Несомненно, любая работа должна выполняться квалифицированными специалистами. Результат их деятельности будет отвечать всем требованиям законодательства и может быть аргументом в суде при решении спорных вопросов. Но что делать, если возможности привлечь специалистов нет, а получить качественный материал очень хочется? Тогда, вооружившись знаниями прошлых статей цикла «Прикладная геодезия», посвященных основным понятиям геодезических работ и применяемому оборудованию, мы попробуем самостоятельно выполнить некоторые основные геодезические работы.
Итак, нам необходимо выбрать место для строительства предполагаемого дома, к примеру, на дачном участке. Для этого произведем топографическую съемку для горизонтальной планировки территории, чтобы выровнять место строительства, после чего разобьем оси фундамента будущего строения. При отсутствии специализированного оборудования нашими инструментами будут вещи, которые найдутся в кладовке у любого мало-мальски заботливого хозяина.
Замеры участка
В идеале, если участок был бы прямоугольным, это не составило бы большого труда, но обычно участки в дачных кооперативах могут иметь довольно причудливые конфигурации.
Попробуем выполнить наши манипуляции на примере участка, обозначенного на карте зеленым цветом. Прежде всего, нам необходимо представить, с чем имеем дело, т.е. мы должны получить фактические размеры земельного участка и его площадь, чтобы грамотно распланировать месторасположение будущего дома. Для этого вооружимся рулеткой, бумагой для записи, карандашом и терпением. Совершенно очевидно, что чем длиннее рулетка, тем лучше, поэтому заранее позаботьтесь о покупке минимум 20-метровой рулетки, она еще пригодиться нам при разбивочных работах.
Последовательно обмеряем все длины участка, занося полученные значения на заранее начерченную схему. Так как участок у нас неправильной формы, желательно замерить хотя бы одну диагональ, предварительно натянув капроновую нить между углами участка, чтобы не сбиться с курса при обмере.
Вычерчивание участка в масштабе плана
Как мы видим, конфигурация далека от идеальной формы, которая упростила бы нам задачу. Вооружимся миллиметровой бумагой, на худой конец подойдет листочек в клеточку от школьной тетради. На этом этапе нам надо представить себе, что такое «масштаб», и как им пользоваться.
Масштаб — это отношение линии на плане к ее размерам в натуре. Масштаб 1:1 (один к одному) говорит о том, что, к примеру, деталь, изображена на чертеже в натуральную величину. Для детализации мелких элементов применяют масштаб увеличения, например значение масштаба 2:1 говорит о том, что изображение на чертеже в два раза увеличено по отношению к оригиналу.
Так как земельные участки имеют значительную протяженность, их принято изображать в масштабах уменьшения, начиная от 1:500. Это отношение говорит о том, что один сантиметр плана соответствует на местности 500 сантиметрам, или 5 метрам. Планы кварталов принято изображать в масштабе 1:2000, город от 1:5000, ну а карта области хорошо умещается в бардачке машины, изображенная в масштабе 1:1 000 000 и мельче. Соответственно, масштаб 1:1000 считается более крупным масштабом, чем 1:10 000, так как на картографических материалах этого масштаба более детально прорисована местность.
В нашем случае нет смысла привязываться к стандартным значениям масштабов, главное, чтобы вам было удобно работать с планом. Чертеж участка, взятого нами в качестве примера, хорошо поместиться на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:200, так что для того, чтобы изобразить на чертеже линию, длина которой на местности составляет 64,19 м, нам понадобиться отложить отрезок на бумаге длиной 32,1 см. Если позволят размер листа, можно вычертить участок в масштабе 1:100, тогда эта же сторона имела бы длину 64,2 см, что повышает точность последующих вычислений, но не добавляет удобства в работе с картой. Так что в каждом конкретном случае, исходя из размеров участка, подбирайте масштаб, с которым вам будет удобно работать.
Выберем базисную сторону, т.е. сторону, параллельно которой и будет вестись строительство. Вообще за базис лучше принимать наиболее длинную сторону участка, так и поступим, если вы, конечно, не апологет фен-шуя. Для получения масштабного плана участка необходимо выполнить следующие действия:
- Параллельно миллиметровой сетке вычерчиваем базисную линию «А-Б».
- Циркулем вычерчиваем дугу из вершины «А», радиус которой равен длине фасадной стороны участка «А-Г».
- Аналогично вычерчиваем дугу, радиус который соответствует длине задней стороны участка из вершины «Б-В».
- Циркулем проводим дугу, равную измеренной диагонали участка из вершины «А» до пересечения с дугой №3, получаем точку «В» — стартовую точку для нашей последней стороны.
- Из вершины «В» проводим дугу, равную длине последней стороны до пересечения с дугой №2, получаем точку «Г».
- Соединяя отрезками точки «Б», «В» и «Г» между собой, получаем масштабный замкнутый полигон «А-Б-В-Г», соответствующий конфигурации участка на местности.
Вычисление площади участка
Как многие помнят из школьного курса геометрии, длина прямоугольника, помноженная на его ширину, дает нам площадь фигуры. Так как мы имеем дело с не совсем правильным прямоугольником, вычислим его площадь с помощью метода приведения площадей к простым геометрическим фигурам — квадрату и прямоугольному треугольнику.
Мы вычертили наш участок в масштабе, и нам известно, какова площадь одного квадрата миллиметровой сетки. Поэтому остается посчитать количество целых квадратов, перемножив их на площадь одного квадрата, плюс вычислить площади неполных квадратов как суммарную площадь составляющих его фигур — прямоугольных треугольников и квадратов.
В конце наших вычислений мы получаем площадь нашего участка. Эта площадь включает в себя ряд погрешностей в измерениях и графическом снятии размеров с миллиметровки, поэтому, вооружившись листочком с вычислением площадей, не стоит с ним гоняться за соседом по кооперативу со словами «где моя земля?». Этот листочек и схема пригодятся нам для следующих действий, а именно для съемки местности и разбивки осей будущего дома. Так как мы вели расчеты в метрах, то и площадь у нас получится в квадратных метрах. Дачники оперируют народным термином «сотка», ну а для картографических работ используется понятие гектара. Один гектар — это площадь квадрата со стороной 100 м. Соответственно сотка — это квадрат со стороной 10 метров. Поэтому 1 га = 100 соток = 10 000 кв.м.
Простейшая топографическая съемка своими руками
На основании этого примера мы попробуем понять принцип осуществления топографической съемки. Точку на местности описывают три параметра: пространственное положение относительно системы координат X, Y (где X — направление на север, Y — восточное направление) и высотный параметр Z. Соединяя между собой съемочные точки на плоскости, мы получаем план земельного участка, а координата Z позволяет нам описать рельеф местности, что является конечной целью нашей работы.
Рельеф — это совокупность неровностей суши, которая, как мы можем наблюдать, состоит из различных элементов — гор, низин, равнинных пространств, дна водных объектов, и т.д. Линии на карте, соединяющие точки с одинаковой высотой, называются горизонталями. Эти линии в совокупности с высотными отметками и специальными условными знаками и отображают рельеф местности на картографических материалах.
Для выполнения этого вида работ и нанесения полученных значений на план нашего участка нам понадобятся:
- деревянные колья длиной не менее 60 мм
- ровная доска длиной 4–5 м
- столярный уровень
- молоток, гвозди, кувалда
Определившись с местом строительства, выполняем следующие действия:
- по периметру предполагаемого строительства или в любой произвольной части участка размечаем направления, по которым будет вестись работа;
- выбираем визуально самую высокую точку съемки, и кувалдой забиваем первый колышек таким образом, чтобы высота его над уровнем земли была не менее 20 см;
- по намеченным осям съемочных работ забиваем остальные колышки, расстояние между ними должно быть не более, чем длина вашей доски, а высота над уровнем земли не менее, чем высота первого колышка. Если вы будете забивать колышки на расстояния, равные длине доски, вам не придется дополнительно измерять расстояния между ними;
- деревянную доску кладем на землю возле первого колышка, крепим ее к колышку гвоздем, затем по уровню делаем засечку карандашом на втором колышке. Мы передали отметку поверхности земли с первого колышка на второй;
- повторяем действия на втором колышке, только в этом случае низ доски крепиться к отметке, которую мы обозначили карандашом, а на третьем колышке делается засечка. Данные действия повторяются для всех съемочных точек;
- вооружившись созданным нами планом, делаем замеры между колышками и измеряем расстояния от засечек на колышках до уровня земли, фиксируя все на схеме в масштабе.
Итак, мы получили план превышений относительно самой высокой точки участка. Если мы каким-то образом не угадали самую высокую точку — не беда, просто превышения у нас получатся с противоположным знаком. Для удобства расчетов принимаем «ноль» нашего участка за целое положительное значение, например 10 метров (вряд ли на участке у вас будут большие перепады высот). Начинаем последовательно отнимать (или прибавлять) значения превышений в каждой из точек, и наносить их на схему в виде числового значения.
Из предоставленного разреза по осям съемки видно, что не всегда равные расстояния между съемочными точками обеспечивают точное описание рельефа. В этом случае нам может понадобиться дополнительно нанести пару точек в характерных местах рельефа для повышения общей точности работ. В этом заключается принцип топосъемки — описать местность необходимым количеством пикетов через примерно равные расстояния плюс добавить пикетаж в местах, которые «выпадают» из общей картины.
Теперь нанесем горизонтали на наш объект, для чего начинаем искать точки на плане с одинаковой высотой, чтобы соединить их плавной линией, и с ужасом для себя обнаруживаем, что таких точек у нас попросту нет! Без паники, друзья, нас опять спасут школьные знания, на этот раз из области математики. Воспользуемся методом интерполяции, т.е. получим промежуточные величины из набора известных.
Зная значения высот на крайних точках, мы можем предположить, как будет изменяться высота местности пропорционально расстоянию между съемочными точками.
Горизонтали принято проводить через стандартные промежутки в зависимости от рельефа местности и масштаба плана, однако в нашем случае мы можем провести горизонтали с любым шагом для наглядности. Так как перепад высот на участке 10,00 — 9,45 = 0,55 м, имеет смысл провести эти линии через каждые 10 сантиметров по высоте.
В итоге мы получим топографический план местности, который будет служить нам основой для будущего строительства или планировки участка. Стрелочками на чертеже показаны направления стока воды.
Разбивка осей дома
После определения с месторасположением будущего дома нам необходимо закрепить строительные оси. Строить дом эстетичнее всего параллельно наиболее протяженной стороне участка, если иное не обусловлено правилами застройки в вашем дачном кооперативе.
- По стороне, параллельно которой будет вестись строительство, мы последовательно отмеряем рулеткой расстояния 0–1 и 1–2 согласно приведенной схеме, закрепляем точки «1» и «2» деревянными колышками.
- Зная, на каком расстоянии от базисной стороны будет находиться стена нашего дома А-Б, мы вычисляем диагонали прямоугольника 2-А и 1-Б, затем методом засечек рулеткой откладываем их на местности. Пересечение дуг 1-А и 2-А на местности даст нам точку «А» первого угла дома, крепим ее колышком.
- Аналогично откладываем точку «Б» и в итоге получаем линию А-Б, параллельную базисной линии.
- Этим же принципом засечек мы закрепляем оставшиеся точки углов здания «В» и «Г».
В итоге мы имеем закрепленный прямоугольник, соответствующий границам нашего будущего дома. Чтобы убедиться, что вы вынесли углы дома верно, перемеряйте еще раз стороны прямоугольника и любую из диагоналей для сравнения полученных значений с теоретическими.
При рытье котлована колышки, фиксирующие углы дома, могут быть утеряны, поэтому их необходимо «вынести» за пределы земельных работ на несколько метров. Воспользуемся аналогичным способом получения точек на местности при помощи линейных засечек. Прикинув, на какое расстояние возможно вынести точки за пределы котлована, рассчитаем диагонали и получаем следующую картину:
Мы использовали точки «1» и «2» и дополнительно вынесли точки 3–8 методом линейных засечек с помощью рулетки. При строительных работах пересечения натянутой капроновой нити между точками 1–6, 2–7, 3–4 и 5–8 даст нам осевые лини фундамента будущего дома.
Вообще прямой угол на местности можно построить следующим образом:
- отмеряем на базисной линии отрезок длиной 3 м
- из конца отрезка рулеткой делаем на местности засечку длиной 4 м
- с противоположного конца отрезка делаем засечку длиной 5 м
- получаем прямоугольный треугольник
Аналогичным образом пропорционально можно отложить на местности прямой угол с любыми длинами сторон, насколько вам позволит рулетка. Стоит отметить, что на всех этапах измерений рулетку необходимо держать параллельно земле без «провисаний», с максимальным натяжением.
На этих простых примерах мы рассмотрели некоторые основные виды геодезических работ. Без актуальной топографической основы не обходится любое мало-мальски серьезное строительство, а понимая принцип выполнения работ, некоторые из них вы сможете осуществить самостоятельно.
Следующую статью нашего цикла «Прикладная геодезия» мы посвятим GPS-измерениям. В недалеком будущем «космические» методы полностью вытеснят «наземные», но иметь понятие об азах выполнения элементарных операций все же стоит, ведь использование электронного калькулятора не отменяет изучение в школе устного счета.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
