Разработанный ППГР является обязательным условием обеспечения качества строительства и подлежит включению в список обязательной документации

1.2. Приборы и инструменты для производства геодезических работ в строительстве. Точность геодезических измерений и условия её достижения

Основы геодезических работ составляют измерения углов, расстояний и высотных превышений. Поэтому геодезические приборы классифицируются по принципу этих измеряемых величин.

Техническое совершенствование геодезических приборов привело к появлению приборов комплексного измерения с высокой точностью определения углов и расстояний, совмещающих функции регистрирующих и вычислительных устройств, блока памяти и передачи информации – электронных тахеометров. Такое совмещение в одном электронном приборе позволяет автоматизировать основные геодезические операции процессов измерения и обработки. Конечный результат в зависимости от предназначения выдается на экран прибора или записывается в его память в виде полярных или прямоугольных координат, высотных отметок и другой информации.

Современный уровень оптико-электронного приборостроения обеспечивает высокую точность, качество и быстроту измерения тахеометрами, поэтому они получили широкое распространение, потеснив практически из геодезического производства традиционные приборы.

Электронные тахеометры применяют при развитии сетей сгущения, для создания планово-высотного обоснования, проведения теодолитной и тахеометрической съемки, производства геодезических работ в строительстве и др.

В то же время решение всех геодезических задач (в т.ч. и жёстко закрепленных во внутренней памяти прибора) основано на классических задачах геодезии. Отсюда следует вывод о том, что осознанная работа с электронным тахеометром не должна сводиться к определению режима работы, последовательности нажатия кнопок, а предусматривает знание физической сущности и порядка решения основных геодезических задач. Игнорирование этого тезиса приводит порой к грубым ошибкам при реализации сложных нестандартных вопросов.

Обычно все приборы и инструменты, которые применяются для измерений и контроля можно условно разделить на группы: электронные тахеометры, обычные и специальные приборы, а также малые контрольные приспособления и устройства:

1. Электронные тахеометры.

Их поставляют на российский рынок многие ведущие приборостроительные компании мира:Trimble, Sokkia, Nikon, Topcon, Pentax и др. Большинство современных тахеометров выполняют измерения на призму с дальностью до 5 км, отражательную плёнку, а так же в безотражательном режиме с дальностью до 400м и высокой точностью.

Выбор конкретной модели тахеометра зависит главным образом от условия достижения требуемой точности строительства здания с целью соответствия требованиям СНиП и ГОСТ. Так, для строительства уникальных зданий применяются тахеометры со средней квадратической ошибкой измерения(СКО) угловых измерений 2'', для производства геодезических работ при строительстве зданий типового промышленно-гражданского строительства – тахеометры с СКО до 5'', для всех других работ (линейные сооружения, земляные работы и др.) – тахеометры с СКО 6''.

2. Обычные (традиционные) приборы.

а) теодолиты.

В настоящее время имеется большой выбор теодолитов: от высокоточных со средней квадратической ошибкой измерения угла 1», точных 2…5” и до технических 15...60». По назначению устройства так же различают несколько видов теодолитов: оптические, гиротеодолиты, цифровые (электронные), лазерные и др.

В практике строительства зданий для решения основных геодезических задач применяются точные оптические теодолиты 3Т2КП,3Т5КП,2Т5КП. Эти теодолиты очень удобны и надёжны, скорость и точность измерений достаточно высоки благодаря использованию компенсатора при вертикальном круге.

Однако сама принципиальная схема устройства теодолита, способы измерения углов и узконаправленное их предназначение позволяет сделать вывод о том, что теодолиты при строительстве зданий могут применяться при отсутствии тахеометра или для решения второстепенных задач.

б) нивелиры.

Предназначены для определения превышения методом геометрического нивелирования между точками. Согласно ГОСТу 10528–90 по точности нивелиры делятся на высокоточные со средней квадратической ошибкой определения превышения на 1 км двойного хода 0,3…0,5 мм, точные – в пределах 2..3 мм и технические – 5…10мм. Большинство современных нивелиров имеют компенсатор, т. е. являются автоматическими или самоустанавливающимися. Линия визирования у них занимает автоматически горизонтальное положение после установки уровня в нуль-пункт с ошибкой 5...10».

Современные точные нивелиры (серии 3Н,4Н) имеют зрительную трубу прямого изображения. У них расширены функциональные возможности за счет наличия лимба горизонтального круга, что позволяет измерять и строить горизонтальные углы с точностью 20…30’. Лимбы оцифрованы через 1^o, отсчеты берутся на глаз.

Приборы могут быть укомплектованы дополнительными приспособлениями, повышающими их возможности: микрометренная насадка на объектив для работы со штриховыми рейками, а также для разворота визирной оси на 90 град. вверх или вниз, т. е. для создания вертикальной линии визирования.

В практике геодезического обеспечения строительства широкое применение находят нивелиры 3Н-2КЛ, 3Н-3КЛ, а так же их зарубежные аналоги. Их характеристики позволяют проводить нивелирование с точностью несколько ниже электронных тахеометров, но в пределах точностных требований по строительству зданий любой сложности.

3) специальные приборы.

К ним относятся приборы вертикального проектирования, построители плоскостей, лазерные дальномеры и др.

а) Приборы вертикального проектирования (ПВП).

Вертикальное проектирование – это нахождение и фиксация точек, лежащих на перпендикуляре к горизонтальной плоскости. Используется для передачи осей с исходного на монтажные горизонты, а так же для установки строительных конструкций в отвесное положение, для определения их наклона (крена), для исполнительной съемки лифтовых шахт и ряда других задач.

Приборы вертикального проектирования подразделяются на механические, оптические и лазерные.

Механическое проектирование осуществляется с помощью отвеса. Центр отвеса и его остреё находятся на отвесной линии, созданной нитью. Груз может помещаться в емкость с вязкой жидкостью для приведения отвеса в вертикальное положение в кратчайшее время.

Точность проектирования зависит от внешних погодных условий, в основном от скорости ветра, и может составлять 0,5…1 см при благоприятных условиях (безветрие) и 2…5 см при неблагоприятных.

Оптическое проектирование осуществляется с помощью оптического вертикального луча визирования. Представителем этого типа является прибор PzL. Относительная точность проектирования составляет 1/50000 (1 мм на 50 м), пределы визирования от 2,2 до 100м.

Лазерные приборы вертикального проектирования основаны на создании лазерного луча видимого диапазона насыщенного красного цвета, что позволяет исполнителю наблюдать пересечение лучом всех плоскостей на расстоянии до 100м. Центрирование над опорной точкой производиться встроенным лазерным центриром на расстояние до 5м. Приборы имеют устройство компенсации, как правило, комбинированное воздушно-магнитное демпфирование.

С помощью ПВП точки могут передаваться как сверху вниз(надирное проектирование),так и снизу вверх(зенитное проектирование).

б) Многофункциональные лазерные построители плоскостей обеспечивают построение 4-х вертикальных и горизонтальную (360⁰) линию и имеют функцию лазерного отвеса (зенит, надир), которая облегчает установку прибора в заданной точке и позволяет перенести её на новый монтажный горизонт.

Что касается дополнительных приспособлений для технических измерений (диагональные и съемочные окуляры, насадки для подсветки, насадки-микрометры, различного вида уровни, калибры, индикаторы, шаблоны и др.), то их выбор достаточно велик и сугубо индивидуален. Они комплектуются по заявке заказчика.

Точность геодезических измерений и условия её достижения

Во всех руководящих документах выделяется требование обеспечения точности геодезических работ и их выполнения их соответствующими средствами измерений.

Для каждого конкретного здания в зависимости от его сложности (главным образом – этажности) устанавливается конкретное значение требуемой точности в виде среднего квадратического отклонения (СКО), значение которого помещено в СНИПе – в табл. 2.

Таблица 2

Зная характеристику здания, по этой таблице определяются значения СКО. Например, для строительства здания свыше 15 этажей СКО разбивочных работ на исходном горизонте должно быть:

· линейных измерений – 1/10000;

· угловых измерений – 10 с.;

· определение превышений – 2 мм.

Но на практике значения СКО не применяются. В СНиП (приложения 1 – 5) даны условия достижения требуемой точности в виде рекомендуемых геодезических приборов и условий их применения.

Для примера в табл. 3 даны условия достижения точности угловых измерений:

Таблица 3

 

Из анализа данных этой таблицы следует, что для достижения точности угловых измерений с СКО = 10'' устанавливаются требования:

· применение теодолита Т5 и его модификаций;

· количество приемов – 2;

· центрирование теодолита и визирных целей осуществляется оптическим визиром;

· фиксация центров знаков – керном;

Аналогичные рекомендации даны для достижения требуемой точности и других измерений (линейных, высотных).

Что касается применения электронных тахеометров, то их точностные параметры обеспечивают производство геодезических работ при строительстве зданий любой сложности и только при строительстве уникальных высотных зданий применяемые тахеометры должны иметь СКО угловых измерений не более 2''.