Инженерная геодезия в схемах

 
 
 
 
 
Л. В. Ким 
 
 
 
 
 
 
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ В СХЕМАХ 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024 
 
1 
 

УДК 528.48:69 
ББК 38.115 
К40 
 
 
 
Рецензенты: 
директор ООО «ПриМорПроектБюро» (г. Владивосток) 
Венков Алексей Вячеславович; 
научный руководитель Политехнического института Дальневосточного 
федерального университета, д. т. н., профессор, академик РААСН 
Беккер Александр Тевьевич 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ким, Л. В.  
К40  
Инженерная геодезия в схемах : учебное пособие / Л. В. Ким. – 
Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 136 с. : ил., табл.  
ISBN 978-5-9729-1853-9 
 
Приведены краткие сведения из базового курса инженерной геодезии приме- 
нительно к строительной отрасли. Особенностью является представление материала 
в виде схем и таблиц, что позволило сжать объем информации и сделать ее наглядной. Может быть использовано как опорный конспект для изучения основ инженерной геодезии.  
Для студентов строительных специальностей вузов. 
 
УДК 528.48:69 
ББК 38.115 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1853-9 
” Ким Л. В., 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
2 
 

ÎÃËÀÂËÅÍÈÅ 
 
Глава 1. ГЕОДЕЗИЯ. МОДЕЛЬ ЗЕМЛИ. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ                   
И ВЫСОТ. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ .............................................................. 5 
1.1. Задачи геодезии ................................................................................................. 5 
1.2. Великие ученые в области высшей геодезии ................................................. 7 
1.3. Общие сведения о форме и размерах Земли .................................................. 7 
1.4. Картографические проекции 
.......................................................................... 10 
1.5. Координаты точки земной поверхности 
....................................................... 12 
1.6. Системы высот ................................................................................................ 15 
1.7. Ориентирование линий на местности ........................................................... 16 
 
Глава 2. КАРТЫ, ПЛАНЫ И ПРОФИЛИ. УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ 
........................ 21 
2.1. Карта ................................................................................................................. 21 
2.2. План .................................................................................................................. 23 
2.3. Условные знаки на картах и планах .............................................................. 28 
2.4. Изображения рельефа на картах и планах 
.................................................... 30 
2.5. Прямая и обратная геодезическая задача ..................................................... 33 
2.6. Виды геодезических измерений .................................................................... 34 
2.7. Погрешности измерений ................................................................................ 35 
2.8. Измерение углов геодезическими приборами ............................................. 36 
2.9. Конструкция теодолита, поверки .................................................................. 37 
2.10. Измерение углов приемами и круговыми приемами ................................ 39 
2.11. Измерение теодолитом вертикальных углов 
.............................................. 41 
 
Глава 3. ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОТ И ПРЕВЫШЕНИЙ ............................................. 43 
3.1. Высотное обоснование топографических съемок ....................................... 43 
3.2. Нивелиры ......................................................................................................... 48 
3.3. Разбивка пикетажа при нивелировании 
........................................................ 53 
3.4. Нивелирование линейного объекта 
............................................................... 54 
3.5. Разбивка поперечных профилей при нивелировании трассы .................... 55 
3.6. Порядок работы на станции нивелирования ................................................ 57 
3.7. Геометрическое нивелирование .................................................................... 58 
3.8. Тригонометрическое нивелирование ............................................................ 60 
3.9. Площадное нивелирование по квадратам 
..................................................... 62 
 
Глава 4. ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН И РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ ТОЧКАМИ............. 65 
4.1. Инструменты для измерения длины ............................................................. 65 
4.2. Измерение мерной лентой 
.............................................................................. 69 
4.3. Определение расстояния до недоступного объекта .................................... 69 
4.4. Поправки результата измерений мерной лентой ......................................... 71 
4.5. Виды дальномеров .......................................................................................... 72 
 
Глава 5. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ ......................................................................... 75 
5.1. Виды геодезических сетей ............................................................................. 75 
5.2. Структура государственной геодезической сети России 
............................ 78 
3 
 

5.3. Сети местного значения ................................................................................. 78 
5.4. Геодезические знаки ....................................................................................... 82 
 
Глава 6. ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ........................................................... 84 
6.1. Геодезические знаки ....................................................................................... 84 
6.2. Топосъемка ...................................................................................................... 85 
6.3. Тахеометрическая съемка 
............................................................................... 89 
6.4. Съемки застроенных территорий .................................................................. 91 
6.5. Нивелирование поверхности 
.......................................................................... 91 
 
Глава 7. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ................................ 93 
7.1. Задачи инженерно-геодезических изысканий 
.............................................. 93 
7.2. Этапы инженерно-геодезических изысканий............................................... 94 
 
Глава 8. ПЕРЕНОС ПРОЕКТОВ НА МЕСТНОСТЬ ............................................. 97 
8.1. Разбивочная основа 
......................................................................................... 97 
8.2. Способы разбивки ........................................................................................... 99 
8.3. Проект производства геодезических работ ................................................ 101 
8.4. Перенос проектных линий и углов на местность ...................................... 102 
8.5. Перенос проекта здания в натуру ................................................................ 105 
8.6. Разбивка фундаментов, траншей и котлованов ......................................... 106 
8.7. Исполнительная съемка 
................................................................................ 108 
 
Глава 9. РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ .......................... 110 
9.1. Детальная разбивка осей .............................................................................. 110 
9.2. Внутренняя разбивочная сеть при детальной разбивке здания................ 113 
9.3. Построение опорной сети на монтажном горизонте 
................................. 116 
9.4. Выверка колонн и панелей, подкрановых балок, путей и ферм .............. 117 
 
Глава 10. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ .................... 118 
10.1. Задачи геодезического контроля ............................................................... 118 
10.2. Исполнительные съемки конструкций ..................................................... 120 
10.3. Геодезические работы при монтаже                                                          
технологического оборудования ........................................................................ 122 
10.4. Установка и контроль положения высотных сооружений                         
по вертикали ......................................................................................................... 123 
10.5. Исполнительная геодезическая документация ........................................ 124 
 
Глава 11. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ........... 125 
11.1. Виды деформаций зданий и сооружений ................................................. 125 
11.2. Наблюдения за осадками 
............................................................................ 126 
11.3. Наблюдения за горизонтальными перемещениями 
................................. 127 
11.4. Фотограмметрический метод 
..................................................................... 128 
11.5. Способы измерения крена .......................................................................... 128 
 
Литература ............................................................................................................... 130 
 
Глоссарий ................................................................................................................. 131 
4 
 

ÃËÀÂÀ 1 
 
ÃÅÎÄÅÇÈß. ÌÎÄÅËÜ ÇÅÌËÈ. 
ÑÈÑÒÅÌÛ ÊÎÎÐÄÈÍÀÒ È ÂÛÑÎÒ. 
ÎÐÈÅÍÒÈÐÎÂÀÍÈÅ ËÈÍÈÉ 
 
1.1. 
 Çàäà÷è ãåîäåçèè 
 
Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности (рис. 1.1) [1–6]. 
 
 
 
Рис. 1.1 – Составные части геодезии 
 
Высшая геодезия – наука, предметом исследования которой является форма, размер и внешнее гравитационное поле Земли, а также вопросы создания геодезических опорных сетей. 
Инженерная геодезия – наука, которая изучает вопросы приложения геодезии к инженер 
ному делу, включая строительство. 
Также выделяют морскую геодезию. 
Топография – дисциплина, занимающаяся съемкой земной поверхности 
и разработкой 
 
 
 
 
способов изображения этой поверхности на плоскости в виде топографических планов. Специальным разделом является военная топография. 
Картография – наука, изучающая вопросы картографического изображения, создания карт и их использования на практике. 
Космическая геодезия дисциплина, изучающая способы определения формы, размеров и положения объектов в пространстве по их фотографическим изображениям из космоса (рис. 1.2).  
Фотограмметрия и аэрофотогеодезия – дисциплины, изучающие способы определения формы, размеров и положения объектов в пространстве по их 
фотографиям. 
Научные задачи геодезии: 
í установление систем координат; 
í определение формы и размеров Земли, гравитационного поля и их изменений во времени; 
5 
 

í геодинамические исследования: определение горизонтальных и вертикальных деформаций земной коры, движений земных полюсов, перемещений береговых линий морей и океанов и др. 
 
 
 
Рис. 1.2 – Элементы космической геодезии (http://images.myshared.ru/4/279257/slideB3.jpg) 
 
Научно-технические задачи геодезии: 
– определение положения точек в выбранной системе координат; 
– составление карт и планов местности разного назначения (рис. 1.3); 
– обеспечение топографо-геодезическими данными нужд обороны страны; 
– выполнение геодезических измерений для целей проектирования и строительства, землепользования, исследования природных ресурсов и др. 
Основные задачи инженерной геодезии в строительстве: 
– выполнение инженерно-геодезических изысканий;  
– геодезическое обеспечение проектных работ, строительства и эксплуа-тации зданий и сооружений. 
Строительный геодезист: 
– проводит инструментальную съемку местности, расчеты для отслеживания геодезических изменений; 
– обновляет профили, планы и карты; 
– проводит разбивку на местности, на строительной площадке, на строительном объекте; 
– ведет строительный контроль, мониторинг технического состояния зданий и сооружений. 
6 
 

 
 
Рис. 1.3 – Виды географических карт 
 
1.2. 
 Âåëèêèå ó÷åíûå â îáëàñòè âûñøåé ãåîäåçèè 
 
Пифагор Самосский (570–497 гг. до н. э.) – выдвинул гипотезу шарообразности Земли. 
Аристотель (384–322 гг. до н. э.) – доказал шарообразность Земли в трактате «О небе». 
Эратосфен Киренский (278–194 гг. до н. э.) – впервые выполнил градусное измерение и определил радиус Земли. 
Меркатор Г. (1512–1594) – предложил метод измерения дуг на местности. 
Снеллиус Б. (1580–1626) – применил метод триангуляции для измерения 
радиуса Земли. 
Ньютон И. (1643–1727) – определил величину полярного сжатия Земли. 
 
1.3. 
 Îáùèå ñâåäåíèÿ î ôîðìå è ðàçìåðàõ Çåìëè 
 
Предмет геодезии – это планета Земля.  
Фигура Земли формируется под влиянием сил тяготения и центробежной 
силы. Для геодезических измерений нужно знать форму поверхности Земли 
(рис. 1.4). 
 
 
 
Рис. 1.4 – Карта Земли 
7 
 

Фигуры Земли, используемые на практике: 
 
1) Геоид (рис. 1.5), ограниченный уровенной поверхностью (рис. 1.6). Уровенная поверхность совпадает с поверхностью воды в морях и океанах, с учетом 
продолжения под материками. 
 
 
 
Рис. 1.5 – Фигура Земли с океанами и без океанов 
(https://cf2.ppt-online.org/files2/slide/v/ 
v9iaeYCPbDWSs7oLkt1cdGIUOQB0ruE5jXpz2HK8w/slide-6.jpg) 
 
 
 
Рис. 1.6 – Уровенные поверхности и физическая 
 
2) Эллипсоид вращения, наилучшим образом моделирующий геоид. 
Длины полуосей эллипсоида, приведенные на рис. 1.7, предложены в 1946 г.  
(Красовский Ф. Н., Изотов А. А.).  
Į – это отношение полуосей.  
 
8 
 

   
 
 
Рис. 1.7 – Геоид и эллипсоид 
 
3) Референц-эллипсоид, ориентированный в теле Земли к поверхности 
геоида (рис. 1.8).  
В мореплавании используют WGS-84 (World Geodetic System 1984 г.).  
 
 
 
Рис. 1.8 – Поверхность Земли 
(https://thepresentation.ru/img/tmb/4/336623/5196e9fb14ae6b1d849c40f0fe5e944d-800x.jpg) 
 
4) Земной шар с R = 6371,11 км, равный по объему земному эллипсоиду 
(рис. 1.9). 
       
9 
 

      
 
 
Рис. 1.9 – Земной шар 
 
1.4. 
 Êàðòîãðàôè÷åñêèå ïðîåêöèè 
 
Картографические проекции применяют для отображения территорий 
земной поверхности на плане или карте (рис. 1.10). 
 
 
 
Рис. 1.10 – Картографическая проекция 
(https://studfile.net/html/2706/53/htmlBo6PrwT30Du.HMzc/htmlconvdzTJEc3BhtmlBa449b42742cb3bdd.jpg) 
 
10