Инженерно-геодезические изыскания

Все инженерные объекты можно разделить на площадные и линейные. Проектирование любого из них начинается с инженерных изысканий, с целью оптимального размещения проектируемого объекта в намеченном районе, с учетом его природных и экономических характеристик. Соответственно проводятся экономические, а затем технические изыскания: геодезические, геологические, гидрометеорологические, климатические и другие.

Основной целью инженерно-геодезических изысканий является обеспечение проектируемых объектов топографо-геодезическими материалами, а также обеспечение других видов инженерных изысканий. Инженерно-геодезические изыскания включают в себя:

1) сбор и анализ имеющихся на район строительства топографо-геодезических материалов прошлых лет;

2) создание планово-высотных съемочных геодезических сетей;

3) топографические съемки (как наземные, так и аэрокосмические);

4) обновление аналогичных карт и планов прошлых лет;

5) для линейных сооружений – трассирование (закрепление трассы и ее сооружений на местности).

Проектирование инженерного объекта обычно производится в три этапа.

1. Технико-экономическое обоснование.

Прорабатываются несколько вариантов расположения объекта. Если при этом изучается обширный район, проводится его аэрофотосъемка и по ее материалам составляется или обновляется карта (масштаба от 1:2000 до 1:10 000). Обновление карт небольших районов производится обычными методами, описанными в данной книге. Для обеспечения съемок на местности закрепляется сеть пунктов планово-высотного обоснования. Анализ всей полученной информации позволяет выбрать один или несколько наиболее выгодных вариантов.

2. Инженерный проект.

Проводится полевое обследование выбранных районов размещения объекта. Производится сгущение сети съемочного обоснования и проводится топографическая съемка для составления планов масштаба 1:500 или 1:1000. Выбирается окончательный вариант размещения объекта.

3. Рабочий проект.

Составляется рабочая документация, в том числе разбивочные чертежи, позволяющие, опираясь на пункты съемочного обоснования или пункты специальной разбивочной сети, разметить на местности положение запроектированных объектов. В случае строительства сложных сооружений или комплекса сооружений, дополнительно разрабатывается проект проведения геодезических работ (ППГР).

Для линейных сооружений при составлении рабочего проекта трассы производят трассировочные работы: вешение линий, измерение углов и сторон теодолитного хода по трассе, разбивку пикетажа и поперечных профилей, нивелирование, а также дополнительные топографические съемки сложных участков (пересечения рек, дорог, трубопроводов, ЛЭП, участки со сложным рельефом).

Понятие о ППГР

Проект проведения геодезических работ является частью общего проекта производства строительных работ. ППГР составляется для обеспечения точности и своевременности выполнения геодезических работ. ППГР включает в себя:

а) календарный план проведения геодезических работ на строительной площадке, увязанный со сроками основных строительно-монтажных работ;

б) сметно-финансовые расчеты по оценке стоимости проведения геодезических работ;

в) схемы плановых и высотных опорных геодезических и разбивочных сетей;

г) методы и способы выноса основных осей и разбивки вспомогательных осей (см.10.3.1) для строительства фундаментов и других конструкций нулевого цикла;

д) способы геодезического контроля за геометрическим положением конструкций;

е) предварительные расчеты проекта геодезических наблюдений за смещениями и деформациями строящихся, а затем эксплуатируемых объектов;

ж) расчеты необходимой точности выполнения каждого вида геодезических работ с указанием типов приборов, необходимых для производства работ с данной точностью.

Разбивочные работы

Виды разбивочных работ

Разбивочные работы заключаются в закреплении на местности (выносе в натуру) характерных точек инженерного объекта, определяющих его плановое и высотное положение, а также положение технологического оборудования данного объекта. Обычно эти характерные точки являются пересечениями отрезков прямых, называемых осями сооружения.

Плановое положение площадного сооружения задается его главными осями – осями симметрии, а его геометрические размеры – основными осями (рис. 10.1). Вспомогательные оси задают положение отдельных частей сооружения и его технологического оборудования.

Положение линейного объекта задается его главной осью (продольной осью сооружения), которая обычно называется трассой линейного сооружения.

При возведении комплекса промышленных сооружений на строительной площадке вначале разбивается геодезическая строительная сетка (рис. 10.2), состоящая из сети пунктов, размещенных в вершинах прямоугольников со сторонами от 100 до 400 метров, причем стороны сетки параллельны осям сооружений.

 Тогда разбивка каждого отдельного сооружения сводится к промерам от сторон геодезической строительной сетки.

При застройке новых районов города или реконструкции старых разбивочные работы начинаются с выноса в натуру красных линий. Красными линиями называются границы между проезжей частью улиц и площадей и зонами застройки, зелеными зонами и т.д. В жилой зоне города красные линии – это границы микрорайонов (кварталов). При этом разбивка отдельных зданий может производиться с опорой на знаки, закрепляющие положение красной линии.

Тогда все разбивочные работы можно разделить на четыре вида:

1) вынос в натуру красных линий и осей проездов;

2) вынос геодезической строительной сетки;

3) вынос главных и основных осей сооружений;

4) вынос главных осей линейных сооружений.

Элементы разбивочных работ

Можно выделить пять основных элементов разбивочных работ.

1. Построение проектного угла.

При построении проектного угла обычно вершина угла и одна из его сторон заданы. Пусть требуется построить проектный угол АВС, равный β (рис. 10.3).

Теодолит центрируется в точке В, затем труба наводится на точку А и берется отсчет по лимбу. К отсчету прибавляется угол β и на лимбе выставляют вычисленный отсчет. Далее по направлению, которое задает визирная линия трубы, откладывается проектное расстояние l и закрепляется точка С₁. Теодолит переводится в другое положение круга, наводится на точку А и указанные действия повторяются. На местности закрепляется точка С₂.

Расстояние между точками С₁ и С₂ обычно составляет несколько сантиметров. Точку С закрепляют ровно посередине между точками С₁ и С₂. Для контроля отложенный угол измеряют полным приемом.

2. Построение линии проектной длины.

При построения линии проектной длины необходимо помнить, что под проектной длиной линии понимается ее горизонтальное проложение. Поэтому вначале необходимо измерить крутизну ската в заданном направлении, вычислить длину линии на местности, а при откладывании линии учесть поправки за отклонение длины рулетки от номинальной и за температуру (см. 6.1). Для контроля построенную линию измеряют. Следует помнить, что поправки в длину рулетки при построении линии и при ее измерении вводятся с разными знаками.

3. Вынос в натуру проектных отметок.

Вынос в натуру проектной отметки Н_пр обычно проводят с помощью нивелира (рис. 10.4). Плановое положение точки на местности должно быть отмечено, вблизи нее должен располагаться репер Rp с известной отметкой Н _Rp. Нивелир устанавли­вается посередине между репером и точкой. Взяв отсчет а по черной стороне рейки, установленной на репере, находят горизонт инструмента

ГИ = Н _Rp + а.

Затем вычисляют расчетный отсчет по рейке, пятка которой находится на проектной высоте Н_пр  

b = ГИ - Н_пр.

Установив рейку в месте вынесения проектной высоты, поднимают или опускают ее до тех пор, пока отсчет по рейке не станет равным расчет-

ному. Проектная высота закрепляется – например, в землю забивается кол до уровня пятки рейки. 

4. Построение линии проектного уклона.

Построение линии проектного уклона может быть выполнено с помощью теодолита или нивелира. И в том, и в другом случае на местности закрепляются концы линии проектной длины l – точки А и В на рис. 10.5, и в этих точках выносятся проектные отметки Н_А и Н_В.

Нивелир устанавливается над точкой А так, чтобы один из подъемных винтов находился на линии АВ. Измеряется высота инструмента е. В точке В устанавливается рейка. Элевационным винтом или подъемными винтами изменяют наклон трубы, пока отсчет по рейке не станет равным е. При этом визирная линия нивелира будет иметь проектный уклон i. На линии АВ, например, через 5 метров забиваются колья так, чтобы отсчет по установленной на каждом из них рейке был равен е.

При использовании теодолита можно действовать сходным образом – установить инструмент над точкой А, измерить высоту инструмента и отметить ее на рейке или вешке. Затем поставить вешку в точке В и навести трубу на пометку на вешке. Тогда визирная линия трубы будет иметь проектный уклон i. Можно сделать это и другим способом: вычислить угол наклона проектной линии ν = arctg i, а затем выставить отсчет по вертикальному кругу

КЛ = ν + М0 или КП = М0 – ν.

 

5. Построение плоскости заданного уклона.

Проще всего это сделать, используя специальный лазерный прибор, создающий опорную световую плоскость с заданным наклоном. Но можно воспользоваться и нивелиром. Для этого в углах прямоугольной площадки D, для которой запроектирован уклон i, в точках А, В, С и D, выносятся их проектные отметки. Нивелир устанавливается над точкой А так, чтобы два его подъемных винта располагались по линии АВ (рис. 10.6). Измеряется высота инструмента е. В точке В ставится рейка.

 Вращая указанные подъемные винты, наклоняют визирную линию трубы, пока отсчет по рейке не станет равным е. Рейка ставится в точке D. Работая третьим подъемным винтом, добиваются, чтобы отсчет по рейке также был равен е. Для контроля берут отсчет по рейке, установленной в точке С. Он должен быть равен е. В необходимых точках планируемого участка забивают колья таким образом, чтобы отсчет по поставленным на них рейкам был равен е.