Указания по выполнению лабораторной работы №3.

ФГБОУ ВПО СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

 

 

Кафедра региональной геологии и геодезии

«ОРГАНИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ

«Вертикальная разбивка сооружений», «Решение обратной геодезической задачи», «Подготовка данных для выноса в натуру проектов сооружений».

для студентов направления подготовки (270800.62) «Строительство»

Владикавказ 2014

УДК 528.48
ББК 26.1
Г 93

 

Составитель: доц. Гудиева И.Н.

Рецензент: д.т.н., проф. Келоев Т.А.

Методические указания по дисциплине «Организация инженерно-геодезических работ в строительстве» предназначены для выполнения лабораторных работ студентами направления подготовки (270800.62) «Строительство».

 

 

Сдано в печать Формат изд. Объем Заказ №

Тираж экз.

Издательство «Терек». Подразделение оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ).

362021, г. Владикавказ, ул. Николаева.

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Лабораторная работа № 1. Вертикальная разбивка сооружений………..4

1) Задание 1. Вынесение на местность или конструкции здания точки с заданной проектной отметкой...................................... 4

2) Задание 2. По данным рис.3 и табл.2 определить фактическую отметку точки В верха фундаментной подушки. ……………..6

3) Задание 3. По данным рис.4 и табл.3 определить отметку дна глубокого котлована ………………………………………………7

2. Лабораторная работа № 2. Решение обратной геодезической

задачи……………………………………………………………………8

3. Лабораторная работа № 3. Подготовка данных для выноса в натуру проектов сооружений……………………………………………………….10

4. Указания по выполнению лабораторной работы №3……………………..10

5. Порядок выполнения работы……………………………………………….10

6. Способ полярной засечки для выноса точки А …………………………...12

7. Способ линейной засечки для выноса точки С …………………………...14

8. Способ прямой угловой засечки для выноса точки В …………………… 15

9. Контрольные вопросы……………………………………………………….17

10. Оформление отчета…………………………………………………………..17

11. Литература……………………………………………………………………17

12. Приложение №1………………………………………………………………18

 

Лабораторная работа № 1.

Вертикальная разбивка сооружений.

Инженерно-геодезические работы являются неотъемлемой составной частью строительства зданий и сооружений. Они обеспечивают геометрическую основу на каждой стадии строительного процесса, включая проектирование и строительство, а также при эксплуатации зданий, сооружений.

Цель работы: научиться выполнять расчеты для вертикальной разбивки сооружений.

ВРЕМЯ: 6 учебных часов.

Задание 1. Вынесение на местность или конструкции здания точки с заданной проектной отметкой.

Для обеспечения выноса проектных отметок на строительной площадке закла­дывают постоянные и временные рабочие реперы, высоту кото­рых определяют проложением нивелирных ходов, связывающих эти реперы с реперами государственной нивелирной сети или другими реперами, высоты которых известны. От рабочего ре­пера выносят в натуру проектные отметки элементов строяще­гося сооружения.

По исходным данным рис. 1 и табл. 1 привести схему перенесе­ния на местность или конструкции здания проектной отметки точки В с вычисленным значением от­счета b, при котором пятка рейки совпадает с проектной отметкой.

 

Рис. 1 Схема перенесения на конструкции здания проектной отметки

 

Для выноса в натуру заданной проектной отметки Н_{пр .} уста­навливают нивелир посередине между репером и местом, куда требуется вынести проектную отметку. Взяв от­счет а по черной стороне рейки, установленной на репере, вы­числяют высоту горизонта прибора (отметку луча визирования):

ГП = Н_реп.+ а,

где H_реп. – высота репера. Если есть возможность, высоту гори­зонта прибора определяют с контролем — от двух ближайших реперов.

Далее вычисляют проектный отсчет по черной стороне рейки для точки В:

b_ч = ГП -Н_{пр .}

Чтобы получить риску с проектной отметкой, к конструкции здания прикладывают в точке В рейку и передвигают ее по команде исполнителя вверх или вниз до тех пор пока средняя горизонтальная нить не совпадет с отсчетом b_ч. После совмещения карандашом прочерчивают по пятке рейки на конструкции здания горизонтальную риску В_ч.

Аналогично построения повторяют по красным сторонам реек. Расстояние Δh между рисками В_ч и В_к не должно превышать 10 мм.

При выполнении земляных работ для построения риски с проектной отметкой в точке В забивают дере­вянный колышек, чтобы его верхний срез был заве­домо выше проектной отметки (рис. 2).

 

Затем слабыми ударами медленно вбивают колышек в грунт, периодически устанавливая на него рейку и беря отсчеты по нивелиру. Эту операцию проводят до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен проектному значению b_ч. Для контроля построения измеряют по красным сторонам реек превышениемежду репером и верхним срезом кола. Разность между изме­ренным превышением и проектным не должна превышать 15 мм.

 

Рис. 2 Схема перенесения

на местность проектной отметки

Таблица 1

Номер варианта	Отметка репера Нреп, м	Проектная отметка точки В - Нв, м	Отсчет по рейке на репере а, мм
1, 11, 21,31	129,013	130,800
2, 12, 22, 32	81,124	82,460
3, 13,23,33	115,020	116,000
4, 14, 24, 34	96,461	99,100
5, 15, 25, 35	148,590	147,020
6, 16, 26, 36	109,308	110,640
7, 17, 27, 37	178,901	176,500
8, 18, 28,38	75,620	77,800
9, 19, 29, 39	156,276	155,310
10, 20,30, 40	110,628	110,550

Задание 2. По данным рис.3 и табл.2 определить фактическую отметку точки В верха фундаментной подушки.

Для определения фактической отметки верха фундаментной подушки Н_{ф .} уста­навливают нивелир на станции 1 посередине между репером и точкой Х. Берут от­счет а по черной стороне рейки, установленной на репере, и отсчет в по рейке, установленной на промежуточной точке Х. Вычисляют превышение

h₁ = а - в, затем отметку точки Х по формуле:

Н_Х = Н_реп.+ h₁,

где H_реп. – высота репера.

Далее вычисляют превышение h₂ = а₁ – в₁ на станции 2 и фактическую отметку верха фундамента по формуле:

Н_ф = Н_Х.+ h₂

Для контроля построения все отсчеты измеряют по красным сторонам реек.

Рис. 3 Схема определения фактической отметки верха фундамента

Таблица 2

Номер варианта	Отметка репе­ра Нреп, м	Отсчеты по рейке, мм
а	b	а1	в1
1, 11, 21,31	92,020
2, 12, 22,32	91,700
3, 13, 23,33	67,230
4, 14, 24,34	77,777
5, 15, 25,35	69,090
6, 16, 26,36	67,850
7, 17, 27,37	92,700
8, 18, 28,38	54,300
9, 19, 29,39	84,770
10, 20,30, 40	63,230

Задание 3. По данным рис.4 и табл.3 определить отметку дна глубокого котлована.

На кронштейне, установленном на краю котлована, подвешивают рулетку (ленту) с грузом, обеспечивающим натягивание. Между репером Реп А. и рулеткой устанавливают нивелир и берут отсчет а по черной стороне рейки, поставленной на репер, и в – по рулетке. С помощью другого нивелира, установленного в котловане, берут отсчет а₁ по рулетке и в₁ по рейке, поставленной на кол, забитый в дно котлована.

Н_реп. + а = Н_котл. + в₁ + (в – а₁)

Тогда отметка верха кола в котловане в точке В определится по формуле:

Н_котл. = Н_реп. + а – в₁ – (в – а₁)

Рис. 4 Схема определения отметки дна глубокого котлована

Таблица 3

Номер варианта	Отметка ре­пера Нреп, м	Отсчеты по рейке и рулетке, мм
а	b 1	b	а1
1, 11, 21,31	92,750
2, 12, 22,32	33,810
3, 13,23,33	75,870
4, 14, 24,34	32,840
5, 15, 25,35	41,830
6, 16, 26,36	82,310
7, 17, 27,37	27,920
8, 18, 28,38	67,812
9, 19, 29,39	98,510
10, 20,30, 40	76,080

Лабораторная работа № 2.

Решение обратной геодезической задачи

Геодезическая задача – математического вида задача, связанная с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется на прямую и обратную задачу.

Обратная геодезическая задача применяется в всех тех случаях, когда необходимо определить расстояние и направление между двумя точками по их прямоугольным координатам.

Цель работы: научиться выполнять расчеты при решении обратной геодезической задачи для вертикальной разбивки сооружений.

ВРЕМЯ: 4 учебных часов.

Задание 2. Рассчитать горизонтальное проложение между проектной точкой и точкой плановой геодезической основы и дирекционный угол направления.

а)

№ п/п	X, м	Y, м
A	1390,00	2649,00
	1343,77	2623,20
D	46,23	25,80

Решение:

DX = X_A-Х₃ = 46,23 м

DY = Y_A-Y₃ = 25,80 м

d_3-А = =52,94м

r=arctg = arctg = 29˚10' (I четверть, т.к. DX+; DY+)

a_3-A = r_3-A = 29˚10'

б)

№ п/п	X, м	Y, м
В	1415,00	2649,00
	1427,10	2612,05
D	-12,10	36,95

 

 

Решение:

DX = X_В - Х₄ = -12,10 м

DY = Y_В - Y₄ = 36,95 м

d_4-В= = 38,88м

r = arctg = arctg = 71˚52' (II четверть, т.к. DX+; DY-)

a_4-В = 180º - r_4-В = 180º - 61˚52' =118˚08'

в)

№ п/п	X, м	Y, м
С	1415,00	2686,24
	1424,72	2714,30
D	-9,72	-28,06

 

 

Решение:

DX=X_С - Х₁ = -9,72м

DY=Y_С - Y₁ = -28,06м

d_1-С = =29,70м

r = arctg = arctg = 70˚53' (III четверть, т.к. DX-; DY-)

a_1-С = r_1-С + 180º = 70˚53' + 180º = 311º53'

Лабораторная работа № 3.

Подготовка данных для выноса в натуру проектов сооружений.

Задание 3 Подготовка данных графоаналитическим методом для выноса в натуру красных линий и осей сооружений.

 

Время: 12 учебных часов.

Указания по выполнению лабораторной работы №3.

1. Подготовить топографическую основу:

· на лист ватмана формата А-3 нанести сетку квадратов размером 30 40 см, координатные оси оцифровать в масштабе 1:1 000;

· нанести по координатам пункты полигонометрии;

· нанести графически точки А, В (по указанию преподавателя).

2. Измерить координаты точек А, В с помощью измерителя и поперечного масштаба. Вычислить дирекционный угол линии АВ.

3. Принять для дальнейшей работы в качестве исходных данных:

· координаты точки А;

· дирекционный угол линии АВ;

· проектные размеры взаимно перпендикулярных красных линий: АВ = 200 м, АС = 100 м.

4. Вычислить координаты точек В и С; нанести их на топографическую основу.

5. Вычислить углы и расстояния для выноса в натуру точек А, В и С от пунктов полигонометрии каждую одним из следующих способов:

· прямой угловой засечки;

· линейной засечки;

· полярным способом.

6. Полученные данные для выноса в натуру нанести на топографическую основу.

8. Составить пояснительную записку, содержащую:

технологию выполнения работ (состав, содержание работ и порядок их выполнения, методы и способы, геодезические приборы и т. д.); ответы на контрольные вопросы.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Подготовить топографическую основу. Координатные оси оцифровать в масштабе 1: 1 000. Нанести по координатам пункты полигонометрии.

 

Координаты пунктов полигонометрии заданы в таблице №1.

 

Таблица №1

№ пунктов полигонометрии	Прямоугольные координаты пунктов
Х	У
	1 222,82 м	1 573,04 м
	1 124,30 м	1 617,76 м
	1 017,87 м	1 675,40 м
	1 213,33 м	1 765,91 м

 

2.Нанести точки А и В. Определить графически координаты точек А и В с помощью поперечного масштаба и измерителя и вычислить дирекционный угол α_АВ . Координаты определяемых точек представлены в таблице № 2.

Таблица 2.

Прямоугольные координаты определяемых точек

 

№ точек	Прямоугольные координаты
	X	Y
A	1 066,40	1 534,40
B	1 076,40	1 740,40

 

 

Рабочие формулы для вычисления дирекционного угла α _{А В}:

ΔX = XB – XA;

ΔY = YB – YA;

r = arctg ΔY/ΔХ

 

Контроль вычислений выполняют по формуле:

 

S = = = (18)

 

В зависимости от знака приращения координат находим дирекционный угол, как показано на рис. 1.

Вычисление дирекционного угла α_АВ приведено в табл. 3.

Рис. 1. Связь румба и дирекционного угла

Таблица 3.

Вычисление дирекционного угла α _{А В}

№ п\п	Параметр	Значение
	ХА	1 066,40
	ХВ	1 076,40
	ΔХ	+10,00
	УА	1 534,40
	УВ	1 740,40
	ΔУ	206,00
	tg r = ΔУ/ ΔХ	+20,600 000 00
	r = arctg ΔУ/ ΔХ	87,220 833 14˚
	cos r	+0,048 486 594
	S1	206,24
	sin r	0.998 823 833
	S2	206,24
13	αА-В	87˚ 13' 14''

 

 

3. Принять для дальнейшей работы исходные данные следующие:

· координаты точки А: х_А = 1 066,40 м; у_А = 1 534,40 м;

· дирекционный угол: α_А-В = 87˚13'14'';

· проектные размеры взаимно перпендикулярных красных линий:

АВ = 200 м, АС = 100 м.

4. Вычислить координаты точек В и С; нанести их на топографическую основу.

х_В = х_А + S_{проект.} cos α_А-В = 1 066,40 + 200· (+0,048 486 594) = 1 076,09 м;

y_В = y_А + S_{проект.} sin α_А-В = 1 534,40 + 200· (+0,998 823 833) = 1 734,16 м;

α_А-С = α_А-В – 90˚ + 360˚ = 87˚13'14'' – 90˚ + 360˚ = 357˚13'14'';

х_C = х_А + S_{проект.} cos α_А-С = 1 066,40 + 100· (+0,998 719 357) = 1 166,30 м;

y_C = y_А + S_{проект.} sin α_А-С = 1 534,40 + 100· (–0,050 592 94) = 1 529,30 м.