Инженерно-геодезические изыскания площадных сооружений

 Состав инженерных изысканий зависит от размера сооружения. На небольших площадках выполняют инженерно-геодезические, инженерно-геологические, гидрометеорологические изыскания. Для больших площадных сооружений кроме перечисленных выполняют изысканияпо инженерным сетям, транспорту, строительным материалам, почвенно-геоботаническим, санитарно-гигиеническим (для земельно-хозяйственного устройства, озеленения территории), т. е. выполняют все инженерные изыскания.

Площадку для строительства по возможности выбирают в малопересеченной, малопригодной для сельского хозяйства местности с благоприятными геологическими и гидрогеологическими условиями. Размеры, конфигурация и положение площадки должны соответствовать размерам проектируемого сооружения и коммуникаций с учетом их расширения, удобным соединенная с железнодорожными и автодорожными магистралями и т. п.

Желательно, чтобы рельеф площадки был спокойным, с уклонами, обеспечивающими быстрый сток поверхностных вод, чтобы при вертикальной планировке с уклонами от 0,003...0,005 до 0,06...0,08 не возникало большогр объема земляных работ. Грунты площадки должны выдерживать давление без устройства дорогостоящих фундаментов. Грунтовые воды должны быть ниже дна подвалов и галерей, паводковая вода не должна затоплять участок.

Виды опорных разбивочных сетей строительной площадки

Выбор вида построения опорных разбивочных геодезических сетей зависит от следующих факторов:

-типа объекта; его формы и площади;его назначения;физико-географических условий района строительства; точности;наличия измерительных средств у исполнителя... Например, триангуляция применима для значительных площадей, особенно для вытянутых объектов: мостов, гидротехнических сооружений и т.д. Полигонометрия применима для застроенных территорий и дорожного строительства. Линейно-угловые сети применяются при строительстве уникальных сооружений, где требуется высокая точность.

Строительная сетка применяется при строительстве крупных промышленных комплексов.

Теодолитные ходы применяются при строительстве отдельных зданий небольшой этажности, при прокладке сетей коммуникаций. Инженерно-геодезические (опорные геодезические разбивочные сети) сети обладают следующими особенностями:

· создаются на конкретных объектах;

· имеют ограниченные размеры с небольшим числом фигур и короткими длинами;

· плотность пунктов и точность построения сети рассчитывается от конкретных задач;

· сеть строится, как правило, в виде свободных построений в условной прямоугольной системе координат с привязкой к государственной сети.

Опорные разбивочные сети строительной площадки

Геодезические опорные разбивочные сети служат основой для выноса проектов сооружения в натуру, соблюдения их геометрических параметров, производства геодезических наблюдений за смещениями и деформациями инженерных сооружений. Они создаются на строительной площадке в виде развитой сети закрепленных знаками пунктов и обеспечивают исходными данными последующие построения на всех этапах строительства и эксплуатации сооружений. Геодезическую разбивочную основу увязывают с имеющимися в районе строительства пунктами государственной сети или геодезических сетей сгущения, а также пунктами периода ранее проведенных инженерных изысканий. Проект разбивочной основы составляется в соответствии с генеральным планом объекта строительства в порядке и в сроки, соответствующие принятым стадиям проектирования и очередям строительства.

Геодезическая строительная сетка

Геодезические строительные сетки - основной вид сетей, положение пунктов которых задается при проектировании генерального плана, а затем с требуемой точностью выносится на местность. Строительной геодезической сеткой называют разбивочную сеть, построенную из квадратов или прямоугольников, вершины которых закреплены постоянными знаками, а стороны параллельны осям строительной системы координат (основным осям сооружений). Точность построения строительной сетки должна обеспечивать разбивку основных осей сооружений и исполнительную съемщику построенных объектов. Строительные сетки - основной вид разбивочных сетей при промышленном строительстве. Их основное достоинство заключается в следующем:

· Строительную сетку проектируют при составлении генерального плана будущего сооружения, а затем переносят на местность в соответствии с проектом.

· Поскольку взаимное расположение пунктов строительной сетки и будущих объектов известно заранее, еще до построения сетки на местности можно выполнить всю аналитическую подготовку для выноса проекта в натуру, что в свою очередь позволяет начинать разбивочные работы сразу же после построения сетки. Основным методом разбивки при такой конфигурации сетки (параллельность сторон основным осям сооружений) является способ прямоугольных координат, как наиболее простой..

Опорная разбивочная основа линейных сооружений (полигонометрические сети)

Полигонометрия является наиболее распространенным видом инженерно-геодезических опорных сетей. Применяется она для всех видов инженерно-геодезических работ, включая наблюдения за плановыми смещениями сооружении.В зависимости от площади объекта, его формы, обеспеченности исходными пунктами полигонометрию проектируют в виде одиночных ходов, опирающихся на исходные пункты высшего класса (разряда), систем ходов с узловыми точками или систем замкнутых полигонов.Наиболее широко применяемые в практике инженерно-геодезических работ полигонометрические сети состоят из ходов 4 класса, 1 и 2 разрядов. При этом полигонометрия 4 класса существенно отличается от той же полигонометрии, создаваемой для построения государственной геодезической сети, допустимыми длинами ходов и ошибками измерения углов.При проектировании полигонометрии стремятся не допускать близкого расположения пунктов, принадлежащих разным ходам, так как в этом случае ошибка их взаимного положения может значительно превосходить ошибки соединяющего их хода, что затруднит их использование в качестве исходных данных для сетей более низкого класса точности. Лишь при построении городской полигонометрии возможно параллельное прокладывание ходов одного класса или разряда на расстоянии 2,5 км друг от друга для 4 класса и 1,5 км для 1 разряда.При создании полигонометрии наиболее трудоемким считается процесс линейных измерений. Различают два основных метода: непосредственные и косвенные измерения. В методе непосредственных измерений длины сторон измеряют светодальномерами или подвесными мерными приборами, а в методе косвенных определений длины сторон вычисляют по измеренным вспомогательным величинам. В связи с этим по методу линейных измерений полигонометрию разделяют на светодальномерную, короткобазисную, створно-короткобазисную, параллактическую и траверсную (линии измеряются подвесными мерными приборами). В современных условиях наибольшее распространение получила светодальномерная полигонометрия.

Вертикальные кривые

При проектировании трассы переломы в вертикальной плоскости сопрягают вертикальными кривыми .

Схема вертикальной кривой

Вертикальные кривые проектируют в случае, если выполняется следующее условие:

Нивелирование поверхности, составление топографического плана

Нивелирование – определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки («нуля высот») или над уровнем моря. Нивелирование поверхности создают для детализированного изображения рельефа местности на строй площадках больших сооружений, на участках открытых горных работ, и т. д. В зависимости от нрава рельефа и ситуации местности, а также от площади нивелируемой поверхности используют разные методы нивелирования: по квадратам, параллельных линий, магистралей (полигонов) и др., из которых наибольшее распространение получил метод нивелирования по квадратам.Данный метод используют при топографической съемке открытых участков местности со размеренным рельефом в больших масштабах (1:500—1:5000) с малой (0,1—0,5 м) высотой сечения рельефа с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета размеров земельных работ.

Составление топографический плана - поэтапный процесс. первый этап – полевой. на местносте, где проводят предварительное обследование территории с последующей геодезической съемкой земельного участка в крупном масштабе (1:500) с высотой сечения рельефа 0,5 метра. При помощи высокочувствительноготрассоискателя собирается информация об имеющихся под землей сооружениях и коммуникациях. Также выполняется съемка находящихся на непосредственно изучаемом и прилегающих земельных участках надземных зданий и других элементов планировки территории. Обработка полевых материалов с созданием планово-высотного съемочного обоснования и собственно составление топографического плана по материалам тахеометрической съемки выполняется на третьем (камеральном) этапе.

Составление плана организации рельефа и плана земляных масс

Предварительно, на участке местности производят съемку естественного рельефа с высокой степенью детальности и точности методом геометрического нивелирования по квадратам. В результате съемки, в вершине каждого квадрата получаем абсолютную высоту (На), называемую в дальнейшем черной отметкой или отметкой земли. Для проектирования и расчетов используем съемочную сетку квадратов размером 20х20 При проектировании горизонтальной плоскости ее проектную отметку (Н_пр) задают или вычисляют, исходя из баланса земляных работ. В последнем случае Н_пр определяют по формуле: , где ΣН_1…..ΣН₄ - суммы черных отметок вершин, относящихся, соответственно, к одному, двум, трем и четырем квадратам нивелировочной сетки; n_1…..n₄ – число вершин относящихся, соответственно, к одному, двум, трем квадратам.Имея черные отметки вершин квадратов и их проектные отметки (при горизонтальной площадке Н_пр– постоянная величина для всего участка), вычисляются рабочие отметки: при этом h_рабсо знаком плюс будет определять подсыпку, минус – выемку грунта. После вычисления рабочих отметок выделяют контуры подсыпок и выемок построением линий нулевых работ, определяют объемы земляных работ в пределах каждого квадрата. Определив местоположение точек нулевых работ, прямолинейными отрезками пунктирной линии обозначают на картограмме линию нулевых работ .Объемы земляных работ подсчитывают раздельно для выемки и насыпи грунта. Подсчет объемов земляных работ по методу квадратов производят для каждого квадрата или части его как объем призмы:

где S – площадь квадрата или части его, h_{раб (ср)} – среднее значение рабочих отметок.

Полученные объемы земляных работ выписывают на картограмме.