16. Геодезические работы при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
Все инженерные сооружения можно разделить на три основные группы:
1. Промышленные и гражданские сооружения.
2. Гидротехнические сооружения (ГЭС, порты, каналы).
3. Линейные сооружения (дороги, сети водоснабжения и кана-лизации, ЛЭП и др.).
Основными стадиями строительства являются следующие: изыскания, проектирование, строительство и заключительный этап - эксплуатация сооружения.
Для начала строительства необходимо обозначить на местности основные точки и линии (оси) сооружения.
Оси инженерных сооружений подразделяются на главные, основные и промежуточные.
Сооружение
Главные оси (I-I и II-II) – это две взаимно перпендикулярные прямые, относительно которых сооружение в основном располага-ется симметрично.
Основные оси (А-А, Г-Г, 1-1, 4-4)- это линии, образующие внешний контур сооружения.
Промежуточные оси - все остальные линии, обозначающие контуры отдельных элементов сооружения (Б-Б , В-В , 2-2 , 3-3) .
Основной осью линейного сооружения является его про-дольная ось.
Положение главных или основных осей указывают относительно пунктов геодезического обоснования, чтобы обеспечить правильное местоположение возводимого сооружения. Положение промежуточных осей указывается относительно главных или основных осей для надежного контроля конфигурации и габаритов возводимого сооружения.
16.1. Геодезические работы на стадии изысканий
Эти работы заключаются в изучении топографических условий предполагаемого района строительства путем выполнения топогра-фической съемки местности или трассирования сооружения линей-ного типа. Основной вид съемки больших территорий – аэрофото-съемка.
Результатом геодезических изысканий является топографиче-ский план с изображением рельефа горизонталями или продольный и поперечные профили трассы будущего линейного сооружения. Масштаб планов 1:500-1:10000, высота сечения рельефа 0,25-2,0 м. Масштаб профилей: горизонтальный 1:200-1:5000, вертикальный 1:20-1:500.
16.2. Геодезические работы на стадии проектирования
Они заключаются в разработке проекта производства геодезических работ (ППГР), включающего в себя четыре основных раздела:
1-й раздел - приводятся общие принципы организации геодези-ческих работ с указанием, кто их будет выполнять, в какие сроки, какими приборами и др.
2-й раздел - содержит сведения об обеспеченности района стро-ительства плановой и высотной геодезической основой.
3-й раздел - содержит сведения по геодезическому обслужи-ванию нулевого цикла строительства.
4-й раздел - приводятся методы геодезического обслуживания строительства наземной части сооружений.
Проект продольного профиля сооружения линейного вида включает также нанесение проектной линии, вычисление рабочих отметок и объемов земляных работ.
Проект вертикальной планировки предусматривает преобра-зование естественного рельефа путем выполнения соответствующих земляных работ в виде насыпи или выемки.
На площадках с прямоугольной застройкой, где главные оси всех наземных и подземных сооружений размещаются в основном в двух взаимно перпендикулярных направлениях, применяют в ка-честве геодезической опорной сети строительную сетку. Проект строительной сетки предусматривает создание на местности опорных геодезических пунктов, равномерно покрывающих всю строительную площадку и расположенных в вершинах квадратов или прямоугольников.
Генеральный план
Строительная сетка проектируется
на гене-ральном плане так, что-бы ее
линии были парал-лельны основным осям
сооружений или про-ездам. Длины сторон
основных квадратов или прямоугольников
сет- ки принимают равными 100-200 м.
Для удобства
выпол-нения разбивочных ра-бот
основные фигуры также разбивают на
квад- раты (или
прямоугольни-
ки) со сторонами 20-40 м.
Вершины основных фигур располагают и закрепляют таким образом, чтобы они сохранились на весь период строительства.
Проект создания высотной опорной сети на строительной пло-щадке предусматривает основную и дополнительную нивелирную сеть. Основная сеть равномерно покрывает всю площадку. В качестве реперов служат также пункты строительной сетки. Дополнительная сеть, как правило, создается в строительный период и служит для того, чтобы на любую точку строительства можно было передать отметку с одной станции. Дополнительная сеть закрепляется временными знаками, а также большим количеством нулевых точек, фиксирующих нулевой горизонт строительства.
Одной из основных задач на стадии проектирования и строительства является подготовка разбивочных данных для выноса проекта сооружения в натуру, то есть на местность. Под разби-вочными данными подразумеваются угловые и линейные величины, которые необходимо отложить (построить) на местности, чтобы най-ти и закрепить точки и оси сооружения. Эти данные могут быть получены графическим, аналитическим или графо-аналитическим способами.
Графический способ. Пусть требуется вынести и закрепить на местности точку А сооружения. Точки М и N – это геодезические пункты, закрепленные на местности, координаты которых ХМ, УМ и ХN, YN известны.
.
В графическом способе
раз-бивочные данные (углы М
и N
и длины dМА
и dNА)
определяются с помощью транспортира
и масштабной линейки. Точность
графического способа невысока и
составляет в среднем 20’ при измерении
на плане углов и 0,2мм в масштабе плана
при измерении расстояний.
М
N
Геодезические
пункты
Кроме того, на точность графического способа оказывает влияние деформация бумаги, на которой вычерчен план.
Аналитический способ является наиболее точным. Здесь углы, расстояния, отметки получают путем аналитических расчетов.
Х
Х
М
Сооружение
NA
Так, если координаты точек М, N и А известны, то путем решения обратных геодезических задач МА и NA вычисляют дирекционные углы MA , NA и длины сторон dMA , dNA (по изложенной на стр.22 методике). Зная исходный дирекционный угол MN , получают разбивочные углы М и N как разность соот-ветствующих дирекционных углов (см. схему):
М = MN - MA , N = NA - NM .
Графо-аналитический способ заключается в том, что коорди-наты выносимой на местность точки А определяются графически на плане, а угловые и линейные разбивочные данные получают путем аналитических расчетов.
А
b
c
e
a
При этом необходимо помнить, что
теоретическая сторона квадрата
координат-ной сетки 10см может измениться
в результате деформации
бумаги, на которой был вычерчен план.
Поэтому координаты точки А
следует определить с уче-том этой
возможной де-формации. Для этого
изме-ряют в масштабе плана от-резки а,
b, с и e
и вычисляют координаты:
,
,
причем, здесь дроби вторых слагаемых представляют собой коэффициенты деформации бумаги соответственно по осям X и У. Дальнейшую подготовку разбивочных данных ведут рассмотренным выше аналитическим способом.
В результате подготовки разбивочных данных составляют раз-бивочные чертежи. Разбивочный чертеж - это схема, составленная в соответствии с генеральным планом, на которой указываются: пункты геодезического обоснования, значения углов и длин линий, необходимых для построения на местности основных точек или осей строящихся сооружений.