11.4. Нівелювання поверхні
Зйомку в рівнинній місцевості з невеликою кількістю контурів при висоті перетину рельєфу через 0,1; 0,25; 0,5м виконують нівелюванням поверхні. Існує кілька способів такої зйомки: по квадратах, паралелях, характерних лініях рельєфу. У всіх способах висоти пікетів визначають геометричним нівелюванням. Розходження складається лише в схемі визначення планового положення пікетних точок.
При нівелюванні по квадратах за допомогою теодоліта й мірного приладу на місцевості розбивають і закріплюють кілочками сітку квадратів. Спочатку розбивають квадрати зі сторонами 100, 200 або 400м. Потім за допомогою вішок і мірного приладу розбивають сітку на більше дрібні квадрати зі стороною 40м для зйомки в масштабі 1:2000 й 20м - для зйомки в масштабах 1:1000 й 1:500. При розбивці квадратів ведуть зйомку ситуації, визначаючи положення контурних точок на перетинанні зі сторонами квадратів. Результати зйомки заносять в абрис (рис. 11.5). До пунктів державної геодезичної мережі сітку прив'язують прокладанням теодолітних і нівелірних ходів.
Порядок нівелювання квадратів залежить від їхнього розміру. При сторонах квадратів 100м і більше з однієї станції нівелюють вершини одного квадрата, при меншому розмірі - декількох квадратів. При
Рис. 11.5. Абрис зйомки способом нівелювання по квадратах (стрілками зазначений напрямок скатів)
цьому нівелір установлюють приблизно посередині великого квадрата, а рейку послідовно розміщають на всіх вершинах і беруть відліки. Відліки записують безпосередньо на схемі квадратів. Послідовно переставляючи нівелір і рейки, нівелюють вершини всіх квадратів. З кожної наступної станції нівелюють дві або більше сполучні точки попереднього квадрата. Це дозволяє крім передачі позначки виконувати контроль вимірів. Результати вимірів контролюють, порівнюючи суми а1+Ь2=а2+Ь, навхрест лежачих відліків по загальній стороні двох суміжних квадратів. Розбіжність між цими сумами не повинна перевищувати 10мм. Висоти вершин квадратів обчислюють як по сполучних точках, так і через горизонт приладу.
При нівелюванні по паралельних лініях на ділянці зйомки прокладають один або кілька паралельних магістральних ходів. В обидва боки від кожного ходу розбивають перпендикулярні лінії (поперечники). По ходах і поперечникам через рівні проміжки закріплюють пікетні точки через 40м при зйомці в масштабі 1:2000 і через 20м - при зйомці в масштабах 1:1000 й 1:500. Разом з розбивкою пікетажу роблять зйомку ситуації. Висоти пікетних точок визначають геометричним нівелюванням.
Магістральні ходи можна прокладати й по характерних лініях рельєфу: вододілам, тальвегам й ін.
11.5. Аерофототопографічна й фототеодолітна зйомки
Аерофототопографічна зйомка. Для більших територій топографічні карти й плани всіх масштабів становлять переважно аэрофототопографічним методом, сутність якого полягає в наступному. З літака з певної висоти, що залежить від масштабу зйомки, місцевість фотографують автоматичним аерофотоапаратом (АФА) при майже вертикальній його оптичній осі. У результаті одержують знімок місцевості, близький до горизонтального. Для того щоб зняти всю необхідну площу, роблять кілька знімків, причому з перекриттям - зображення на наступному знімку перекриває зображення на попередньому.
Знімки шляхом трансформування приводять до одного масштабу - необхідному масштабу топографічної зйомки. При трансформуванні знімки також приводять до горизонтальної проекції. Щоб виконати трансформування, на знімках треба мати кілька точок, координати яких на місцевості відомі. Ці точки називають опознаками. Їх впізнавання (знаходження) на знімку й на місцевості, а також визначення координат роблять у результаті польових вимірів на місцевості.
Топографічну карту або план створюють або комбінованим, або стереофотограмметричним способом. У першому випадку із трансформованих знімків становлять фотоплан, на якому потім зображують рельєф мензульною зйомкою. Фотографічне зображення ситуації на фотоплані не тільки звільняє від необхідності знімати її при мензульних роботах, але й дозволяє для визначення висот точок визначати відстані прямо з фотоплану. При другому способі рельєф
зображують у камеральних умовах за допомогою стереоприладів. Для цього необхідно на кожному знімку мати кілька точок з відомими висотами (висотні опознаки). План місцевості становлять або одержанням фотоплану й перемальовування на нього горизонталей зі знімків, або одночасною замальовкою ситуації й рельєфу на стереоприладах.
Рис. 11.6. Аерофотографічне зображення місцевості (а) і складений по ньому плав (б)
Для уточнення деяких характеристик ситуації й рельєфу, наприклад, назв населених пунктів і рік, поверховості й матеріалів будинків, виду й середніх розмірів лісових насаджень, роблять польове обстеження - дешифрування.
Аерофотографічне зображення ділянки місцевості й складений по ньому топографічний план показані на рис. 11.6, а, б.
Фототеодолітна зйомка. Цей метод застосовують для зйомки місцевості в гірських районах, обмірювань будинків і споруд, спостережень за деформаціями споруд.
Метод заснований на застосуванні фототеодоліта (рис. 11.7), у якому з'єднані теодоліт і фотокамера. Фототеодоліт установлюють у двох точках лінії, яку називають базисом фотографування. На кожній точці оптичну вісь фототеодоліта приводять у горизонтальне положення, орієнтують строго перпендикулярно лінії базису й роблять фотографування. Для збільшення площі зйомки допускається фотографування й при розвороті фототеодоліта вправо або вліво на однаковий кут у межах 30°. У результаті фотографування одержують із перекриттям два знімки, називаних стереопарою. Для складання по стереопарі топографічного плану необхідно знати довжину базису фотографування й координати (у плані й по висоті) декількох опознаків на місцевості. Стереопари обробляють із метою одержання топографічного плану на стереоприладах і за допомогою ЕОМ.
Рис. 11.7. Фототеодоліт:1,2,7- гвинти, 3 - камера, 4 - об'єктив, окулярне коліно, 6 – підставка
ГЕОДЕЗИЧНІ РОБОТИ В БУДІВНИЦТВІ
Розділ 12
ІНЖЕНЕРНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ДЛЯ БУДІВНИЦТВА
12.1. ВИДИ Й ЗАВДАННЯ ІНЖЕНЕРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
Проектування, а надалі й будівництво інженерної споруди, ведеться на основі комплексу спеціальних робіт, називаних інженерними дослідженнями. Основні завдання інженерних досліджень - вивчення природних й економічних умов району майбутнього будівництва, складання прогнозів взаємодії об'єктів будівництва з навколишнім середовищем, обґрунтування їхнього інженерного захисту й безпечних умов життя населення.
Кожна стадія досліджень повинна забезпечувати матеріалами відповідну стадію проектування. У зв'язку із цим розрізняють дослідження:
1) попередні на стадії техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) або техніко-економічного розрахунку (ТЕР);
2) на стадії проекту й 3) на стадії робочої документації.
Дослідження діляться на економічні й технічні. Економічні дослідження проводять із метою визначення економічної доцільності будівництва споруди в конкретному місці з урахуванням забезпеченості його будівельними матеріалами, сировиною, транспортом, водою, енергією, робочою силою й т.п. Економічні дослідження звичайно передують технічним. Технічні дослідження ведуть для того, щоб дати вичерпні відомості про природні умови ділянки з метою найкращого обліку й використання їх при проектуванні й будівництві.
Для позначки ділянки передбачуваного будівництва комплексно проводять наступні дослідження: основні - інженерно-геодезичні, інженерно-геологічні й гідрогеологічні; гідрометеорологічні, кліматологічні, метеорологічні, грунтово-геоботанічні й ін. Основні дослідження виконують у першу чергу на всіх типах споруд.
Інженерно-геодезичні дослідження дозволяють одержати інформацію про рельєф і ситуацію місцевості і є основою не тільки для проектування, але й для проведення інших видів досліджень й обстежень. У процесі інженерно-геодезичних досліджень виконують роботи по створенню геодезичного обґрунтування й топографічній зйомці в різних масштабах на ділянці будівництва, роблять трасування лінійних споруд, геодезичну прив'язку геологічних виробок, гідрологічних створів, точок геофізичної розвідки й багато інших робіт.
Інженерно-геологічні й гідрогеологічні дослідження дають можливість одержати подання про геологічну будову місцевості, фізико-геологічних явищах, міцності ґрунтів, складі й характері підземних вод і т.п. Ці відомості дозволяють зробити правильну оцінку умов будівництва споруди.
Гідрометеорологічні дослідження дають відомості про водний режим рік і водойм, основні характеристики клімату району. У процесі гідрометеорологічних досліджень визначають характер зміни рівнів, ухили, вивчають напрямок і швидкості плинів, обчислюють витрати води, роблять проміри глибин, ведуть облік наносів і т.д.
До інженерних досліджень для будівництва також ставляться: геотехнічний контроль, позначка небезпеки й ризику від природних і техногенних процесів; обґрунтування заходів щодо інженерного захисту територій; локальний моніторинг компонентів навколишнього середовища, наукові дослідження в процесі інженерних досліджень, авторський нагляд за використанням дослідницької продукції; кадастрові й інші супровідні роботи й дослідження в процесі будівництва, експлуатації й ліквідації об'єктів.
Зміст й обсяги інженерних досліджень визначаються типом, видом і розмірами проектованого споруди, місцевими умовами й ступенем їхньої вивченості, а також стадією проектування. Різні види споруд, технологія будівництва яких має багато загального й дослідження для яких проводяться за схожою схемою, можуть бути об'єднані в групи: майданні й лінійні споруди. До майданних споруд ставляться: населені пункти, промислові підприємства, аеропорти й т.п., до лінійних - дороги, лінії електропередач, трубопроводи й т.п.
Порядок, методика й точність інженерних досліджень установлюються в основному в будівельних нормах, наприклад СНіП 11-02-96 і СНіП 11-04-97.