Инженерные изыскания -2010

11

4. Отыскание пунктов исходной геодезической основы.

Пункты триангуляции и полигонометрии, закоординированные грунтовые реперы и марки отыскиваются в натуре по видимым наружным признакам. Потайные триангуляционные знаки-центры отыскиваются по пирамидам, сигналам, надстройкам на зданиях и сооружениях. Довольно часто полигонометрические знаки бывают скрыты мощением улиц, зимой занесены снегом, а осенью или весной залиты водой. В таких случаях пункты геодезической основы отыскивают по линейным привязкам от твердых точек ситуации, полученных в геодезической службе УГА (управление городского архитектора).

В результате интенсивного строительства зданий в городах некоторые пункты геодезической основы остались без обновленных привязок. В таких случаях знаки отыскивают инструментально по предварительно вычисленным углам и линиям от 2 найденных в натуре пунктов геодезической основы. Так, по известным координатам отыскиваемого грунтового репера №15 и координатам найденных на местности полигонометрических знаков (№137 и №138), (рис. 2.6,а) вычисляют путем решения обратных геодезических задач углы, а также расстояния d1 и d2. По этим данным несложно отыскать в натуре нужный пункт (репер №15).

Пример отыскания пункта геодезической опоры (полигонометрический пункт С), невидимого с найденных в натуре геодезических знаков (А и В), показан на рис. 2.6, б. Непосредственная видимость искомого пункта С с пунктов А и В отсутствуют (например, в связи с застройкой территорий жилыми домами).

Для нахождения пункта С на местности недалеко от него выбирают точку Е с таким расчетом, чтобы с нее была видимость на пункты А и В. Измеряют углы и

. Из треугольника АВЕ по формуле синусов вычисляют длины сторон АЕ и ВЕ. По вычисленным сторонам АЕ и ВЕ, измеренным углам и и углу при точке В, равному 180о – ( + ), определяют дважды координаты точки Е (для контроля). Путем решения обратной геодезической задачи по координатам пунктов Е и С определяют азимут линии ЕС и расстояние между ними.

5.Планово-высотная разбивка и привязка инженерно-геологических

игидрологических выработок.

В процессе инженерно-геологических и гидрологических изысканий на площадках и трассах намечают выработки (скважины, шурфы, расчистки, обнажения) для определения характеристик грунтов и воды со строительной точки зрения, а также с точки зрения использования воды для целей водоснабжения. Перед выездом на полевые инженерно-геологические изыскания составляют схему расположения всех запроектированных для проходки геологических выработок. Основой для таких планов могут служить топографические планы масштабов 1: 5000 – 1: 10000, имеющиеся на данную территорию.

Если время проведения топографо-геодезических и инженерно-геологических изыскательских работ на площадках и трассе совпадает, то специально привязка инженерно-геологических выработок к пунктам планово-высотной геодезической опоры не производится, т.к. эти работы выполняются топографами попутно.

Инженерно-геологические и гидрогеологические выработки привязываются с точностью +0.5 м в плановом и + 0.1 м высотном отношениях. Не рекомендуется

12

привязывать геологические выработки к временным предметам ситуации (заборам, сараям, столбам, изгородям).

По окончании обработки полевых геодезических измерений составляют каталоги координат и отметок инженерно-геологических и гидрологических выработок. Они являются частью пояснительных записок по топографогеодезическим изысканиям для проектирования сооружений или приложениями к инженерно-геологическим отчетам.

Лекция 3.

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ.

1.Выбор масштаба топографической съемки.

Определению объема топографо-геодезических работ для стадии технического проекта, как указывалось выше, должен предшествовать сбор материалов изысканий прежних лет.

Для технического проекта в основном выполняются два вида работ:

1)топографическая съемка района сооружений или мест расположения отдельных сооружений;

2)трассирование линейных сооружений или съемка полос местности, на планах которых камерально будут намечаться трассы.

Один из наиболее важных вопросов при выдаче задания на топографогеодезические работы – выбор необходимого масштаба съемок. Например, при проектировании сооружений ВК необходимо иметь карты с подробны изображением рельефа и ситуации, а главное, существующих подземных сооружений, что возможно при крупномасштабных съемках, т.е. в пределах масштабов 1: 10000 – 1: 500, при условии соответствия каждого из них по точности требованиям общеобразовательных инструкций.

При назначении высоты сечения рельефа горизонталями необходимо учитывать, что установленные общеобязательными инструкциями средние ошибки в положении горизонталей на картах в масштабах 1: 10000; 1: 5000 и 1: 2000 зависят от рельефа снимаемой местности, а не от масштаба съемок.

Горизонтальная съемка застроенных территорий выполняется в масштабах 1: 500; 1: 1000; 1: 2000 и производится преимущественно аналитическим методом, при котором характерные точки снимаемой ситуации определяются или путем непосредственных линейных промеров от точек и линий съемочного хода (перпендикуляры, засечки), или путем измерения направлений (углов) на снимаемые точки теодолитом с точек съемочного хода в сочетании с непосредственными промерами расстояний от точек установки инструмента до определенных точек. В горизонтальной съемке застроенных территорий основным является способ перпендикуляров (абсцисс и ординат).

При горизонтальной съемке застроенных территорий выполняются следующие операции: ведется абрис снимаемой ситуации, промеряются фасадные линии о проездам, обмеряются контуры всех строений внутри кварталов, а также выполняются прочие линейные и угловые измерения в соответствии с принятыми

13

способами съемки. В абрисе предметы ситуации показываются условными знаками. Масштаб абриса выбирается произвольным, исходя из расчета размещения при зарисовке всех элементов ситуации и записи всех промерных данных. Обязательно должны быть указаны названия улиц, переулков, площадей, номера домов, характеристика и назначение зданий и специальных сооружений, виды мощения проездов и дорог, их направления, характеристика линий электропередач и связи, номера столбов и многие другие данные, необходимые для полноты содержания создаваемого плана.

Наряду с горизонтальной съемкой при проведении топографо-геодезических работ используют также мензульную съемку (составление плана непосредственно в полевых условиях) и тахеометрическую съемку (скоростная съемка).

2.Корректура топографических планов съемки прошлых лет.

Перед началом полевых топографо-геодезических работ для целей проектирования сооружений и коммуникаций изыскателям необходимо тщательно изучать имеющийся топографо-геодезический материал. Практика показывает, что в большинстве городов в геодезических службах, организованных при Управлении главных архитекторов, сосредотачиваются топографические материалы съемок различных организаций.

При отборе необходимых для работы планов нужно подойти критически, особенно если с момента съемки прошло много лет. Планы прежних лет съемки подвергаются полевой проверке (корректуре). Если ситуация и рельеф местности изменились более чем на 50%, съемка этого участка производится заново. Корректура планов выполняется путем сличения контуров ситуации и форм рельефа каждого участка плана с идентичными контурами на местности.

Иногда полученные в различных ведомствах планы имеют недопустимую линейную «деформацию». Это в основном происходит вследствие многократного копирования. В этом случае надо отыскать первый экземпляр кальки или произвести съемку заново.

Графическая точность масштаба плана представляет собой величину: l = l m,

где l – наименьший отрезок, который можно снять графически с плана, равный 0.02см;

m – знаменатель численного масштаба плана.

Следовательно, графическая точность определения длины линий по плану

(определяют) техническим нивелированием.

14

При производстве изыскательских работ по выявлению и съемке подземных коммуникаций топографы, как правило, пользуются услугами специалистов из организаций, эксплуатирующих тот или иной вид подземных сооружений (ПУВКХ, службы связи, электросетей и т.п.). Уточняется принадлежность линий ЛЭП и ЛЭС, выявляются направления электрокабелей и связи, подземных трубопроводов, проверяются отметки горизонтов воды в водоемах и водостоках.

Съемка подземных коммуникаций выполняется в том же масштабе. Перед началом работ детально изучают схему подземных сооружений, все имеющиеся исполнительные чертежи и инвентарные данные. При неясности расположения подземной линии составляется акт о необходимости прощупывания направлений электромагнитными искателями, шурфами, каналами. Раскопки должен вести заказчик работ. Одновременно со съемкой обмерят все сооружения, подлежащие реконструкции.

При реконструкции сооружений в случае отсутствия исполнительных чертежей выполняются детальные обмерочные работы зданий, оборудования и трубопроводов с составлением инвентаризационной ведомости. Эти изыскания выполняют совместно с проектировщиками и обслуживающим персоналом сооружений.

При необходимости усиления конструкций (например, при надстройке зданий, увеличения нагрузки и пр.) следует произвести обмер скрытых конструкций и вскрытие фундаментов с замером их ширины и глубины. Все наземные сооружения ВК, намеченные к реконструкции, фотографируются с таким расчетом, чтобы на снимках отчетливо было видно состояние отдельных частей сооружения и все имеющиеся в них дефекты.

3. Съемка площадок под сооружения ВК и трубопроводы.

Топографической съемке площадок и участков под трубопроводы должно предшествовать:

а) выбор объектов изысканий на местности комиссией в составе представителей заказчика, строительной организации, городского или областного архитектора, врача СЭС города, проектировщика, геодезиста, геолога и представителей заинтересованных организаций; б) предварительные инженерно-геологические исследования выбираемых участков с

целью выявления пригодности их под намечаемые сооружения во избежание бросовых топографо-геодезических работ; в) закрепление выбора объекта изысканий протоколом или актом, подписанным всеми членами комиссии;

г) официальный отвод (отчуждение) земельных участков под намечаемые сооружения.

Съемка проводится в масштабах 1: 2000 – 1: 500 с сечением рельефа через 0.5 м. Площадь съемки проводится по предварительно составленной проектировщиками схеме расположения сооружений.

Для рабочих чертежей площадки под отдельные сооружения разбуриваются и снимаются в масштабе 1: 500. При расположении отдельных площадок в

15

непосредственной близости от трассы производится единая съемка. При этом границы съемки расширяются на 50-100 м от контура крайних зданий.

Для технического проекта полей орошения и полей фильтрации сооружений ВК при отсутствии съемки масштаба 1: 10000 выполняется съемка масштаб 1: 5000

– 1: 2000 с сечением рельефа горизонталями через 1 – 0.5 м. Размеры участков съемки должны примерно вдвое превышать площадь, необходимую по производительной мощности проектируемых сооружений.

Для трасс линейных сооружений изыскания проводятся по всем намеченным вариантам. При наличии планового материала, достаточного для составления технического проекта (масштабов 1: 20000)предварительные топографогеодезические изыскания трасс не выполняются.

Если трасса проходит по улице города или поселка. То съемка производится в пределах ширины улицы. Включая детали фасадов и ситуация проездов без съемки внутриквартальной территории. При прохождении трассы по улицам угловые точки закрепляются заподлицо с поверхностью покрытия (земли) и привязывают к твердым предметам ситуации улицы линейными промерами (не менее трех).

Вдоль загородной трассы на расстоянии не менее 10 м от оси проектируемого трубопровода устанавливают временные, не реже чем через 1 км, и постоянные, не реже чем через 3-5 км, грунтовые реперы (попарно). Временными реперами могут служить железные трубки на бетоне и деревянные столбы. Постоянные реперы закладывают в точном соответствии с требованиями «Инструкции по нивелированию I – IV классов» ГУГК.

Для трасс самотечных трубопроводов съемка полосы шириной 50-100 м – обязательна. Это вызвано тем, что сеть подземных коммуникаций в населенных пунктах быстро расширяется и, не имея ее отображения на планах, нельзя практически наметить новую трассу, чтобы при строительстве не натолкнуться на старые уже существующие коммуникации, что повлечет за собой впоследствии переработку проекта.

Кроме того, при инженерно-геологической разведке также очень важно знать места прохождения всех существующих подземных коммуникаций, чтобы при закладке выработок, особенно бурении скважин, не натолкнуться на них и не повредить, что особенно опасно для жизни людей, когда на участке работ проложены электрокабели.

Перенос запроектированных трасс в натуру изыскательскими организациями не производится.

После завершения полевых и изыскательских работ объекты изысканий по акту сдаются заказчику. К каждому экземпляру акта прилагаются изыскательские чертежи с показанием углов поворота трасс, графических привязок, их длин линий, типов заложенных рекеров и пояснительная записка.

По результатам изысканий составляют план и профиль трассы, планы площадок и переходов, список координат и высот основных поворотных точек трассы. Трасса. Если она инструментально проложена в поле, наносится по вычисленным координатам на имеющийся план или карту.

16

4.Съемки под переходы водопроводно-канализационных трасс через препятствия.

Переходы через естественные и искусственные препятствия линейных водопроводно-канализационных сооружений осуществляется в виде дюкеров и эстакад.

Съемка переходов через железные и автодороги, реки, озера, ручьи, каналы, овраги и т.п. выполняется в масштабах 1: 200 – 1: 1000. Границы этой съемки устанавливают по местным условиям. Но ширина полосы съемки не должна превышать 50-100 м. В местах переходов рек и водоемов производят промеры их дна по 2-5 створам с охватом полосы шириной 50-100м.

При съемке переходов через водные преграды должны быть определены: урез воды на дату производства воды, а через ж/д – отметка головок рельсов, километр и пикет ж/д пути и номера столбов связи и электроопор, между которыми намечается переход.

При переходе через реку нивелируют все колья трех промерных поперечников и колья, специально установленные для определения уклона реки, а также определяют меженные и наивысшие горизонты воды по сведениям местных водомерных постов, по береговым признакам или по показаниям старожилов с составлением в последнем случае надлежащего акта.

При съемке переходов через высоковольтные линии должны быть определены: номера и типы соседних опор, высота расположения верхнего и нижнего проводов над землей на опорах и на местах перехода, напряжение и материал проводов.

Для рабочих чертежей съемка переходов во всех случаях производится в масштабе 1: 500 – 1: 200.

5.Составление профилей по трассам линейных сооружений.

Для проектирования любого линейного сооружения (ВК, автодороги, ЛЭП, ЛЭС) кроме топографического плана полосы местности основным геодезическим документом является продольный профиль трассы, представляющий собой чертеж, на котором в уменьшенном виде изображен разрез земной поверхности вертикальной плоскостью по проектируемой трассе линейного сооружения. Оригинал продольного профиля составляют обычно на миллиметровой профильной бумаге.

Такой чертеж выполняется чаще всего в разных масштабах (горизонтальном и вертикальном), удобных для проектирования. Горизонтальный масштаб, как правило, принимается от 1: 500 до 1: 5000 в зависимости от стадии проектирования линейного сооружения, сложности ситуации, характерных особенностей рельефа местности, насыщенности пересечений с подземными коммуникациями, протяженности трассы и других факторов.

Вертикальный масштаб принимается обычно крупнее горизонтального, но не более, чем в 10 раз. Это делается для большей наглядности. В неискаженных масштабах (Мверт = Мгор) составляют только профили переходов трассы через различного рода препятствия (реки, овраги, ж/д и автодороги).

Профили строят в абсолютной (Балтийской) системе высот.

17

Кроме отметок точек местности по трассе, на профиле отражают все существующие и проектируемые подземные, наземные и надземные сооружения, которые пересекает трасса (трубопроводы, ж/д, автодороги, туннели, смотровые колодцы, камеры и т.д.).

Построение профилей выполнялось нами в процессе выполнения курсовых работ по курсам ВК «Улицы и дороги», «Комплексное освоение городских территорий».

Под профилем выделяется полоса для нанесения схематического плана трассы. Посередине этой полосы прочерчивается утолщенная прямая линия, которая представляет собой выпрямленную трассу. На ней показываются точки поворота трассы и их порядковые номера.

На схематическом (подпрофильном) плане показываются:

а) все искусственные и естественные препятствия, которые могут оказать влияние на проектирование и строительство линейного сооружения. Это могут быть: столбы, строения, реки, подпорные стенки, лесные массивы, болота, с/х угодья и т.п.

б) названия всех улиц, по которым проектируется трасса, и тип их покрытий; в) направление и ведомственная принадлежность ж/д, автодорог, название водоемов и водостоков; г) границы угодий и их названия;

д) все геологические выработки по трассе (буровая скважина, шурф, расчистка, их номера и отметки; е) оползневые участки и другие нарушения рельефа;

ж) все рекеры и другие геодезические знаки; з) характеристика деревьев, их высота и толщина на уровне груди, а для садов – породы деревьев и их возраст.

6.Топографо-геодезические материалы изысканий, представляемые для проектирования.

На проектирование представляются следующие материалы изысканий:

а) светокопии планов площадок и трасс, выполненных съемок с отражением всех подземных коммуникаций и с нанесенными на них осями проектируемых линейных сооружений и поперечников, а также инженерно-геологическими выработками; если топографическая съемка участка строительства не производилась, то все эти элементы наносятся на имеющийся план съемки прошлых лет; б) профили трасс и поперечников; в) чертежи переходов трасс через препятствия;

г) списки топографических чертежей изысканий; д) каталоги координат и отметок заложенных реперов, поворотных точек трасс и инженерно-геологических выработок;

е) пояснительная записка по топографо-геодезическим работам; ж) схема расположения объектов изысканий.

На планах акваторий показываются горизонтали дна и направление течения реки. Урезы воды в реках должны быть приведены к одному горизонту по однодневной связке.

18

Профили всех трасс и поперечников должны составляться в полевых условиях масштабах: 1: 500 – 1: 2000 (горизонтальный) и 1: 50 – 1:200 (вертикальный).

Все подлинники подписываются руководителем полевых работ (начальником экспедиции) и исполнителем.

Синьки (копии) графических материалов при передаче их проектировщикам должны быть подписаны начальником отдела изысканий, гл. геодезистом, чертежницей и корректором.

Завершающим юридическим документом производства изыскательских работ служит пояснительная записка-отчет, в котором должны быть отражены следующие вопросы:

1.Общая часть, содержание указания на документ-заказ-задание, на основании которого выполнялись изыскания, время производства изыскательских работ, состав исполнителей и их квалификация, время и место выполнения камеральных работ.

2.Содержание задания на производство изыскательских работ и степень его выполнения.

3.Краткая характеристика конкретных участков изысканий (трасс, площадок), их местонахождение, природные условия, объемы, возможности применения механизации для производства строительно-земляных работ.

4.Геодезическая опора, на основании которой выполнялись топографогеодезические работы (классы пунктов, система координат и отметок).

5.Виды, типы, методика создаваемого рабочего обоснования (инструкции, руководства, положения).

6.Применяемые методы съемок и трассировок.

7.Качественные показатели выполненных топографо-геодезических работ.

8.Местонахождение конечных материалов изысканий (полевой документации, оригиналов планов, калек, светокопий, пояснительных записок).

Лекция 4.

ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ КОММУНИКАЦИЙ, ОБСЛУЖИВАЮЩИХ ГОРОД.

1. Изыскания трасс линий электропередач (ЛЭП) и электросвязи (ЛЭС). Краткие сведения об электрических сетях.

При выдаче задания на производство изыскательских работ для проектирования объектов, выдаются задания на изыскания под трассы ЛЭП и ЛЭС, а также трансформаторные подстанции. Поэтому изыскательские работы под сооружения ЛЭП и ЛЭС являются неотъемлемой составной частью программ изысканий на объекте.

Электроэнергия подается от электростанций потребителям через повышающие трансформаторы, линии электропередач и понижающие трансформаторы. От трансформаторных подстанций электроэнергия поступает в распределительные сети.

Электросети разделяются по величине напряжения: 127; 220; 380; 500; 660 В;

и 3: 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750 и 800 кВ.

19

Для передачи электроэнергии напряжением 110-800 кВ строятся воздушные линии электропередачи на металлических опорах. Электролинии напряжением ниже 110 кВ бывают воздушные и подземные (кабельные прокладки и токопроводы). Воздушные линии электропередачи напряжением до 110 кВ включительно троятся на деревянных и ж/б опорах.

Воздушные линии применяются реже кабельных, т.к. они имеют небольшую пропускную способность, кроме того, в стесненных условиях городской застройки довольно трудно размещать несколько параллельно идущих электролиний. Все большее распространение получают токопроводы различных конструкций, которые прокладывают в закрытых галереях, тоннелях, а также по фермам ил стенам производственных зданий.

Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях. Наружных и внутренних каналах, тоннелях. В земляных траншеях кабели прокладывают в том случае, когда число их не превышает 5-6. Кабели в земляных траншеях обычно на глубине 0.7 м, а в местах переходов через улицы и площади глубина должна быть в пределах 1 – 1.2 м. При одновременной прокладке большого количества кабелей (>15) устраивают специальные ж/б каналы. Они оборудуются приточными и вытяжными шахтами, предназначенными для охлаждения кабелей. Смотровые колодцы устраивают через 150-200 м.

Основные размеры каналов и тоннелей для прокладки кабелей следующие:

Кабели прокладывают в плане на расстоянии не менее 0.5 м от труб ВК, не менее 1м от газопроводов и не менее 1 м от труб теплофикаций.

Кабели прокладывают над трубами на расстоянии 0.5 м. Наименьшее расстояние от силовых электрокабелей должно быть следующим:

-до линии застройки – 0.5 м;

-мачт и столбов электролинии – 0.5 м;

-ближайшего рельса трамвая – 2 м;

-путепроводов и туннелей – 0.5 м;

-деревьев – 2 м;

-кустарников – 0.5 м.

2. Определение напряжения линий электропередачи, пересекаемых трассой. Напряжение пересекаемых трассой ЛЭП существующих воздушных

электросетей может быть определено по типу опор и количеству изоляторов в

20

гирляндах. При этом принимаются во внимание горизонтальные и вертикальные расстояния между проводами. На ЛЭП напряжением до 35 кВ для крепления проводов в основном применяют штыревые изоляторы, на ЛЭП с более высоким напряжением – подвесные, состоящие из нескольких изоляторов (гирлянды). Количество изоляторов в гирлянде приведено в табл.1.

Таблица 1. Количество изоляторов в гирлянде.

Количество подвесных изоляторов при сильном загрязнении воздуха может быть увеличено, поэтому определение по типу и количеству изоляторов контролируется путем измерения вертикальных и горизонтальных расстояний между проводами с помощью теодолита (табл.2).

Таблица 2. Расстояние между проводами ЛЭП.

3.Трассировка ЛЭП в городских и загородных условиях.

Для трассирования ЛЭП выбирается по возможности самое кратчайшее расстояние между начальной и конечной ее точками.

Если трасса ЛЭП намечается параллельно существующей ЛЭП, то расстояние между ними практически принимается 10 – 12 м.

При трассировании ЛЭП через ж/д пути следует выбирать по возможности места перехода вдали от станций и где ж/д пути в дальнейшем не будут расширяться. При переходе через ж/д пути трасса не должна пересекать стрелки, сигнализацию, водопроводные краны, колонки, прожекторные столбы. Обычно при пересечении ж/д и автодорог, расположенных на высоких насыпях переход трассой ЛЭП осуществляется путем кабельных вставок.

В насыщенных ситуацией местах трасса ЛЭП изыскивается с таким расчетом, чтобы расстояние от любой части запроектированных опор до полотна автодороги