Состав геодезических изысканий для линейных объектов, оформление исполнительной документации и соблюдение норм строительства. Ответственность за нарушение технического регламента в инженерной геодезии.
Линейными объектами называются инженерные сооружения длина которых значительно превышает ширину. Они бывают наземными, подземными и воздушными (надземными) и согласно Градостроительного кодекса и ФЗ № 172 от 21 декабря 2004 года, к ним относят: сети инженерно-технического обеспечения, автомобильные трассы, железные дороги, трубопроводы, газопроводы, линии электропередач и теплосети.
Проектирование и строительство таких инженерных сооружений имеет государственное значение. Этапы разработки проекта регулируются на законодательном уровне, поэтому требования к качеству изысканий и точности геодезических работ для линейных объектов определены нормами и стандартами СНиП и ГОСТ.
Инженерная геодезия для строительства линейных сооружений
От качества разработки разделов проектной документации и проведения трассирования линейного инженерного сооружения зависит процесс будущего строительно-монтажных работ и процесса эксплуатации.
Состав геодезических работ и картографии охватывает полный цикл создания линейных объектов:
- сбор данных по изысканиям предыдущих периодов;
- привязка к точкам государственной геодезической сети (ГГС);
- топосъемка территории для выбора места трассы;
- создание геоподосновы для проектирования объекта;
- камеральное и полевое трассирование;
- вынос в натуру проектных осей и закрепление их на местности;
- разбивка с установкой координат стыковочных пунктов;
- исполнительные съемки подземных коммуникаций;
- геодезический мониторинг соответствия геометрических параметров проектным значениям.
Процесс отличается трудоемкостью и масштабностью, поэтому уровень качества напрямую зависит от степени подготовки специалистов. Компания «Промтерра» выполняет все топографические работы, связанные с линейными инженерными объектами, используя современное оборудование и инновационные технологические решения.
Оформление отчетной документации по проектированию
После окончания инженерно-геодезических, геологических и экологических изысканий специалисты оформляют пакет проектных документов. В его состав входят: пояснительная записка, проект полосы отвода с характеристикой трассы, детальное описание существующей инфраструктуры для организации планируемого строительства.
Также включаются сметы расходов, анализ состава грунтов, рекомендации по охране окружающей среды и пожарной безопасности и других документов, предусмотренных законодательными нормами.
Утверждение и согласования в государственных органах
Проектная документация, содержащая разделы с инженерными изысканиями в области геодезии для железных дорог , геологии и экологии систем коммуникаций, в обязательном порядке подается на экспертизу. Суть процесса заключается в сравнении предоставленных разработок техническими регламентам и государственным стандартам. Если экспертиза была пройдена успешно, то застройщик получает разрешение на начало строительства. До этого момента должны быть урегулированы все вопросы относительно прав владения на землю.
Согласование инженерных линейных сооружений требуется когда проектируются:
- ЛЭП, линии телефонной связи и оптиковолоконной информатизации;
- железнодорожные пути, объекты метрополитена и троллейбусные линии;
- инженерные объекты для систем газоснабжения, электроснабжения, связи;
- мосты, эстакады и туннели для транспортной инфраструктуры;
- нефте-, газо- и другие трубопроводы для водоснабжения, канализации, отопления;
- коммуникационные сооружения мусороудаления;
- сети кондиционирования и вентиляции воздуха;
- фуникулеры и системы вертикального транспорта (лифтовые шахты, эскалаторы);
- автодороги любой категории, автомобильные трассы и шоссе.
В процессе реализации проекта надзирательные органы следят за соблюдением технического регламента. При выявлении нарушений в сфере инженерной геодезии, экологии и геологии строительство линейного объекта может быть приостановлено.
Геодезические изыскания для линейного объекта
Перед специалистами, которые проводят работы в сфере прикладной инженерной геодезии , стоит главная задача – качественное выполнение всех этапов сопровождения предпроектных и строительных работ. Нарушение стандартов и норм преследуется законом, поэтому подрядчики и застройщики несут ответственность не только за результаты проектирования и строительства линейного сооружения, но и за их эксплуатацию.
Компания «Промтерра» четко следует установленным законодательным стандартам. Специалисты ответственно выполняют весь цикл геодезических изысканий с целью создания проекта и последующего строительства с гарантиями качества и надежности. Все проекты успешно проходят согласования в органах государственного регулирования.
1. Цены на инженерно-геодезические изыскания трасс железных и автомобильных дорог I-V технических категорий, даны в зависимости от категорий сложности производства работ, приведенных в таблице 11.
2. Ценами таблицы кроме затрат, указанных в пункте 3 Общих положений части I и пункте 3 настоящей главы Справочника, не учтены расходы на выполнение:
Изысканий для строительства устройств автоматики, телемеханики и связи на железных дорогах;
Топографической съемки М 1:500-1:2000 участков для проектирования сложных развязок автодорог площадью более 6 га.
3. Цены на инженерно-геодезические изыскания трасс железных и автомобильных дорог приведены в таблице 12 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; камеральное трассирование вариантов трасс железных и автомобильных дорог; рекогносцировочное обследование на местности намеченных вариантов трасс; комплекс геодезических работ по полевому трассированию выбранного варианта с проложением теодолитного хода но трассе; закрепление временными знаками углов поворота и промежуточных точек; разбивка пикетажа, элементов плана и кривых с выносом характерных точек и пикетов на кривую; зарисовка ситуации и описание условий проложения трассы; нивелирование по оси трассы и поперечникам; геодезическая привязка трассы к пунктам опорной сети; съемка пересечений, узких полос и отдельных небольших участков со сложным рельефом (косогоры, овраги и т.п.) в масштабах 1:500-1:2000; составление плана трассы с нанесением ситуации, границ угодий и выпиской пикетных значений элементов кривых; составление продольного профиля трассы и профилей поперечников с подсчетом рабочих высот; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 12
Измеритель - 1 км трассы
Примечание - Стоимость изысканий временных автомобильных дорог определяется по ценам § 3 с применением коэффициента 0,6.
4. Цены на инженерно-геодезические изыскания трасс магистральных трубопроводов и их ответвлений за исключением участков, прокладываемых через морские акватории, крупные реки шириной более 100 м и водохранилища,
5. Цены на изыскания трасс магистральных трубопроводов приведены в таблице 13 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; камеральное трассирование вариантов трасс магистрального трубопровода по картам и планам; рекогносцировочное обследование намеченных вариантов трассы трубопровода; предварительные изыскания конкурентоспособных вариантов трассы и окончательные изыскания (полевое трассирование) выбранного варианта трассы трубопровода; закрепление временными знаками углов поворота, створных точек и мест переходов через препятствия; геодезическая привязка положения трассы к пунктам опорной геодезической сети; проложение теодолитных ходов по трассе с разбивкой и закреплением пикетажа; нивелирование по пикетажу трассы и контрольные измерения; съемка пересечений, узких полос и отдельных небольших участков со сложным рельефом (косогоры, овраги и т.п.) в масштабе 1:500-1:2000; горизонтальная съемка в масштабе 1:5000-1:10000 полосы местности в пределах зоны влияния трубопровода; обследование дорожной сети в районе проложения трубопровода; вычисление координат и высот точек трассы; составление плана и продольного профиля трассы, профилей переходов через препятствия и различных ведомостей; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 13
Измеритель - 1 км трассы
Примечания: 1. При одновременных изысканиях нескольких параллельных ниток трубопровода, стоимость каждой из последующих ниток определяется по ценам настоящей таблицы с применением коэффициента 0,4.
2. Стоимость изысканий каждой из дополнительных ниток трубопровода, прокладываемых в существующем "коридоре" (при наличии материалов топографо-геодезических изысканий на участок существующего "коридора"), определяется по ценам настоящей таблицы с применением коэффициента 0,5.
3. Ценами таблицы не учтены и определяются дополнительно по соответствующим таблицам Справочника расходы на съемку и нивелирование существующих автомобильных и железных дорог (в том числе внутризаводских).
6. Цены на изыскания подземных инженерных сетей (водоснабжение, теплофикация, канализация и др.) на застроенных территориях даны для категорий сложности, приведенных в таблице 11.
7. Цены на изыскания подземных инженерных сетей (водоснабжение, теплофикация, канализация и др.) на застроенных территориях приведены в таблице 14 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; анализ имеющихся картографических материалов и данных по подземным и надземным сетям коммуникаций; камеральное трассирование вариантов трассы; рекогносцировочное обследование на местности намеченных вариантов трассы (включая места их вводов и выходов); топографическая съемка с масштабе 1:2000 в полосе шириной до 50 м; окончательные изыскания выбранного варианта с уточнением на планах и в натуре направления прохождения трассы; трассирование оси подземного сооружения с закреплением временными знаками углов поворота, мест пересечений и створных точек; линейная привязка точек трассы к постоянным предметам ситуации; разбивка пикетажа через 20 м; нивелирование по пикетажу; съемка участков пересечений в масштабе 1:500; вычисление координат, высот и пикетных значений всех закрепленных точек трассы с составлением каталога; составление плана, продольного профиля трассы и профилей пересечений; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 14
Измеритель - 1 км трассы
Примечания: 1. Стоимость изысканий трасс подземных инженерных сетей вне застроенной территории определяется по ценам настоящей таблицы с применением коэффициента 0,65.
2. Стоимость изысканий трасс подземных инженерных сетей на территории крупных городов определяется по цене для III категории сложности с применением следующих коэффициентов:
1,2 - при количестве пересечений с существующими коммуникациями на 1 км трассы свыше 50 до 120.
1,4 - при количестве пересечений с существующими коммуникациями на 1 км трассы свыше 120.
3. Стоимость изысканий трасс подземных инженерных сетей с детальным описанием и эскизированием подземных и надземных существующих и проектируемых коммуникаций определяется по ценам настоящей таблицы с применением коэффициента 1,3.
8. Цены на изыскания трасс воздушных и подземных кабельных линий электропередачи и связи установлены в зависимости от типа линии (воздушная или подземная кабельная), напряжения линий электропередачи 0,4-1150 кВ и категорий сложности, приведенных в таблице 11.
9. Цены на изыскания трасс воздушных (ВЛ) и подземных кабельных линий электропередачи напряжением 0,4-1150 кВ и линий связи приведены в таблице 15 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; камеральное трассирование вариантов трассы; рекогносцировочное обследование на местности намеченных вариантов трассы с уточнением положения углов поворота и переходов через реки шириной до 100 м и другие препятствия; предварительные изыскания трасс ВЛ 35-1150 кВ, подземных кабельных линий электропередачи 35-220 кВ и кабельных линий связи на сложных участках; окончательные изыскания (полевое трассирование) выбранного варианта трассы с определением на местности и закреплением временными знаками углов поворота и створных точек; геодезическая привязка трассы к пунктам опорной геодезической сети или ориентирным пунктам; проложение теодолитного хода по оси трассы с разбивкой пикетажа и поперечников; определение высот всех закрепленных и плюсовых точек на оси трассы и поперечниках; съемка участков пересечений и ситуации в полосе трассы; съемка в масштабах 1:500-1:2000 отдельных небольших участков со сложным рельефом (косогоры, овраги и т.п.) и узких полос в стесненных местах (на подходах трасс к подстанциям); составление плана и профиля трассы и профилей поперечников, различных схем, ведомостей, таблиц, каталогов; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 15
Измеритель - 1 км трассы
| § | Наименование работ | Категория сложности | ||
| I | II | III | ||
| Изыскания линий электропередачи и связи | ||||
| Воздушные линии электропередачи0,4-20 кВ | 1918 | 4106 | 7760 | |
| То же, 35-110 " | 3440 | 7075 | 12624 | |
| " 220-500 " | 3833 | 7922 | 14251 | |
| " 750-1150 " | 3838 | 10095 | 15970 | |
| Воздушные магистральные линии связи | 2619 | 5099 | 9283 | |
| Подземные кабельные линии: | ||||
| электропередачи 0,4-20 кВ и связи | 4146 | 7913 | 13867 | |
| электропередачи 35-220 кВ | 4700 | 10853 | 14266 |
Примечание - При одновременных изысканиях нескольких параллельных линий электропередачи и связи стоимость изысканий каждой из последующих линий определяется по ценам настоящей таблицы с применением коэффициента 0,4.
10. Цены на изыскания трасс магистральных и межхозяйственных каналов, коллекторов даны для категорий сложности, приведенных в таблице 11.
11. Цены на изыскания трасс магистральных и межхозяйственных каналов, коллекторов приведены в таблице 16 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; рекогносцировка трассы с определением местоположения и закреплением временными знаками точек трассы на местности; выполнение комплекса геодезических работ по сгущению пунктов съемочной планово-высотной геодезической сети; закрепление высотной основы реперами; проложение теодолитного хода по закрепленной оси трассы с разбивкой пикетажа, элементов кривых и поперечников; определение высот точек оси и поперечников; съемка полосы вдоль трассы в масштабе 1-2000; вычисление координат и высот закрепленных точек трассы и точек поперечников; составление плана трассы с нанесением пикетажа, элементов кривых и ситуации, продольного профиля трассы и профилей поперечников; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 16
Измеритель - 1 км трассы
12. Цены на изыскания трасс дамб обвалования и поверхностных водоводов даны для категорий сложности, приведенных в таблице 11.
13. Цены на изыскания трасс дамб обвалования и поверхностных водоводов приведены в таблице 17 и учитывают расходы на выполнение следующих работ: составление программы изысканий; изучение проекта трассы по картам и планам; рекогносцировочное обследование трассы на местности для выбора оптимального варианта направления трассы и мест перехода через препятствия с установкой опознавательных знаков; подготовка проекта выноса трассы в натуру; сгущение пунктов съемочной геодезической сети; трассирование оси дамбы обвалования или водовода; закрепление временными знаками точек трассы; разбивка пикетажа и элементов кривых; определение высот всех закрепленных и плюсовых точек по оси трассы; съемка полосы трассы в масштабе 1:2000 на сложных участках; вычисление координат и высот точек; составление плана трассы с нанесением пикетажа, элементов кривых и ситуации, продольного профиля; подготовка и выпуск отчетных материалов.
Таблица 17
Измеритель - 1 км трассы
В ходе изысканий для линейных сооружений, в первую очередь, решают вопрос о плановом и высотном положении трассы.
Трасса - линия, определяющая ось проектируемого линейного сооружения, обозначенная на местности, топоплане, или нанесенная на карте, или обозначенная системой точек в цифровой модели местности. Основные элементы трассы: план - ее проекция на горизонтальную плоскость и продольный профиль - вертикальный разрез по проектируемой линии сооружения. В плане трасса должна быть по возможности прямолинейной, так как всякое отклонение от прямолинейности приводит к ее удлинению и увеличению стоимости строительства, затрат на эксплуатацию. В продольном профиле трассы должен обеспечиваться определенный допустимый уклон.
В условиях реальной местности одновременно трудно соблюсти требования к плану и профилю, так как приходится искривлять трассу для обхода препятствий, участков с большими уклонами рельефа и неблагоприятных в геологическом и гидрогеологическом отношении. Таким образом, план трассы (рис. 1) состоит из прямых участков разного направления, которые сопрягаются между собой кривыми с различными радиусами. Продольный профиль трассы состоит из линий различных уклонов, соединяющихся между собой вертикальными кривыми. На некоторых трассах (электропередач, канализации) горизонтальные и вертикальные кривые не проектируют и трасса представляет собой пространственную ломаную линию.
В зависимости от назначения трасса должна удовлетворять определенным требованиям, которые устанавливаются техническими условиями на ее проектирование. Так, для дорожных трасс основные требования - плавность и безопасность движения с расчетными скоростями. Поэтому на дорожных трассах устанавливают минимально допустимые уклоны и максимально возможные радиусы кривых. На самотечных каналах и трубопроводах необходимо выдержать проектные уклоны при допустимых скоростях течения воды.
Рис. 1. Элементы плана трассы
Степень искривления трассы определяется значениями углов поворота. Углом поворота трассы называют угол с вершиной φ ,образованный продолжением направления предыдущей стороны и направлением последующей стороны. На трассах магистральных железных дорог, трубопроводов и линий электропередачи (ЛЭП) углы поворота не должны превышать 15...20°. Это приводит к незначительному удлинению линии будущей дороги или трубопровода.
Прямолинейные участки трасс железных и автомобильных до-рог, трубопроводов сопрягаются в основном круговыми кривыми, представляющими собой дугу окружности определенного радиуса. На железных дорогах минимально допустимые радиусы 400...200 м, на автомобильных в зависимости от категории дороги - 600. .60 м, на каналах - не меньше пятикратной ширины канала (ирригационные каналы) или шестикратной длины судна (судоходные каналы), на трассах трубопроводов 1000 d, где d - диаметр трубопровода.
На железных и автомобильных дорогах при радиусах кривых, соответственно меньших 3000 и 1500 м, для более плавного и безопасного движения устраивают сложные кривые - круговые с переходными.
Важнейший элемент профиля трассы - ее продольный уклон. Чтобы соблюсти определенный допустимый уклон особенно в сложной пересеченной местности, приходится не только отступать от прямолинейного следования трассы, но и увеличивать длину трассы (развивать трассу). Необходимость развития трассы чаще всего возникает в горной и предгорной местности.
На трассах магистральных железных дорог I и II категорий уклон не должен превышать 0,012; а на дорогах местного значения 0,020; на горных дорогах, где применяется транспорт с усиленной тягой, уклоны могут достигать 0,030; на автомобильных дорогах уклоны колеблются от 0,040 до 0,090. На трассах ирригационных и водопроводных каналов уклоны, которые назначают из расчета получения так называемых неразмываемых и незаиляемых скоростей течения воды по каналу, составляют 0,001...0,002. На трассах напорных трубопроводов уклоны могут быть весьма значительными, а для ЛЭП они практически не имеют значения.
Радиусы вертикальных кривых в зависимости от вида сооружения и направления кривой (выпуклая, вогнутая) колеблются в широких пределах - от 10000 до 200 м.
Комплекс инженерно-изыскательских работ по приложению трассы, отвечающей всем требованиям технических условий и требующей наименьших затрат на ее возведение и эксплуатацию, называется трассированием.
Оптимальную трассу находят путем технико-экономического сравнения различных вариантов. Если трассу определяют по топографическим планам или аэрофотоматериалам, то трассирование называют камеральным, если ее выбирают непосредственно местности, то - полевым.
При трассировании различают плановые и высотные (профильные) параметры. К плановым параметрам относятся углы поворота, радиусы горизонтальных кривых, длины переходных кривых, прямые вставки, к высотным - продольные уклоны, длины элементов в профиле («шаг проектирования»), радиусы вертикальных кривых. Для одних сооружений (самотечные трубопроводы, каналы) наиболее важно выдержать продольные уклоны, для других (напорные трубопроводы, линии электропередачи и связи) уклоны местности мало влияют на проект трассы и ее стремятся выбрать наиболее краткой, расположенной в благоприятных условиях. При трассировании дорожных трасс необходимо соблюдать как плановые, так и профильные параметры. Независимо от характера линейных сооружений и параметров трассирования все трассы должны вписываться в ландшафт местности, не нарушая природной эстетики. По возможности трассу располагают на землях, которые имеют наименьшую ценность для народного хозяйства.
Технология изысканий линейных объектов определяется стадиями изысканий.
На стадии ТЭО проводят рекогносцировочные работы. Их выполняют главным образом камеральным путем, изучая имеющиеся на район изысканий топографические карты, материалы инженерно-геологических съемок, данные изысканий прошлых лет. По этим данным намечают на карте несколько вариантов трасс и по каждому из них составляют продольный профиль. Путем технико-экономического сравнения выбирают наиболее выгодные варианты для дальнейшего обследования и разрабатывают техническое задание на проектирование.
На стадии изысканий под проект по заданному в техническом задании направлению трассы выполняют детальное камеральное и полевое трассирование, в процессе которого выбирают наилучшую трассу и собирают материалы для разработки технического проекта этого варианта трассы и сооружений на ней.
Для составления рабочего проекта трассы производят предпостроечные полевые изыскания. В процессе полевых изысканий на основании проекта трассы и рекогносцировки местности определяют в натуре положение углов поворота и производят трассировочные работы: вешение линий, измерение углов и сторон хода по трассе, разбивку пикетажа и поперечных профилей, нивелирование, закрепление трассы, а также при необходимости дополнительную крупномасштабную съемку переходов, пересечений, мест со сложным рельефом.
В данной статье пойдет речь об инженерных изысканиях для линейных сооружений . К линейным сооружениям относятся автомобильные дороги, железнодорожные полотна, трубопроводы, линии электропередач, канализационные линии и т.д. При проведении инженерных изысканий для строительства линейных сооружений прежде всего определяют плановое и высотное положение ориентира - трассы. (Более подробно о геодезических изысканиях можно прочитать в статье).
Элементы трассы (элементы линейных сооружений). Трасса - это условная линия, которая определяет ось проектируемого линейного объекта. Трасса наносится на топографический план, карту, обозначается отметками на местности. Основными элементами трассы являются: план и продольный профиль. План - это проекция трассы на горизонтальную плоскость. Для трассы важно, чтобы с учётом реальных условий местности, план трассы был прямолинейным, отклонение от прямолинейности приводит к удлинению трассы и увеличению затрат на её строительство и эксплуатацию. Продольный профиль - это вертикальный разрез трассы по проектируемой линии сооружения. В продольном профиле трассы должен быть задан определённый допустимый уклон. На местности в реальных условиях трудно выдержать требования и к плану и к профилю. В горизонтальном плане приходится изгибать трассу для обхода препятствий, участков с неблагоприятными геологическими и гидрогеологическими условиями, большим уклоном в рельефе. Таким образом, план трассы будет разбит на прямолинейные участки, соединённые кривыми линиями разных радиусов. Продольный профиль трассы состоит из линий с разными уклонами, которые соединены между собой вертикальными кривыми. Трассы для линий электропередач, канализационные трассы, представляют собой пространственную ломанную линию. В зависимости от назначения трассы к ней применяются различные технические требования. При проектировании трасс для автомобильных дорог основными требованиями являются безопасность движения, плавность трассы. Поэтому при проведении инженерных изысканий
линейных сооружений
для дорожных трасс проектируются минимально допустимые уклоны и максимально возможные радиусы кривых. Для трубопроводов и самотечных каналов необходимо рассчитать проектные углы с учётом допустимых скоростей движения воды.
Трассирование линейных сооружений
Комплекс инженерных изысканий , проводимых при проектировании и строительстве линейных сооружений (трасс) называют трассированием. При трассировании исследуют плановые (горизонтальные) и профильные (высотные) параметры. К плановым параметрам относят радиусы горизонтальных кривых, углы поворотов, длины прямых участков, длины переходных кривых. К профильным параметрам относят продольные уклоны, радиусы вертикальных кривых, длины элементов в профиле (шаги проектирования). Оптимальную трассу определяют путём технико - экономического сравнения имеющихся вариантов. Если трассы сравнивают по топографическим планам или аэрофотоматериалам, то трассирование называется камеральным. Если трассирование проводится непосредственно на местности, то трассирование называется полевым.
Этапы трассирования линейных сооружений
Технология инженерных изысканий линейных сооружений выполняется по стадиям. На стадии технико-экономического обоснования выполняют рекогнасцировочные работы. Как правило, их проводят камеральным методом, изучая существующие по району изысканий материалы инженерно - геологических съёмок, топографические карты, результаты изысканий прошлых лет. Сопоставляя все данные, на карте намечают несколько вариантов будущих трасс, по каждой из которых составляют продольный профиль. Сравнивая технико - экономические параметры каждого варианта, выбирают лучшие для дальнейшего исследования в полевых условиях и разрабатывают техническое задание для проектирования. На стадии инженерных изысканий под проект в соответствии с направлением трассы выполняют детальное камеральное и полевое трассирование. Целью этих работ является сбор материалов для выбора наилучшего варианта трассы и разработки технического проекта этого варианта и сопутствующих трассе сооружений. При разработке рабочего проекта трассы выполняют предпостроечные полевые изыскания: вешение линий, измерение углов и сторон хода по трассе, нивелирование, закрепление трассы, разбивку пикетажа и поперечных профилей. Геодезическая фирма ГеотопОснова - надежный производитель инженерных изысканий для автодорожных и строительных организаций.
8.1. Общие сведения
Изыскания являются основой проектирования. Различают изыскания экономические и инженерно-строительные. Экономические изыскания выполняются в целях технико-экономического обоснования (ТЭО) строительства отдельных объектов в данном районе. На стадии ТЭО используются топографические карты мелких масштабов 1:25000 – 1:100000.
Инженерно-строительных изысканий несколько видов. Геодезические, геологические, гидрологические, метеорологические, почвенные, климатологические, изыскания местных строительных материалов и др.
Состав инженерно-геодезических изысканий: 1) составление топографических планов строительных участков; 2) составление продольных профилей линейных сооружений (подъездных путей, подземных и воздушных коммуникаций); 3) создание разбивочной основы; 4) согласование с другими организациями вопросов подвода воды, электроэнергии, газа.
Топографические планы являются основой горизонтальной и вертикальной планировки. Методика их составления изложена в теме «Топографические съемки». Продольные профили линейных сооружений служат основой проектирования трасс по высоте. Линейные изыскания базируются на методике угловых, линейных и высотных измерений, тема «Геодезические измерения». Разбивочная основа необходима для последующего переноса на местность проекта застройки. На строительных участках в основном плановая основа строится в виде теодолитных ходов, высотная основа – нивелирными ходами. Согласование вопросов с другими организациями носят юридический характер; в основном вопросы по отводу земель.
Масштабы съемок, полнота и точность съемок зависят от стадии проекта. Для разработки генерального плана, на котором размещаются все проектируемые сооружения и коммуникации, составляются топографические планы масштаба 1:2000 – 1:5000 (в зависимости от охватываемых строительством площадей). В дополнение к генплану составляется строительный генеральный план, на котором в пределах границ строительного участка показываются, кроме основных сооружений, все временные производственные здания, места складирования материалов и др. На стадии рабочих чертежей необходимы топографические планы в крупных масштабах: 1:500 – 1:1000. По этим планам составляются проекты вертикальной планировки.
По составленным рабочим чертежам и построенной разбивочной основе (координаты и высоты точек вычислены) производится подготовка данных для переноса проекта застройки на местность. Сущность подготовки – вычисление координат точек пересечения осей зданий, сооружений (осевые точки ).
8.2. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
Наиболее сложный комплекс геодезических работ выполняется при изысканиях автомобильных дорог. В промышленном и гражданском строительстве это подъездные пути к строительным площадкам (автомобильные дороги небольшой протяженности). В отличие от линий канализаций, водопроводов, связи, каналов, электролиний и др., при строительстве автомобильных дорог в углы поворота вписываются круговые кривые. Таким образом, трасса автодороги это совокупность прямых и кривых участков. Поэтому в дальнейшем будут излагаться работы применительно к изысканиям и проектированию автодороги.
Трассой называется ось линейного сооружения. Различают камеральное трассирование и полевое трассирование . Камеральное трассирование выполняется по карте масштаба 1:10000. На карте намечаются углы поворота трассы, которые измеряются транспортиром. Длины линий – циркулем и линейкой. Отметки точек трассы через каждые 100 м определяют графической интерполяцией по горизонталям. Обсчитывают объемы и стоимость работ. Намечают на карте три варианта. Оптимальный вариант переносят с карты на местность. Углы поворота трассы переносят на местность либо по
координатам, либо привязкой к местным предметам и закрепляют столбами (трубами). И далее выполняют полевое трассирование.
При строительстве автодорог небольшой протяженности сразу производится полевое трассирование . Обследуется местность, намечаются углы поворота трассы, закрепляются знаками. По закрепленной на местности трассе выполняются следующие геодезические работы.
Угловые измерения
Теодолитом Т30 или Т15 измеряют углы правые по ходу, рис.43, одним приемом. По углам вычисляют углы поворота трассы : правые углы поворота = 180 - , левые углы = - 180 . В начале трассы (НТ) определяют направление о (либо привязкой к пунктамгеодезической сети,
либо ориентированием по Солнцу). По углам вычисляют дирекционные углы последующих направлений: 1 = о + 1 , 2 = 1 - 2 и т.д.
Длины линий измеряют лентой (рулеткой) в одном направлении. При измерении ленту удерживают на глаз горизонтально, получая непосредственно горизонтальное проложение. Через каждые 100 м горизонтального прложения отмечают точки – пикеты (ПК). ПК0 совмещают с НТ и далее ПК1, ПК2, …, в результате чего номер ПК обозначает число сотен метров от НТ (ПК5 = 500 м от НТ). Пикеты закрепляют колышками: один вровень с землей – точка , другой рядом на 25-30 см выше земли – сторожок . На сторожке пишется номер ПК. Этот процесс называется разбивкой пикетажа .
Характерные точки рельефа между пикетами (перегибы скатов) отмечают плюсовыми точками, рис.44, а. Плюсовые точки закрепляются также как и пикеты. На сторожке пишется номер заднего пикета и расстояние от него.
На затяжных уклонах ленту укладывают по наклонной поверхности, угол наклона измеряют теодолитом и вычисляют наклонное расстояние: D = dCos , рис.44, б.
а– разбивка плюсовой точки ПК1+60;
б – разбивка ПК на наклонном участке
100м×
Cos
При проходе трассы по косогору с поперечным уклоном более 0.2 на местности разбиваются поперечники – перпендикулярные к трассе линии. Поперечники разбивают на пикетах или плюсовых точках влево и вправо от оси трассы до 25 м, рис.45. По поперечникам строят поперечные профили, по которым вычисляют объемы насыпи (выемки) между смежными поперечниками.
Одновременно
с разбивкой пикетажа ведется съемка
ситуации местности шириной до 200 м в
обе стороны от трассы способом
перпендикуляров. Длины перпендикуляров
до 20 м измеряют рулеткой, дальше – на
глаз. Результаты разбивки пикетажа и
съемки ситуации записываются в журнал,
который называется пикетажным
.
При строительстве автодорог прямые участки сопрягаются круговыми кривыми радиуса R, которые задают, исходя из условий местности и технических условий (ТУ) эксплуатации дороги. При подходе к вершине угла первого поворота (ВУ1) производится расчет и разбивка на местности первой кривой. Продолжение трассирования ведется от конца кривой.
Расчет и разбивка круговой кривой
К
ривая
на местности обозначается тремя главными
точками: начало кривой (НК), середина
кривой (СК), конец кривой (КК), рис.46.
НК и КК построим, если от ВУ назад и вперед рулеткой отложить отрезок Т , называемым «тангенсом ». СК определяется отложением рулеткой по направлению биссектрисы (ВУ – центр кривой О) отрезка Б , называемым «биссектрисой ». Направление ВУ-О определяется теодолитом построением угла 2. Разность хода по ломаной линии и по кривой называется «домером» Д=2 T – К. Величины Т, К, Б, Д называются основными элементами кривой. Вычисляются они по аргументам R и по формулам, которые легко выводятся по рис.46:
T = R tg(/2); K = R РАД = R 0 / 0 ; Б = R (1/cos(/2) – 1), 0 = 57.2958 0 – число градусов в одном радиане.
Главные точки кривой закрепляются, как и пикеты. Вычисляются их пикетажные значения по формулам, вытекающим из рис.46: НК= ВУ – Т, КК = НК + К, КК = ВУ + Т – Д -контроль. Подписываются на сторожках.
Часты случаи, когда на кривые попадают пикеты. Возникает задача разбивки пикетов на кривых.
Разбивка пикетов на кривых
Обычно разбивка производится методом прямоугольных координат, рис.47.
Вычисляют прямоугольные координаты х и у разбиваемого пикета ПК n в системе координат НК, если пикет располагается до СК, и в системе координат КК, если пикет находится за СК. Значение х откладывают от НК (или от КК) по направлению на ВУ и по перпендикуляру - значение у . Формулы вычисления х и у легко выводятся из рис.47: x = R sin ; y = R (1– cos ) , где 0 = (k / R ) 0 ,
k = ПК n - НК (или k = КК – ПК n ). Вычисления в полевых условиях проще вести на МК.
При выполнении строительных работ кривые детально разбиваются через заданный интервал, например, через 10 м. Детальная разбивка производится преимущественно способом прямоугольных координат. Расчет х и у для к=10, 20, 30 и т. д. м ведется по приведенным формулам.
Закончив разбивку первой кривой, ведут дальнейшее трассирование от КК до следующей ВУ, на которой выполняют аналогичные разбивочные работы. По пикетным значениям НК и КК смежных кривых вычисляют длины прямых вставок Р : Р i =НК i –КК i -1 . При строительстве автодорог длины Р i должны быть больше 50 м. При Р i 50 м изменяют значение R и производят новый расчет.
Нивелирование трассы
После плановой разметки трассы на местности производят техническое нивелирование обозначенных точек. Нивелирный ход прокладывают либо разомкнутый между двумя реперами с известными отметками, либо прямо и обратно, образуя замкнутый ход, если отметки точек вычисляются в частной системе высот. В первом случае невязку в превышениях вычисляют как f h = h – (H Рп 2 - H Рп 1 ) , во втором случае - f h = ( h ) ПР + ( h ) ОБР . (Знаки превышений прямого и обратного ходов противоположны). Допустимую невязку в ходах рассчитывают по формуле доп. f h = 50 мм L , где L – число км в ходе. При двойном нивелировании L = L ПР + L ОБР . Если L ПР = L ОБР , то L = L ТР 2 , где L ТР - число км трассы.
Связующими точками при нивелировании служат пикеты, плюсы, х – точки. Иксовые точки в качестве связующих используют при нивелировании крутых скатов, когда с одной станции
невозможно измерить превышение между пикетами, рис.48. Точки х выбирают произвольно (на х расстоянии от пикета и не обязательно в створе трассы) и закрепляют одним колышком.
При двойном нивелировании трассы в прямом ходе нивелируют все точки трассы, в обратном ходе – только связующие точки.
Поперечники могут нивелироваться одновременно с нивелированием точек трассы. При крутых поперечных скатах по поперечникам прокладывают свои нивелирные ходы, включающие точки трассы как исходные для последующих вычислений.
Вычислительную обработку нивелирования трассы ведут по правилам темы «Нивелирные ходы». По данным нивелирования составляют продольный и поперечные профили.
Составление продольгого и поперечных профилей
Горизонтальный масштаб продольного профиля 1:5000 (один пикет – 2 см) для незастроенных территорий с равнинными формами рельефа с небольшим количеством плюсовых точек, 1:2000 (один пикет - 5 см) в пересеченной местности с большим количеством плюсовых точек, 1:1000 (один пикет – 10 см) для застроенных территорий. Вертикальный масштаб во всех случаях в 10 раз крупнее горизонтального.
Под основанием профиля строится профильная сетка . Вид ее зависит от типа проектируемого линейного сооружения. Для автодорог – один вид сетки, для каналов – другой вид, для линий подземных коммуникаций – третий и т.д.
Поперечные профили строят в одном масштабе для горизонтальных и вертикальных расстояний. Обычно в масштабе 1:200.
Беспикетный способ трассирования
Трассирование с разбивкой пикетажа является трудоемким процессом. Необходимо заготовить много колышков; забивка колышков в твердый грунт, песчаный грунт проблематична. Процесс расчета кривых в полевых условиях даже на МК трудоемок. При Р i 50 м необходим перерасчет кривой и даже пере разбивка предыдущей кривой. Существенное сокращение объемов полевых работ и вычислений дает бес пикетный способ трассирования.
На местности закрепляют столбами вершины углов поворота. По ним прокладывают теодолитный ход. Измеряют углы поворота и длины линий. Применение светодальномеров, лазерных дальномеров позволяет существенно упростить процесс линейных измерений при высокой их точности. Намечают радиусы круговых кривых. Далее, в вычислительном центре на ЭВМ производят в автоматическом режиме полный плановый расчет трассы. Если на каком-то участке трассы появится Р i 50 м, то изменяют радиусыкривых и новый расчет.
В поле по данным планового расчета разбивают начала и концы кривых, которые закрепляют знаками. Они будут обозначать створ трассы. Если длина прямой вставки больше 500 м, то в ее створе устанавливают дополнительный знак. По обозначенной створными знаками трасе прокладывают нивелирный ход. Нивелируют только характерные точки рельефа. Можно устанавливать нивелир в створе трассы и расстояние от него до реек определять нитяным дальномером. Можно устанавливать нивелир вне створа трассы и тогда расстояния между связующими и промежуточными точками измерять рулеткой. Нивелируемые точки обозначаются расстояниями от начала трассы. Например, задняя точка 340 м, передняя точка 455 м, промежуточные точки 382 и 431 м.
В связующих точках рейки устанавливают на переносные костыли (железнодорожный костыль с кольцом из проволоки), забиваемым вровень с землей. После взятия отсчетов костыль вместе с рейкой переносят в следующую точку. В промежуточных точках рейку устанавливают непосредственно на землю.
Вычислительную обработку нивелирного хода выполняют на микрокалькуляторе или ЭВМ. Отметки точек кратных 100 м (пикеты) определяют линейной интерполяцией. Дальнейшее построение профиля, как и при трассировании с разбивкой пикетажа.