Инженерно-геодезические изыскания

Предмет и задачи курса прикладной геодезии

Предметом изучения прикладной геодезии являются методы топографо - геодезического обеспечения различных производственных и научных задач, возникающих в строительном производстве, землеустройстве, градостроительстве, разведке, добыче полезных ископаемых и других природных ресурсов. Всё это относится к современной народно- хозяйственной задаче геодезии по обеспечению управленческих решений геопространственной информацией.

В более узком смысле прикладная геодезия основное внимание уделяет инженерно- геодезическим изысканиям для строительства, вынесению проектов в натуру, разбивочным работам, соблюдению геометрических параметров возводимых сооружений и другим работам по сопровождению их строительства и эксплуатации. Такие работы называются инженерно- геодезическими, поэтому прикладную геодезию называют также инженерной геодезией.

В прикладной геодезии используют геодезические приборы, методы измерений и математической обработки такие же, как в геодезии и топографии. В тоже время, для геодезического сопровождения строительно- монтажных работ, выверки конструкций, наблюдения за деформациями инженерных сооружений используются специальные геодезические приборы. Это микронивелиры, струнно-оптические, интерференционные приборы, приборы для вертикального проектирования, геодезические приборы автоматизированного контроля работы строительной техники при выполнении планировочных работ при вертикальной планировке территории, лазерные нивелиры, оптические визиры, приемники глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).

Можно выделить несколько составных частей прикладной геодезии:

1) инженерно-геодезические изыскания для строительства;

2) инженерно-геодзическое проектирование;

3) геодезические разбивочные работы;

4) геодезическая выверка конструкций и технологического оборудования;

5) исполнительные съемки;

6) наблюдения за деформациями сооружений и их оснований.

Каждая из перечисленных выше составных частей связана с определенным этапом строительного производства и отличается решаемыми задачами, составом работ и точностью геодезических измерений.

Инженерно-геодезические изыскания

Инженерно-геодезические изыскания- наиболее распространенный и

известный вид инженерно-геодезических работ. Входит в состав основных видов инженерных изысканий, в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации [1], различают следующие основные и специальные виды изысканий.

I. Основные виды инженерных изысканий включают:

1. Инженерно-геодезические изыскания

2. Инженерно-геологические изыскания

3. Инженерно-гидрометеорологические изыскания

4. Инженерно-экологические изыскания

5. Инженерно-геотехнические изыскания

II. Специальные виды инженерных изысканий включают:

1. Геотехнические исследования

2. Обследования состояния грунтов оснований зданий и сооружений, их строительных конструкций

3. Поиск и разведка подземных вод для целей водоснабжения

4. Локальный мониторинг компонентов окружающей среды

5. Разведка грунтовых строительных материалов

6. Локальные обследования загрязнения грунтов и грунтовых вод.

Таким образом, основные задачи инженерных изысканий- изучение природных и экономических условий района будущего строительства.

Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов, а также создания и ведения государственных кадастров, обеспечения управления территорией, проведения операций с недвижимостью.

Инженерно- геодезические изыскания включают построение на объекте плановых и высотных геодезических сетей, крупномасштабную топографическую съемку площадок, трассирование линейных сооружений, геодезическую привязку геологических выработок, гидрологических створов, точек геофизической разведки и другие работы. Порядок, методика и точность геодезических работ при инженерных изысканиях устанавливается нормативными документами. В строительстве это- Строительные нормы и правила (СНиП 11-02-96) и Свод правил (СП 11-104-97).

Материалы инженерно- геодезических изысканий служат основой для проектирования строительства или реконструкции сооружений, на их основе выполняются остальные виды изысканий.

Инженерные изыскания должны обеспечивать различные стадии проектирования, поэтому различают следующие изыскания:

-предварительные на стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономического расчета (ТЭР);

-на стадии рабочего проекта;

- на стадии рабочей документации.

Различают изыскания площадных сооружений и линейных сооружений. В зависимости от размера площадного сооружения состав изысканий бывает различным. На небольших площадях инженерно-геодезическими, инженерно-геологическими и инженерно-гидрометеорологическими изысканиями. На больших площадях проводят все виды изысканий.

На предварительной стадии проектирования выполняют выбор площадки в камеральных условиях, используя имеющиеся топографические карты крупных масштабов, затем при полевых обследованиях уточняют возможности подключения к инженерным сетям и дорожной сети, согласовывают возможность отвода земель.

На стадии разработки проекта намеченную площадку снимают в масштабе 1:2 000 с сечением рельефа через 1 м. Одновременно выполняют инженерно- геологическую съемку площадки. Дополнительно к имеющимся топографическим картам на район работ составляют ситуационный план строительства в масштабах 1:10 000 или 1:25 000. На участках, площадь которых превышает 1 кв.км., для получения топографических планов эффективнее использовать аэрофотосъемку в масштабах 1: 7000-1: 10000.

На стадии разработки рабочей документации для составления рабочих чертежей основных сооружений выполняют топографическую съемку площадки в масштабах 1:1000 или 1:500 с сечением рельефа через 0,5 м. На этих же участках выполняют детальную инженерно- геологическую и гидрогеологическую разведку. Топографическую съемку выполняют традиционными наземными или фотограмметрическими способами. При выполнении съемок на застроенной территории углы капитальных зданий и сооружений, а также узловые точки коммуникаций, координируют, то есть, определяют координаты по результатам геодезических полевых измерений.

При изыскания линейных сооружений определяется плановое и высотное положение трассы- оси проектируемого сооружения. Комплекс работ по нахождению оптимального, для предъявляемых условий, положения трассы называется трассированием. Оптимальное положение трассы находят сравнивая различные варианты. Если положение трассы находят по топографическим планам, картам и аэрофотоматериалам, то такое трассирование называется камеральным, если положение трассы выбирается непосредственно в поле, то такое трассирование называется полевым. При трассировании получают плановые и высотные параметры трассы. К плановым параметрам относятся углы поворота, радиусы горизонтальных кривых, длины переходных кривых, прямые вставки. К высотным – продольные уклоны на участках и их протяженность. Радиусы вертикальных кривых.

При изысканиях линейных сооружений на предварительной стадии для составления ТЭО выполняют рекогносцировочные работы, на имеющихся топографических картах намечают несколько вариантов трасс, по каждому составляют продольный профиль, сравнивая технико-экономические показатели выбирают наиболее выгодные варианты и разрабатывают техническое задание на проектирование.

На стадии изысканий под проект, по выбранному варианту выполняют детальное камеральное и полевое трассирование. При этом выбирают наилучшую трассу и собирают материалы для разработки технического проекта этого варианта трассы и сооружений на ней.

На стадии рабочего проекта трассы в поле определяют положение углов поворота и производят трассировочные работы: разбивку пикетажа, измерение углов и сторон хода по трассе, построение поперечных профилей, закрепление трассы, дополнительную крупномасштабную съемку переходов трассы через дороги или другие инженерные коммуникации либо места со сложным рельефом.

В результате выполнения инженерно-геодезических изысканий по созданию геодезической основы должны быть представлены:

-ведомости обследования исходных геодезических пунктов (марок, реперов и др.);

-схемы планово-высотных геодезических сетей с указанием привязок к исходным пунктам;

-материалы вычислений, уравнивания и оценки точности, ведомости (каталоги) координат и высот геодезических пунктов, нивелирных знаков и точек, закрепленных постоянными знаками;

-данные о метрологической аттестации средств измерений (исследований, поверок и эталонирования приборов, компарирования реек и мерных приборов и т.д.);

-акты о сдаче геодезических пунктов и точек геодезических сетей, закрепленных постоянными знаками, на наблюдение за их сохранностью;

-акты полевого (камерального) контроля.

По опорной геодезической сети дополнительно представляются:

-карточки установленных постоянных геодезических знаков и центров;

-журналы измерения направлений (углов), сводки измеренных направлений и листы графического определения элементов приведения;

-абрисы геодезических пунктов, привязанных к постоянным предметам местности;

-абрисы нивелирных знаков (марок, стенных и грунтовых реперов);

-журналы измерения базисов и длин линий, материалы по определению их высот;

-журналы нивелирования;

-ведомости превышений.

По планово-высотной съемочной геодезической сети дополнительно представляются:

-абрисы точек, закрепленных постоянными знаками, и точек постоянного съемочного обоснования;

-журналы измерения углов и линий, технического и тригонометрического нивелирования.

При этом, результаты выполненных геодезических измерений могут быть представлены в виде данных, полученных с регистрирующих устройств, спутниковой геодезической аппаратуры или других носителей информации.

В результате выполнения топографической съемки должны быть представлены:

оригиналы инженерно-топографических и кадастровых планов с формулярами;

журналы обследования надземных сооружений и колодцев, шурфов подземных сооружений;

абрисы съемки подземных сооружений и др. материалы ;

акты полевого приемочного контроля.

Дополнительно по видам наземных съемок должны представляться:

по горизонтальной и высотной съемке - абрисы и журналы съемки;

по мензульной съемке - схема участков съемки с разграфкой листов плана;

журналы мензульной съемки; кальки высот и контуров (электрографические копии, выкопировки по рамкам южной и восточной) планов в масштабах 1:5000 - 1:2000;

по тахеометрической съемке - кальки стереообработки, контуров и высот;

журналы обработки стереопар;сводки по рамкам; ведомости оценки качества негативов.

Результаты выполненной топографической съемки, контроля и приемки работ должны включаться в состав технического отчета в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96.

Примечания

1. При создании инженерно-топографических планов на малодеформируемых пластиках формуляры, как правило, не составляются. Необходимые данные должны помещаться за рамками планшета.

2. При использовании при съемке спутниковой геодезической аппаратуры, электронных геодезических приборов с автоматизированной регистрацией и накоплением результатов измерений представляются абрисные журналы.

Таким образом, конечным продуктом при инженерно- геодезических изысканиях на площадных объектах будут крупномасштабные топографические планы в цифровом и бумажном виде, каталоги координат и высот геодезического съемочного обоснования, карточки привязки заложенных геодезических знаков.

При линейных изысканиях кроме топографических планов, предоставляются продольный профиль трассы, поперечные профили, списки координат и высот геодезических пунктов и пунктов закрепления трассы, расчеты элементов круговых и переходных кривых