Точность определения координат пунктов разбивочной сети Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 528.35

Ю. А. KOJIMAKOB, O.E. ДРОНЪ

ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ПУНКТОВ РАЗБИВОЧНОЙ СЕТИ

Устанавливается точность создания разбивочной сети с применением электронного тахеометра.

Ключевые слова: разбивка, сеть, электронный тахеометр, точность.

Основными разбивочными работами называется вынесение главных или основных осей сооружений от пунктов геодезической сети. В качестве геодезической основы при использовании электронных тахеометров служат:

- красные линии застройки;

- сети сгущения 1-го и 2-го разрядов;

- теодолитные ходы;

- разбивочные сети на стройплощадках;

- пункты, определённые методом «свободная станция».

Пункты красной линии, сетей сгущения и теодолитных ходов образуют исходные сети, от которых развиваются разбивочные сети. Пункты красной линии застройки целесообразно применять при разбивке зданий и сооружений, расположенных на границе квартала. При строительстве комплекса сооружений по периметру площадки прокладывается полигонометрический ход 1-го или 2-го разряда. Дальнейшее сгущение сетей внутри площадки производится теодолитными ходами и разными видами засечек.

Развитие геодезических сетей данными методами имеет существенный недостаток. После создания сети с началом производства строительных работ часть грунтовых знаков утрачивается, на другие, сохранившиеся, отсутствует видимость. С внедрением в строительную практику электронных тахеометров появились новые технологии создания разбивочных сетей и производства разбивочных работ.

Некоторые моменты построения разбивочных сетей, в частности оценка точности, изучены недостаточно полно. Рассмотрение этого вопроса является предметом данной работы. Используя в качестве исходной основы сети сгущения и теодолитные ходы, создаётся разбивочная сеть. Знаки сети закрепляются на стенах зданий, опорах ЛЭП и на других постоянных сооружениях, находящихся на строительной площадке (рис. 1).

В качестве знаков применяют светоотража-тельную пленку или пластинку размером 15х]5 мм, 20x20 мм. Плёнка-пластинка, или катафот, приклеивается непосредственно к поверхности зданий или же помещается в оправу, которая также крепится на поверхности сооружений [1]. Координаты пунктов разбивочной сети определяются способом полярных координат с двух и более пунктов исходной сети. К достоинствам такого вида разбивочной сети относится следующее:

- необходимость закладывать грунтовые знаки отпадает;

- сохранность пунктов составляет практически 100%;

- видимость на пункты разбивочной сети обеспечена с любой точки строительной площадки.

Используя пункты разбивочной сети, методом линейно-угловой засечки определяются координаты пункта «свободная станция» (рис. 2). С пункта «свободная станция», ориентируя тахеометр на пункты разбивочной сети, способом

□ - пункты сети сгущения: О - пункты сети сгушеяия: ^^ - исх одн а я ст od он а

Колмаков Ю. А., Дронь О. Е., 2013

Рис. 1. Схема расположения пунктов сети сгущения и разбивочной сети

ч

©5 - пункт свободной станции; О - пункт разбивочной сета

Рис.2. Схема определения координат методом

«свободная станция»

полярных координат выносят на местность оси сооружения. Таким образом, ошибка положения точек оси будет определяться:

- точностью построения сети сгущения;

- точностью создания разбивочной сети;

- точностью определения пункта «свободная станция»;

- ошибкой разбивки оси полярным способом.

Принимаем сеть сгущения (теодолитный ход) в качестве первой стадии обоснования, разби-вочную сеть - второй стадией, пункт «свободная сеть» - третьей и разбивку оси - четвёртой.

Ошибки геодезических работ на каждой стадии определяются исходя из формулы

ш20СЬ= т21+ т22+ т2з+ т24,

(1)

где тось - средняя квадратическая ошибка вынесения точек оси сооружения; ть гп2, т3, т4 - средние квадратические ошибки первой, второй, третьей и четвёртой стадий соответственно.

Ошибку вынесения точек оси можно установить таким образом. При разбивке осей решаются две задачи:

- размещение сооружения на местности в соответствии с проектом, относительно существующих объектов и в принятой системе координат;

- обеспечение сборки конструктивных эле-м снтов соо ружен и я согл асн о строител ьн ы м нормам.

В первом случае точность геодезических работ устанавливается исходя из ошибки определения положения точки па плане, равной 0,2 мм. В основном проектирование выполняется на топографическом плане масштаба 1:500, тогда ошибка определения положения точек оси на

местности не должна превышать 0,1 м. Исходя из этой ошибки, можно установить точность геодезических работ на каждой стадии, при этом возможны четыре варианта:

- расчёт точности каждой стадии выполняется отдельно;

- применяется принцип равного влияния ошибок каждой стадии;

- используется принцип пренебрегаемого малого влияния предыдущей стадии на последующую;

- учитывается влияние каждой стадии на ошибку разбивки точек оси с соответствующими коэффициентам и.

Целесообразно, исходя из производства геодезических работ электронным тахеометром, использовать для расчёта точности первый вариант. Результаты расчётов будут также служить основой для определения точности с использованием других вариантов.

Ошибка определения положения пункта разбивочной сети полярным способом равна

т2п = т2п+ (тр/р)2 Э2+ т2и+ пг

Ц*

(2)

где тп - ошибка определения положения пункта полярным способом; т0 - ошибка измерения расстояния; щ - ошибка измерения угла; О - расстояние до определяемого пункта; ти -ошибка исходных данных; тц - ошибка центрирования тахеометра.

Первые два слагаемых в (2) представляют собой ошибку собственно полярного способа. Точность измерения длин линий электронным тахеометром

тп = (2-3 )мм + 2Экм,

(3)

где О - длина линии в км.

Длина сторон разбивочной сети на строительной площадке составляет примерно 200 м, тогда точность измерения линий (3) равна то = 3 мм. Второе слагаемое (2) устанавливает влияние ошибки измерения угла на точность определения положения пункта. Ошибка измерения угла зависит от марки тахеометра. В настоящее время электронные тахеометры дают возможность измерить угол с точностью т/?=2",3",5". При длине стороны сети О = 200 м средняя квадратическая ошибка определения положения пункта разбивочной сети, за счёт влияния ошибки измерения угла, составит 2, 3 и 5 мм. Таким образом, ошибка определения положения пункта собственно полярным способом в худшем случае составит 6 мм.

Влияние ошибок исходных на точность определения положения пунктов разбивочной сети в общем виде представляется матрицей [2]

К = ВКИ В1 , (4)

где К - корреляционная матрица; В - матрица влияния ошибок исходных данных на определяемое построение; В[ - транспонированная матрица В; Ки - корреляционная матрица ошибок координат исходных пунктов. Для двух пунктов Ки равна

Ки -

тх1

хх\х2

к

Х1у1 Кх1у2

к

х2у1 2

т

у 1

к

х2у2

у1у2 2

т

у 2

(5)

где тх и ту - средние квадратические ошибки абсцисс и ординат пунктов; ку - корреляционные моменты, равные Црр^п.п^. Обычно принимают в первом приближении для приближённых расчётов

тх|=тУг=п1|/

1У1

(6)

где т, - ошибка в положении исходного пункта ¡.

Ошибка определения положения пункта разбивочной сети, за счёт ошибок координат пунктов П1 и112 (рис. 1) при а].2 = 90°, корреляционной связи координат пунктов П1 и П2, К^? - О и т1=т2=:т].29 вычисляется по формуле

ти=т,.2

(1 + (|)2-|-С08/?)

где ти - влияние ошибки исходных данных на точность определения положения пункта разбивочной сети; Ь - расстояние между пунктами П1

и Г12; О - расстояние до пункта разбивочной сети; р — полярный угол.

Из формулы (7) следует, что ошибка ти зависит от соотношения О/Ь и величины угла (3 (рис. 1).

Обозначим подкоренное выражение через К и определим его значение в зависимости от соотношения О/в и величины угла (3. Принимаем

О/Ь = 0,1; 0,25; 0?5; 1; 2 и р = 0°; 45°; 90°; 180°; 270°, вычисляем коэффициент К. Результаты вычислений приведены на рис. 3 в виде графика.

Из данных графика следует, что с изменением соотношения О/Ь от 0,05 до 1,5 и (3 от 0° до 1 80° коэффициент К меняется от 1,0 до 2,0.

Ошибка исходных данных - это ошибка во взаимном положении пунктов П1 и Г12. Для по-лигонометрии 1 разряда, при длине стороны Ь - 200 м, она составляет т.].2= 20 мм, 2-го разряда - 40 мм, теодолитного хода - 50 мм.

Учитывая значение коэффициента К? ошибка определения положения пункта разбивочной сети за счёт влияния ошибок исходных данных составляет, например для полигонометрии 2-го разряда при К = 1, ти= 40 мм, а при К = 2, ти= 80 мм.

Такая величина ошибки сопоставима с ошибкой разбивки осей. Чтобы уменьшить влияние ошибок исходных данных на точность определения положения пункта разбивочной сети, предлагается:

(7)

2,5

1,5

К

0,5

0

0,05

ОД

0,25

0,5

э/ь

(В = 180' р = 90° (3 = 45° [3 = 0

1,5

Рис. 3. Зависимость коэффициента К от О/Ь и угла (3

- значение полярного угла (3 не должно превышать 90°, причём определяемые точки могут располагаться по обе стороны исходной сети;

- соотношение Э/Ь не должно превышать 0,5, при К < 1,25;

- принять координаты пункта П1 и направление 1-2 за безошибочные, разбивку выполнять только с этого пункта, ориентируя тахеометр по линии 1-2;

- примять координаты П1 за исходные, линию 1-2 измерить прямо и обратно, и по среднему значению длины линии и дирекционному углу си.?, вычислить новые координаты пункта П2. Точность определения координат составит примерно 3 мм (точность измерения линии в соответствии с (3)), а дирекционный угол а^ является безошибочным. Использовать для определения положения пункта разбивочной сети П1 и ГТ2 в качестве исходных.

Влияние ошибки центрироваиия на точность определения координат пункта разбивочной сети находится по

m ц=ш,

(1 + 055(~)2-^cos/?)

(8)

где ГП| — ошибка центрирования;!) - расстояние до определяемой точки; b - расстояние между исходными пунктами П1 и Г12; [3 - полярный угол.

Из формулы (8) следует, что максимальное влияние ошибка центрирования на положение определяемой точки окажет при р = 180°. Для тахеометров ошибка центрирования mj= 0,5 мм, и

при О/Ь = 2, 1 мм. Для уменьшения влияния

ошибки центрирования на положение пункта разбивочной сети рекомендуется выбирать расположение пунктов разбивочной сети таким образом, чтобы полярный угол не превышал 90°.

Таким образом, на основании расчётов, выполненных в данной работе, и в соответствии с (2) суммарная ошибка определения положения пункта разбивочной сети полярным способом с одного пункта, с учётом рекомендаций, предложенных в работе, составляет шп ~ 8 мм. Такая величина ошибки создаёт запас точности при проведении геодезических работ в других стадиях.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Авакяи, В. В. Прикладная геодезия: Геодезическое обеспечение строительного производства / В. В. Авакян. - М. : Вузовая книга, 2011. -356 с.

2. Левчук, Г. П. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ: учебник для вузов / Г. П. Левчук, В. Е. Ыовак, В. Г. Конусов. - М. : Недра, 1981.-438 с.

Колмаков Юрий Андреевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительное производство и материалы» УлГТУ. Имеет стать и учебные пособия в области геодезии. Дронь Олег Евгеньевич, студент группы ПГСд-23 строительного факультета УлГТУ.

УДК 728

Л. Г. КУЧЕПАТОВА КОНЦЕПЦИЯ ВЫБОРА ЖИЛЬЯ

Рассмотрены некоторые результаты социологического исследования потребительских предпочтении на рынке жилья.

Ключевые слова: жилищные потребности, индивидуальные потребности, интересы жителей.

Вынужденное совместное и тесное проживание, порой добровольное и сознательное, деформирует традиционные и естественные формы бытия. Однако пока в массовом коллективном жилище имеют место индивидуальность и индивидуальная семья, там устойчиво сохраняется и н д и в иду ал ь н о-се м е й и ы й ха ра кте р ж и з н еде я

©Кучепатова Л. Г., 2013

тельности. Отсюда многие сложности и противоречия нашего городского жилища. Если раньше на фоне преобладания пятиэтажной жилой застройки в большинстве других городов в Москве строилось жильё высотой от 9 до 16 этажей, то в последние периоды средняя этажность жилых новостроек столицы активно приближалась к 20-ти и более этажам. Москва стала самым многоэтажным городом Европы, а по плотности