Инженерные изыскания -2010

2

Содержание.

Лекция 2. Плановое и высотное обоснование топографических съемок и

Лекция 8. Изучение физико-механических свойств грунтов и химического состава

Лекция 9. Камеральная обработка и оформление материалов инженерно-

3

Лекция 1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗЫСКАНИЙ.

1. Задачи изысканий, стадийность работ, сбор и изучение имеющихся материалов.

В задачу инженерных изысканий входят:

а) представление плана и профиля местности под проектируемые сооружения, водопроводные, канализационные и связанные с ними гидротехнические сооружения;

б) определение гидрологических условий в местах проектируемых сооружений; в) изыскание площадок и направлений трасс трубопроводов и изучение геолого-

литологических и инженерно-геологических условий для них с полевыми и лабораторными испытаниями грунтов и воды;

г) изучение гидрологических условий строительных площадок под сооружения с оценкой влияния подземных вод на фундаменты сооружений (коррозия), с проведением соответствующих анализов воды;

д) определение условий строительства проектируемых сооружений с использованием местных строительных материалов.

Назначение, содержание и объем изысканий обусловлены следующими факторами: стадией проектирования, характером проектируемых сооружений, степенью изученности района, естественноисторическими условиями района.

Проектирование может быть одностадийным (рабочий проект) или двухстадийным ( проект + рабочая документация).

В соответствии с этим и изыскания могут проводиться в 2 стадии. Однако для небольших объектов и если нет необходимости производить выбор вариантов полевые изыскательские работы должны выполняться сразу в один этап.

При проектировании крупных и особо сложных объектов предусматривается дополнительная стадия проектирования - технико-экономический доклад (ТЭД), для которого выполняются рекогносцировочные изыскания.

Проектно-изыскательские работы по какому-либо объекту начинаются со сбора имеющихся по району намечаемого строительства изыскательских, а также всех необходимых для проектной проработки материалов. В обязанности отдела изысканий входят сбор имеющихся в местных организациях ТОПОГРАФИЧЕСКИХ, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ и ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.

От соответствующей территориальной инспекции государственного геодезического надзора или геодезической службы республиканского, краевого, областного или городского архитектора должны быть получены СХЕМА ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ И ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ интересующего района, имеющиеся у них карты и планы, а также разрешение на получение материалов от других ведомств землеустроительных органов, проектных и строительных организаций, промышленных предприятий, архивов и служб прочих управлений, включая территориальные тресты инженерно-строительных изысканий.

4

Собранные материалы тщательно анализируют в отношении точности топографогеодезических данных и возможности использования их для проектирования. Результаты анализа приводят в особой записке, прилагаемой к папке собранных материалов.

За получением геодезических материалов следует обращаться в территориальные геологические фонды и проектные организации, производившие когда-либо инженерно-геологические изыскания в исследуемом районе. Для составления оптимальной программы инженерно-геологических изысканий для проектируемого объекта инженерно-геологические материалы. Помимо геологических, геоморфологических, гидрогеологических, инженерногеологических карт, а в случае проектирования, например, полей орошения, следует получить копии отчетов или выписки с данными по общей геологии, тектонике, стратографии, гидрогеологии и инженерной геологии с приложением колонок геологических выработок и лабораторных анализов грунтов и воды.

После анализа собранных материалов должен быть составлен краткий предварительный геологический отчет, включающий краткую историю геологических исследований в данном районе и предварительное заключение об инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительства проектируемого объекта.

Гидрологические и метеорологические материалы должны быть получены в местном Управлении гидрометеорологической службе. Гидрологические материалы должны охватывать все водостоки и водоемы, которые могут быть использованы в качестве источника водоснабжения проектируемого объекта или для сбора сточных вод. Прежде всего должны быть получены обработанные материалы - гидрологические записки или отчеты и необработанные материалы за последние годы - все данные по жидкому и твердому стоку рек с кривыми зависимости уровней от расходов, промеров глубин, шугоносности, химизма воды и прочие, интересующие проектировщиков сведения.

Окончательная обработка материалов и составление гидрологической записки производятся после получения задания от проектировщиков, а в случае недостаточности имеющихся материалов - после проведения соответствующих полевых работ.

2. Составление заданий на изыскания.

Собранные и обработанные изыскательские материалы дают возможность ГИПу произвести предпроектную проработку и составить схему расположения сооружений с предварительным определением их типов и основных размеров, наметить место водозаборов и сброса сточных вод, ориентировочно определить площадки под сооружения, границы затопления водохранилищами и по имеющимся картам и планам наметить трассы дорог и инженерных коммуникаций.

В отдельных случаях при неблагоприятных местных условиях требуется проведение рекогносцировочных изысканий. В этом случае ГИП вместе с геологом и геодезистом выезжают на место и после тщательного обследования составляют задание на изыскательские работы с минимальным объемом полевых работ по нескольким вариантам расположения сооружений. Составленное задание

5

рассматривается на техсовете и утверждается главным инженером проектноизыскательной организации.

При составлении задания на изыскательские работы для технического проекта следует иметь в виду, что данная стадия проектирования является основной и требует решения не только принципиальных вопросов, но и достаточно точного определения строительной стоимости сооружений, их типов, конструкций и размеров.

Задание на топографо-геодезические работы составляет ГИП с участием изыскательного отдела, а задание на инженерно-геологические и гидрогеологические исследования - ГИП совместно с геологом и гидрологом.

К заданию прилагается составленная проектировщиками на основе собранных материалов предварительная схема расположения сооружений.

При наличии в проекте крупных сооружений, требующих значительного количества местных стройматериалов, дополнительно выдается задание на поисково-разведочные работы природных строительных материалов.

Задание на изыскания для рабочих чертежей составляется на основании законченного и, как правило, утвержденного технического проекта. К заданию прикладывается выкопировка из плана имеющейся съемки с показанием окончательного расположения сооружений.

Техническое задание на топографо-геодезические, инженерно-геологические и гидрологические изыскания должны содержать:

а) наименование объекта изысканий и стадию проектирования; б) основные исходные данные для установления объема работ и определения

стоимости изыскательских работ, т. е. перечень намечаемых сооружений, их ориентировочное расположение и размеры, фундаменты сооружений и динамическая нагрузка на них, этажность, наличие подвалов, а для трубопроводов - диаметры и протяженность, предполагаемые глубина заложения и материал;

в) масштабы съемок и размеры каждого в отдельности участка под намечаемые сооружения, их занятость к моменту производства изыскательских работ угодьями, застройкой (тип и плотность), лесонасаждениями, садами;

г) сроки представления данных изысканий - по предварительной камеральной обработке материалов изысканий и по оформлению изыскательских документов.

Объектами изысканий могут быть:

участки и площадки под насосные станции, очистные сооружения, золо- и шламонакопители, водозаборы, створы плотин, водохранилища, карьеры строительных материалов, производственные базы, трансформаторные подстанции, площадочного типа объекты;

трассы и полосы под линейные объекты - трубопроводы ВК, ливнестоков, тепло- и газопроводы, подъездные дороги, ж/д ветки, ЛЭП и электросвязи, туннели и указанием их протяженности и глубины заложения;

акватории водоемов и рек, их живые сечения необходимые для выбора лучшего местоположения водозаборов, выпусков, плотин, дюкеров и т.п.;

переходы трасс кабелей, трубопроводов и транспортных путей и другие искусственные или естественные препятствия с указанием глубин заложения, размера участков и перечня особых требований к изысканиям для переходов;

6

существующие сооружения, подлежащие расширению, конструкции или инвентаризации с указанием площадей требуемой съемки и перечня выявления важных и ответственных узлов этих сооружений.

Техническое задание, как правило, составляется раздельно на изыскания для технического проекта и рабочих чертежей.

Техническое задание на изыскания является основой для составления изыскательским отделом программ производства изыскательских работ, календарного плана и сметы на проведение изысканий. Техническое задание на изыскания должно иметь схематический план размещения объектов изысканий с вариантами, если последние намечаются.

3. Составление программы изысканий.

На основе полученного задания отдел изысканий разрабатывает подробные программы изыскательских работ. В программе кратко излагается целевое назначение изысканий, состав, объем и методика работ в конкретных условиях выполнения на данном объекте.

Наибольшее внимание должно быть уделено составлению программы инженерно-геологических и гидрогеологических исследований.

Программа геологических исследований включает:

инженерно-геологическое обследование и гидрогеологическую съемку;

разведочные работы;

электроразведку;

опытные работы;

стационарные наблюдения;

лабораторные и камеральные работы.

Всоответствии с программами составляются смены, график выполнения работ и план финансирования, перечень оборудования и инструментов виды транспорта и материалов.

Количество и состав ИТР, командируемых в изыскательскую партию должны быть увязаны с календарным графиком работ.

4. Организация работ в полевых условиях.

Освещение всех вопросов изыскательских партий производится в инструкциях и выпусках БНТИ Украинского государственного института инженерно-технических изысканий (Укр ГИИНТИЗ Госстроя Украины).

7

Лекция 2.

ПЛАНОВОЕ И ВЫСОТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СЪЕМОК И ТРАССИРОВОК

1. Номенклатура карт и планов.

Для того, чтобы легче ориентироваться в большом количестве картографического материала, быстрее находить карты или планшеты нужных масштабов, необходимо хорошо разбираться в их номенклатуре, т. е. знать систему их взаиморасположения, нумерации и обозначений.

Основой для номенклатуры топографических карт и планшетов различных масштабов служит карта М 1:1000000 в международной разграфке. В этом случае изображение поверхности земли делится параллелями на ряды или пояса через каждые 4о. Обозначаются они латинскими большими буквами от экватора к поясам. Меридианы делят изображение поверхности на 6о колонны, которые номеруются числами от 1 до 50 с запада на восток, начиная от гринвичского меридиана. Так, лист карты с координатами М-36 в масштабе 1: 1000000 будет иметь номенклатуру М-36 (рис. 2.1), где заглавная буква обозначает порядковый номер ряда (пояса), в котором находится этот лист, и арабской цифрой, указывающей, в какой колоне находится этот лист. Листы карт в масштабах 1: 500000; 1: 300000; 1: 200000 и 1: 100000 получаются путем деления листа карты масштаба 1:1000000 соответственно на 4, 9, 36 и 144 части (рис. 2.2).

Номенклатура листа карты масштаба 1: 500000 состоит из номенклатуры листа карты масштаба 1:1000000 и буквы русского алфавита, обозначающий данный лист, например, М-36-Г (рис. 2.2, а).

По такой же схеме определяется нумерация карты масштаба 1: 300000. В этом случае номенклатура листа карты масштаба 1: 300000 состоит из номера листа этой карты, который обозначается римской цифрой, и номенклатуры соответствующего листа - (IX - М-36, рис. 2.2, б). На рис. 2.2 - 2.5 показано расположение карт и планшетов масштабов 1: 500000; 1: 300000; 1: 200000; 1:100000; 1: 50000; 1: 25000; 1: 10000; 1: 5000; 1: 2000; 1:1000; 1:500.

Номенклатура листов, планшетов и их масштабы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Номенклатура листов и планшетов.

8

2. Геодезическая основа крупномасштабных съемок.

Геодезическая основа, обеспечивающая проведение всех инженерных топографо-геодезических работ разделяется на:

-государственную геодезическую сеть (ГГС);

-геодезические сети местного значения (ГСМЗ);

-съемочные сети.

Государственная геодезическая сеть состоит из сети триангуляции, полигонометрии и трилатерации 1, 2, 3, 4-х классов, а также нивелирных сетей 1 – 4- х классов.

Для удовлетворения требований крупномасштабных топографических съемок установлена следующая густота пунктов для определенного масштаба: для съемок в масштабе 1: 5000 один пункт на 20-30 км2; для съемок в масштабе 1: 2000; 1: 1000; 1: 500 – один пункт на 5-15 км2.

Геодезические сети местного значения подразделяются на аналитические, полигонометрические и сети технического нивелирования и созданы для планового и высотного обоснования топографических съемок крупных масштабов (1: 5000; 1: 2000; 1: 1000; 1: 500).

Непосредственной основой топографических съемок всех масштабов, а также инженерных и разбивочных работ являются съемочные сети.

Плановые сети прокладываются в виде теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов, геометрических сетей в виде разнообразных засечек.

Виды геодезических сетей, которые строятся для сравнительно небольших объектов, например, при производстве изысканий водопроводно-канализационных сооружений, приведены в табл. 2.

Табл. 2. Виды геодезических работ.

9

Топографические съемки крупных масштабов, проводимые с целью получения необходимых данных для проектирования сооружений ВК в масштабах 1: 500; 1: 1000; 1: 2000; 1: 5000, а также составление планов в масштабах, соответствующих выполненной съемке, производят на планшетах, имеющих в основном квадратную или прямоугольную разграфку. Полезная площадь и их номенклатура приведены в табл. 3.

Таблица 3. Размеры полезных площадей.

3. Рабочее обоснование трассировок и съемок.

Плановое и высотное обоснование для трассировок линейных сооружений, а также для топографических съемок полос местности вдоль них выполняются одновременно. Единая система планово-высотного обоснования должна обеспечить исходными данными (координатами и отметками) все изыскательские работы в количестве, достаточном для выполнения топографо-геодезических, трассировочных и съемочных работ.

На территории городов находится достаточное количество пунктов триангуляции, марок и реперов. На загородных участках пунктов государственной триангуляции или пунктов в местной системе координат иногда оказывается недостаточно и возникает необходимость сгущения опорной геодезической сети.

Плановое и высотное обоснование крупномасштабных съемок состоит из теодолитных ходов и ходов технического нивелирования.

Перед съемкой производятся рекогносцировочные работы по проектируемым трассам линейных сооружений и площадок.

Намечаются места установки надежно закрепляемых реперов, которые в дальнейшем могут быть использованы для дополнительных инженерногеодезических работ, а также для выноса проекта сооружения в натуру и для производства строительных работ.

Для закладки реперов на застроенных территориях обычно применяются рельсы, металлические трубы, железные стержни диаметром более 15 мм, ж/б столбы, а также используются (координируются и нивелируются) чугунные тумбы, бордюрные камни, обечайки колодцев и т. д. на загородных площадках довольно часто устанавливаются временные грунтовые реперы в виде деревянных столбов.

Перед установкой реперов нужно тщательно осмотреть местность и убедиться, что в месте установки не будут производиться дорожные, с/х или строительные работы, в результате которых репер может быть уничтожен.

10

Реперы устанавливают так, чтобы между ними была хорошая взаимная видимость. Непосредственно на трассе проектируемого сооружения реперы ставить нельзя, т. к. они будут уничтожены в процессе производства работ. Поэтому реперы устанавливают в стороне от трассы.

После установки реперы окапывают и окрашивают, затем на них составляют подробные кроки (линейные привязки к предметам ситуации) и сдают их по акту на хранение заказчику изыскательских работ.

Для закрепления точек теодолитных ходов применяют металлические штыри и трубки, костыли, гвозди, вбитые в пни деревьев, деревянные колья, столбы и т. п. На улицах городов, населенных пунктов и территорий промпредприятий, имеющих асфальтовое, булыжное покрытия, ходы съемочного обоснования закрепляют штырями, костылями, гвоздями длиной до 30 см, которые забивают заподлицо с покрытием улиц. На незамощенных улицах устанавливают знаки длиной не менее 0.6-0.7 м, оставляя после забивки над поверхностью земли 2-3 см. На загородных территориях трассовые ходы и ходы съемочного обоснования закрепляют деревянными кольями длиной до 0.6 м, деревянными столбами и металлическими штырями на бетоне.

Теодолитные ходы, прокладываемые для топографической съемки, разделяются на замкнутые (полигоны), разомкнутые и висячие. Замкнутые теодолитные ходы начинаются и заканчиваются на одном и том же геодезическом пункте. Разомкнутые начинаются на одном и заканчиваются на другом пункту опорной геодезической сети. Висячие ходы опираются на опорный пункт только одним концом.

Точки поворота магистральных ходов и ходов рабочего обоснования должны быть привязаны к твердым точкам снятой ситуации (зданиям, опорам ЛЭП, заборам, деревьям) не менее чем тремя засечками с промером расстояний до них рулеткой (лентой). Очень важно при этом сделать хорошую зарисовку расположения поворотных точек трасс по отношению к местным предметам ситуации и записать их характерные признаки (характеристику домов, их номера, номера опор ЛЭП).

На открытой местности, где поблизости нет предметов ситуации и характерных точек рельефа, точки поворота трасс и ходов рабочего обоснования окапываются канавкой, а около них устанавливаются деревянные сторожки.

Между точками ходов съемочного обоснования и точками трассовых теодолитных ходов принимаются следующие расстояния: на застроенной территории от 20 до 150 м, на незастроенной от 40 до 250 м.

При прокладке теодолитных ходов нужно стремиться к тому, чтобы было меньше углов поворота и длины соседних линий (имеющих общую точку) не имели бы резкой разницы (например, 20 и 300 м), чтобы не менять фокусировку зрительной трубы теодолиты при угловых работах.

В настоящее время в населенных пунктах все чаще и чаще приходится отказываться от полевого трассирования, заменяя его камеральным по имеющимся крупномасштабным топографическим планам, откорректированным в поле или снятым вновь.