Прикладные геодезические работы

Обеспечение правильной геометрии любого современного строительного и материального производства реализуется с использованием специалистов, приемов и способов прикладной геодезии. Эта узкая специализация, востребованной прикладной науки, имеет очень широкое применение при построении всевозможных объектов от самых глубоких подземных выработок угольных шахт и до возведения наиболее высоких небоскребов мира. К ним применяются особые требования в надежности конструкций и точности исполнения, чему способствуют разнообразные прикладные геодезические технологии.

Не выдумывая ничего нового, многогранный практический опыт помог обществу систематизировать различные процессы ведения своей деятельности, в том числе и в необходимости использования в строительстве навыков геометрии и прикладной геодезии. «Семь раз отмерь, один раз отрежь» и «опыт ошибок трудных» - вполне подходит к пониманию важности этих процессов. Алгоритм геодезических работ прикладного характера в промышленном, жилищном, энергетическом, общем строительстве выглядит из единого порядка проведения, а именно:

• инженерно-геодезических, в составе всего комплекса технико-экономических, изысканий;
• геометрического сопровождения архитектурно-строительного проектирования;
• геодезического обслуживания строительных работ;
• геометрического обеспечения монтажа конструкций и оборудования;
• соблюдения геометрии подземных и инженерных сетей и коммуникаций
• наблюдения за устойчивым состоянием зданий и сооружений при их эксплуатации.

Инженерно-геодезические изыскания

По выработанной системе осуществления инвестиционных проектов на начальной стадии строительства разрабатывается технико-экономическое обоснование. А затем уже на этапе подготовки проектной документации в состав инженерных изысканий входит и топографо-геодезическая ее часть. В ней можно выделить четыре этапа:

• организационно-подготовительный;
• полевой;
• камеральный;
• завершающий этап, с составлением технического отчета.

На первом этапе происходит получение технического задания, в котором отражаются: расположение участка изысканий, его площадь с указанием границ, масштаба съемки, сечения рельефа и других требований. Согласно этого составляется проект изысканий. Вначале собирают сведения по изученности района исследований в основном из первоисточников в управлениях архитектуры и строительства. Сюда входят сбор информации по плановым и высотным опорным сетям, топографической карты района съемки. После изучения места исследования, составляют план (программу) изысканий, в котором определяются виды полевых работ, категории сложности, намечаются способы съемки, методы создания съемочного обоснования, типы закрепления геодезических знаков, геологических сведений о грунтах, включение в состав съемок привязки подземных выработок, коммуникаций и другое. В заключение первого этапа определяется сметная стоимость изысканий и согласовывается с заказчиком.

Полевые работы начинают с рекогносцировки местности, нахождения пунктов плановой опорной сети и нивелирной высотной. При необходимости закрепляют новые, заранее изготовленные, центры геодезических пунктов съемочной сети. После этого прокладывают избранным способом теодолитные (полигонометрические) ходы по проложенной съемочной сети. Топографическую съемку исполняют с учетом всех требований соответствующих инструкций. При съемке подземных коммуникаций к участию приглашаются ответственные сотрудники соответствующих ведомств, сети которых расположенны в районе изысканий. После выполнения полевых съемок, выполняют проверочные вычислительные, камеральные работы и оформление топографического плана.

Завершение изысканий заканчивается составлением технического отчета с необходимым количеством экземпляров. Технический отчет может состоять из следующих разделов:

• Общие сведения;
• Физико-географические расположение и условия района работ;
• Топографо-геодезическая изученность участка изысканий;
• Выполненные геодезические изыскания;
• Приемка и контроль;
• Заключение (выводы)
• Приложения, схемы, полевые и вычислительные данные.

На первом экземпляре в письменной форме фиксируются согласования о подземных коммуникациях в районе проведения изысканий с организациями, на балансе которых они соответственно располагаются. При необходимости выдается электронная версия графической части топографического плана.

Конечно, ранее указанный, алгоритм изысканий может быть исследованием не только площадных участков, но разнообразного количества линейных объектов строительства:

• воздушных линий электропередач и связи;
• магистральных трубопроводов;
• автомобильных трасс;
• железных дорог;
• подземных инженерных сетей.

Геодезическое сопровождение проектирования

На основе проведенного комплекса изысканий вся полученная документация используется для разработки рабочих проектов. Проектирование генерального плана, рабочих чертежей, вертикальных разрезов, профилей и всевозможных других чертежей сопровождается геодезической подготовкой. Геометрическая увязка всех намечаемых проектом наземных сооружений, инженерных сетей, подземных коммуникаций между собой и в границах отведенного земельного участка осуществляется с использованием топографической основы. Геодезическая подготовка при проектировании включает в себя:

• ориентирование и выбор оптимального местоположения объектов на площади, отведенной для строительства;
• размещение, компоновка и увязка проектных сооружений и коммуникаций между собой;
• вертикальное проектирование рельефа;
• определение объема перемещения земляных масс;
• создание генерального плана, разбивочных чертежей, разрезов и других схем;
• исполнение расчетов для переноса запроектированных зданий, фундаментов и оборудования в натуру.

Всё строительство ведется на основе разработанного общего рабочего проекта, прошедшего экспертизу и полученного разрешения к производству работ. В состав проектной документации, с исходной общей информацией для детального геодезического проектирования входят проекты:

• организации строительства;
• производства работ.

В каждом из них содержится геодезическая часть, в которой рассматривается реализация всей геометрии строительства:

• разбивочной основы;
• разбивочных работ;
• геометрического контроля при обеспечении определенных рабочих этапов;
• состава, применения методов, выбора приборов и расчета точности выполнения.

Отдельными документами с использованием геодезических способов, в том числе и как отдельных инструментов их составления, разрабатываются проекты:

• вертикальной планировки;
• геодезических работ (ПГР);
• производства геодезических работ.

Вертикальная планировка содержит высотные решения по устройству рельефа местности в пределах земельного отвода строительства. Ею предусматриваются отведения атмосферных стоков и минимальных объемов перемещения грунтов. В состав проекта вертикальной планировки входят такие документы, как:

• план организации рельефа:
• картограммы земляных работ.

Они определяют оптимальные и наиболее эффективные технические решения по перемещению грунтов на всей строительной площадке.

Геодезические работы при возведении и эксплуатации сооружений

Основными документами для выполнения всех строительных, монтажных и подземных работ считаются вот те ПГР и ППГР, которые должны исполняться и получать всестороннее содействие в их исполнении на протяжении всего срока строительства. Весь перечень работ предусмотренных в таких проектах можно представить в таком виде:

• построение разбивочных сетей;
• осуществление основных разбивочных работ;
• вспомогательные разбивки, выноски осей на определенных стадиях строительства;
• исполнительные съемки.

Здесь уместно вспомнить такой главный принцип геодезического производства, как действие принципа «от общего к частному». Все разбивочные работы нулевого цикла, построение разбивочной (внутренней) сети производятся от внешней разбивочной основы. Основанием (базисом) для основных и вспомогательных разбивок являются пункты разбивочной сети на отдельном горизонте. Они, в свою очередь, выстраиваются от внутренней опорной сети первого этажа.

Разбивки главных и основных осей, вспомогательных и монтажных линий на разных горизонтах должны выполняться с высокой точностью. Предельные погрешности их могут колебаться в пределах до пяти миллиметров (плановые отклонения) десяти миллиметров (высотные). Все расчеты точности их выполнения производятся математическим способом и отражаются в соответствующих разделах ПГР или ППГР.

При монтаже строительных конструкций и приемочном контроле выполняются выверка и исполнительная съемка:

• планового отклонения конструктивов;
• их вертикальности;
• отклонений по высоте.

По мере возведения зданий в обязательном порядке выполняют измерения этих характеристик по всем несущим и опорным конструкциям. По завершении съемки составляют исполнительные схемы с нанесением результатов предельных отклонений, геометрические параметры которых регламентированы строительными нормами (СНиП) или указаны в ППГР.

При завершении общего строительства сооружений при требующейся по нормативным документам необходимости по специально разработанному проекту выполняют наблюдения за деформациями зданий. Понятно, что для нормальной работы и эксплуатации зданий должны соблюдаться его устойчивость и проектное положение всех его частей. И поэтому в область измерений и изучения процесса возможных деформаций входят следующие геометрические параметры:

• осадка фундаментов;
• горизонтальные смещения основания,
• крен высотных зданий башенного типа.

Для этих проектных целей применяются специальные прикладные геодезические работы по наблюдению за деформациями с применением высокоточных средств и методов.