Инженерная геодезия и геоинформатика

 

 

4. Геодезические работы в строительстве

             Геодезические работы в строительстве (геодезическое сопровождение строительства) представляют собой комплекс измерений, вычислений и построений в чертежах и натуре, обеспечивающих правильное и точное размещение зданий и сооружений, а также возведение их конструктивных и планировочных элементов в соответствии с геометрическими параметрами проекта и требованиями нормативных документов.  
              Геодезические работы являются составной частью процесса строительного проектирования и производства, их содержание и технологическая последовательность определяются этапами и технологией основного производства.  
             Можно выделить следующие этапы производства геодезических работ:  
1. Выбор площадки под строительство:

 

• сбор, анализ и обобщение материалов.

 

2. Строительное  проектирование:

• топографо-геодезические работы (инженерно-геодезические изыскания) - создание геоподосновы для строительства;
• геодезическое обеспечение других видов инженерных изысканий;
• обеспечение строительного проектирования дополнительными исходными данными.

 

3. Изготовление  строительных конструкций:

 

• контроль за соблюдением геометрических параметров элементов, в которых формируются строительные конструкции;
• статистический контроль геометрических параметров изготовленных строительных конструкций.

 

4. Подготовительный  период строительства:

 

• создание геодезической разбивочной основы;
• инженерная подготовка территории, включающая в себя планировочные работы, прокладку подземных коммуникаций и подъездных работ;
• вынос в натуру главных и основных осей.

 

5. Основной  период строительства:

 

• вынос в натуру осей конструктивных элементов;
• геометрическое обеспечение строительно-монтажного производства при возведении подземных и надземных частей зданий;
• исполнительная съемка законченных строительством элементов и составление исполнительной документации;
• подготовка комплекта исполнительной геодезической документации к сдаче.

 

6. Окончание  строительства:

 

• составление и сдача технического отчета о результатах выполненных в процессе строительства геодезических работ;
• составление исполнительного генерального плана, специальных исполнительных инженерных планов, профилей, разрезов.

 

5. Геодезические работы при проектировании и строительстве трасс железных и автомобильных дорог, проектировании трасс трубопроводов, ЛЭП и других линейных сооружений

             Для составления проекта необходимо знать точное расположение будущей трассы на местности, иметь ее профиль, знать геологические и гидрологические условия по трассе, особенно на неблагоприятных участках (овраги, карсты, оползни, болота). Кроме того, надо выявить и изучить места для добычи строительных материалов – песка, гравия, камня. Все эти сведения и материалы получают в результате инженерных изысканий дороги.

             Составление технического проекта начинают с камеральных работ: для проектирования используют топографические карты:

- масштабов 1:10 000 – 1:25 000 –  в равнинных районах; 

-      1:5000 – 1:10 000 – в холмистой местности;

-      1:2000 – в горной местности.

             На карте выбирают наилучшее положение трассы, выполняют подсчет объема земляных работ по насыпям и выемкам. Путем полевого обследования камеральный вариант уточняется и производится окончательная укладка отдельных ее участков на местности.

             При перенесении проекта трассы с плана или карты в натуру выполняют следующие геодезические работы:

-      детальная рекогносцировка местности;

-      определение в натуре положения углов поворота трассы;

-      вешение линий;

-      измерение углов и сторон хода;

-      разбивка пикетажа и поперечников;

-      нивелирование, закрепление трассы;

-      крупномасштабная съемка переходов, пересечений, примыканий, мест со сложным рельефом.

             Одновременно выполняют детальные инженерно-геологические, гидрометрические, почвенные обследования трассы, детальную разведку карьеров строительных материалов.

             На основании подробных полевых изысканий составляют проект трассы, состоящий из рабочих чертежей, пояснительной записки с обоснованиями, расчетами, ведомостями объемов работ, документами согласований, геодезическими данными и других смет.

             Данные разбивки заносят в пикетажную книжку (трасса шириной 20-40 м). В пикетажном журнале фиксируют вершины углов поворота оси трассы, измеренные значения углов и элементы кривых по трассе.

 

Рис. 1. Разбивка трассы, углов поворота, пикетажа

6. Геодезические разбивочные работы

             Железные дороги, мосты, тоннели, промышленные и гражданские здания проектируют, используя планы местности крупного масштаба. На плане вычерчивают очертания сооружения, а при необходимости и отдельные его части. Приступая к строительству, составленный проект необходимо перенести на местность.

             Определение и закрепление на местности точек, линий и плоскостей, определяющих плановое и высотное положение сооружения и его размеры, называют разбивкой сооружения, или вынесением проекта в натуру.

             Положение проектных точек сооружения устанавливают, используя существующие на местности точки, координаты которых известны. Такими точками чаще всего являются пункты геодезической сети, но могут быть использованы также и построенные ранее сооружения.

             Основными этапами работ, выполняемых для вынесения проекта сооружения в натуру, являются:

– создание геодезической разбивочной сети;

– геодезическая подготовка проекта;

– разбивочные работы непосредственно в ходе строительства;

– геодезический контроль строительно-монтажных работ.

              Создание геодезической разбивочной сети. Основой для разбивочных работ служит создаваемая на территории строительства геодезическая разбивочная сеть. Вид этой сети зависит от характера местности, формы и размеров сооружения, требуемой точности вынесения проекта на местность.

Так, плановой разбивочной сетью при строительстве железной дороги служит проложенный вдоль ее трассы теодолитный ход.

             Для строительства моста создают специальную разбивочную сеть в виде линейно-угловой сети, пункты которой располагают на берегах реки и островах.

             Разбивочную сеть для строительства тоннеля создают как тоннельную триангуляцию или полигонометрию и опирающуюся на нее подходную и подземную полигонометрию.

            При крупном промышленном строительстве разбивочную сеть проектируют на генплане, а затем переносят на местность в виде строительной сетки – системы квадратов и прямоугольников, стороны которых кратны 100 или 250 м и параллельны осям основных зданий (рис. 2.). Так же направлены и координатные оси x, y местной системы координат. Наличие закрепленной на местности строительной сетки существенно упрощает последующие разбивочные работы.

            Для создания высотной геодезической основы на строительной площадке закладывают постоянные и временные рабочие реперы. Для определения их отметок от реперов государственной нивелирной сети к рабочим реперам прокладывают ходы геометрического нивелирования.

Рис. 2. Строительная сетка:

а – схема; б – вынос на местность точек способами прямоугольных координат и створов

7. Геодезические работы при строительстве железных дорог

7.1. Восстановление и закрепление трассы.

             Трасса железной дороги, вынесенная на местность и надежно закрепленная на ней типовыми знаками, является основой для разбивки всех сооружений в процессе строительства. Так как за время между изысканиями и началом строительства проходит значительное время, часть знаков оказывается утерянной или поврежденной. Поэтому непосредственно перед началом строительных работ проводят их восстановление и закрепление.

             Восстанавливая трассу, отыскивают на местности вершины углов поворота. Измеряют углы поворота трассы и сравнивают их с проектными. Выполняют контрольные линейные измерения и восстанавливают все пикеты и плюсовые точки, главные точки кривых и оси сооружений. Выполняют детальную разбивку кривых через 10 или 20 м.

             Восстановленные точки трассы закрепляют за пределами зоны предстоящих земляных работ. Пикеты и плюсовые точки закрепляют двумя створными кольями, а вершины углов – четырьмя. На прямых участках поперечные створы разбивают перпендикулярно к оси трассы, на кривых - по перпендикуляру к хорде или касательной. Расстояния между створными кольями и точками трассы измеряют с точностью до сантиметра и записывают на составляемую схему закрепления трассы.

             Не реже чем через 2 км устраивают временные рабочие реперы, располагая их у каждого искусственного сооружения, на станционных площадках, а также у насыпей и выемок с рабочими отметками более 5 м. По всем пикетам и плюсовым точкам, постоянным и временным реперам прокладывают ход контрольного нивелирования.

             Работы при сооружении земляного полотна. Расчистив полосу отвода от леса, пней, кустарника и растительного слоя, на пикетах и плюсовых точках, но не реже чем через 50 м на прямых участках и через 10 или 20 м на кривых выполняют разбивку земляного полотна. На местности закрепляют бровки основной площадки, границы насыпей, выемок, резервов и водоотводных сооружений и отмечают их кольями или другими знаками. Оси и бровки невысоких насыпей закрепляют вехами – высотниками, на верх которых геометрическим нивелированием передают их проектные высоты.

             В процессе сооружения земляного полотна периодически проверяют положение оси пути, рабочие отметки, ширину полотна поверху, крутизну откосов, размеры кюветов и канав.

             По завершении земляных работ восстанавливают ось трассы, закрепляя ее кольями через 20 м. Геометрическим нивелированием определяют их отметки и рассчитывают величины необходимых срезок и досыпок.

             Для планировки откосов кольями фиксируют проектное положение бровки основной площадки подошвы земляного полотна. Затем выполняют контрольное нивелирование готового земляного полотна. На пикетах и плюсах производят съемку поперечников, определяя отметки оси, обеих бровок и дна кювета. Замеряют фактическую ширину основной площадки, проверяют уклоны сливной призмы и откосов.

            7.2. Геодезические работы при укладке верхнего строения пути. 

             Перед укладкой верхнего строения пути (балласта, шпал, рельсов) проверяют точность закрепления оси пути на земляном полотне. Ось должна быть закреплена через 100 м на прямых, через 20 м на кривых и в точках начала и конца кривых. При укладке верхнего строения ось пути приходится неоднократно восстанавливать, поэтому обычно разбивают параллельную (дублёрную) ось, для чего осевые колья выносят в сторону бровки на расстояние 2 м от оси и закрепляют их с помощью кольев-высотников, от которых впоследствии ведется монтаж верхнего строения пути.

             Перед укладкой рельсовых звеньев на земляном полотне разбивают их проектное положение. В ходе укладки контролируют совпадение осей звеньев с осью земляного полотна.

             После подъемки пути на балластный слой и установки рельсовой колеи в проектное положение выполняют исполнительную съёмку, в результате которой проверяется плавность пути в кривых и соответствие высотных отметок их проектным значениям. Плавность пути в кривых проверяют измерением стрел изгиба через 10 м при хорде длиной 20 м. Нивелирование выполняют по головке левого рельса на прямых участках пути и по головке рельса внутренней нити на кривых участках.

             На станционных площадках после отсыпки земляного полотна для укладки верхнего строения пути создают разбивочную основу с закреплением ее точек. На небольших станциях (до 5 приёмоотправочных путей) разбивочной основой служит ось главного пути. На больших станциях создают разбивочную сеть в виде системы замкнутых и разомкнутых ходов.

             До начала укладки верхнего строения пути рассчитывают разбивочные элементы для центров стрелочных переводов, съездов, осей станционных путей, платформ, переездов и т.п. На основе этих расчетов составляют разбивочный чертеж.

             Разбивку точек на местности выполняют чаще всего способом прямоугольных координат и полярным способом. По завершении строительных работ производят съемку станции, по материалам которой составляют исполнительный план раздельного пункта и продольные профили путей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Инженерная геодезия  и геоинформатика: Учебник для вузов / Под ред. С. И. Матвеева. – Академический проект; Фонд «Мир», 2012 – 484 с. – (Gaudeamus: библиотека геодезиста и картографиста).

2. Инженерная геодезия: Учебник для вузов ж.-д. трансп.: А. А. Визгин, В. Н. Ганьшин, В. А. Коугия и др.; Под ред. проф. Л. С. Хренова.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. шк., 1985.—352 с, ил.).

3. Материалы, опубликованные  на сайте: http://www.geometer.ru/

4. Материалы, опубликованные  на сайте: http://cities-blago.ru/

5.  СП 126.13330.2012 «Геодезические работы в строительстве. Актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84», 2012 г. 82 с.

6. Материалы, опубликованные  на сайте: http://injzashita.com/