Когда рабочий проект прошёл экспертизу, когда получены все необходимые разрешения и согласования, когда огорожена стройплощадка, начинаются геодезические работы по выносу в натуру главных и основных осей будущего здания для начала производства земляных работ.

Возведение строительных конструкций начинают с процесса, обратного проектированию - с перенесения проекта сооружения (его геометрической схемы) в натуру, т.е. с вынесения и закрепления на местности разбивочных осей. Поэтому, геодезические работы по перенесению проектов зданий и сооружений называют геодезической разбивкой здания (сооружения).

Разбивочные оси в совокупности представляют геометрическую схему зданий, сооружения. Они являются геодезической (геометрической) основой, по которой ориентируют элементы строительных конструкций и технологического оборудования при установке их в проектное положение. Система разбивочных осей играет примерно ту же роль, что и координатная сетка на картах и планах.

Главные оси -- взаимно перпендикулярные линии, относительно которых здание или сооружение симметрично. Их разбивают для сложных по очертанию и имеющих значительные размеры объектов. Основные оси определяют контур здания или сооружения в плане.

Оси делят на продольные и поперечные (рис. 3, б).

Рисунок 3. Схемы разбивочных осей

Продольные обозначают прописными буквами русского алфавита, поперечные - цифрами. Разбивочные оси разделяют на главные - оси симметрии (их обозначают для зданий и сооружения сложной в плане конфигурации); основные или габаритные (рис. 5, б) обозначенные А, В и 1, 6. Все остальные оси - промежуточные.

Шаг разбивочных осей, т. е. межосевые интервалы, устанавливают в соответствии с модулем, принимаемым в расчетной схеме проектируемого здания или сооружения, с учетом его конструктивных особенностей. При проектировании конструктивные элементы привязывают размерами b и l к линиям - разбивочным осям А и 1 (рис. 5, а).

Процесс перенесения габаритов здания, сооружения заключается в последовательном построении на местности разбивочных элементов, контроля точности построения и закреплении основных осей.

Так, в соответствии с разбивочными данными на рис. 2, при вершине Т8 теодолитом строят полярный угол и затем стальной компарированной рулеткой - полярное расстояние d 8-AI . Габаритную точку АI временно закрепляют (колышком, обрезком арматуры и т. п.). Аналогично с точки Т9 выносят и закрепляют точку АII.

В точках АI и АII строят проектные прямые углы, откладывают габаритный размер 12,00 и точки ВI и ВII закрепляют. Засечкой полярным расстоянием точки ВII с Т10 проверяют правильность ориентирования здания относительно пунктов опорного хода. Для контроля измеряют сторону ВI-ВII и углы при вершинах ВI и ВII. Дополнительно точность построения габаритов оценивают измерением диагоналей.

Иногда, по вынесенным габаритным точкам прокладывают исполнительный (контрольный) полигонометрический или теодолитный ход, и по разностям исполнительных и рассчитанных координат точек судят о точности построений. Требования к точности построений содержатся в соответствующих нормативных документах, из которых основным является СНиП 3.01.03 - 84.

При перенесении габаритов зданий и сооружений от существующих капитальных строений, разбивочными данными служат проектные размеры, определенные графически по генплану участка застройки. На рис. 3 представлен один из вариантов разбивки проектируемого здания П с габаритами в осях А, В, 1, 7 и общей фасадной линией с опорным существующим строением I.

Пусть проектируемое здание отстоит от опорного на расстоянии d 1 , а внешние грани его стен - от осей на проектные размеры d 2 и d 3 . Вблизи торцевой стены опорного здания на произвольном расстоянии L 1 от продольной стены в точке б устанавливают теодолит.

Рисунок 4. Схема разбивки основных осей объекта застройки (II) от существующего здания (1).

Зрительной трубой визируют на точку а, отстоящую также от стены на величину L 1 , строят прямой угол, фиксируют риской на стене точку б 1 и от нее до угла здания измеряют расстояние l 1 . Теодолитом продолжают створ базисной линии аб, параллельной стене опорного здания, и от точки б строят проектный отрезок, равный l 1 +d 1 +d 2 , закрепляют точку б и от нее в том же створе откладывают габаритный размер между осями 1 и 7, закрепляют точку г. В точке б теодолитом строят прямой угол, откладывают отрезок длиной L 2 =L 1 -d 3 и закрепляют точку А1 по оси 1; по створу этой оси откладывают габаритный размер между осями А и В и фиксируют точку В1. Аналогично выносят точки А7 и В7. Затем, для оценки точности построения габаритов производят контрольные измерения. Процесс перенесения габаритов зданий от красной линии или линии застройки мало отличается от описанного.

Рисунок 5. Способы закрепления основных осей

Основные разбивочные работы завершают закреплением осей за пределами будущего котлована, так как при его разработке все габаритные точки будут уничтожены. Для этого в створе основных осей закладывают специальные осевые знаки 1 (рис. 4, а) и теодолитом, установленным в габаритных точках А1 и Г9 или А9 и Г1, передают основные оси на знаки, где их фиксируют на металлической пластине крестообразной насечкой или накернованным углублением.

Одна из конструкций знаков приведена на рис. 4, б. Знаки закладывают вне призмы обрушения грунта при отрытом котловане, в местах, где будет обеспечена их сохранность, и в соответствии со стройгенпланом. Оси закрепляют по обе стороны от габаритов сооружения не менее, чем двумя знаками. Знаки привязывают промерами к местным предметам.

Если в створе осей находятся капитальные строения, ограды и т.п., на их стенах оси маркируют яркой несмываемой краской 2 (рис. 4, а).

Геодезическую разбивку осуществляют в два этапа.

На первом этапе, называемом «основные разбивочные работы», опираясь на геодезическую основу или существующие капитальные строения, в натуру переносят главные и основные оси. В результате, определяют лишь общее положение сооружения относительно пунктов геодезической основы или существующих строений.

Точность перенесения габаритов сооружений должна быть не меньше точности плана, на котором оно запроектировано.

Точность перенесения габаритов сооружений может быть повышена, если это обусловлено проектом, как например, в случае, когда сооружения между собой технологически связаны и к точности их взаимного положения предъявляют повышенные требования.

Второй этап - «детальная разбивка осей» заключается в вынесении и закреплении в натуре промежуточных осей или линий им параллельных. Детальную разбивку производят с точностью более высокой, чем основные разбивочные работы. Это связано с тем, что к установленным по осям конструктивным элементам предъявляют требования практически полного их сопряжения без дополнительной подгонки по месту. Точность детальной разбивки устанавливают путем специальных расчетов с учетом точности изготовления и монтажа элементов. Детальные работы обеспечивают закрепление конфигурации, размеров и высотных отметок элементов сооружений.

Разбивку котлована перед его отрывкой осуществляют по отвесу с натянутых проволок, отмечая его границы колышками.

Для детальной разбивки осей зданий, обозначения контура котлованов и закрепления их на местности служит строительная обноска. Она может быть сплошной по всему периметру здания и прерывной. Прерывная обноска удобнее, так как не затрудняет передвижения строительных машин и транспорта на объекте. В процессе строительства периодически контролируют положения обноски и разбивочных знаков на местности. Устройство обноски, закрепление осей (рис. 6, 7).

На косогорах обноску устраивают с уступами.

Рисунок 6. Устройство обноски и закрепление осей: а -- схема разбивки котлована; б -- элементы обноски; 1 -- обноска из деревянных элементов; 2 -- штырь - контрольный знак закрепления оси на местности; 3 -- обрезная доска; 4 -- гвоздь для закрепления оси на обноске; 5 -- стойка обноски

Устанавливается обноска с использованием геодезических инструментов параллельно основным осям, образующим внешний контур здания на расстоянии, обеспечивающем неизменяемость ее положения в процессе строительства.

Обноска представляет собой каркас из столбов, забиваемых в грунт на расстоянии 3 м друг от друга. С внешней стороны к столбам прибивают широкой стороной обрезные доски толщиной 40...50 мм, каждая из которых опирается не менее чем на три столбика. Верхнее ребро всех досок располагают горизонтально, что контролируется с помощью нивелира. Оптимальная высота обноски 0,5...1,2 м. В конструктивном отношении обноска может быть деревянной и металлической. Достоинства металлической обноски: удобна в работе, легко демонтируется и имеет многократную оборачиваемость.

Расстояние от края котлована до обноски должно быть не менее 3...4 м. Это расстояние проверяют расчетом из условия, чтобы при отрывке котлована устойчивость обноски не нарушалась. Обноска окаймляет будущее здание параллельно его сторонам, в ней устраивают разрывы для прохода людей и проезда транспорта.

Для разбивки осей на обноске теодолит устанавливают и ориентируют по ней. Затем, передают трубой и закрепляют гвоздями оси на ребрах досок обноски. Все построения теодолитом производят при двух положениях круга, каждый раз намечают точку и при допустимом расхождении в их положении принимают и фиксируют окончательно среднюю. Окончательное положение осей на обноске фиксируют гвоздями, обводят масляной краской и подписывают их номера.

Рисунок 7. Построение прерывной обноски (скамеечная обноска)

Независимо от вида обноска должна удовлетворять следующим требованиям: стороны ее должны быть параллельны продольным и поперечным осям сооружения, а доски - прямолинейными и горизонтальными. Степень соблюдения этих требований зависит от точности разбивки осей на обноске.

Все данные с разбивочного чертежа выносят на обноску, в частности, выносят основные оси здания и закрепляют их гвоздями; сами оси, продольные и поперечные, выполняют с помощью туго натянутой проволоки или шнура, которые закрепляют на этих гвоздях. От осей стен выносят и отмечают гвоздями на тех же обносках бровки будущего котлована. Сами бровки также выносят с помощью проволоки «в натуру».

Пересечение проволок продольного и поперечного направлений осей определяет точки пересечения основных осей здания, которые проверяют отвесом и которые должны совпасть с ранее закрепленными на земле точками, определенными с помощью геодезических инструментов.

На некотором расстоянии от обносок, на которых закреплены основные оси здания, на случай их повреждения и для того, чтобы легко найти знак закрепления оси при производстве работ, обычно устанавливают штыри -- контрольные знаки закрепления осевых линий. Обычно это арматурные стержни, забиваемые в грунт на расстоянии 5... 10 м от обноски и выступающие над поверхностью земли на 2...6 см.

Обноску сохраняют только на период возведения подземной части, после чего разбивочные оси переносят непосредственно на строящееся здание. В современных условиях при наличии лазерных геодезических приборов обноску можно устанавливать значительно реже, а оси изображать (фиксировать) на временных зданиях и сооружениях строительной площадки (инвентарных помещениях, заборе и т.д.).

Также на строительной площадке проверяют взаимную перпендикулярность осей. Отклонение от прямого угла допускается не более 60”. При больших отклонениях необходимо несколько переместить ближайшую точку. Следует иметь в виду, что взаимная перпендикулярность главных осей является одним из основных требований, предъявляемых к их разбивке, ибо перекос этих осей приведёт в дальнейшем к перекосу всех остальных осей сооружения.

Оси сооружения должны быть разбиты одна относительно другой с ошибкой порядка ±5 мм. Точность геодезических работ должна составить ±1-2 мм.

Ошибки, зависящие от способа построения в натуре проектных линий и углов, называют ошибками разбивочных работ.

Разбивочные оси, монтажные (ориентирные) риски следует наносить от знаков внешней или внутренней разбивочных сетей здания (сооружения). Количество разбивочных осей, монтажных рисок, маяков, места их расположения, способ закрепления следует указывать в проекте производства работ или в проекте производства геодезических работ.

Внутренняя разбивочная сеть здания (сооружения) создается в виде сети геодезических пунктов на исходном и монтажных горизонтах здания (сооружения). Вид, схему, точность, способ закрепления пунктов внутренней разбивочной сети здания (сооружения) следует приводить в проекте производства работ или в проекте производства геодезических работ.

Создание внутренней разбивочной сети здания (сооружения) на исходном горизонте следует выполнять с привязкой к пунктам внешней разбивочной сети, а на монтажном горизонте - к пунктам внутренней разбивочной сети исходного горизонта.

Правильность выполнения разбивочных работ должна проверяться путем проложения контрольных геодезических ходов (в направлениях, не совпадающих с принятыми при разбивке) с точностью не ниже, чем при разбивке.

Результаты измерений и построений при создании внутренней разбивочной сети на исходном и монтажных горизонтах следует фиксировать путем составления схем местоположения знаков, закрепляющих оси, отметки и ориентиры.

При передачи отдельных частей здания (сооружения) от одной строительно-монтажной организации другой необходимые для выполнения последующих геодезических работ знаки, закрепляющие оси, отметки, ориентиры и материалы исполнительных съемок должны быть переданы по акту.

Детальная разбивка производится на основе вынесенных главных осей сооружения в соответствии со стадиями строительно-монтажных работ: для производства земляных работ, возведения фундаментов и коммуникаций, строительства надземной части зданий и сооружений и монтажа технологического оборудования.

Непосредственно перед началом разбивочных работ исполнитель проверяет контрольными измерениями незыблемость геодезических знаков, закрепляющих основу разбивочных работ - пункты закрепления главных осей, строительной сетки и т.п.

Точность детальной разбивки зависит от типа и назначения сооружения, материала изготовления деталей, технологии их возведения или сборки и т.п. Обычно требуется, чтобы предельные погрешности геодезических измерений при разбивке и контроле точности положения конструктивных элементов не превышали 33% величины допуска на строительные и монтажные работы. Погрешности в плановом положении рассматривают относительно разбивочных осей, а в высотном - относительно ближайших рабочих реперов. При этом стараются выдержать заданное в проекте взаимное как плановое, так и высотное положение осей и конструктивных элементов сооружений.

Для контроля незыблемости обноски в процессе строительства основные оси дополнительно закрепляют грунтовыми знаками, размещаемыми под обноской. Контроль производится отвесом. Для сохранения обноски иногда ее строят после подготовки котлована.

Завершив работы по разбивке и закреплению основных осей, составляют исполнительный чертеж, на который наносят:

а) пункты строительной сетки, от которых по координатам разбиваются главные оси, с указанием порядка разбивки последних;

б) обноску с расположением осей и с указанием расстояний между ними по результатам контрольных измерений;

в) знаки крепления осей.

Разбивку оформляют актом, к которому прилагают схему расположения и закрепления осей, включая исходные пункты геодезической основы, с указанием результатов контрольных измерений.

Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены срав­нительно недалеко от выносимых в натуру точек.

В этом способе положение определяемой точки С (рис. 16) находят на местности путем отложения от направления АВ проектного угла β и расстояния S . Проектный угол β находится как разность дирекционных углов а АВ и α AC , вычис­ленных как и расстояние S из реше­ния обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля поло­жение зафиксированной точки С мо­жно проверить, измерив на пункте В угол β ׳ ’ и сравнив его со значением, полученным как разность дирекцион­ных углов а B А и α CA .

Рис. 16. Схема разбивки спо­собом полярных координат

Средняя квадратическая ошибка выноса в натуру точки С опре­деляется формулой

Ошибка собственно разбивки полярным способом зависит от ошибки m β построения угла β и ошибки т S отложения проектного расстояния S

. (56)

Влияние ошибок исходных данных при т A = т B = т А B выражается формулой

, (57)

а ошибок центрирования

. (58)

Формулы (57) и (58) аналогичны. Из этих формул следует, что для уменьшения влияния ошибок исходных данных и центрирования необходимо, чтобы угол β и отношение были минимальны, полярный угол был бы меньше прямого, а проектное расстояние - меньше базиса разбивки, т. е. β < 90°, S < b .

Для приближенных расчетов, приняв β = 90° и S =b, получим

; , (59)

а для суммарной ошибки в положении точки, разбиваемой спосо­бом полярных координат,

. (60)

Для примера оценим точность разбивки проектного положена» точки С с пунктов ходов полигонометрии, для которой b = 250 м т AB = 10 мм. Примем S =100 м, , β = 45°, m β = 10", e = 1 мм и m ф = 1 мм.

Ошибка отложения проектной линии составит

мм;

линейная величина ошибки построения проектного угла -

мм,

величины т β и ρ выражены в секундах;

влияние ошибок исходных данных -

Из соотношения полученных величин видно, что ошибками цент­рирования и фиксации можно пренебречь. Таким образом,

Расчет показывает, что для данных условий уменьшение ошибки в положении выносимой в натуру точки возможно лишь при суще­ственном уменьшении ошибки отложения проектного расстояния, хотя бы в два раза.

Рис. 17. Схема разбивки спосо­бом проектного полигона

Если разбиваемая точка находится на значительном расстоянии от исходного пункта, то приходится несколько раз откладывать полярным способом проектные углы и расстояния, прокладывая проект­ный ход (рис. 17). При наличии пря­мой видимости с точки С на точку В для контроля измеряют примычные углы γ 1 и γ 2 , образуя замкнутый уг­ловой полигон. Поэтому такой способ называют способом проектного поли­гона. При точных разбивочных рабо­тах углы полигона уравнивают, вычи­сляют по ним и проектным расстоя­ниям координаты точки С , сравнива­ют их с проектными и при необходи­мости редуцируют в проектное поло­жение.

При редкой разбивочной основе способ проектного полигона дожет быть использован для разбивки всех точек пересечения ос­новных осей сооружения от одного исходного пункта. В этом случае проектный ход с проектными углами и расстояниями прокладыва­ют полностью.

Основные методы и способы разбивочных работ

Разбивка отдельных элементов сооружения ведется с хорошо закрепленных на местности точек и линий опорной сети или с то­чек главных разбивочных осей сооружения.

В разбивке могут быть использованы способы прямоугольных координат (перпендикуляров), полярных координат, биполярных координат (угловых, линейных, комбинированных и створных засечек), створов и промеров.

Разбивка и перенесение проектов сооружений в натуру по своим действиям обратным геодезическим съемочным работам.

Способ угловой засечки применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пу­нктов.

Различают прямую и обратную угловые засечки.

В способе прямой угловой засечки положение на местности про­ектной точки С (рисунок 6) находят отложением на исходных пунктах А и В проектных углов β 1 и β 2 . Базисом засечки служит или специально измеренная сторона, или сторона разбивочной сети. Проектные углы β 1 и β 2 вычисляют как разность дирекционных углов сторон. Дирекционные углы находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам определяемой точки и известным координатам исходных пунктов.

Рисунок 6 - Схема разбивки способами прямой угловой и линейной засечек

На точность разбивки способом прямой угловой засечки оказы­вают влияние ошибки собственно прямой засечки, исходных дан­ных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации раз­бивочной точки, т.е.

Средняя квадратическая ошибка собственно засечки равна

(15)

, (16)

где m β - средняя квадратическая ошибка отложения углов β 1 и β 2 .

Для приближенных расчетов принимают S 1 = S 2 = S. Тогда формула (16) будет иметь вид:

. (17)

При разбивочных работах центрирование теодолита и визирных целей с помощью оптических отвесов, фиксация выносимой точки могут быть выполнены сравнительно точно. Поэтому основными ошибками, определяющими точность способа прямой угловой за­сечки, являются ошибки собственно засечки и исходных данных. Суммарная величина этих ошибок составит:

. (18)

На принципе редуцирования основано и применение для разбив­ки способа обратной угловой засечки. На местности находят прибли­женно положение О" разбиваемой проектной точки О (рисунок 7). В этой точке устанавливают теодолит и с требуемой точностью измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с известными координатами. По формулам обратной засечки вычисляют коор­динаты приближенно определенной точки и сравнивают их с про­ектными значениями. По разности координат вычисляют величины редукции (угловой и линейный элементы) и смещают точку в проектное положение. Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектным. В случае недопустимых расхождений все действия повторяют.

Для вычисления координат точки О" можно использовать формулы Деламбера и Гаусса. Применительно к (рисунок 7), они будут иметь вид:

На точность разбивки способом обратной угловой засечки ока­зывают влияние ошибки собственно засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки и редуцирования. Очевидно, что при сравнительно больших расстояниях от определяемого до опорных пунктов влияние первых двух источников будет наиболее существенным; остальными ошиб­ками можно пренебречь.

Рисунок 7 - Схема способа обратной угловой засечки

Ошибка собственно обратной засечки может быть подсчитана по приближенной формуле:

(21)

где S - расстояние от определяемо­го до соответствующих опорных пунктов;

b - расстояние между соответ­ствующими опорными пунктами;

ω bac - угол между исходными сто­ронами.

Ошибки исходных данных учиты­вают по формуле:

(22)

где т А = т в = т с = т АВС – ошибка в положении исходного пункта;

τ = β 1 + β 2 + ω ВАС – 180 0 .

В способе линейной засечки положение выносимой в натуру точки С (рисунок 6) определяют в пересечении проектных рассто­яний S 1 и S 2 , отложенных от исходных точек А и В. Этот способ обычно применяют для разбивки осей строительных конструкций в случае, когда проектные расстояния не превышают длины мер­ного прибора.

Наиболее удобно разбивку производить при помощи двух руле­ток. От точки А по рулетке откладывают расстояние S 1 , а от точки В по второй рулетке – S 2 . Перемещая обе рулетки при совмещен­ных нулях с центрами пунктов А и В, на пересечении концов отрезков S 1 и S 2 находят положение определяемой точки С.

Ошибка собственно линейной засечки при одинаковой точности m s отложения расстояний S 1 и S 2 может быть подсчитана по формуле:

Минимальной ошибка собственно линейной засечки будет при угле γ = 90°. В этом случае

Влияние ошибок исходных данных в линейной засечке выражается формулой:

. (25)

При m А = m В = m АВ

Для засечки при γ = 90° m исх = m АВ.

В случае применения мерных приборов ошибки центрирования отсутствуют. Тогда общая ошибка в определении положения раз­биваемой точки С будет в основном зависеть от суммарной ошибки собственно засечки и исходных данных и выражаться формулой:

. (27)

Для приближенных расчетов, приняв γ = 90°, будем иметь

. (28)

В случае, если для линейной засечки применяются дальномерные комплекты, которые центрируются при помощи штативов, то влия­ние ошибок центрирования можно определить по формуле:

Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены срав­нительно недалеко от выносимых в натуру точек.

В этом способе положение определяемой точки С (рисунок 8) находят на местности путем отложения от направления АВ проектного угла β и расстояния S . Проектный угол β находится как разность дирекционных углов α АВ и α АС, вычисленных как и расстояние S из решения обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля поло­жение зафиксированной точки С можно проверить, измерив на пункте В угол β" и сравнив его со значением, полученным как разность дирекционных углов α ВА и α вс.

Средняя квадратическая ошибка выноса в натуру точки С определяется формулой

Рисунок 8 - Схема разбивки способом полярных координат

Ошибка собственно разбивки полярным способом зависит от ошибки т β построения угла β и ошибки m s отложения проектного расстояния S

. (31)

Влияние ошибок исходных данных при т А = т в = т АВ выражается формулой:

, (32)

а ошибок центрирования

. (33)

Формулы (32) и (33) аналогичны. Из них следует, что для уменьшения влияния ошибок исходных данных и центрирования необходимо, чтобы угол β и отношение S/b были минимальны, полярный угол был бы меньше прямого, а проектное расстоя­ние – меньше базиса разбивки, т. е. β 90°, S b .

Для приближенных расчетов, приняв β = 90° и S = b , получим

(34)

а для суммарной ошибки в положении точки, разбиваемой способом полярных координат,

(35)

Если разбиваемая точка находится на значительном расстоянии от исходного пункта, то приходится несколько раз откладывать полярным способом проектные углы и расстояния, прокладывая проект­ный ход (рисунок 9). При наличии пря­мой видимости с точки С на точку В для контроля измеряют примычные углы γ 1 и γ 2 , образуя замкнутый уг­ловой полигон. Поэтому такой способ называют способом проектного поли­гона. При точных разбивочных рабо­тах углы полигона уравнивают, вычи­сляют по ним и проектным расстоя­ниям координаты точки С, сравнива­ют их с проектными и при необходи­мости редуцируют в проектное положение.

Рисунок 9 - Схема разбивки способом проектного полигона

При редкой разбивочной основе способ проектного полигона может быть использован для разбивки всех точек пересечения ос­новных осей сооружения от одного исходного пункта. В этом случае проектный ход с проектными углами и расстояниями прокладыва­ют полностью.

Способы створной и створно-линейной засечек широко применя­ют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, а также монтажных осей конструкций и технологического оборудо­вания.

Положение проектной точки С в способе створной засечки определяют на пересечении двух створов, задаваемых между исходными точками 1-1" и 2-2" (рисунок 10). Створ задают обычно теодоли­том, который центрируют над исходным пунктом (например, 1), а зрительную трубу ориентируют по визирной цели, отцентриро­ванной на другом исходном пункте (в данном случае - 1"). Положе­ние точки С фиксируют в заданном створе.

Средняя квадратическая ошибка створной засечки зависит от ошибок построения первого m с1 , и второго m c 2 створов, а также ошибки фиксации

Рисунок 10 - Схемы разбивки способами створной (а) и

створно-линейной (б) засечек

Основными ошибками при построении каждого из створов явля­ются ошибки положения исходных точек, ошибки центрирования теодолита и визирных целей, ошибка визирования и перемены фокусировки зрительной трубы при наведении на визирную цель и на определяемую точку, т.е.

Ошибки положения исходных точек для задания створа имеют значения только в направлении, перпендикулярном створу, т. е. для каждого створа по одной из координат х или у. Их влияние определяется формулой:

, (38)

где d - расстояние от точки установки теодолита до определяемой точки;

S - расстояние между исходными точками (длина створа).

Совместное влияние ошибок центрирования теодолита и визир­ной цели выражается формулой:

. (39)

Анализируя формулы (38) и (39), можно сделать вывод, что наименьшее влияние ошибки исходных данных и центрирования оказывают на положение определяемой точки в середине створа. По мере приближения ее к исходным пунктам эти ошибки возрастают.

При построении створа приходится визировать дважды: вначале на визирную цель, установленную на исходной точке, затем на цель, фиксирующую положение разбиваемой точки в створе. В обоих случаях линейная величина ошибки визирования для определяемой точки будет пропорциональна расстоянию d от теодолита до этой точки. Следовательно, для створных построений ошибка визирова­ния (в мм) будет равна

. (40)

При построении створа приходится визировать на точки, расположенные от теодолита на разных расстояниях, что приводит к необходимости менять фокусировку трубы. Изменение хода фоку­сирующей линзы вызывает смещение визирной оси трубы и приво­дит к ошибке, которую необходимо учитывать при точных работах.

В современных высокоточных теодолитах ошибка из-за перефокусировки трубы примерно равна ошибке визирования. Поэтому для приближенных расчетов можно принять т фок = т виз. С учетом этого совместное влияние ошибок визирования и фокусирования при створных построениях может быть выражено формулой:

. (41)

Створно-линейный способ позволяет определить проектное положение выносимой в натуру точки С (рисунок 10) путем отложения проектного расстояния d по створу АВ.

Способ прямоугольных координат применяют в основном при наличии на площадке или в цехе промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано положе­ние всех главных точек и осей проекта.

Разбивку проектной точки С (рисунок 11) производят по вычислен­ным значениям приращений ее координат ∆х и ∆у от ближайшего пункта сетки. Большее приращение (на рисунке – ∆у) откладывают по створу пунктов сетки АВ. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпен­дикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полу­ченную точку С. Для контроля положение точки С можно опреде­лить от другого пункта строительной сетки.

Схема способа прямоугольных координат по существу сочетает в себе схему створно-линейного и полярного способов.

Рисунок 11 - Схема разбивки способом прямоугольных координат

Средняя квадратическая ошибка в положении точки С, определенной способом прямоугольных координат, может быть выражена формулой:

, (42)

где m ∆ x , и т ∆у - ошибки отложения приращения координат.

Если по перпендикуляру откладывается ордината, то в формуле (42) величина ∆х заменяется на ∆у.

Влияние ошибок в положении исходных пунктов при условии т A = т B = m AB выражается формулой:

, (43)

а ошибок центрирования

, (44)

где b - длина стороны строитель­ной сетки.

Проект дома, разработанный в электронном формате или на бумаге, является виртуальным образом, дающим полное представление о его устройстве. Обычно поэтажные планы выполняются в масштабе 1:100, если это не вызывает проблем с размерами бумажного носителя и он обычен для индивидуальных домов. В генеральном плане принято соотношение 1 единицы измерения чертежа к 500 единицам на местности.

Это связано с отображением большей площади и относительно невысокой детализацией чертежа. В таком же масштабе предоставляются результаты топографической съёмки под застройку, содержащей условные обозначения соответствующего размера, легко читаемые на чертеже.

Реальное строительство дома начинается с переноса размеров с чертежа на местность и разметки фундамента дома. Эту часть работы называют “вынос проекта в натуру”. В ней используются указанные размеры или координаты, если на чертеже отсутствуют какие-то значения, оказавшиеся необходимыми, то они снимаются с масштабированного плана и после увеличения в 100 или 500 раз, откладываются на местности. Гораздо удобнее и надёжнее делать разбивку с помощью геодезического оборудования, например, лазерного электронного тахеометра, обеспечивающего высший уровень точности.

Выноска с помощью рулетки

Начинать её нужно с составления разбивочной схемы, разработанной на основании генерального плана. На нём определяют базовую линию и точку отсчёта. Например, с одной стороны участок огорожен забором из полотен, закреплённых на стойках и эта ситуация отражена на генеральном плане.

За базовую линию принимается прямой участок ограждения, а за точку отсчёта — центр столба в его начале. Размеры откладываются на схеме разбивки параллельно или перпендикулярно этой линии, а расстояния считается от стартовой точки.

Для переноса проекта в натуру, достаточно разметить продольные и поперечные, или буквенные и цифровые оси. От них в дальнейшем откладываются расстояния для позиционирования всех остальных точек.

Построение перпендикулярных линий является главной проблемой при этом методе. Никакие кустарные приёмы не дают необходимой точности. Для размещения здания относительно базовой линии это может не играть решающей роли, но при закреплении осей соблюдение перпендикулярности абсолютно необходимо. Её стараются достичь выравниванием диагоналей прямоугольника по четырём угловым точкам.

Определив разницу, одна или две точки корректируются, после чего опять измеряются все стороны и диагонали. Отличие в отсчётах не может превышать одного сантиметра, что практически нереально сделать с помощью рулетки и иного ручного инструмента, так как погрешность появляется из-за неравномерного натяжения или провисания ленты. Добившись удовлетворительного результата, угловые точки закрепляются метками из арматурных стержней диаметром 8-10 миллиметров.

Выноска осей электронным тахеометром

Лучшие результаты достигаются с применением геодезических инструментов. В этом случае работа выполняется выносом координат или построением линий, параллельных и перпендикулярных базовой.

Для работы по координатам желательно располагать чертежом генерального плана в векторном формате или вставленным в такой файл. Координаты точек выносятся тахеометром, оборудованным лазерным дальномером с точностью до 5 миллиметров и тут же закрепляются на местности.

Таким же образом задаются осевые линии непосредственно на обноске. Для координатной выноски не имеет значения сложность конфигурации плана и углы между осями, всё равно достигаются идеальные результаты. Погрешность закрепления с помощью стального стержня превзойдёт неточность позиционирования точки тахеометром. Поэтому рекомендуется оси выносить сразу на обноску, зафиксировав гвоздём или отрисовав тонкой линией, это увеличит точность размеров.

Обноска, что это такое, как устанавливается

Этим термином обозначают конструкцию, которая позволяет при необходимости восстановить на строительной площадке осевые линии здания. Закреплённые на земле точки невозможно использовать в процессе работы, так как грунт перемещается, происходит движение техники и людей и сохранность такой выноски обеспечить нереально. Оси не должны мешать работе, но требуется возможность в любой момент получить их положение.

Для этого осевые линии переносятся на прочную строганую доску, закреплённую горизонтально на высоте около полутора метров на двух опорах, надёжно установленных в грунт. При необходимости, по этим точкам натягивается строительный шнур, обозначающий положение оси. Чем основательнее выполнена обноска, тем меньше риска, что она сместится, приведя к ошибкам в положении осей со всеми вытекающими из этого проблемами.

Желательно, чтобы верхний срез поперечин находился в одном уровне, что упростит в дальнейшем вынос угловых точек. На одну линию делается две конструкции, состоящие из пары опор с перекладиной. Для закрепления четырёх осей, что является минимальным количеством для здания, понадобится поставить восемь таких сооружений.

Учитывая, что между зданием и обноской требуется свободное пространство для движения техники, устройства откосов котлована и тому подобного, она ставится на удалении от трёх до пяти метров от здания.

При работе с тахеометром, вынос линий на горизонтальные перемычки не составляет труда. Действуя на основе разбитых рулеткой угловых точек, между соответствующей парой обносок натягивается шнур. Его положение контролируется отвесом, нацеленного грузилом непосредственно на забитый стержень, смещая нить на требуемое расстояние, добиваются полного соответствия с линией стержней.

Такой способ дешев, и если есть много свободного времени, можно его использовать, но лучше потратить некоторую сумму и пригласить геодезиста, имеющего необходимое оборудование. Несмотря на затраты, это гарантирует уверенность в правильности расположения осей здания и избавит от длительной работы, которая не обеспечит нужной точности.

Разбивка фундамента дома

На этапе земляных работ большой точности не нужно. В качестве контура котлована можно использовать ранее закреплённые точки или натянутые оси. Дно выборки делают на полметра шире контура здания и выбирают грунт с учётом его естественного откоса и глубины. Если копается траншея под ленточный фундамент , действуют аналогичным образом, закладывая ширину дна на 20–30 сантиметров больше габарита опорной части. При устройстве столбчатых фундаментов , рекомендуется обозначить для контроля их оси четырьмя колышками, отстоящими от краёв на два метра, так как из-за малой площади основания, дно котлована иногда оказывается вне проектного положения.

Завершив этот этап земляных работ, натягивают по меткам обноски шнур и восстанавливают положение осей и угловых точек в местах их пересечения. При скрещивании нитей в горизонтальной плоскости нужно убедиться в том, что они не смещают друг друга. От угловых точек опускается отвес до уровня поверхности и забивается стальной стержень или деревянный колышек. Опустив таким образом все угловые точки, воссоздаётся положение осей на уровне дна котлована, что позволяет приступать к работам по устройству опалубки или монтажу сборных фундаментных блоков.

Вывод

Разметка фундамента под дом начинается с выноса проекта в натуру, для чего рекомендуется воспользоваться услугами геодезиста с электронным тахеометром, оборудованным лазерным дальномером. Не следует пренебрежительно относиться к устройству обноски и пытаться на ней сэкономить, используя бросовый материал, в итоге это обойдётся дороже из-за проблем с точностью. Фундамент разбивается по дну котлована или траншеи, поэтому следует предварительно выполнить необходимые земляные работы и перенести оси на уровень дна при помощи отвеса.

Для выполнения разбивочных работ применяют следующие способы: полярных и прямоугольных координат, угловой, линейной и створной засечек.

Способ угловой засечки применяют для разбивки недоступных точек, находящихся на значительном расстоянии от исходных пунктов.

Различают прямую и обратную угловые засечки.

В способе прямой угловой засечки положение на местности проектной точки С (рис.10) находят отложением на исходных пунктах А и В проектных углов в 1 и в 2 . Базисом засечки служит или специально измеренная сторона, или сторона разбивочной сети. Проектные углы в 1 и в 2 вычисляют как разность дирекционных углов сторон. Дирекционные углы находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам определяемой точки и известным координатам исходных пунктов.

Рис. 10.

На точность разбивки способом прямой угловой засечки оказывают влияние погрешности: собственно прямой засечки, исходных данных, центрирования теодолита и визирных целей, фиксации разбивочной точки. При разбивочных работах центрирование теодолита и визирных целей с помощью оптических отвесов, а также фиксация выносимой точки могут быть выполнены сравнительно точно. Поэтому основными погрешностями, определяющими точность способа прямой угловой засечки, являются погрешности собственно засечки и исходных данных. Суммарная величина этих погрешностей может составить значительных величин, что потребует выполнения угловой засечки с повышенной точностью.

Требуемая точность разбивки в этом случае может быть достигнута следующим образом. Отложив с возможной точностью углы в l И в 2 , определяют в натуре положение точки С . Затем на опорных пунктах соответствующим числом приемов измеряют точное значение отложенных углов. Для приведенного примера при использовании теодолита 2Т30 надо выполнить не менее четырех приемов. Измеряют также угол г на точке С . Распределив невязку в треугольнике поровну на все три угла, определяют координаты точки С . Сравнивая их с проектными значениями, находят поправки (редукции), по которым в натуре смещают (редуцируют) приближенно вынесенную точку С . Такой способ называют способом замкнутого треугольника.

На принципе редуцирования основано и применение для разбивки способа обратной угловой засечки. На местности находят приближенно положение О" разбиваемой проектной точки О (рис. 11). В этой точке устанавливают теодолит и с требуемой точностью измеряют углы не менее чем на три исходных пункта с известными координатами. По формулам обратной засечки вычисляют координаты приближенно определенной точки и сравнивают их с проектными значениями. По разности координат вычисляют величины редукций (угловой и линейный элементы) и смещают точку в проектное положение.

Рис. 11.

Для контроля на этой точке измеряют углы, вновь вычисляют ее координаты и сравнивают их с проектными. В случае недопустимых расхождений все действия повторяют.

В способе линейной засечки положение выносимой в натуру точки С (см. рис. 10) определяют в пересечении проектных расстояний S 1 и S 2 , отложенных от исходных точек А и В. Этот способ обычно применяют для разбивки осей строительных конструкций в случае, когда проектные расстояния не превышают длины мерного прибора.

Наиболее удобно разбивку производить при помощи двух рулеток. От точки А по рулетке откладывают расстояние S 1 , а от точки В по второй рулетке - S 2 . Перемещая обе рулетки при совмещенных нулях с центрами пунктов А и В, на пересечении концов отрезков S 1 и S 2 находят положение определяемой точки С . геодезический разбивка автодорога стройплощадка

Способ полярных координат широко применяют при разбивке осей зданий, сооружений и конструкций с пунктов теодолитных или полигонометрических ходов, когда эти пункты расположены сравнительно недалеко от выносимых в натуру точек.

В этом способе положение определяемой точки С (рис. 12) находят на местности путем отложения от направления АВ проектного угла в и расстояния S. Проектный угол в находится как разность дирекционных углов б АВ и б АС , вычисленных как и расстояние S из решения обратных задач по координатам точек А, В и С. Для контроля положение зафиксированной точки С можно проверить, измерив на пункте В угол в" и сравнив его со значением, полученным как разность дирекционных углов б ВА и б ВС " .

Рис. 12.

Погрешность собственно разбивки полярным способом зависит от погрешности построения угла в и погрешности отложения проектного расстояния S. Расчет показывает, что для данных условий уменьшение погрешности в положении выносимой в натуру точки возможно лишь при существенном уменьшении погрешности отложения проектного расстояния - хотя бы в два раза.

Если разбиваемая точка находится на значительном расстоянии от исходного пункта, то приходится несколько раз откладывать полярным способом проектные углы и расстояния, прокладывая проектный ход.

Способы створной и створно-линейной засечек широко применяют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, а также монтажных осей конструкций и технологического оборудования.

Положение проектной точки С в способе створной засечки определяют на пересечении двух створов, задаваемых между исходными точками 1-1" и 2-2" (рис. 13). Створ задают обычно теодолитом, который центрируют над исходным пунктом (например, 1), а зрительную трубу ориентируют по визирной цели, отцентрированной на другом исходном пункте (в данном случае 1"). Положение точки С фиксируют в заданном створе.

Средняя квадратическая погрешность створной засечки зависит от погрешностей построения первого и второго створов, а также погрешности фиксации опорных точек.

Рис. 13. а - створной засечки; б - створно-линейной засечки

Створно-линейный способ позволяет определить проектное положение выносимой в натуру точки С (см. рис. 13) путем отложения проектного расстояния d по створу АВ.

Способ прямоугольных координат применяют в основном при наличии на площадке или в цехе промышленного предприятия строительной сетки, в системе координат которой задано положение всех главных точек и осей проекта.

Разбивку проектной точки С (рис. 14) производят по вычисленным значениям приращений ее координат ДХ и ДY от ближайшего пункта сетки. Большее приращение (на рисунке ДY ) откладывают по створу пунктов сетки АВ. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят от стороны сетки прямой угол. По перпендикуляру откладывают меньшее приращение и закрепляют полученную точку С . Для контроля положение точки С можно определить от другого пункта строительной сетки. Схема способа прямоугольных координат, по существу, сочетает в себе схему створно-линейного и полярного способов.

Рис. 14. Схема разбивки способом прямоугольных координат