Геодезическое обеспечение строительства линейных объектов

Также на точность разбивочных работ могут оказывать влияние и другие ошибки, возникающие из-за влияния внешних условий на геодезические измерения. Для проведения разбивочных работ применяют следующие способы: полярных и прямоугольных координат, линейный, угловой и створной засечек, створно-линейный и т.д. При разбивке элементов железной дороги широко применяют метод полярных координат, так как его используют в тех случаях, когда проектные точки находятся сравнительно недалеко от точек геодезической основы. При этом предпочтительно, чтобы расстояния до них не превышали длины мерного прибора (ленты или рулетки). Что вполне подходит под нашу площадку строительства.

Большую роль в выборе этого метода играет, то что, в последнее время в строительстве все большее пространство охватывает «век новых технологий», а именно электронные тахеометры, где в них уже вложена разнообразная программа для упрощения геодезических работ.

Так например, в электронном тахеометре Leica ТСR 1205+ уже вложена программа по разбивке, именно методом полярных координат. Краткое описание разбивки методом полярных координат на электронном тахеометре Leica TCR 1205+:

создается проект с координатами всех разбивочных элементов и координатами разбивочной основы, после чего все загружается в прибор, или из проекта производства геодезических работ выписываются те же координаты и уже вручную вводятся в прибор; выставляем прибор в рабочее положение; в самом приборе выбираем пункт «разбивка», после чего вводим координаты двух точек, точку стояния Т122 и ориентирную точку Т800 (Рис.1), разбивочной основы; ориентируем прибор на точку Т800; вводим координаты проектной точки НК. После чего, прибор выдает проектный угол и откладываемое расстояние фиксируемой проектной точки.

3.1 Способ полярных координат

Для перенесения в натуру проектной точки НК строят в опорном пункте Т122 полярный угол ?, откладывают расстояние S=50,530м и фиксируют точку.

рис. 11. Способ полярных координат.

Точность разбивки этой точки без учета погрешностей исходных данных определяют по формуле:

где mu - средняя квадратическая ошибка планового положения исходных пунктов; ms - ошибка построения расстояния S; m? - ошибка построения полярного угла ?; mцр - ошибка совместного влияния центрирования прибора и редукции визирной цели, а mф - ошибка фиксации точки[6].

Для выноса в натуру начала кривой методом полярных координат электронным тахеометром Leica TSR 1205+ c характеристиками прибора: m?=5?; точность измерения расстояний ±(1+1,5ppm D), увеличение зрительной трубы 30х. Ошибки центрирования , фиксирования и исходных данных выберем равными mцр=2мм, mф=1мм, mu=3мм.Средняя квадратическая ошибка разбивки составит:

3.2 Способы детальной разбивки круговой кривой

Способ прямоугольных координат от тангенсов.

рис. 12. Способ прямоугольных координат от тангенсов.

Пусть М - начало кривой радиуса R (рис.12). Примем тангенс МА за ось абсцисс, а радиус МО за ось ординат. Положение точки N, кривой в принятой системе координат определяется абсциссой X1 и ординатой Y1. Из прямоугольника ON1 находим:

Х₁=Rsin? ; Y₁=R-Rcos?=2Rsin^{2 .}

Если условимся производить разбивку через промежутки с длиной дуги k, то получим:

?==k .

Тогда для точек 2, 3 и т.д. координаты вычисляют, подставляя в вышеприведенные формулы углы 2 ?, 3 ? и т.д.

Х₂=Rsin2? Х₃=Rsin3 ?

Y₂=2Rsin²? Y₃=2Rsin² .

Достоинство способа прямоугольных координат состоит в том, что каждая точка кривой выносится независимо от других с примерно одинаковой точностью. Детальную разбивку кривой способом прямоугольных координат удобно проводить в открытой и непересеченной местности.

Детальная разбивка кривой при помощи углов и хорд.

рис. 13. Способ углов и хорд.

Данный способ основывается на том, что углы с вершиной в какой-либо точке круговой кривой, образованные касательной и секущей и заключающие равные дуги, равны половине соответствующего центрального угла (рис.13).

Для разбивки кривой при помощи углов и хорд вычисляют центральный угол ?, опирающийся на хорду S:

sin?/₂= .

Рассчитывают углы ?_i между касательной и направлением на определяемые точки:

?_i = i* , (i=1,2,3,…,n).

Сначала выполняют разбивку кривой от её начала НКК (начало круговой кривой) до середины СКК(середина круговой кривой). Для этого теодолит устанавливают в начале кривой НКК, совмещают нуль алидады с нулем лимба и вращением лимба направляют визирную ось по тангенсу. Затем, освободив алидаду, в сторону кривой откладывают от тангенса ?₁ угол ?1=?/₂ и по направлению луча визирования отмеряют лентой заданное расстояние S. Так находят точку 1. После этого откладывают угол ?₂=?, а ленту переносят и совмещают её нуль с точкой 1. Взявшись пальцем у деления, равного S, вращают ленту вокруг точки 1 в сторону кривой до тех пор, пока деление не попадет на луч визирования. В данном месте отмечают точку 2. Продолжают действовать в той же последовательности, откладывая точку 3 и т.д. Аналогичным образом выполняют разбивку кривой от её конца ККК(конец круговой кривой) до середины СКК. В рассмотренном способе линейные измерения выполняют вблизи кривой, что выгодно при разбивке точек в стесненных условиях, например, на насыпи. Но так как положение последующей точки получают относительно предыдущей, то с возрастанием длины кривой точность её детальной разбивки быстро падает. В этом главный недостаток способа углов и хорд[6].

3.3 Закрепление разбивочных точек

Для того, чтобы во время строительства те точки, которые уже были разбиты, сохранились, необходимо вынести их за пределы строительства, закрепив их промерами за характерные точки местности (выноски). Как правило, это:- углы зданий;- существующие пути, не подлежащие замене или на время обеспечивающие транспортную проходимость станции;- устанавливаются столбы-указатели;- вершины углов круговых кривых закрепляются потайными точками(рис.14).

рис. 4. Схема закрепления угла поворота трассы.

геодезический спутниковый нивелирование

4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

На данном этапе будет представлена смета на создание разбивочной основы, а также разбивочные работы для работ на линейных объектах большой протяженности). При расчете использовался документ «Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геодезические изыскания при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений»[8](Разработан ОАО «ПНИИИС», рекомендован Росстроем Министерства регионального развития РФ от 24.05.2004, утвержден постановлением Госстроя России от 23.12.2004 г. № 123).

Цены в справочнике рассчитаны в соответствии с составом и современной технологией производства полевых и камеральных инженерно-геодезических работ, с учетом требований ГОСТов и действующих нормативных документов, и являются оптимальными для определения стоимости этих работ. Ценами учтены накладные расходы, плановые накопления, отчисления на социальные нужды, затраты на уплату налогов и сборов, включая местные налоги (кроме НДС). Цены на полевые работы предусмотрены для их выполнения в экспедиционных условиях с выплатой работникам командировочных или полевого довольствия. Цены по камеральной обработке материалов изысканий предусмотрены для выполнения их в условиях стационара без выплаты работникам командировочных или полевого довольствия. Ниже приведена сама смета на выполнение геодезических работ по созданию планово-высотной основы для работ на линейных объектах, а также выполнение геодезических разбивочных работ. По категории сложности производства измерений район работ можно отнести ко II категории, согласно справочнику базовых цен. По категории сложности закладки геодезических центров и реперов район работ можно отнести ко II категории, согласно справочнику базовых цен. На основании СЦ - 2004г глава 1, п.3, т. 7, при определении стоимости работ следует выбирать цены для II категории сложности комплекса работ при создании планово-высотных опорных геодезических сетей. Стоимость расходов на внутренний и внешний транспорт выбрана в соответствии с СЦ - 2004г глава 1, п.9, т. 5 и СЦ - 2004г глава 1, п.10, т. 2.

Расходы по внутреннему транспорту включают в себя расходы, связанные с, перевозкой изыскателей, оборудования и материалов от места базирования изыскательской организации до участка изысканий и обратно, а также непосредственно на участке работ. Они определяются в процентах от сметной стоимости полевых изыскательских работ, а также выполняемых в условиях полевого лагеря камеральных работ. Расходы по внешнему транспорту включают расходы, связанные с проездом работников и перевозкой изыскательского оборудования и грузов от постоянного местонахождения организации, выполняющей изыскания, до базы изыскательской экспедиции и обратною. Они определяются в процентах от сметной стоимости полевых изыскательских работ, а также выполняемых в экспедиционных условиях камеральных работ. Для определения времени работ определена с использованием документа «Единые нормы выработки (времени) на геодезические и топографические работы", часть I, часть II», в дальнейшем ЕНВ[9]. Указанные документы введены в действие в действие с 1 июля 2002 года Федеральной службы геодезии и картографии России.

СМЕТА №1 (на создание геодезической разбивочной основы и разбивочных работ для работ с линейным объектом большой протяженности). Составлено по “Справочнику базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геодезические изыскания при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений”, 2004 г.

Примечание 1. Цены учитывают расходы на выполнение всех работ для одной единицы: составление программы изысканий; рекогносцировка местности; изготовление и закладка центров геодезических пунктов; измерение углов, линий и превышений; составление кроки пунктов, проверка и обработка полевых журналов.

Примечание 2. Цены учитывают расходы на выполнение всех работ для одной единицы: окончательная камеральная обработка полевых материалов с составлением схем сети, каталогов координат и высот; подготовка и выпуск необходимых отчетных материалов.

Примечание 3. Общая стоимость геодезических работ составит четыреста семьдесят пять тысяч пятьсот семь рублей 39 копеек. НДС не облагается.

СМЕТА №2.

(Расчет временных норм для производства работ по созданию геодезической разбивочной основы и разбивочных работ для работ с линейным объектом большой протяженности).

Составлено по единым нормам выработки (времени) на геодезические и топографические работы. Часть I ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ, часть II КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой, представляет собой область научных знаний, изучающая опасности угрожающие человеку и разрабатывающие способы защиты от них в любых условиях обитания человека.

Рассмотрим, для примера, технику безопасности при проведении геодезических измерений на территории Сахалинской области.

Кроме общих правил ТБ, специфика зоны работ и самих измерений, требует проработки правил работы и продвижения в различных природных зонах, эксплуатации приборов и проведения камеральных работ.

При производстве полевых работ переходы и передвижения работающих в ненаселенной местности допускаются только в случаях производственной необходимости и только группами в составе не менее трех человек. При отсутствии дорог, маршруты следует отмечать пройденный путь отличительными знаками. При наступлении непогоды во время передвижения, необходимо прервать движение, укрыться в безопасном месте и переждать непогоду.

Лица, отставшие от группы во время движения в тайге и потерявшие ориентировку, должны прекратить движение и подавать сигналы голосом, выстрелами, ракетами. В дальнейшем необходимо выходить по склону к реке или другому ближайшему водоему и на открытой поляне устроить постоянную стоянку, развести костер и сделать опознавательный знак. Заблудившимся запрещается разделяться на группы.

Работа и передвижение в горных и высокогорных районах.

До начала работ, руководители подразделений должны поставить об этом в известность местные контрольно-спасательные службы. Подразделение должно быть укомплектовано альпинистским снаряжением и составом не менее четырех человек. В особо сложных условиях в каждую бригаду должен быть включен альпинист-инструктор. Работники должны быть обучены приемами передвижения по льду, снегу, осыпям и склонам; приемами подъема и спуска по склонам гор; правилам взаимного сохранения, само охранения и пользования альпинистским снаряжением. Во время передвижения ритм шага должен быть спокойным, размеренным, дыхание - спокойным, глубоким и строго сосчитаться с шагом. Подъем и спуск по склонам и осыпям должен производиться длинными зигзагами, а на крутых участках - с обязательной взаимопомощью. Опасные в отношении камнепада участки надо проходить до восхода солнца, маршрут движения должен проходить по гребням. При передвижении по горным ледникам особая осторожность должна соблюдаться при наличие ледниковых трещин, наличие которых чисто можно распознать по шуму текущей воды. Находясь на больших высотах, необходимо смазывать кожу лица мазью для предохранения ее от ожогов солнечными лучами.

Работа и передвижение в лесных районах.

До начала движения в лесах руководителю бригады следует выбрать по маршруту или за пределами его ориентиры и разъяснить каждому работнику бригады направление движения по ориентирам. Движение по лесу следует осуществлять цепочкой. Расстояние друг от друга не должны превышать 3-4 метров. Запрещается движение ночью, во время грозы, сильного ветра. При разжигании костров в лесах и во время передвижения необходимо руководствоваться требованиями общих правил.

Работа и передвижение в районах тундры.

Для этих районов даже в летнее время характерны сильные ветры, снегопад, отрицательная температура, поэтому для приготовления пищи и обогрева, бригада должна иметь дополнительный запас топлива. При передвижении по долинам рек, особенно в устьевых участках протоков со спокойным течением, и при переправах вброд следует остерегаться тонкого дна, зыбунов, воронок, скрытых от человеческого взора и засасывающих илов. Маршруты передвижения в районах развития карста должны проходить вдали от блюдцеобразных и воронкообразных впадин.

Водные переправы.

Место брода должно быть тщательно обследовано и обеспечивать безопасность и доступность переправы людей, транспорта и снаряжения. Для переправы вброд необходимо выбирать наиболее мелкие места на участках с твердым дном. Переправы вброд допускаются только при страховке с берега. Запрещаются переправы по плавнику, плывущим льдинам, выступающим из воды камням и т.д.; по заломам и поваленным деревьям без шестов и охранных веревок; без обуви и шестов при переправах вброд; через водные преграды во время сильного дождя, снега, тумана, ледохода, при сильном ветре и большой волне.

Работа с радиогеодезическими приборами.

Необходимо строго руководствоваться прилагаемыми к приборам инструкциями. Во время работы с лазерными геодезическими приборами, мощностью излучения от 1 до 3 мВт, запрещается:

- в момент генерации излучения осуществлять визуальный контроль попадания луча в отражатель без применения соответствующих средств защиты.

- направлять луч лазера на человека.

- наводить лазерный луч на сильно отражающие: зеркало, стекло, полированный материал.

Перед началом работы, руководитель бригады должен убедиться в правильности сборки приборов, плотности прилегания и надежности стяжки всех фланцевых соединений, а также в наличии и правильной установке оградительных, поглотительных и других средств защиты.

Вывод. Исходя из характеристики района работ, необходимо отметить, что при проведении съемки крайне важным является соблюдение всех правил безопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе исследований можно сделать обобщенный вывод, что представленный материал охватывает комплекс вопросов, относящихся к разработке методик создания эффективных и современных алгоритмов при строительстве линейных объектов большой протяженности в горных районах. Также в работу положены современные возможности глобальных спутниковых навигационных систем.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Чан Куанг Хок, Чинь Тхань Чыонг. Оценка точности вычисления координат в проекции Гаусса-Крюгера по результатам спутниковых измерений. М.: Геодезия и аэрофотосъемка. -№ 2, 2012.

2. Чинь Тхань Чыонг, Клюшин Е.Б., Кравчук И.М., Чан Куанг Хок. Учет влияния кривизны Земли при инженерно-геодезических работах // М.- Геодезия и аэрофотосъемка. -№ 1. -2012.

3. Чан Куанг Хок. Методика преобразования координат из государственных систем координат в местную систему координат. Научно-технический журнал. Ханойский транспортно-коммуникационный университет. -№ 3. 2011.

4. Чан Куанг Хок. Особенности геодезических работ при строительстве мостов большой протяженности. Доклад на 65-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 6-7 апреля 2010 г.

5. Чан Куанг Хок. К вопросу о выборе поверхности относимости на строительной площадке. Доклад на 66-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 5-6 апреля 2011 г.

6. Чан Куанг Хок. Использование спутниковых технологий при строительстве мостов в горных районах. Доклад на 67-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 3-4 апреля 2012 г.

7. Клюшин Е.Б. Куприянов А.О. Шлапак В.В. Спутниковые методы измерений в геодезии. Часть 1

8. Единые нормы выработки на геодезические и топографические работы.

9. Единые нормы выработки на геодезические и топографические работы. Часть II. Камеральные работы, Москва 2003г.

10. Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах(ПТБ-88). Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР: Справочное пособ.- М.: Недра, 1991. - 303 с.

Размещено на Allbest.ru