часть – ответы на вопросы (вопросы распределяются преподавателем),
2. часть – решение задач (номера задач распределяются преподавателем).
Часть 1. Ответы на вопросы
3. Способы разбивочных работ
Геодезические работы, выполняемые с целью перенесения в натуру запроектированных сооружений, называются разбивочными работами. Эти работы сводятся к выносу и закреплению на местности отдельных точек, осей и отметок, определяющих проектные положения конструктивных элементов сооружения. Принята строгая последовательность выполнения разбивочных работ, вытекающая из основного принципа геодезии «от общего к частному». Вначале определяют от пунктов разбивочной сети строительной площадки положение на местности главных разбивочных осей и закрепляют их пунктами внешней разбивочной сети сооружения. Затем создают внутреннюю разбивочную сеть сооружения в виде пунктов, закрепляющих на исходном и других монтажных горизонтах главные оси. После этого приступают к детальным разбивочным работам. Разбивка сооружений является обратным по отношению к съемке действием и сводится к построению на местности характерных точек сооружения. Положение точек определяют теми же способами, которые применяют при выполнении съемочных работ. Однако при разбивке сооружений эти способы имеют отличие. Если в первом случае, то есть при съемках, эти способы применяют для непосредственных измерений, то при разбивках их используют при построениях на местности. Выбор способа выполнения разбивочных работ определяют исходя из условий местности, типа сооружения, его размеров, требуемой точности. Основными из этих способов и наиболее часто применяемыми являются способы полярных и прямоугольных координат, угловой и линейной засечек, створных засечек.
3.1 Способ прямоугольных координат
Способ прямоугольных координат (перпендикуляров) обычно применяют при наличии строительной сетки. А если это городское строительство, – наличие закрепленных на местности красных линий застройки. В качестве исходных данных для разбивки точки этим способом используются прямоугольные координаты пунктов строительной сетки и точек сооружения.
Разбивку проектной точки С выполняют по вычисленным значениям ее координат x и y от ближайшего пункта строительной сетки или красной линии (рисунок 1).

Рисунок 1. Способ прямоугольных координат
Устанавливают теодолит в рабочее положение в точке А, визируют на точку В и в полученном створе откладывают проектное расстояние у. В полученной точке D устанавливают теодолит и строят прямой угол к направлению АВ. По перпендикуляру откладывают проектное расстояние х и закрепляют полученную точку. Для контроля положение точки С можно получить, выполнив разбивку от другого пункта разбивочной основы.
На погрешность положения проектной точки будут влиять погрешности mx и my откладывания расстояний х и у, а также погрешность построения прямого угла mβ. Следовательно. при необходимости средняя квадратическая погрешность выноса на местность точки С может быть предвычисленна по формуле
,
где и – среднеквадратические погрешности отложения расстояний Х и Y;
– среднеквадратическая погрешность построения прямого угла.
Способ полярных координат
Является одним из основных способов выноса в натуру точек главных и основных осей сооружения. Этот способ широко применяется при разбивке зданий, сооружений и конструкций с пунктов полигонометрических или теодолитных ходов при малом расстоянии от этих пунктов до выносимых в натуру точек. При этом способе положение точки сооружения на местности получают построением двух разбивочных элементов: заданного проектного угла β от стороны АВ разбивочной сети и расстояния d (рисунок 2). Значения полярного угла β и расстояния d получаем из решения обратной геодезической задачи по координатам пунктов геодезической разбивочной основы и проектной точки сооружения.

Рисунок 2. Полярный способ разбивки.

Для построения проектной точки С устанавливаем теодолит в точке А разбивочной сети. Затем наводим зрительную трубу теодолита на точку В и устанавливаем отсчет по лимбу 0 о 00′. Вращаем алидаду до тех пор, пока от- счет по лимбу не станет равным проектному углу β, и по полученному направлению, задаваемому визирной осью трубы теодолита, откладываем мерным прибором проектное расстояние d.
Точность построения проектной точки будет зависеть от точности построения теодолитом угла β и точности отложения проектного расстояния d. Таким образом, среднеквадратическая погрешность разбивки этим способом определится из выражения:

где – среднеквадратические погрешности отложения углаβ;
— среднеквадратические погрешности отложения расстояния d;
Способ угловых засечек
На пересеченной местности линейные измерения и построения мерными лентами и рулетками затруднены или даже невозможны. В этом случае точки проекта рекомендуется выносить способом прямой угловой засечки, требующей построения на местности только двух горизонтальных углов. Преимущества способа проявляются и в том случае, когда расстояния до пунктов разбивочной сети велики.
Пример выноса точки Р в натуру способом прямой угловой засечки показан на рисунке 3. От стороны разбивочной сети строительной площадки на пункте А откладывают угол и направление визирной оси фиксируют на местности точками и . На пункте В откладывают от этой же стороны угол и фиксируют направление точками и .

Рисунок 3. Способ угловой засечки для выноса точек.
Между точками и , и натягивают проволоки и в точке их пересечения находят положение выносимой точки Р. Угол засечки должен быть от 30 до 150. Углы и вычисляют с использованием формул обратной геодезической задачи
Точность построения проектной точки С в способе прямой угловой засечки можно определить по формуле

где — точность построения углов теодолитом,
γ – угол засечки
d1 и d2 – расстояния от пунктов опорной сети до проектной точки
Способ линейных засечек
Способ линейной засечки может быть использован, если расстояние от выносимой точки до пунктов разбивочной сети меньше длины мерного прибора. Положение на местности искомой точки Р получают на пересечении двух дуг, радиусы которых равны проектным расстояниям и до пунктов А и В разбивочной сети (рис. 4).

Рисунок 4. Построение точки способом линейной засечки
Точность построения точки Р способом линейной засечки может быть предвычислена по формуле
, (5.1)
где – угол засечки; и – средние квадратические погрешности отложения расстояний.
Способ створной и створно-линейной засечек
Способ створной засечки очень часто применяют для выноса в натуру разбивочных осей зданий и сооружений, монтажных осей конструкций, технологического оборудования. Положение проектной точки С в способе створной засечки определятся пересечением двух створов, задаваемых между исходными точками (рисунок 5). Наилучшая засечка получается, когда створы пересекаются под прямым углом.

Рисунок 5. Способ створной засечки
Створы желательно строить двумя теодолитами. В створном способе важное значение имеет центрировка теодолитов, особенно в направлениях, перпендикулярных к заданному створу. Основными погрешностями при построении створов являются погрешности положения исходных точек, погрешности центрирования теодолита и визирных целей, погрешность визирования
Способ бокового нивелирования
Способ бокового нивелирования широко применяют для выноса осей при детальной разбивке и для установки строительных конструкций в проектное положение.
Сущность способа состоит в том, что по линии, параллельной основной оси АВ (рисунок 6), оптическим визированием, например теодолитом, задается створ А ‘В’. Точки А’ и В’ находят путем отложения некоторого расстояния l от точек А и В перпендикулярно линии АВ. Расстояние l выбирают в пределах 1 — 2 м, исходя из удобства производства разбивочных работ. Положение оси конструкции определяют при помощи горизонтально устанавливаемой нивелирной рейки. При отсчете по рейке l, равном расстоянию параллельного створа А’В’ от оси АВ, пятка рейки определяет положение этой оси в данном месте.

Рисунок 6. Способ бокового нивелирования.
Основными ошибками бокового нивелирования являются:
ошибка разбивки параллельного створа mств;
ошибка центрирования оптического прибора и визирной цели при задании параллельного створа mц;
ошибка установки рейки my,
ошибка отсчета по рейке m20.
Общая ошибка способа может быть подсчитана по формуле:
m2 = m2ств + m2ц + m2y + m20.

3. Разбивка земляного полотна дороги и геодезический контроль при его сооружении.
Геодезические работы при строительстве начинают с восстановления трассы. Затем осуществляют контрольные измерения углов поворота трассы, простановку пикетов, определяют превышения. В этот же период на местность переносят оси искусств, сооружений, элементы путевого развития, различных проектные отметки, уклоны.
Для выполнения земляных работ кроме восстановления пикетажа и де- тальной разбивки кривых производят детальную разбивку земляного полотна или, как говорят, разбивку строительных поперечников. Эта разбивка состоит в обозначении на местности в плане и по высоте всех характерных точек поперечного профиля земляного полотна: оси, бровок, подошвы насыпей, кюветов и т. д. На прямолинейных участках трассы поперечники разбивают через 20 – 40 м и на всех переломах продольного профиля. Для этого при помощи теодолита и рулетки разбивают плюсовые точки между пикетами, например +20, +40, +60, +80 м. Сами же поперечники разбивают вправо и влево от этих точек, перпендикулярно к оси трассы.
На закруглениях трассы поперечник разбивают через 10–20 м в завис мости от радиуса кривой. На этих участках поперечники должны располагаться по направлению к центру кривой, то есть перпендикулярно касательной к кривой в точке разбивки поперечника. При разбивке поперечников на кривой их располагают через равные отрезки. Для задания направления поперечника в осевой точке кривой измеряют угол между хордами, соединяющими эту точку с двумя соседними. Затем делят угол пополам и строят на местности его биссектрису. Направление биссектрисы и будет совпадать с направлением радиуса кривой, вдоль которого от осевой точки и разбивают поперечник. На закруглениях трассы поперечник разбивают через 10–20 м в зависи- мости от радиуса кривой. На этих участках поперечники должны распола- гаться по направлению к центру кривой, то есть перпендикулярно касатель- ной к кривой в точке разбивки поперечника. При разбивке поперечников на кривой их располагают через равные отрезки. Для задания направления по- перечника в осевой точке кривой измеряют угол между хордами, соединяющими эту точку с двумя соседними. Затем делят угол пополам и строят на местности его биссектрису. Направление биссектрисы и будет совпадать с направлением радиуса кривой, вдоль которого от осевой точки и разбивают поперечник.
Выполняют детальную разбивку круговых и переходных кривых. Все точки земляного полотна на каждом пикете закрепляют парными выносными знаками, устанавливаемыми по теодолиту перпендикулярно трассе на расстоянии 30—50 м. Они образуют параллельную продольную ось, необходимую для восстановления оси земляного полотна, границ откосов и разбивки водоотводов; отметки этих знаков служат временными реперами. По земляному полотну производят исполнит, съёмку: с помощью инструмента восстанавливают продольную ось, на пикетах и переломах продольного профиля проверяют проектные размеры, крутизну откосов и отметки точек. При строительстве используют также лазерные визиры, нивелиры и теодолиты, которые позволяют устанавливать в проектное положение или вести выверку одновременно большого числа точек трассы.
При детальной разбивке верхнего строения пути используют теодолит. Для определения проектного положения рельсов по высоте с учётом возвышения наружных рельсов над внутренними на криволинейных участках применяют нивелир. При исполнительной съёмке железнодорожных путей определяют координаты и закрепляют центры стрелочных переводов, вершин углов поворота, элементы кривых и осуществляют нивелировку пути по поперечникам через 50 м.
Разбивку оснований железнодорожных зданий и сооружений, их основных осей и характерных точек производят способом прямоугольных и полярных координат, линейных, угловых и створных засечек. Проектные отметки выносят с помощью нивелира. При установке колонн, опор контактной сети и линий связи вертикальность проверяют теодолитом.
Геодезические работы при реконструкции железной дороги и сооружении вторых путей ведут с учетом особенностей существующего пути. При использовании крупномасштабных аэрофотоснимков местности на них определяют углы поворота хорд прибором для съёмки кривых ПСКА, обеспечивающим достаточную точность измерений. Одновременно с этим составляют план пути и участков местности с постройками и зданиями путевого хозяйства. Координаты точек, размер междупутий, габариты приближения строений и т. п. определяют фотограмметрическими методоми.
При наземной съёмке кривых используют рулетку или теодолит и нивелирную рейку со спец. башмаком (способ И. В. Гоникберга), а также электронный тахеометр, которым выполняют съёмку кривой в произвольной системе координат с последующим расчётом на ЭВМ.
Геодезические работы осуществляют и при строительстве мостов и др. искусственных сооружений. Длину мостового перехода определяют светодальномером. При разбивке мостов по высоте устанавливают реперы: для мостов дл. 50—300 м на каждом берегу не менее одного, для мостов дл. более 300 м — не менее двух. Для «передачи» высот через реки применяют геометрия., тригонометрия, или гидростатическое нивелирование. Разбивку центра фундамента опоры моста выполняют засечкой не менее нем из трёх исходных пунктов. Разбивку рамных каркасов свай-оболочек или кессонов на плаву производят тремя теодолитами, установл. на опорных пунктах для наблюдения за положением центра фундамента, и четвертым, ориентированным по оси моста, для слежения за его разворотом. Эффективно применение системы светодальномер — лазер.

6. Нивелирование поверхности и вертикальная планировка площадки
6.1. Укажите цель вертикальной планировки территории строительства.
Вертикальная планировка – это инженерное мероприятие по искусственному изменению, преобразованию и улучшению существующего рельефа местности срезкой или подсыпкой грунта для использования его. Основная цель вертикальной планировки заключается в создании спланированных поверхностей, удовлетворяющих требованиям застройки и инженерного благоустройства территории. Вертикальная планировка территории призвана создать благоприятные условия для размещения зданий и сооружений, прокладки улиц, проездов, подземных инженерных коммуникаций.
К основным задачам вертикальной планировки относятся:
— организация стока поверхностных вод (дождевых, ливневых и талых) с городских территорий;
— обеспечение допустимых уклонов улиц, площадей и перекрѐстков для безопасного и удобного движения всех видов городского транспорта и пешеходов;
— создание благоприятных условий для размещения зданий и прокладки подземных инженерных сетей;
организация рельефа при наличии неблагоприятных физико- геологических процессов (затопление территории, подтопление еѐ грунтовыми водами, оврагообразование и т. д.);
придание рельефу наибольшей архитектурной выразительности; создание в необходимых случаях искусственного рельефа;
решение задач при сооружении крупных и уникальных плоскостных сооружений.
Работы по проектированию вертикальной планировки территории проводятся на всех стадиях разработки горизонтальной планировки: проектов генеральных планов, проектов детальной планировки и проектов застройки. Этапы разработки вертикальной планировки заключаются в оценке рельефа, составлении схемы вертикальной планировки в зависимости от площади и сложности рельефа в масштабах 1 : 10 000 – 1 : 2 000 и рабочих чертежей в масштабах 1 : 1 000 – 1 : 500, на основании которых на местности производят геодезические разбивочные работы для преобразования рельефа.
Для разработки проектов вертикальной планировки необходимо располагать исходными материалами. Это – здания, планировочные решения, материалы предшествующей стадии проектирования и материалы изысканий, в которые входят геодезические, гидрологические, гидрогеологические исследования, данные о расположении в плане и в высотном отношении и типах подземных инженерных сооружений, зелѐных насаждений, наземных сооружений, составе и размерах транспортного и пешеходного движения и пр. Отметки планируемой поверхности назначают таким образом, чтобы максимально сохранить существующий рельеф, зелѐные насаждения и почвенный покров.
Вертикальная планировка осуществляется с учетом осушения заболоченных и избыточно увлажненных территорий, орошения недостаточно увлажненных территорий, понижения уровня грунтовых вод, борьбы с селевыми потоками. К вертикальной планировке относятся обвалование и досыпки территории, применяемые для защиты города от затоплений, засыпка оврагов, террасирование склонов, выполняемое для предотвращения оползней.
Основными документами проекта вертикальной планировки являются план организации рельефа и картограмма земляных работ, которые составляются на основе топографического плана, рабочих чертежей поперечных профилей улиц и проездов.
Часть 2. Решение задач

часть – ответы на вопросы (вопросы распределяются преподавателем)