Геодезические работы при устройстве котлованов

1.3 Геодезические работы при устройстве котлованов

При устройстве котлованов выполняются следующие основные операции: разбивка контуров котлована, установка обноски, визирок, контроль за отрывкой котлована, зачистка дна и откосов, передача осей и высот в котлован, исполнительные съемки открытого котлована. До разбивки котлована по разбивочному чертежу устанавливают размеры запаса внешнего обреза основания фундамента и глубину его заложения. Запас необходим для предотвращения от обвала откоса котлована и для установки опалубки. Размер запаса зависит от глубины котлована (при глубине 2-3 м принимается в 20 см). От основных осей здания, закрепленных на местности или обноске, разбивают границу внутреннего контура котлована с учетом принятого запаса внешнего обреза основания фундамента.

От неё разбивают границу внешнего контура (верхней бровки) котлована с учетом крутизны откоса. Границу внешнего контура котлована закрепляют на местности кольями через каждые 5-10 м, между которыми натягивается шнур или делается канавка на 1-2 штыка лопаты для обозначения границы вскрытия котлована. Для разбивки траншей под ленточные фундаменты от основных осей здания вправо и влево откладывают величины, в сумме составляющие ширину подошвы фундамента. Разбивка котлованов под столбчатые фундаменты ведется по основным и вспомогательным осям, в створе которых намечаются центры фундаментов. От центров разбивается контур котлована.

Контроль за ходом выемки грунта и доведение глубины котлована до проектной отметки его дна осуществляются с помощью визирок или нивелира. Постоянные визирки в виде горизонтальных планок прибивают к столбам обноски на одинаковой высоте (обычно на 1 м выше нулевой отметки). На планке подписывают отметку визирки. Чтобы определить, выбран ли грунт из котлована до проектной отметки, на его дне устанавливают переносную (ходовую) визирку в виде рейки. На рейке краской отмечают линию, расстояние до которой от пятки рейки равно разности отметок ребра планки постоянной визирки и проектного дна котлована. Если линия на ходовой визирке окажется выше шнура, натянутого между ближайшими планками, то грунт из котлована еще не выбран до проектной отметки.

Чтобы определить с помощью нивелира фактическую отметку дна котлована, устанавливают нивелирную рейку сначала на репер с известной отметкой Н_р и берут по рейке отсчета. Затем рейку переносят на дно котлована и берут отсчет в. Превышение между репером и точкой дна котлована будет h = а - в. Прибавляя превышение со своим знаком к отметке репера, получают отметку дна котлована в данной точке:

Н_к =H_p±h. (1)

Контролировать достижение проектной отметки дна котлова на Н_к^пр можно по значению предварительно вычисленного отсчета в на рейке:

в = Н_р+а-Н_к^пр. (2)

Выемку грунта в котлованах и траншеях заканчивают с недобором на 10-20 см до проектной отметки, после чего делают зачистку дна котлована вручную по результатам нивелирования его по квадратам. Вершины квадратов закрепляют кольями, верхние срезы которых (маяки) располагают на уровне проектной отметки, и по ним ведут зачистку. После зачистки откосов котлована при помощи угольников с отвесами или направляющих проводят исполнительную съемку котлована. Отклонения от проектных размеров по ширине и длине котлована не должны превышать 30 см. Отклонение отметок дна котлована под фундаменты от проектных допускаются не более чем ± 5 см при условии, что эти отклонения не будут превышать толщины отсыпного подстилающего слоя. Допустимые средние квадратические ошибки измерения при устройстве котлованов: линейные - 1/1000; угловые - 45" и высотные - 10 мм. Окончание устройства котлована подтверждается исполнительной геодезической документацией: актом готовности котлована, схемой планово-высотной съемки котлована, картограммой подсчета объемов земляных масс.

Перенесение осей в котлован выполняют при помощи теодолита со. створных точек (рис.1), закрепляющих оси, или отвесами от точек пересечения осей, фиксируемых проволоками, натянутыми по обноске (рис.2).

Рис.1. Схема перенесения осей фундамента в котлован с помощью теодолита 1 - теодолит; 2 - створный знак; 3 - обноска; 4 - рулетка; 5 - осевая проволока; б - осевая риска; 7 - подвижная марка

Рис.2. Схема перенесения разбивочных осей в котлован отвесами: 1 - обноска; 2 - риски осей; 3 - осевая проволока; 4 - маячные блоки; 5 - причалка; 6 - отвес

В котловане оси закрепляют временными знаками на дне или на откосах. Передачу высот в котлован производят нивелиром непосредственно на дно или по откосам. В глубокие котлованы отметки передают с помощью подвешенной рулетки и двух нивелиров (рис.3).

Рис.3. Схема перенесения проектной отметки на дно глубокого котлована

Из рис.3 видно, что отметка дна котлована

Н_к = Н_рп + а - L - в,

где Н_рп - отметка репера; L — длина ленты между линиями визирования нивелиров:

L =m-n

Определение объема грунта при разработке котлована.

Определение объема грунта при разработке котлована необходимо для оперативного контроля фактически выполненного объема земляных работ. Объём грунта зависит от размеров котлована в плане, его глубины, заложения откосов и конструкции. Для котлованов с различным заложением откосов (крутизной откосов) (рис.4,а) можно пользоваться формулой для подсчета объёма обелиска:

где V - объём котлована; h - глубина котлована; а - длинная сторона котлована внизу; а₁ - длинная сторона котлована наверху; b - короткая сторона котлована внизу; b₁ - короткая сторона котлована наверху.

Рис.4. Схема котлована: а - с различным заложением откосов; б - сложной конфигурации

Для котлованов с одинаковыми заложениями откосов применяют формулу для определения объемов грунта, при использовании которой нет необходимости измерять верхние размеры котлована в плане:

где hab - объем котлована без учета откосов; h(a+b) - объем котлована над откосами без учета углов; с - горизонтальная проекция откосов; 4h/3*c²- объем котлована над откосами в углах. Для удобства подсчета эту формулу можно привести к следующему виду:

Для котлованов сложной конфигурации (рис.26,6) и с одинаковыми заложениями откосов используют формулу

где S - площадь нижнего основания котлована; Р - периметр нижнего основания котлована:

Р = (а + b + d + е + g+...).

Для небольших котлованов с откосами при площади их внизу до 100 м² и глубине до 4 м (с целью упрощения подсчета) объем грунта определяется как произведение площади в среднем сечении котлована и его глубины:

V = S_cph. (42)

Для котлованов с вертикальными стенками и креплениями объем грунта определяют по формуле

V = Sh. (43)

Оперативный контроль объема земляных работ по данной методике позволяет снизить трудоемкость этого процесса.