Геодезические работы при строительстве подземных
Коммуникаций
Подземные коммуникации прокладывают открытым и закрытым (подземным) способом.
При открытом способе коммуникации укладываются в траншеи, при закрытом – в коллекторы различной глубины заложения и диаметров, строительство которых чаще всего ведут открытым способом, способом щитовой проходки либо способом продавливания грунта (проколов) специальным горным оборудованием.
Оси траншей выносят с геодезической основы либо с точек съёмочного обоснования удобными (оптимальными) способами. При необходимости задания уклонов дно траншей зачищают с контролем зачисток с помощью нивелира или визирок. Визирки могут обеспечить точность установки коммуникаций до 2-3 см. При уклонах 0,003 и менее используют нивелир.
В настоящее время при строительстве трубопроводов используют, как уже говорилось выше, лазерные приборы, с помощью которых задают линии проектных уклонов, створы осей коммуникаций. При рытье траншеи с помощью лазерной системы, задающей направление, сигнал от последней поступает на управляющий механизм режущей части землеройной машины.
Перед засыпкой траншеи производят исполнительную съёмку, в графических материалах которой содержится топографический план масштаба 1:500 с плановым положением коммуникаций и профиль по верху труб с указанием глубины их заложения в различных частях и уклонов на однородных отрезках.
При закрытых способах строительства подземных коммуникаций основным является строительство коллектора, в котором затем выполняют укладку самих коммуникаций различного назначения.
В настоящее время используются автоматизированные горнопроходческие комплексы щитовой проходки, оснащенные навигационными системами ведения щита, разрабатывающего грунт в проектном направлении в плане и по высоте. Программное обеспечение навигационных систем, в которое вводятся проектные параметры движения режущего органа, автоматически задают его работу в нужном направлении. За исполнением проекта следят участковые маркшейдеры (или геодезисты) прокладкой за щитом подземного полигонометрического и высотного хода. Фактическое положение щита в плане и по высоте определяется по координатам фиксированных на щите точек. При использовании для этих целей электронных тахеометров в фиксированных точках размещают специальные пленочные отражатели либо закрепляют или используют съемные стандартные уголковые отражатели
Для закрепления стенок тоннеля используют металлические или железобетонные сборные секции, которые скрепляют между собой и стыки герметизируют от проникновения воды внутрь коллектора.
Съёмка ранее построенных подземных коммуникаций выполняется известными методами и способами с точек съёмочного геодезического обоснования. Поскольку коммуникации закрыты землей, то предварительно производят их поиск, а затем, в удобных местах и на углах их поворота выполняют шурфование для вскрытия коммуникаций и регистрации их определенных точек геодезическими методами. Горизонтальную съёмку часто выполняют линейными засечками от точек капитальной застройки. Линейные засечки должны быть выполнены с трёх точек, при этом углы в определяемой точке не должны быть менее 30о и более 150о. При съёмке способом перпендикуляров длина перпендикуляра, построенного «на глаз», не должна быть более 4 м. При полярном способе углы измеряют одним полуприемом при расстоянии от теодолита до съёмочного пикета не более 30 м. Углы поворотов коммуникаций целесообразно снимать с двух точек съёмочного обоснования либо в сочетании с привязкой к твёрдым контурам имеющейся капитальной застройки.
Геодезические работы при строительстве гидротехнических
Сооружений
Для выполнения комплекса работ при строительстве гидротехнических сооружений разбивают плановое и высотное геодезическое обоснование. При проектировании водохранилищ съёмочное обоснование строят по его периметру для выполнения разбивки по границе зоны затопления. Содержание геодезических работ определяется в основном видом гидротехнического сооружения.
Основными документами при проектировании данных сооружений являются топографические планы и гидрографические продольные профили рек и др.
Проектные горизонтали контура водохранилища выносят на местность способом геометрического нивелирования с нивелирных ходов высотного геодезического обоснования. На крутых склонах применяют метод тригонометрического нивелирования, который легко может быть реализован при использовании электронных тахеометров. Проектные линии закрепляют деревянными столбами либо другим способом, обеспечивающим длительную сохранность точки.
При строительстве гидроузлов создают специальные плановую и высотную разбивочные сети, которые служат как для разбивочных работ, так и последующих исполнительных съёмок, а также для наблюдений за деформациями построенного сооружения и берегов реки. Плановые сети строят в виде триангуляции, полигонометрии и линейно-угловых построений. Заданную точность построения сетей определяют расчётным путем, исходя из необходимой точности конечных результатов. Сети строят способом последовательного сгущения в две или три ступени. Сеть строят не на поверхность референц-эллипсоида (как это выполняют при построении Государственной геодезической сети), а на поверхность относимости
Но = 0,5 (Н1 + Н2), (10.1)
где Н1 и Н2 – соответственно высоты основания и гребня плотины.
Редуцирование на поверхность относимости рассматривается в курсе высшей геодезии.
Уравнивание сетей выполняют строгими способами (об уравнивании геодезических построений см. гл. 14).
Сети для детальной разбивки сооружений гидроузла строят с точностью планового положения их точек не хуже 3 – 5 мм. Данные сети являются т.н. микролокальными: микротриангуляции; микротрилатерации; короткобазисной полигонометрии. При строительстве геодезической разбивочной сети за ось абсцисс принимают ось плотины, а начало координат помещают в один из пунктов этой оси. Пункты сети являются долговременными, поэтому их закрепляют вне зоны производства строительных работ. Закрепляют пункты трубчатыми знаками, бетонными тумбами и др. Поскольку требования к точности построения геодезической основы для строительства гидросооружений высокие, то геодезические знаки снабжают приспособлениями для принудительного центрирования на них геодезических приборов. В данном случае эффективно будет использование способа аналитического центрирования [24].
Дальнейшее сгущение сетей, если это необходимо, выполняют такими же способами в сочетании с засечками, створными и другими построениями.
Высотные сети строят способом геометрического нивелирования в несколько ступеней: 1-я ступень – нивелирование I или II класса; сгущение (2-я ступень) – нивелирование III или IV класса. Сеть 1-й ступени часто представляет собой отдельные нивелирные ходы или системы ходов. Ходы 2-й ступени сравнительно равномерно заполняют всю территорию. Обычно это системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками либо полигоны.
Геодезические разбивочные работы заключаются в построении главных и основных осей гидротехнического сооружения. При монтаже – установка основных элементов сооружения и технологического оборудования. Монтажные оси разбивают чаще всего створным способом и способом створно-линейной засечки.
Особые требования к геодезическим работам предъявляются при установке гидроагрегатов. Достаточно сказать, что отклонение оси вала турбины и генератора от вертикали не должно быть более 0,02 мм на 1 м длины, ось фундаментного кольца должна совпадать с осью агрегата с точностью до 2 мм и др. Для выполнения таких работ часто используется специальное оборудование.
Особое место в процессе строительства и при эксплуатации гидротехнических сооружений занимают инженерно-геодезические работы по наблюдениям за деформациями. Указанные наблюдения выполняют как с использованием стационарных систем (гидронивелиров), так и производством натурных измерений, связанных с определением полных координат точек сооружения. В главе 13 учебника этому важному вопросу уделено особое внимание.