Universitatea Tehnica de Constructii

Bucuresti

Facultatea de Geodezie

Topografie inginereasca

Proiect semestrul II

Trasarea pe teren a unui complex industrial

Sa se efectueze proiectia topografica inginereasca in vederea trasarii pe teren a complexului industrial avand la dispozitie urmatoarele elemente:

a)      planul general de trasare la scara 1:1 000;

b)      coordonatele a trei puncte din reteaua geodezica de sprijin;

c)      trasarea economica sa se faca cu abaterea limita D=(20+N)mm,

N=4 T D=24 mm

Proiectul cuprinde:

Proiectarea retelei topografice de constructie:

a)      Calculul lungimii maxime a retelei topografice de constructie;

b)      Proiectarea propriu-zisa a retelei topografice de constructie (proiectarea grafica-plana);

c)      Determinarea in sistem local a coordonatelor punctelor retelei proiectate;

d)      Alegerea bazei de trasare si a metodei de trasare a acesteia;

e)      Explicarea trasarii propriu-zise a retelei topografice de constructie;

f)        Calculul ponderilor punctelor retelei topografice de constructie;

g)      Determinarea abaterii standard de masurare a unghiurilor si laturilor in reteaua trasata provizoriu;

h)      Compensarea masuratorilor unghiulare si liniare;

i)        Calculul coordonatelor punctelor retelei trasate provizoriu;

j)        Calculul reductiilor pentru reteaua topografica de constructie.

Elaborarea planului general de trasare in detaliu

Trasarea in detaliu a constructiilor:

a)      Alegerea metodei de trasare;

b)      Calculul elementelor de trasare;

c)      Calculul preciziei necesare la trasare;

d)      Schita de trasare in detaliu.

Proiectarea sistematizarii verticale:

a)      Proiectarea sistematizarii verticale de ansamblu;

b)      Proiectarea sistematizarii verticale de detaliu.

Piese desenate:

a)      Planul general de constructie care va contine doua variante ale retelei topografice de constructie;

b)      Schita de aplicare a reductiilor;

c)      Planul general de trasare in detaliu;

d)      Planul cu sistematizarea verticala de ansamblu;

e)      Planul cu sistematizarea verticala de detaliu;

f)        O diagrama a terasamentelor.

Proiectarea retelei topografice de constructie

a)      Calculul lungimii maxime a laturii retelei topografice de constructie

s_c=abaterea standard de trasare a punctelor constructiilor;

s_u= abaterea standard de trasare a unghiurilor;

sr=abaterea standard de pozitionare a retelei.

b)      Proiectarea propriu-zisa a retelei topografice de constructie

(proiectarea grafica-plana)

Scopul proiectarii este de a incadra in ochiurile retelei una sau mai multe constructii, astfel incat din punctele retelei sa se poata trasa toate punctele constructiilor.

Criterii de proiectare:

Lungimile laturilor retelei sa nu depaseasca lungimea maxima calculata in prealabil;

Laturile retelei sa fie paralele cu laturile constructiilor;

Lungimile laturilor retelei se proiecteaza la valori multiple de 5 m;

Punctele retelei sa nu fie amplasate pe caile de accces;

Vizele intre punctele retelei, pe cat posibil, nu trebuie sa taie constructiile proiectate;

Se pot accepta laturi ale retelei proiectate care sa treaca peste constructiile proiectate, daca acestea sunt de o importanta mai mica;

Distanta minima intre laturile retelei si constructii sa fie de 1.5 m;

Punctele retelei sa nu fie amplasate mai aproape de 3 m de constructiile proiectate;

Constructiile mai putin importante pot ramane in afara ochiilor de retea proiectate, dar cu posibilitatea trasarii acestora;

Alegerea bazei topografice de constructie se face in apropierea constructiei cele mai importante a complexului industrial, de preferinta, paralela cu latura cea mai lunga a acesteia.

c)    Determinarea in sistem local a coordonatelor punctelor retelei proiectate

d) Alegerea bazei de trasare si a metodei de trasare a acesteia

Baza de trasare aleasa este latura 4-12 a retelei topografice de constructie.

Cunoscandu-se cordonatele in sistemul geodezic ale punctelor de sprijin A, B, C, se extrag grafic coordonatele punctului 4.

X_A=70 200 m Y_A=50 000 m

X_B=60 900 m Y_B=50 300 m X₄=70 269.5 m Y₄=50 198 m

X_C=70 400 m Y_C=50 500 m

Pentru determinarea orientarii bazei se aleg punctele auxiliare a, b, c, pe latura constructiei proiectate paralele cu baza. Coordonatele in sistemul geodezic a acestor puncte se extrag grafic. Se obtin:

X_a=70 268.0 m Y_a=50 217.0 m

X_b=70 241.0 m Y_b=50 272.0 m

X_c=70 216.5 m Y_c=50 322.0 m

Se calculeaza orientarile intre punctele a, b, c, din coordonatele extrase grafic:

q_ab 129^G 05^C 20^CC

q_bc 129^G 00^C 54^CC q_mediu q =129^G 02^C 91^CC

q_ac 129^G 02^C 98^CC

Coordonatele punctului 10 se calculeaza analitic:

X₁₂=X₄+D_4-12 cosq X₁₂=70 199.044 m

Y₁₂=Y₄+D_4-12 sinq Y₁₂=50 341.652 m

e)Trasarea bazei si a punctelor retelei de constructie prin metoda coordonatelor polare

1.Calculul elementelor de trasare

Elementele de trasare se calculeaza din coordonatele din sistemul geodezic:

a q_A-B q_A-12=97^G 76^C 90^CC D_A-12=341.654 m

a q_A-B q_A-4=119^G 43^C 78^CC D_A-4=209.843m

2.Calculul preciziei necesare trasarii

s_c=abaterea standard de trasare a punctelor de constructie

s_c=8.5 mm

s_di =abaterea standard a datelor initiale;

s_a =abaterea standard de trasare a unghiurilor a;

s_D =abaterea standard de trasare a distantei;

s_f =abaterea standard de fixare a punctului.

s_f s_o

s_o = 4.287 mm

s_D 4.287 mm

Trasarea distantelor se poate face direct, cu ruleta sau firul de invar si indirect, pe cale paralactica.

s_a.11 = 7 ^CC99 =s_a pentru unghiul a₁₁

s_{a .10}= 13 ^CC =s_a pentru unghiul a₁₀

Se va utiliza pentru trasarea unhgiurilor un teodolit de precizie medie, Theo 020

Pentru cresterea eficientei trasarii se poate utiliza atat pentru trasarea unghiurilor cat si pentru trasarea distantelor o statie electronica totala.

s_f =0.33s_o s_f 1.415 mm

Punctul va fi materializat provizoriu pe teren cu un tarus din lemn.

3. Explicarea trasarii bazei si a punctelor retelei de constructie prin metoda coordonatelor polare

Pentru trasarea punctelor bazei punctele 4 si 12), se stationeaza in punctul A. Se vizeaza punctul B, stabilindu-se directia de referinta. Fata de directia de referinta se traseaza unghiul a₁₀. Pe noua directie obtinuta se aplica distanta calculata D_A-4, la capatul careia se obtine punctul 4. Pentru trasarea punctului 12, fata de directia de referinta se traseaza unghiul a₁₁ si pe directia astfel obtinuta se aplica distanta D_A-12 la capatul careia se obtine punctul 12.

Trasarea celorlalte puncte ale retelei de constructie se face in mod asemanator, alegandu-se ca punct de statie unul dintre punctele A, B, C in functie de vizibilitate si distanta fata de punctul care se doreste a fi trasat.

4. Verificarea trasarii bazei

Se compara distanta orizontala D_4-12 dintre punctele bazei cu aceiasi distanta calculata din coordonatele punctelor.

Pentru obtinerea unei precizii mai mari de trasare, unghiurile a₁₀ si a₁₁ se vor trasa prin metoda seriilor.

O alta modalitate de trasare cu precizie a punctelor retelei de constructie o constituie trasarea aceluiasi punct din doua puncte de statie diferite.

f) Calculul preciziei de trasare a retelei topografice de constructie

s_r = abaterea standard de pozitionare a retelei = 8.5 mm

s_I = abaterea standard de pozitie a fiecarui punct

s_i =s_r p_min/p_i

s_So = abaterea standard de masurare a distantei (corespunzatoare unei singure intinderi a ruletei)

s_So =s_r p_min/2

s_S = abaterea standard a laturii retelei

s_S =s_So K K_max =S_max/So So=100 m

K_min =S_min/So

s_dir = abaterea standard de masurare a unei directii

s_u = abaterea standard de masurare a unui unghi

s_u =s_dir 2

Calculul iteratiilor pentru determinarea ponderilor se afla in tabelul 1.

p_min = 0.71

p_max = 1.70

s_So =5.06 mm

K_max 2.6

K_min = 0.6

s_Smin = 3.92 mm

s_Smax = 8.16 mm

s_Dir.min = 19.97 ^CC

s_Dir.max = 41.57 ^CC

s_U.min = 28.24 ^CC

h) Compensarea masuratorilor unghiulare si liniare

Compensarea masuratorilor unghiulare

Valorile unghiulare rezultate in urma compensarii si reducerii in statie a directiilor masurate sunt prezentate in schita 1.

Folosind metoda celor mai mici patrate , se obtine urmatorul sistem de ecuatii normale ale corelatelor:

4 K₁-K₂-K₃-K₄-110 = 0

-K₁+6K₂-K₃-K₄-105 = 0

-K₁-K₂+5K₃-K₄+115 = 0

-K₁-K₂-K₃+30K₄+30 = 0

Sistemul se rezolva cu ajutorul schemei Gauss, prezentata in tabelul 2:

Compensarea masuratorilor liniare:

Cresterile de coordonate provizorii dx si dy se calculeaza cu relatiile urmatoare:

dx = D cos q dy = D sin q

Folosind metoda celor mai mici patrate , se obtin sistemele de ecuatii normale ale corelatelor, unul pentru dx si altul pentru dy.

Aceste sisteme sunt de forma:

Ecuatia i: ...-n_i,i-1 + N_i - n_i,i+1+f_xi=0

Unde N_i=D(poligon)/100 [m]

n_ij=D_{comun latura ij}/100 (pentru I diferit de j)

f_xi=D_x(poligon)

Sistemele de ecuatii normale ale corelatelor se rezolva cu ajutorul schemei Gauss. Cu ajutorul corelatelor K_i se calculeaza corectiile cresterilor de coordonate C_x si C_y.

Cresterile de coordonate compensate se calculeaza cu relatiile urmatoare:

Dx = dx+C_x Dy = dy+ Cy

In tabelul 3 sunt sistematizate calculele de mai sus, observandu-se ca f_x=0 si f_y=0.

j) Calculul reductiilor pentru reteaua topografica de constructie

Calculul reductiilor este sistematizat in tabelul 4.

X'=X+Dx, unde X' este punctul ce trebuie sa il bornam.

Y'=Y+Dy

R_x=X'-X

R_y=Y'-Y

Aplicarea pe teren a reductiilor :

Se stationeaza cu teodolitul in punctul 13' si se vizeaza punctul 10, marcat pe teren. Fata de aceasta directie se traseaza unghiul a₁₃ stabilindu-se astfel directia pe care se va aplica componanta liniara a reductiei, de 24 mm. La capatul distantei se va marca punctul definitiv 13.

Analog se aplica si celelate reductii.

Dupa aplicarea reductiilor, punctele rezultate se borneaza.

2. Trasarea in detaliu a constructiilor

a)      Alegerea metodei de trasare

Metoda de trasare a punctelor constructiilor aleasa este metoda coordonatelor polare. Pentru

ca trasarile se vor executa cu o statie electronica totala, aceasta metoda este mult mai eficienta decat trasarea prin metoda coordonatelor rectangulare sau prin intersectii unhgiulare.

b) Calculul elementelor de trasare

Elementele de trasare se calculeaza din coordonatele proiectate, prin diferenta orientarilor pentru unghiurile a si prin coordonate pentru distante. Acestea sunt istematizate in schita 2.

c) Calculul preciziei necesare la trasare

s_c=abaterea standard de trasare a punctelor de constructie

s_c=8.5 mm

s_di =abaterea standard a datelor initiale;

s_a =abaterea standard de trasare a unghiurilor a;

s_D =abaterea standard de trasare a distantei;

s_f =abaterea standard de fixare a punctului.

s_f =0.33s_o

s_o = 4.287 mm

s_D 4.287 mm

Trasarea distantelor se poate face direct, cu ruleta sau firul de invar si indirect, pe cale paralactica.

s_a.127 = s_a.129 = s_{a 131}= s_{a 133}=

s_{a 128}= s_{a 130}= s_{a 132}= s_{a 134}=

Se va utiliza pentru trasarea unhgiurilor un teodolit de precizie medie, Theo 020 (M=25X;p=50^CC).

Pentru cresterea eficientei trasarii se poate utiliza atat pentru trasarea unghiurilor cat si pentru trasarea distantelor o statie electronica totala.

s_f =0.33s_o s_f 1.415 mm

Punctul va fi materializat provizoriu pe teren cu tarus din lemn.

3. Proiectarea sistematizarii verticale

a)      Proiectarea sistematizarii verticale de ansamblu

Se determina grafic, prin interpolare, cotele punctelor de intersectie ale axelor strazilor. De asemenea, se determina grafic distantele dintre aceste puncte.

Se calculeaza panta naturala a terenului intre punctele de intersectie ale axelor strazilor cu formula urmatoare:

Pantele trebuie sa aiba valori intre 1% si 2%. Daca aceasta conditie nu este indeplinita, se modifica cotele punctelor de intersectie ale axelor strazilor astfel incat sa se obtina pante proiectate corespunzatoare. Se urmareste alegerea pantelor in asa fel incat sa se permita evacuarea apelor din precipitatii in afara complexului industrial, in sensul natural al pantelor terenului, cu un volum minim de constructii.

b)      Proiectarea sistematizarii verticale de detaliu

Se dau:

-scara 1:500;

-echidistenta curbelor de nivel proiectate, E_pr = 10 cm;

-panta trotuarului, I_t = 2 %;

-panta transversala a strazii, I_tr = 2 %;

-panta longitudinala a strazii, I = 2.5 %.

Se calculeaza, pentru fiecare tronson de strada in parte, elementele curbelor de nivel proiectate cu formulele de mai sus.

Calculul cotei medii si a terasamentelor

In vederea amenajarii unei percari, s-a executat nivelment geometric prin metoda patratelor si s-au calculat cotele punctelor.

Se cere sa se calculeze cota minima a terenului si sa se determine volumul lucrarilor de terasamente pentru platforma orizontala

Calculele si diagrama terasamentului sunt sistematizate in tabelul 5 si schita 3.