Инженерно-геодезические работы

Разбивочный чертеж с привязками красных линий к сторонам зданий, сооружениям и геодезическим пунктам, закрепленным на местности, координатами характерных точек красных линий выполняется на копии плана красных линий и эскиза застройки.

Схема инженерной подготовки территории и организации рельефа выполняется на копии плана красных линий. На схеме показываются: проектные и фактические отметки по осям проезде в углах микрорайонов, в местах излома красных линий и рельеф местности, решения по инженерной подготовке (схема водоотвод; участки подсыпки или срезки грунта, защитные сооружения, дренажи).

Поперечные профили улиц выполняются в масштабе 1:100 -- 1:200 с показом существующих профилей; проектных решений с выделением проезжей части, тротуаров, полос зелени насаждений, трамвайных путей, наземных и подземных инженерных сетей.

Проекты застройки разрабатываются, как правило, на основе проекта детальной планировки и эскиза застройки на жилой микрорайон, квартал или группу жилых домов, а также на застройку общественного комплекса.

Проект застройки разрабатывается в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию -- рабочий проект, т. е. проект, совмещенный с рабочими чертежами.

Проект содержит:

- ситуационный план размещения строительства;

- генеральный план застройки;

- макет застройки;

- чертеж организации рельефа, инженерных сетей, озеленения территории;

- паспорта типовых и чертежи индивидуальных проектов зданий;

- проект организации строительства;

- сводный сметно-финансовый расчет.

В материалы проекта выполняются в масштабах 1:500 -- 1:1000 ситуационный план -- в масштабах 1:2000 -- 1:5000.

Рабочая документация разрабатывается на основе утвержденного проекта в составе:

- генерального плана участка застройки в масштабах 1:500 -- 1:1000;

- разбивочного чертежа в масштабах 1:500 -- 1:1000 с показом привязок размещения зданий и сооружений;

- чертежей, принятых к строительству зданий и сооружений;

- чертежей по организации рельефа территории в масштабах 1:500 -- 1:1000 с показом проектных горизонталей, отметок и уклонов, картограммы земляных работ;

- чертежей по водоснабжению, канализации, теплофикации, электроснабжению, газоснабжению, слаботочным устройствам и т.п. в масштабе 1 : 500;

- посадочно-дендрологического чертежа в масштабе 1:500;

- смет на строительство.

Проект планировки городского промышленного района разрабатывается на основе генерального плана города с учетом развития существующих и строительства новых предприятий.

Проект планировки городского промышленного района выполняется в составе:

- основного чертежа планировки промышленного района в масштабе 1:2000;

- схемы размещения района в плане города в масштабе 1:5000 или 1:10000;

- схемы размещения инженерных сетей, организации рельефа и инженерной подготовки территории в масштабе 1:2000;

- поперечных профилей магистралей, улиц и местных проездов масштабах 1:100 -- 1:200;

- пояснительной записки.

Для городов численностью населения 250 тыс. человек и более, также городов-курортов разрабатывается проект планировки пригородной зоны. Для городов с численностью населения менее 250 тыс. человек и поселков городского типа в составе генерального плана выполняется схема планировки прилегающего к городу района.

Архитектурно-проектные решения для строительства жилищно-гражданских зданий принимаются на основе материалов строительного паспорта.

Строительный паспорт (паспорт земельного участка) является комплексным документом, обеспечивающим удобства пользования материалами инженерно-строительных изысканий при согласовании, проектировании и строительстве.

Паспорт содержит:

- общую часть;

- акт об отводе границ участка строительства;

- архитектурно-планировочное задание;

- инженерно-геологическую характеристику участка;

- условия присоединения проектируемых зданий и сооружений к городским инженерным сетям;

- описание строений и зеленых насаждений, находящихся на участке.

Основу большинства документов строительного паспорта составляет топографический план, обычно масштаба 1:500.

8.3 Составление и расчеты проекта красных линий

Красные линии состоят из прямых линий и сопряженных круговых кривых. Проект красных линий составляют на топографическом плане, масштабах 1:500 -- 1:2000. К элементам, определяющим техническое содержание проекта, относят: длину красных линий между углами кварталов или границами микрорайонов, ширину проездов, величину углов между красными линиями, радиусы закругления и элементы по красным линиям, размеры, определяющие формы площадей и скверов и т. п.

Размеры геометрических элементов проекта должны быть согласованы на всей территории города и увязаны с существующей ситуацией и рельефом. Это достигается в результате графического отображения на топографическом плане и последующего аналитического расчета проекта красных линий.

Соответствующая архитектурно-планировочная служба при главном архитекторе города разрабатывает Акт установления или изменения красных линий. Для его проработки используют топографические планы масштаба 1:5000 и мельче. Составляют чертеж на топографическом плане масштаба 1:2000, а отдельные узлы -- на плане 1:500. На чертеже приводится расположение красных линий, указываются опорные здания, размеры геометрических элементов и другие данные, необходимые для аналитической подготовки и составления плана красных линий.

Аналитическая подготовка заключается в вычислении координат углов кварталов и границ микрорайонов по красным линиям, точек излома красных линий и створных точек на длинных линиях, точек пересечения осей проездов, а также элементов и координат основных точек круговых кривых по красным линиям в единой городской системе координат.

Исходными для аналитической подготовки служат координаты углов опорных зданий и сооружений, определяемые в натуре от пунктов городского геодезического обоснования, или координаты точек ранее утвержденных красных линий.

В качестве обоснования используют теодолитные ходы, опирающиеся на пункты полигонометрии. Положение углов опорных зданий для вычисления их координат определяют с точек или линий этих ходов в основном полярным способом или способом засечек.

В незастроенных частях городских территорий используют координаты характерных точек ситуации и рельефа, взятые с оригинала плана графически. При этом для увеличения точности определении графических координат и уменьшения погрешностей деформации бумаги расстояние от координатной сетки до определяемой точки измеряют по плану от двух сторон квадрата, внутри которого расположена точка. Из двух измерений берут среднее значение.

Координаты точек красных линий вычисляют путем решения задач аналитической геометрии, используя значение углов между осями проездов и линейные размеры, указанные в чертеже красных линий. В результате получают координаты точек пересечения проездов, затем координаты характерных точек красных линий и других элементов, необходимых для построения плана и перенесения проекта красных линий в натуру.

По вычисленным координатам красные линии наносят на план масштаба 1:2000. План красных линий в масштабе 1:2000 являем I м основным исходным документом, на который выписывают номера поворотных и створных точек красных линии, значения их координаты, дирекционные углы и меры линий, элементы кривых, ширину номера проектируемых проездов, названия проектируемых зон и других градостроительных элементов, номера дел аналитических (Счетов, по которым произведена прокладка красных линий. Потребителю выдается план красных линий в масштабе, необходимом [ проектирования (обычно 1:500 -- 1:2000).

8.4 Вынесение в натуру и закрепление красных линий, осей проездов, зданий и сооружений

Красные линии и оси проездов переносят в натуру от пунктов действующего или специально создаваемого для этой цели геодезического обоснования города.

Ошибки выноса отдельных точек красных линий и осей проездов отношению к точкам геодезического обоснования не должны превышать:

- 5 см -- в районах многоэтажной застройки;

- 8 см -- в районах малоэтажной застройки;

- 10 см -- на незастроенных территориях.

Переносу проекта красных линий на местность предшествуют подготовительные работы.

В первую очередь проверяют и уточняют соответствие красных линий утвержденному плану планировки.

Проверяют и уточняют (путем обследования) пункты геодезического обоснования, от которых предполагается вынос красных линий. Если в районе предстоящих работ геодезическое обоснование отсутствует или имеющиеся пункты не обеспечивают вынос красных линий, то составляют и реализуют проект сгущения существующей геодезической основы в виде полигонометрических и теодолитных ходов или других соответствующих им по точности строений.

Составляют геодезический проект детальной разбивки красных линий и осей проездов в натуре. На этом этапе в зависимости условий местности и расположения точек геодезического обожания определяют способ разбивки. В основном применяют полярный способ и способы засечек. Наиболее распространен полярный способ.

8.5 Геодезические работы при строительстве и эксплуатации подземных коммуникаций

На застроенных территориях и промышленных площадках проходит много подземных коммуникаций и специальных сооружений для них.

К подземным коммуникациям относятся такие прокладки в грунте как трубопроводы, кабельные сети, коллекторы.

Трубопроводы -- это сети водопровода, канализации, газоснабжения, теплофикации, водостока, дренажа, нефте- и газопроводы и другие прокладки, предназначенные для транспортирования различного содержимого по трубам.

Кабельные сети передают электроэнергию. Они различаются по напряжению и назначению: сети высокого напряжения, электрифицированного транспорта, уличного освещения; сети слабого тока (телефонные, радио и телевизионные). Сети состоят из кабелей, прокладываемых на глубине до 1 м, распределительных шкафов, трансформаторов.

Коллекторы представляют собой подземные сооружения круглого или прямоугольного сечения сравнительно большого размера (от 1,8 до 3,0 м²). В них прокладывают одновременно трубопроводы и кабели различного назначения.

Водопровод обеспечивает питьевые, хозяйственные, производственные и пожарные нужды и состоит из водопроводных станций и водоразводящих сетей. Водоразводящая сеть делится на магистральную и распределительную. Магистральная сеть (диаметры труб 400 -- 900 мм) обеспечивает водой целые районы, а отходящая нее распределительная сеть подает воду к домам и промышленным: предприятиям. Трубы этой сети имеют диаметр 200 -- 400 мм, вводы в дома -- 50 мм. Для регулирования работы водопроводных на них устанавливают арматуру -- задвижки, выпуски, краны др. Для доступа к арматуре устраивают колодцы.

Канализация обеспечивает удаление сточных и загрязненных вод на очистные сооружения и далее в ближайшие водоемы. Канализационная сеть состоит из чугунных и железобетонных труб, смотровых и перепадных колодцев, станций перекачки для пониженных (частей застройки и других сооружений. Диаметры труб колеблются >т 150 до 400 мм.

Водостоками отводят дождевые и талые воды, а также условно чистые воды (от мытья и поливки улиц). Водосточная сеть состоит из труб, дождеприемных и перепадных колодцев, выпусков в водоемы и овраги. К водосточным колодцам присоединяют водосточные трубы зданий. Для водосточной сети применяют асбоцементые и железобетонные трубы диаметром до 3,5 м.

Дренажи применяют для сбора грунтовых вод. Состоят они из перфорированных бетонных, керамических, асбоцементых труб диаметром до 200 мм.

Газопроводы служат для транспортирования газа. Они подразделяется на магистральные (диаметр стальных труб до 1600 мм) распределительные. Газопроводы идут от станций и хранилищ районы застройки по проездам. От них отходят вводы в здания сооружения. Глубина заложения от поверхности этих сетей " -- 1,2 м.

На газопроводах устанавливают запорные краны, кон- 1сатосборники, нюхательные трубки, регуляторы давления и др. Сети теплоснабжения обеспечивают теплом и горячей водой 1е, общественные и промышленные здания. Теплоснабжение дает местным (от отдельных котельных) и централизованным (от теплоэлектроцентралей), водяным и паровым. Тепло подают по трубам прямой подачи (температура 120--150 °С), возвращают к источнику по трубам обратного отвода (температура 40 -- 70 °С). теплоснабжения состоят из металлических изолированных задвижек, размещаемых в камерах; воздушных и спускных шов, конденсационных устройств, компенсаторов. Диаметр труб достигает 400 мм. Под землей их прокладывают в железобетонных коробах, а при массовой плотной застройке трубы ведут прямо в подвалы зданий.

Применение лазерных приборов особенно эффективно при строительстве самотечных трубопроводов большого диаметра (800 -- 1500 мм).

Вводы подземных коммуникаций в здание разбивают от его осей. Место ввода обозначают с внешней стороны здания и от ближайшего колодца разбивают трассу ввода. В самотечных коммуникациях увязывают отметку лотка колодца с отметкой низа отверстия, чтобы получить проектный уклон.

На промышленных площадках внутрицеховые коммуникации строятся, как правило, после окончания строительства фундаментов. Это позволяет производить разбивку этих коммуникаций не только от осей сооружений, но и от граней и закладных частей фундамента, что значительно облегчает процесс работ.

8.6 Съемка подземных коммуникаций

Съемка подземных коммуникаций производится для составления специализированных планов, отражающих состояние подземного хозяйства данной территории. Эти планы необходимы для технической инвентаризации коммуникаций при их эксплуатации, а также для решения проектных задач при строительстве и реконструкции сооружений.

Съемка подземных коммуникаций в зависимости от назначения создаваемых планов, характера снимаемой территории и плотности размещения сетей может выполняться в масштабах 1:5000 -- 1:500, а в отдельных случаях, для сложных мест промышленных площадок -- 1:200. На промышленных и городских территориях подземные сети снимают, как правило, в масштабе 1:500. Планы более мелких масштабов являются документами учетно-справочного характера.

Требования к точности плановой съемки всех видов коммуникаций примерно одинаковы. На застроенных территориях средняя квадратическая ошибка в положении отдельных линий между собой и по отношению к контуру сооружений составляет 0,10 -- 0,15 м. На незастроенных территориях с редкой сетью коммуникаций эта ошибка может доходить до 0,5 м. Точность высотной съемки коммуникаций зависит от требований к соблюдению проектных отметок и уклонов. Для самотечных трубопроводов ошибку в отметках лотков соседних колодцев допускают не более 5 -- 10 мм, а отклонение от проектных уклонов -- до 10 -- 20% от величины самого уклона.

Процесс съемки подземных коммуникаций можно условно разделить на два этапа: подготовительный и непосредственно съемочный. В подготовительный период производят рекогносцировку сетей на местности, собирают данные о числе прокладок, колодцем, о размерах диаметров и материале груб, давлении в газовых и напряжении в кабельных сетях и другие инженерные сведения, которые должны быть отражены на плане подземных коммуникаций.

В этот же период на участке съемки создают планово-высотное геодезическое обоснование, если оно отсутствует или недостаточно но частоте расположения имеющихся пунктов.

Непосредственно съемку подземной коммуникации производят после отыскания (определения местоположения) всех ее элементов па местности. Самый простой случай -- когда производится исполнительная съемка уложенной подземной коммуникации в не засыпанной траншее, т. е. сразу же после окончания.

Для уже эксплуатируемых сетей при отсутствии исполнительной документации применяют метод шурфования, т.е. роют глубокие поперечные траншеи (шурфы) на таком расстоянии одна от другой, чтобы можно было с достаточной достоверностью выявить и определить положение всех необходимых коммуникаций. В последнее время для выявления местоположения подземных коммуникаций применяют специальные индуктивные приборы-трубокабелеискатели.

При съемке на застроенной территории плановое положение всех видов подземных сетей и относящихся к ним сооружений определяют от пунктов геодезических сетей и от постоянных точек капитальной застройки, на незастроенной территории -- от пунктов геодезических сетей. Горизонтальную съемку от пунктов геодезических сетей выполняют всеми известными способами: линейных, угловых и створных засечек, полярным, перпендикуляров и др.; от точек капитальной застройки -- линейными засечками, способами перпендикуляров и створов.

Линейные засечки выполняют не менее чем от трех точек, длина их не должна превышать длины мерного прибора, углы засечек при определяемой точке должны быть не менее 30 и не более 120°.

Длина перпендикуляров не должна быть более 4 м, при применении эккера -- 20 м.

При полярном способе углы измеряются теодолитом при одном положении вертикального круга, длина полярного направления не должна превышать 30 м.

При всех способах съемки точек подземной коммуникации обязательно производят контрольные измерения расстояний между ними.

Точки подземной коммуникации, расположенной в траншее, при съемке выносят на поверхность земли отвесом.

При съемке колодцев и камер производят обмер внутренних и внешних габаритов, отдельных конструктивных элементов, расположения труб с привязкой к отвесной линии, проходящей через центр крышки колодца.

Высотное положение подземных сетей и сооружений определяют в основном комическим нивелированием. Никелируют люки всех колодцев, лотки канализационных, водосточных и дренажных каналов, верх труб и пол каналов теплофикации, телефонной и электрокабельной сетей, в бесколодезных прокладках -- утлы поворота трассы и точки излома профиля.

После обработки полевых материалов результаты съемки подземных коммуникаций с подробной их инженерной характеристикой отображаются на топографическом плане соответствующего масштаба. Дополнительно составляются продольные профили отдельных видов подземных коммуникации.

Основой для составления исполнительных чертежей построенных коммуникаций служат копии согласованного проекта в масштабе 1:500 или план этого же масштаба, составленный по результатам съемки полосы трассы не менее 20 м в обе стороны от ее оси.

8.7 Поиск подземных коммуникаций

Поиск подземных коммуникаций предусматривает выявление их местоположения в период эксплуатации, т. е. когда коммуникации скрыты и на поверхности земли существуют лишь смотровые и регулировочные сооружения. Как уже было сказано в предыдущем параграфе, для этой цели широко применяют специализированные электронные приборы -- трубокабелеискатели (трассоискатели, кабелеискатели, искатели трубопроводов).

Принцип действия приборов поиска подземных коммуникаций основан на законе электромагнитной индукции и заключается и обнаружении переменного магнитного поля, существующего вокруг токонесущих кабелей, или искусственно создаваемого вокруг отыскиваемых металлических трубопроводов.

Все применяемые приборы поиска построены по одному и тому же принципу и различаются лишь схемами и техническими характеристиками. Они состоят из двух раздельных блоков: передающего /и приемного (рис. 19.2). Передающий блок состоит из генератора звуковой частоты Г и источника электропитания б!

Приемный блок включает усилитель У с электропитанием Б₂, ферритовую антенну А и воспроизводящее устройство ВУ (головные телефоны, микроамперметр или то и другое).

Трубокабелеискатели по своим электротехническим характеристикам разделяют на три класса: к I относятся приборы с мощностью генератора более 20 Вт (например, ТПК-1), ко II -- от 2 до 20 Вт (ИПК-2М, ИТ-4, ИТ-5), и к III -- менее 2 Вт (ИП-7-ГКИ, ИПКТ-69).

Определение положения подземной коммуникации при помощи приборов поиска может быть выполнено контактным и бесконтактным способами.

Констактный способ является наиболее точным. В этом способе генератор в удобном месте подключается непосредственно к искомой коммуникации. На расстоянии 8 -- 10 м по направлению, перпендикулярному коммуникации, генератор заземляют. После соответствующей настройки генератора и включения приемного устройства начинают поиск. Для определения направления трассы антенну разворачивают в горизонтальной плоскости до получения минимального сигнала (наименьшей громкости звучания), тогда направление оси антенны укажет на направление трассы.

Местоположение коммуникации определяют на двух режимах: но «максимуму» и «минимуму» сигнала. В режиме «максимум» ось антенны располагают перпендикулярно к предполагаемой оси коммуникации (рис. 19.3, а) и плавно перемещают ее вправо и влево в поперечном к трассе направлении до наибольшей громкости звучания сигнала. Это и будет проекция оси коммуникации на дневную поверхность. Ширина зоны звучания сигнала может быть до 1 м и более. Положение проекции коммуникации уточняют на режиме «минимум». Для этого, расположив антенну вертикально (рис. 19.3, б), перемещают ее, как и ранее, добиваясь наименьшего звучания сигнала.

Глубину заложения коммуникации определяют, зафиксировав на местности уточненное положение ее оси. Для определения глубины заложения ось антенны располагают под углом 45° к поверхности земли (рис. 19.4) и перемещают ее перпендикулярно к направлению коммуникации до минимальной слышимости сигнала. Расстояние от этой точки до оси и будет равно глубине залегания коммуникации. Определение повторяют в противоположную от оси сторону и берут среднее и двух значений полученных расстояний.

Рис. 19.3. Схемы определения планового местоположения подземных коммуникаций при помощи прибора поиска

Бесконтактный способ применяют, когда подключение генератора к трубопроводам и кабелям невозможно или нежелательно. В этом способе работающий генератор заземляется в двух или более точках, создавая тем самым вокруг коммуникации электромагнитное поле. Для поиска коммуникации используется «отраженная величина» этого поля. Методика поиска аналогична контактному способу.

9. Геодезические работы при строительстве гражданских зданий

К гражданским зданиям относятся жилые, общественные и производственные здания. В группу производственных зданий входит и часть сооружений: здравоохранения (болото- и грязелечебницы и т. п.), физкультурно-оздоровительные и спортивные (открытые, крытые стадионы, оздоровительные площадки и т. п.).

Жилые здания включают квартирные дома различной этажности, протяженности и конфигурации: дома для престарелых, инвалидов, общежития и т. д. В жилых зданиях могут быть предусмотрены нежилые (не типовые) этажи, хозяйственные постройки и помещения. Инженерное оборудование жилых домов включает лифты (в зданиях с планировочной отметкой пола верхнего этажа от земли свыше 14 м), хозяйственно-питьевое, противопожарное и горячее водоснабжение, канализацию, водостоки, отопление, вентиляцию, электротехнические устройства (электроосвещение, силовое электрооборудование, телефонизацию, радиофикацию, телевизионные антенны, домофоны и пр.).

Общественные здания включают группы зданий для образования, воспитания и подготовки кадров, научно-исследовательские, проектные, управленческие и общественные организации, здравоохранения и отдыха, физкультурно-оздоровительные, культурно-просветительские и зрелищные, торговли, общественного питания и бытового обслуживания, для транспорта, предназначенные для непосредственного обслуживания населения, коммунального хозяйства и ряд других. В вышеперечисленных группах зданий существует ряд более мелких делений на типы зданий. Отличаются они, главным образом, конфигурацией и этажностью.

Инженерное оборудование общественных зданий в основном то же, что и в жилых.

Производственные здания включают в себя здания заводов, фабрик и других промышленных предприятий и характеризуются большими модульными размерами пролетов, шагов колонн, высот этажей. Как правило, производственные здания связываются технологическими сборочными линиями. Нередко внутри зданий прокладываются железнодорожные пути, галереи, площадки и лестницы для обслуживания грузоподъемных кранов, световые фонари на крышах.

К сооружениям диагонального назначения относятся подземные и надземные емкости для хранения жидкостей и газов, гидротехнические и транспортные и т. п.

Инженерное оборудование производственных зданий включает в себя систему приборов, аппаратов, машин, коммуникаций, обеспечивающих подачу и отвод жидкостей и газов, электроэнергии и т. п.

По конструктивным признакам здания бывают:

- каменно-кирпичные;

- монолитные, возводимые из монолитного железобетона в скользящей, секционно-переставной и щитовой опалубках;

- крупноблочные, возводимые из блоков, изготовляемых индустриальным методом;

- крупнопанельные, когда стеновые и внутренние панели, а также панели перекрытий являются несущими элементами конструкции;

- каркасные, где основными несущими элементами служат колонны, ригели и плиты перекрытий;

- объемно-блочные, когда конструкция здания формируется из объемных элементов полной заводской готовности (комнаты, санузлы и т. п.).

По конфигурации здания возводятся: односекционные (1 подъезд), удлиненные (свыше двух секций) и сложной конфигурации, включая круглые здания, здания с разворотом и смещениями секций.

Геодезические работы в гражданском строительстве можно рассматривать как комплекс измерений, вычислений и построений на чертежах и в натуре, обеспечивающих, во-первых, правильное и точное размещение зданий и сооружений и, во-вторых, возведение их конструктивных элементов в соответствии с геометрическими параметрами проекта и требованиями нормативных документов. Решение этих задач осуществляется поэтапно в зависимости от этапов строительно-монтажного производства. Можно выделить следующие этапы производства геодезических работ.

1. Выбор площадки под строительство: сбор, анализ и обобщение материалов.

2. Строительное проектирование: топографо-геодезические изыскания; геодезическое обеспечение других видов 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 планировочные работы, прокладку подземных коммуникаций и подъездных дорог; 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 генплана, специальных исполнительных инженерных планов, профилей, разрезов.

9.1 Геодезические работы при возведении подземной части зданий

В соответствии с терминологией, принятой в проектно-сметной документации согласно указаниям СНиП, строительный объем здания определяется как сумма строительных объемов выше отметки ±0,00 -- надземная часть здания и ниже этой отметки -- подземная часть здания. Цокольный этаж, если верх его перекрытия находится ниже средней планировочной отметки земли не менее чем на 2 м.

К строительным работам по возведению подземной части зданий относятся земляные работы по открытию котлованов, их обустройству и укреплению искусственными конструкциями (подпорные | стенки, шпунтовые ограждения, сваи и т. п.).

Земляные работы. Исходными данными при отрытии котлованов, траншей и других перемещениях грунта служат топографические планы с нанесенными на них проектами сооружений. Проекты вертикальной планировки, траншей, котлованов, насыпей, выемок, карьеров сначала выносят в натуру. Разбивку контуров сооружений выполняют по существующей к началу работ поверхности.

Точки разбивки закрепляют на местности геодезическими знаками, которые ограждают; ограждение красят чередующимися яркими полосами. В скальных грунтах положение точек разбивки закрепляют пересечением двух канавок, высеченных в скале. Точки разбивки при этом обкладывают камнями, а надписи делают трудносмываемой, обычно масляной, краской.

При перенесении отметок для устройства насыпей, возводимых без уплотнения, учитывают последующую естественную осадку грунта. По окончании работы механизированной землеройной техники принимают геометрические размеры и отметки котлованов, траншей и др. сооружений.

При возведении фундаментов и для укладки труб дно котлована или траншей подчищают вручную. Для этого в дно забивают в шахматном порядке (примерно через 2 м) колья, на которые переносят отметки и подписывают величину добора (например,-- 2,5 см) или подсыпки (например, +20 см).

При приемке выемок и насыпей проверяют расположение трасс сооружений в плане и профиле и геометрические размеры сооружений, отметки бровок, дна, продольных уклонов, размеры канав и других водоотводных устройств.

Для приемки выполненных земляных работ составляют акты и исполнительные схемы.

10. Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений

10.1 Разбивка промышленных сооружений

геодезический измерение строительство здание

Промышленные предприятия представляют собой комплекс сооружений, обеспечивающих производство и выпуск определенной продукции. Входящие в его состав сооружения производственного назначения называют промышленными.

К ним относятся:

- специализированные здания, в которых осуществляется определенный технологический процесс;

- связанные с ними здания энергетических, силовых и других установок;

- складские помещения, в том числе и механизированные;

- подземные и надземные коммуникации и т. д.

По своему объемно-планировочному и конструктивному решению промышленные здания отличаются большим разнообразием, зависящим от назначения, последовательности операций технологических процессов, расположения и габаритов оборудования и т. д.

Промышленные здания проектируют одноэтажными и многоэтажными, однопролетными и многопролетными. По конструкции они чаще всего каркасные, с несущими элементами перекрытий в виде крупноразмерных балок или ферм. Как правило, промышленные здания оборудуются грузоподъемными механизмами -- мостовыми или козловыми кранами. Приведем основные конструктивные элементы одноэтажного каркасного здания (рис. 21.1). Колонны размещаются в соответствии с сеткой продольных и поперечных разбивочных осей здания. Причем расстояния между продольными осями называют пролетом, а между поперечными -- шагом колонн. Колонны устанавливаются на фундаменты. Продольная связь колонн осуществляется с помощью подстропильных ферм и фундаментных балок, поперечная связь -- стропильными фермами. Перекрытия и стены возводятся из панелей. Опорой для оборудования мостового крана служат подкрановые балки.

При возведении сооружений промышленного предприятия выполняют большой объем геодезических работ. Для выноса проекта в натуру строят разбивочную сеть. От пунктов разбивочной сети выносят главные и основные оси зданий, сооружений, инженерных коммуникаций. При детальной разбивке определяют положение отдельных элементов конструкций от вынесенных и закрепленных основных осей. Кроме того, выполняют разбивки фундаментом, закладных и опорных частей для монтажа технологического оборудования. Особое место в процессе строительства промышленного предприятия занимают геодезические работы при монтаже технологического оборудования, обеспечивающего производственный процесс. Методика и точность этих работ зависят от многих факторов, шовными из которых являются форма, размеры и конструктивные особенности оборудования, а также требования к взаимному положению их элементов.

Разбивочная основа, как правило, создается в виде геодезической строительной сетки с длиной стороны квадратов 100 -- 200 м. Координатные оси сетки строго параллельны основным осям сооружений. Строительная сетка проектируется на генеральном плане промышленного предприятия таким образом, чтобы с учетом расположения всего комплекса зданий и сооружений ее пункты в минимальной степени попадали в зону производства строительных работ, не утрачивались в процессе строительства.



Рис. 21.1. Конструктивные элементы одноэтажного промышленного здания: 1 -- панели; 2 -- фундамент; 3 -- колонна; 4 -- подстропильная ферма; 5 -- стропильная ферма; 7 -- подкрановая балка; 8 -- фундаментная балка

Между тем, практика показывает, что даже при самом тщательном планировании расположения пунктов строительной сетки значительная часть их в процессе строительства утрачивается и для всех последующих видов работ их надо восстанавливать либо создавать новое обоснование. Кроме того, технология построения строительной сетки достаточно сложна и трудоемка.

Поскольку проектировщик привязки зданий, сооружений дает, как правило, в прямоугольной системе координат строительной сетки, то можно ее проектировать, но только на генплане. Геодезист же всегда может пересчитать координаты и соответственно проектные привязки из строительной (данной проектировщиком) системы в геодезическую: государственную или местную, применяемую в данном районе строительства. Для этого на местности должны быть вынесены и привязаны к геодезической системе координаты не менее двух пунктов, местоположение которых соответствует каким-либо пунктам сетки на генплане. Это должно быть сделано с точностью, необходимой для определения местоположения на местности всей строительной площадки, т. е. традиционно. Что касается геодезического обоснования на местности, то оно может строиться с той же плотностью, что и строительная сетка, но с таким расположением пунктов, которое обеспечило бы их длительную сохранность и удобство выполнения всех видов геодезических работ.

Рассмотрим несколько возможных технологических схем по строения геодезического обоснования на промышленных площадках.

В первой из них на площадке строительства развивается геодезическая сеть в традиционном виде путем последовательного ее сгущения до необходимой плотности положения пунктов для выполнения разбивочных работ. Например, на территории всей площадки и подходов к ней развивается сеть триангуляции или полигонометрии, которая затем сгущается системой ходов полигонометрии последующих разрядов. При этом пункты полигонометрии располагаются в местах, удобных для разбивки, и вне зоны строительных работ. Такая технология оправдана и сегодня при наличии у исполнителя только традиционных геодезических приборов: теодолитов, мерных приборов и т. п., а также традиционных навыком выполнения работ. Не исключено также, что для определенных условий такая технология может оказаться дешевле других.

Во втором варианте на территории всей площадки и подходом к ней развивается любого вида каркасная опорная сеть. Пупки этой сети располагаются по возможности, таким образом, чтобы ни группу пунктов была видимость с многих мест площадки. В дальнейшем разбивочное обоснование развивается по известному принципу «свободной станции», т. е. когда в необходимом месте положения пункта определяется обратной угловой засечкой.

11. Наблюдения за деформациями сооружений геодезическими методами

Вследствие конструктивных особенностей, природных условий и деятельности человека сооружения в целом и их отдельные элементы испытывают различного вида деформации.

В общем случае под термином деформация понимают изменение формы объекта наблюдений. В геодезической же практике принято рассматривать деформацию как изменение положения объекта относительно какого-либо первоначального.

Под постоянным давлением от массы сооружения грунты в основании его фундамента постепенно уплотняются (сжимаются) происходит смещение в вертикальной плоскости или осадка сооружения. Кроме давления от собственной массы, осадка сооружения может быть вызвана и другими причинами: карстовыми оползневыми явлениями, изменением уровня грунтовых вод, работой тяжелых механизмов, движением транспорта, сейсмическими течениями и т. п. При коренном изменении структуры пористых рыхлых грунтов происходит быстро протекающая во времени деформация, называемая просадкой.

В том случае, когда грунты под фундаментом сооружения сжимаются неодинаково или нагрузка на грунт различная, осадка имеет ^равномерный характер. Это приводит к другим видам дефор-1ций сооружений: горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, которые внешне могут проявляться в виде трещин и даже разломов.

Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может быть вызвано боковым давлением грунта, воды, ветра и т. п.

Высокие сооружения башенного типа (дымовые трубы, телебашни и т. п.) испытывают кручение и изгиб, вызываемые неравномерным солнечным нагревом или давлением ветра.

Для изучения деформаций в характерных местах сооружения фиксируют точки и определяют изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени. При этом определенное положение и время принимают за начальные.

Для определения абсолютных или полных осадок S фиксированных на сооружении точек периодически определяют их отметки Н относительно исходного репера, расположенного в стороне от сооружения и принимаемого за неподвижный. Очевидно, чтобы определить осадку точки на текущий момент времени относительно начала наблюдений, необходимо вычислить разность отметок, полученных на эти моменты, т. е.:

5=Н_ТЛ--Я

Аналогично можно вычислить осадку за время между предыдущим и последующим периодами (циклами) наблюдений.

Средняя осадка З^ всего сооружения или отдельных его частей вычисляется как среднее арифметическое из суммы осадок всех п его п точек, т. е.

S ср=(сигма) S/п.

Одновременно со средней осадкой для полноты общей характеристики указывают наибольшую S наиб. и наименьшую S наим. осадки точек сооружений.

Неравномерность осадки может быть определена по разной ста осадок Д5 каких-либо двух точек 1 и 2, т. е.

(дельта) S _1>2= S ₂--. S₃

Крен или наклон сооружения определяют как разность док двух точек, расположенных на противоположных краях сем сооружения, или его частей вдоль выбранной оси. Наклон в направлении продольной оси называют завалом, а в направлении поперечной оси -- перекосом. Величина крена, отнесенная к расстоянию между двумя точками 1 и 2, называется относительным креном К. Вычисляется он по формуле:

К=( S ₂--. S₁)

Горизонтальное смещение отдельной точки сооружения характеризуется разностью ее координат х_твж, полученных в текущем и начальном циклах наблюдений. Положение осей координат, как правило, совпадает с главными осями сооружения. Вычисляют смещения в общем случае по формулам g_x=x_тек--x_нач Аналогично можно вычислить смещения между предыдущим и последующим циклами наблюдений.

Горизонтальны смещения определяют и по одной из осей координат.

Кручение относительно вертикальной оси характерно в основном для сооружений башенного типа. Оно определяется как изменение углового положения радиуса фиксированной точки, проведенного из центра исследуемого горизонтального сечения.

Изменение величины деформации за выбранный интервал времени характеризуется средней скоростью деформации V_ст. Так, например, средняя скорость осадки исследуемой точки за промежуток времени t между двумя циклами i и j измерений будет равна:

V_Ср = (S_j--S_i)/t.

Различают среднемесячную скорость, когда t выражается числом месяцев, и среднегодовую, когда t число лет и т. д.

11.1 Задачи и организация наблюдения

Основной целью наблюдений является определение величин деформации для оценки устойчивости сооружения и принятия своевременных профилактических мер, обеспечивающих его нормальную работу.

Кроме того, по результатам наблюдений проверяется правильность проектных расчетов, и выявляются закономерности, позволяющие прогнозировать процесс деформации.

Наблюдения за деформациями сооружений представляют собой комплекс измерительных и описательных мероприятий по выявлению величин деформаций и причин их возникновения.

Для сложных и ответственных сооружений наблюдения начинают одновременно с проектированием. На площадке будущего строительства изучают влияние природных факторов и в этот же период создают систему опорных знаков с тем, чтобы заранее определить степень их устойчивости.

Наблюдения непосредственно за сооружением начинают с момента начала его возведения и продолжают в течение всего строительного периода. Для большинства крупных сооружений наблюдения проводятся и в период их эксплуатации. В зависимости от характера сооружения, природных условий и т. д. наблюдения могут быть кончены при прекращении деформаций, а могут продолжаться и весь период эксплуатации.

На каждом этапе возведения или эксплуатации сооружения наблюдения за его деформациями производят через определенные промежутки времени. Такие наблюдения, проводимые по календарному плану, называются систематическими.

В случае появления фактора, приводящего к резкому изменению обычного хода деформации (изменение нагрузки на основание, температуры окружающей среды и самого сооружения, уровня грунтовых вод, землетрясение и др.), выполняют срочные наблюдения.

Параллельно с измерением деформаций для выявления причин возникновения организуют специальные наблюдения за изменением состояния и температуры грунтов и подземных вод, температурой тела сооружения, за изменением метеоусловий и т. п.

Ведется учет изменения строительной нагрузки и нагрузки от установленного оборудования, для производства наблюдений составляют специальный проект, который в общем случае включает в себя:

- техническое задание на производство работ;

- общие сведения о сооружении, природных условиях и режиме его работы;

- размещение опорных и деформационных знаков;

- принципиальную схему наблюдений;

- расчет необходимой точности измерений;

- Методы и средства измерений;

- рекомендации по методике обработки результатов измерений и оценке состояния сооружения;

- календарный план (график) наблюдений; состав исполнителей, объемы работ и смету.

11.2 Точность и периодичность наблюдений

От правильного выбора точности и периодичности зависят методы и средства измерений, затраты на их производство и достоверность получаемых результатов.

Точность и периодичность измерений указываются в техническом задании на производство работ или в нормативных документах. В особых случаях эти требования могут быть получены путем специальных расчетов.

В нормативных документах требования к точности определении осадок или горизонтальных смещений характеризуются средней квадратической ошибкой:

- 1 мм -- для зданий и сооружений, возводимых на скальных или полускальных грунтах;

- 3 мм -- для зданий и сооружений, возводимых на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах;

- 10 мм -- для зданий и сооружений, возводимых на насыпных, просадочных и других сильно сжимаемых грунтах;

- 15 мм -- для земляных сооружений.

На оползневых участках осадки измеряются со средней квадратической ошибкой 30 мм, а горизонтальные смещения -- 10 мм.

Крены дымовых труб, мачт, высоких башен и т. п. измеряют с точностью, зависящей от высоты Н сооружения и характеризуемой величиной 0,00057.

Установить необходимую точность измерения деформаций расчетным путем довольно сложно, однако для многих практических задач можно пользоваться формулой:

Т_ф<0,2АФ,

где т_ф -- средняя квадратическая ошибка измерения деформации;

(дельта) Ф -- величина деформации за промежуток времени между циклами измерений.

Выбор времени между циклами измерений зависит от и вида сооружения, периода его работы, скорости изменения деформации и других факторов. В среднем в строительный период систематические наблюдения выполняют 1 -- 2 раза в квартал, в период эксплуатации -- 1 -- 2 раза в год. При срочных наблюдениях их выполняют до и после появления фактора, резко изменяющего обычный ход деформации.

12. Техника безопасности при выполнении инженерно-геодезических работ

Инженерно-геодезические работы выполняют в различных условиях: на территориях городов и промышленных объектов, в лесных и труднодоступных местах, на участках железных и автомобильных дорог, на возводимых зданиях и сооружениях и т. д.

Для предупреждения несчастных случаев и травм в этих условиях все работы должны выполняться с соблюдением специальных правил и инструкций по технике безопасности. С целью ознакомления всех без исключения работающих с этими правилами проводятся специальные инструктажи. Различают инструктаж вводный и на рабочем месте. Повторный инструктаж проводится через установленное время и при внедрении новой технологии, нового оборудования и при введении новых правил по технике безопасности.

При выполнении геодезических работ на строительных площадках, прежде всего, соблюдаются общие правила техники безопасности строительства.

Па строительных площадках устанавливают знаки безопасности и надписи около опасных зон, где действуют или могут возникнуть опасные производственные факторы, например «Зона работы крана», «Открытые проемы» и т. д.

К таким зонам относятся: пространство вблизи неизолированных токоведущих частей электроустановок; места передвижения машин, хранения вредных веществ; территория, над которой перемещают грузы грузоподъемными кранами, где работает оборудование с вращающимися рабочими органами, и ведутся сварочные работы. Строящиеся здания и сооружения ограждают заборами или козырьками.

При сварочных и других работах, при которых возможно возгорание, соблюдают правила пожарной безопасности. Около мест, где ведутся такие работы, устанавливают средства для тушения пожара и вывешивают Инструкции по их применению.

Строительную площадку и подходы к ней в темное время суток равномерно освещают.

Колодцы, шурфы и другие выемки в грунте, а также проемы в перекрытиях зданий и сооружений закрывают щитами или огораживают, в темное время на этих ограждениях горят электрические сигнальные лампы.

Для подъема и спуска на рабочие места при строительстве зданий и сооружений высотой или глубиной 25 м и более применяют пассажирские и грузопассажирские подъемники (лифты). Рабочие, находящиеся на высоте, пользуются предохранительными поясами, которые крепят к надежным конструкциям.

При выполнении работ с применением лазерного луча в местах возможного прохода людей устанавливают экраны, исключающие распространение луча за пределы мест производства работ.

Если работы выполняют по одной вертикали, места, расположенные ниже нее, оборудуют защитными устройствами.

Учащиеся профессионально-технических училищ и техникумов в возрасте до 18 лет, но не моложе 17 лет при прохождении производственной практики на объектах строительства по профессиям, предусматривающим выполнение строительно-монтажных работ, к которым предъявляются дополнительные требования по безопасности труда, могут работать не более трех часов. Работы должны выполняться под руководством и наблюдением мастера производственного обучения и работника строительно-монтажной организации, назначенных для руководства практикой. В остальных случаях учащиеся профессионально-технических и технических училищ, средних специальных учебных заведений во время прохождения производственной практики или работы трудятся под наблюдением инженерно-технического работника, ответственного за безопасное ведение работ. Всех учащихся обучают безопасным методам и приемам производства по типовым программам.

При выполнении геодезических работ, сопутствующих строительным, выполняют все правила техники безопасности, установленные для данного вида строительных работ, а также специфические.

До начала полевых топографо-геодезических работ в городских условиях, населенных пунктах и на территориях промышленных объектов устанавливают схемы размещения скрытых объектов: подземных коммуникаций и сооружений. При работе в городе необходимо знать правила дорожного движения; при работе на проезжих частях надо надевать демаскирующую (оранжевую) одежду и выставлять оградительные щиты. Проведение работ на улицах и площадях с интенсивным движением согласовывают с ГИБДД.

По проезжей части дороги разрешается ходить только у кромки тротуара навстречу идущему транспорту -- в таком направлении и ведутся измерения в ходах. Запрещается оставлять геодезические приборы без надзора на проезжих частях улиц и дорог.

Высоту подвески проводов линий электропередач, электроподстанций, аналитическим путем. Рейки, вешками, аналитическим путем. Рейки, вешки и другие предметы, применяемые для измерений, не разрешается подносить ближе, чем на 2 м к электропроводам, в том числе контактным на железных дорогах и трамвайных линиях.

При закладке временных кольев, штырей и других знаков их верхнюю часть забивают вровень с поверхностью земли, а их длина не должна быть более 15 см.

При геодезических измерениях, выполняемых в процессе земляных, каменных, бетонных и монтажных работ, соблюдают правила безопасности, предписываемые для данных строительных работ.

На работы в пределах охранных зон кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, необходимо разрешение соответствующего электро- или газового хозяйства. При нивелирных работах вблизи стен не разрешается переходить по стенным перекрытиям. Рейку устанавливают на подмостях, высота которых должна быть ниже уровня кладки на 0,7 м. При необходимости делать разметку на внешних плоскостях стен работают с предохранительными поясами.

При бетонных работах во время электронагрева бетона нельзя касаться рулеткой арматуры. Нельзя выполнять разбивочные и выверочные работы в зоне монтажа. При скорости ветра 15 м/с и более, гололедице, грозе или тумане, исключающем видимость в пределах фронта работ, прекращают все работы, в том числе и геодезические на высоте в открытых местах.

...