§ 37. Высотная основа

На территориях строительства высотную основу составляют в основном ходы нивелирования 3-х и 4-го классов.

Высотную основу проектируют на генпланах с топографиче­ской основой в масштабе от 1 : 50000 до 1 : 2000. В проект включа­ют схему нивелирных ходов, чертежи закладываемых знаков, опи­сание ранее заложенных знаков, которые намечено включить в проектируемую основу. Знаки высотной основы размещают так, чтобы отметки па ответственные объекты строительной площадки можно было передать не менее чем от двух знаков, а количество станций между знаком и объектом было не более трех. Основу проектируют в виде замкнутых ходов или системы полигонов. Такая густота знаков основы позволяет оперативно выносить от­метки в нужное место.

В процессе строительства отметки знаков высотной основы мо­гут изменяться. Для контроля возможных изменений эти знаки по-

124

вторно нивелируют. Периодичность (как правило, один раз в 2—3 года) повторного нивелирования устанавливается проектом.

Нивелирные знаки закладывают в стены капитальных зданий и сооружений, построенных не менее чем за 2 года до закладки знака. Марки закладывают на высоте 1,5—1,7 м, реперы — на вы­соте 0,3—0,6 м над поверхностью земли (тротуара, отмостки и т. п.). Грунтовые реперы закладывают только при отсутствии ка­питальных зданий и сооружений.

Места закладки грунтовых реперов выбирают по возможности на выходах коренных (предпочтительнее скальных) пород, на участках с глубиной залегания грунтовых вод не менее 4 м и бла­гоприятными условиями стока поверхностных вод. Эти участки выбирают в местах, которые не заливаются полыми водами и не располагаются вблизи оползней и карстовых образований. Наибо­лее благоприятные грунты для закладки реперов — пески и су­песи.

На все заложенные нивелирные знаки составляют абрисы. Мес­тоположение знаков зарисовывают или фотографируют.

Глава XIV

ВЫНОС В НАТУРУ И ПЛАНОВО-ВЫСОТНАЯ ПРИВЯЗКА ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Понятие о горных выработках. Горная выработка — это разработка подзем­ных месторождений с целью разведки или добычи полезных ископаемых.

В зависимости от вида полезного ископаемого и условий его залегания гор­ную выработку осуществляют несколькими способами: бурением скважин (для нефти и газа); строительством шахт (для угля, металлических руд); открытыми выработками — шурфами, канавами, штольнями.

Скважина имеет форму цилиндра, диаметром (обычно до 1 м) существенно меньшим ее длины. Начало скважины у поверхности земли называют устьем, дно — забоем.

При строительстве шахт проходка с поверхности земли к месту залегания полезного ископаемого начинается со ствола — наклонного или вертикального (рис. 78, а, б) капала в земле. Через ствол шахты орентируют подземные выра­ботки, вывозят породы, подают воздух, доставляют людей, механизмы. Ствол шахты может быть цилиндрической или прямоугольной формы размером в не­сколько метров.. Ствол, так же как и скважина, у поверхности земли начинается-с устья.

При выполнении буровых и горнопроходческих работ, а также при геологических изысканиях следует знать положение горной выработки па местности. При этом возникает необходимость в ре­шении двух задач: перенесение проекта размещения выработки и натуру и привязка выработки, т. е. определение ее положения по всем трем координатам.

Вынос в натуру. Положение горной выработки на местности оп­ределяется центром скважины или ствола шахты.

Для перенесения проекта положения горной выработки в нату­ру составляют разбивочную схему, пользуясь генпланом или дру­гой соответствующей проектной документацией. На схеме (рис. 79) указывают необходимые для разбивки геодезические данные (ис-.

125

ходные пункты, разбивочные углы и длины линий), которые полу­чают графическим или графо-аналитическим способом.

При графическом способе горизонтальные углы между исход­ными линиями и направлениями на проектную точку измеряют на топографической карте (плане) транспортиром, а длину ли­ний — циркулем-измерителем по масштабной линейке; при графо­аналитическом разбивочные углы (3 и длины линий ^ (рис. 80)

вычисляют по координатам опорных А, В и проектной Р точек путем решения обратных геодезических задач. Коор­динаты проектной точки при этом опре­деляют графически с топографической карты (плана) по координатной сетке. Если в качестве опорных приняты хо­рошо опознаваемые на местности кон­турные точки, то и их координаты также определяют графически.

Проектное положение горной вы­работки переносят на местность раз­личными способами.

Рис. 78. Горная выработка:

Л — наклонным стволом, б — верти­кальным стволом

Совмещение с контурной точкой.

Рис. • 80. Геодезические

данные для перенесения

точки Р в натуру

Рис. 79. Разбивочная схема для вы носа в натуру положения буровой скважины

Если проектное положение горной выработки совмещается с хоро­шо опознаваемой на местности контурной точкой, то перенесение выработки будет заключаться в опознавании на местности этой кон­турной точки. Правильность опознавания контурной точки контро­лируют визированием с нее на хорошо видимые местные предметы (например, столбы электропередач, углы зданий и т. п.) или изме­рением от нее расстояний до местных предметов, надежно опозна­ваемых на карте. Совпадение результатов измерений углов и рас­стояний на местности и на карте будет служить контролем пра­вильного перенесения проектного положения горной выработки в натуру.

126

Промер вдоль линейного контура. Если проектное положение горной выработки было выбрано на линейном контуре, имеющем характерную точку, то перенесение выработки в натуру будет за­ключаться в отложении на местности вдоль линейного контура от его характерной точки расстояния, измеренного на карте.

Способ полярных координат. В качестве опорных на топографи­ческой карте выбирают две контурные точки, хорошо опознавае­мые на местности, либо два пункта опорной сети А, В (см. рис. 80). Для перенесения в натуру проектной точки Р теодолит уста­навливают в опорной точке А и откладывают угол {5 от направле­ния линия АВ. По построенному направлению АР рулеткой или лентой откладывают расстояние, равное I.

Рис. 82. Пересенение проектной скважины в натуру способом ли­нейной засечки

Рис. 81. Перенесение проектной скважины в натуру способом пря­мой угловой засечки

Способ прямой угловой засечки (рис. 81). Этот способ приме­няют в том случае, когда от опорных точек до проектной нельзя непосредственно измерить расстояние. Чтобы перенести в натуру проектную точку Р, необходимо иметь не менее трех опорных то­чек, А, В, С. Углы а, р, \' и б должны быть известны. Теодолит ус­танавливают последовательно в опорных точках А, В, С и, строя проектные углы а, Р, \, б, задают направления АР, ВР, СР, на пе­ресечении которых определится точка Р.

Способ линейной засечки (рис. 82). Этот способ применяют в том случае, когда расстояния между опорными точками и проект­ной не превышает длины мерного прибора. Чтобы определить по­ложение точки Р, от опорных точек откладывают лентой или ру­леткой горизонтальные проложения Ь\, Ь% и Ьу,. На пересечении линейных промеров определится положение точки Р.

Точность выноса в натуру положения горных выработок опре­деляется видом и категорией выработки, а также целью работы: разведка, добыча. Во всех случаях для определения проектного положения горной выработки используют топографическую карту (план), которую подбирают соответствующего масштаба. Напри­мер, для нефтяных поисковых скважин используют карту мас­штаба 1 : 25 000, обеспечивающую определение проектного поло­жения скважины с предельной погрешностью не более 25 м.

Положение вынесенной в натуру горной выработки закрепляют знаками — металлическими трубами "или деревянными кольями

127

длиной 1,2 м, которые закладывают на глубину около 0,7 м в ока­пывают. На верхней части трубы (кола) несмываемой краской пи­шут номер выработки, дату перенесения ее в натуру и наименова­ние организации, производящей работу. Знак по возможности при­вязывают к местным предметам и составляют абрис привязки.

Планово-высотная привязка. Для производства строительно-монтажных работ и эксплуатации горных выработок необходимо знать их плановое и высотное положения. Хотя проектные коорди­наты горной выработки известны из работ по выносу ее в натуру, однако точности их определения, особенно по высоте, для последу­ющих стадий работ недостаточно. В этом случае заново определя­ют плановые и высотную координаты горной выработки, по уже с большей точностью. Такой вид измерений называют привязкой горной выработки. Так, если для нефтяной скважины предельная погрешность перенесения в натуру 10 м в плане и 5 м по высоте, то для привязки скважины — соответственно 4 и 0,3 м. Требования к точности привязки стволов шахт еще выше.

Для определения планового положения горных выработок на поисковых, разведочных и эксплуатационных площадях создают геодезическую сеть в виде цепочек треугольников или теодолит­ных ходов. Кроме того, широко используют прямые и обратные уг­ловые, а также линейные засечки.

Высотную привязку горных выработок выполняют геометриче­ским или тригонометрическим нивелированием.