2. Особенности геодезических работ при строительстве прецизионных сооружений

Инженерно-геодезические работы, связанные с выносом осей прецизионного сооружения на местность и разбивкой его частей и отдельных строительных конструкций, выполняются теми же методами и средствами, что и для других сооружений. Работы включают следующие этапы:

1. составление проекта производства геодезических работ (ППГР);

2. создание опорной геодезической сети;

3. создание разбивочной сети;

4. выполнение разбивочных работ по выносу осей и отдельных точек сооружения;

5. осуществление контрольных геодезических измерений;

6. проведение исполнительных съемок выполненных строительно-монтажных работ;

7. наблюдение за осадками фундаментов и деформациями зданий и сооружений.

При монтаже конструкций и оборудования уникальных сооружений создают специальные высокоточные опорные геодезические сети методом триангуляции, трилатерации, полигонометрии или линейно-угловые сети, в которых выполнены высокоточные измерения всех углов и линий.

Схема и размеры сети зависят от геометрических параметров и требуемой точности монтажа элементов конструкций и оборудования. Пункты сетей располагают на технологических осях или параллельных им линиях в местах, удобных для измерения и проведения монтажных работ.

Плановые опорные сети обычно создают правильной формы в виде системы одинаковых симметричных фигур – треугольников, четырехугольников, центральных систем. Такие сети по точности определения взаимного положения пунктов являются более однородными, что очень важно для технологического режима прецизионных сооружений.

Особенностью плановых опорных геодезических сетей для высокоточной установки оборудования является большая плотность пунктов. Расстояния между смежными пунктами зачастую не превышает 25 м. В этом случае при однородных внешних условиях добиться высокой точности линейных измерений легче нежели угловых. Поэтому наиболее точным признан метод микротрилатерации.

В практике геодезического обеспечения прецизионных сооружений используют сети следующих типов:

1. триангуляция и линейно-угловые сети широко применяются в промышленном и гражданском строительстве. Используется линейно-угловая сеть в виде центральной системы, в которой положение каждого пункта сети определяется радиальными промерами из центра. Для такой сети не требуется дальнейшего ее сгущения. Центральные системы нашли распространение для сооружений, рас­положенных на поверхности земли, и для малых подземных сооружений (рис.11.1,а);

Рис. 11.1. Схемы плановых опорных геодезических сетей

2) сети трилатерации применяют в сооружениях вытянутой формы (линейных ускорителях) – в таких сетях кроме измерения трех сторон с высокой точностью измеряют высоты треугольников (рис. 11.1,б);

3) при разбивке сооружений и установке оборудования круговой формы (укорители, радиотелескопы, башенные сооружения) строят радиально-кольцевые и кольцевые тети трилатерации:

– центральная радиально-кольцевая система, для которой положение пунктов определяется в два этапа: измерениями от центрального пункта до пунктов, расположенных по кольцевому периметру сооружения, и путем дальнейшего сгущения с помощью ходовых или диагональных построений или полигонометрических ходов по периметру сооружения (рис.11.1, в);

– кольцевая система в виде полигонометрического хода по периметру сооружения. В таких сетей в настоящее время часто используют сети из вытянутых треугольников с острыми углами (около 3°) и измеренными высотами (рис.11.1,г). Измерение высот в таких треугольниках позволяет заменить непосредственное измерение углов, которые могут в значительной мере искажаться из-за влияния неблагоприятных внешних условий на угловые измерения их косвенным определением. Известно, что средняя квадратическая погрешность определения угла поворота (тупого угла треугольника) практически не зависит от ошибок измерения сторон вытянутого треугольника. Поэтому уравнивать сети, построенные из вытянутых треугольников с измеренными высотами, целесообразно как обычные полигонометрические ходы с измеренными углами поворота и сторонами [23].

В прецизионном строительстве довольно часто представляется целесообразным, чтобы разбивочная сеть повторяла форму сооружения, во многих случаях применяют строительную сетку или комбинации из различных геометрических схем и строительной сетки.

Разбивочную сеть проектируют таким образом, чтобы ее пункты во время строительства не были уничтожены и между ними существовала видимость. Пункты сети располагают возможно ближе к выносимым в натуру элементам, особенно к тем, разбивка которых требует повышенной точности.

После завершения того или иного вида строительных работ проводится исполнительная съемка, по результатам которой составляется техническая исполнительная документация, фиксирующая имеющиеся отклонения от проекта.

При составлении проектов опорных геодезических сетей, создаваемых для обеспечения монтажа оборудования, необходимо учитывать технические требования к его монтажу и эксплуатации. Наиболее высокую точность и оперативность монтажа можно получить, когда планово-высотную опорную сеть по возможности совмещают с разбивочной. Тогда пункты опорной сети используются непосредственно для установки оборудования.

Планово-высотная сеть должна располагаться так, чтобы с одной стороны не мешать выполнению монтажных, пуско-наладочных и эксплуатационных работ, а с другой, — чтобы было удобно проводить по ней геодезические измерения. Для удовлетворения первого требования планово-высотные сети це­лесообразно располагать в подвальных помещениях или в спе­циально выделенных для них зонах. Для обеспечения второго требования при разработке строительных и технологических компоновочных чертежей предусматриваются места закладки геодезических знаков и зоны видимости для геодезических из­мерений в наиболее удобных для них местах.

При выполнении высокоточных плановых измерений с целью исключения вредного влияния боковой рефракции отдают пред­почтение линейным измерениям, по возможности отказываясь от измерения углов оптическими угломерными приборами. В неко­торых случаях при создании плановых опорных сетей исполь­зуют линейно-угловой метод построения сети, при котором наряду с измерением всех углов измеряют все или часть линий.

Во многих случаях строительно-монтажной практики, особенно в период эксплуатации прецизионных сооружений, целесообразно создавать стационарно действующие плановые и высотные опорные и разбивочные сети.

Пункты наблюдательных сетей закрепляют различными типами глубинных плановых и высотных знаков, используемых в опорных геодезических сетях, создаваемых для установки технологического оборудования и для наблюдений за деформациями фундаментов и основных несущих конструкций сооружений. Кроме них используются специальные марки для изучения верхней толщи грунтов и специальные реперные устройства для проведения наблюдений за послойными смещениями пород в отдельных местах изучаемой площадки.

Стационарно действующие системы могут быть с дискретным визуальным и с дистанционно-непрерывным получением необходимой информации. При этом пункты опорной или разбивочной сети могут геометрически связываться с базовыми точками контролируемого оборудования также автоматически.

Полученные из различных циклов наблюдений величины деформационных показателей дают возможность выявить их изменения, определить максимальные величины и степень их влияния на работу сооружения.

При строительстве прецизионных сооружений наблюдения за осадками фундаментов и их деформациями проводятся в обязательном порядке. Эти наблюдения позволяют уточнить сроки монтажа технологического оборудования, выявить наиболее активные места осадок и деформаций и вовремя провести противоосадочные работы.

Высокоточные высотные опорные сети строят в виде разомкнутых ходов, системы полигонов или ходов с узловыми точками. Превышения измеряют методами высокоточного геометрического нивелирования короткими визирными лучами, гидростатического нивелирования, микронивелирования и комбинированными способами.