Рылыстың негізгі өстерін бөлу тәсілдері

Қ ұ рылыстың негізгі ө стерін бө лу қ ұ рылыстың жобалық -техникалық қ ұ жаттарында жү ргізіледі. Жұ мыс қ ұ жаттарынан басқ а бө лу жұ мыстары ү шін қ осымша мә ліметтер мыналардын тұ рады:

− фундаменттің планы, бірінші жә не типтік қ абаттың пландары;

− қ исық сызық тағ ы орындаушы сызба;

− геодезиялық негіздің сызбасы жә не координаталардың каталогы;

− қ ұ рылыстық бас жоспар;

Жобалаушы жә не тү зетілген бас жоспардан басқ а қ ұ рылыстық бас жоспарда барлық уақ ытылы қ ұ рылым жә не коммуникация кө рсетіледі. Сонымен қ атар транспорттық жү йенің жә не олардың зоналарының қ озғ алысының орналасуын, қ ұ рылыстық материалдардың жә не қ ұ рылымдардың жиынын береді.

Қ ұ рылысты бө лудің негізгі ә дістеріне жататындар: полярлық координаталар, бұ рыштық қ иылыстыру, сызық тық қ иылыстыру жә не тік бұ рышты координаталар, қ иылыстыру тә сілдері. Осы аталғ ан тә сілдердің ішінен қ айсысын пайдалану жә не қ олдану салынатын қ ұ рылыстың, обьектінің орналасуына, оның тү рі мен мө лшеріне жә не ө лшеуді орындау мү мкіншіліктеріне, салынбақ шы қ ұ рылыстың тү рлеріне, тұ рғ ызу шарттарына, тірек торлары қ осындарының тү рлеріне, қ ұ рылыс салу сатыларына жә не басқ а да факторларғ а байланысты.

Ауылшаруашылығ андағ ы ішкі кварталдық тұ рғ ылық ты қ ұ рылыста ү йлердің пландық жағ дайының дә лдігі жә не басқ ада обьектілер аса талапты қ ажет етпейді. Сызық тық жә не бұ рыштық бө лу элементтері графикалық ә діспен анық талады. Яғ ни бас жоспардың графикалық пландағ ы масштабының дә лдігіне байланысты.

Сурет 10. Қ ұ рылыста полярлық ә діспен обьектіні ауыстырудағ ы бө лу жұ мыстары

Инженерлік-геодезиялық Қ ұ рылыстың тү ріне, ө лшеу жағ дайына жә не тұ рғ ызудың дә лдік талаптарына байланысты ө стерді бө лу ә ртү рлі ә дістермен орындалады: полярлық немесе тікбұ рышты координаттар; бұ рыштық, сызық тық

жә не створлық қ иысу, тұ йық талғ ан ү шбұ рыш жә не т.б.

Полярлық координаттар ә дісі.Нү ктелерді тү сіру кезінде полярлық координаттар ә дісі қ олданылады. Полюске қ арай теодолиттік жү рістің нү ктесін қ абылдай отырып (сурет 11, б), сызық ты полярлық ө ске қ арай теодолитпен 1-ші нү ктеге орнатып β i бұ рышын, ал лентамен рулеткамен si қ имасы ө лшенеді.

а-линиялық; б-полярлық; в-бұ рыштық; г-створлық;

Сурет 11. Тү сіріс сызбаларының контурларының ә дістері.

Тікбұ рышты координаттар ә дісі. Бұ л ә дісті қ ұ рылыс алаң ында қ ұ рылыс торы болғ анда, ал қ ала қ ұ рылысында жерге салудың қ ызыл сызығ ы болғ ан жағ дайда қ олданғ ан орынды.

Бө лу жұ мыстарының ә дісінде геодезиялық негіз АВ –дан бастап жобаланатын нү кте Р-ге дейін кө бінесе қ ұ рылыстық тордың сызығ ына, полигонометрия немесе теодолиттік жү рістке (12-сурет) тік бұ рышты координата х жә не у А нү ктесіне қ атысты болады.

Сурет 12. Тік бұ рышты координаттар ә дісі бойынша бө лу.

Тура бұ рыштық қ иысу ә дісі. Кө п жағ дайларда қ ұ рылыс алаң ының жағ дайы сызық тық тұ рғ ызуларғ а қ иындық туғ ызады жә не де қ ұ рылыстың анық талатын нү ктесі бө лу торларының пункттерінен алшақ орналасса, онда С нү ктесін β ₁ жә не β ₂ бұ рыштарын қ иыстырып тұ рғ ызу жолымен шығ арғ ан ың ғ айлы (13-сурет).

β ₁ жә не β ₂ бұ рыштары дирекциялық бұ рыштардың айырмасы ретіндегі кері геодезиялық есепті шешу жолымен анық талады.

β ₁ = α _P1P2 - α _P1C , β ₂ = α _P2P1 - α _P2C

C

d₁ d₂

β

P₁ β ₁ β ₂ P₂

Сурет 13. Тура бұ рыштық қ иысу ә дісі бойыншы бө лу

Сызық тық қ иысу ә дісі. С ізделінген нү ктені жерде P₁С жә не P₂С радиустарымен жү ргізілген екі доғ аның қ иылысуы нә тижесінде алады (14- cурет). d₁ жә не d₂ ұ зындығ ы ө лшеу қ ұ ралының ұ зындығ ынан артық болмағ ан жағ дайда жақ сы нә тиже алуғ а болады.

С

d₁ d₂

P₁ P₂

Сурет 14. Сызық тық қ иысу ә дісі негізінде бө лу

Створлық қ иысу ә дісі. Ізделінген нү ктенің жердегі орны салынып жатқ ан қ ұ рылыстың қ арама-қ арсы бө ліктерінде бекітілген екі ө стің қ иылысуымен анық талады. (15-сурет).

Створларды мү мкіндігінше екі теодолитпен бірмезгілде ө лшеп тұ рғ ызады. Тексеріс ү шін қ ұ рылыстың ерте салынғ ан жә не бекітілген нү ктелерінен ө лшем алады.

І

І ІІ

ІІ

Сурет 15. Створлық қ иылысу бойынша бө лу

Жалпы ескертулер: Қ ұ рылыстың тү ріне байланысты бө лу ө сін қ ұ ру жағ дайының ө лшеулері мен талаптарының дә лдігі мына тә сілдермен: далалық жә не тік бұ рышты координаттармен, створлық таң балармен, тұ йық ү шбұ рыштармен жасалады.[14]

Жер бетіне жобаның дә лдігін шығ ару формуласы:

(24)

мұ ндағ ы, -бө лу жұ мыстарының қ атесі

-жер бетіндегі нү ктенің айқ ындалғ ан нү ктесі

-бастапқ ы мә ліметтер қ атесінің ә сері

Бө лу жұ мыстарының қ атесі жер бетінде жобалық сызық тар мен бұ рыштарды қ ұ ру тә сіліне, яғ ни қ ұ рылыстың геометриялық бө лінуіне байланысты болады. Бұ л қ ателіктердің мә ндері геодезияда белгілі формулалар бойынша есептеледі.

Бө лу нү ктелерінің айқ ындалу қ атесі қ ұ рылыс немесе жер бетіндегі биіктікте орналасқ ан визирлік нысананы жобалау тә сілімен, белгіге ө стің бекітілуі жә не белгі басындағ ы бө лу нү ктесінің белгілеу тә сілімен анық тайды. Оптикалық центрирлері бар визирлік маруаларды қ олдана отырып, металдық бастың нү ктесін 1мм-ге жуық орташа қ ателікпен анық тауғ а болады. Жү зі ү шкір жіптің тіктеуішті қ олдануымен бұ л қ ате жабық жерлерде 2-3мм-ге дейін, ал желді ашық жерлерде 3-5мм-ге дейін кө бейеді. Ө стерді дә л бө лу кезінде теодолитке бекітілген белгінің басы кө рінсе, онда визирлік нысана ретінде белгіге кө бінесе қ арындаш, шеге, тү йреуіш орнатылады. Бұ л жағ дайда айқ ындалу дә лдігін 1, 5-2мм-ге дейін жеткізуге болады. Сол себепті айқ ындалғ ан қ ателіктердің мә ні геодезиялық жұ мыстар ө ндірістің жобасында алдын-ала орнатылып, қ ұ рылысты бө лу кезіндегі есептерге қ оюғ а болады.

Бастапқ ы мә ліметтер қ атесінің ә сері, яғ ни тірек пункттеріндегі қ ателіктер бө лу жұ мыстарының дә лдігі ү шін қ иын тапсырма болып табылады.

Жалпы қ ателіктер ә серінің тү рі С жобалық бө лу нү ктелерінің 1 жә не 2 бастапқ ы пункттер координаттарында корреляциялық матрица тү рінде болады.

(25)

мұ ндағ ы, В-бө лудегі берілген пункттер қ ателер ә серінің матрицасы

(26)

мұ ндағ ы, -в-ғ а қ атысты транспориленген матрица

-бастапқ ы пункт координатасындағ ы корреляциялық қ ателер матрицасы, 2 пункт ү шін

(27)

мұ ндағ ы, жә не -бастапқ ы пункттердің абсцисса жә не ординаталарының стандартты ауытқ уы

-кореляциялық кезең дері, ол тең

(28)

мұ ндағ ы, - мен мә ндері арасындағ ы коррекляция коэффициенті.

Торларды жобалау кезінде координата ө стеріндегі қ ателерін қ ұ райтын жә не олардың корреляциялық кезең дері ә детте белгісіз болғ андық тан оның жақ ындатылғ ан мә нін тә жірибелі зерттеулерден табылғ ан немесе алдында орындалғ ан ө ндірістік жұ мыстардан есептеу арқ ылы алады. Профессор В.А. Коугияның зерттеулеріне сә йкес, бірінші жақ ындау ретінде координаттағ ы орташа квадраттық қ ателікті қ абылдауғ а болады.

(29)

мұ ндағ ы - бастапқ ы пунктіндегі жалпы қ ате жә не аттас координаталар бастапқ ы шекаралас пункттер ү шін корреляциялық кезең дер.

(30)

Алшақ пункттер торлар координаталары арасы мен шекаралас пункттерінің ә р аттас координаталар арасындағ ы корреляциялық байланысты болдырмау керек.

(28), (30) формулалар жә не белгіленіп жіберілгендер бө лу жұ мыстарының тү рлі тә сілдерінің нә тижесінің дә лдігінде қ олданылады.

Далалық координаттар тә сілі.

Кө бінесе бұ л тә сіл полигонометрия пункттерінен жобадағ ы нү ктені натурағ а шығ ару ү шін қ олданылады. Қ ұ рылыстың С нү ктесі жобалық бұ рышын жерде қ ұ ру жә не жобалық арақ ашық тық ты бө лу жолымен анық талады. жә не мә ндерін кері есептің шешуімен табамыз.

(31)

Сонымен қ атар, 1, 2 пункттерінің координаталары жә не дирекциондық бұ рышы бө лудің негізін қ ұ рылуынан белгілі; С нү ктесінің координатасы қ ұ рылыс жобасының жү йесінде берілгендей болады.

Жер бетіндегі С нү ктесін тексеру ү шін екінші пункттегі бұ рышын ө лшеп жә не есептелген мә ндерін салыстырамыз.

Белгілі болғ андай анық талғ ан С нү ктесінің орындалатын координаталары мынағ ан тең:

;

(32)

С нү ктесінің қ ұ рылыс дә лдігіне бастапқ ы пункттерінің қ атесі, жә не бұ рышын қ ұ ру қ атесі жә не жобалық арақ ашық тық ты бө луі ә сер етеді. Қ ателік теориясына сә йкес (28) тең деуден

Қ ұ рылыстық жұ мыс қ атесінің ә серімен С нү ктесінің жалпы қ атесі, далалық координаттар тә сілінде былай болады.

немесе

(33)

Жер бетіндегі жобалық бұ рышты қ ұ ру дә лдігі аспаптық, сыртқ ы ортаның ө з ө лшемдерінің визирлеу жә не есеп алу қ атесі ә серінен болады. Центрлеу жә не редукциялау қ атесі жобалық бұ рышты қ ұ ру дә лдігіне ә серін тигізбейді

Центрлеу қ атесі кездейсоқ жағ дай туғ ызады. Оның бұ рыштық элементі 0-ден -ге дейін ауысуы мү мкін. Сонымен қ атар центрлеудің сызық тық элементі де алынатын центрлеудің қ атынасын 0-ден максимальді мә нге дейін ө згереді.

Демек, орташа квадраттық мә ні белгілі болғ андық тан ( оптикалық центрлеу ү шін 0, 5-1мм, жіптік тіреуіш ү шін 3-5мм) (33) формуланың нә тижесі бойынша оны былай жазуғ а болады.

(34)

Интегралдауды қ олдана отырып мынаны табамыз:

немесе

(35)

(35) формуладан кө ргеніміздей, бө лінген бұ рышының мә ні бө лу нү ктесінің орнындағ ы центрлеу қ атесінің ә серінен болады. болғ анда, яғ ни бө лінген нү ктесі қ атесінің ә сері минималды болады. бұ рышы кө бейген сайын қ ате де жоғ арылайды. Сондық тан жобаны дайындағ ан кезде бө лу нү ктелерінен полярлық бұ рышы 90⁰-тан кем болатын бастапқ ы пункттерді алу керек.

жә не болғ анда,

(36)

Центрлеу жә не редукция қ ателіктерінің ә серінен болғ анда,

(37)

жә не болғ анда,

Бө лу жұ мысы дә лдігінің редукция жә не центрлеу қ атесінің ә сері аз болу ү шін бө летін далалық бұ рыш жү зуден аз жә не жобалық арақ ашық тық берілген

жақ тың ұ зындығ ынан аспау керек ( жә не ):

(38)

мұ ндағ ы, - 1 жә не 2 торлар пункттерінің анық талғ ан орташа квадраттық қ атесі. b- тор жағ ынан ұ зындығ ы.

Егер қ ұ рылыс торларының арасын корреляциялық байланысымен бө лсек, онда

(39)

С нү ктесін бө лу кезінде абсцисса жағ ынан (38) жә не (39) формула бойынша орнына қ ою керек.

Ө шірілген нү ктені бө лу ү шін, болса, екі жағ дайда да мынаны аламыз.

яғ ни, бастапқ ы мә ліметтер қ атесінің ә сері шекаралас пункттерінің қ ұ рылыс торының анық талу дә лдігіне тең.

Тік бұ рышты белгілеу тә сілі. Тікті бұ рышты белгілеу гидротехникалық қ ұ рылыста жә не кө пір жолдарын бө лу кезінде қ олданылады. Бұ л тә сілде жердегі С нү ктесінің жобалық орнында 1 жә не 2 пункттеріне, жә не бұ рыштары бірдей бө лулерде орналасқ ан. Екі айналымда бұ рыштарды оптикалық теодолиттерімен бө леді. 1-2 жақ тары белгілеу базисі ретінде қ олданылады. Ол бө лу негізі жағ ы болып жә не ә дейі ө лшенеді. жә не бө лу бұ рыштары жақ тарының дирекциондық бұ рышының ә ртү рлілігі ретінде есептеледі. С нү ктесінің жобалық координаталары жә не 1 жә не 2 пункттерінің белгілі координаталарының кері есептері бойынша соң ғ ыларын табады.

Белгілі болғ андай, тік белгінің орташа квадраттық қ атесі мынағ ан тең.

(40)

немесе ; ,

(41)

мұ ндағ ы, жә не қ ұ ру бұ рыштарының қ атесі, сыртқ ы жағ дайларының, инструменталдық, бұ рыштық ө лшеулердің мә ніне қ ателік ә серін тигізеді.

Координат ө стері бойынша бұ л қ ате мына тең деумен кө рсетілген:

(42)

Қ ұ рылыстағ ы бө лудегі басты ө сі бағ ыты мен абсцисса ө сі сә йкес келуі кезінде жә не оғ ан жә не белгі базисінің параллельді орналасуының мынандай формула шығ ады:

(42')

Бұ л жағ дайда -ендік, ал -бө ліну нү ктесі орнындағ ы бойлық қ атесі. Нү ктені бө лу дә лдігінің бағ асы ү шін тік бұ рышты белгілік тә сілін А. Ф. Лютц берілген формулалар бойынша бұ рышты қ ұ рудың орташа квадраттық қ атесінен мү мкіндігінше нү ктелердің кө п жылжуын есептеуді ұ сынды.

а) белгінің базисіне параллельді мө лшерінен нү ктенің орташа квадраттық жылжуы

(43)

б) белгінің базисіне перпендикуляр мө лшермен нү ктенің орташа квадратық жылжуы

(44)

Белгінің орташа квадраттық мә нін мына формуладан табуғ а болады.

(45)

(44), (45) формулалардан кө ргеніміздей жалпы жағ дайда шамасы кезінде тік бұ рыштағ ы белгі тиімді болады.

Бірақ мұ ндай жағ дайда мынаны ескеру керек, берілген бө лу бұ рыштары қ ұ ру дә лдігінде қ иылыстыру қ ателігінің абсолюттік мә ні бө лінетін нү ктеге дейінгі арақ ашық тық тың ұ заруымен ө сіп отырады. Сондық тан қ иылыстыру қ ателігіне талдау жасағ ан кезде қ иылыстыру бұ рышын ғ ана емес, сонымен қ атар базис ұ зындығ ымен b байланысты жә не бө лу бұ рыштарының мә німен бө лінетін нү ктеге дейінгі арақ ашық тық ты есте ұ стау керек.

А.С. Чеботаревтың зерттеуі бойынша жә не болғ анда қ иылыстырудың анағ ұ рлым пайдалы фигурасы тең бү йірлі ү шбұ рыш болып табылады. Бұ л жағ дайда (47) жә не (48) формулалар мына тү рде жазылады:

(46)

жә не

(47)

(47) формулағ а сә йкес, қ иылыстырудың салыстырмалы қ ателігі

(48')

Берілген дә лдігінде мақ сатты функцияның бұ рыштарын қ ұ ру мына тү рде болады.

(49)

болғ анда бұ л функцияның минимумы, демек салыстырмалы минималды қ ате мынаны қ ұ райды.

(50)

Сонымен, тура қ иылыстыру бұ рышының салыстырмалы қ атесі қ иылыстыру бұ рышы болғ андық тан минималды.

Тура бұ рыштан қ иылыстыру бұ рышының ауытқ уы кезінде бұ л қ ате -ғ а пропорцианалды тү рде ұ лғ аяды жә не жә не болғ анда -тан қ арағ анда екі есе ү лкен мә нге жетеді. Бө лу жұ мыстары кезінде центрлеу жә нередукция элементтерін олардың ә серін ескермеу ү шін, оларды ө те кіші мә нгежуық татуғ а тырысады. Сондық тан теодолитер мен кө здеу маркаларын ереже бойынша, тікелей пункттер центріне орнатады жә не оптикалық центрирлер кө мегімен дә л анық таулар ү шін центрлейді. Егер сигнал берілген кезде аспапты кө теру керек болса, онда алдын ала ү стелге мұ қ ият тү рде белгілі центрін тү сіреді жіне онымен бақ ылау кезінде аспаптың айналу ө сінің проекциясын сә йкестендіреді.

Тұ йық ү шбұ рыш тә сілі. Бө лу нү ктесін тура қ иылыстыру мен дә лдеу ү шін тұ йық ү шбұ рыш тә сілі қ олданылады. Бұ л тә сілде жер бетіндегі С нү ктесін анық тағ аннан кейін 1 жә не 2 тірек пункттерінде жә не бө лінген бұ рыштарының дә л мә нін ө лшейді. Одан кейін теодолитті С нү ктесіне орнатып, ү шінші бұ рышын ө лшейді (алады).

АВС ү шбұ рышындағ ы ү йлеспеушілікті тең бө ліп немесе бұ рыш ө лшеу мә ні мен сә йкес С бө лу нү ктесінің координаттарын анық тайды.

Оларды жобалық мә ндермен салыстыра отырып, жер бетіне бө лінетін нү ктемен қ иылыстыратын тү зулерді табады.

Ү шбұ рыштың С нү ктесінің орнының дә лдік мә нін анық тау ү шін мына формула ұ сынылады:

(51)

мұ ндағ ы, жә не - қ иылыстыру базисін жә не оның азимутының анық талу қ ателігі. Ақ ырғ ы екі мә н бастапқ ы мә ндердің қ ателігінің ә серін ө рнектейді.