Опубликовано: 19 Июнь 2017 04:41:13

Фото для: "Разбивка земляных сооружений"

Разбивка земляных сооружений

Общие замечания. Перед приступом к производству работ ось и контуры земляного сооружения должны быть разбиты на местности: Приемы разбивки бывают различны в зависимости от рода сооружения, характера местности, требуемой точности разбивки и т. п.

Точная разбивка основных осей крупных сооружений, городских кварталов, улиц, заводских кварталов и цехов, осей железнодорожных выемок и насыпей, закруглений, осей плотин и т. п. производится по правилам геодезии. В настоящем курсе даются только правила разбивки отдельных сооружений по заданным их осям, а также разбивка дорожных и прочих насыпей и выемок по провешенным и закрепленным осям.

В этих случаях разбивка производится обычно по особым разбивочным чертежам, на которых обозначаются все данные, необходимые для того, чтобы с помощью простейших инструментов можно было нанести на местности все потребные точки и обозначить линии. Пример такого чертежа фундаментных рвов небольшого здания приведен на рис. 37. Основанием для разбивки дорожных насыпей и выемок дамб плотин и т. п. служат поперечные профили их, а также рабочие отметки, выписанные с продольного профиля сооружения.

Рис. 37. Пример чертежа фундаментных рвов.

Для разбивки взаимно перпендикулярных линии на местности в простейших случаях применяется прибор, называемый эккером (рис. 38). Эккер - состоит из двух линеек, соединенных крестообразно под прямым углом. По концам планок укреплены рамки с волосками (визиры).

С помощью этого прибора можно легко разбить прямой угол, как пояснено далее в примере.

Разбивка котлована здания. Разбивка котлована здания производится в следующем порядке: от точки О (рис. 37) пересечения основных осей здания АБ и ВГ отмеряют расстояния О А, ОБ, ОВ, и ОГ до осей будущих котлованов. В точках А, Б, В и Г забиваются колышки. Затем в точках А и Г при помощи эккера восстанавливаются перпендикуляры к оси АБ и на них отмеряют от точек А и Б расстояния, равные ОВ и ОГ в обе стороны. Полученные точки К, Л, М и Н будут соответствовать пересечению осей стен в углах здания. Для проверки правильности сделанной разбивки углов здания измеряются расстояния КЛ и МН. Они должны быть равны расстоянию АБ. Точки В и Г при этом должны лежать на прямых, соединяющих точки KЛ и МН, что может быть также проверено при помощи эккера. Установив эккер в точке К, направляют визиры его на точку Л и совмещают волоски с вешкой, выставленной в этой точке. Если после этого перенести вешку в точку В, то при взгляде через вторую пару визиров мы должны увидеть вешку совмещенной с волосками эккера; в противном случае разбивка сделана неверно. Однако, если отклонение не превышает 1—2 см, то разбивку можно не исправлять, так как такая неточность для земляных работ в большинстве случаев особого значения не имеет.

Разбивка насыпей на горизонтальной местности. Поперечный профиль насыпи определяется шириной полотна поверху высотой насыпи Н и крутизной откосов насыпи (рис. 39), которая обозначается, как известно, отношением высоты откоса к его заложению, называемым откосным коэффициентом т. Ширина насыпи поверху и крутизна откосов обычно не меняются по длине насыпи, высота же насыпи изменяется в зависимости от рельефа местности и продольного профиля сооружения. При разбивке насыпей обычно даются ширина ее поверху, крутизна откосов, а также высоты Н для различных точек по продольной оси насыпи.

Рис. 38. Эккер.

Рис. 39. Схема разбивки насыпи на горизонтальные местности.

Разбивка насыпи в какой-либо точке О на продольной оси заключается в том, чтобы на местности отметить точки и ограничивающие откосы насыпи в этом месте. Для этого необходимо в точке О восстановить к линии продольной оси перпендикуляры ОА и ОБ и на них от точки О отложить отрезки, равные а и Ь. Длина каждого из этих отрезков составляет половину ширины насыпи поверху, сложенную с заложением откоса, т. е.

В : 2 + m х Н
Например если ширина насыпи поверху равна 4 м, а высота насыпи —5 м и откосы полуторные, то расстояния —
а = б = 4 : 2 + 1.5 х 5 = 9,5 м.

При двойных откосах те же расстояния будут равны -
а = б = 4 : 2 + 2 х 5 = 12 м

Сама разбивка производится следующим образом: в точке О (рис. 38) устанавливают эккер. Направляют визиры его по направлению продольной оси, выставив где-нибудь на этой оси вешку с. Затем, не трогая эккера, смотрят по направлению второй пары визиров, перпендикулярной первой паре, выставляя сначала в одном направлении вешку d потом в противоположном вешку d1. После этого от точки О по направлению d и d1 отмеряют цепью или рулеткой расстояния и вычисленные, как указано выше. В полученных точках и забивают колышки, а затем устанавливают шаблоны из реек, как показано на рис. 40, которые и определяют внешние очертания границ сооружения при производстве работ.

Рис. 40. Шаблоны для отсыпки насыпи.

Разбивка насыпей на косогоре. Разбивка насыпи на косогоре значительно сложнее в отношении измерения расстояний по горизонтали от оси сооружения. Из рис. 41 видно, что точка А находится в этом случае над поверхностью, а точка Б — под поверхностью земли. В этом случае для разбивки надо отметить на местности точки А1 и Б1 где откосы насыпи встречаются с поверхностью земли на косогоре. Расстояние а и Ь от точки О до точки А1 и Б1 нельзя определить расчетом, так как уклон местности может все время меняться и определять все эти изменения было бы крайне затруднительно. Поэтому при разбивке насыпей на косогорах поступают следующим образом: в точке О, как и в предыдущем случае, устанавливают эккер, определяют перпендикулярные к продольной оси насыпи направления Od и Od1 и выставляют вешки d и d1. После этого приступают к нахождению точек A1 и Б1с помощью рейки и уровня.

Определение положения нижней точки насыпи на косогоре (точки Ai).Предположим, что ширина насыпи поверху запроектирована в 4 м. Откосы насыпи полуторные. Высота насыпи в точке О составляет 3,0 м. Для разбивки понадобятся рейка длиной 3—4 с уровнем и шаблон откоса или так называемое откосное лекало (рис. 42).

Если бы местность была горизонтальна, то расстояние а от точки О до точки подошвы откоса А было бы равно 4 : 2 + 1,5 х 3= 6,5 м. Однако местность понижается, и расстояние это увеличивается по 1,5см на каждый метр понижения точки А.

Разбивку производим следующим образом: к точке О (рис. 43) прикладывается рейка Р1 по направлению выставленной вешки d (пусть длина ее 4 м)4; с помощью уровня рейка приводится в горизонтальное положение и у другого ее конца забивают колышек К1. Пусть высота колышка от поверхности земли до рейки равна 1,6 м.

Если бы, начиная от колышка К1 далее местность была горизонтальна, то горизонтальное расстояние от точки О до подошвы откоса было бы а = 1+ 1,5 х (3 + 1,6) = 8,9 м.

Однако местность и далее понижается; продолжая разбивку, переносим рейку в точку О1 и подобно предыдущему забиваем колышек К2. Предположим, что высота его от поверхности земли равна 1,0 м. Если бы, начиная от точки 02, в сторону от насыпи местность была горизонтальна, то расстояние подошвы откоса насыпи по горизонтали от оси ее
было бы а = 4 : 2 + 1,5 х (3 + 1,6 + 1)= 10,4. Перенеся рейку в положение Р3, мы на расстоянии 10,4 — 8 = 2,4 .и от точки 02 нашли бы точку А. Однако так как местность и здесь понижается, то для нахождения искомой точки А1 необходимо к рейке в точке А приложить откосный шаблон, как показано на рисунке; тогда вершина нижнего угла шаблона укажет точку A1, которая и будет представлять границу насыпи, т. е. подошву ее откоса, в этом месте.

Рис. 42. Откосное лекало.

Рис. 43. Схема нахождения нижней точки насыпи на косогоре.

Определение положения верхней точки насыпи на косогоре (точки Б1). Для той же насыпи, что и в предыдущем случае, если бы местность была горизонтальна, расстояние от точки О до подошвы насыпи было бы Ь = 4 : 2 + 1,5 х 3 = 6,5 м. Но местность повышается и измерение этого расстояния произвести нельзя.

Поэтому поступаем следующим образом: в точке О забиваем колышек К0 (рис. 44) и к верхушке этого колышка прикладываем один конец рейки, располагая ее другим концом по направлению выставленной вешки d1; приведя рейку в горизонтальное положение Р0, у другого конца ее забиваем колышек Предположим, что один конец рейки приподнят при этом над землей на 0,4 .и (высота колышка К1). Если бы, начиная от точки О1, местность дальше была горизонтальна, то горизонтальное расстояние от оси насыпи до подошвы ее на этом уровне было бы b =4 : 2 + 1,5 х (3 — 0,4) = 5,9 м. Но местность повышается, и для нахождения точки Б1 продолжаем разбивку подобным же образом далее. В точке 01 забиваем колышек К1 и прикладываем к нему горизонтально рейку до встречи другого ее конца с землей. Предположим, что высота колышка К1 от рейки до земли равна 0,2 м. Расстояние от оси насыпи до подошвы откоса, если бы поверхность земли на уровне рейки Р1 была горизонтальной, было бы Ь= 4:2 + 1,5 х (3 — 0,4 - 0,2) = 5,6 м, т. е. точка Б, находящаяся на расстоянии 5,6— 4 = 1,6 м от колышка К1 была бы искомой точкой. Для нахождения же нужной нам точки Б1 прикладываем откосный шаблон к точке Б1 как показано на рисунке. Тогда вершина нижнего угла шаблона укажет искомую точку Б1.

Рис. 44. Схема нахождения верхней точки насыпи на косогоре.

В случае разбивки широких насыпей точки А1 и Б1 отстоят от оси О на значительных расстояниях. Поэтому нахождение их описанным способом потребует много времени, а точность результатов вследствие многократной перестановки рейки и использования при измерениях несовершенных инструментов и приемов будет недостаточной.

Для ускорения и упрощения работы, а также достижения большей точности в этих случаях поступают следующим образом: определяют приблизительно горизонтальные расстояния точек А1 и Б1 от оси О и на этих расстояниях провешивают линии, параллельные оси О (рис. 45). Назовем эти линии базисными линиями. Затем производят нивелировку базисных линий, определяя их отметки на каждом профиле. Разбивка откосов (нахождение точек А1 и Б1) производится в дальнейшем вышеописанными способами от базисных линий с учетом их горизонтального расстояния от оси О и вертикальных отметок, полученных в результате нивелировки.

Рис. 45.Разбивка насыпи при помощи базовых линий.

Разбивка выемок. Поперечный профиль выемки (рис. 46) определяется шириной полотна в выемке В, глубиной выемки Н, уклонами откосов и размерами кюветов. Последние устраиваются в выемках железных и безрельсовых дорог для отвода воды с откосов выемки. Все эти размеры за исключением глубины выемки Н обычно не меняются на протяжении всей выемки. Поэтому для разбивки выемки необходимо иметь все глубины выемок, выписанные с продольного профиля, и типовое поперечное сечение выемки.

Разбивка выемки на горизонтальной местности не представляет затруднений и производится так же, как и разбивка насыпей. Расстояния от оси выемки О до бровок А к Б (рис. 46) на горизонтальной местности определяются по формуле:
ОА = ОБ = Б : 2 + б + б х М х Н
Где В – ширина полотна;
б – ширина кювета по верху;
М – коэффициент откоса выемки.

Н – глубина выемки.

Рис. 46. Схема разбивки выемки на горизонтальной местности.

Разбивка выемок на косогоре производится подобно разбивке насыпей. Порядок разбивки выемки показан на рис. 47.

Рис. 47. Порядок разбивки выемки на косогоре.

Закрепление результатов разбивки и проверка их. Всякая разбивка работ закрепляется на местности колышками, между которыми либо натягивают причалки либо прорывают небольшие канавки, которые и служат границами работ, уклоны откосов закрепляются шаблонами из реек (рис. 48).

Рис. 48. Шаблоны для откоса выемки.

В процессе работ часто требуется проверка произведенных работ или восстановление сделанной разбивки, так как колышки, забитые при первоначальной разбивке, часто затаптываются и теряются. Кроме того, для того, чтобы не сделать лишней выемки грунта, «не зарезаться» в откос или не выбрать грунта ниже полотна, необходимо бывает производить время от времени проверочные разбивки. Разбивки эти производятся в общем, по правилам, описанным выше.

Нивелировка. Глубина выемок и высота насыпей определяются проектом сооружения, который может быть выполнен только на основании нивелировки местности. Цель нивелировки — определить величину превышения одной точки местности над другой (разницу их высот). Нивелир (рис. 49) представляет собой трубу с вставленными в нее оптическими стеклами; видимые через нее предметы увеличиваются (приближаются) в 10—30 раз. Между стеклами трубы натянут горизонтально волосок, так что при взгляде на какой-либо предмет в одной плоскости с ним виден и волосок. Если труба нивелира установлена строго по уровню, то волосок при вращении трубы будет совмещаться с точками предметов, находящимися в одной горизонтальной плоскости с волоском. Высота этой плоскости над различными точками земной поверхности будет различной, и, если измерить эти высоты, для каких-либо двух точек, разность между этими измерениями даст превышение одной точки над другой.

Рис. 49. Нивелир.

Рис. 50. Правильная и неправильная установка нивелирной рейки.

Для измерения упомянутых высот служат рейки с делениями. Рейки делаются из доски сечением обычно 3X8 см с нанесенными на ней с одной стороны делениями через 1 см. На рис. 50 показана часть рейки с делениями.

Нивелировка производится следующим образом: нивелир устанавливается недалеко от тех точек А и Б, превышение которых друг над другом надо определить, лучше по середине между ними, так как в этом случае работа будет точнее (рис. 51). Труба при помощи уровня приводится в горизонтальное положение особыми винтами, имеющимися на подставке нивелира. В точках на местности устанавливаются вертикально рейки. Нивелировщик смотрит через трубу, сперва на одну рейку, а потом на другую и записывает отсчеты по рейкам, сделанные по нити, причем доли сантиметровых делений (миллиметры) оцениваются на-глаз. Разность в отсчетах даст превышение одной точки над другой.

Рис. 51. Схема нивелировки.

Переставляя нивелир на новое место между точкой Б и какой-либо точкой В, сравнивая их высоты и идя таким образом все дальше и дальше, можно пронивелировать линию значительной длины, например ось будущего железнодорожного пути.

При отсчете по рейке нужно помнить, что изображение рейки в трубе видно перевернутым, поэтому рейку надо ставить нулем вниз (рис. 50). Так как в процессе работ разбивка может быть нарушена и может потребоваться ее восстановление, то положение той или иной точки данного района часто необходимо закреплять помощью реперов. Репер — это какая- либо неподвижная точка или площадка на местности, хорошо закрепленная и не меняющая своего положения в течение долгого времени (бетонные или деревянные, зарытые на глубину ниже промерзания столбы, пни деревьев, точки на капитальных стенах зданий и т. п.).

По результатам нивелировки вычерчивают продольные и поперечные профили местности, для чего помимо нивелировки еще необходимо промерить стальной лентой или рулеткой горизонтальные расстояния между снимаемыми точками.

Визирки и работа с ними. При производстве земляных работ только отметки основных точек определяются с помощью нивелира.

В процессе же работы очень часто появляется необходимость определения отметок промежуточных точек. Так, при планировке поверхности площадки или выравнивании полотна насыпей и выемок бывает необходима проверка положения очень большого числа точек по всей поверхности площадки или полотна.

В этом случае гораздо проще и удобнее пользоваться визирками. Визирка (рис. 52) представляет собой две планки длиной в 1 м, скрепленные в виде буквы Т. Комплект визирок состоит из 3 шт.

Рис. 52. Визирки.

Одна из визирок в комплекте имеет более широкую, чем у остальных, верхнюю планку. Эта планка разделена вдоль на две полосы, которые закрашиваются разными, резко отделяющимися друг от друга красками (например, синей и красной). Если приложить обыкновенную визирку к визирке с широкой планкой, совместив их нижние концы, то верх первой визирки точно совпадает с границей разноцветных полос на второй визирке.

Работа визирками производится следующим образом. Две визирки ставятся нижними концами на точки, определенные нивелировкой и лежащие в той плоскости, в которой должна быть спланирована вся данная площадка (расстояние между точками берется 50—100 м). Одна из визирок — с широкой планкой, другая — нормальная. Один рабочий стоит у второй визирки и смотрит поверх верхней грани горизонтальной планки так, чтобы верхняя грань этой визирки совпадала с границей разноцветных полос на первой визирке. Второй рабочий с третьей визиркой проходит расстояние между первой и второй визирками, устанавливая свою визирку в нужных промежуточных точках на забиваемые колышки так, чтобы верхняя грань этой визирки находилась в одной горизонтальной плоскости с границей разноцветных полос на первой визирке. Достигнуть этого он может по знакам, даваемым ему первым рабочим. Верх колышка может быть или над уровнем земли или в вырытой ямке, если нижний конец визирки нужно заглубить ниже поверхности земли. Работа с визирками не требует почти никакого опыта и квалификации и выполняется очень быстро.

Применение уровня. В простейших случаях определение превышения одних точек над другими производится при помощи уровня. Если положить уровень нижней плоскостью на какую-либо поверхность (например, на доску) и изменять положение этой поверхности относительно горизонта (поднимать или опускать один конец доски), пока пузырек уровня не станет на середину трубки, то такое положение пузырька и будет означать, что данная поверхность горизонтальна. При производстве земляных работ уровень имеет широкое применение, как при разбивке работ, так и для всевозможных проверок наклонных и горизонтальных плоскостей в самом процессе работ. Если уровень прикрепить к штоку (рис. 53), то получается инструмент, которым можно грубо визировать без визирок; при малых расстояниях и для приближенных замеров этот инструмент может заменить нивелир.

Рис. 53. Уровень на штоке.