см ответ на 41

№45. Проектирование оси линейного сооружения. Положение оси проектируемого сооружения линейно­го типа определяется рядом условий, учитываемых при проектировании красной линии, из которых основ­ными являются: обусловленность исходной и конечной (примычной) точек трассы, наличие фиксированных точек трассы (отметка мостового перехода и т. п.), соблюдение предельных уклонов, минимальная протяжен­ность трассы и соблюдение баланса земляных работ, т. е. равенства объемов насыпей и выемок (в основном для железных и автомобильных дорог). Определение проектных отметок.
Проектная отметка ПК0 определяется графически с профиля. Все остальные отметки (пикетов и плюсов) определяются аналитически с точностью до см.
Проектные отметки любой точки вычисляются с точностью до см алгебраически по формуле:
H=Hо+i*d,
где Hо - отметка начальной точки данного элемента профиля,
i - величина уклона,
d - расстояние данной точки от начальной.
проектные отметки на плюсовых точках находят аналогично, только уклон умножают не на 100 м, а на расстояние до плюсовой точки.
Рабочие отметки представляют собой разности между проектной и отметкой земли на каждом пикете и плюсе. Их вычислят с точностью до сантиметра по формуле: Нраб=Рпр-Нз.
Величина рабочей отметки указывает высоту насыпи или глубину выемки. Выписывают рабочие отметки на профиле красным цветом: для насыпи – над проектной линией, а для выемок – под ней на расстоянии 1 см. Точки, рабочие отметки которых равны нулю,

называются точками нулевых работ, ихположение определяется расстояниями x до ближайших вершин квадратов

x=

где l - размер стороны квадрата; h1, h2 - рабочие отметки вершин квадрата к которомупринадлежит данная точка. Расчет основных элементов круговой кривой. При разбивке пикетажа в вершинах углов поворота трассы измеряют горизонтальные углы β 1, β 2 (рис.45.1) и вычисляют углы поворота (отклонения от прямой) трассы Q лев, Qправ

Рис.45.1. Углы поворота трассы

Q лев= β 1 – 180градусов

Q прав= 180градусов - β 2.

Имея углы поворота трассы и, принимая радиусы круговой кривой R согласно технических условий проектируемой дороги, вычисляют следующие основные элементы круговой кривой: тангенс (Т), биссектрису (Б), кривую (К) (рис.45.2)

Рис.45.2. Элементы круговой кривой

Для вставки кривой в пикетаж определяют пикетажные наименования начала и конца круговой кривой по формулам

НК = ВУ - Т, КК = НК + К.

Результаты вычислений контролируют повторным вычисление КК

КК = ВУ + Т - Д.

№46. Проектирование вертикальной планировки под условием баланса земляных работ. Для размещения инженерного сооружения искусственно изменяют рельеф, приводят его в положение, удобное для строительства и эксплуатации: возводимого объекта. Связанные с этим работы называют вертикальной планировкой, ее стараются выполнять так, чтобы максимально сохранить естественный рельеф и не нарушить сложившуюся геологическую структуру, не вызвав такие явления, как просадка грунта, оползни, заболачивание и т. п. Преобразование рельефа связано с перемещением грунта для создания съемок, котлованов, насыпей, дамб и др. Возникают также работы по инженерной подготовке территории к строительству: устройство дренажа, подпорных стенок, укрепление откосов и т. п. Проект вертикальной планировки создают на крупномасштабных топографических планах участка работ. Физическую поверхность земли при этом называют фактической, или «черной» поверхностью. Горизонтали и отметки, изображающие рельеф физической поверхности, также называют фактическими, или «черными». В результате создания проекта получают проектную, или «красную», поверхность. Отметки и горизонтали этой поверхности называют проектными (красными). Создание проектной поверхности связано с перемещением земляных масс. Величины срезки (выемки) и подсыпки (насыпи) определяют рабочими отметками. Насыпи соответствуют положительные рабочие отметки, а выемки — отрицательные. Совокупность точек, для которых рабочие отметки равны нулю, называют линией нулевых работ, она является границей участков с положительными и отрицательными рабочими отметками. Разность объемов насыпей и выемок называют балансом земляных работ. При проектировании стремятся, чтобы баланс земляных работ был нулевым. Это условие обычно согласуется с условием минимума земляных работ. Оформляющими (планирующими) поверхностями могут быть плоскости, криволинейные поверхности и их сочетания. При вертикальной планировке, как правило, определяют объем земляных работ, т. е. вычисляют объем грунта в выемках и насыпях. Для более точного определения трудозатрат при вертикальной планировке находят центры тяжести перемещения грунта и расстояния, на которые он должен быть перемещен. Сведения об объемах насыпей и выемок и оптимальных путях перемещения грунта из выемок в насыпи показывают на картограммах земляных работ.

№47. Построение на местности проектных величин. Разбивочные работы сводятся к нахождению на местности точек, определяющих геометрию сооружения. Плановое положение точек можно определить полярным методом, т.е. путем построения на местности относительно исходной стороны проектного направления (угла) и отложения по нему проектного расстояния от исходного пункта. Проектный угол строят относительно известного направления ВА (рис. 1.39) и известной вершины угла В. Теодолит устанавливают над точкой B, приводят его в рабочее положение, т. е. центрируют, нивелируют и т. д. Перекрестие нитей зрительной трубы наводят на точку А и берут отсчет по горизонтальному кругу, к этому отсчету прибавляют проектный угол β и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет, при этом визирная ось трубы указывает направление BC₁ на местности фиксируют точку C₁. Выполнив аналогичные действия при другом круге, получают точку С₂. Из положений точек С₁, С₂ определяют среднее, т. е. точку С, и полученный угол ABC принимают за проектный.

Рис.1.39. Построение проектного угла

Для выноса в натуру проектной линии (отрезка) l_пp. Необходимо от исходной точки в заданном направлении отложить расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектной величине. При этом поправки наклон линии, компарирование, температуру вводят непосредственно в процессе построения отрезка, что затрудняет работу, особенно при ее высокой при построении угла способе редукции, от исходной точки А (рис. 1.40) откладывают приближенное расстояние и закрепляют точку В'.

Рис. 1.40. Вынос в натуру проектного отрезка. Расстояние AB' с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или дальномерами с учетом всех поправок, в итоге получают l_изм. Поправку Δ l = l_пp. - l_изм. откладывают с соответствующим знаком от точки В'. Для контроля отрезок АВ измеряют и сравнивают полученное значение с проектным.

№48. Передача отметок на дно котлована и монтажный горизонт. Для передачи отметок на дно котлована с крутыми откосами или на монтажный горизонт используют методы геометрического или тригонометри­ческого нивелирования. При этом должны быть известны отметки ближайших реперов Нрп и проектные отметки на дне котлована Нк или монтажном го­ризонте Нм (рис. 67). Непосредственно из рисунка видно, что " проектные рейки" на монтаж­ном горизонте bм и на дне котлована bк будут: bм = Нрп + а + сd - Hм, bк = Нрп + а' + c'd' - Hк, где а и а' - отсчеты по черным сторонам реек, установленных на ре­пере, сd и c'd' - длины отрезков определяемые по отсчетам на рулетках, подвешенных на кронштейнах соответственно на монтажном горизонте и на верхней бровке откоса котлована и натянутых вертикально с помощью грузов. Погрешность передачи отметки методом геометрического нивелиро­вания с использованием рулетки и реек составляет около 4 мм, если при­нять погрешность одного отсчета по рейке и рулетке равной 2 мм (2. √ 4).

Рис. 67 Схема передачи отметок методом геометрического нивелирования

Метод тригометрического нивелирования, выполняемый с помощью технического теодолита, на порядок менее точен по сравнению с геометрическим и сводится к вычислению и построению вертикального угла n и закреплению соответствующей этому углу точки С с заданной проектной отметкой Нпр (рис. 68)

Рис. 68. Схема передачи проектной отметки на монтажный горизонт

методом тригонометрического нивелирования Угол наклона визирной оси теодолита определяется в этом случае по известной формуле: ν = arctg(h/d), где h = Нпр - Нрп - I, d - горизонтальное проложение между прибором и точкой С, I - высота прибора. При невозможности непосредственного измерения величины d, это расстояние может быть определено как неприступное по теореме синусов.

№49. Выверка колонн и панелей. Для основных отраслей промышленности одноэтажные промышленные здания с ж/б каркасом проектируют на основе унифицированных типовых секций, пролетов, шагов колонн. Перед монтажом колонн проверяют их размеры и наносят риски, облегчающие установку колонны в стакан фундамента или на оголовки подколонников. Колонну, установленную в стакан фундамента, центрируют до совпадения рисок с рисками на верхней плоскости фундамента. Для проверки вертикальности колонны, два теодолита располагают под прямым углом к цифровой и буквенной осям зданий. При этом визирную ось теодолита совмещают с рисками, нанесенными на стакане в нижней части колонны, а затем, плавно поднимая трубу теодолита, - с риской у верхнего конца колонны. Расстояние теодолита от выверяемой колонны принимают таким, чтобы при максимальном подъеме трубы угол ее наклона не превышал При детальной разбивке на перекрытия монтажного горизонта обычно наносят на определенном расстоянии от разбивочных осей установочные. При монтаже к установочным рискам прикладывают упоры соответствующей толщины и боковую грань панели монтируют по эти упорам. Продольные перемещения панели регулируют по торцевой грани упора, совмещенной с поперечной установочной риской. Если навесная панель соприкасается с колонной, то установочные риски совмещают с гранью колонны. При выверке высотное положение панели определяют по высотным маякам на перекрытиях, совмещая с ними высотные установочные риски на панели. Выверку панели в верхнем сечении выполняют с помощью рейки-отвеса. Для этого верх панели перемещают перпендикулярно плоскости чертежа до совмещения нити отвеса с чертой рейки. Направление взгляда при этом должно быть параллельно боковой поверхности панели.

№50. Графо-аналитический способ определения разбивочных элементов. Координаты одних точек снимают с плана графически, а координаты остальных точек по этим координатам вычисляют. Например, для разбивки улицы населенного пункта координаты угла одного здания определяют графически, а координаты других вычисляют, так чтобы все они оказались на одной прямой.

№51. Исполнительная съемка колонн (плановые и высотные). Для контроля правильности выполнения съемки измеряют расстояния между колоннами и сравнивают их с аналогичными расстояниями по результатам съемки. Работу завершают составлением схемы исполнительной съемки, на которой показывают оси здания, колонны и их отклонения в верхнем и нижнем сечениях от продольных и поперечных осей. При высотной исполнительной съемке определяют отклонения опорных поверхностей колонны от проектного значения. Отметки опорных поверхностей - верхней поверхности колонны или консоли - определяют геометрическим нивелированием. На рис. 139 показана схема определения отметки верхней поверхности консоли. При этом заднюю рейку 3 устанавливают на строительный репер Rp 1, а переднюю рейку 2 подвешивают с помощью кронштейна 1 нулевым делением вверх на консоль колонны. При обработке вычисляют горизонт прибора:

и отметку консоли

где - отметка строительного репера.

При вычислениях отметок по отсчетам красных сторон реек необходимо учитывать разность нулей реек. Обычно съемку на одном участке монтажного горизонта проводят при одной установке нивелира. Для контроля в начале и конце измерений берут отсчеты по рейкам, установленным на двух строительных реперах. Отклонения колонн по высоте вычисляют по формуле: где - проектная отметка опорной поверхности колонн.

Результаты высотной съемки выписывают на схему исполнительной съемки. Обычно схемы плановой и высотной съемок совмещают на одном чертеже.

№52. Определение осадок сооружения. Основным способом определения величин осадок сооружений является высокоточное геометрическое нивелирование и в некоторых случаях - гидростатическое.
Вокруг сооружения вне зоны возможных деформаций грунтов создается сеть из 3—4 глубинных реперов, закладываемых в коренные породы. В целях обеспечения незыблемости глубинного репера; его ограждают от соприкосновения с активным слоем грунта и предохраняют от гидротермического воздействия с помощью специальных защитных устройств.
Определение величины осадок состоит в измерении превышений между опорными реперами и контрольными знаками через выбранные промежутки времени. Разности высот одного и того же знака, вычисленные в смежных циклах наблюдений, характеризуют величину осадки знака и соответствующей части сооружения. По результатам наблюдений составляют график, хода осадок.
Методика нивелирования контрольных знаков имеет ряд особенностей: нивелирование производится по постоянно закрепленным связующим точкам, длина визирного луча ограничена в пределах 10—20 м, равенство плеч выдерживается с большой точностью. В горных районах для определения осадок сооружений применяют тригонометрическое нивелирование с использованием высокоточных теодолитов.

№53. Определение смещений конструкций. Для измерения сдвигов сооружений применяют, главным образом, створный, тригонометрический (реже полигонометрический) способы и способ отдельных направлений.
В горной местности, когда контрольные знаки и опорные пункты располагаются на разных уровнях или при невозможности образовать створ, для наблюдений за горизонтальными смещениями сооружений пользуются способом триангуляции. Сущность способа состоит в периодическом определении координат контрольных знаков, включенных в триангуляционную сеть. По разностям координат в смежных циклах наблюдений определяют сдвиг сооружения.
Неизменность положения пунктов сети контролируется путем измерения направлений на удаленные ориентиры.
Недостатком способа триангуляции является его трудоемкость; в течение длительного периода полевых и камеральных работ положение сооружения может измениться. Поэтому все чаще триангуляционная сеть заменяется трилатерацией с использованием прецизионных светодальномеров. В этом случае повышается не только эффективность наблюдений, но и точность их результатов.
Створным методом определяют смещение прямолинейных контуров зданий и сооружений - ряда фундаментов или колонн зданий, плотин и т.п., а также смещение оползневых пород, то есть в тех случаях, когда наблюдаемые точки можно закрепить на одной линии створа. Сущность створного метода заключается в измерении величин, представляющих собой отклонения наблюдаемых точек от створа опорных знаков. Отклонения часто определяют по рейке с миллиметровыми делениями, поставленной перпендикулярно к створу. Метод отдельных направлений имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими: он не требует определения координат контрольных знаков и применим при любой схеме их расположения. №54. Определение кренов сооружений башенного типа. Для определения крена сооружений башенного типа (дымовых труб, эстакад, опор линий электропередач и др.), часто имеющих форму усеченного конуса или пирамиды, производят измерение положения оси сооружения в верхней и нижней точках. Теодолит поочередно устанавливают на двух станциях, расположенных на расстоянии, превышающем высоту сооружения в 1, 5–2 раза, с таким расчетом, чтобы вертикальные плоскости визирования (коллимационные плоскости) составляли прямой угол. Расстояние от стоянки теодолита до центра основания сооружения измеряют рулеткой, нитяным или светодальномером. При невозможности непосредственного измерения линии, ее определяют как неприступное расстояние Высоту сооружения определяют с помощью тригонометрического нивелирования. На каждой станции при каком-то положении вертикального круга (например, при КЛ) берут четыре отсчета по горизонтальному кругу теодолита: два – по верхним краям сооружения и два – по нижним. Полусуммы отсчетов позволяют определить положение оси вверху и внизу. Если сооружение в рассматриваемой плоскости крена не имеет, то полусуммы отсчетов вверху и внизу совпадут. Несовпадение полусумм свидетельствует о наличии крена сооружения. Геометрическая сущность измерения крена сводится к определению взаимного положения двух точек сооружения, которые по техническим условиям проекта должны лежать на одной отвесной линии. Наиболее простым способом полная угловая величина крена γ может быть получена проецированием точки A на горизонтальную плоскость. Измерив высоту h точки A и длину проекции l, можно найти H*l* arctg=γ.