Разработка методики создания разбивочной основы на монтажном горизонте высотных зданий

Власенко, Егор Павлович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка методики создания разбивочной основы на монтажном горизонте высотных зданий
ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики создания разбивочной основы на монтажном горизонте высотных зданий"

На правах рукописи

ВЛАСЕНКО ЕГОР ПАВЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ НА МОНТАЖНОМ ГОРИЗОНТЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Специальность: 25.00.32 -геодезия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003469801

Работа выполнена на кафедре прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Клюшин Евгений Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Маркузе Юрий Исидорович

кандидат технических наук, доцент Кернарская Ирина Борисовна

Ведущая организация: Государственный специализированный проектный

институт (ГСПИ)

Защита диссертации состоится « 7/ » иСррИ^- 2009 г. в а час. на заседании диссертационного совета Д 212.143.03 при Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 105064, Москва, К-64, Гороховский пер., 4, МИИГАиК, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК.

Автореферат разослан« » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ШлцлЛ-^ Климков Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Национальный проект «Доступное и комфортное жилье - гражданам России», выдвинутый Президентом Российской Федерации В.В. Путиным, придал мощный импульс развитию всех направлений строительной отрасли России.

Современная Москва - один из наиболее мощно и динамично развивающихся мегаполисов мира. В нашей столице активно осуществляются многие, в том числе - уникальные градостроительные проекты, последовательно реализуются масштабные социальные программы. В строительном комплексе города всё шире внедряются новые технологии и материалы.

Применительно к Москве мировой опыт позволяет считать целесообразным освоение концентрации застройки па немногочисленных участках средин-но-окраинной зоны столицы. При этом такие комплексы должны получить существенное социальное и композиционное значение. Одновременно отнесение высотных комплексов на периферию исключает опасность нарушения панорамы исторического центра города.

В конце апреля 2006 г. Градостроительный совет Москвы принял радикальную концепцию создания нового административно-жилого района столицы. Он будет простираться на 1000 га от Красной Пресни вверх но течению реки, включив Московский международный деловой центр (ММДЦ). На узловых точках территории будут размещены акцентные высотные объекты, включая 600-метровую башню архитектора. Н. Фостера в излучине реки Москвы.

Возобновление высотного строительства в России происходит после 30-летиего перерыва в возведении высотных, преимущественно административных, сооружений. В настоящее время высотными (свыше 30 этажей) возводят только отдельные жилые коммерческие дома с квартирами бизнес-класса с присущей им узостью функциональных и конструктивных проблем.

Программой развития Москвы на ближайшие 15 лет, разработанной ГУП «НИиПИ Генерального плана города Москвы», предусмотрено развитие высотного строительства, приуроченного преимущественно к срединно-периферий-

ным и периферийным зонам столицы, возникшим за последние 40 лет массовой жилой застройки по типовым проектам. Организацию строительства будет осуществлять ОАО «Новое кольцо Москвы» (НКМ). Объем строительства до 2015 г. должен составить от 60 (первая очередь) до 200 объектов к 2020 г., общей площадью ориентировочно 400 тыс. м2.

Возвращение к решению задач возведения специализированных и многофункциональных высотных зданий происходит практически с чистого листа. Положение осложняется отсутствием новых отечественных нормативных документов на проектирование и возведение высотных объектов - Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» практически отменил действие всех ранее функционировавших ГОСТов и СНиПов. Высотные жилые и общественные здания (комплекс «Алые паруса», «Триумф-палас», жилые «высотки» района Жулебино и др.) возведены при реальном отсутствии норм проектирования объектов такой этажности.

Поскольку высотные сооружения относятся к строительным объектам повышенного риска и инженерной сложности, для выработки и регламентации критериев их безопасности в течение последних двух лет проведена работа по созданию «Временных норм и правил проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москва» - МГСН 4.19-2005.

Внедрение новых методов и средств геодезических измерений должно сопровождаться и новой методикой обработки результатов измерений. Только комплексное решение задачи позволит добиться максимальной эффективности и будет отвечать современным требованиям.

Цель работы:

Основной целью диссертационной работы является разработка методики производства геодезических работ при строительстве высотных зданий в объеме и с точностью, которая обеспечивала бы при их размещении и возведении соответствие геометрических параметров проектной документации, требованиям строительных норм, правил и государственных стандартов.

Научная новизна работы:

1. Выполнен детальный анализ современного высотного строительства за рубежом и тенденций, которые намечены в области высотного строительства в г. Москве.

2. Выполнен расчет средних квадратических ошибок проектирования и средних квдратических ошибок передачи отметки на монтажные горизонты по отношению к исходному для зданий высотой от 3 до 240 м. Полученные результаты позволяют определить требования к точности и условия обеспечения точности геодезических измерений.

3. Разработан алгоритм однозначного решения обратной угловой засечки, который позволяет избежать неоднозначности решения и установки инструмента вблизи «опасного круга».

4. Сделан вывод формул для вычисления средних квадратических ошибок координат пунктов, определяемых методом обратной угловой засечки, и выполнены исследования точности метода.

5. Разработана методика создания плановой разбивочиой сети на монтажном горизонте с использованием прямых и обратных угловых засечек. Такая методика оказывается достаточно простой и обеспечивает точность, необходимую для выполнения разбивочных работ.

Практическая значимость выполненных разработок заключается в обеспечении повышения точности и эффективности геодезического обеспечения строительства высотных объектов.

Апробация работы: положения и тезисы исследований обсуждались на Международной научно-технической конференции, посвященной 225-летшо МИИГАиК в 2004 г. и на конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК в 2006-2008 гг. Основные положения диссертации подтверждены методами математических исследований.

Публикации: по теме диссертации опубликованы 7 статей их них в журналах, рекомендованных ВАК-3.

Структура и объем диссертации: диссертационная работа состоит из введения, трех разделов с подразделами, заключения и списка литературы. Общий объем работы - 120 стр. Диссертация содержит семь таблиц и 30 рисунков. Спи-

сок литературы составляет 72 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Обоснована актуальность темы, сформулированы цели и основные направления исследований.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ ВЫСОТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

На основании изучения литературных источников выполнен анализ современного высотного строительства за рубежом, которое сформировалось в США на рубеже Х1Х-ХХ веков, и тенденциях, которые намечены в области высотного строительства в г. Москве.

Высотные здания классифицируют по следующим основным признакам -функции, высоте, конструктивным решениям, материалам и технологии возведения. В 1960-1980 гг. получил распространение многофункциональный тип высотного здания. Поскольку высотные здания относятся к числу наиболее сложных объектов строительства, ряд основных решений по их проектированию принимаются согласованно международными общественными организациями инженеров и архитекторов - 1АВСЕ - А8СЕ и С1В. На симпозиуме С1В в 1976 г. была принята общая классификация зданий по их высоте в метрах. Сооружения высотой до 30 м были отнесены к зданиям повышенной этажности, до 50, 75 и 100 м - соответственно к I, II и III категориям многоэтажных зданий, свыше 100 м — к высотным. Для классификации небоскребов был принят критерий высоты. Классификация, принятая С1В, не является обязательной. В частности, в Москве, где практика многоэтажного строительства и нормы проектирования были ориентированы на высоту зданий не более 75 м, складывается тенденция отнесения к высотным зданиям сооружения выше 75 м.

7 апреля 1998 г. вышло распоряжение мэра Москвы Ю.М. Лужкова за № 334-РМ «О комплексной городской инвестиционной программе строительства многофункциональных высотных зданий «Новое кольцо Москвы», согласно которому был разработан план застройки удаленных от центра города участков. В соответствии с этой программой планируется построить до 2015 г. 60 высотных

многофункциональных комплексов в стратегически важных с градостроительной точки зрения местах с развитой инфрасфуктурой общим числом более 200 небоскребов с высотой 30 этажей и выше.

Масштабы и актуальность программы «Новое кольцо Москвы» также обнажили серьезные пробелы в существующей нормативной базе. Отсутствие норм и правил проектирования, строительства и эксплуатации высотных зданий в значительной степени затрудняет процессы разработки исходно-разрешителыюй документации, проектирования, прохождения экспертизы и осуществления архитектурно-строительного надзора. На сегодняшний день действуют «Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м». Подготовлены к изданию московские городские строительные нормы МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы», которые будут распространяться на отдельно стоящие или расположенные внутри многофункциональных комплексов здания высотой от 75 до 400 м.

Из проведенного анализа, выполненного в данной главе, можно утверждать, что высотное строительство в Москве выходит на качественно новый уровень развития, соответствующий современным мировым тенденциям, и требует дальнейшего развития геодезического обеспечении строительства.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Конструкции высотных зданий непрерывно совершенствуются и становятся все более разнообразными. Не менее специфичны и отдельные конструкции и элементы высотных зданий, на решении которых от фундамента до крыши сказываются требования комплексной безопасности. Разнообразие строительных конструкций, безусловно, диктует разработку современных подходов к геодезическому обеспечению строительства высотных сооружений.

Геодезические работы при строительстве высотных зданий должны выполняться в объеме и с точностью, которая обеспечивала бы при их размещении и возведении соответствие геометрических параметров проектной документа-

ции, требованиям строительных норм, правил и государственных стандартов.

Учитывая уникальность и сложность строительства высотных зданий для построения внешней и внутренней разбивочной основы, производства детальных разбивочных работ необходимо использовать координатный метод. Для этого весь объем характерных точек строительной площадки должны иметь координаты в единой системе координат данного строительства. Для реализации координатного метода разбивочных работ необходимо применять современные приборы: лазерные дальномеры, электронные теодолиты, тахеометры, цифровые нивелиры, спутниковые приемники.

Точность построения разбивочной основы строительной площадки следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве». В отдельных случаях точность построения разбивочной основы может быть получена расчетным путем с соответствующим обоснованием в проекте производства геодезических работ.

Разбивочные работы для монтажа строительных конструкций и технологического оборудования необходимо выполнять с точностью, обеспечивающей соблюдение допусков, предусмотренных соответствующими нормами и правилами СНиП 3.01.03-84, СНиП 3.03.01-87, государственными стандартами ГОСТ 21779-82, ГОСТ 21780-83, а также проектной документацией.

При возведении надземной части многофункционального высотного здания возникает необходимость переноса точек внутренней разбивочной сети на монтажные горизонты. Перенос точек целесообразно производить с помощью приборов вертикального проектирования шаговым методом через 5 этажей. Точность вертикального проектирования зависит от ошибок зенит-прибора и принятого способа проектирования.

Общая ошибка шагового способа проектирования о1ф определяется из вы-I 2

ражения стпр=Л—-—+(сц+СТф)'«, где овиз - ошибка визирования; ац - ошибка центрирования прибора; аф - ошибка фиксации переносимой точки на палетке; а/, - ошибка прибора типа Р7Х; п - число поярусных перестановок прибора.

Ошибка визирования может быть подсчитана по формуле стИ13=——-//,

Г -р

где Г* - увеличение визирной трубы. В работе выполнен расчет средних квадра-тнческих ошибок проектирования для разных высот, при этом приняты следующие значения: ГЛ =30, оц=о,], = 0,5 мм, высота одного этажа - 3 м (табл. 1).

Таблица 1

Высота передачи II, м Ошибка визирования о„|П> мм Ошибка прибора а//, мм Ошибка проектирования Сир, мм

3 (1 этаж) 0,01 0,33 0,78

15 (5 этаж) 0,05 0,45 0,84

30 (10 этаж) 0,10 0,60 1,09

45 (15 этаж) 0,15 0,75 1,30

60 (20 этаж) 0,20 0,90 1,49

75 (25 этаж) 0,25 1,05 1,65

90 (30 этаж) 0,30 1,20 1,80

105 (35 этаж) 0,35 1,35 1,94

120 (40 этаж) 0,40 1,50 2,07

135 (45 этаж) 0,45 1,65 2,20

150 (50 этаж) 0,50 1,80 2,31

165 (55 этаж) 0,55 1,95 2,42

180 (60 этаж) 0,60 2,10 2,53

240 (80 этаж) 0,80 2,70 2,91

Отметки на монтажный горизонт могут передаваться двумя путями: методом геометрического нивелирования, а также путем фиксации отметки на строительных конструкциях исходного горизонта и вертикального линейного промера по строительным конструкциям до репера или откраски на монтажном горизонте. Ввиду значительной высоты здания отметку целесообразно передавать шаговым методом через 30 м (10 этажей) высоты здания. Результаты расчета ошибок передачи отметки на монтажные горизонты но отношению к исходному представлены в табл. 2.

Полученные результаты подтверждают рекомендации по выбору соответствующих приборов и позволяют определить требования к точности и условия обеспечения точности геодезических измерений (табл. 3).

Таблица 2

Высота передачи Я, м Средняя квадратическая ошибка передачи тн, мм Высота передачи Средняя квадратическая ошибка передачи тн, мм

3 (1 этаж) 1,75 30 (10 этаж) 4,00

6 (2 этаж) 2,00 60 (20 этаж) 5,65

9 (3 этаж) 2,25 90 (30 этаж) 6,93

12 (4 этаж) 2,50 120 (40 этаж) 8,00

15 (5 этаж) 2,75 150 (50 этаж) 8,94

18 (6 этаж) 3,00 180 (60 этаж) 9,80

21 (7 этаж) 3,25 210 (70 этаж) 10,58

24 (8 этаж) 3,50 240 (80 этаж) 11,30

27 (9 этаж) 3,75

Таблица 3

Требования к точности геодезических измерений

Вид работ Средняя квадратическая ошибка

Измерение углов 3"

Измерение линий 2,0 мм

Определение взаимного положения смежных пунктов внешней разбивочной сети 2,5 мм

Определение положения точки из измерений способами прямой или обратной линейно-угловой засечек 3,0 мм

Вынос осевых рисок способом полярной засечки 2,0 мм

Перенос точек по вертикали шаговым методом на высоту Н 15 м 90 м 150 и 240 м

0,84 мм 1,8 мм 2,3 мм 3,0 мм

Передача отметки шаговым методом на высоту Н 15 м 30 м 90 м 150 м 240 м

2,75 мм 4,0 мм 7,0 мм 9,0 11,3 мм

Определение превышения на станции 2,5 мм

Важным этапом при возведении высотных зданий является производство исполнительных съемок конструктивных элементов. В процессе возведения здания необходимо производить геодезический контроль точности его геометрических параметров, который является составной частью производственного контроля качества строительства. Точность контрольных измерений должна составлять 0,2 величины отклонений, допускаемых нормативными или проектными документами.

В данной главе уделено особое внимание организации мониторинга высотных зданий и сооружений, основанного па использовании технологии GPS-измерений. Этот метод предполагает дискретное разбиение файлов непрерывных спутниковых наблюдений, полученных GPS-приемпиками, с определённым интервалом. В результате получаются пространственные координаты реперов, расположенных на крыше здания, на каждую тридцатиминутную эпоху в пределах интервала непрерывных измерений. В качестве примера таких наблюдений в работе приведены результаты, полученные компанией «Навгеоком», с использованием измерительно-вычислительного комплекса Trimble. Исследования позволяют заключить, что измерительно-вычислительный комплекс может стать эффективным и недорогим средством проведения геодезических работ при мониторинге высотных зданий и сооружений. Высокоточные наблюдения за деформациями зданий и сооружений целесообразно дополнить специальными средствами измерений, в разработках которых автор диссертации принимал непосредственное участие [1-8].

Анализ методов геодезического обеспечения, выполненный в данной главе, определяет необходимость разработки новых унифицированных методов производства геодезических работ, основанных на использовании современных технических средств, которые обеспечивали бы необходимую точность при всем многообразии конструктивных систем и технологических схем, присущих высотному строительству.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВОЙ

РАЗБИВОЧНОЙ СЕТИ НА МОНТАЖНОМ ГОРИЗОНТЕ ПРИ

СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

Использование современных электронных тахеометров в инженерно-геодезических работах и особенно в строительстве в корне изменило технологию геодезических работ. Перспективность поиска удобных в работе алгоритмов решения стандартных геодезических задач в данной диссертационной работе продемонстрирована на примере обратной угловой засечки.

Одним из серьезных недостатков использования обратной угловой засеч-

ки является опасность установки прибора вблизи «опасного круга», когда определение координат определяемого пункта становится невозможным либо сопровождается резким снижением точности вычисляемых координат. В связи с

опубликованы в разных литературных источниках и хорошо известны. Эти алгоритмы решения обладают недостатками, которые не позволяют найти оба решения задачи и выбирать из них верное решение. Более того, в расчетных формулах встречаются тригонометрические функции и с(§а,, которые в условиях строительной площадки равны либо 0°, либо 90°, а при этих значениях дирекци-онных углов компьютер не сможет продолжить расчеты. Следовательно, необходим дополнительный алгоритм, чтобы избежать отказа компьютера.

Учитывая недостатки известных методов решения обратной угловой засечки, в диссертационной работе выполнена разработка оптимального решения обратной угловой засечки. На рис. 1 пункты А, В и С - опорные пункты с известными координатами, пункт Р - определяемый пункт, расстояния а, Ъ и с — расстояния между опорными пунктами. Углы [!| и |32 являются вписанными, и равны половине центральных углов в центре окружности О, так как они опираются на одни и те же дуги иАВ и иВС окружности с радиусом Я. Центр окружности О находится на пересечении перпендикуляров, восстановленных из

Рис. 1. «Опасный круг» при обратной угловой засечке

этим целесообразно определить признаки, по которым можно заранее предусмотреть и избежать опасной ситуации. «Опасным кругом» в геодезии принято называть окружность, проходящую через три опорных пункта с известными координатами. Если определяемый пункт расположен в любой точке этой окружности, то измерение двух углов (3, и Р2 (рис. 1) не имеет реального смысла, так как один из этих углов может быть заранее вычислен.

Стандартные решения этой задачи

; г, а " /1\

середины отрезков а и Ь, следовательно: К =-=-. (1)

гипр, 2ипр2

После преобразований формула (1) принимает вид: Л =-. (2)

2зшф

Анализ формулы вычисления радиуса «опасного круга» показывает: если ф->180°, Л-»со, то вероятность попадания в зону неустойчивого решения задачи резко снижается; если фи90°, а величина Я приблизительно равна значениям расстояний до опорных пунктов, то в этом случае необходимо быть предельно осмотрительными при выборе исходных пунктов. В том случае, если

П I. О аБШф

длина радиуса к определена по формуле (1), а угол р,»агсз1п-- или

^ агсБШ ; целесообразно либо отказаться от использования обратной с

угловой засечки, либо использовать иную комбинацию опорных пунктов, так как определяемый пункт находится вблизи опасного круга.

В геодезии принято измерять не просто углы, а углы либо «левые», либо «правые». Это обстоятельство полезно помнить при написании программы вычисления координат определяемого пункта, и использовать значения измеренных углов при выборе требуемого решения, так как обратная угловая засечка допускает появление двух возможных решений. Это обстоятельство демонстрируется на рис. 2.

Рис. 2. Выбор однозначного решения обратной угловой засечки

Если при измерении угла Р измерили левый угол АРВ, то из пункта Р' левым углом АР'В будет 360° - [3. В таком случае, вычислив дирекционный угол

стороны АВ аАВ = агсБШ ) дирекционный угол перпендикуляра к линии АВ

в середине этого отрезка М будет равен: ам_0 =а |й + 90", если левый угол Р, <90°; или ам_0, = аАВ -90°, если левый угол равен 360° -р,.

Таким образом, измеренный угол Р| позволяет вычислить радиус окружности, проходящей через опорные пункты А и В а определяемый пункт Р по формуле (1), и координаты центра окружности, например, 0\\

хо> = + созаЛ/^

По измеренному углу Р2 и стороне Ь можно аналогично определить координаты центра окружности Яг- Вычислив координаты центров окружностей 01 и 02 и радиусы окружностей можно записать уравнения окружностей в виде

[х-х0г)\{г-го)2 = к]

Образуем разность между уравнениями (3), получим

Г = —---Х°>~Х«Х, (4)

у -у у -У

1ог 1о, 1о2 'о1 где / = 1/2(л,г - £ - Х\ - + Х\ +УД).

Подставим значение 7(4) в первое уравнение (3), в результате преобразований будем иметь квадратное уравнение кхХг-2кгХ+кг =0, (5)

где к.=\ +

^-Хр) г0\х02-х0)

V — V ' 2 о1

1Ог 1Ох )

, , I2 21¥0

' ' (\-YoS (Ъ-Го)

В результате решения квадратного уравнения (5) получим два корня:

= ¿л_ (6)

Один из корней уравнения (6) определяет абсциссу пункта В и может служить контролем качества вычислений, а второй - абсциссу определяемого пункта Р. Ордината пункта Р вычисляется по формуле (4). Приведенный алгоритм решения обратной угловой засечки позволяет избежать неоднозначности решения и установки инструмента вблизи опасного круга.

При оценке точности определяемых координат методом обратной угловой засечки необходимо определить зависимость между малыми изменениями измеряемых углов и изменениями координат определяемого пункта. В этом случае измеряемые углы выразим через разности дирекционных углов (рис. 4).

Р, =аР_2-аР

п _ ^

р2 — СХ.^ з С-р-2}

где Р - название определяемого пункта.

Дифференцируя уравнения (7), получим: с1 Р, = с1ар_2 -с1аРА с/Р2 = ¿/аР_3 - й<хР._г

Далее определяются дифференциалы дирекционных углов и после преобразований, полагая, что углы измеряются одним прибором в одинаковых условиях

теР| ~,П1г ~т1> ПОЛУЧИМ формулы

для вычисления средних квадра-

Рис. 4. Схема обратной угловой засечки тических ошибок координат:

OTP S^(S3cosaF_ 2-S2cosaP_3) + S3(S2 cosaP_, - St cosaP_2)

•xP

[S|SinP2 sm(3, -S2 sin(Pj + P2)]2

m n

mv = Ур

S2 (S3 sin a p_2 - S2 sin a f_3 )2 + sj(s2 sin a - S, sin a P_2 )2

P у [^sinPj+53sinp1-52sin(p,+p2)]2

Представим формулы (8) и (9) в виде: тх = m^kx; тур = m^kv,

I _ 1 I^\ С^зcos a ~ cos a р-з )2 + S! (S2 cos a - cos a P_2 )2 гдехх-— " -

P V

(8) (9)

[5, sin p2 + S3 sin p, - S2 sin(p, + p2 )]2

_1 S?(S3

sin a

P-2

•52sinap_3)" +5,2(5'2sinaP_1 -5, sinaP_2)

У P V [5,1sinp2+5,3sinp1-52sin(pi+p2)]2

В работе рассчитаны величины коэффициентов кх и ку при расстояниях между опорными пунктами 5j_2 = S2_3 = 300 м и при различных значениях углов ф; ср = 180°; ф = 150°; ф = 120°; ср = 90°. В качестве примера приведем графики величин кх и ку для значения угла ф -180" (рис. 5,6).

Как видно из приведенных графиков, обратная угловая засечка обладает достаточно высокой точностью определения координат определяемого пункта. При этом точность координат определяемого пункта слабо зависит от величин углов засечки и тем выше, чем ближе определяемый пункт расположен к опорным пунктам. Ошибка резко возрастает при приближении определяемого пункта к опасному кругу.

о 100 200 300 400 500 600 У, м 0 100 200 300 400 500 600 К м Рис. 5. График коэффициента Л'л Рис. 6. График коэффициента К?

При строительстве зданий повышенной этажности возникают трудности создания плановой разбивочной сети на монтажном горизонте. В работе рассмотрена методика создания плановой разбивочной сети fea монтажном горизонте с использованием прямых и обратных угловых засечек. Как показывает анализ точности этого метода, такой прием оказывается достаточно простым и обеспечивает точность, необходимую для выполнения разбивочных работ.

Суть предлагаемого метода заключается в следующем. При строительстве здания на начальных этажах создание разбивочной основы на монтажном горизонте выполняются любым удобным у известным методом. Па последующих этажах, когда использование опорной сети вблизи строящегося здания становится затруднительным, целесообразно выбрать несколько удаленных хорошо опознаваемых целей и произвести на них угловые измерения. На рис. 7 такими пунктами являются пункты А, В и С, на которые произведены измерения углов fb и ßg с произвольно выбранного пункта Щ координаты которого надежно определены. Таких пунктов должно быть минимум два с целью передачи дирек-циешого угла па монтажный горизонт (на рис. 7 показан лишь один пункт Р). На последующих монтажных горизонтах, где предполагается создание плановой разбивочной сеч и, необходимо найти положение пункта Р п таким образом передать координаты на более высокий монтажный горизонт.

На монтажном горизонте, на котором создается плановая сеть, разбивается базис Ъ (пункйи D и Г), причем один из пунктов целесообразно расположить при-

Iх

Рис. 7. Схема выноса пункта на монтажный горизонт методом засечек

близительно над ранее известным пунктом Р. С пунктов О и Е выполняются угловые измерения на ранее выбранные опорные пункты А, В, и С (углы [5, - р6). Для определения координат пунктов А, В и С целесообразно воспользоваться вспомогательной системой координат. С этой целью пункту О назначают произвольные координаты, и назначают дирекционный угол линии ОЕ (а0). Следовательно, координаты пункта £> и дирекционный угол ао не имеют ошибок. В выбранной системе координат, используя результаты измерений, вычисляют координаты пунктов А, В, С и Е. Затем, используя метод обратной угловой засечки, по ранее измеренным углам |}7 и 08 вычисляют положение пункта Р, вычисляют элементы редукции относительно пункта О и выносят его положение на монтажный горизонт. Аналогично определяют положение и выносят на монтажный горизонт остальные пункты Р, (на рис. 7 они не показаны). В результате этих операций создается опорная сеть на монтажном горизонте.

Для выбора оптимального расположения опорных пунктов А, В, Си длины базиса Ь выполним оценку точности описанного метода. При оценке точности будем учитывать лишь ошибки угловых измерений. Формулы оценки точности, полученные после преобразований, имеют вид:

«A-, = + Kl- + С+Kl, + K]x + À'62, +■ к72, + K¡x)+K\»l ;

где К.

K1Y = -

"7)" = + K'y + K» + ^ + K» + K'r + K'r + )+ 5

£,£>2 cos(a/1( + a2) r Kor sin y, ( Д sin a^ - Д sin a^ j '

•S^cos^a^ -a3)-cos(a^ -ai)] K0y sin y, sin y2 ( Д sin ap¡ - Д sin ccpj '

К = -зу —

Д cos(a;ij| +a4)

Д cos^a^ +a4)

sin y2 ( Д sin a^ - Д sin a,» ) sin y, ( Д sin a,, - Д sin <xP¡¡ )

ьг

A'sr =

cos^a^-ccj^-cos^a^-a,) " cos(ai(.-а^-ссЦа^-a3) sin y, siny2(D, sina^ - Д sina^ j siny2siny3(ö2 sina,,. - Д sin a^ ) SaD2 cos^a,, +a6)

ZC^siny^Asina^. -.Djsina/.J

^б[С05(а/}. ~a5)~C0S(af„ ~аз)]

6t" £од.siny2siny3 (Asina,,. -D3sina/i)'

ДД

KM ( Д sin a^ - D2 sin аРл ) '

ки =-

АД

я.

ък,

К0у (Asina,,. -Asina,,)'

1 [(sin у2 - sin у, )[cos (aP¡¡ - a3 ) - eos (ot^ - a, )] sin y, этуДд sina/>(( - Д sina^

(smy3 -sinY2)[cos(a,,c. -a5)-cos(a?a -a3)]| sin y2 sin y3 ( Dj sin a,,. - Д sin ap¡¡ )

Koy =

D. cosa„ -Д cosa„ Д cosa„ -Д cosa,

Д sin a^ - Д sin aP Д sin ap - Д sin a^

В качестве примеров рассчитаны два варианта.

Первый вариант: ¿ = 50 м; Я, =£>,=111,8 м; ,£¡ = 141,4 м; 53 = £>3 = 141,4 м; 54 =111,8 м; =£>5 =103,1 м; ^ =103,1 м; у, =у2 = 18°26',1; у3 =28°04',3.

При расстояниях = £>,, = В3, = £>5 ошибка базиса Ь практически не влияет на точность выноса пункта Р и тх =1,74ш£ (мм); тг =0,76т£ (мм).

Второй вариант: Ь = 50 м; 5, = £>, = 206,2 м; Б2 = 223,6 м; = £>3 = 223,6 м; 54 = 204,2 м; 55 = Д5 = 201,6 м; 56 = 201,6 м; у, = у2 = 12°ЗГ,8; у3 = 1415',0; тХр =7Тор (мм); тУр =1,66т^ (мм).

Как показал анализ точности, данная методика передачи координат на монтажный горизонт обеспечивает высокую точность и обладает высокой оперативностью. В случае,если совместно с угловыми измерениями выполняются и линейные, появляются избыточные данные, которые обеспечат контроль в работе и приведут к дальнейшему повышению точности передачи координат на монтажный горизонт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, выполненные в диссертационной работе, основаны на анализе современного высотного строительства за рубежом, которое сформировалось в США на рубеже Х1Х-ХХ веков, и тенденциях, которые намечены в области высотного строительства в г. Москве. Анализ технологии возведения высотных зданий многофункционального назначения указывает на большое разнообразие конструктивных систем, что вызывает необходимость в процессе геодезического обеспечения на разных стадиях строительства использовать различные технологические схемы, методы и приборы.

Геодезические измерения необходимо выполнять с точностью, обеспечивающей соблюдение допусков, предусмотренных соответствующими нормами и правилами, а также проектной документацией. В случаях строительства по проектной документации, содержащей допуски на возведение конструкций здания, не предусмотренных стандартами, нормами и правилами, необходимую точ-

ность разбивочных работ следует определять специальными расчетами по условиям, заложенным в проектной документации. Все это вызвало необходимость разработки новых унифицированных методов производства геодезических работ, основанных на использовании современных технических средств, которые обеспечивали бы необходимую точность при всем многообразии конструктивных систем и технологических схем, присущих высотному строительству.

В состав геодезических работ на строительной площадке при строительстве высотных сооружений входят многочисленные процессы, которые должны обеспечивать необходимую точность при создании планово-высотной исходной, внешней и внутренней разбивочной основы, точность создания которой должна соответствовать требованиям СНнП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве». В отдельных случаях точность построения разбивочной основы может быть получена расчетным путем с соответствующим обоснованием в проекте производства геодезических работ.

Учитывая уникальность и сложность строительства высотных зданий, для построения внешней и внутренней разбивочной основы, производства детальных разбивочных работ в диссертационной работе рекомендуется использовать координатный метод, а для расчета разбивочных элементов при выносе конструкций в натуру рекомендуется применение метода полярных координат. На всех этапах технологии геодезического обеспечения строительства могут быть применены спутниковые приемники, за исключением определения местоположения строительных конструкций.

проведения геодезического мониторинга высотных зданий и сооружений, основанный на использовании технологии спутниковых измерений. Анализ исследований позволяет заключить, что измерительно-вычислительный комплекс может стать эффективным и недорогам средством проведения геодезических работ при мониторинге высотных зданий и сооружений.

Использование современных электронных тахеометров в инженерно-геодезических работах и особенно в строительстве в корне изменило технологию геодезических работ. В современных инженерно-геодезических работах большое распространение получили угловые, линейные и линейно-угловые засечки, которые существенно упростили процесс выполнения полевых работ. В связи с этим становится актуальным разработка надежных и простых алгоритмов решения хорошо известных геодезических задач, которые в данной работе показаны на примере обратной угловой засечки.

Основным недостатком известных методов решения обратной угловой засечки является неоднозначность решения поставленной задачи.

Одним из серьезных недостатков использования обратной угловой засечки является опасность установки прибора вблизи «опасного круга», когда определение координат определяемого пункта становится невозможным либо сопровождается резким снижением точности вычисляемых координат. В связи с этим целесообразно определить признаки, по которым можно заранее предусмотреть и. избежать опасной ситуации.

Анализ формулы вычисления радиуса «опасного круга» показывает: если ф->180°, Л-»да, то вероятность попадания в зону неустойчивого решения задачи резко снижается; если ф»90°, а величина Я приблизительно равна значениям расстояний до опорных пунктов, то в этом случае необходимо быть предельно осмотрительными при выборе исходных пунктов. Приведенный в работе алгоритм решения обратной угловой засечки позволяет избежать неоднозначности решения и установки инструмента вблизи опасного круга.

В диссертации получена формула, удобная для вычисления координат пунктов. Расчеты выполнены при различных значениях углов ф. Результаты

представлены в виде графиков, которые показывают, что обратная угловая засечка обладает достаточно высокой точностью определения координат определяемого пункта. При этом точность координат определяемого пункта слабо зависит от величин углов засечки и тем выше, чем ближе определяемый пункт расположен к опорным пунктам, а ошибка резко возрастает при приближении определяемого пункта к опасному кругу.

Отмечается, что при строительстве зданий повышенной этажности возникают трудности создания плановой разбивочной сети на монтажном горизонте. В таких случаях основным методом передачи координат на монтажный горизонт, как правило, остается метод вертикального проектирования. В работе рассмотрена методика создания плановой разбивочной сети на монтажном горизонте с использованием прямых и обратных угловых засечек. Такая методика оказывается достаточно простой и обеспечивает точность, необходимую для выполнения разбивочных работ без применения метода вертикального проектирования.

Суть предлагаемого метода заключается в следующем: на начальных этажах создание разбивочной основы иа монтажном горизонте выполняется любым удобным и известным методом. На последующих этажах, когда использование опорной сети вблизи строящегося здания становится затруднительным, целесообразно выбрать несколько удаленных хорошо опознаваемых целей и произвести на них угловые измерения. Для выбора оптимального расположения опорных пунктов и длины базиса сделан вывод формул оценки точности, по которым в качестве примеров рассчитаны два варианта для различных значений расстояний.

Как показал анализ точности, данная методика передачи координат на монтажный горизонт обеспечивает высокую точность и обладает высокой оперативностью. В случае если совместно с угловыми измерениями выполняются и линейные измерения, появляются избыточные измерения, которые обеспечат контроль в работе и приведут к дальнейшему повышению точности передачи координат на монтажный горизонт.

Публикации но теме диссертации:

1. Авхадеев В.Г., Власенко Е.П. и др. Исследования, разработка и подготовка к коммерческой реализации лазерной прецизионной измерительной системы // Сб. статей по итогам научн.-техн. конференции профессорско-преподавательского состава, посвященной 229-летию МИИГАиК. Приложение к журналу «Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка», М.: МИИГАиК, Вып. 1,. 2008.

2. Авхадеев В.Г., Жилкин A.M., Власенко Е.П. и др. Современная лазерная система измерений непрямолинейности поверхностей различных объектов. Доклад: 2-я Межд. научн.-практ. конференция «Оптика XXI век», М.: ВВЦ, 1215 декабря 2006.

3. Авхадеев В.Г., Жилкин A.M., Чугреев И.Г., Власенко Е.П. и др. Развитие методов и средств измерений отклонений от прямолинейности объектов. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - № 1, 2008.

4. Власенко Е.П. Разработка программы преобразования координат по результатам спутниковых измерений. Доклад на 61-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК. М, апрель 2006.

5. Клюшин Е.Б., Заки Мохамед Зейдан Эль-Шейха, Власенко Е.П. Новое решение «старой» задачи. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - № 1, 2008.

6. Клюшин Е.Б., Заки Мохамед Зейдан Эль-Шейха, Власенко Е.П. Оценка точности обратной угловой засечки. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка.-№6,2008.

7. Клюшин Е.Б., Шлапак В.В., Власенко Е.П., Хамид Фармарз Пур. О некоторых особенностях обработки результатов измерений при решении современных геодезических задач. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 225-летию МИИГАиК. М., 2004.

Подписано в печать 06.05.2009. Гарнитура Тайме Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1,5 усл. печ. л. Тираж 80 экз. Заказ №113 Цена договорная

Отпечатано в типографии МИИГАиК 105064, Москва, Гороховский пер., 4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Власенко, Егор Павлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ ВЫСОТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.

1.1. Высотное строительство за рубежом.

1.2. Высотное строительство в г. Москве.

2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.

2.1. Технология строительства многофункциональных высотных зданий.

2.2. Технология геодезических работ и требования к точности приборов и измерений.

2.3. Полевые допуски при производстве работ.

2.4. Исполнительные съемки конструктивных элементов.

2.5. Статистическая оценка точности монтажа сборных конструкций.

2.6. Аудиторские контрольные измерения, объекты, методы, анализ результатов.

2.7. Программное обеспечение геодезического сопровождения строительства, обработка результатов измерений.

2.8. Геодезический мониторинг высотных зданий.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВОЙ РАЗБИВ ОЧНОЙ СЕТИ НА МОНТАЖНОМ ГОРИЗОНТЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ.

3.1. Обзор методов решения обратной угловой засечки.

3.1.1. Задача Потенота.

3.1.2. Решение обратной угловой засечки по координатам.

3.2. Оптимальное решение обратной угловой засечки.

3.3. Оценка точности обратной угловой засечки.

3.4. Создание плановой разбивочной сети на монтажном горизонте при строительстве зданий повышенной этажности.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики создания разбивочной основы на монтажном горизонте высотных зданий"

Современная Москва — один из наиболее мощно и динамично развивающихся мегаполисов мира. В нашей столице активно осуществляются многие, в том числе — уникальные градостроительные проекты, последовательно реализуются масштабные социальные программы. В строительном комплексе города всё шире внедряются новые технологии и материалы.

Одним из отечественных исследователей высотной гражданской архитектуры, известным архитектором-градостроителем A.A. Цветковым, дана не бесспорная, но интересно определенная шкала высотности, группирующая гражданские сооружения, в том числе и жилые здания, в зависимости от их этажности и высоты в метрах над уровнем земли.

По мнению А. А. Цветкова, здания и сооружения высотой до 120 м (30-35 этажей и ниже этой отметки можно отнести к классу высотных, а здания высотой в 120 м (40 этажей) и выше - к небоскребам. Рубеж в 120 м установлен потому, что самые низкие облака проплывают на этой высоте [39].

Для московской практики домостроения представляется наиболее ценным опыт градостроителей европейских столиц и в первую очередь:

- последовательная концентрация производительных сил на крайне ограниченном числе участков (как например, «Фронт Сены», а затем «Дефанс» в Париже);

- подчинение проектирования застройки принципам интегрированного урбанизма с комплексностью застройки и размещением транспортных сетей в нескольких уровнях;

- обеспечение комплексности застройки за счет сочетания объектов разного функционального назначения в зданиях, объемнопланировочное решение, которых наиболее гармонично отвечает их функции. Это означает не создание многофункциональных высоток, а сочетание в комплексной застройке разных зданий для разных функций;

- сочетание в застройке жилых зданий с широкой номенклатурой зданий другого назначения (офисы, общественное обслуживание, торговля, развлечения и спорт) создает обширный круг рабочих мест для большей части населения комплекса.

Применительно к Москве мировой опыт позволяет считать целесообразным освоение концентрации застройки на немногочисленных участках срединно-окраинной зоны столицы. При этом такие комплексы должны получить существенное социальное и композиционное значение. В композиционном отношении они должны служить художественно-пространственными центрами организации безликой «протоплазмы» массовой жилой застройки 1960-1980 гг. Одновременно отнесение высотных комплексов на периферию исключает опасность нарушения панорамы исторического центра города.

В социальном — создать максимум рабочих мест по месту жительства, делающих жизнь этих зон города полноценной, избавляющих большую часть населения от ежедневной миграции к рабочим местам, а городские коммуникации от перегрузки и транспортных пробок.

В районе намечено возвести общественные и офисные здания общей площадью до 7,9 млн. кв. м и жилые - 8,64 млн. кв. м.

Концепция предполагает вывод с территории района 80 устаревших предприятий, благоустройство и озеленение, включая набережную, занятую сейчас складами и гаражами, колоссальный объем дорожно-транспортного строительства с возведением трех новых автомобильных мостов через реку Москва и широкое освоение подземного пространства. На узловых точках территории будут размещены акцентные высотные объекты, включая 600-метровую башню арх. Н. Фостера в излучине реки Москвы.

В то же время жилая застройка получит «гуманную» высоту до 10 этажей и послужит архитектурным фоном для уникальных объектов. Расселение в новых жилых домах свыше 130 тыс. человек при наличии большого объема офисных и общественных учреждений позволит обеспечить большинству из них трудоустройство по месту жительства. Предлагаемый объем работ предварительно оценивается в 100 млрд. долларов.

Возобновление высотного строительства в России происходит после 30-летнего перерыва в возведении высотных, преимущественно административных, сооружений (Новый Арбат, здания СЭВ, «Белого дома» Правительства РФ, Банковского комплекса на проспекте акед. Сахарова и др.). В настоящее время высотными (свыше 30 этажей) возводят только отдельные жилые коммерческие дома с квартирами «бизнес-класса», которым присуща узость функциональных и конструктивных проблем. Решению основных задач и выработке принципов нового поколения высотной застройки не помогает и очень ограниченный опыт возведения единичных высотных объектов преуспевающими компаниями («Газпром», «Сбербанк») [26].

Программой развития Москвы на ближайшие 15 лет, разработанной ГУЛ «НИиПИ Генерального плана города Москвы», предусмотрено развитие высотного строительства. Она приурочена преимущественно к срединно-периферийным и периферийным зонам столицы, возникшим за последние 40 лет массовой жилой застройки по типовым проектам. Организацию строительства будет осуществлять ОАО «Новое кольцо Москвы» (НКМ). Объем строительства до 2015 г. должен составить от 60 (первая очередь) до 200 объл ектов к 2020 г., ориентировочно - 400 тыс. м общей площади.

Состояние нормативной базы. Возвращение к решению задач возведения специализированных (офисы, гостиницы) и многофункциональных высотных зданий происходит практически с чистого листа. Положение осложняется отсутствием новых отечественных нормативных документов на проектирование и возведение высотных объектов - Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» практически отменил действие всех ранее функционировавших ГОСТов и СНиПов. Высотные жилые и общественные здания (комплекс «Алые паруса», «Триумф-палас», жилые «высотки» района Жулебино, офисы «Газпрома», «Уникомбанка», «Сбербанка» и др.) возведены при реальном отсутствии норм проектирования объектов такой этажности.

Перед автором диссертации поставлена задача: разработать методику производства геодезических работ при строительстве высотных зданий в объеме и с точностью, которая обеспечивала бы при их размещении и возведении соответствие геометрических параметров проектной документации, требованиям строительных норм, правил и государственных стандартов.

Данная работа содержит 120 страниц машинописного текста, состоит из трех разделов с подразделами, включающих в себя 7 таблиц и 30 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Геодезия", Власенко, Егор Павлович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, выполненные в диссертационной работе, основаны на анализе современного высотного строительства за рубежом, которое сформировалось в США на рубеже XIX—XX веков, и тенденциях, которые намечены в области высотного строительства в г. Москве. В 1998 г. вышло распоряжение мэра Москвы Ю.М. Лужкова за № 334-РМ «О комплексной городской инвестиционной программе строительства многофункциональных высотных зданий «Новое кольцо Москвы», согласно которому был разработан план застройки удаленных от центра города участков. В соответствии с этой программой планируется построить до 2015 г. 60 высотных многофункциональных комплексов в стратегически важных с градостроительной точки зрения местах с развитой инфраструктурой общим числом более 200 небоскребов с высотой 30 этажей и выше.

Анализ технологии возведения высотных зданий многофункционального назначения указывает на большое разнообразие конструктивных систем -каркасную (рамную), стеновую (бескаркасную, диафрагмовую), ствольную, оболочковую и др., что вызывает необходимость в процессе геодезического обеспечения на разных стадиях строительства использовать различные технологические схемы, методы и приборы [1, 2, 3].

Все это вызвало необходимость разработки новых унифицированных методов производства геодезических работ, основанных на использовании современных технических средств, которые обеспечивали бы необходимую точность при всем многообразии конструктивных систем и технологических схем, присущих высотному строительству.

В состав геодезических работ на строительной площадке при строительстве высотных сооружений входят многочисленные процессы, которые должны обеспечивать необходимую точность при создании планово-высотной исходной, внешней и внутренней разбивочной основы, точность создания которой должна соответствовать требованиям СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве». В отдельных случаях точность построения разбивочной основы может быть получена расчетным путем с соответствующим обоснованием в проекте производства геодезических работ.

Важным этапом при возведении здания ввиду его значительной высоты является передача отметок на монтажные горизонты, которые целесообразно передавать шаговым методом через 30 м (10 этажей) высоты здания. Для этого в работе выполнен расчет ошибок передачи отметки на монтажные горизонты по отношению к исходному, который показал, что величины средних квадратических ошибкок тн передачи варьируются от 1,75 мм (для высоты 3 м, 1 этаж) до 11,30 мм (высота 240 м, 80 этаж).

Для программного обеспечения в работе сделан обзор программных комплексов фирм-производителей геодезического оборудования, наиболее распространенных в России и предназначенных для геодезического сопровождения строительства. Для составления разбивочных чертежей и исполнительных схем рекомендуется использовать следующие программы: CREDO, AutoCAD, Microstation.

Следует также отметить, что при строительстве и эксплуатации высотных сооружений имеется необходимость периодического, а в некоторых случаях и непрерывного мониторинга. В работе рассмотрен один из возможных методов проведения геодезического мониторинга высотных зданий и сооружений, основанный на использовании технологии спутниковых измерений. Анализ исследований позволяет заключить, что измерительно-вычислительный комплекс может стать эффективным и недорогим средством проведения геодезических работ при мониторинге высотных зданий и сооружений.

Одним из серьезных недостатков использования обратной угловой засечки является опасность установки прибора вблизи «опасного круга», когда определение координат определяемого пункта становится невозможным либо сопровождается резким снижением точности вычисляемых координат. В связи с этим целесообразно определить признаки, по которым можно заранее предусмотреть и избежать опасной ситуации. «Опасным кругом» в геодезии принято называть окружность, проходящую через три опорных пункта с известными координатами.

Анализ формулы вычисления радиуса «опасного круга» показывает: если ф —»180°, R —> оо, то вероятность попадания в зону неустойчивого решения задачи резко снижается; если ф « 90°, а величина R приблизительно равна значениям расстояний до опорных пунктов, то в этом случае необходимо быть предельно осмотрительными при выборе исходных пунктов.

Приведенный в работе алгоритм решения обратной угловой засечки позволяет избежать неоднозначности решения и установки инструмента вблизи опасного круга.

В диссертации получена формула, удобная для вычисления координат пунктов. Расчеты выполнены при различных значениях углов ф. Результаты представлены в виде графиков, которые показывают, что обратная угловая засечка обладает достаточно высокой точностью определения координат определяемого пункта. При этом точность координат определяемого пункта слабо зависит от величин углов засечки и тем выше, чем ближе определяемый пункт расположен к опорным пунктам, а ошибка резко возрастает при приближении определяемого пункта к опасному кругу.

Суть предлагаемого метода заключается в следующем: на начальных этажах создание разбивочной основы на монтажном горизонте выполняется любым удобным и известным методом. На последующих этажах, когда использование опорной сети вблизи строящегося здания становится затруднительным, целесообразно выбрать несколько удаленных хорошо опознаваемых целей и произвести на них угловые измерения. Таких пунктов должно быть минимум два с целью передачи дирекционного угла на монтажный горизонт. Для выбора оптимального расположения опорных пунктов и длины базиса сделан вывод формул оценки точности, по которым в качестве примеров рассчитаны два случая для различных значений расстояний. При расстояниях ^ = Д, 5*3 =/)3,55 =В5 ошибка базиса Ъ практически не влияет на точность выноса пункта Р и тх =1,74т^ (мм); тУр = О,76т'^ (мм), при увеличении расстояний (второй случай) результаты оказались следующими: тХр = 7тр (мм); тУр ~ 1,66 т'^ (мм).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Власенко, Егор Павлович, Москва

1. Авхадеев В.Г., Жилкин A.M., Чугреев И.Г., Власенко Е.П., Попиченко В.А., Можаров Г.А., Зосимова А.Н. Развитие методов и средств измерений отклонений от прямолинейности объектов. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, № 1, 2008.

2. Ассане Антонио Алфредо, Ю.И. Маркузе, Е.П. Власенко. Анализ плановых днформаций инженерных сооружений и земной поверхности. Геодезия и картография, № 3, 2007.

3. Багратуни Г.В. и др. // Под ред. П.С. Закатова. Инженерная геодезия. -М.: Недра, 1969.

4. Баран П.И. Применение геодезических засечек, их обобщенные схемы и способы машинного решения. М.: Недра, 1986.

5. Баран П.И., Ильина С.И. Опыт применения пространственной угловой засечки с лазерной индикацией цели при изучении деформации мембранного покрытия. Инженерная геодезия. - Вып. 2, 1982.

6. Баран П.И., Колесник И.Н. Редукционный метод определения смещения точек сооружений в пространстве. Геодезия и картография, № 8, 1983.

7. Батраков Ю.Г. Геодезические сети специального назначения. — М.: Картгеоцентр-Геодезиздат. 1999.

8. Большаков В.Д. Клюшин Е.Б., Васютинский И.Ю. Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве. М.: Недра, 1976.

9. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Практикум по теории математической обработки геодезических измерений. М.: Недра, 1983.

10. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И., Голубев В.В. Уравнивание геодезических построений. Справочное пособие. -М.: Недра, 1989.

11. Бородко A.B., Макаренко H.JL, Демьянов Г.В. Развитие системы геодезического обеспечения в современных условиях. — М.: Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, № 10, 2003.

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров. -М.: Издательство технико-теоретической литературы, 1954. 167 с.

13. Бронштейн П.С., Власов, В.Д.; Зайцева, Н.С. и др. Инженерная геодезия. Учебник для вузов // Под ред. С.И. Матвеева- М.: Изд.: МПС России, 1999.

14. В.Д. Большаков, Ю.И. Маркузе, В.В. Голубев. Уравнивание геодезических построений. Справочное пособие: М.: Недра, 1989.

15. Визгин A.A., Коугия В.А., Хренов JI.C. Практикум по инженерной геодезии. -М.: Недра, 1989.

16. Вильнер Д.Г. Некоторые обобщения в методике вычисления засечек. Геодезия, картография и аэрофотосъемка. Вып. 21, 1975.

17. Власенко Е.П. Построение и уравнивание тоннельной полигонометрии сетей с дирекционными углами, измеренными гиротеодолитом. Доклад на 63-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИ-ГАиК. М, апрель 2008.

18. Власенко Е.П. Разработка программы преобразования координат по результатам спутниковых измерений. Доклад на 61-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК. М, апрель 2006.

19. Власенко Е.П. Уравнивание полигонометрических сетей с измеренными дирекционными углами. Доклад на 62-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК. М, апрель 2007.

20. Власенко Е.П., Хамид Фармарз Пур. Особенности ориентирования подземных геодезических сетей методом двух шахт. Известия вузов. Геодезия и картография — № 3, 2006.

21. Е. Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д. Ш. Михелев, В.Д. Фельдман // Под ред. Д.Ш. Михелева. Инженерная геодезия. Учеб. для вузов М.: Высшая школа, 2002.

22. Зайцев А.К., Марфенко C.B., Михелев Д.Ш. Геодезические методы исследования деформаций сооружений. М.: Недра, 1991.

23. Иванова Е.К. Многоэтажные высотные здания. М.: «Знание», 1979.

24. Ильичев В.А., Петрухин В.П., Шейнин В.И. Принципы проектирования оснований и фундаментов высотных зданий, учитывающие их технические особенности (Статья в кн. «Современное высотное строительство»). — М.,2007.

25. Клюшин Е.Б. Современные методы высокоточной выверки технологического оборудования. Материалы Всесоюзной конференции «Применение новой техники и технологии в инженерно-геодезических работах», Киев, 1984.

26. Клюшин Е.Б., Заки Мохамед Зейдан Эль-Шейха, Власенко Е.П. Новое решение «старой» задачи. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — № 1,2008.

27. Клюшин Е.Б., Заки Мохамед Зейдан Эль-Шейха, Власенко Е.П. Оценка точности обратной угловой засечки. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -№> 6, 2008.

28. Клюшин Е.Б., Заки Мохамед Зейдан Эль-Шейха, Власенко Е.П. Создание плановой разбивочной основы на монтажном горизонте при строительствезданий повышенной этажности. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -№6, 2009.

29. Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия. Изд. 5-е, М.: Академия, 2006.

30. Куштин И.Ф. Геодезия // Учебное пособие. М.: Изд. центр «Март», 2006.

31. Лебедев H.H. Курс инженерной геодезии. — М.: Недра, 1974.

32. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия. Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для вузов. -М.: Недра, 1981.

33. Левчук Г.П., Новак В.Е., Лебедев H.H. Прикладная геодезия. Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений. Учебник для вузов. — М.: Недра, 1983.

34. Лукьянов В.Ф. Расчеты точности инженерно-геодезических работ. М.: Недра, 1981.

35. Маклакова Т.Г. Высотные здания. М.: «АСВ», 2006. 160 е., ил.

36. Маркузе Ю.И. Основы уравнительных вычислений. М.: Недра, 1990.

37. Маркузе Ю.И. Теория математической обработки геодезических измерений. Кн. 2. Основы метода наименьших квадратов и уравнительных вычислений. М.: МИИГАиК, 2005.

38. Маркузе Ю.И. Уравнивание и оценка точности плановых геодезических сетей. М.: Недра, 1982.

39. Маркузе Ю.И., Бойко Е.Г., Голубев В.В. Вычисление и уравнивание геодезических сетей. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1994.

40. Маркузе Ю.И., Бойко Е.Г., Голубев В.В. Геодезия. Вычисления и уравнивание. M.: Геодезиздат, 1994.

41. Методы и приборы в строительстве // Под. ред. В.Д. Большакова. — М.: Недра, 1976.

42. Назаров И.А. Исследование влияния на точность измерения безотражательным электронным тахеометром угла падения лазерного луча и отражающих свойств поверхности. Сборник трудов МГСУ. -М.: 2006.

43. Научно-технический отчет по теме: «Рекомендации по проектированию и устройству оснований фундаментов и подземных частей многофункциональных высотных зданий и комплексов». М.: НИИОСП им. Н.М.Герсиванова, 2004.

44. Полищук Ю.В. Высокоточные разбивочные работы в строительстве. Киев. Буд1вельник, 1980.

45. Рафайнер Ф. Высотные здания: Объемно-планировочные и конструктивные решения / Сокр. пер. с нем. Л.Э.Балановского; Под ред. Ю.А.Дыховичного. М.: Стройиздат, 1982. - 180 е., ил. -Перевод изд.: Hochhauser / F.Rafeiner. - 1978.

46. Реминский A.A. Единый подход к решению геодезических засечек. Лекция.-Харьков: 1984.

47. Руководство по производству геодезических работ в промышленном строительстве. — M.: Стройиздат, 1977.

48. Руководство по расчету точности геодезических работ в промышленном строительстве. -М.: Недра, 1979.

49. Селиханович В.Г. Геодезия. -М.: Недра, 1979.

50. Современное высотное строительство. Монография. М.: ГУП «ИТЦ Москомархитектуры», 2007. 464 е., ил.

51. Справочник геодезиста // Под ред. В.Д. Большакова и Г.П. Левчука. М.: Недра, 1975.

52. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. — М.: Наука, 1985.

53. Справочное пособие по прикладной геодезии. // Под ред. Большакова В.Д. М.: Недра, 1987.

54. Справочное руководство по инженерно-геодезическим работам // Под ред. В.Д. Большакова и Г.П. Левчука. М.: Недра, 1980.

55. Сундаков Я.А. Геодезические работы при возведении промышленных сооружений и высотных зданий. М.: Недра, 1980.

56. Сытник B.C., Клюшин Е.Б. Геодезический контроль точности возведения монолитных зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1981.

57. Терранова Антонио. Небоскребы. М.: «ACT», 2004. — 305 е., ил.

58. Уломов В.И., Севостьянов В.В., Миндель И.Г., Трифонов Б.А. Оценка сейсмической опасности для высотных зданий в г. Москве // Современное высотное строительство. Монография (464 е.). М.: ГУП "ИТЦ Москомархи-тектуры", 2007. С. 94-100.

59. Чеботарев A.C. Геодезия. Ч. 1. M.: Геодезиздат, 1955.

60. Чирятьев Н.О., Васильев А.Ф. Прямая засечка с измерением вертикальности углов // Труды НИИПГ. Вып. 1, 1978.

61. Шуллер В. Конструкции высотных зданий. М.: Стройиздат, 1979.

62. Ю.А.Дыховичный. Конструирование и расчет жилых и общественныхзданий повышенной этажности. -М.: Стройиздат, 1970.

63. Ямбаев Х.К., Рязанцев Г.Е. Разработка и внедрение высокоточных геодезических измерений в проектирование и эксплуатацию уникальных инженерных сооружений России. Международная научно-техническая конференция, посвященная 225-летию МИИГАиК. М., 2004.

64. Ященко В.Р., Большаков В.Д., Дражнюк A.A. Геодезия и картография на современном этапе развития. -М.: Недра, 1989.

65. Grala М. Porownanie wynikow pomiaru strzalek swisu lin orcia gowych raa-stru metodtrygonometryczna i topogrametryczna / Prezeglad geodesynny, 1972, № 10.

66. Löbel P. Ein bicher nicht beachtet Streckennetz. Allgemine Vermessungs. Nachrichten, 1969, №11.

Информация о работе

Власенко, Егор Павлович
кандидата технических наук
Москва, 2009
ВАК 25.00.32

Диссертация

Разработка методики создания разбивочной основы на монтажном горизонте высотных зданий - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы