К о н т р о л ь н а р о б о т а №1

Вивчення окремих тем курсу

2.1 Основні відомості з геодезії

Вступ

Предмет, задачі й зміст геодезії як навчальної дисципліни, порядок її вивчення при заочному навчанні. Роль інженерної геодезії в будівництві і її зв'язок з іншими галузями народного господарства. Короткий нарис розвитку геодезії. Організація геодезичної служби в державі та будівництві.

Література: [1, с. 1-11; 2, с. 4-7].

Указівки до вивчення теми

Більшість перерахованих питань добре викладені в підручниках. Нова або „свіжа” інформація дається у вступній лекції. Про сучасні форми організації геодезичної служби в будівництві і розмежування обов'язків між її працівниками та лінійним персоналом будівництва детально викладено в спеціальних темах курсу розділів 2.2 та 2.3.

2.1.2 Відомості про фігуру Землі. Системи координат у геодезії. Орієнтування ліній

Основні поняття й відомості про форму Землі і її розміри. Фізична та рівнева поверхні. Земний еліпсоїд. Геоїд. Світова геодезична система координат. Система відліку висот. Система географічних координат. Місцева система прямокутних координат. Система плоских прямокутних координат Гауса - Крюгера. Орієнтування ліній на місцевості, орієнтирні кути. Зв'язок між географічними азимутами й дирекційними кутами, зближення меридіанів. Зв'язок між географічними та магнітними азимутами, схилення магнітної стрілки. Румби і їх зв'язок із дирекційними кутами (азимутами). Прямі й зворотні орієнтирні кути, дирекційні кути суміжних ліній.

Література: [1, с. 24-27; 2, с. 8-13, с. 17-21; 4, с. 22-31]

Вказівки до вивчення теми

Чітко засвоїти основні поняття про форму Землі та її основні наближення до фізичної поверхні Землі. Уявити собі в натурі рівневі поверхні й абсолютні і відносні висоти точок фізичної поверхні Землі. Осмислити різницю загальноземних та місцевих систем координат. Знати, які напрями в геодезії приймають за початкові, з'ясувати, від яких із них відраховують певні орієнтирні кути і в якому напрямі. Вміти застосовувати формули зв'язку між різними орієнтирними кутами. Засвоєння питань з орієнтування ліній та систем місцевих прямокутних координат необхідне при виконанні контрольних домашніх робіт. Тему можна засвоїти самостійно.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.2

1 Що таке рівнева поверхня і яке тіло називають геоїдом?

2 Що називається сплюснутістю Землі, яка її причина та наскільки різняться екваторіальний та полярний радіуси Землі?

3 Що називають абсолютною й відносною висотами (позначками)?

4 Якими величинами задається положення точки в географічній системі координат? Проілюструйте це рисунком.

5 Які напрямки в геодезії приймають за початкові при орієнтуванні?

6 Що означає зорієнтувати лінію, які для цього використовують орієнтирні кути?

7 Що називають дирекційним кутом і як від нього перейти до географічного азимута?

8 Що називають румбом? Покажіть рисунком його перехід до дирекційного кута (азимута).

9 Що називають магнітним і географічним азимутами?

10 Що таке схилення магнітної стрілки та зближення меридіанів?

2.1.3 Топографічні плани і карти

Визначення топографічного плану та карти. Поняття про номенклатуру топографічних планів і карт. Масштаби: числові, графічні, точність масштабу. Ситуація місцевості й зображення її на планах і картах умовними знаками (масштабними та позамасштабними). Рельєф місцевості й способи його зображення на топографічних планах і картах. Профіль місцевості. Висота перерізу рельєфу, закладення, уклон. Зображення основних форм рельєфу горизонталями. Задачі, які можна розв'язувати на топографічних планах і картах: визначення довжин ліній, координат точок, орієнтирних кутів, позначок точок та крутизни схилу, площ ділянок. Побудова профілю лінії місцевості, графіків закладень.

Література: [1, с. 29-40; 2, с. 29-44, с. 17-21; 3, с. 30-42; 4, с. 22-31].

Указівки до вивчення теми

Звернути увагу на принципові відмінності між планом і картою, з'ясувати, чому на картах довжини, кути й площі спотворені. Усвідомити, звідки виникла потреба в понятті точності масштабу та чому користуються масштабними і позамасштабними умовними знаками. Чітко уявити собі геометрію способу зображення рельєфу горизонталями. Самостійно й із розумінням розв'язувати на лабораторних заняттях усі задачі на топографічному плані чи карті, звернути увагу на кількісну характеристику стрімкості схилу через кут нахилу та уклон. Навчитись користуватися графіками закладень для кутів нахилу й уклонів. Тему можна засвоїти самостійно.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.3

1 Топографічний план і карта (визначення), поняття про номенклатуру планів та карт.

2 Що називається масштабом топографічного плану (карти), як його записують і що означає знаменник числового масштабу?

3 З яких міркувань визначають граничну графічну точність? Визначте величину точності масштабів 1:500 і 1:25000.

4 Яка відмінність масштабних і позамасштабних умовних знаків? Нарисуйте будь-які умовні знаки для цих двох груп.

5 Як визначити позначку точки, яка лежить між горизонталями? Що таке висота перерізу рельєфу, закладення?

6 Навести формулу для уклону лінії й записати будь-яке числове значення уклону в тисячних, процентах і проміле.

7 Зобразити основні форми рельєфу горизонталями і показати всіма способами напрям схилу місцевості.

8 Від яких факторів залежить вибір висоти перерізу рельєфу при топографічній зйомці та як залежить висота горизонталей від висоти перерізу рельєфу?

9 Як і в якій послідовності визначають на плані (карті) орієнтирні кути ліній?

10 Які способи використовують при визначенні площ ділянок на планах і картах та яка їх точність?

2.1.4 Загальні відомості про вимірювання та елементи математичної обробки геодезичних вимірів

Процес вимірювання та його елементи. Помилки вимірювань, їх класифікація і властивості. Способи усунення та послаблення впливу помилок на результати вимірювань. Принцип арифметичної середини. Оцінка точності результатів безпосередніх рівноточних вимірів. Принцип арифметичної середини. Оцінка точності результатів безпосередніх рівноточних вимірів. Гранична, абсолютна та відносна помилки.

Література: [1, с. 44-54; 2, с. 22-23; 3, с. 60-67; 4, с.5-11].

Указівки до вивчення теми

Фахівцям-будівельникам, доводиться виконувати оцінювання точності вимірювань, що здійснюється при виконанні геодезичних робіт на всіх стадіях будівництва: при побудові знімальної основи, виконанні топографічних зйомок, перенесенні проектів у натуру, контролі відповідності проекту положення елементів об'єкта, що зводиться чи експлуатується. У будівництві існує система допусків, що регламентує геометричну точність. Норми точності геодезичних робіт задаються відповідними нормативними документами у формі абсолютних і відносних середніх квадратичних чи граничних помилок, граничних нев'язок геодезичних ходів тощо. При вивченні теми необхідно звернути увагу на такі питання: оцінка точності результатів вимірювань; визначення із низки вимірів якоїсь величини її найбільш надійного значення та його помилки. Цю тему студенти можуть повністю засвоїти самостійно.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.4

1 Що означає виміряти якусь величину та які виміри виконують у геодезії і для чого?

2 Що називають помилкою вимірювання та як класифікують помилки залежно від характеру впливу на результат?

3 Що таке груба помилка і яку методику вимірювань застосовують, щоб її виключити?

4 Що таке систематична помилка і яку методику вимірювань використовують, щоб її виключити?

5 Які помилки називають випадковими та які їх властивості?

6 Чому середнє арифметичне із результатів рівноточних вимірів є найбільш близьким до істини?

7 Як обчислюють істинні та вірогідні помилки і яку властивість має сума вірогідних помилок?

8 Як оцінюють точність рівноточних вимірів?

9 Точність вимірювання яких величин оцінюють абсолютними та відносними помилками? Як записують відносну помилку в геодезії?

10 Який порядок обчислення граничної помилки із ряду рівноточних багаторазових вимірів величини, істинне значення якої невідоме?

2.1.5 Вимірювання кутів

Горизонтальний і вертикальний кути та принципи їх вимірювання. Різниця понять вертикального кута в математиці й у геодезії. Прилади для вимірювання кутів. Теодоліт, його будова, типи. Осі теодоліта, умови їх взаємного розміщення, перевірки і юстирування теодоліта. Способи та порядок вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів.

Література: [1, с. 84-91; 2, с. 53-77; 3, с. 70-89; 4, с.48-81].

2.1.6 Вимірювання ліній

Підготовка лінії до вимірювання, мірні прилади та їх компарування. Порядок вимірювання лінії землемірними стрічками і рулетками. Оптичні відстанеміри. Теорія нитяного відстанеміра, його застосування, точність. Поняття про світло- та радіовідстанеміри. Приведення виміряних довжин ліній до горизонту. Визначення недоступних відстаней.

Література: [1, с. 92-119; 2, с. 79-95; 3, с. 90-101; 4, с.39-48].

2.1.7 Вимірювання перевищень (нівелювання)

Види нівелювання: геометричне, тригонометричне, гідростатичне й інші. Способи геометричного нівелювання. Нівелір, його будова, типи, нівелірні рейки. Осі нівеліра, умови їх взаємного розміщення, перевірки та юстирування нівеліра. Способи геометричного нівелювання, контроль нівелювання. Способи визначення висот через перевищення й через горизонт приладу. Тригонометричне нівелювання, основні формули. Принцип поздовжнього нівелювання.

Література: [1, с. 119-146; 2, с. 96-108; 3, с. 120-148; 4, с. 94-113].

Указівки до вивчення тем про геодезичні вимірювання

У нормативних документах наводяться розмежування між працівниками геодезичної служби та лінійним персоналом будівельних організацій і сформульовані такі вимоги до фахівця-будівельника: вміти самостійно працювати з основними геодезичними приладами й виконувати комплекс геодезичних вимірювань. Для цього потрібно знати методику вимірювань, можливості приладів, їх перевірки та юстирування. Все це докладно описано в підручниках, а навики роботи з приладами студенти-заочники набувають на лабораторних заняттях, які обов’язково потрібно відпрацьовувати самостійно. Особливу увагу слід звернути на якість приладів, ретельність проведення вимірювань і дотримання правил усунення й послаблення можливих помилок.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.5

1 Що називають горизонтальним і вертикальним кутами та якими приладами їх вимірюють?

2 Теодоліт, його будова, типи.

3 Приведення теодоліта в робоче положення.

4 Осі теодоліта та геометричні вимоги до їх розміщення.

5 Що називають місцем нуля (МО) вертикального круга теодоліта і для чого воно потрібне?

6 Покажіть на рисунку поле зору штрихового мікроскопа та запишіть зображений на ньому відлік.

7 Покажіть на рисунку поле зору шкалового мікроскопа та запишіть зображений на ньому відлік.

8 Як перевірити у теодоліті умову перпендикулярності візирної осі та осі обертання труби і як виконати юстирування, якщо умова порушена?

9 Яка послідовність роботи при вимірюванні теодолітом вертикального кута і за якою формулою його знайти?

10 Яка послідовність роботи при вимірюванні теодолітом горизонтального кута способом прийомів?

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.6

1 Які дії включає процедура підготовки лінії до вимірювання?

2 Як провішують лінію через горб чи яр?

3 Якими приладами вимірюють лінії на місцевості?

4 Яка послідовність вимірювання лінії землемірною стрічкою чи рулеткою?

5 За якими формулами приводять виміряну лінію на схилі місцевості до горизонту у випадку вимірювання мірною стрічкою та нитяним відстанеміром?

6 Що таке компарування мірного приладу і як визначають поправку за компарування при вимірюванні лінії землемірною стрічкою чи рулеткою?

7 Як визначають поправку за температуру мірного приладу при вимірюванні лінії землемірною стрічкою чи рулеткою?

8 Який принцип вимірювання лінії нитяним відстанеміром?

9 Яка точність вимірювання ліній мірними приладами.

10 Як визначають недоступні відстані?

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.7

1 Що називають перевищенням між точками місцевості, позначкою точки та які бувають позначки?

2 Нівелір, його будова, типи. Принцип геометричного нівелювання.

3 Осі нівеліра з циліндричним рівнем при трубі та геометричні вимоги їх розміщення.

4 Як перевіряють головну умову розміщення осей нівеліра з циліндричним рівнем при трубі та як проводять юстирування?

5 Як визначають перевищення й позначки зв’язкових точок при геометричному нівелюванні „із середини”?

6 Як визначають позначки проміжних точок при геометричному нівелюванні? Що називають горизонтом приладу (ГП)?

7 Принцип поздовжнього нівелювання. Яка послідовність роботи на станції при технічному нівелюванні?

8 Принцип тригонометричного нівелювання. Як визначають перевищення при тригонометричному нівелюванні, якщо відоме горизонтальне прокладення?

9 Як обчислюють перевищення при тригонометричному нівелюванні, якщо лінії виміряні нитяним відстанеміром?

10 Принцип гідростатичного нівелювання?

2.1.8 Геодезичні мережі

Призначення, види та принципи побудови геодезичних мереж. Планові й висотні геодезичні мережі. Державна геодезична мережа, мережі згущення, знімальні мережі. Пряма й зворотна геодезичні задачі. Теодолітний хід. Нівелірний хід. Сучасні методи створення геодезичних мереж із допомогою новітніх технологій із застосуванням GPS.

Література: [1, с. 168-192; 2, с. 45-52, с. 125-134; 3, с.177-202; 4, с.114-128 ].

Указівки до вивчення теми

Геодезичні мережі – це основа топографічних зйомок та всіх, інженерно-геодезичних робіт, які виконуються на різних стадіях створення й експлуатації споруд. Потрібно осмислити, що без них не можна почати ні топографічної зйомки, ні будівництва об’єкта. До нашого часу побудова цих мереж так і називалась: основні геодезичні роботи. На сьогодні вже є технології мобільного визначення високоточних координат точок місцевості без прив’язки до знаків геодезичних мереж, які потребують постійного зберігання та поновлення. Необхідно чітко собі уявити схему послідовного розв’язування прямої геодезичної задачі при передачі координат на місцевості шляхом прокладення теодолітного ходу. Слід звернути увагу, що подібний принцип використовується й при передачі позначок точок на місцевості шляхом прокладання нівелірного ходу. Глибоке розуміння цих питань необхідне для виконання контрольних робіт.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.8

1 Призначення та види геодезичних мереж.

2 Суть методу тріангуляції.

3 Суть методу трилатерації.

4 Суть методу полігонометрії.

5 Суть прямої та зворотної геодезичних задач. Області їх застосування при геодезичних роботах.

6 Як вимірюють довжини ліній та кути при прокладанні теодолітного ходу?

7 Зміст і послідовність урівнювання кутів у теодолітному ході та обчислення дирекційних кутів ліній.

8 Зміст і послідовність урівнювання приростів координат у теодолітному ході та обчислення координат точок.

9 Як контролюють окремі етапи камеральної обробки теодолітного ходу?

10 Зміст і послідовність камеральної обробки нівелірного ходу.

2.1.9 Топографічні зйомки

Топографічні зйомки як невід’ємна частина геодезичного забезпечення будівництва та картографування держави,. Види топографічних зйомок. Принцип топографічної зйомки, її знімальна основа. Горизонтальна (теодолітна) зйомка, способи зйомки ситуації. Тахеометрична зйомка, нівелювання поверхні, поняття про фототопографічні зйомки.

Література: [1, с. 179-183, с. 192-209, с. 223-231; 2, с. 117-125, с. 157-177; 3, с. 202-226; 4, с. 128-143].

Указівки до вивчення теми

За змістом топографічні зйомки збігаються з інженерно-геодезичними вишукуваннями, які проводяться на першій стадії будівництва. Студентам-заочникам потрібно добре засвоїти саму ідею зйомки, особливо способи зйомки ситуації, які застосовуються при геодезичних розмічувальних роботах і без яких не обходиться жодне будівництво. До того ж ці знання необхідні фахівцю-будівельникові й на завершальній стадії будівництва для виконавчої зйомки зведеного об’єкта (виконавчі зйомки). Тема не закріплюється на лабораторних роботах, опосередковано вона зустрічається в першій контрольній роботі. Студентам із цієї теми необхідно осмислити такі елементи, як пряма й обернена геодезичні задачі, способи визначення планових координат, висот (позначок) точок. Знання технології геодезичних зйомок та побудови топографічного плану допоможуть фахівцю-будівельникові грамотно й усвідомлено використовувати його як підоснову для складання проекту будь-якого будівельного об’єкта.

Контрольні питання для самостійної роботи до теми 2.1.9

1 Що називають горизонтальною й висотною топографічною зйомками? Які з відомих вам зйомок є горизонтальными, а які - висотними?

2 Знімальна основа горизонтальної (теодолітної) зйомки.

3 Суть теодолітної зйомки, способи зйомки ситуації.

4 Знімальна основа тахеометричної зйомки.

5 Суть тахеометричної зйомки.

6 Способи нівелювання поверхні.

7 Нівелювання поверхні по квадратах.

8 Що називають абрисом зйомки та чим відрізняється абрис тахеометричної зйомки від абриса теодолітної зйомки?

9 Якими способами знімають планове й висотне положення окремих точок (пікетів) при тахеометричній зйомці?

10 Поняття про фототопографічні зйомки.

2.2 Основні види робіт із забезпечення вишукувань, проектуваня, будівництва та експлуатації споруд

2.2.1 Геодезичні роботи при інженерних вишукуваннях

Види інженерно-геодезичних робіт. Задачі та зміст інженерно-геодезичних вишукувань у будівництві. Вибір методу, масштабу і висоти перерізу рельєфу топографічної зйомки залежно від стадії проектування, виду споруди та характеру рельєфу місцевості. Інженерно-геодезичні роботи при вишукуваннях споруд лінійного типу. Трасування лінійних споруд, уписування заокруглень на трасі. Нівелювання траси лінійної споруди та його обробка.

Література: [1, с.232-257; 2, с.178-180; 3, с.227-339; 4, с.148-157, 215-235].

Указівки до вивчення теми

Загальні питання теми добре розглянуті в підручниках, але більш детально вони викладені в додатковій літературі, зокрема в будівельних нормах і правилах, де вміщена детальна класифікація методів топографічної зйомки. Оскільки теорія й практика побудови топографічного плану розглянуті в попередній темі та першій контрольній роботі, то в цій темі слід звернути увагу на питання інженерних вишукувань для споруд лінійного типу, тобто на нівелювання. Необхідно глибоко засвоїти геометричне нівелювання як найбільш уживане розмічування траси включно з її заокругленням, обчислення висот точок та побудову профілю місцевості, який слугує топографічною основою проекту лінійної споруди.

Контрольні питання й задачі для самостійної роботи до теми 2.2.1

1 Назвіть склад і задачі інженерно-геодезичних вишукувань.

2 Назвіть вимоги до методу, масштабу топографічної зйомки та висоти перерізу рельєфу залежно від виду споруди і характеру місцевості.

3 Назвіть склад геодезичних робіт, що виконуються при вишукуваннях інженерних споруд лінійного типу.

4 Як розмічують пікетаж, визначають кути повороту й вибирають радіуси кривих, положення плюсових точок і поперечників?

5 Як визначають елементи кругової кривої та положення її головних точок?

6 Розрахуйте пікетажне положення головних точок кругової кривої, якщо пікетажне положення вершини кута повороту становить ПК 4+ 25.11, кут повороту - 60⁰00' і радіус заокруглення - 100 м.

7 Як розрахувати довжини і румби прямих вставок.

8 Які точки траси називають зв’язковими і проміжними? Як їх нівелюють і як обчислюють висоти цих точок?

9 Побудова поздовжнього профілю траси.

10 Як обчислюють і використовують при розмічуванні пікетажу величину доміру?

2.2.2 Перенесення на місцевість проектів забудови і розпланування

Види інженерно-геодезичного проектування та його елементи. Проектування планового положення об’єкта (горизонтальне розпланування). Підготовка даних для перенесення в натуру осей інженерних споруд і складання розмічувального креслення. Задачі, зміст та методи вертикального розпланування. Проектування траси лінійної споруди. Геодезичні розрахунки при нанесенні на профіль проектної лінії. Проектування горизонтальної й похилої площадок. Геодезична основа розмічувальних робіт. Планові геодезичні розмічувальні роботи: побудова в натурі проектної довжини лінії, горизонтального проектного кута, перенесення в натуру окремої точки способами прямокутних і полярних координат, кутової, лінійної та створеної засічок. Закріплення осей інженерних споруд. Висотні геодезичні розмічувальні роботи: перенесення в натуру точки із заданою проектною позначкою, побудова в натурі лінії із заданим проектним уклоном.

Література: [1, с. 258-299; 2, с. 181-209; 3, с. 266-280; 4, с. 148-189].

Указівки до вивчення теми

Засвоєння студентами матеріалу цієї та особливо наступної тем курсу дається досить важко, бо вони на час вивчення поки що не мають необхідних фахових знань. Але, зважаючи на те, що ці теми досить добре викладені як в основній, так і в додатковій літературі, при відповідній наполегливості можна сподіватись на успіх. Треба мати на увазі, що ставиться досить вузька мета - при загальному уявленні всього комплексу геодезичних робіт на будівельному майданчику дати студентам тільки окремі його елементи. Згідно з навчальною програмою більш детально геодезичні роботи на будівельному майданчику передбачається розглянути в спецкурсі інженерної геодезії, який студенти будуть слухати пізніше. У цій темі студентам необхідно осмислити поняття про геодезичні мережі на будмайданчику, зміст горизонтального та вертикального розпланування, навчитись робити конкретні розрахунки при підготовці даних до геодезичних розмічувальних робіт і при вертикальному розплануванні, зокрема при проектуванні автодороги, набути необхідні практичні навики при перенесенні в натуру окремої точки як у плані, так і по висоті.

Контрольні питання й задачі для самостійної роботи до теми 2.2.2

1 Види та призначення геодезичних розмічувальних мереж для будівництва.

2 Як вписують заокруглення в кутах повороту траси автомобільної дороги?

3 Як побудувати на місцевості проектний горизонтальний кут із точністю, яка вище від точності відлікового пристрою теодоліта?

4 Зобразіть рисунком схему полярного способу розмічування споруд і поясніть способи визначення розмічувальних елементів.

5 Зобразіть рисунком схему розмічування споруди способом кутової засічки та поясніть, як визначають розмічувальні елементи.

6 Зобразіть рисунком схему розмічування споруд способами перпендикулярів і лінійної засічки; поясніть, як визначають розмічувальні елементи?

7 Як визначають проектні уклони, проектні та робочі позначки при проектуванні автомобільної дороги?

8 Як винести в натуру проектну позначку за допомогою нівеліра і теодоліта?

9 Як побудувати на місцевості лінію проектного уклону з допомогою нівеліра?

10 Що таке нульовий баланс земляних робіт і як визначають положення точок нульових робіт при проектуванні вертикального розпланування?

2.2.3 Геодезичне забезпечення будівництва

Геодезичні роботи при розробленні котлована, спорудженні фундаментів і прокладанні підземних комунікацій, тобто розмічування контуру котлована, передача позначки на його дно, геодезичний контроль зведення монолітних, збірних та пальових фундаментів і при прокладанні підземних інженерних комунікацій. Геодезичні роботи при зведенні надземної частини споруди: побудова на нульовому горизонті опорної планово-висотної розмічувальної основи, проектуванні її на монтажні горизонти й контроль зведення поверху. Геодезичні роботи при встановленні колон. Виконавчі зйомки.

Література: [1, с. 300-324; 2, с. 212-242].

Вказівки до вивчення теми

Самостійне вивчення студентами-заочниками теми із геодезичного забезпечення та контролю будівництва є чи не найбільш важким, тому цій темі потрібно приділити максимум уваги. Сучасне будівництво характеризується різноманітністю об’ємно-планувальних і конструктивних рішень споруд і застосуванням різних технологій, що приводить до необхідності міцних знань фахівців-будівельників основних методів інженерної геодезії незалежно від типу споруди, умов і технології її зведення. Тому при вивченні даної теми необхідно зосередити увагу на засвоєнні принципової суті методів геодезичних вимірів і побудов, які застосовуються в будівництві для перевірки геометричних параметрів споруди та її елементів проектним вимогам. Студент повинен добре знати методику й правила виконання, по-перше, лінійних та кутових вимірів при перенесенні в натуру осей споруди від пунктів планової розмічувальної основи й при визначенні розмірів, положення та відповідності проекту зведених споруд і, по-друге, висотних вимірів при перенесенні в натуру проектних позначок точок від висотної розмічувальної основи на монтажні горизонти та при визначенні висот зведених споруд.

Контрольні питання й задачі для самостійної роботи до теми 2.2.3

1 Зміст вертикального розпланування на території будівництва.

2 Які геодезичні роботи проводять при розробленні котлована?

3 Які геодезичні роботи проводять при спорудженні фундаментів?

4 Як передають позначку на дно глибокого котлована за допомогою нівеліра?

5 Побудова геодезичної розмічувальної основи на будівельному майданчикові у вигляді будівельної координатної сітки?

6 Побудова зовнішньої розмічувальної основи споруди.

7 Побудова внутрішньої розмічувальної основи споруди на нульовому горизонті.

8 Суть способу похилого проектування осей споруди по вертикалі за допомогою теодоліта.

9 Суть способу вертикального проектування осей споруди на монтажний горизонт за допомогою приладів вертикального візирування.

10 Виконавчі зйомки.

2.2.4 Основні відомості про спостереження за деформаціями інженерних споруд

Види деформацій інженерних споруд і їх причини. Мета проведення спостережень за деформаціями споруд. Методи спостережень за зміщеннями споруд у плані та по висоті: геодезичні спостереження за осіданнями споруд, геодезичні спостереження за зрушеннями споруд, визначення кренів споруд. Закладання планових і висотних знаків на місцевості й на спорудах при спостереженнях за деформаціями інженерних споруд.

Література: [1, с. 324-343; 2, с. 242-252; 3, с. 297-317].

Указівки до вивчення теми

Ця тема в основному вивчається самостійно, оскільки зміст геодезичних методів, які використовуються для спостережень за деформаціями інженерних споруд, має бути засвоєний раніше. Тут тільки слід звернути увагу на види деформацій споруд, точність і періодичність спостережень за ними в різних умовах, способи визначення їх величини й характеру, за якими робляться висновки щодо стійкості споруди. Необхідно також знати й про негеодезичні методи спостережень за деформаціями, зокрема фотограмметричний, який набуває все ширшого застосування.

Контрольні питання й задачі для самостійної роботи до теми 2.2.4

1 З якою метою виконуються геодезичні спостереження за деформаціями інженерних споруд?

2 Назвіть основні типи деформацій будівель і споруд, які спостерігають геодезичними методами.

3 Як повинні розміщуватись глибинні репери та марки осідання для спостережень за осіданнями споруд?

4 Що слугує плановою й висотною основою для спостережень за деформаціями споруд?

5 Які способи і прилади застосовують для визначення горизонтальних зміщень (зрушень) споруд?

6 Як визначають швидкість осідання споруди і в яких випадках необхідно розробляти заходи їх призупинення?

7 Як визначають геодезичним способом величину й напрямок крену споруди?

8 Розрахуйте кутову величину крену споруди висотою 32 м, якщо лінійна величина крена становить 32 мм.

9 Суть фотограмметричних методів визначення деформацій споруд і їх елементів.

10 Які причини та прояви деформацій інженерних споруд і які існують негеодезичні способи їх спостережень?

3 Методичні вказівки

до виконання контрольних робіт

Контрольна робота - основний звітний документ, що визначає якість самостійного вивчення матеріалу. Контрольні роботи виконуються за індивідуальними завданнями, зміст і порядок яких уміщений у цих вказівках. При виконанні контрольних робіт необхідно відповісти на теоретичні питання і виконати практичні завдання. У відповідях на теоретичні питання необхідно показати, що навчальний матеріал опрацьовано і засвоєно. Відповіді повинні бути достатньо вичерпними й обґрунтованими, а за необхідності доповненими рисунками; розв’язування задач має супроводитись поясненням, у якому вказано, яка величина визначається, за якою формулою, які числові значення підставляються у формулу і звідки вони взяті; необхідно показати хід розв’язування задачі, навести одиниці фізичних величин, дати короткий аналіз одержаних результатів і зробити висновки. Обсяг відповіді на кожне з питань повинен становити приблизно одну сторінку тексту.. Навчальним планом для будівельних спеціальностей передбачається виконання студентами-заочниками двох контрольних робіт (по одній у семестрі). Перед виконанням роботи доцільно за рекомендованою літературою детально опрацювати відповідний теоретичний матеріал.

К о н т р о л ь н а р о б о т а №1

Робота складається із чотирьох завдань. Перше, друге і четверте завдання виконують на стандартних аркушах паперу (формат А-4), третє - на креслярському папері (формат А-3).

3.1.1 Завдання 1. Відповіді на контрольні питання тем 2.1.2-2.1.9 розділу 2.1 „Основні відомості з геодезії”

Студент відповідає на чотири питання із списку питань для самостійної роботи, які даються в цих методичних указівках для кожної теми. Номер питання визначається останньою цифрою залікової книжки студента, а саме: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 (10), причому студенти, прізвища яких починаються з літер А, Б, ...., К, відповідають на питання непарних тем 2.1.3, 2.1.5, 2.1.7, 2.1.9 (тема 2.1.1 виключається), а студенти, прізвища яких починаються з літер Л, М,..., Я, відповідають на питання парних тем 2.1.2, 2.1.4, 2.1.6, 2.1.8.

3.1.2 Завдання 2. Обчислення координат точок теодолітного ходу

Для складання топографічного плану ділянки місцевості виконана горизонтальна (теодолітна) зйомка забудованої частини ділянки і тахеометрична зйомка решти території. Знімальна основа створена у вигляді теодолітно-нівелірного ходу. Замкнутий теодолітний хід прокладений між п’ятьма точками. Для першої точки відомі координати х₁, у₁. На лінію І-ІІ теодолітного ходу, переданий дирекцій ний кут _І-ІІ. Горизонтальні кути теодолітного ходу (праві) виміряні теодолітом 2Т30, горизонтальні прокладення d одержані за результатами вимірювань ліній землемірною стрічкою. Горизонтальна зйомка виконана способами перпендикулярів, полярних координат, створів, лінійної і кутової засічок. Результати зйомки ситуації наведені в абрисі.

Обрахунки виконують у „Відомості обчислення координат точок теодолітного ходу” (табл. 3.1). У відомість записують свої вихідні дані згідно з додатком А1: номери точок (графи 1 і 12), виміряні кути (графа 2) і горизонтальні прокладення d (графа 5), а також дирекцій ний кут лінії І-ІІ (перший рядок графи 4) і координати х, у точки І (перший рядок граф 10 і 11).

3.1.2.1 Оцінка якості виміряних кутів і їх ув'язування

Якість виміряних кутів оцінюють порівнянням кутової f і гранично допускної (f)_гр. нев'язок ходу. Кутову нев'язку f обчислюють за формулою

f = – ()_т, (3.1)

де – сума виміряних кутів ходу (підсумувати кути стовпчика 2),

()_т = 180⁰ (n-2) - теоретичне значення суми кутів,

n = 5 - кількість кутів.

Обчислюють гранично допускну (f)_гр. нев'язку за формулою

(f)_гр.= 1^' . (3.2)

Обчислення нев'язок записують в табл. 3.1 під виміряними кутами.

Якщо | f | |(f)_гр..| (у наведеному прикладі роботи ця умова витримана), ув'язують виміряні кути, розподіляючи нев'язку f із протилежним знаком на всі кути порівну. Поправка в окреме значення кута визначається за формулою

= - f / n. (3.3)

Контроль: = - f.

Заокруглені до 0,1^' поправки записують над відповідними виміряними кутами (графа 2).

Ув'язане значення окремого кута обчислюють за формулою

_ув.= + (3.4)

і записують в графу 3 відомості.

Контроль: _ув.= ( )_т = 540⁰. (3.5)

Таблиця 3.1 - Відомість обчислення координат точок теодолітного ходу

Точки

Виміряні кути b

Ув'язані кути b_ув

Дирекційні кути a

Горизон-тальні прокла-дення, d (м)

Прирости координат

Координати

Точки

Обчислені

Ув'язані

Dх

Dу

Dх_ув.

Dу_ув.

х (м)

(м)

-0,4 87⁰02,5^'

87⁰02,1^'

45⁰30,0^'

51,89

-0,01 +36,37

+0,01 +37,01

+36,36

+37,02

+105,10

-83,12

ІІ

-0,4 105 17,0

105 16,6

+141,46

-46,10

12013,4

66,20

-0,01 -33,32

+0,01 +57,20

-33,33

+57,21

III

-0,4 87 55,5

8755,1

+108,13

+11,11

III

21218,3

43,88

-37,09

-23,45

-37,09

-23,45

-0,4 107 07,5

10707,1

+71,04

-12,34

28511,2

49,54

+12,98

+0,01 -47,81

+12,98

-47,80

-0,4 152 39,5

15239,1

+84,02

-60,14

31232,1

31,18

+21,08

-22,98

+21,08

-22,98

+105,10

-83,12

=540⁰02,0^' Р=242,69 f_х=+0,02 f_у=-0,03 0 0

=540⁰00,0^'f_абс= 0,04

f_b +2.0^' f_відн=

f_bгр. +2,2^'

3.1.2.2 Обчислення дирекційних кутів ліній

Дирекційні кути ліній теодолітного ходу обчислюють послідовно, використовуючи вихідний дирекційний кут _І-ІІ і ув'язані значення кутів _ув.за формулами:

_ІІ-ІІІ = _І-ІІ ± 180⁰ – (₂)_ув.,

_ІІІ-І_V = _ІІ-ІІІ ± 180⁰ – (₃)_ув.,(3.6)

.............................................

Контроль: _І-ІІ = _V-І ± 180⁰ – (₁)_ув.,

тобто мають точно вийти на дирекційний кут початкової лінії І-ІІ.

Для табл. 3.1 (графа 4):

_ІІ-ІІІ = 45⁰30^' ± 180⁰ – 105⁰16,6^' = 120⁰13,4^',

......................................................................

_І-ІІ = 312⁰32,1^' ± 180⁰ –87⁰02,1^' = 45⁰30,0^'.

3.1.2.3 Обчислення приростів координат точок ходу

Прирости координат окремих точок обчислюють за формулами:

х = d · cos ;

у = d · sin , (3.7)

де d - горизонтальне прокладення лінії,

- дирекційний кут цієї лінії.

Знаки приростів координат відповідають знакам косинуса і синуса дирекційного кута й при обчисленнях на калькуляторі визначаються автоматично. Обчислені значення приростів координат заокругляють до 0,01 м та записують у графи 6 і 7 відомості.

Для лінії І - ІІ ходу

х_І-ІІ = 51,89 · cos 45⁰30^' = + 36,37 м,

у_І-ІІ = 51,89 · sin 45⁰30^' = + 37,01 м.

Примітка. При обчисленнях на більшості калькуляторів перед визначенням косинуса чи синуса необхідно мінути дирекційного кута спочатку перевести в частки градуса до 0,001⁰, поділивши мінути на 60.

3.1.2.4 Оцінка якості виміряних ліній і ув'язування приростів координат

Якість вимірювання ліній оцінюють порівнянням відносної лінійної нев'язки ходу f_відн. із допускною лінійною нев'язкою f_доп.. Спочатку обчислюють нев'язки приростів координат f_х і f_у, які для замкнутого теодолітного ходу будуть

f_Х = х, f_у = у, (3.8)

та абсолютну лінійну нев'язку

f_абс.= . (3.9)

Відносну лінійну нев'язку обчислюють за формулою

f_відн.= , (3.10)

де Р = d - периметр ходу, і виражають її у вигляді аліквотного дробу (дріб із чисельником, що дорівнює одиниці). (3.11)

Визначені нев'язки записують так, як показано в табл. 3.1,

Р = 242,69 м, f_х = + 0,02, f_у = - 0,03.

f_абс. = 0,04 м;

f_відн.= .

Одержане значення f_відн. порівнюють із допускною лінійною нев'язкою f_доп. = , тобто з відносною помилкою вимірювання мірною стрічкою довжин ліній у даному теодолітному ході . Якщо |f_відн.| |f_доп.|_,довжини ліній виміряні якісно і тоді ув'язують прирости координат. (У нашому прикладі умова | f_відн. |f_доп.| дотримана).

Для ув'язування приростів координат обчислюють поправки _х і _уза формулами

_х = - ,

_у = - , (3.12)

тобто нев'язки f_х і f_у розподіляють у прирости координат із протилежними знаками пропорційно довжинам ліній, за якими ці прирости обчислені.

Заокруглені до 0,01 м поправки _х і _у записують над відповідними приростами координат (графи 6 і 7).

Для приростів координат уздовж лінії І - ІІ вони будуть:

_х = -

_у = + .

Ув'язані прорости координат обчислюють за формулами:

х_ув. = х + _х,

у_ув. = у + _у (3.13)

і записують у графи 8 та 9 відомості.

Контроль: х_ув. = 0,

у_ув. = 0. (3.14)