12.4. Сучасні методи інженерних досліджень

Прогрес в області вимірювальної техніки, удосконалювання методик вимірів і результатів їхньої обробки, повсюдне використання ЕОМ для обчислювальних і графічних операцій не могли не позначитися на технології всіх видів інженерних досліджень. Так, наприклад, в інженерній геології поряд із традиційними способами дослідження ґрунтів: шурфуванням або розвідницьким буравленням використовуються динамічне й статистичне зондування, геофізичні способи електро- і сейсморозвідки.

У гідрометеорологічних дослідженнях широко використовуються аерокосмічні методи зйомки з різного роду носіїв, включаючи штучних супутників і космічні станції. При руслових зйомках і зйомках морських акваторій використовуються радіотехнічні засоби вимірів і різні типи ехолотів.

У практику інженерно-геодезичних досліджень успішно впроваджуються світлодалекоміри, електронні теодоліти, електронні тахеометри, супутникові приймачі. Обробка результатів вимірів в основному ведеться на ЕОМ. Графічне зображення місцевості на основі топографічних зйомок міняється на математичне подання у вигляді цифрової моделі місцевості (ЦММ) і рельєфу (ЦМР). Розроблено програми для автоматизованої системи проектування (САПР) трас лінійних споруд, генеральних планів на основі ЦММ і т.п. На основі ЦММ також обчислюються обсяги водоймищ і земляних мас. Цифрова модель місцевості не виключає одержання за допомогою різного роду графобудівників і графічного зображення.

Поряд із широким використанням наземних й аерометодів при вивченні поверхні й природних ресурсів Землі для цілей досліджень застосовується інформація, отримана з космосу. За допомогою матеріалів космічних зйомок можуть вирішуватися багато практичних завдань. Спектрозональні знімки високого дозволу можуть використатися для проведення заходів щодо захисту природного ландшафту й вод від забруднення. Космічні зйомки використовуються й для потреб картографії, розширюючи й поглиблюючи інформацію про такі протяжні об'єкти, як магістральні дороги, трубопроводи, канали, при проектуванні об'єктів, що займають більші площі.

Розділ 13 інженерно-геодезичні опорні мережі

13.1. Призначення, види й особливості побудови опорних мереж

Для забезпечення практично всіх видів інженерно-геодезичних робіт створюються опорні мережі, пункти яких зберігають на території робіт планові й висотні координати. Ці мережі є основою для виробництва топографічних зйомок при дослідженнях; для виконання різних робіт на території міст; при складань виконавчої документації; для виконання розбивочних робіт при будівництві будинків і споруд; для спостереженні за опадами й деформаціями підстав споруд і самих споруд. Таке широке використання опорних геодезичних мереж визначає різні схеми й методи їхньої побудови.

Інженерно-геодезичні планові й висотні опорні мережі являють собою систему геометричних фігур, вершини яких закріплені на місцевості спеціальними знаками. Планові й висотні опорні мережі створюють відповідно до заздалегідь розробленого проекту виробництва геодезичних робіт (ПВГР). При складанні цього проекту збирають відомості, що ставляться до опорних геодезичних мереж у всіх організаціях, що робить роботи на території міста або селища в районі будівництва; у територіальних інспекціях Федеральної служби геодезії й картографії при Раді Міністрів РФ, у керуваннях (відділах) по справах будівництва й архітектури; у крайових, обласних і міських адміністраціях; у дослідницькі й проектно-вишукувальних організаціях. По зібраних матеріалах становлять схему розташування пунктів раніше виконаних опорних геодезичних мереж всіх класів і розрядів у межах території майбутніх робіт. В інженерно-геодезичній практиці досить часто зустрічаються випадки, коли мережа створюється заново, навіть при наявності близько розташованих пунктах раніше створених мереж. Це робиться з метою забезпечення підвищеної точності визначення взаємного положення пунктів.

Інженерно-геодезичні мережі володіють рядом характерних особливостей:

мережі часто створюються в умовній системі координат із прив'язкою до державної системи координат;

форма мережі визначається територією, що обслуговується, або формою об'єктів, групи об'єктів;

мережі мають обмежені розміри, часто з незначним числом фігур або полігонів;

довжини сторін, як правило, короткі;

до пунктів мережі пред'являються підвищені вимоги по стабільності положення в складних умовах їхньої експлуатації;

умови спостережень, як правило, несприятливі.

Необхідно відзначити особливості, пов'язані із цільовим призначенням мережі. Такі особливості властиві мережам, створюваним для гідротехнічного будівництва, для будівництва мостів, тунелів різного призначення, прецизійних споруд. Наприклад, при будівництві гребель значної висоти у вузьких річкових долинах виникає необхідність у побудові багатоярусної мережі, що дозволяє здійснювати поярусну розбивку споруджуваного об'єкта. А при побудові мережі для будівництва мостового переходу важко проводити виміру уздовж берегів. При будівництві тунелів і деяких видів прецизійних споруд підвищені вимоги пред'являються до точності побудов лише по одному певному напрямку.

Наведені вище вимоги визначають значна розмаїтість опорних мереж як по конфігурації, так і по точності їхнього створення.

Вибір виду побудови залежить від багатьох причин: типу об'єкта, його форми й займаної площі; призначення мережі; фізико-географічних умов; необхідної точності; наявності вимірювальних засобів у виконавця робіт. Наприклад, тріангуляцію застосовують як вихідна побудова на значні по площі або довжині об'єктах у відкритій пересіченій місцевості; полігонометрію - на закритій місцевості або забудованій території (полігонометрія - найбільш маневрений вид побудови); лінійно-кутові побудови - при необхідності створення мереж підвищеної точності; трилатерацію - звичайно на невеликих об'єктах, де потрібна висока точність; будівельні сітки - на промислових майданчиках.

Залежно від площі, займаної майбутнім об'єктом, і технології будівництва, інженерно-геодезичні мережі можуть будуватися в кілька послідовних стадій (щаблів). При цьому можливо сполучення різних видів побудов. Наприклад, для знімальних і розбивочних робіт тріангуляція або лінійно-кутові мережі можуть бути основою для подальшого згущення полігонометричними й теодолітними ходами. Розвиток вимірювальних засобів багато в чому визначає вибір методу побудови опорних мереж. Широке впровадження у виробництво електронних тахеометрів привело до того, що лінійно-кутові мережі й полігонометрія використовуються найбільше часто.

Висотні опорні мережі створюють, як правило, методом геометричного нівелювання у вигляді одиночних ходів або систем ходів і полігонів, прокладених між вихідними реперами. Використання електронних тахеометрів дозволяє заміняти в окремих випадках метод геометричного нівелювання методом тригонометричного.