книги из ГПНТБ / Климов О.Д. Основы инженерных изысканий учеб. пособие

Невязка в ходе между реперами с известными отметками не должна быть больше

пред. /ft = 50]/Z, мм;

расхождения в сумме превышений, полученных по результатам ни­ велирования первым и вторым нивелирами, не должны превышать

пред. fh = 7 0 y L мм,

где L — длина хода в километрах.

4. Привязка трассы

Нивелирные ходы, равно как и плановая основа трассы — тео­ долитная магистраль, должны привязываться к реперам государ­ ственной нивелирной сети и пунктам плановой геодезической основы. Привязка дает возможность получить координаты и отметки точек трассы в общегосударственной системе, позволяет проконтролировать и уменьшить накопление ошибок в нивелирном и теодолитном ходах, дает возможность по величине невязок судить о качестве проведен­ ных измерений.

Из экономических соображений частота привязки ставится в за­ висимость от удаления репера или планового пункта от трассы При удалении трассы от государственных или ведомственных опор­ ных пунктов не более чем на 3 км привязку полагается делать не реже чем через 25 км; если пункт привязки находится на расстоянии от 3 до 10 км, то привязка допускается через 50 км.

В условиях сильно разреженной плановой основы (в труднодо­ ступных, малообжитых районах) для уменьшения поперечного сдвига точек трассы рекомендуется через 15—20 км определять приближен­ ные истинные азимуты по Солнцу или звездам.

Эти определения выполняют теми же теодолитами, какими ведут измерения углов по магистральному ходу, используя дополнительно призменную насадку на окуляр трубы, темный светофильтр, ручные часы, ночью — карманный фонарик.

Наблюдения ведут в утренние или вечерние часы когда небесные светила расположены вблизи первого вертикала, а влияние поправки часов на точность определения азимута оказывается наименьшим. Для надежного контроля правильности угловых измерений в маги­ стральном ходе необходимо определять азимуты с точностью 1'—2', что обеспечивается наблюдениями Солнца, выполняемыми обычно 3—4 приемами.

5. Съемочные работы

На трассе дороги расположено большое число разного рода сооружений — участковые станции, разъезды, мастерские, станции обслуживания, заправочные колонки, искусственные сооружения (мосты, трубы), путепроводы на пересечениях с другими дорогами,

494

водоотводящие устройства, поселки и многое другое. Для проекти­ рования этих объектов необходимо иметь крупномасштабные планы соответствующих участков местности. Съемка таких участков ве­ дется, как правило, тахеометрическим способом с опорой на точки трассы, в масштабах (в зависимости от размеров снимаемой площади) 1 ; 5000-1 : 500.

Для небольших площадей, вытянутых вдоль оси трассы, съемка ведется разбивкой на требуемую ширину поперечников на пикетах и плюсовых точках; отметки точек в равнинной местности получают геометрическим нивелированием, в пересеченной — тригонометриче­ ским нивелированием. Если съемке подлежит большая площадь, например площадь водосборов малых искусственных сооружений, то предварительно создается планово-высотное обоснование в виде одного или нескольких нивелир-теодолитных полигонов; ходы при­ вязывают к точкам и реперам трассы. Съемка ведется тахеометри­ ческая, иногда мензульная, а в условиях плоскоравнинного рель­ ефа — по сетке квадратов. В горных условиях, на крутых береговых склонах — прижимных участках — успешно применяется назем­ ная стереофотограмметрическая съемка.

6. Камеральная обработка

Заключительный этап полевого трассирования — камеральная обработка собранных материалов, которая должна обеспечить полу­ чение исходных материалов для проектирования и оценки качества полученных результатов.

Предварительная часть обработки включает проверку во вто­ рую руку всех полевых журналов, составление схем ходов с показом на них опорных пунктов, измеренных значений линий, углов, пре­ вышений, фактических и допустимых невязок; вычисления истин­ ных азимутов (если таковые наблюдались) сторон хода.

В ходе окончательной обработки производят уравнивание ниве­ лирных и теодолитных ходов, определение окончательных отметок реперов, пикетных и плюсовых точек, вычисление координат углов поворота трассы.

Уравнивать нивелирные ходы по трассе достаточно просто, так как они обычно представляют собой одиночные ходы. На площадках, где нивелирные ходы можно прокладывать в виде системы полиго­ нов, уравнивание ведется по методу В. В. Попова.

Уравнивание теодолитной магистрали производят раздельным способом, т. е. сначала распределяют угловые невязки — поровну на каждый угол, а затем, после вычисления дирекционных углов и приращений, невязки в приращениях — пропорционально длинам

линий.

Если теодолитный ход по трассе был привязан к пунктам госу­ дарственной плановой сети, то вычисления координат ведут на плоскости в проекции Гаусса—Крюгера, в системе трех-или шести­ градусных зон; если ход опирается на ведомственные пункты,

координаты углов поворота получают на плоскости в местной системе координат.

При вычислении координат трассы большого протяжения, когда она пересекает границы координатных зон, следует помнить о необ­ ходимости перевычисления координат пунктов, к которым привя­ зывают трассу, в единую систему, т. е. в систему одной какой-то зоны; при неучете этого обстоятельства могут быть недопустимые невязки.

На участки съемки составляют топографические планы для проек­ тирования на них отдельных сооружений или комплекса сооружений.

По данным пикетажного и нивелирного журналов составляют продольный и поперечные профили трассы, на которых затем проек­ тируют земляное полотно, водоотвод и другие элементы дороги

(рис. 106).

Все собранные материалы подвергаются камеральной корректуре

ичастичной полевой проверке.

§57. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ КАНАЛОВ, МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, ЛИНИЙ СВЯЗИ

Состав и содержание изысканий на различных видах линейных сооружений схожи, однако имеются особенности, присущие неко­ торым видам сооружений. Рассмотрим главнейшие из них.

1.Магистральные каналы

Всостав магистральных каналов входит целая система гидро­ технических сооружений. Все сооружения этой системы (насосные

станции, шлюзы, отстойники, дюкеры), расположенные порой на значительных расстояниях, в рабочем состоянии оказываются свя­ занными уровнем воды, наполняющей отдельные участки системы. Поэтому при изысканиях такого рода сооружений предъявляются особые требования к высотной геодезической основе канала.

На судоходных каналах продольный уклон водной поверхности отсутствует, и таким каналам стремятся при изысканиях придать максимально прямолинейное направление. На углах поворота трассы проектируют только круговые кривые (без переходных). Ирригацион­ ные каналы должны иметь односторонний продольный уклон водной поверхности, проходить по командным высотам рельефа и быть по возможности прямолинейными. На переходах через возвышенности и понижения рельефа (овраги) на каналах устраивают трубы, дю­

керы, лотки.

Каналы обычно проектируют в две стадии, но иногда требуется технико-экономическое обоснование.

Изыскания для составления т е х н и ч е с к о г о п р о е к т а в основном сводятся к получению топографического плана в мас­ штабе 1 : 5000 или 1 : 10 000 на полосу местности шириной 1—5 км,

197

в пределах которой затем проектируют канал и создают топогра­ фические планы на участки переходов. Съемка должна выполняться при повышенной точности рисовки рельефа.

Плановое геодезическое обоснование на трассах каналов создают из расчета обеспечения им не только съемочных работ, но и для последующего переноса проекта на местность. Последнее обстоя­ тельство вызывает необходимость развития вдоль трассы более точного (чем на дорогах) планового обоснования. Обоснование со­ здается в виде сетей (ходов) светодальномерной полдгонометрии, аналитических сетей, геодезических засечек на уровне точности полигонометрии II разряда.

Высотное и плановое обоснования вдоль оси канала создаются из расчета удовлетворения (по точности и густоте) как съемочных, так и разбивочных работ. Роль высотного обоснования на каналах особенно ответственна.

Учитывая малые величины проектируемых уклонов каналов, требуется высокая точность нивелирных работ. Магистральный ни­ велирный ход, от реперов которого затем рабочими ходами выносят в натуру проектные отметки элементов канала, прокладывают с точ­

ствляется трассирование на местности оси канала и закрепление ее, а также съемки в масштабах 1 : 1000—1 : 2000 площадок сооруже­ ний на канале и мест переходов. Съемку ведут на основе ранее создан­ ного обоснования, дополнительно сгущаемого теодолитными ходами и нивелированием.

2. Магистральные трубопроводы

Магистральные трубопроводы предназначены для транспорти­ ровки газа, нефти, нефтепродуктов. В состав магистральных трубо­ проводов входят: линейные сооружения, т. е. трубопроводы диа­ метром от 200 до 1000 мм и более; головные сооружения с системой подводящих трубопроводов, насосные и компрессорные станции.

Изыскания трубопроводов ведутся в две стадии. В состав изыска­ ний входят: экономические, инженерно-геологические, гидрологи­ ческие, геодезические работы.

Особенности изысканий магистральных трубопроводов в сравне­ нии с дорожными трассами прежде всего выражаются несколько иной оценкой местности. Если для дорог, например, очень важна характеристика среднего уклона местности, то для трубопроводов этот показатель далеко не всегда оказывается решающим. Здесь более важен характер грунтов; желательно, чтобы они были мяг­ кими — легко поддавались машинной разработке, антикоррозий­ ными; в этом смысле прохождение трассы трубопровода по заболо­ ченным и засоленным участкам местности, по участкам с высоким уровнем грунтовых вод — нежелательно, так как это может привести к ускоренному разрушению труб коррозией или потребует дополни­

19 8

тельных мер защиты от коррозии, что удорожает строительство. По той нее причине нежелательно параллельное следование трубо­ провода линиям электропередач. Опасны для трубопроводов участки местности, где возможно проявление физико-геологических процес­ сов, особенно оползней, карста.

Для уменьшения объемов строительных работ пересечения с су­ ществующими автомобильными и железными дорогами стремятся назначать по возможности под прямыми углами; пересечения рек

иоврагов, где требуется устройство дюкеров и эстакад, следует проектировать в суженных местах долин с пологими (не обрывистыми) берегами. Для строительства и эксплуатации трубопровода удобно, чтобы они были расположены вблизи существующей дорожной сети

ине проходили через большие лесные массивы. Приближение трубо­ проводов к населенным пунктам также ограничено требованиями соответствующих инструкций.

Плановое обоснование трассы трубопровода — магистральный теодолитный ход. Координаты точек хода, как и на дорогах, вычи­ сляют по приведенным к горизонту линиям в государственной или частной системе. Предельно допустимая невязка хода не должна быть более 1 : 500—1 : 1000.

Разбивку пикетажа ведут без учета поправок за наклон, по­ скольку трубопровод по всей трассе закладывают в грунт на при­ мерно одинаковую глубину (1,5—2 м) и продольный профиль его при диаметре труб до І000 мм в основном повторяет профиль земной поверхности. По этим же соображениям продольный профиль трассы трубопровода составляют по непосредственно измеренным наклон­ ным расстояниям; план трассы накладывают на основе координат вершин углов поворота, которые вычисляют по горизонтальным проложениям линий. Линию приводят к горизонту или на основе изме­ ряемых углов наклона или по данным нивелирования пикетажа.

На поворотах трассы радиусы плановых кривых назначают в пределах 250—1000 м, что в последующем, при строительстве ли­ нии, позволяет вести укладку труб преимущественно упругим изги­ бом; переходные кривые не проектируют. Съемку переходов через постоянные и временные водотоки, съемку пересечений с другими линейными сооружениями и съемку площадок на трассе трубопро­ вода ведут на съемочном обосновании с привязкой к магистральному ходу, в масштабе 1 : 500—1 : 2000, с сечением рельефа горизон­ талями 0,5—1 м.

3. Линии электропередач

На территориях промышленных объектов, населенных мест и дру­ гих объектов передача электроэнергии обычно ведется прокладкой подземных — кабельных линий. При передаче электрической энер­ гии на большие расстояния используют воздушные линии. В зависи­ мости от напряжения их подразделяют на линии до 35 кВ и линии от 35 до 500 кВ.

199

Воздушные линии состоят из металлических, железобетонных или деревянных опор и изоляторов, поддерживающих на определен­ ной высоте систему из трех или шести проводов. Минимально допу­ скаемое расстояние между нижними проводами и поверхностью земли или каким-либо сооружением называют в е р т и к а л ь н ы м г а б а р и т о м п р и б л и ж е н и я ; минимально допускаемое расстояние от крайних проводов до боковых препятствий — г о р и ­

Рис. 107. Габариты приближений на ЛЭП

характера препятствия, над которым или вблизи которого проходит линия. Обычно вертикальный габарит приближения составляет 7—10 м; горизонтальный габарит меняется в более широких преде­ лах и может достигать 30—100 м. Габарит приближения должен учитываться в ходе изысканий ЛЭП наряду с другими требованиями, например требованиями к грунтам, условиям переходов через реки и линейные сооружения.

Изыскания трасс воздушных линий до 35 кВ обычно выполняются в одну стадию для обоснования технорабочего проекта. Изыскания ЛЭП более 35 кВ ведутся в две стадии: для технического проекта и для рабочих чертежей. Экономические изыскания на ЛЭП обычно отсутствуют.

Технические изыскания производятся в несколько сокращенном объеме, иногда с менее высокой точностью, но по линии всех основ­ ных видов: инженерно-геодезических, инженерно-геологических, ги­ дрологических и метеорологических. В задачу метеорологических изысканий входит получение климатических данных на районы

200

прохождения ЛЭП и в частности изучение колебаний температуры воздуха, ветров, осадков, снежного покрова, промерзания грунтов, грозовых явлений, условий обледенения проводов.

Изыскания ЛЭП для стадии т е х н и ч е с к о г о п р о е к т а включают: выбор наиболее экономичного направления трассы, согласования и съемки площадок и пересечений.

Всостав полевых трассировочных работ входят:

1)сбор и изучение картографических и аэрофотосъемочных материалов и нанесение на карту первого приближенного варианта

трассы с учетом существующих и строительства будущих объектов;

2)камеральное трассирование;

3)полевое обследование и согласование трассы, выбор и съемка ремонтно-механизированных станций, линейных пунктов, переходов через железные и автомобильные дороги, реки, водоемы;

условно, необходимы для трасс, прокладываемых в горных, зале­ сенных, заболоченных районах.

При выборе направления трассы стремятся к ее максимальной прямолинейности, поскольку это сокращает ее длину. Желательно, чтобы трасса проходила по открытой, непересеченной местности, вдоль дорог и границ сельскохозяйственных угодий, по незатопляемым паводками берегам рек, в горной местности — по седловинам, минуя заболоченные участки, участки залегания полезных ископае­ мых, ценных лесонасаждений и технических культур; с минималь­ ным числом пересечений с инженерными сооружениями и водными преградами, в обход специальных объектов и аэродромов.

Полевые обследования ведутся с использованием транспортных средств и путем наземного обхода, после чего приступают к согласо­ ваниям со всеми заинтересованными организациями. В это же время выбирают площадки под линейные пункты и ремонтные механизи­ рованные станции. При полевом обследовании фиксируют характер рельефа по трассе, границы пересекаемых угодий, стесненные участки в местах подходов к подстанциям, определяют характер пересекае­ мых и параллельно следующих сооружений, породы и высоту леса и т. п. В ходе полевых обследований уточняется (обновляется) карто­ графический материал.

Инструментальное трассирование производится только при от­ сутствии на требуемый участок местности полноценного (крупномас­ штабного) картографического материала. Таким местом могут быть населенные места с плотной застройкой, переходы через реки, гор­ ные участки, участки разработки недр. В таких местах проклады­ вают магистральный ход и производят маршрутную съемку.

Для стадии р а б о ч и х ч е р т е ж е й производят полевое трассирование с проложением нивелир-теодолитного или тахеометри­ ческого хода.

201

В состав трассировочных работ входят: перенос и закрепление с карты на местность проекта трассы, измерение углов по трассе, разбивка пикетажа, нивелирование точек трассы и реперов, при­ вязка трассы к геодезическим пунктам, съемка пересечений, под­ ходов к подстанциям существующих линий связи, площадок линей­ ных пунктов.

Перенос проекта трассы на местность может быть сделан раз­ личными способами. При аналитическом способе укладка трассы на местности делается от пунктов геодезической основы по известным координатам углов поворота трассы и промежуточных точек. При графическом способе используют четкие, идентичные, надежные контуры, имеющиеся на местности и на карте. По контурам выносят ряд точек, между которыми имеется прямая видимость; прямая, соединяющая эти точки, принимается за ось трассы. В залесенной, малообжитой местности направление трассы может быть задано ма­ гнитным азимутом с учетом склонения магнитной стрелки.

В условиях открытой и полузакрытой местности допустимая ошибка при переносе точек трассы на местность принимается равной 0,6 мм в масштабе карты, с которой переносится ЛЭП; в закрытой и горной местности эта ошибка увеличивается до 1 мм.

Вынесенную на местность трассу (углы поворота и створные точки) закрепляют деревянными столбами, отрезками труб, сваями; на знаках подписывают краской наименование организации, номер знака, год установки.

"Углы поворота трассы измеряют теодолитом типа Т-30 на всех углах и створных точках двумя полуприемами с перестановкой лимба в полуприеме примерно на 90°; расхождения между значениями угла из двух полуприемов не более 45". Линии по трассе измеряют дальномерными насадками типа ДНР-06, ДНТ-2, ДАР-100 или сталь­ ными лентами. Плановую привязку трассы к пунктам геодезической

состоят только из участков прямых, длина которых может достигать 15—20 км, то при разбивке пикетажа отпадает надобность в отыска­ нии элементов кривых и учете домера. Пикеты и плюсовые точки закрепляют кольями со сторожками. В ряде случаев разбивку це­ лых — стометровых пикетов изыскатели не ведут, а ограничиваются лишь фиксацией всех основных перегибов рельефа — плюсовых точек и пересечений с существующими сооружениями. Если же в ходе проектирования линии возникает необходимость в пикетаже, то раз­ бивку целых пикетов выполняют камерально от ближайших углов поворота трассы.

В ходе разбивки пикетажа производят съемку вдоль оси трассы по 50 м с каждой стороны, причем в полосе по 20 м с каждой стороны съемку ведут промерами лентой или рулеткой с точностью 0,1 м, а за пределами этой полосы — глазомерно. На косогорах с укло­ нами более 1 : 20 на всех пикетах и плюсах разбивают поперечники

202