9.2. Организация производства инженерно-.Геодезических работ

Инженерные изыскания являются неотъемлемой частью строительно­го производства. Ни один проект не может быть грамотно разработан без материалов инженерных изысканий. Там, где это обстоятельство не учи­тывают, наблюдаются завышение стоимости строительства, срыв сроков его окончания или определенные трудности в процессе эксплуатации.

Под изысканиями понимают комплексное изучение природных усло­вий предполагаемого участка строительства. Они делятся на инженер­но-геологические, гидрологические, инженерно-геодезические, экономи­ческие, почвенные, геоботанические, лесотехнические и др.

Соотношение между собой основных видов изысканий зависит от назначения строительства. Например, для обоснования проектов линий электропередач (ЛЭП) решающее значение имеют инженерно-геодези­ческие изыскания, проектов гидроэлектростанций - инженерно-геологичес­кие и гидрологические, проектов портовых сооружений - инженерно-гидро­метеорологические и т.д.

Основанием для выполнения инженерных изысканий служит техни­ческое задание заказчика. На основании технического задания и анали­за топографо-геодезических материалов прежних лет составляют про­грамму (проект) работ, содержащую физико-географическую характе­ристику района, данные о его геодезической изученности, проект опор­ных сетей с расчетом их точности, чертежи геодезических центров, обос­нование масштабов съемки и высоты сечения рельефа, схемы выноса в на­туру различных точек и привязок горных выработок, последовательность выполнения работ, график представления материалов заказчику, расчет требуемой численности ИТР и рабочих, перечень основных приборов и оборудования, смету и др.

В рамках сметной стоимости и по согласованию с заказчиком програм­ма в процессе производства работ по объективным причинам может быть изменена.

При изысканиях небольших участков и трасс программу не состав­ляют, а руководствуются расширенным заданием (предписанием), со­гласованным с заказчиком.

К комплексу инженерно-геодезических изысканий относят:

- сбор и анализ топографо-геодезических материалов на район бу­дущего строительства;

— создание планово-высотных геодезических сетей и съемочного обоснования;

- выполнение топографических съемок;

- трассировочные работы.

В результате проведения инженерно-геодезических изысканий созда­ют необходимые для проектирования строительства сооружений мате­риалы в виде топографических планов соответствующих трасс или пло­щадок, масштаб которых зависит от стадии проектирования (от 1:25 000 до 1:500), продольных, поперечных профилей, технического отчета и др.

Все геодезические и топографические работы следует выполнять по общеобязательным или специальным инструкциям, согласованным с Федеральной службой геодезии и картографии России.

Разделяют изыскания линейных и площадных сооружений, как имеющие специфические особенности при выполнении и организации работ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ЛИНЕЙНЫХ И ПЛОЩАДНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Общий состав инженерно-геодезических работ при линейных изыска­ниях. Линейные инженерно-геодезические изыскания выполняют при про­ектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, каналов, трубопроводов, линий электропередач (ЛЭП), линий электросвязи (ЛЭС).

Изыскания трасс магистральных и подъездных железных и автомо­бильных дорог отличаются наибольшей сложностью по сравнению с изысканиями других видов линейных сооружений.

На стадии технико-экономического обоснования производится камераль­ное трассирование и полевое обследование (предпроектные изыскания). Полевые работы на этом этапе, как правило, проводят аэрометодами. При этом используют фотосхемы в масштабах 1:25 000 1:10 000, со­ставленные по материалам специальных залетов или аэрофотосъемок прошлых лет. Полевые геодезические измерения минимальны и сводятся в основном к планово-высотным привязкам маршрутной аэрофотосъем­ки.

На стадии проекта выполняют камеральное трассирование по картам в масштабах 1:10 000,1:25 000 или стереомоделям и отбор вариантов трассы дороги, топографические съемки отдельных участков трассы в масшта­бе 1:1 000, 1:2000 и мельче (площадок станций, переходов через водные и другие преграды), съемки в масштабе 1:2000 - 1:10 000 вдоль планово-высотного магистрального хода с системой поперечников.

На стадии рабочей документации производится вынос трассы в натуру с построением магистрального хода, разбивкой пикетажа, элементов кри­вых, со съемкой ситуации и отчасти рельефа в полосе 100-150 м по обе стороны, нивелированием основных и промежуточных точек трассы, крупномасштабной съемкой (1:500 - 1:5000) пересечений с другими дорога­ми, ЛЭП и прочими коммуникациями, площадок под здания, станции, населенные пункты, разъезды, мостовые переходы и др.

Методика выполнения работ подробно рассмотрена в соответствующих курсах и учебных пособиях по прикладной геодезии.

Камеральная обработка результатов полевого трассирования со­стоит в уравнивании теодолитных и нивелирных магистральных хо­дов, определении отметок пикетных и плюсовых точек, составлении продольного и поперечного профилей трассы, топографических пла­нов для проектирования отдельных сооружений.

Изыскания каналов обычно ведут в две стадии.

На стадии проекта осуществляют съемки в масштабе 1:5000 -1:10 000 полосы местности шириной 1-5'км с повышенной точностью рисовки рельефа. При этом планово-высотное обоснование создают с учетом необходимости дальнейшего выноса проекта в натуру, а так­же повышенных требований к высотному обоснованию ввиду малых величин проектируемых уклонов.

На стадии рабочей документации (РД) производят трассирование и за­крепление оси на местности, топографические съемки в масштабах 1:1000 и 1:2000 площадок под сооружения, участков переходов и др. В качестве съемочного обоснования используют теодолитные и нивелирные ходы, проложенные от ранее созданного планово-высотного обоснования.

Изыскания трубопроводов обычно выполняют в две стадии. При изыс­каниях трасс следует учитывать состав грунтов. Нежелательно проложе-ние трассы по заболоченной и засоленной местности, по карстовым, ополз­невым участкам или с высоким уровнем грунтовых вод (верховодки). Же­лательно, чтобы трасса проходила вблизи существующей дорожной сети.

Продольный профиль трассы трубопровода обычно повторяет про­филь земной поверхности, поэтому разбивку пикетажа по магистрально­му теодолитному ходу ведут без учета поправки за наклон. Невязка теодо­литного хода допускается 1:500 -1:1000. Съемку пересечений и площадок под различные инженерные сооружения на трассе выполняют в масштабе 1:500 -1:2000 с сечением рельефа горизонталями 0,5-1,0 м.

Изыскания ЛЭП обычно проводят в две стадии.

На стадии проекта выбирают наиболее экономичное направление по картам масштаба 1:50 000 - 1:100 000, выполняют согласования и полевое обследование трассы, выбор и съемку площадок под технические соору­жения ЛЭП и переходов.

На некоторых участках ведут также инструментальное трассирование.

На стадии РД производят полевое трассирование с проложением тео­долитных и нивелирных или чаще тахеометрических ходов. Наибольшее внимание уделяют обеспечению на всем пути следования трассы габарита приближений. По трассе ведется разбивка пикетажа и попе­речников, съемка пересечений с другими коммуникациями (1-5 га) в мас­штабах 1:2000, 1:5000, площадок, линейных пунктов, подстанций (до 2 га) и подходов к ним (10-20 га) в масштабах 1:1000, 1:2000.

Изыскания воздушных и кабельных линий связи (междугородных, вну­трирайонных и городских телефонных линий, сетей радиофикации, ра­диорелейных линий, электрокабелей) проводят в одну стадию. Ана­логично проводят изыскания подземных электрокабелей на террито­риях промышленных объектов и населенных пунктов. В состав геоде­зических работ входят: трассирование с анализом конкурирующих вариантов, визуальное полевое обследование вариантов трассы и пло­щадок под сооружения, вынос трассы в натуру с полуинструменталь­ной съемкой полосы вдоль трассы, топографическая съемка перехо­дов, пересечений и площадок под сооружения.

Изыскания воздушных линий связи по характеру и точности анало­гичны изысканиям ЛЭП.

Общий состав инженерно-геодезических работ при изысканиях пло­щадных сооружений. Размеры изыскиваемых площадок должны соответ­ствовать размерам проектируемого сооружения (комплекса сооружений) с учетом его расширения в будущем. Наиболее крупные площадки от­водят под города и населенные пункты (до 500 км²). Несколько меньшие площадки отводят под водохранилища (до 200-300 км²), аэродромы и промышленные предприятия (до 25 км²), гидроузлы (до 10 км²). Малые площадки изыскивают на линейных сооружениях (железнодорожные станции, подстанции ЛЭП, насосные станции, мостовые переходы и т.д.).

Проектирование очень крупных и сложных площадных сооружений проводят в две стадии. На средних и малых сооружениях проектирование ведут в одну стадию. Выполняют следующие инженерно-геодезические работы:

а) сбор и изучение топографо-геодезических и аэрофотосъемочных материалов;

б) создание планово-высотного обоснования крупномасштабных съемок;

в) съемки и составление топографических планов в масштабе 1:2000, 1:5000;

г) производят сгущение планово-высотного обоснования и съемки в масштабе 1:500, 1:1000.

При создании топографических планов больших территорий в масш­табах 1:2000 и 1:5000 предпочтение отдают фотограмметрическим ме­тодам, реже применяют комбинированный. Малые территории в этих масштабах снимают тахеометрическим методом.

Съемки в масштабах 1:1000 и 1:500 на незастроенных территориях выполняют тахеометрическим методом.

На застроенных территориях съемку в этих же масштабах ведут электронными тахеометрами, применяя полярный метод, метод пер­пендикуляров, угловые и линейные засечки. Второстепенные объекты и временные сооружения и постройки можно снимать с помощью обыч­ной тахеометрии.

При изысканиях площадных сооружений, например промышлен­ных предприятий, плотин и др., на этих же территориях приходится прово­дить линейные изыскания с выносом в натуру различных трасс линейных сооружений (внутризаводских, внутрипоселковых и подъездных автомобиль­ных и железных дорог, трубопроводов, ЛЭП и др.).

В изыскательский период на вариантах выбранных площадок под ответ­ственные прецизионные сооружения (ускорители заряженных частиц, ан­тенные комплексы, радиотелескопы и др.) создают полигоны для наблюде­ний за микросмещениями пород основания на различных горизонтах зало­жения. Целью этих наблюдений является выбор конкретной площадки под сооружение, глубины заложения сооружения в целом или фундаментов наиболее ответственных элементов технологического оборудования.

Форма полигонов для наблюдения за микросмещениями пород должна повторять форму сооружения, но быть проще. Геодезические знаки заглуб­ляют на разные горизонты. В отличие от обычных геодезические знаки этих полигонов не должны быть стабильны, а, наоборот, наиболее точно повто­рять смещения грунтов горизонта заложения якоря. По знакам производят высокоточные линейные измерения и высокоточное геометрическое ниве­лирование. При этом применяют большое количество нестандартизованно­го оборудования.

Измерения проводят циклами не менее года. Во всех циклах стре­мятся применять одни и те же приборы, чтобы картину смещений грун­тов не искажали перемены величин систематических ошибок.

Общий состав геодезических и топографических работ при геологи­ческих, геофизических, гидрологических и других изысканиях. Основной, особенностью инженерно-геодезических работ при геологических и геофизических изысканиях является в большинстве случаев относитель­но невысокая требуемая точность. При геологических, геофизических и гидрологических изысканиях производят следующие виды топогра-фо-геодезических работ:

1) создание топографической основы геологических карт;

2) планово-высотную привязку геологических выработок на суше и на море;

3) разработку планово-высотного обоснования и геодезическую привязку пунктов гидрологических, гравиметрических, геофизичес­ких наблюдений и геологических выработок;

4) топографические съемки различных масштабов, в том числе и круп­ных, при детальных изысканиях и на разрабатываемых месторождениях.

В геофизических экспедициях наиболее трудоемкие и дорогосто­ящие виды работ — разбивка геофизических профилей; их плановая привязка при помощи аппаратуры GPS, теодолитными (точность 1:200 - 1:1000), буссольными ходами с разбивкой пикетажа через 100-200 м, путем построения аналитических сетей, наблюдения ази­мутов по Солнцу и др., высотная - при помощи геометрического (IV кл., техниче-ского), гидромеханического, барометрического, триго­нометрического нивелирования.

При магнитной разведке объем геодезических работ невелик. При маршрутной съемке точки привязывают к характерным контурам, расстояния измеряют по спидометру автомашин или шагомером с относительной ошибкой 1:50. Ошибка плановой привязки маршру­тов, прокладываемых примерно параллельно, не должна превышать 2 мм на отчетной карте. Высоты точек, как правило, не измеряют.

В комплекс топографо-геодезических работ при гидрологических изыс­каниях входят: определение положения гидрометрических створов, ни­велирование водомерных постов, промерные работы, русловые съемки.

Объем геодезических работ максимально велик при промерах рек и водоемов и русловых съемках. Промерные работы выполняют в ос­новном наметками, лотлинями и эхолотами. Измерения производят с гребного или моторного судна. Положение измеряемых точек опреде­ляют по тросу, протянутому над водой створа, или инструментально засечками с берега. Там, где это возможно, целесообразно организо­вать промеры глубин со льда.

При русловых съемках прибрежные полосы снимают тахеометричес­ким методом в масштабах 1:1000, 1:2000 или 1:5000. В большинстве случаев площадь съемки не превышает 250 га. Для таких участков в качестве обоснования используют нивелирно-теодолитные ходы. При большей площади съемки, разрабатывая планово-высотное обосно­вание, используют полигонометрию 2-го разряда и нивелирные ходы IV класса, сгущаемые теодолитными ходами и ходами технического нивелирования. При съемке русла реки используют метод поперечни­ков, косых галсов или метод продольников.