Пример курсовой работы по геодезии/Разбивочные работы по выносу в натуру проекта промышленного здания.

СОДЕРЖАНИЕ

• Введениие
• 1.Физико-географическая характеристика района работ
• Местоположение
• Рельф
• Климат
• Почвы
• .Выполнение планового обоснования для строительства промышленного здания
• Понятие теодолитной съёмки
• Вычисление координат вершин теодолитного хода
• Составление разбивочного чертежа
• Расчет проектных элементов разбивочного чертежа
• Исполнительная съемка
• Виды исполнительных съемок, их назначение
• Заключительный контроль пересечения основных осей здания
• Посадка здания на рельеф
• Вертикальная планировка участка застройки
• Вертикальная привязка здания
• Заключение
• Список используемых источников
• Приложение А Ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода
• Приложение Д Журнал технического нивелирования

Введение

В современном мире, когда тенденции в строительстве преодолели творческий барьер в создании банального жизненного благополучия человечества и, чтобы современная архитектура могла вобрать в себя все дизайнерские инновационные решения, должна сопровождаться точным инженерно-геодезическим контролем (разбивочными работами), выполняя не только эстетическую функцию, но и учитывать все достижения науки и техники. Геодезические разбивочные работы - являются одним из основных видов геодезических работ. Выполняются по чертежам проекта для закрепления на местности планового и высотного положения характерных точек сооружения. При выполнении разбивочных работ, углы, горизонтальные проложения и превышения не измеряют (как при съемке), а откладывают на местности. В последнее время возросла интенсивность строительных работ. Результаты разбивочных работ в обязательном порядке контролируются в процессе исполнительных съемок. Они должны не только описывать фактическое положение объекта строительства или его отдельных конструктивных элементов, но и служить регулятором всего процесса строительства. Целями курсовой являются:

- Определить физико-географическая характеристика Новосибирской области

- выполнить плановое обоснование для строительства промышленного здания,

- провести разбивочные работы на строительной площадке,

- подготовить исполнительную схему и произвести посадку здания на рельеф.

Строительство – одна из самых развивающихся отраслей в обществе, которая всё больше и больше нуждается в высококвалифицированных специалистах.

1 Физико-географическая характеристика района работ

1.1 Местоположение

Новосибирская область расположена в центральной части материка Евразия, почти в центре Российской Федерации на юго-востоке ЗападноСибирской низменности - одной из величайших равнин мира. Площадь области 178 тысяч кв. км или 1% территории России. Протяжённость области с запада на восток более 600, а с севера на юг до 400 километров. Она заключена в пределах 75-85 градусов восточной долготы и 53-57 градусов северной широты. На западе граничит с Омской, на севере с Томской, на востоке с Кемеровской областями, на юге с Алтайским краем, на юго-западе - с Казахстаном. Границы между Новосибирской областью и соседними (Кемеровской, Томской, Омской), а также Алтайским краем и Казахстаном не имеют четких природных рубежей. Общая их протяженность превышает 2800 км. Протяженность границы области с Республикой Казахстан – 316,4 км. С севера на юг сменяются три природные зоны: лесная, лесостепная и степная. В этой предельной сжатости ландшафтов заключается уникальность природы края по сравнению с соседними районами Западной Сибири. Можно сказать, что Новосибирская область - это почти вся Западная Сибирь в миниатюре.

1.2 Рельеф

Преобладающая часть территории Новосибирской области расположена на Западно-Сибирской низменности, поэтому её поверхность в основном равнинна (Барабинская низменность и Кулундинские степи). Долина реки Обь делит территорию области на две части: левобережье и правобережье. Левобережье - это низменная равнина, средняя высота которой 120 метров над уровнем моря. Характерная особенность левобережной равнины - лентообразные повышения рельефа - гривы. Они тянутся параллельно друг другу, их высота обычно 3-10 метров. Гривы - это бывшие водоразделы древних рек, образовавшихся при таянии ледника несколько тысяч лет назад. Правобережная часть области более возвышенная, холмистая. Сюда заходит самый северный, очень сглаженный отрог Алтайских гор - Салаирский кряж (Маслянинский район). На салаирских холмах находится самая высокая точка области - 510 метров над уровнем моря. Севернее, в Тогучинском районе, расположены Буготакские сопки. На территории области расположен Горловский угольный бассейн с разведанными запасами антрацитов около 800 млн.т., а прогнозные ресурсы - более 5 млрд.т. Это уникальная сырьевая база для электродной промышленности, чёрной и цветной металлургии.

1.3 Климат

Новосибирская область расположена в центре Евразии, далеко от морей и океанов, поэтому климат здесь континентальный, с холодной продолжительной зимой и коротким, но жарким летом. Город Новосибирск находится на широте таких городов, как Москва, Копенгаген, Гамбург, но количество солнечных дней здесь примерно на 20 процентов больше, чем на соответствующей широте Европы. За год по области выпадает в среднем 300-400 миллиметров атмосферных осадков. В наших краях хорошо выражены все четыре времени года. Зима самое продолжительное время года, она длится пять месяцев - с начала ноября до конца марта. На протяжении всех этих месяцев лежит снег. Средняя температура января (самого холодного месяца) - минус 19 градусов Цельсия. Зима - тяжёлое время для животных. Некоторые звери (медведь, барсук, ёж, бурундук, сурок) всю зиму спят в своих норах. Несмотря на суровую зиму, птицы прилетают к нам не только весной с юга, но и зимой с севера - с наступлением холодов появляются полярные совы, свиристели, пуночки и другие кочующие птицы. Весна длится два месяца - апрель и май.

Весной много солнечных дней, а атмосферных осадков выпадает меньше, чем в другие времена года. В апреле интенсивно тает снег, бегут ручьи. В начале мая начинает расти трава и распускаются молодые листья на деревьях. Весной пробуждается вся природа, с юга прилетают многие виды перелётных птиц. Лето наступает в начале июня и длится около трёх месяцев. Самый тёплый месяц года июль, средняя температура июля +19 градусов Цельсия. Осенние месяцы в Южной Сибири - это сентябрь и октябрь. В сентябре бывает ещё довольно тепло (+25 градусов). В октябре становится холодно, полностью опадает листва с деревьев, часто идут дожди, в конце октября обычно выпадает первый снег.

1.4 Почвы

Почвы нашей области разнообразны и их расположение очень мозаично. Это объясняется большим разнообразием природных условий. Среди основных типов почв Новосибирской области можно отметить подзолистые, болотные, серые лесные почвы, солонцы и солончаки. В сельском хозяйстве широко используются различные виды чернозёмов. Сельскохозяйственные угодья (пашни, пастбища, сенокосы) занимают примерно половину территории области. Основная зерновая культура яровая и озимая пшеница. Сеют также овёс, ячмень, рожь, горох, просо, гречиху. Большие площади заняты посадками картофеля и овощей (морковь, капуста, свекла), кормовыми культурами. Выращивают в области лён, подсолнечник, горчицу, есть плодово-ягодные питомники, где культивируют смородину, облепиху, малину, яблоню. На юге области растут даже арбузы. Развито мясо-молочное животноводство, птицеводство, пчеловодство.

2 Выполнение планового обоснования для строительства промышленного здания

2.1 Понятие теодолитной съёмки

Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений, выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности, нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков. Ход, проложенный внутри крупного полигона для сгущения съемочного обоснования и опирающийся на точки полигона, называется диагональным. Ход может быть проложен между двумя жесткими точками, жесткими сторонами, (координаты начальной и конечной сторон известны. Ход, опирающийся на точку (или сторону) только одним концом, называется висячим. Перед производством измерений на местности все вершины полигонов и ходов в зависимости от их назначения и сроков работ закрепляются кольями, столбами и другими знаками. После закрепления точек измеряют углы и длины сторон полигонов и ходов.

Таким образом, процесс теодолитной съемки складывается из:

- обозначения и закрепления точек на местности;

- подготовки линий к измерению;

- измерения линий и углов между ними;

- съемки ситуации

Длины сторон теодолитного хода (наклонные дальности) измеряют с помощью стальных лент, рулеток, различных дальномеров. Для приведения наклонных сторон хода к горизонту измеряют их углы наклона. Углы наклона земной поверхности измеряют с помощью теодолитов. Если невозможно измерить стороны теодолитного хода, то горизонтальное проложение этой стороны рассматривают как неприступное расстояние. По результатам полевых измерений определяют координаты точек теодолитного хода.

2.2 Вычисление координат вершин теодолитного хода

Для вычисления ведомости координат теодолитного хода нужно измерить полярные углы, а также значения горизонтальных проложений. Обработка ведомости начинается с нахождения суммы измеренных углов

Σ = β1 + 𝛽2 + 𝛽3 + 𝛽4

Σ = 76° + 116° + 92° + 76° = 360°

где β1 - это углы теодолитного хода Первый дирекционный угол мы находим по формуле из исходных материалов:

где 𝛼1−2 – дирекционный угол стороны 1-2; В – номер варианта; По известному дирекционному углу и внутренним углам точек теодолитного хода вычисляем дирекционные углы, последовательно для всех сторон теодолитного хода следующим образом (дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180˚ и минус угол между ними лежащий)

где 𝛼2−3 – дирекционный угол стороны 1-2; 𝛽2 – следующий внутренний угол. Контролем вычисления дирекционных углов для замкнутого хода является получение уже известного значения дирекционного угла начальной стороны:

где 𝑟1−2 – румб стороны 1-2; 𝛼1−2 – дирекционный угол стороны 1-2. Далее вычислите приращения координат каждой стороны по формулам прямой геодезической задачи:

где Δ𝑥, Δ𝑦 – приращения координат;

d – горизонтальное проложение;

𝛼 – дирекционный угол стороны;

Знаки приращений установите по их румбам. Расчёт приращений ведём через дирекционные углы, результат на калькуляторе получаем сразу с надлежащим знаком. Далее рассчитываем линейную невязку, что является контролем линейных измерений.

Линейная абсолютная невязка хода (невязка по периметру) вычисляется по следующей формуле:

где 𝑓абс – абсолютная невязка; и является критерием точности измерения длин линий. Для этого, обычно, вычисляется относительная невязка, которая рассчитывается по формуле:

где 𝑓отн – относительная невязка; P – периметр полигона, м; 𝑓отн – абсолютная невязка;

Координатные невязки распределяют с обратным знаком пропорционально мерам линий. Вычислив поправки, выполняется контроль — сумма исправленных приращений должна быть равна сумме теоретических. Последним шагом является расчёт координат, выполняется он последовательным алгебраическим сложением предыдущих координат и исправленных приращений.

Далее ведётся построение теодолитного хода в программе AutoCAD масштабе 1:500.

3 Разбивочные работы на строительной площадке

3.1 Составление разбивочного чертежа

Результаты геодезической подготовки показывают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняются разбивочные работы.

Может быть составлен масштабе 1:500 - 1:2000, а иногда крупнее в зависимости от сооружения, и которые выносятся в натуру. На разбивочном чертеже показывают: контуры выносимых зданий и сооружений; их размеры и расположение осей; пункты разбивочной основы, от которых производится разбивка; разбивочные элементы, значения которых подписываются прямо на чертеже. Длины и дирекционные углы исходных сторон, отметки исходных реперов и другие данные, использовавшиеся для геодезической подготовки проекта. Эти данные могут служить и для контроля в процессе разбивки и после ее завершения. Для более точного выполнения геодезических работ на строительной площадке составляют специальный проект. В проекте производства геодезических работ, который является составной частью общего проекта, рассматриваются: построение исходной разбивочной основы; организация и выполнение разбивочных работ, исполнительных съемок; применение приборов определённой точности измерений и другие вопросы, зависящие от конкретного объекта и условий его строительства [7].

3.2 Расчет проектных элементов разбивочного чертежа

Для того что бы составить разбивочный чертёж, нужно произвести определённые расчёты. Первым является определение одной из точек здания А1 (147.8; 274.24), и первый дирекционный угол эти данные снимаются с предоставленного плана теодолитного хода. С помощью этих данных рассчитывается все остальные координаты по принципу вычисления ведомости координат (Приложение А). После определения координат точек здания необходимо привязаться к самой близкой стороне теодолитного хода. Привязка осуществляется, как минимум к 3 точкам для более точного перенесения здания в натуру. При помощи обратной геодезической задачи производится расчёт дирекционных углов и горизонтальных проложений привязок. По двум координатам 3 (143.95;353.17), А9 (156.14;333.66) вычисляем следующие значения:

По тому же принципу рассчитываются оставшиеся привязки. Окончательным расчётом перед построением разбивочного чертежа является расчёт полярных углов, которые определяются, как разность дирекционных углов исходной стороны и стороны привязки.

4 Исполнительная съемка

4.1 Виды исполнительных съемок, их назначение

Исполнительные съемки проводятся для выявления всех отклонений геометрических параметров от проекта, допущенных в процессе строительства. Исходной геодезической основой для текущей исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепления осей или их параллелей, установочные риски на конструкциях. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки, фиксированные на строительных конструкциях. Различают следующие виды геодезических исполнительных съемок при строительстве объектов:

- текущие (промежуточные) исполнительные съемки по отдельным видам работ, частично законченных строительством. Такие съемки необходимы для принятия мер по устранению неточностей возведения конструкций и сооружений;

- исполнительная съемка законченного строительством объекта. Такая съемка необходима для принятия объекта государственной комиссией в эксплуатацию. Материалы этой съемки служат основой для ведения в период эксплуатации ремонтных работ и работ по реконструкции объектов.

- При строительстве объектов исполнительной геодезической съемке подлежат котлован, фундаменты, колонны, панели, подкрановые пути, покрытия и перекрытия, подземные, наземные и надземные коммуникации, оборудование и т.п.; т.е. все те элементы строительного объекта, которые разбивались и устанавливались в проектное положение с использованием геодезических методов и средств измерений [8].

4.1 Заключительный контроль пересечения основных осей здания

Для того что бы рассчитать контроль пересечения основных осей здания, нужно выполнить следующие расчеты. На исходной стороне теодолитного хода с помощью решения прямой геодезической задачи находим две точки. Нам даны: координата точки 3 (143.95;353.17) горизонтальное проложение d=10 и дирекционный угол стороны. Первым этапом будет являться расчет приращения координат по формулам (5), (6).

Для контроля рассчитываем горизонтально проложение по формуле:

Далее находим координату точки N по формулам:

По тому же принципу находим координаты точки M используя координату (300;350), горизонтальному проложения d=10, и дирекционному углу. При составлении исполнительной схемы, в первую очередь на ней отмечаются точки М (129.0617;247.132) и N (142.5582;343.2673), далее производится привязка этих точек к трём углам здания. При помощи графического способа с чертежа снимаются отчёты, такие как горизонтальное проложение и дирекционные углы. Последним этапом будет являться контроль решения — нахождения координат углов, выполнив прямую геодезическую задачу. Заключительным действием будет являться создание исполнительной схемы в AutoCaD 2018 в масштабе 1:500 (Приложение Г).

5 Посадка здания на рельеф

5.1 Вертикальная планировка участка застройки

Проект вертикальной планировки является составной частью генерального плана строительства и имеет целью преобразование естественных форм рельефа в рельеф, удобный для эксплуатации инженерных сооружений. На его основе разрабатывается проект производства земляных работ.

Основой составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы масштабов 1:500–1:1000 с высотой сечения рельефа 0.5– 1.0 метра, составленные по результатам тахеометрической съемки или нивелирования строительной площадки по квадратам.

Рельеф строительного участка может быть спланирован горизонтальной или наклонной плоскостью при условии нулевого баланса земляных работ или по заданной отметке какой-либо точки площадки. Баланс земляных работ определяется формулой

V=VН+VВ

где VН–объем насыпи (со знаком плюс) в пределах площадки, VВ–объем выемки (минус).

Вертикальная планировка при условии V=0 ведется на незастроенной территории, по заданной отметке – на застроенной, когда строительный участок по высоте необходимо увязать с существующей планировкой. При проектировании наклонной плоскости общий уклон площадки и его направление назначают в соответствии с техническими условиями на проектирование данного типа сооружения, задачами благоустройства, рельефом местности [10].

5.2 Вертикальная привязка здания

Вертикальная привязка здания выполняется в следующем порядке:

1. На полигон, находящийся на плане теодолитного хода, наносят горизонтали с высотой сечения рельефа 0,2 м.

2. Определяют черные отметки (Hч) для пересечений основных осей здания:

Находят красные отметки. Первую отметку находят по формуле:

а все последующие вычисляются, как:

Рассчитывают абсолютную отметку чистого пола:

Заключение

В ходе создания данной работы были получены следующие навыки и умения:

- изучены все основные задачи

- выполнены разбивочные работы по выносу в натуру проекта промышленного здания.

В курсовой работе рассмотрены физико-географические условия выбранной местности, получены новые знания о теодолитной съёмке, разбивочных работах, исполнительной съёмке и вертикальной привязке здания.

Основные вычисления выполнены с требуемой точностью и не превышают допустимых значений. Вершины теодолитного хода получены с точностью 1/900. Фактические координаты осей здания определены с допустимой точностью, разница между проектными и фактическими координатами составила 0,2 м. В соответствии с вычислениями построены чертежи в масштабе 1:500.

Список использованных источников:

• 1. Конституционное право Российской Федерации: Учебник для средних учебных заведений. Под ред. И.А. Умновой, И.А. Алешковой.
• 2. Гражданский кодекс Российской Федерации: в 4 ч.
• 3. ГОСТ 21.101.-97 СПДС.(СЭВ). Основные требования к рабочей документации.
• 4. ГОСТ (СТ СЭВ 4234-83) Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.
• 5. ГОСТ 21779—82 «Технологические допуски»
• 6. "СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве"
• 7. Геодезия. Учебное пособие для вузов / Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев – Липецк: «Академический проект», 2015.