Содержание к диссертации
Введение
1. Современное высотное строительство 7
1.1. Высотное строительство за рубежом 7
1.2. Высотное строительство в г. Москве 17
2. Анализ методов геодезического обеспечения высотного строительства 40
2.1. Технология строительства многофункциональных высотных зданий 40
2.2. Технология геодезических работ и требования к точности приборов и измерений 47
2.3. Полевые допуски при производстве работ 59
2.4. Исполнительные съемки конструктивных элементов 60
2.5. Статистическая оценка точности монтажа сборных конструкций 62
2.6. Аудиторские контрольные измерения, объекты, методы, анализ результатов 64
2.7. Программное обеспечение геодезического сопровождения строительства, обработка результатов измерений 67
2.8. Геодезический мониторинг высотных зданий 69
3. Разработка методов создания плановой разбивочной сети на монтажном горизонте при строительстве зданий повышенной этажности 78
3.1. Обзор методов решения обратной угловой засечки 78
3.1.1. Задача Потенота 78
3.1.2. Решение обратной угловой засечки по координатам
3.2. Оптимальное решение обратной угловой засечки 85
3.3. Оценка точности обратной угловой засечки 90
3.4. Создание плановой разбивочной сети на монтажном горизонте при строительстве зданий повышенной этажности 98
Заключение
Литература
- Высотное строительство в г. Москве
- Технология геодезических работ и требования к точности приборов и измерений
- Аудиторские контрольные измерения, объекты, методы, анализ результатов
- Оптимальное решение обратной угловой засечки
Введение к работе
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 лющно 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 А.А. Цветковым, дана не бесспорная, но рштересно 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 номенклатуре!! 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 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 по течению реки, включая Московский международный деловой центр (ММДЦ).
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. Решенртю основных задач и выработке принципов нового поколения высотной застройки не помогает и очень ограниченный опыт возведения единичных высотных объектов преуспевающими компаниями («Газпром», «Сбербанк») [26].
Програмлюй развития Москвы на ближайшие 15 лет, разработанной ГУП «НИиПИ Генерального плана города Москвы», предусмотрено развитие высотного строительства. Она приурочена преимущественно к срединнопериферийным 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., 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.
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.
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.
Высотное строительство в г. Москве
Небоскребы, как известно, поднимают престиж города и даже страны. Но, помимо этого, они часто служат символом развития и процветания, сочетая, к примеру, высоту с мусульманской архитектурной традицией.
Высотные здания классифицируют по следующим основным признакам - функции, высоте, конструктивным решениям, материалам и технологии возведения. По функции основным наиболее распространенным типом высотного здания является в широком понимании - офис, предназначенный для размещения банков, административно-управленческой или проектно-конструкторской деятельности. Второе место по повторяемости занимают высотные здания гостиниц и, наконец, наименее распространены (до 10% общего объема) высотные жилые здания.
В 1960 - 1980 гг. получил распространение многофункциональный тип высотного здания. Многофункциональность обычно характерна для части наиболее крупных высотных объектов, которые затруднительно использовать только для одной функции.
Поскольку высотные здания относятся к числу наиболее сложных объектов строительства, ряд основных решений по их проектированию принимаются согласованно международными общественными организациями инженеров и архитекторов - IABCE - ASCE и СІВ на их регулярных симпозиумах. В частности, на симпозиуме СІВ 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.
Внутри группы высотных зданий обычно прибегают к дополнительной рубрикации с градацией высоты в 100 м. При этом количество небоскребов с высотой более 400 м во всем мире не достигает 10 сооружений; с высотой от 300 до 400 м немного более 20; от 200 до 300 м достигает 100; а высота от 100 до 200 м является самой распространенной, и количество объектов такой высоты растет непрерывно. Для классификации небоскребов был принят критерий высоты, а не этажности, поскольку высоты этажей принимаются различными в зависимости от назначения здания и требований национальных норм проектирования. Классификация, принятая СІВ, не является обязательной, и в различных странах может быть изменена в соответствии со сложившимися традициями проектирования и строительными нормами. 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 - здания выше 75 м.
Сегодня в области высотного строительства конкурируют решения несущих конструкций из стали, монолитного и сборного железобетона [67].
Формирование современной высотной городской застройки тесно сопряжено с особенностями постиндустриального общественного развития, при котором производительные функции крупнейших городов сокращаются, а управленческие и финансовые - возрастают. По этой причине ведущим типом высотного здания стал «офис», что подтверждается значительными объемами строительства в крупнейших городах: в Нью-Йорке оно достигало 1 млн. кв. м в год; а в Париже — 0,5 млн. кв. м. В последнее десятилетие с ними соревнуются крупнейшие города Юго-Восточной Азии - Сингапур, Куала-Лумпур, Гонконг, Шанхай и др. [49].
В Европе основные идеи градостроительного развития сложились к I960 г. и получили название концепции «интегрированного урбанизма». Европейская концепция высотного строительства рекомендует отказаться от декларированного Афинской хартией функционального зонирования застройки в пользу формирования многофункциональной городской среды повышенной плотности. Это обеспечивает трудовую занятость значительной части населения по месту жительства и полноценную жизнь города в течение суток. Европейская концепция градостроительства предусматривает развитие транспортных путей, разделение пешеходных и транспортных трасс, разви тие «трехмерности» застройки путем интенсивного освоения подземного пространства. Европейский подход к высотной застройке отличает комплексность и многофункциональность, предлагает отказаться от неоправ-давшей себя американской практики однофункциональной высотной застройки деловых центров городов, умиравших в уик-энд и в вечернее время. При этом многофункциональность европейских высотных центров базируется не на многофункциональности зданий небоскребов, а на сочетании одно-функциональных (административных или гостиничных) высотных зданий с жилыми домами средней и повышенной этажности и малоэтажными зданиями инфраструктуры. Такой подход позволил полноценно решить каждый тип зданий в соответствии с их назначением (без компромиссности объемно-планировочных решений, диктуемых многофункциональностью) и обеспечить многогранную жизнь районов в течение суток [51].
В Объединенных Арабских Эмиратах на побережье Персидского залива за последние годы построены не только десятки небоскребов, но и целые рукотворные архипелаги. На главной улице Дубая, Шейх-Заед-Роуд, строится самое высокое здание мира - Бурж Дубай (в переводе - «Дубайская башня»). Его высота держится в секрете, но, по некоторым источникам, шпиль поднимется на 808, а крыша - на 643 метра. Таким образом, это будет не просто самый высокий небоскреб, но и самое высокое сооружение на планете. Открыть супер высотку планируется летом 2009 года. Впрочем, по ходу строительства может измениться как высота Бурж Дубая (уже сейчас ходят слухи, что она превысит километр), так и сроки его сдачи.
Ближайший - и по высоте, и по расположению - конкурент Бурж Дубая - небоскреб Аль-Бурж, который будет построен прямо на побережье Персидского залива. Шпили «Башни» превзойдут отметку 700 метров, а этажей в ней будет не меньше 160. Впрочем, как и в случае с Бурж Дубаем, окончательные габариты Аль-Буржа держатся в секрете.
Пример Дубая заражает весь арабский мир. В небольшом нефтедобы вающем Кувейте разрабатывается проект 1001-метровой башни Мубарак аль-Кабир, который будет реализован не раньше 2011 года. А вот в священной для мусульман Мекке уже идет строительство комплекса Абрай-аль-Бейт (рис. 1.4), в семи башнях которого (центральная - высотой 485 метров) разместятся квартиры, гостиницы, торговый центр и молельня на 4 тысячи человек. Небоскреб расположится у стен мечети Аль-Харам, куда ежегодно совершают паломничество миллионы последователей Мухаммеда.
Технология геодезических работ и требования к точности приборов и измерений
В конце апреля 2006 г. Градостроительным Советом Москвы принята радикальная концепция создания нового административно-жилого района столицы «Большой Сити». Он будет расположен на территории 1000 га вверх по течению Москвы-реки, включая Московский международный деловой центр (ММДЦ). В районе предполагается разместить общественные здания площадью до 7,9 млн. м2 и жилые суммарной площадью около 8,6 млн. м2. Концепция предполагает благоустройство и озеленение территорий, включая набережную, занятую в настоящее время предприятиями, складами и гаражами, и колоссальный объем дорожно-транспортного строительства с возведением трех новых автомобильных мостов через Москву-реку и широкое освоение подземных пространств. На узловых точках территории будут расположены высотные акцентные объекты, включая 600-метровую башню арх. Н. Фостера в излучине реки.
В то же время жилая застройка получит «гуманную» высоту до 10 эта-жей и послужит архитектурным фоном для уникальных объектов. Расселение в районе около 130 тыс. человек позволит обеспечить большинство из них рабочими местами по месту жительства. Реализация «Большого Сити» станет первым примером осуществления в Москве принципов интегрированного урбанизма. Конструирование высотных зданий имеет свою специфику с точки зрения объемной формы, пропорций, выбора конструктивных систем и элементов зданий.
В связи с интенсивностью ветровых воздействий основным вариантом формы здания является — башенная, с повышенной устойчивостью в обоих направлениях (благодаря развитому поперечному сечению) и обтекаемостью объема (цилиндрического, пирамидального, призматического со скругленными углами). Для уменьшения горизонтальных перемещений верха зданий во избежание перекосов ограждающих конструкций и нарушений в работе лифтов с увеличением этажности здания отношение его ширины к высоте не должно быть меньше 1/8-1/10.
Конструктивная система высотного здания представляет собой взаимосвязанную совокупность его вертикальных и горизонтальных несущих конструкций, совместно обеспечивающих прочность, жесткость и устойчивость сооружения. Горизонтальные конструкции - перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию [27, 47].
Горизонтальные несущие конструкции высотных зданий, как правило, однотипны, и обычно представляют собой жесткий несгораемый диск — железобетонный (монолитный, сборно-монолитный, сборный) либо сталежеле-зобетонный. Вертикальные несущие конструкции более разнообразны. Различают стержневые (каркасные) несущие конструкции, плоскостные (стеновые, диафрагмовые), внутренние объемно-пространственные стержни с полым сечением на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают четыре основные конструктивные системы высотных зданий - каркасную (рамную), стеновую (бескаркасную, диафрагмовую), ствольную и оболочковую.
Основные системы ориентированы на восприятие всех силовых воздействий одним типом несущих элементов. Так, например, при стержневых конструкциях узлы сопряжения колонн с ригелями должны быть жесткими (рамными) в обоих направлениях, чтобы обеспечить восприятие вертикальных и горизонтальных воздействий. Наряду с основными, широко применяют и комбинированные конструктивные системы. В комбинированной системе могут сочетаться несколько типов вертикальных несущих элементов (плоскостных, стержневых, объемно-пространственных) и схем их работы (например, рамно-связевая или свя-зевая). При таких сочетаниях полностью или частично дифференцируется восприятие нагрузок и воздействий (например, горизонтальных — стенами жесткости, а вертикальных - каркасом). Такое разделение часто позволяет упростить построечные работы или более четко увязать конструктивную систему с планировочной. Соответственно количество возможных вариантов комбинированных систем весьма обширно.
Стеновая система, которая на протяжении столетий была основной для зданий любого назначения, в высотном строительстве применяется редко и преимущественно для жилых зданий и гостиниц, где мелкоячеистая планировочная структура совпадает с конструктивной. Самое высокое из построенных зданий стеновой системы - 47-этажный жилой дом «Конкордия Хаус» в Кельне имеет поперечно-стеновую конструктивную систему (шаг стен 4,5 м) и выполнено с монолитными железобетонными несущими внутренними стенами и перекрытиями. Малый объем использования стеновой системы и ориентацию ее применения только на жилище можно объяснить лишь тривиальным восприятием системы в поперечно-стеновом варианте с сопутствующими ему ограничениями свободы планировки.
Каркасно-рамная конструктивная система, послужившая основой для создания небоскребов на рубеже ХІХ-ХХ вв., и до настоящего времени достаточно широко применяется при строительстве зданий высотой до 60 этажей (в варианте со стальным, позднее — с железобетонным каркасом). На ее применении основано проектное решение таких выдающихся объектов, как 59-этажное многофункциональное здание «Пан-Америка» (арх. В. Гропиус) в Нью-Йорке или 50-этажное «Трансамерика билдинг» в Сан-Франциско (арх. У. Перейра).
Аудиторские контрольные измерения, объекты, методы, анализ результатов
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. Рассмотрим методику создания плановой разбивочной сети на монтажном горизонте, используя прямые и обратные угловые засечки. 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 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. На рис. 3.17 такими пунктами являются пункты А, В и С, на которые произведены измерения углов (37 и р8 с произвольно выбранного пункта Р, координаты которого надежно определены. Таких пунктов должно быть минимум два с целью передачи дирекционного угла на монтажный горизонт (на рис. 3.17 показан лишь один пункт Р). На последующих монтажных горизонтах, где предполагается создание плановой разбивочной сети, необходимо найти положение пункта Р и таким образом передать координаты на более высокий монтажный горизонт [31].
На монтажном горизонте, на котором создается плановая сеть, разбивается базис Ъ (рис. 3.17, пункты D и Е), причем один из пунктов целесообразно расположить приблизительно над ранее известным пунктом Р. С пунктов DnE выполняются угловые измерения на ранее выбранные опорные пункты А, В, и С (углы Pi - р6). Для определения координат пунктов А, В и С целесообразно воспользоваться вспомогательной системой координат. С этой целью пункту D назначают произвольные координаты, и назначают дирекци-онный угол линии DE (ао). Следовательно, координаты пункта D и дирекци-онный 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 р7 и р8 вычисляют положение пункта Р, вычисляют элементы редукции относительно пункта D и выносят его положение на монтажный горизонт. Аналогично определяют положение и выносят на монтажный горизонт остальные пункты Pi (на рис. 3.17 они не показаны). В результате этих операций создается опорная сеть на монтажном горизонте.
Для выбора оптимального расположения опорных пунктов А, В, Си длины базиса Ъ выполним оценку точности описанного метода. При оценке точности будем учитывать лишь ошибки угловых измерений. В том случае, если при создании опорной сети, кроме угловых измерений, выполнены измерения расстояний до опорных пунктов, данная сеть будет обладать избыточными измерениями, которые позволят определять более надежные координаты по методу наименьших квадратов.
Координаты пункта Е определятся как: ХЕ = XD +6cosac YE=YD + 6sina0 (3.44) Следовательно, полагая, что ошибки исходных величин dXD = dYD = da0 = 0, ошибки координат пункта Е равны: dXE = dbcosa0 dYE = db sin oc0 (3.45) Ошибку координат пункта определим, исходя из формул: ХА =Xi9 + 5,1cosa1 YA = YD + Sx sin a,. (3.46) где at - дирекционные углы линий DA (сц), DB (a2), DC (a3), причем al=a0±pl. (3.47) Знак перед углами P7- зависит от расположения определяемых пунктов А, В и С относительно линии базиса Ь. Расстояние между пунктами!) и А вычислим по формуле: S, = bs m 2 (3.48) sin(P1+p2)" Дифференцируя первое уравнение (3.46) и (3.48), получим 100 dXA = dSx cos a! - Sx sin oqdax, (3.49) ds _ dbsm$2 6cosP2Jp2 bsinP2cos((31+P2)(Jp1+jp2) 1 sin(pi+p2) sin(p1+p2) sin2(P1 + p2) а из уравнения (3.47) имеем: dax = ±d$x. Следовательно, уравнение (3.49) можно представить в виде: db dXA=— cos(a0±pi)- 1cos(a0±p1)[ctg(pi + p2)±tg(a0±p1)]#1 +Sl cos(a0 ± [ctgp, - ctg(pi + p2)]«fp2. Учитывая, что ctg(Pl+P2)±tg(a0±p,b 7 cos(a0±P1)siny1 и + (3.51) гдеу Ш - -р,, окончательно получим ctgp2-ctg(P1+P2)= , sinPl , smp2smYj dr,Acosa,- R. + COSai A _—Ujvwo j ; Ярі 4 ; мр2 . yj.jJ.) b sinyj sinyj Аналогично для остальных координат определяемых пунктов будем иметь: ,v db S.sinou JO S sina, „ ._ СОЛ dYA=-—Slsmal+-l Mp,+- L P2; (3.53) b sinyj sinyj dx. s.cc - Sb.j + SSESb. ., (3.54) Ь sin у 2 Sin у 2 ,„ db S.sina, ,n S. sin a, Jn .- - -4 dYB=-— 3sina3+-3 Мрз+- Ldfi4; (3.55) о sin у 2 sin у cA5cosa5- 2 pi+j Mp6; (3.56) b sin Уз sin Уз 101 ,_. db _ . , sinafi in S .-sina, JO /1C t/7c=—55sina5+-5 Mp5+- -dp6, (3.57) 6 " sin Уз sin Y3 где a2,a3,a4,a5 и a6 - дирекционные углы соответственно линий ЕА, DB, ЕВ, DC и ЕС.
При оценке точности определения координат пункта Р методом обратной угловой засечки необходимо определить зависимость между малыми изменениями углов и изменениями координат определяемого пункта. В таком случае полезно выразить измеряемые углы через разности дирекционных углов: (3.58)
Оптимальное решение обратной угловой засечки
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.
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. «Опасным кругом» в геодезии принято называть окружность, проходящую через три опорных пункта с известными координатами.
Анализ формулы вычисления радиуса «опасного круга» показывает: если ф —И80, 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.
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.
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 Sl = Dy, S3 = D3, S5 = D5 ошибка базиса b практически не влияет на точность выноса пункта Р и тх =l,74mj (мм); mYp =0,76wJ (мм), при увеличении расстояний (второй случай) результаты оказались следующими: тХр =7т р (мм); тг 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 измерения, появляются избыточные измерения, которые обеспечат контроль в работе и приведут к дальнейшему повышению точности передачи координат на монтажный горизонт.
