Геодезия. Инженерное обеспечение строительства

                ГЕОДЕЗИЯ




            ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА


Учебно-методическое пособие

2-е издание












Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

  УДК 528
  ББК38.115
       Г35

Авторы:
Синютина Т. П., Миколишина Л. Ю., Котова Т. В., Воловник Н. С.

Рецензенты:
к. т. н., доц. М. С. Цицикашвили (СибАДИ);
д. т. н., проф. В. С. Прокопец (СибАДИ);
к. т. н., доц. Е. В. Андреева




  Г35 Геодезия. Инженерное обеспечение строительства : учебно-методическое пособие / [Синютина Т. П. и др.]. -2-е изд. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 164 с. : ил., табл.
              ISBN978-5-9729-1360-2

              Рассматриваются практические вопросы геодезического обеспечения строительства, приводятся примеры решения инженерногеодезических задач и задачи для самостоятельного решения с целью закрепления изученного материала. Приведены методические указания по проведению учебной геодезической практики.
              Для студентов всех форм обучения, включая дистанционное, по направлениям «Строительство», «Архитектура», специальностям «Строительство уникальных зданий и сооружений», «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» при изучении ими дисциплин профессионального цикла, связанных с геодезическим обеспечением строительных работ.

                                                         УДК 528
                                                         ББК38.115






   ISBN 978-5-9729-1360-2 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                       © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

Введение


    Материалы учебно-методического пособия разработаны в соответствии со стандартами 3-го поколения и в соответствии с рабочими программами по дисциплине «Инженерное обеспечение строительства (геодезия)».
    Учебно-методическое пособие отражает все дидактические единицы излагаемого материала практических занятий по изучаемой дисциплине (раздел «геодезия»). В пособии рассмотрен практический материал, дополняющий теорию, излагаемую в лекционном курсе.
    Практическое наполнение пособия содержит методологию математической обработки полевых измерений, выполняемых при создании планового и высотного съемочных обоснований, методику построения топографического плана. В разделах 3 и 4 изложены материалы по подготовке участка под горизонтальную плоскость и вынос проекта сооружения на местность. Изложенные в пособии материалы формируют знания, необходимые на производстве при подсчете объемов земляных работ, навыки чтения рабочих чертежей.
    В учебно-методическом пособии в соответствии со стандартами 3-го поколения предусмотрена курсовая работа с изложением методики ее выполнения.
    Курсовая работа состоит из 4 частей:
    1     часть. Инженерно-геодезические изыскания для строительства площадных сооружений.
    2     часть. Инженерно-геодезические изыскания для строительства линейных сооружений.
    3     часть. Планировка участка под горизонтальную плоскость.
    4     часть. Вынос проекта сооружения на местность.
    К      аждая часть сопровождается пояснительной запиской на 2-3 страницах.
    Чертежи оформляются на отдельных листах по установленным размерам и в соответствии с данными полевых измерений и вариантом. Чертежи выполняются в карандаше в соответствии с требованиями, предъявляемыми к топографическим материалам.
    Студенты, получившие положительную рецензию на курсовую работу, могут быть допущены к ее защите, а затем и к экзамену.

3

1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
    ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПЛОЩАДНЫХ СООРУЖЕНИЙ

   Эта часть курсовой работы включает в себя:
   1.    Математическую обработку полевых измерений, выполняемых при создании планового съемочного обоснования.
   2.    Математическую обработку полевых измерений, выполняемых при создании высотного съемочного обоснования.
   3.    Математическую обработку полевых измерений, выполняемых при тахеометрической съемке.
   4.    Построение топографического плана.
   Вначале студент выполняет подготовку исходных данных для выполнения работы в соответствии с номером зачетной книжки и фамилией студента. Затем на основании подготовленных данных производит обработку полевых измерений по созданию планово-высотного съемочного обоснования, обработку полевых измерений тахеометрической съемки, построение топографического плана.


1.1. Подготовка исходных данных


    Задача 1. Вычисление исходных дирекционных углов.
     Исходный дирекционный угол а направления п/п85 — п/п84 для каждого студента берется в соответствии со шифром и фамилией студента: число градусов равно двузначному числу, состоящему из двух последних цифр шифра зачетки; число минут равно 15 плюс столько минут, сколько букв в фамилии студента; число секунд равно 30 плюс столько секунд, сколько букв в имени студента.


    Пример.
Иванов Иван

ПГСз - 06-50

Селиванов Сергей

АДз - 05-76

ап/п85-п/п84 = ⁵⁰°²¹'³⁴" • ап/п85-п/п84 = ⁷⁶°²⁴'³⁶" •

4

Рис. 1.1. Схемавычислениядирекционныхуглов смежных сторон

    На рис 1.1 приведена схема для вычисления дирекционного угла направления п/п83-п/п82. Измеренные правые по ходу углы в точках п/п84 и п/п83 у всех вариантов равны:
р , я.= 175°45'23";
п п / п84        ’
р , = 57°5219".

                        'п / п83

    Дирекционные углы вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус горизонтальный угол при общей точке, справа по ходу лежащий:
ап/п84-п/п83 ⁻ ап/п85-п/п84 ⁺¹⁸⁰ @п/п84;    С¹-¹)
ап/п83-п/п82 ⁻ ап/п84-п/п83 ⁺¹⁸⁰ @п/п83⁻    ⁽¹⁻²⁾
    Например, для Иванова И. дирекционный угол направления п/п84-п/п83 будет равен

5

a , ял , й, = 50°2Г34"+180°-175°45'23" = 54°36'11"
п / п84-п/п83                            •
          a , о, , = = 54°36'11"+180°-57°52'19" = 176°43'52'° п / п 83-п / п 82
    Если при вычислении дирекционный угол получается отрицательным, то кроме 180° к дирекционному углу предыдущей стороны необходимо прибавить 360° Если дирекционный угол получается больше 360°, то из него вычитают 360°
    Задача 2. Вычисление координат точки п/п83, если координаты точки п/п84 известны и известны длина линии п/п84—п/п83 и ее дирекционный угол^
    Координаты точки п/п84 вычисляются для каждого студента в соответствии с его вариантом:
Хп / п₈₄ = 100 м + N₃-10,15 м;           (13)
Уп/п84 = 3 00 м + N3 -15,25м,            (Г4)
где Ns - последние две цифры шифра зачетки
    Горизонтальное проложение линии п/п84—п/п83 равно для всех вариантов 158,98 м, а дирекционный угол ап/п₈₄₋п/п₈₃ берут из предыдущей задачи
ТаблицаЫ

Перевод дирекционных углов в румбы

Номер четверти Название четверти Формула перевода
      I               СВ              r i=а      
      II              ЮВ           r II=180°-а   
     III              юз          r III=а -180°  
      IV              СЗ           r IV=360°-а   

Координаты точки п/п83 вычисляют по формулам:

Xп / п 83 Xп / п 84 ⁺ Дхп / п 84-п / п 83;       ⁽¹^⁵⁾
                       Уп / п 83 = Уп / п 84 ⁺ Дуп / п 84-п / п 83,    ⁽¹^⁶⁾
где
Дхп/п84-п/п83 = dri/п84-п/п83 'cosап/п84-п/п83 ;       ⁽¹^⁷⁾
Дуп/п84-п/п83 = dri/п84-п/п83 ' siⁿ ап/п84-п/п83 •     ⁽¹^⁸⁾

    Для удобства вычислений дирекционный угол можно предварительно перевести в румб, пользуясь рии Г2и табл^ ГГ

6

Рис. 1.2. Зависимость между дирекционными углами и румбами

    При использовании румбов знак приращений координат ставят в соответствии с названием румба (табл. 1.2).
Таблица1.2

Знаки приращений прямоугольных координат

Приращения Названия румбов    
           СВ  ЮВ    ЮЗ   СЗ 
    Дх     +    -    -    +  
   А У     +    +    -    -  

Для Иванова Ивана:
Xп/п₈₄ - 100м + N₃ • 10,15 м - 607,50м;
Yₙ/п₈₄ - 300м + N₃ -15,25м - 1062,50м;
Л*п/п84-п/п83 -158,98 • cos54°36'11"- 92,09м;
АУп / п 84-п / п83 = 158,98 • sin54°36'11" - 129,59м;
Xп/п₈₃ - 607,50м + 92,09м - 699,59м;
Yₜ. / п₈₃ - 1062 ,50 м + 129 ,59 м - 1192 ,09 м .

7

1.2. Обработка результатов топографической съемки участка местности


    Исходные данные. Для съемки участка на местности проложен высотно-теодолитный ход между двумя пунктами полигонометрии п/п84 и п/п83. Схема сети и результаты полевых измерений выдаются преподавателем и являются общими для всех вариантов. Для примера, рассмотренного в учебно-методическом пособии, схема сети приведена на рис. 1.3. В ходе измерены длины линий и горизонтальные углы, лежащие справа по ходу. Результаты измерения горизонтальных углов и длин линий для сети, изображенной на рис. 1.3, приведены в табл. 1.3.

Таблица1.3
Результаты измерений горизонтальных углов и длин сторон хода

  Номера    Измеренные углы (правые)   Горизонтальные
вершин хода  °       '                 проложения d, 
                                             м       
  п/п 84    202     48          00         68,74     
     1      199     12          30         190,36    
     6      70      10          00         104,18    
     7      106     46          30         110,05    
  п/п 83    194     39          00                   

    Координаты исходных пунктов п/п84 и п/п83 берутся из подраздела 1.1 (задача 2). Высоты точек п/п84 и п/п83 вычисляются:
Hп/п₈₄ = 100м + N₃ -1м + 0,1м + 0,001м • N₃;    (1.9)
Hп/ п83 - Hп/ п84 + 3,89 + 0,001м • Nз.     (1.10)
    Пример.
Иванов Иван            ПГСз - 06-50             Нп/п 84 =150,150 м.
Селиванов Сергей       АДз - 05-76              Нп/п ₈₄=176,176 м.

8

    СХЕМА ПЛАНОВОГО И ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ


                                                 Ьп/п82
Рис. 1.3. Схема планового и высотного обоснований

9

    Задание выполняется в следующей последовательности:
    1.Обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода.
    2.Обработка результатов вычисления высот точек съемочного обоснования.
    З.Обработка результатов тахеометрической съемки (обработка журнала тахеометрической съемки).
    4.Составление топографического плана.

1.3. Обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода

    Обработка ведется в специальной ведомости (табл. 1.4) в следующей последовательности:
    1.     В графе 4 записывают исходный дирекционный угол начальной стороны а„/„85 _ „/„₈₄ и исходный дирекционный угол конечной стороны а п/п83 _ п/п82.
    Исходные дирекционные углы выделены жирным шрифтом. Для рассматриваемого примера апzп85_пzп84 = ⁵0°²¹'³⁴"; апzп83_пzп82 - 176°43"52". Студент исходные данные своего варианта берет из задачи 1 подраздела 1.1.
    2.     Вычисляется сумма измеренных углов в ходе Е Рпр (значения измеренных углов записаны в графе 2). Для рассматриваемого примера Е Р--. = 773 °36'00" .
    Если через ан и ак обозначим дирекционные углы в начале и конце теодолитного хода, которые заданы как неизменные и безошибочные, то в этом случае должно выполняться равенство
ак - ан +180°-n _Е Р,                  (1.11)
i -I
где n - число вершин, на которых измерялись углы.
    Если это равенство переписать для Е Р, то полученное выражение можно использовать для вычисления теоретической суммы углов в ходе. Отсюда
ЕРтеор=а„ _ак +180°-n.                 (1.12)

10