в секциях – 5 м. Высота визирного луча над почвой не должна быть менее 0,3 м.

На каждой станции по наблюдениям основных и дополнительных шкал (или по чёрным и красным шкалам) реек вычисляют превышения hосн и hдоп (или hч и hк); их разность не должна превышать 2 мм.

Невязки сумм превышений в полигонах не должны превышать допусков, приведенных в таблице 4.7.

Нивелирование IV класса может выполняться нивелирами техническими и точными нивелирами по паре двухсторонних шашечных реек в одном направлении.

Средняя квадратическая случайная ошибка уравненного хода длиной 1 км не превышает 6 мм, а превышения на станции – 3 мм.

Нормальная длина визирного луча равна 100 м. Неравенство плеч на станции не должно превышать 5 м, а накопление в секции – 10 м. Высота визирного луча над почвой не должна быть менее 0,2 м.

На каждой станции вычисляются превышения по чёрной и красной стороне реек. Разность превышений не должна быть более 5 мм.

Невязки сумм превышений в ходах и полигонах IV класса не должны превышать допусков, приведенных в таблице 4.7.

Нивелирные знаки. Центры пунктов плановой опорной геодезической сети должны быть включены в нивелирные ходы IV класса, технического нивелирования или определены на основе спутниковой геодезической аппаратуры.

Целесообразно совмещать центры плановой геодезической сети и реперы нивелирных линий.

Нивелирные знаки должны закладываться в стены капитальных зданий и сооружений, построенных не менее чем за два года до закладки знака. Грунтовые реперы закладываются только в случае отсутствия капитальных зданий вблизи территории работ.

Нивелирные сети I и II классов образуют единую систему высот в стране с началом от нуля кронштадтского футштока. Кроме того, нивелирование I класса служит основой для решения научных задач по изучению вертикальных движений земной коры, физической поверхности земли и др.

Нивелирные сети III и IV классов служат высотным обоснованием топографических съёмок, а также предназначены для решения ряда инженерных задач.

Пункты государственной нивелирной сети закрепляются на местности постоянными знаками – фундаментальными и вековыми реперами, стенными и грунтовыми реперами, а также стенными марками.

При наличии монолитных скальных пород, выходящих на поверхность или залегающих на глубине до 1,3 м, пункты нивелирных сетей закрепляют скальными фундаментальными и вековыми реперами (рис. 4.10).

Эта конструкция рекомендована также для закрепления исходных пунктов спутниковых определений. Конструкция представляет собой железобетонный монолит, выполненный в виде усечённой пирамиды, закреплённый с якорем (бетонное основание).

Фундаментальные реперы устанавливают на нивелирных линиях I и II классов через 50-60 км, а также в узловых точках вблизи основных морских водомерных постов. Линии нивелирования всех классов закрепляют на местности постоянными знаками не реже чем через 5 км. В труднодоступных районах расстояния между реперами могут быть увеличены до 6-7 км.

Места для закладки знаков выбирают с целью наилучшего отыскания их вблизи характерных ориентиров и контуров. Знаки маркируют и размещают так, чтобы на них было удобно устанавливать нивелирные рейки, выбирают удобные подходы к знакам.

Грунтовый репер (рис. 4.11) для районов с сезонным промерзанием грунтов состоит из железобетонного четырёхгранного пилона сечением 16х см. Это может быть армированная асбестоцементная труба диаметром 14-16 см, заполненная бетоном. Пилон или труба устанавливаются и скрепляются с якорем, также железобетонным, который в свою очередь заделывается в грунт естественной плотности.

Глубина закладки грунтовых реперов принята такой, чтобы основание якоря находилось на 50-65 см ниже наибольшей глубины промерзания грунта для данного региона, но не менее 1,3 м от поверхности земли плюс высота якоря. Верхняя грань трубы или пилона должна располагаться на 50 см ниже земной поверхности.

В верхнюю грань пилона (или трубы) заделывается марка из мало окисляющегося металла (рис. 4.12).

В районах многолетней мерзлоты закладывают грунтовые реперы таких же типов, как и в зоне сезонного промерзания, но верхние грани металлических труб диаметром 60 мм выводят на поверхность земли. Глубину закладки знака принимают такой, чтобы основание якоря располагалось на 2-3 м ниже границы наибольшей глубины оттаивания. Реперы закладывают в буровые скважины и котлованы.

В метре от репера устанавливается опознавательный знак в виде железобетонного пилона с якорем. К опознавательному знаку прикрепляется охранная плита из чугуна или силумина и подписывается номер знака. Над репером насыпают небольшой земляной курган. При нивелировании рейку ставят на головку марки, к которой отнесена высота репера, предварительно сняв верхний слой земли.

В городах и населённых пунктах нивелирные знаки закладываются в стены капитальных зданий и сооружений в виде стенных реперов (рис. 4.13). На диске репера обозначается организация, заложившая знак и номер знака. Охранную плиту прикрепляют к стене здания рядом с репером или над ним.

При нивелировании рейку устанавливают на ободок диска, к которому и отнесена высота репера.

В горных районах стенные реперы могут закладываться в вертикальную поверхность отвесных скал на удобной для производства работ высоте.

Центры пунктов плановой опорной геодезической сети должны быть включены в нивелирные ходы III, IV класса, технического нивелирования или определены на основе спутниковой геодезической аппаратуры. Целесообразно совмещать центры плановой геодезической сети и реперы нивелирных линий.

Нивелирные знаки должны закладываться в стены капитальных зданий и сооружений, построенных не менее чем за два года до закладки знака. Грунтовые реперы в населённых пунктах закладываются только в случае отсутствия капитальных зданий вблизи территории работ.

4.6. Проектирование и оценка проектов высотных сетей При проектировании нивелирные ходы стремятся располагать по шоссейным или грунтовым просёлочным дорогам, избегая участков местности с большими уклонами, болотами и торфяниками.

На территориях городов нивелирные трассы намечают вдоль улиц с небольшим движением транспорта и пешеходов.

На территориях гидроузлов сеть знаков высотного обоснования проектируют с таким расчётом, чтобы исходные пункты в виде кустов реперов располагались в стабильных грунтах. Эти реперы используют для контроля рабочих реперов при наблюдениях за осадками и деформациями конструкций гидроузла, а также для передачи высот на монтируемые элементы сооружения.

Пункты высотного обоснования закрепляются нивелирными знаками (грунтовыми реперами и стенными реперами и марками), конструкции которых рассмотрены выше. Нивелирные знаки должны отвечать следующим основным требованиям:

обеспечивать стабильность рабочей части знака в течение установленного времени;

иметь конструкцию, обеспечивающую длительную сохранность конструкция знака должна быть простой в изготовлении и надёжной в исполнении.

На территории городов нивелирные знаки закладываются в стены зданий и сооружений, построенных не менее чем за два года до закладки знака. Марки закладываются на высоте 1,5 – 1,7 м, а реперы на высоте 0,3 – 0,6 м над поверхностью земли.

При закладке стенных знаков следует избегать зданий и сооружений, расположенных вблизи железнодорожных путей, а также имеющих в своих помещениях работающие станки и другое вибрирующее оборудование. В стены одного здания не рекомендуется закладывать более одного знака.

Грунтовые реперы закладываются только при отсутствии капитальных зданий и сооружений в местах выхода коренных пород и на участках глубокого залегания грунтовых вод.

В практике строительства весьма эффективными оказались геодезические знаки в виде свай. Свайные реперы достаточно надёжны, просты в изготовлении и экономичны.

В местах наблюдения за осадками ответственных и крупных инженерных сооружений закладываются фундаментальные реперы.

Проекты высотных сетей составляют, руководствуясь требованиями действующих инструкций в отношении предельных длин ходов и плотности пунктов.

Поэтому в большинстве случаев при построении высотного геодезического обоснования для топографических съёмок в крупных масштабах и разбивочных работ массового гражданско-жилищного и промышленно-заводского строительства необходимость в оценке качества проектов высотных сетей не возникает.

Практикой показано, что нивелирование IV класса в качестве высотного обоснования или будучи сетью сгущения нивелировок более высокого класса, вполне удовлетворяет по точности требованиям топографических съёмок самых крупных масштабов при любой высоте сечения рельефа.

Если рассматривать высотное геодезическое обоснование для целей производства разбивочных работ при высотном строительстве, монтаже прецизионного технологического оборудования или для наблюдений за осадками крупных и уникальных инженерных сооружений, то нивелирование в этих случаях производят с отступлениями от требований общеобязательных инструкций в сторону обеспечения более высокой точности результатов измерений. В таких случаях возникает необходимость в оценке качества проектов нивелирных сетей. В некоторых случаях геодезической практики является вполне достаточным подсчёт средних квадратических ошибок определяемых высот узловых точек сети или ошибки слабой точки нивелирного хода. Однако в некоторых случаях представляет интерес также ожидаемая точность определения отметок точек, расположенных в ходах между узловыми точками.

На локальных ограниченных территориях специальные сети высотного обоснования проектируются, как правило, одного класса.

Нивелирные сети I и II классов практически не используются для обеспечения разбивочных работ на объектах строительства, они имеют специальное назначение и создаются для производства высокоточных работ, таких как строительство метрополитенов, крупных мостовых переходов и водопроводов, а также для наблюдения за осадками и деформациями инженерных сооружений.

Характерной особенностью инженерно-геодезического нивелирования IIIV классов является уменьшение длин ходов и расстояний между реперами. При этом сохраняется методика государственного нивелирования для каждого класса (см. «Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. ГУГК при СМ СССР»

- М., «Недра» 1990, с. 167).

Кроме нивелирования II-IV классов в инженерно-геодезической практике широко используется техническое нивелирование.

Сети технического нивелирования прокладываются в виде отдельных ходов, систем ходов и полигонов с узловыми точками. Каждый нивелирный ход опирается своими концами на реперы высших классов или на узловые точки. В особых случаях могут проектироваться «висячие» ходы которые, при этом, прокладываются в прямом и обратном направлениях.

Техническое нивелирование выполняется методами геометрического или тригонометрического нивелирования, используя соответственно нивелиры технической точности или электронные тахеометры.

Тригонометрическое нивелирование электронными тахеометрами может выполняться по разным схемам:

одностороннее нивелирование, когда измеряют одно расстояние и один угол наклона (зенитное расстояние) с одного конца линии;

двустороннее, когда одновременно измеряют эти же элементы в конечных точках линии;

нивелирование из середины, когда электронный тахеометр для производства измерений устанавливается в середине между точками.

В зависимости от типа электронного тахеометра и начальных установок измеряются или углы наклона или зенитные расстояния z.

Теоретические расчёты и опыт работы показали, что с помощью тригонометрического нивелирования короткими лучами и соответствующей методике выполнения работ можно получить результаты, по точности близкие и даже превосходящие нивелирование III класса.

Оценка проектов геодезических сетей, в частности высотных сетей, может быть выполнена в программной среде CREDO или с использованием другой компьюторной программы, предназначенной для обработки результатов геодезических измерений. Исходными данными для такой оценки могут явиться длины ходов или количество установок нивелира (станций) между реперами и узловыми точками, а также погрешность измерения превышения на станции или средняя квадратическая ошибка нивелирования на 1 км хода в зависимости от класса нивелирования.

Оценка точности проектов является составной частью проектирования и для высотных сетей несколько облегчается тем, что для инженерногеодезических работ высотные сети проектируются одного класса, локальными и на сравнительно небольшой территории. Если запроектированная высотная сеть имеет две ступени, то оценку точности выполняют отдельно для каждой ступени.

Оценка точности может быть выполнена разными способами в зависимости от конкретных требований к проекту. В процессе оценки точности находят ожидаемые средние квадратические ошибки положения реперов в наиболее слабом месте, узловых точек или реперов, от которых в будущем будут выполняться специальные работы Оценку точности начинают с уточнения схемы сети на местности. Далее, пользуясь техническими характеристиками запроектированной нивелирной сети, подсчитывают ожидаемые средние квадратические ошибки и веса превышений в отдельных ходах между исходными и узловыми реперами, между узловыми реперами и реперами, подлежащими оценке.

Вычисления ошибок производят по формуле где – средняя квадратическая случайная ошибка нивелирования на 1 км хода;

– средняя квадратическая систематическая ошибка на 1 км хода; L – длина хода в км.

В соответствии с инструкцией по нивелированию, средние квадратические случайные ошибки на 1 км хода (значения коэффициента ) для классов нивелирования соответственно принимаются равными 0,8 мм, 2,0 мм, 5,0 мм и 10 мм.

Средние квадратические систематические ошибки на 1 км хода указаны для I и II классов соответственно 0,08 мм и 0,20 мм.

Формулой (4.24) пользуются для оценки точности нивелирных сетей высших классов. Для оценки точности сетей III и IV классов достаточно пользоваться первым членом формулы (4.24). Поскольку по сравнению с является величиной малой, то для сетей III и IV классов можно записать Вес превышений по ходу определяется формулой где с – коэффициент, который целесообразно принимать таким, чтобы вес приблизительно равнялся единице.

Предельные невязки на километр хода принимают в 2, а для ответственных работ в 2,5 раз больше, чем средние квадратические ошибки.

Оценку точности проектов высотных инженерно-геодезических сетей выполняют теми же методами, что и плановых сетей, а именно: коррелатным, параметрическим, последовательных приближений или эквивалентной замены.

На рисунке 4.14 изображена нивелирная сеть из семи ходов с узловыми точками и исходным репером. Рассмотрим вкратце порядок вычислений при оценке точности такой сети методом последовательных приближений.

На первом этапе, задавшись классом нивелирования, вычисляют по формулам (4.25) и (4.26) средние квадратические ошибки превышений по каждому ходу и их веса. Затем вычисляют веса узловых точек и их средние квадратические ошибки по формулам После этого приступают непосредственно к приближениям. В каждом последующем приближении в ходах, идущих от узловых точек, учитывают ошибки этих точек, полученные в предыдущем приближении. Во всех приближениях ошибки исходных реперов принимают равными нулю. Приближения производят до тех пор, пока для одной и той же узловой точки в двух последних приближениях получают практически одинаковые значения средних квадратических ошибок.

Так, после вычислений по формулам (4.25), (4.26) и (4.27) находят средние квадратические ошибки всех четырёх узловых точек m1,. m2, m3, и m4.

Чтобы учесть влияние ошибок исходных данных на ошибки узловых точек, вычисляют их среднее значение для каждой узловой точки и общую ошибку.

Для первой точки ошибками исходных данных будут ошибки точек W, 4 и 2.

Ошибка точки W, как исходного репера принимается равной нулю mw 0.

Итак, влияние ошибок исходных данных на ошибку первой узловой точки найдётся из выражения а с учётом ошибки самой точки получим общую ошибку первой узловой точки из первого приближения Такие вычисления, составляющие первое приближение, производят для каждой узловой точки. Вычисления во втором приближении выполняют с учётом новых значений ошибок узловых точек и продолжают до совпадения их значений в двух последующих приближениях.

4.7. Разбивочные сети стройплощадки и отдельного здания Для обеспечения практически всех видов инженерно-геодезических работ на территории строительства создаются опорные сети, пункты которых хранят плановые координаты и высоты. Разбивочные инженерно-геодезические сети служат основой для выноса на местность проекта инженерного сооружения и коммуникаций.

Эти сети обладают следующими характерными особенностями:

часто создаются в местной системе координат с привязкой к государственной системе координат;

форма сети определяется ситуацией на обслуживаемой территории или формой объектов, группы объектов;

имеют ограниченные размеры, часто с незначительным числом фигур длины сторон, как правило, короткие.

Различают разбивочную сеть строительной площадки и два вида разбивочных сетей здания (сооружения): внешнюю и внутреннюю.

Разбивочная сеть строительной площадки может включать в себя пункты красных линий застройки, а также пункты строительной сетки, а для строительства уникальных сооружений, требующих высокой точности производства разбивочных работ, строятся специальные линейно-угловые сети, микротриангуляция, микротрилатерация, в виде систем прямоугольников, центральных или радиально-кольцевых систем.

Для строительства жилых и гражданских зданий разбивочная сеть строительной площадки создается в виде сетей красных или других линий регулирования, а для строительства подземных инженерных сетей разбивочная основа строится в виде теодолитных ходов.

Основное требование при создании разбивочных сетей – необходимая точность для обеспечения выноса проекта сооружения на местность.

Разбивочные сети создаются обычно как свободные, в местной системе координат. Для определения координат пунктов разбивочной сети используют схемы и методы геодезических построений и измерений, наилучшим образом подходящие для геометрии данной сети, конструкции закрепления ее пунктов и условий видимости на стройплощадке.

Используются традиционные методы построения, такие как триангуляция, трилатерация, линейно-угловые сети в виде рядов и типовых фигур, полигонометрические ходы и полигоны, а в случае закрепления пунктов разбивочной сети в недоступных местах (опоры ЛЭП и т.п.) – метод боковых засечек. Всё чаще при построении разбивочных сетей строительных площадок или отдельного здания используются спутниковые технологии.

В табл. 4.6 приведены требования к точности разбивочной сети площадки в зависимости от ее размера согласно СП 126.13330.2012. (СНиП 3.01.03-84).

Проект разбивочной сети составляется на генплане и производится его оценка точности. Оценку проекта выполняют по приближенным формулам для соответствующего способа построения сети. Можно предрассчитать точность сети, построенной на основе использования спутниковой геодезической аппаратуры, а также для комбинированных способов.

Требования к точности разбивочной сети стройплощадки Предприятия и группы зданий (сооружений) на участках площадью здания (сооружения) с площадью застройки более 100 тыс. кв. м Предприятия и группы зданий (сооружений) на участках площадью здания (сооружения) с площадью застройки от 10 до 100 тыс. кв. м Отдельно стоящие здания (сооружения) с площадью застройки менее 10 тыс. кв. м; дороги, инженер- 10 1/5000 ные сети в пределах застраиваемых территорий Дороги, инженерные сети вне застраиваемых территорий; земляные сооружения, в том числе вертикальная планировка Например, для запроектированного полигонометрического хода находят величину М по одной из формул (2.1) или (2.2) см. «Курс лекций. Часть 2», подсчитывают ожидаемую относительную ошибку M и, таким образом, выносят суждение о точности запроектированной сети.

Внешняя разбивочная сеть здания служит основой для работ по возведению конструкций нулевого цикла, а внутренняя разбивочная сеть для обеспечения точного монтажа строительных конструкций.

Внешняя разбивочная сеть здания (сооружения) включает в себя пункты закрепления основных и главных осей сооружения (рис. 4.15).

Внутренняя разбивочная сеть создается на исходном монтажном горизонте здания при возведении наземной его части. Поэтому, как правило, размер и форма разбивочных сетей соответствуют размеру и форме самого сооружения.

Рис. 4.15. Схема внешней и внутренней разбивочных сетей здания Расположение пунктов сети определяется с учетом конкретных условий стройплощадки. Основное требование при этом – обеспечить сохранность пунктов и их стабильность до конца строительства. Во всех случаях места расположения пунктов разбивочной сети должны быть увязаны со стройгенпланом объекта.

Точность построения внешней и внутренней разбивочных сетей здания определяется классом сооружения (табл. 3.4).

Во всех случаях из соображений эффективности стремятся развить разбивочную сеть с минимальным числом избыточных связей. Разбивочные сети строятся, как правило, в одну стадию. Следует особо подчеркнуть, что внутренняя разбивочная сеть не является второй стадией развития внешней сети, поскольку их назначение различно: внешняя разбивочная сеть является исходной основой для работ нулевого цикла, а внутренняя служит для разбивок на монтажном горизонте и они не связаны друг с другом единым точностным параметром.

Рис. 4.16. Разбивки с пунктов внешней сети здания Способы построения внешней разбивочной сети здания могут быть различны, но мы рассмотрим два наиболее распространенных.

Сеть из знаков закрепления основных осей здания. Этот традиционный способ построения внешней разбивочной сети здания еще до недавнего времени повсеместно применялся при строительстве основной массы зданий и сооружений. Сущность его заключается в том, что основные или главные оси сооружения закрепляются знаками, устанавливаемыми за границами контура котлована. Знаки могут быть выполнены в виде бетонных монолитов с металлическими центрами, в виде П-образных скамеек из арматуры и пр.

Натянув между одноименными знаками струны, получают материализованные оси сооружения, реализованные на местности. Эти оси проектируются отвесами в нужные места, где возводятся те или иные конструкции. Проектирование осей со знаков внешней сети, как на дно котлована, так и вверх в доступных пределах может осуществляться и теодолитом (рис. 4.16).

Внешняя разбивочная сеть здания строится с пунктов городской геодезической сети или разбивочной сети строительной площадки.

Построение разбивочной сети начинают с вынесения на местность двух точек длинной габаритной или главной оси сооружения. Расстояния между вынесенными точками тщательно измеряют и корректируют положение одной из точек таким образом, чтобы размер построенной оси соответствовал бы его проектному размеру в пределах точности, обусловленной нормами точности построения межосевых размеров по ГОСТ 21779-82. Далее, опираясь на эту ось, как на базис, производят дальнейшие построения всех остальных осей, выполняют контрольные измерения диагоналей, сторон фигур и точки временно закрепляют. Дальнейшие действия будут заключаться в вынесении построенных точек за зону производства строительных работ и надежном их закреплении. Эти вынесенные точки и будут служить пунктами внешней разбивочной сети.

Пространственные сети из марок катафотов. Нетрудно представить ситуацию на строительной площадке уже на первых этапах организации строительства, когда на отведенной территории начнут сооружаться вспомогательные цеха, бытовые сооружения, начнется завоз и складирование стройматериалов, а подъемные краны и землеройные механизмы расположатся в зонах производства работ. Ясно, что закрепленные в грунте немногочисленные знаки геодезической разбивочной основы очень быстро потеряют свое назначение: некоторые из них будут разрушены, а на некоторые будет закрыта видимость.

Сохранить закрепленные в грунте геодезические знаки строительной площадки на сколь либо значительный период строительства практически невозможно. Они уничтожаются не только по неосторожности строителей и несогласованности их действий, но и в связи с систематическими изменениями планов организации строительства. Уничтожение пунктов геодезических разбивочных сетей ставит серьезные проблемы перед геодезистами, приводит к срыву сроков производства разбивочных работ и к удорожанию строительства.

Задача сохранения пунктов и сгущения разбивочной сети всегда была актуальной для геодезистов, работающих в строительстве.

В связи с широким внедрением в практику производства геодезических работ электронных тахеометров изменился сам подход к разбивочным работам, изменяется и технология производства работ, обусловленная новыми возможностями тахеометров. Так, например, электронный тахеометр позволяет из наблюдения двух и более точек с известными координатами достаточно оперативно вычислить координаты точки стояния. Далее, зная проектные координаты разбиваемых точек и введя их, тахеометр тут же выдает разбивочные элементы для выноса этих точек в натуру. Такие возможности тахеометров позволяют избежать строительства дорогостоящих грунтовых знаков разбивочной сети сооружения, а разбивочную сеть строительной площадки и здания совместить и представить единой пространственной разбивочной сетью строительной площадки, знаки которой можно закрепить на окружающих площадку объектах: стенах существующих зданий и сооружений, фонарных столбах, опорах ЛЭП, и пр. Сам знак, при этом представляет собой квадратик светоотражательной пленки (катафот), приклеенный на достаточной высоте на объектах так, чтобы обеспечивать видимость этого знака с возможно больших позиций. Размеры катафота могут быть 1515 мм, 3030 мм или другие.

Преимущество такой разбивочной сети сооружения очевидны: исключается необходимость строительства грунтовых знаков, а сохранность пунктов на период строительства практически абсолютная. Сами пункты всегда открыты для выполнения наблюдений, и нет необходимости устанавливать на них и центрировать отражатели или визирные цели.

Координаты центров катафотов можно определить с двух и более пунктов полигонометрического хода методом полярных координат.

Подсчитаем среднюю квадратическую ошибку центра катафота, которая будет складываться из ошибки собственно полярной засечки, ошибки центрирования и ошибки исходных данных.

Для полярной засечки имеем где mS – ошибка измерения линии; m – ошибка измерения угла; S – длина линии.

Если mS =2 мм, m =5", S=100 м, то mс. з. = 3,2 мм, то относительно ошибок исходных данных следует сказать следующее. Если координаты центров катафотов определены с одной стоянки тахеометра, что характерно для разбивочных сетей здания и небольших объектов строительства, то, естественно, ошибки исходных данных следует принять равными нулю, поскольку для разбивочных работ существенным является не общее смещение сооружения, а взаимное расположение его осей. Для больших по площади объектов также можно найти способы построения пространственной разбивочной сети, ошибками исходных данных которой можно пренебречь.

Таким образом, в ближних окрестностях возводимого сооружения строится пространственная сеть из марок катафотов с погрешностью взаимного положения в несколько миллиметров. В относительной мере для расстояний между знаками в 100 м ошибки выразятся величиной около 1:30000. Следовательно, построенная по описанной технологии разбивочная сеть строительной площадки сможет удовлетворить требованиям СНиП 3.01.03-84 для сооружений самого высокого класса точности.

Рис. 4.17. Схемы внутренних разбивочных сетей Внутренняя разбивочная сеть здания создается в виде сети плановых и высотных знаков на перекрытиях сооружения и служит для производства детальных разбивочных работ на монтажных горизонтах, а также для производства исполнительных съемок.

Разбивочная сеть строится на фундаментной плите или ростверках, на бетонной подготовке или перекрытии подвальной части здания или технического подполья. Эта условная поверхность, на которой закрепляется внутренняя разбивочная сеть, называется исходным горизонтом.

Плановая разбивочная сеть на исходном монтажном горизонте создается в виде геометрических фигур, часто повторяющих общую конфигурацию сооружения. Поскольку эта фигура многократно повторяется на последующих монтажных горизонтах, то ее называют базовой или базисной. Число опорных точек базисной фигуры, передаваемых на монтажные горизонты должно быть не менее трех.

Базисную фигуру проектируют исходя из следующих соображений. Стороны базисной фигуры должны быть параллельны (перпендикулярны) основным осям сооружения. Пункты фигуры должны располагаться в местах, обеспечивающих взаимную видимость и сохранность на весь период строительства. Их располагают вблизи основных осей на расстоянии 0,51,0 м с учетом возможности их дальнейшего вертикального проектирования на вышележащие монтажные горизонты.

При строительстве сравнительно простых по геометрической форме сооружений сети строят в виде треугольников, четырехугольников, рядов из ромбов и центральных систем (рис. 4.17).

Измерения в таких фигурах выполняют по программам трилатерации или линейно-угловой сети. При строительстве сложных и уникальных сооружений проектируют специальные высокоточные радиально-кольцевые и линейные сети.

Проект внутренней сети сооружения составляют на плане перекрытия, подсчитывают координаты пунктов базисной фигуры в строительной системе координат.

Построение базисной фигуры на исходном горизонте производят с пунктов внешней разбивочной сети здания или со свободной станции по проектным координатам пунктов базисной фигуры.

Построение начинают с вынесения на поверхность исходного горизонта двух точек длинной стороны фигуры. Приняв одну из точек стороны и ее направление за исходные, строят остальные точки фигуры, производят угловые и линейные измерения и вычисляют координаты всех пунктов сети. Вычисленные координаты сравнивают с проектными и при наличии расхождений выполняют редуцирование. Процесс редуцирования или перемещения построенных точек удобно выполнять на предварительно закрепленных в бетоне металлических пластинах. После контрольных промеров пункты окончательно закрепляют: кернят или просверливают отверстия в металле.

Точность построения внутренней разбивочной сети, как отмечено ранее, определяется классом сооружения и отражена в СНиП 3.01.03-84, в табл. 3.4.

Так, например, при строительстве сооружений высотой от 100 м до 120 м величина средней квадратической погрешности построения внутренней разбивочной сети здания при линейных измерениях должна быть не хуже 1/15000, угловые измерения должны выполняться с погрешностями менее 5", а ошибки определения превышений на станции не должны быть более 1 мм.

Однако относительно точности построения внутренней разбивочной сети здания следует дополнительно сказать следующее. Поскольку внутренняя разбивочная сеть служит для построения осей и производства детальных разбивочных работ на монтажном горизонте, следовательно, ее точность должна удовлетворять потребностям разбивок. Чтобы ошибки исходных данных, т.е. ошибки взаимного положения пунктов сети не влияли на разбивочные работы, погрешности планового положения точек внутренней разбивочной сети должны быть, по крайней мере, в два раза меньше ошибок разбивки точек и осей в плане.

Рассчитаем точность построения внутренней разбивочной сети здания исходя из допусков разбивок точек и осей в плане. С этой целью из ГОСТ 21779- для интервала номинального размера 4000-8000 мм и класса точности 3 выпишем значение допуска разбивки точек и осей в плане. Он будет равен 4 мм, а средняя квадратическая погрешность составит 1 мм при доверительной вероятности 95%, следовательно, взаимное положение пунктов внутренней разбивочной сети должно быть определено с погрешностью не хуже 0,5 мм. Относительная средняя квадратическая ошибка для средней величины интервала (6000 мм) составит 1/12000, что, в общем – то согласуется со СНиП 3.01.03.-84.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авакян В.В. Прикладная геодезия. Геодезическое обеспечение строительного производства», изд. «Вузовская книга», 2011 г., с.256.

2. Авакян В.В. Прикладная геодезия: технологии инженерногеодезических работ. М., изд. «Амалданик», 2012, с. 330.

3. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. Т. 1, 2.- М.: ФГУП «КАРТГЕОЦЕНТР», 2006.- 360 С.

4. Баран П.И. Геодезические работы при монтаже и эксплуатации оборудования. – М., «Недра», 1990. – 233 с.

5. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И.. Городская полигонометрия (уравнивание и основы проектирования). М., Недра, 1979.

6. Брайт П.И. Геодезические методы измерения деформаций оснований и сооружений. М., «Недра», 1965, с. 300.

7. Ворошилов А.П. Спутниковые системы и электронные тахеометры в обеспечении строительных работ: Учебное пособие. – Челябинск: АКСВЕЛЛ, 2007. – 163 с.

8. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Картгеоцентр, 2004. – 355 с.: ил.

9. Герасимов А.П., Назаров В.Г. Местные системы координат. - М:

ООО «Проспект», 2010. - 64 с.

10. ГОСТ Р 51794-2008. Глобальные навигационные спутниковые системы. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек.

11. ГОСТ 24846-81. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.

12. ГОСТ 21778-81. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения.

13. ГОСТ 21779-82. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски.

14. ГОСТ 23615-79. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Статистический анализ точности.

15. Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и её применение. Тверь, ООО ИПП «АЛЕН», 2006.

16. Зайцев А.К. Трилатерация.-М., Недра, 1989, 216 с.

17. Инженерная геодезия. Под ред. Михелева Д.Ш., М., Академия, 2008.

18. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. ГКИНП (ОНТА)-02-262-02, ЦНИИГАиК, 2002 г.

19. Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500: ГКИНП-02-033-82. М., Недра, 1982.

20. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. - М., Недра, 1981.

21. Левчук Г.П., Новак В.Е., Лебедев Н.Н. Прикладная геодезия. Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений. Под ред. Г.П. Левчука. Учебник для вузов. М., Недра, 1983.

22. Ломакин В.А. Основы строительного дела. М., Высшая школа, 1976.

23. Пеллинен Л.П. Высшая геодезия. М., Недра, 1978.

24. Пособие по производству геодезических работ в строительстве (к СНиП 3.01.03-84).ЦНИИОМТП. М., Стройиздат, 1985.

25. Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей. – М. Картгеоцентр – Геодезиздат, 1993 – 104 с.: ил.

26. Практикум по прикладной геодезии. Геодезическое обеспечение строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. и др. М., Недра, 1993.

27. Практикум по высшей геодезии (вычислительные работы). Н.В.

Яковлев, Н.А. Беспалов, В.П. Глумов и др.: Учебное пособие для вузов. М., Недра, 1982. 368 с.

28. Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS". ГКИНП (ОНТА)-01-271-03.

29. Руководство по расчёту точности геодезических работ в промышленном строительстве. ГУГиК при СМ СССР. М., Недра, 1979.

30. Руководство по применению стенных знаков в полигонометрических и теодолитных ходах. М., Недра, 1972.

31. Руководство по определению кренов инженерных сооружений башенного типа геодезическими методами. – М., «Стройиздат», 1981. – 56 с.

32. СП 126.13330.2012. (СНиП 3.01.03.84). Геодезические работы в строительстве.

33. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.

34. СП 47.13330.2012. (СНиП 11-02-96.) Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

35. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства.

36. Сытник В.С. Основы расчёта и анализа точности геодезических измерений в строительстве. (ЦНИИОМТП). М., Стройиздат, 1974, 192 с.

37. Сытник В.С. Строительная геодезия. М., Недра, 1974.

38. Тревого И.С., Шевчук П.М. Городская полигонометрия. – М., Недра, 1986. – 199 с., с ил.

39. Уставич Г.А., Шаульский В.Ф., Винокурова О.И. Разработка и совершенствование технологии государственного нивелирования I, II, III и IV классов. Геодезия и картография. 2003. - №7, №8.

40. Уставич Г.А. Технология выполнения высокоточного нивелирования цифровыми нивелирами. Геодезия и картография. 2006, №2, 41. Шануров Г.А., Мельников С.Р. Геотроника. Наземные и спутниковые радиоэлектронные системы и методы выполнения геодезических работ:

Учебное пособие – М.; УПП «Репрография», МИИГАиК, 2001, - 136 с.; ил.

42. Яковлев Н.В. Высшая геодезия: учебник для вузов. – М.: Недра: 989.

- 445 с.: ил.

43. GB-1000. Спутниковый GPS/ГЛОНАСС приёмник. Руководство пользователя. Перевод на русский язык ЗАО «ПРИН», 2004, стр. 180.

44. GPT-7000. Электронный тахеометр. Руководство пользователя. Перевод на русский язык ЗАО «ПРИН», 2005, стр. 220.

45. Topcon Tools. Руководство оператора. Перевод на русский язык ЗАО «ПРИН», 2007, стр. 456.