Геодезические методы выноса опорных точек системы остекления фасада

Геодезический работы при возведении железо-бетонных конструкций зданий и сооружений заключается как в выносе осей и характерных точек, так и в проверке соответствия положения элементов конструкций и частей здания проектному решению (исполнительная съёмка). В период приемки работ по строительству объекта заказчик должен потребовать контрольную геодезическую съемку для проверки соответствия положения конструкций проектному значению.

В крупных городах преобладает плотная застройка и в условиях дефицита пространства для строительства появляются здания сложной конфигурации с большим количеством разбивочных осей.

В ходе исследования проведён вынос в натуру и закрепление точек крепления несущей конструкции системы остекления фасада строящегося восьмиэтажного здания индустриального центра в городе Пенза.

Разбивочные работы выполнялись в соответствии с положениями ГОСТ 26433.2-94 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве» [1], СП 126.13330.2012 «Геодезические работы в строительстве» [2], СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» [3]; Р НОСТРОЙ 2.1.18-2016 «Система измерений в строительстве. Выбор и применение методик и средств измерений» [4].

После рекогносцировки было принято решение о том, что разбивочные работы по выносу основных осей и элементов конструкций целесообразно выполнять способами прямоугольных координат, полярных координат и способом линейных промеров.

Рассмотрим достоинства и недостатки реализации каждого из перечисленных способов применительно к объекту исследования.

Способ прямоугольных координат [2, стр.16] получил широкое распространение в последнее время в связи с использованием электронных тахеометров. Одна из самых эффективных схем реализации данного метода проводится в две стадии.

На первой стадии методом обратной засечки определяется положение станции.

В ходе первой стадии инструмент устанавливается на неизвестной точке и ее координаты вычисляются по результатам измерений максимум семи пунктов с известными координатами.

Обратную засечку можно проводить:

• • при измерении расстояний: по 2 и более точкам;

• • при измерении углов: по 3 и более точкам

Координаты станции вычисляются автоматически по методу наименьших квадратов. В случае, если проводились только угловые измерения на 3 известные точки, координаты станции не будут вычисляться по этому методу.

На второй стадии в микрокомпьютер тахеометра вносятся координаты задней точки (для тахеометра Topcon GTS-102 N) и осуществляется вынос точек в натуру по известным плоским прямоугольным координатам.

К достоинствам метода прямоугольных координат следует отнести быстроту и точность.

Вместе с тем данным метод предполагает наличие на застраиваемой территории пунктов с известными координатами (3 и более). Для рассматриваемого объекта организацией-застройщиком опорных пунктов с координатами предоставлено не было.

Кроме того, на каждом из этажей (рис. 2) перегородки и колонны ограничивают видимость и для выноса всех точек необходимо устанавливать прибор на несколько станций, что приводит к дополнительным затратам времени.

Таким образом, для реализации способа прямоугольных координат на рассматриваемом объекте требуется создание съёмочного обоснования и частая смена станций на каждом из этажей, что в условиях дефицита времени не рационально.

Способ полярных координат [2, стр.15] используют в тех случаях, когда проектные точки находятся сравнительно недалеко от точек геодезиче- ской основы. При этом предпочтительно, чтобы расстояния до них не превышали длины мерного прибора (ленты или рулетки).

В процессе проведения работ за исходные направления принимались основные оси сооружений (Рис. 2). Полярные углы отсчитывались от основных осей. После установления электронного тахеометра Topcon GTS-102 N над геометрическим центром этажа положение соответствующей проектной точки определялось путём откладывания полярного радиуса (12 м) от исходного направления на полярный угол.

К достоинствам метода полярных координат следует отнести высокую скорость и точность определения положения точек.

Однако при реализации данного метода на практики возникли трудности, обусловленные наличием внутреннего ряда колонн из кирпича (Рис. 2). Колонны внутреннего ряда закрывали обзор на точки отсчёта в пределах всех секторов (Рис. 2) и тем самым затрудняли ориентирование тахеометра на исходные направления (полярные оси).

Для повышения надёжности измерений, исключения грубых ошибок и проведения выноса точек в труднодоступных участках был применён способ линейных промеров [2, стр.7].

Сущность способа линейных промеров – измерение длины дуги и хорды между смежными проектными точками рулеткой.

Расчёт длин дуги и хорды, стягивающей эту дугу, проводился по формулам, известным из геометрии.

Длина дуги определялась по формуле:

πR

⁼ ₁₈₀ ο ^ϕ ,                         (1)

где π- число «пи», константа (3,1415926535897);

R – радиус окружности;

φ – градусная мера угла, на который опирается дуга.

Длина хорды определялась по формуле:

c = 2R sin(^ / 2),

где R – радиус окружности;

φ – градусная мера угла, на который опирается дуга.

Для малых углов результаты расчёты дают практически идентичные результаты. Так, в случае рассматриваемого объекта длина дуги окружности (R=12 м), опирающейся на центральный угол 40 29’ равна 0,9385111 м, а длина хорды, стягивающей эту дугу равна 0,9387476. С точностью до миллиметров результаты совпадают, что допустимо для разбивочных работ.

На строительной площадке в условиях дефицита времени, отсутствия геодезического обоснования, сложных условий проведения работ (вибрации; загруженность строительной площадки стройматериалами, мусором; неблагоприятные погодные условия) оптимальных результатов можно достичь на основе комбинирования различных методов геодезических измерений. Предложенный в статье вариант использования способа линейных промеров в качестве дополнения к способам прямоугольных и полярных координат позволяет получать на практике результаты нормативной точности в сжатые сроки.