1. Для чего и какими методами создают разбивочную основу для строительства?
На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая для планового и высотного обоснования при выносе проекта подлежащих возведению зданий и сооружений на местность, а также (в последующем) геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения. Строительную сетку обычно проектируют на строительном генеральном плане, реже – на топографическом плане строительной площадки. При проектировании сетки на стройгенплане (топографическом плане), выбирают способ разбивки сетки и закрепления пунктов сетки на местности.При осевом способе (иногда его называют способом точного построения элементов) сетку сразу строят на местности с расчетной точностью путем точного отложения проектных элементов. Найденные точки тут же закрепляют постоянными знаками. Выполнив затем между центрами этих знаков точные угловые и линейные измерения, определяют их фактические координаты. Вследствие накопления ошибок они могут оказаться не кратными длинам сторон сетки. С целью корректирования к головке знака приваривают стальную пластинку 10х10 или 15х15 см. Однако и в этом случае, при больших размерах площадки, даже сдвинув центр к краю пластинки, можно не добиться получения проектных координат, что сведет на нет все достоинства строительной сетки. Поэтому применение осевого способа ограничено. В то же время он обладает тем достоинством, что все пункты сетки сразу же закрепляются постоянными знаками. Рассмотрим технику применения этого способа. При разбивке строительной сетки этим способом стремятся вынести два взаимно перпендикулярных начальных направления АВ и АС, пересекающихся примерно в середине площадки (рис.1).
Рисунок 1 - Разбивка строительной сетки осевым способом
Поскольку точки А, В и С выносят на основании графических данных, угол ВАС может значительно отличаться от прямого. Его измеряют 2 - 3 приемами теодолитом типа Т2 и определяют отклонение от прямого:
Db = 90° - b,
где b - измеренное значение угла.
После этого вычисляют поправки в положение точек В и С:
; 
,
причем расстояния SAB и SAC достаточно знать с точностью до метра. Сместив точки В и С на вычисленные поправки, получают две взаимно перпендикулярные оси АВ и АС (отсюда и название способа). Вдоль этих осей откладывают в створе по теодолиту отрезки, равные принятым длинам сторон сетки. Измерения выполняют точными приборами с учетом всех поправок (метеоусловия, компарирование, наклон). Для этой цели можно использовать компарированные ленты с измерением по кольям или точные оптически дальномеры. Весьма эффективны электронные тахеометры, снабженные микропроцессорами, позволяющие быстро вычислять горизонтальные проложения с учетом всех поправок. Закончив разбивку по осям в точках D, Е, F и G, строят на них прямые углы и продолжают разбивку по периметру сетки. Вследствие накопления ошибок на стыках линий периметра в точках М, N, О и Р будут образовываться невязки. Их величины характеризуют точность работ. Для ослабления ошибок разбивки перемещают несколько точек, ближайших к угловым. После этого временные знаки по всеми периметру заменяют постоянными. Затем, по створам между соответствующими точками периметра и осей разбивают и закрепляют все внутренние точки в полигонах АDPЕ, АЕNF, АFМG и AGOD. Для определения окончательных координат выполняют точные измерения, для чего прокладывают полигонометрические ходы, либо используют другие методы. Применение осевого способа имеет смысл на небольших площадках или там, где точность разбивочных работ невелика и отступлением координат пунктов от проектных значений в пределах 3 - 5 см можно пренебрегать. Для проектирования и выполнения разбивочных работ удобнее иметь такую сетку, координаты пунктов которой практически не отличаются от проектных, чего можно достичь при построении ее способом редуцирования.
Поскольку способ редуцирования получил наиболее широкое распространение при разбивке строительных сеток вообще, а на больших промышленных площадках исключительно он и используется, дальнейшее рассмотрение строительных сеток в основном на него и ориентировано, хотя основные схемы построения и математической обработки сетей могут быть использованы и при применении осевого способа.
При способе редуцирования сетку вначале выносят в натуру с точностью теодолитного хода и закрепляют временными знаками: деревянными столбами с гвоздем в торце, обозначающим центр; металлическими штырями или трубками на бетоне с накерненными центрами. Затем производят точные измерения, по результатам которых определяют фактическое положение временных пунктов. Из решения обратных задач между проектными и фактическими координатами пункта определяют данные для его смещения (редуцирования) в проектное положение. Найденную точку закрепляют постоянным знаком.
Рассмотрим технику редуцирования. Пусть пункту строительной сетки A12B6 соответствует временный пункт 27, для которого определены координаты х= 1199,032 и у=601,114 (рис. 2).
Рисунок 2 – Техника редуцирования
Дирекционный угол на смежный временный пункт 26- 270° 43'18". Из решения обратной задачи находим дирекционный угол редукции и ее линейный элемент:
ў19І
м,
а затем угловой элемент редукции:
b=310 59'19"-270° 43'18" = 40° 16' 01".
Установив теодолит в точке 27, ориентируют его по линии 27-26 и откладывают от нее угол b. По полученному направлению от точки 27 откладывают линейный элемент редукции S и закрепляют найденную точку колышком. Для контроля, установив на горизонтальном круге отсчет, равный дирекционному углу a27-26, открепляют лимб и визируют на точку 26. Закрепив лимб и открепив алидаду, устанавливают на горизонтальном круге отсчет, равный дирекционному углу редукции aР. Перекрестие сетки нитей должно проектироваться на торец закрепленного колышка. Для контроля S по рулетке отсчитывают несколько раз, смещая ее между отсчетами. Окончательное положение отредуцированной точки закрепляют на торце колышка гвоздиком. При отложении линейного элемента редукции, в случае необходимости, вводят поправку за наклон со знаком плюс по формуле:
,
где h - превышение между временным и постоянным знаком.
Если временный знак сдвинут незначительно или редуцирование выполняется непосредственно на головке знака, то, зафиксировав на горизонтальном круге теодолита направление с временного знака на постоянный, натягивают от центра временного знака в коллимационной плоскости теодолита струну или леску, фиксирующую это направление на местности, и вдоль нее откладывают линейный элемент редукции.
Редуцирование - сравнительно простая операция, но чрезвычайно ответственная, так как ошибки приводят к неправильной установке постоянных знаков. Поэтому, лишь отредуцировав несколько знаков и проконтролировав их расположение в створе (или под прямыми углами), переходят к установке постоянных знаков. Для этого поступают следующим образом.
Рисунок 3 – Схема установки постоянных знаков
Колышками 1 - 2 и 3 - 4 с гвоздиками в центрах торцов закрепляют два взаимно перпендикулярных створа, пересекающихся над точкой А12В6 (рис. 3). После этого роют шурф или бурят скважину для постоянного знака. Установив его, натягивают между гвоздиками в торцах кольев струну или леску. Под пересечением створов 1 - 2 и 3 - 4 устанавливают центр постоянного знака. После бетонирования или трамбовки земли знаку дают несколько дней устояться (в случае бетонирования до полного схватывания бетона). Затем повторяют редуцирование и кернят центр пункта. Способ редуцирования является основным при построении больших строительных сеток. Но он имеет существенный недостаток - до установки постоянных знаков возникает опасность повреждения временных, а постоянные знаки можно устанавливать только после того, как выполнены точные измерения, уравнены их результаты и вычислены элементы редукции. Поэтому работу нужно организовывать так, чтобы свести к минимуму разрыв во времени между установкой временных и постоянных знаков. Этого можно достигнуть, лишь быстро выполнив точные измерения и уравняв их результаты.
2. С какой целью выполняют геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений?
Геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений выполняют для составления технического заключения о состоянии и прогнозе развития выявленных смещений, выработки рекомендации по проведению соответствующих мероприятий, предупреждающих негативные последствия критических нарушений.
3. Как выполняют геодезический контроль разбивки дна котлована?
Геодезическая разбивка при устройстве котлованов и траншей до начала производства работ на строительной площадке производится построением в натуре основных осей зданий или сооружения и закреплением реперов вне зоны земляных работ. При устройстве котлованов производится проверка геодезических данных по рабочим чертежам проекта, разбивка и закрепление в натуре контуров котлована, нивелирование дневной поверхности в пределах контура котлована, передача разбивочных осей и отметок на дно котлована, периодические исполнительные съемки для подсчета объемов земляных масс, окончательная плановая и высотная исполнительные съемки открытого котлована. По мере углубления котлована проверяется глубина его визирками от нулевого горизонта. Если выемка грунта производится экскаватором, то геодезический контроль осуществляется нивелиром, обеспечивая недобор грунта на 10-12 см. Остающийся слой выбирается планировочными машинами с применением прибора управления лучом (ПУЛ). Разбивка контура котлована основания фундамента после выемки грунта до проектной высоты повторяется на дне котлована. После зачистки откосов и дна котлована производится исполнительная съемка как в плане, так и по высоте. При этом плановая съемка контуров котлована должна производится путем промеров с помощью стальной рулетки от разбивочных осей здания, которые закрепляются стальной проволокой, натянутой между конечными осевыми знаками. Рабочие высоты выемки котлована, контрольные замеры вытянутого грунта, зачистка основания фундамента под проектную высоту производятся техническим нивелированием. При вынесении точек в глубокий котлован на дне котлована закладывают геодезические знаки, которые передают отметку с рабочего репера, находящегося на поверхности земли. На бровке устраивают приспособление в виде наклонного бруса или кронштейна, к которому прикрепляют стальную рулетку. Нулевой конец рулетки с подвешенным 10-кг грузом погружают в сосуд, наполненный жидкостью (водой-летом, керосином или соляровым маслом – зимой). Отметку передают с помощью двух нивелиров, один из которых устанавливают на бровке, а другой – на дне котлована.