Инженерная геодезия, ее задачи и место при изысканиях, строительстве и эксплуатации железных дорог
Темпы экономического и социального развития России требуют ускоренного развития всех видов транспорта, особенно железнодорожного, с помощью которого производится наибольший объем всех перевозок в стране. Предстоят значительные работы не только по строительству новых железнодорожных линий, но и по реконструкции и ремонту существующего железнодорожного пути, что требует выполнения большого объема топографо-геодезических работ. Значительного эффекта при выполнении этих работ можно достигнуть при условии широкого использования научно-технических достижений в области инженерной геодезии. Весьма важным является внедрение автоматизации и механизации самых различных процессов топографо-геодезических работ, особенно на стадии технических изысканий.
Дальнейшее развитие всех видов транспорта ставит перед инженерной геодезией новые и сложные задачи. Инженерно-геодезические работы при линейном строительстве требуют:
- научного обоснования точности геодезических работ, выполняемых не только при переносе проектов в натуру (разбивке сооружений) и контрольных работах при строительстве дорог, но и при изготовлении и монтаже сборных элементов сооружений железнодорожного транспорта;
- разработки мероприятий, связанных с наблюдениями за деформацией сооружений железнодорожного транспорта (места и техники закрепления знаков, требований к приборам для натурных наблюдений, методики и времени их выполнения, математической обработки результатов с использованием различных ЭВМ, связанных с созданием цифровых моделей местности как системы информации о ней);
- проведения исследований, позволяющих на основе натурных наблюдений прогнозировать места возможных деформаций в конструкциях возводимых сооружений, количественно оценить криогенное (морозное) пучение грунтов геодезическими методами в естественных условиях и увязать их с инженерно-геологическими и гидрогеологическими методами наблюдений. Это особенно важно при строительстве линейных сооружений в районах вечной мерзлоты;
- более широкого использования приборов, изготовляемых из материалов, обладающих соответствующими теплофизическими свойствами, что может значительно повысить точность геодезических измерений;
- уточнения действующих нормативных документов по геодезическим работам, выполняемым на всех стадиях изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог, и создания новых документов;
— использования оптико-электронных геодезических приборов (дальномеров, тахеометров) для более широкого применения тригонометрического нивелирования при определении высот в горной и пересеченной местности, труднодоступных точек в строительстве, на отдельных стадиях технических изысканий железных дорог.
Автоматизированная система управления железнодорожным транспортом
... оперативно-статистического учета и отчетности и др. На железнодорожном транспорте внедрена подсистема АСУЖТ «Экс-пресс-2», ... техническая база системы — единая сеть вычислительных центров: главный вычислительный центр (ГВЦ) МПС, информационно-вычислительные центры дорог (ИВЦ) и ... развития стыковых станций. У табло находятся автоматизированные рабочие места главных диспетчеров управлений перевозок, ...
- Весьма трудоемкое геометрическое нивелирование, требующее предварительной разбивки пикетажа , следует заменять тригонометрическим нивелированием по характерным для намеченной трассы дороги точкам рельефа с установкой при этом приборов как на земле, так и на автомашине;
- более широкого развития работ по созданию постоянного планово-высотного съемочного обоснования на объектах линейного строительства;
- использования лазерных приборов, позволяющих значительно повысить производительность труда и точность геодезических измерений (при задании направлений, определении высот точек и деформаций сооружений, измерении расстояний и др.);
- разработки мероприятий, обеспечивающих охрану окружающей среды при осуществлении инженерно-геодезических работ, выполняемых для линейного строительства.
2. Организация геодезической службы страны
Главное управление геодезии и картографии, являясь общесоюзным органом, не только руководит государственными топографо-геодезическими и картографическими работами, но и осуществляет государственный геодезический надзор в стране за правильным их выполнением учреждениями, организациями и предприятиями независимо от их ведомственной принадлежности.
Основные задачи ГУГК, как единственного в стране государственного органа в области топографо-геодезических и картографических работ,— всемерное их развитие в общегосударственных интересах; проведение единой технической политики при их выполнении; разработка и утверждение технических инструкций и наставлений по выполнению топографо-геодезических и картографических работ, являющихся обязательными для всех ведомств и учреждений России, производящих эти работы; внедрение научной организации труда, передового опыта и новейших достижений в производство этих работ; обеспечение при их выполнении правил техники безопасности, охраны труда и окружающей среды.
Контроль за геодезическими, топографическими и картографическими работами, выполняемыми ведомственными организациями, осуществляют Территориальные инспекции Государственного геодезического надзора ГУГК; они устраняют перекрытия в производстве всех этих работ, способствуя экономии государственных средств, обеспечивают выполнение их в строгом соответствии с общеобязательными техническими инструкциями и наставлениями и используют ведомственные работы для картографирования страны.
3. Геодезическая служба, обеспечивающая изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию железнодорожного транспорта
Организация инженерно–геодезических работ в строительстве зданий и сооружений
... или основных осей. Геодезические работы в строительстве выполняются в несколько последовательных этапов. При выборе площадки под строительство геодезическая служба собирает, анализирует ... проектирования проводятся топографо-геодезические изыскания и геодезическое обеспечение других видов изысканий. На подготовительном этапе строительства производится построение геодезической разбивочной основы, ...
Стоимость строительства новой железнодорожной линии, показатели ее эксплуатационной работы и экономичность перевозок во многом зависят от правильного выбора варианта трассы, различных инженерных сооружений, устройств и оборудования дороги.
Проект железнодорожной линии, как правило, состоит из экономического и технического разделов. В экономическом разделе обосновываются размеры ожидаемых грузовых и пассажирских перевозок на расчетные сроки и на ближайшую перспективу и устанавливаются другие показатели для определения эффективности постройки и ввода дороги в эксплуатацию; по существующим дорогам устанавливаются целесообразность и сроки их усиления.
Разработка проекта новой, реконструкция существующей железнодорожной магистрали и проектирование вторых путей по сравнению с другими видами линейных сооружений требуют выполнения большого объема технических изысканий, основную часть которых составляют топографо-геодезические и аэрофотосъемочные работы. Последние являются наиболее прогрессивными, так как позволяют полнее осуществлять автоматизацию и механизацию полевых и камеральных работ. По материалам аэрофотосъемки получают модель местности, по которой в камеральных условиях проводят значительную часть работ, связанных с выбором ((трассированием) направлений проектируемой железной дороги. При строительстве новых и реконструкции существующих железных дорог составляют исполнительные планы перед сдачей объектов.
4. Геодезические работы в строительстве
Геодезические работы в строительстве (геодезическое сопровождение строительства) представляют собой комплекс измерений, вычислений и построений в чертежах и натуре, обеспечивающих правильное и точное размещение зданий и сооружений, а также возведение их конструктивных и планировочных элементов в соответствии с геометрическими параметрами проекта и требованиями нормативных документов.
Геодезические работы являются составной частью процесса строительного проектирования и производства, их содержание и технологическая последовательность определяются этапами и технологией основного производства.
Можно выделить следующие этапы производства геодезических работ:
1 . Выбор площадки под строительство:
- сбор, анализ и обобщение материалов.
2. Строительное проектирование:
- топографо-геодезические работы (инженерно-геодезические изыскания) — создание геоподосновы для строительства;
- геодезическое обеспечение других видов инженерных 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 в себя планировочные работы, прокладку подземных коммуникаций и подъездных работ;
- вынос в натуру главных и основных осей.
5. Основной период строительства:
Анализ комплекса геодезических работ
... В первой главе данной дипломной работы рассмотрены вопросы проектирования и строительства инженерных сооружений. Раскрыт состав геодезических работ. На примере данного объекта рассмотрен комплекс инженерно-геодезических изысканий. Затронут вопрос геодезического ... средств геодезии. С этой целью в работе проведен эксперимент, заключающийся в выполнении планово-высотной съемки участка местности на ...
- 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 генерального плана, специальных исполнительных инженерных планов, профилей, разрезов.
5. Геодезические работы при проектировании и строительстве трасс железных и автомобильных дорог, проектировании трасс трубопроводов, ЛЭП и других линейных сооружений
Для составления проекта необходимо знать точное расположение будущей трассы на местности, иметь ее профиль, знать геологические и гидрологические условия по трассе, особенно на неблагоприятных участках (овраги, карсты, оползни, болота).
Кроме того, надо выявить и изучить места для добычи строительных материалов — песка, гравия, камня. Все эти сведения и материалы получают в результате инженерных изысканий дороги.
Составление технического проекта начинают с камеральных работ: для проектирования используют топографические карты:
- масштабов 1:10 000 — 1:25 000 — в равнинных районах;
- 1:5000 — 1:10 000 — в холмистой местности;
- 1:2000 — в горной местности.
На карте выбирают наилучшее положение трассы, выполняют подсчет объема земляных работ по насыпям и выемкам. Путем полевого обследования камеральный вариант уточняется и производится окончательная укладка отдельных ее участков на местности.
При перенесении проекта трассы с плана или карты в натуру выполняют следующие геодезические работы:
- детальная рекогносцировка местности;
- определение в натуре положения углов поворота трассы;
- вешение линий;
- измерение углов и сторон хода;
- разбивка пикетажа и поперечников;
- нивелирование, закрепление трассы;
- крупномасштабная съемка переходов, пересечений, примыканий, мест со сложным рельефом.
Одновременно выполняют детальные инженерно-геологические, гидрометрические, почвенные обследования трассы, детальную разведку карьеров строительных материалов.
На основании подробных полевых изысканий составляют проект трассы, состоящий из рабочих чертежей, пояснительной записки с обоснованиями, расчетами, ведомостями объемов работ, документами согласований, геодезическими данными и других смет.
Данные разбивки заносят в пикетажную книжку (трасса шириной 20-40 м).
В пикетажном журнале фиксируют вершины углов поворота оси трассы, измеренные значения углов и элементы кривых по трассе.
Рис. 1. Разбивка трассы, углов поворота, пикетажа
6. Геодезические разбивочные работы
Железные дороги, мосты, тоннели, промышленные и гражданские здания проектируют, используя планы местности крупного масштаба. На плане вычерчивают очертания сооружения, а при необходимости и отдельные его части. Приступая к строительству, составленный проект необходимо перенести на местность.
Проект организации строительства завода
... проектах организации строительства и проектах производства работ» ППБ 01 -93 «Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ»; ... разместить следующие сооружения: складской корпус; цех ... трассу, чтобы исключить случаи загрязнения грунтом проезжей части техникой и автотранспортом, работающим на строительстве. Внутриплощадочные временные проезды на период строительства ...
Определение и закрепление на местности точек, линий и плоскостей, определяющих плановое и высотное положение сооружения и его размеры, называют разбивкой сооружения, или вынесением проекта в натуру.
Положение проектных точек сооружения устанавливают, используя существующие на местности точки, координаты которых известны. Такими точками чаще всего являются пункты геодезической сети, но могут быть использованы также и построенные ранее сооружения.
Основными этапами работ, выполняемых для вынесения проекта сооружения в натуру, являются:
- создание геодезической разбивочной сети;
- геодезическая подготовка проекта;
- разбивочные работы непосредственно в ходе строительства;
- геодезический контроль строительно-монтажных работ.
Создание геодезической разбивочной сети
Так, плановой разбивочной сетью при строительстве железной дороги служит проложенный вдоль ее трассы теодолитный ход.
Для строительства моста создают специальную разбивочную сеть в виде линейно-угловой сети, пункты которой располагают на берегах реки и островах.
Разбивочную сеть для строительства тоннеля создают как тоннельную триангуляцию или полигонометрию и опирающуюся на нее подходную и подземную полигонометрию.
При крупном промышленном строительстве разбивочную сеть проектируют на генплане, а затем переносят на местность в виде строительной сетки — системы квадратов и прямоугольников, стороны которых кратны 100 или 250 м и параллельны осям основных зданий (рис. 2.).
Так же направлены и координатные оси x, y местной системы координат. Наличие закрепленной на местности строительной сетки существенно упрощает последующие разбивочные работы.
Для создания высотной геодезической основы на строительной площадке закладывают постоянные и временные рабочие реперы. Для определения их отметок от реперов государственной нивелирной сети к рабочим реперам прокладывают ходы геометрического нивелирования.
Рис. 2. Строительная сетка:
- а — схема; б — вынос на местность точек способами прямоугольных координат и створов
