Что должен выполнять геодезист в дорожном строительстве. Разбивочные работы при строительстве дорог. Разбивка земляного полотна

8.1. Роль инженерной геодезии в строительстве

Инженерная геодезия связана со всеми процессами строительства зданий и сооружений, все виды геодезических работ можно разделить на следующие этапы:

1. Инженерные изыскания:

– гидрологические изыскания;

– геологические изыскания;

– геодезические изыскания;

– крупномасштабные съемки;

– трассирование линейных соору-

– создание съемочного обоснования.

Инженерные изыскания – комплекс работ, проводимых для получения сведений, необходимых для выбора экономически целесообразного и технически обоснованного местоположения сооружения, для решения основных вопросов, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений.

В процессе инженерно-геодезических изысканий изучению и съемки подлежат ситуация и рельеф на территории предполагаемого строительства,

в результате чего получают крупномасштабные планы, необходимые для проектирования.

В состав топографо-геодезических работ входят:

– построение государственной геодезической сети;

– создание планово-высотного съемочного обоснования;

– топографическая съемка;

– построение крупномасштабных планов для снятого участка. Линейные изыскания имеют ряд особенностей и отличаются в от-

дельных случаях большой сложностью. Поэтому изыскания при проектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, каналов, трубопроводов, линий электропередачи, линий электросвязи и т.д. выделяют отдельно.

2. Инженерно-геодезическое проектирование – комплекс работ, проводимый для получения данных, необходимых для размещения сооружения в плане и по высоте. Оно включает:

– размещение объекта строительства по площади и по высоте;

– ориентирование основных осей сооружения;

– проектирование рельефа;

– вычисления объемов земляных работ;

– выполнение расчетов, связанных с составлением проекта сооружений линейного типа (включая расчет горизонтальных и вертикальных кривых, составление продольного профиля будущей трассы);

– выполнение расчетов, необходимых для перенесения проекта в на-

– составления разбивочных чертежей, схем и т.д.

Строительство сооружений производится только по чертежам, разработанным в проекте. Проект представляет собой комплекс технических документов, содержащих технико-экономическое обоснование, расчеты, чертежи, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства.

Топографической основой при проектировании являются крупномасштабные планы 1:5000 – 1:500, выполненные на стадии изысканий.

Указания по составу, точности, методам, объемам, срокам и порядку геодезических работ на строительной площадке приводятся в проекте организаций строительства (ПОС), проекте производства работ (ППР) и проекте производства геодезических работ (ППГР), которые являются составными частями общего проекта.

В задачу геодезической подготовки проекта входит увязка между собой отдельно расположенных на стройплощадке сооружений и обеспечение их разбивки на местности с заданной точностью. Геодезические расчеты при подготовке проектов состоят в нахождении координат и отметок точек сооружения, определяющих его положение на местности и разбивочных элементов для выноса сооружения в плане и по высоте.

Проект вертикальной планировки обеспечивает преобразование существующего рельефа застраиваемой территории при размещении зданий, сооружений, подземных коммуникаций, высотное решение площадей, улиц, внутриквартальной территории и отвод поверхностных вод при минимальном перемещении земляных масс.

Основными документами проекта вертикальной планировки являются план организации рельефа и картограмма земляных работ, которые составляются на основе топографического плана, рабочих чертежей поперечных профилей улиц и проездов.

Исходной базой, на которой разрабатываются на практике принципы проектирования геодезических работ на строительной площадке, является ПОС (проект организации строительства) и ППР (проект производства работ). Как ПОС, так и ППР содержит геодезическую часть. В этой части рассматриваются:

– состав, объем, сроки и последовательность выполнения работ по созданию разбивочной и высотной основы;

– состав, объем, сроки и последовательность выполнения разбивочных работ на период строительства;

– необходимая точность, приборы и методы выполнения работ.

3. Проект производства геодезических работ (ППГР) содержит следующие разделы:

1. Организация геодезических работ на строительной площадке.

В этом разделе рассматриваются вопросы согласования схемы производства геодезических работ и календарные планы выполнения измерений, производимые геодезическими группами.

2. Основные геодезические работы. Раздел содержит схемы построения плановой и высотной геодезической основы на строительной площадке, расчеты необходимой точности геодезических измерений, схемы

и способы построения разбивочной сети, типы знаков, реперов и марок, разбивка главных и основных осей.

3. Схема переноса главных и основных осей зданий и сооружений от исходной планово-высотной основы с расчетом точности выноса и методики выполнения работ, схемой размещения осевых знаков, а также детальные разбивочные геодезические работы.

4. Геодезическое обеспечение подземной части сооружения при устройстве фундаментов, разрабатывается методика детальной разбивки под монтаж конструкций, выполнение исполнительной съемки.

5. Геодезическое обеспечение при возведении надземной части сооружений. Включает методику создания и расчеты необходимой точности измерений элементов плановой и высотной геодезической основы на исходном горизонте, выбор и обоснование методов передачи осей и высотных отметок на монтажные горизонты, исполнительная съемка.

6. Проект измерения деформаций сооружений геодезическими методами. Рассматривают необходимую точность измерений, перечень приборов и методики измерений, периодичность измерений и методы обработки результатов.

4. Разбивочные работы

– разбивочные сети

– основные разбивочные работы

– детальная разбивка сооружений по этапам строительства. Геодезические разбивочные работы являются составной частью

строительно-монтажного производства. Различают плановую и высотную разбивки сооружений, в которые входят основные и детальные разбивочные работы.

Основные разбивочные работы заключаются в определении на местности положения главных осей и строительного поля инженерного сооружения. Они переносятся в натуру от пунктов плановой и высотной геодезической основы, построенной в районе возводимого сооружения.

Детальные разбивочные работы состоят в определении планового и высотного положения тех или иных частей инженерного сооружения, которые задают его геометрические контуры. Детальные разбивочные работы выполняются, как правило, от ранее перенесенных в натуру главных осей

сооружения путем разбивки основных и вспомогательных осей, а также характерных точек и контурных линий, определяющих положение всех деталей сооружения.

Работы, связанные с разбивкой сооружений, представляют собой действия, обратные съемке и характеризуются более высокой точностью их выполнения. Если при съемке контура здания допущена ошибка 10 см, то при нанесении контура на план масштаба 1:2000 она уменьшается до 0,05 мм, что невозможно выразить в таком масштабе.

Если же при снятии длины отрезка с проекта, составленного в масштабе 1:2000 будет допущена ошибка 0,1 мм (предел графической точности масштаба), то на местности размер ошибки выразится в 200 мм, что часто может быть недопустимо при выполнении разбивочных работ.

Строительные допуски на смещение осей, отклонений от проектных отметок составляют в основном 2–5 мм. Поэтому, размеры и положение точки на плане получают аналитическим путем, а для снятия координат используют планы масштаба 1:500.

В состав разбивочных работ входит:

1. Построение разбивочной основы в виде триангуляции, полигонометрии, трилатерации, строительной сетки, линейно-угловых построений. Геодезическая разбивочная основа служит для построения внешней разбивочной сети и производства исполнительной съемки.

2. Вынос в натуру главных или основных осей зданий (создание внешней разбивочной основы) и проектных отметок. Внешняя разбивочная основа является базисом для выполнения детальных разбивочных работ.

3. Детальные разбивочные работы на стадии отрывки котлована, разбивки коммуникаций, устройства фундаментов, передачи отметок и осей на дно котлована, возведении надземной части здания.

Основными элементами разбивочных работ являются вынос в натуру проектного угла, проектного расстояния, проектного уклона и проектной отметки.

В зависимости от вида сооружения, условий измерений и требований

к точности его построения разбивочные работы могут выполняться полярным или способом прямоугольных координат, угловой, линейной или створной засечками и другими методами.

5. Выверка конструкций и технологического оборудования

– в плане;

– по высоте;

– по вертикали.

Наиболее важными геодезическими характеристиками, подлежащими определению, являются прямолинейность, горизонтальность, вертикальность, параллельность, наклонность и т.д. Сочетание этих характеристик позволяет определить плановое и высотное положение различных элементов.

По мере ведения строительства для определения планового и высотного положения отдельных элементов выполняют комплекс геодезических работ, который называют исполнительной съемкой. Точность, принятая при исполнительной съемке, должна быть не ниже точности разбивочных работ.

6. Наблюдение за деформациями зданий и сооружений

– оседание оснований и фундаментов

– горизонтальное смещение

– крен сооружений башенного типа.

Деформацией сооружений называют изменение относительного положения всего сооружения или отдельных его частей, связанное с пространственным перемещением или изменением его формы.

Деформации сооружений проявляются в виде прогибов, кручения, крена, сдвига, перекосов и т.д. В общем случае деформацию сооружений можно свести к двум наиболее простым смещениям сооружения – сдвигу в горизонтальной и осадке в вертикальной плоскостях.

Деформации сооружений возникают из-за неравномерной осадки сооружения, вызванной усадкой грунта, а также недостаточной прочностью конструкций. Для своевременного предупреждения аварий и для более детального изучения причин нарушения эксплуатационных качеств сооружений, проводят систематические наблюдения за деформациями их конструкций. С этой целью в конструкции сооружений закладывают специальные осадочные марки и периодически высокоточными геодезическими методами определяют их отметки.

В процессе инженерной деятельности в строительстве геодезисты руководствуются нормативными документами, в частности:

ΣП + ΣК = L,

ΣВУП – ΣД = L.

Для вычисления начального прямолинейного участка трассы берут разность пикетажа начала первой кривой и начала трассы. Длина последней прямой получается как разность пикетажа конца трассы и конца последней кривой. Для вычисления расстояний между вершинами углов поворота (ВУП) в графе (13) надо брать разности пикетажа первого угла поворота и начала трассы, каждого следующего угла поворота и предыдущего, конца трассы и последнего угла поворота. Начиная с отрезка, следующего за первым углом поворота, нужно к полученным разностям прибавлять домер предыдущей кривой, поскольку на местности он отложен, а в счет пикетажа не вошел.

Под таблицей 1.3 производят контроль всех вычислений по приведенным формулам:

1) разность правых и левых углов поворота должна равняться разности конечного и начального дирекционных углов линий трассы:

Σβпр – Σβлев = αкон – αнач;

2) сумма всех кривых плюс сумма всех домеров должна равняться удвоенной сумме тангенсов с допуском 0,01 – 0,02м за счет ошибок округления:

ΣК + ΣД = 2ΣТ;

3) сумма прямых участков трассы (ΣП) плюс сумма кривых участков

(ΣК) должна равняться общей длине трассы (L):

φ = k · 1800/ πR.

По данным формулам составлены таблицы (таблица 5 , в которых по аргументам R и φ вычислены значения координат x и y. Для совместной детальной разбивки переходных и круговых кривых данные берут из таблицы 4 . разбивки следующая: вдоль тангенсов откладывают по направлению к вершине угла поворота длины кривых k, соответствующие интервалу разбивки, отмеряя назад значения (k – x). В найденных точках восстанавливают перпендикуляры и откладывают ординаты y, тем самым определяя точки кривой.

Способ прямоугольных координат является наиболее распространенным способом детальной разбивки кривых. Преимущество этого способа состоит в том, что каждая точка строится независимо от предыдущих, что исключает накопление погрешностей. Но быстрое возрастание от точки к точке длин ординат делает невозможным использование этого способа в стесненных условиях, в туннелях, в лесистой местности, по насыпи.

В этих случаях применяют способ углов и хорд . Кривую в этом способе разбивают через заданный интервал S по хорде.

При разбивке данным способом длина хорды S не должна превышать длину мерного прибора (обычно принимают S = 20 м). Затем вычисляют φ, опирающийся на хорду (рисунок 2.3).

sin φ / 2 = S / 2R. (2.3)

Далее, установив теодолит в начале кривой, наводят зрительную трубу по направлению тангенса на вершину угла поворота и откладывают значение первого разбивочного угла φ/2. Вдоль полученного направления откладывают длину хорды S, получая первую точку на кривой. Далее теодолитом откладывают угол φ и получают положение точки 2 линейно-угловой засечкой, откладывая каждый раз от предыдущей точки кривой длину хорды S.

Следует отметить, что в этом способе погрешности построения последующих точек содержат погрешности предыдущих.

Способ продолженных хорд. Задавшись интервалом S детальной разбивки кривой радиуса R, вычисляют угол по формуле (2.3) и, пользуясь выражениями (2.1) и (2.2), разбивают точку 1 кривой способом прямоугольных координат (рисунок 2.4).

Затем по продолжению первой хорды откладывают S и закрепляют полученную точку 2′. Удерживая задний конец рулетки в точке 1, определяют положение точки 2 линейной засечкой радиусами S и d.

Вновь откладывают отрезок S, но уже от точки 2 и вдоль направления второй хорды. Из точек 2 и 3′ на пересечении дуг радиусов S и d определяют положение точки 3 и т. д. Величина отрезка d, называемого промежуточным перемещением, постоянна для всех точек кривой и определяется по формуле

Способ продолженных хорд удобен тем, что все сопутствующие ему измерения выполняются в непосредственной близости от кривой. Это позволяет использовать его в стесненных условиях, там, где другие способы применить невозможно. Кроме того, выполнение разбивки не требует специальных инструментов: ее производят при помощи рулеток.

Недостаток этого способа состоит в быстром накоплении погрешностей разбивки, по мере увеличения числа разбиваемых точек.

После восстановления пикетажа и детальной разбивки кривых трассу закрепляют. Так как ось трассы дороги является геодезической основой для разбивки всех сооружений, ее закрепление должно быть надежным. закрепления устанавливают вне зоны земляных работ так, чтобы сохранялись на все время строительства.

Одновременно с закреплением трассы для удобства обслуживания строительных работ сгущают сеть рабочих реперов с таким расчетом, чтобы на 4–5 пикетов трассы приходился один репер. Кроме того, необходимо устанавливать по одному реперу у каждого малого искусственного сооружения и по два у средних и больших мостов, на станционной площадке и у всех насыпей и выемок с рабочими отметками более 5 м.

В качестве реперов можно использовать различные местные предметы, устойчивые по высоте и установленные ниже глубины промерзания. Реперы должны быть пронумерованы и зарегистрированы в реперов с указанием их отметок, описания вида и местоположения.

2.2 Разбивка земляного полотна

Для выполнения земляных работ, кроме восстановления пикетажа и детальной разбивки кривых, производят детальную разбивку земляного полотна или, как говорят, разбивку строительных поперечников. Эта разбивка состоит в обозначении на местности в плане и по высоте всех характерных точек поперечного профиля земляного полотна: оси, бровок, подошвы насыпей, кюветов и т. д.

На прямолинейных участках трассы поперечники разбивают через 20–40 м и на всех переломах продольного профиля. Для этого при помощи теодолита и рулетки разбивают плюсовые точки между пикетами, например +20, +40, +60, +80 м. Сами поперечники разбивают вправо и влево от этих точек, перпендикулярно к оси трассы.

На закруглениях трассы поперечник разбивают через 10–20 м в зависимости от радиуса кривой. На этих участках поперечники должны располагаться по направлению к центру кривой, то есть перпендикулярно к касательной к кривой в точке разбивки поперечника. При разбивке поперечников на кривой их располагают через равные отрезки. Для задания направления поперечника в осевой точке кривой измеряют угол между хордами, соединяющими эту точку с двумя соседними. Затем делят угол пополам и строят на местности его биссектрису. Направление биссектрисы и будет совпадать с направлением радиуса кривой, вдоль которого от осевой точки и разбивают поперечник.

Одновременно с разбивкой поперечников выносят в натуру проектные отметки, соответствующие отметке бровке дорожного полотна в законченном виде.

Рассмотрим особенности разбивки поперечников в насыпи и в выемке.

Разбивка поперечников в насыпи . При разбивке поперечников в насыпи (рисунок 2.5) на ровных (без поперечных уклонов) участках местности закрепляют положение проекции осевой точки О’, проекции осевой точки, точек подошвы насыпи К, К1 и проекции точек кюветов D, C, E, F. Для этого от оси трассы О’ рулеткой откладывают отрезки В / 2 (В – ширина насыпи по верху) бровки и отрезки h x m до подошвы точек К, К1. Здесь h высота насыпи, 1:m – крутизна (уклон) откоса. Суммарные расстояния от оси до подошвы насыпи одинаковы:

О’К1 = О’К = В / 2 + hm.

На косогорных участках разбивка насыпи несколько усложняется. Вследствие поперечного наклона местности на угол v (рисунок 2.6) расстояние от оси О’ до подошвы насыпи К и К1 будут различны. Положение точек К и К1 может быть найдено, если отложить по наклонной местности отрезки О’К и О’К1. Если обозначить угол откоса через β, то по теореме синусов будем иметь:

О’К = (В / 2 + hm) sin β / sin (β + v),

О’К1 = (В / 2 + hm) sin β / sin (β + v).

Чтобы получить на наклонной местности проекции бровок А’ и А’1, необходимо от осевой точки О’ отложить расстояние

О’А’ = О’А’1 = (В / 2) / cos v.

Разбивка поперечников в выемке. При разбивке поперечников в выемке на поверхности земли фиксируют осевую точку трассы О’ (рисунок 2.7). От осевой точки трассы откладывают отрезки

О’А’ = О’А’1 = В / 2 + D,

Развитие автоматизированных методов обработки пространственной информации привело к появлению нового направления в моделировании – цифрового моделирования. Основными элементами цифрового моделирования являются: цифровая модель рельефа (ЦМР), цифровая местности (ЦММ), цифровая модель объекта (ЦМО).

В системе ГЛОНАСС излучаемые спутниками частоты также модулированы дальномерными кодами и навигационным сообщением. Но в отличие от GPS коды всех спутников одинаковы, а разделение сигналов различных спутников – частотное.

Для производства измерений устанавливают на штативе или на полутораметровой штанге (рисунок 4.1), применяемой для выполнения кратковременных измерений. Управление приемником выполняется с помощью клавиатуры и дисплея контроллера (рисунок 4.2).

Документ

Название документа

СНиП 11–02–96

Инженерные изыскания для строительства. Основные

положения

СП 11–104–97 Ч.I

тельства

Инженерно-геодезические изыскания для строи-

СП 11–104–97 Ч.II

тельства. Выполнение съемки подземных коммуни-

каций при инженерно-геодезических изысканиях для

строительства

Инженерно-геодезические изыскания для строи-

СП 11–104–97 Ч.III

тельства. Инженерно-гидрографические работы при

инженерно-геодезических изысканиях для строи-

тельства.

Инженерно-геодезические изыскания железных и

автомобильных дорог

Документация исполнительная геодезическая. Пра-

Технико-экономические показатели и качество дорожных строительных работ в значительной степени связаны с производством разбивочных работ и с обслуживанием строительства, возлагаемого на геодезическую службу строительных подразделений Министерства автомобильных дорог РСФСР. Функции, права и обязанности этой службы определены Положением о геодезической службе в строительных и мостостроительных организациях Минавтодора РСФСР, утвержденного и введенного в действие приказом N 35 Минавтодора РСФСР от 21 мая 1979 г. 1.1.2. При строительстве и реконструкции автомобильных дорог и мостовых сооружений разбивочные работы выполняются геодезической службой строительных организаций в едином комплексе, определенном "Положением о геодезической службе в строительных и мостостроительных организациях Министерства автомобильных дорог РСФСР". 1.1.3. Геодезическая служба в дорожно-строительных и мостостроительных организациях Минавтодора РСФСР имеет установленную численность, входит в основной штат строительных управлений и подчиняется главному инженеру строительного подразделения. 1.1.4. При больших объемах и сложности работ по новому строительству, реконструкции и капитальному ремонту дорог, мостов и тоннелей геодезическая служба может быть создана и в ремонтно-строительных организациях. 1.1.5. Создание геодезической службы в строительных и ремонтно-строительных подразделениях не снимает с линейного инженерно-технического персонала ответственности за своевременное и качественное выполнение разбивочных работ в соответствии с настоящей инструкцией, проектом, СНиП и техническими условиями в дорожно-мостовом строительстве. 1.1.8. Геодезические разбивочные работы должны обеспечивать высокое качество, повышать производительность труда, способствовать снижению сроков и стоимости механизированных работ, повышению эффективности всего строительного производства. 1.1.9. Геодезическая служба несет ответственность за точное соблюдение проектных размеров, форм и расположения возводимых сооружений, за своевременное обеспечение строительных работ геодезическими данными. 1.1.10. Геодезическая служба обязана письменно извещать главного инженера строительства о необходимости прекратить строительные работы, исправить или перестроить элементы сооружения, выполненные не в соответствии с проектом, если были допущены серьезные отступления от проектных данных. 1.1.11. Производители работ и мастера не должны приступать к строительно-монтажным работам до окончания основных разбивочных работ и оформления их актом. Акт о производстве геодезических разбивочных работ, утвержденный главным инженером строительной организации, является основным документом, разрешающим производство строительно-монтажных работ. 1.1.13. Руководители строительных и мостостроительных организаций не должны возлагать работы и обязанности, не входящие в перечень, установленный положением о геодезической службе Минавтодора РСФСР, на работников геодезической службы. 1.2.1. В основу организации разбивочных работ должен быть положен принцип "от общего к частному", при котором эти работы выполняются с точек трассы или опорной сети при постоянном их контроле. 1.2.4. Работники геодезической службы перед началом разбивочных работ обязаны детально ознакомиться с проектными материалами и документами, содержащими исходные данные для разбивки, а также с проектом организации строительства и на их основе составить разбивочные схемы, чертежи и календарный план работ. 1.2.5. Восстановление трассы, перенесение на местность основных осей сооружения, а также развитие опорных сетей на строительстве возложено на заказчика с последующей сдачей всех точек и линий таких сетей геодезической службе строительства со знаками и всей необходимой проектной документацией. 1.2.6. Разбивочные работы состоят из восстановления трассы, развития опорной сети изысканий дороги, перенесения проектов сооружений на местность, детальной разбивки сооружений, геодезического управления работой строительных механизмов, геодезического контроля за производством строительных работ и исполнительных съемок законченных сооружений или их элементов. 1.2.7. Разбивочные работы при строительстве и реконструкции дорог и искусственных сооружений проводят в такой последовательности: подготовительные работы; восстановление трассы и осей сооружений; создание опорных сетей строительства и перенесение на местность основных осей запроектированных инженерных сооружений; детальные разбивочные работы; геодезическое управление работой строительных машин; геодезический контроль за работами; исполнительные съемки и приемка инженерных сооружений в эксплуатацию. 1.2.8. Детальной разбивке подлежат все основные элементы земляного полотна, искусственных сооружений (мостов, виадуков, путепроводов, тоннелей) и их подмостей, временных эстакад и аванбеков, регуляционных и берегоукрепительных сооружений, водоотводных сооружений (нагорных канав, перепадов быстротоков, водобойных колодцев, спрямляемых русел и пр.); оснований и покрытий дорожной одежды, виражей и их отгонов и уширений на кривых, съездов и пересечений, автобусных остановок, площадок под автопавильоны, здания эксплуатационной и автотранспортной служб, АБЗ и ЦБЗ (вынос на местность их проектов вертикальной планировки и проектов зданий, сооружений и служб), специальных инженерных сооружений (подпорных стен, банкетов, барражей, сооружений противоселевой и противолавинной защиты, балконов, галерей и полутоннелей), трасс подключаемых линий электро-, водо- и теплоснабжения, канализации, газификации, телефона, водосточной сети. 1.2.9. В качестве исходной документации для разбивочных работ используют: ведомости прямых, круговых и переходных кривых, закрепления трассы и реперов; план трассы, продольный профиль с проектными данными, график распределения земляных масс и полос отвода, поперечные профили земляного полотна индивидуального проектирования и привязку типовых профилей к пикетажу; ведомости и чертежи переустраиваемых коммуникаций; план вертикальной планировки улиц и площадей при прохождении дороги через города и поселки; ведомость проектируемых сложных мест с проектными решениями; чертежи подмостей, временных эстакад и аванбеков; чертежи регуляционных и берегоукрепительных сооружений; планы размещения нагорных канав и их поперечных профилей, привязки к трассе перепадов, быстротоков и водобойных колодцев; чертежи поперечных сечений быстротоков, конструкций перепадов и водобойных колодцев; ведомости и типовые поперечные профили проектируемой дорожной одежды, ведомости уширений на горизонтальных и вертикальных кривых, ведомости и чертежи разбивки виражей; чертежи привязки автобусных остановок и автопавильонов; ведомости и чертежи привязки съездов и переездов; проекты вертикальной планировки площадок под комплексы эксплуатационной и автотранспортной службы, полигонов, АБЗ и ЦБЗ, чертежи привязки типовых комплексов к местным условиям; ведомости и планы привязки к трассе специальных инженерных сооружений и чертежи их конструкций в высотных отметках трассы; ведомости и паспорта сосредоточенных грунтовых резервов и карьеров, планы подключаемых коммуникаций с привязкой к трассе, комплексам и сооружениям подключения, продольные профили и чертежи коммуникаций и их деталей; материалы и чертежи согласования изыскательских и проектных материалов с заинтересованными организациями. 1.2.10. При выносе проекта автомобильной дороги на местность осуществляют: восстановление трассы и утраченных знаков ее закрепления; выделение точек нулевых работ, прямых и кривых участков трассы, мест размещения насыпей, выемок, труб, мостов, путепроводов, специальных сооружений, тоннелей, быстротоков, подпорных стенок; определение положения всех основных элементов пересечений с подземными и воздушными коммуникациями, подлежащими переустройству. 1.2.11. Вынос на местность проектов горизонтальной и вертикальной планировки улиц, площадей, а также площадок под комплексы дорожной и автотранспортной служб, автозаправочных станций, АБЗ и ЦБЗ, заводов железобетонных конструкций осуществляется в соответствии с привязкой этих участков к местности. 1.2.12. Подготовительные работы содержат: выбор способа производства работ, изучение проекта, выбор методики измерений, составление схем, чертежей, журналов разбивки, календарного плана геодезических работ на объекте. 1.2.13. Исполнительные съемки и нивелировки производят с составлением продольных и поперечных профилей, планов и схем размещения элементов сооружений, с выполнением контрольных промеров уклонов, рабочих отметок, параметров сооружений и элементов дорожного полотна. На первом этапе, на основе привязки и закрепления трассы и осей сооружений к опорной сети, восстанавливают и закрепляют знаками положение главных осей сооружения и сгущают опорную сеть строительства. На втором этапе производят детальную разбивку сооружения с размещением плоскостей, линий и точек отдельных элементов сооружения, устанавливают и контролируют взаимосвязь между отдельными элементами сооружения. На четвертом этапе производят окончательную разбивку элементов сооружения для отделочных работ и завершения монтажных работ с установкой и закреплением технологического оборудования, предусмотренного проектом. Ежедневно по дорогам и магистралям проносится множество машин. Это создаёт огромные нагрузки на землю. Поэтому постройка шоссе, которое позволит благополучно передвигаться любому автомобилю и выдержит даже тяжеленный грузовик, - дело довольно непростое. Строительство автомобильных дорог, в частности, требует большого объёма работ подготовительных. И основными в этой подготовке являются геодезические разбивочные работы. Соответствие проекту очень важно при постройке любого сооружения. И дороги не являются исключением. Соответственно инструкциям, производители работ и мастера могут приступать к работе исключительно после того, как основные разбивочные работы будут геодезистами закончены и оформлены специальным актом. Этот акт - основной документ, разрешающий проведение строительно-монтажных работ. Этапы разбивочных работ До начала разбивочных работ геодезисты обязаны внимательно ознакомиться со всеми проектными материалами и другими документами, в которых содержатся исходные данные для последующей разбивки. На их основе, а также с учётом информации из проекта организации строительства, составляются разбивочные схемы и чертежи, а заодно и календарный план проведения геодезических работ. Линейные участки измеряют рулетками или же дальномерами и в прямом, и в обратном направлениях. Предельная относительная погрешность при этом - от 1:1000 до 1:2000. Дальше идёт вынос в натуру всех углов поворота дороги. Эта работа выполняется при помощи прибора, который называется тахеометр. Через каждые 100 метров закрепляется пикет - обыкновенный столб, на котором указывают расстояние до оси строящейся автомобильной трассы. Кроме пикетов обозначают по оси трассы и другие характерные точки. Например, пересечения с другими дорогами, линиями электропередачи и связи, перегибы поверхности земли и урезы воды, начало и конец криволинейных участков. На поворотах дорога являет собой кривую. Для того, чтобы определить положение такого участка на местности, нужно определить угол поворота и его радиус. Закрепляются при этом точки начала проектной кривой и конца закругления. Разбивку кривых рассчитывают несколькими методами, в зависимости от метода, любую кривую закрепляют через каждые 20-25 метров. Выбор шага зависит во многом как от угла поворота, так и от радиуса закругления. Рассчитывают и разбивают повороты определённым образом для того, чтобы центробежная сила, которая будет действовать на транспортное средство при переходе на кривую часть дороги с прямой или наоборот, не изменяла своё значение резко и внезапно. Построение геодезической разбивочной основы Первым шагом при строительстве автомобильной дороги обычно становится вынос временных реперов и их закрепление. Это облегчает и ускоряет работу по перенесению трассы на местность с карты. Трассой дороги в этом случае называется её продольная осевая линия. После того, как работы по выноске оси строящейся дороги на местность выполнены, определяют условные отметки на временных реперах. Такой репер представляет собой, как правило, деревянный столб, вкопанный в землю, с металлическим штырем, забитым в него. Для выполнения необходимых земляных работ производят, кроме пикетажа и детальной разбивки кривых, ещё и детальную разбивку самого земляного полотна. Эти работы состоят в обозначении в плане и по высоте на местности всех характерных точек, присущих поперечному профилю земляного полотна. К таковым относятся ось, бровки, подошвы насыпей, кюветы и так далее. Чтобы транспорт двигался плавно и безопасно, корректируют и разбивают кривые также и в вертикальной плоскости будущей дороги. Контроль на всех этапах Высотные отметки контролируют при укладке каждого слоя насыпи. Верх основания должен иметь правильный профиль уклонов - как поперечных, так и продольных. Допустимые отклонения при возведении дорожного полотна не должны превышать 1 сантиметр. Ведь при браке добиться впоследствии проектных отметок, даже корректируя их при прокладке дорожного покрытия, практически невозможно. Все измерения заносятся ежедневно в специальные геодезические журналы. Заказчик получает эти журналы вместе с остальной исполнительной документацией после завершения строительства. Собранные данные впоследствии могут понадобиться при ремонте или реконструкции дороги. Введение………………………………………………………………………………. 1 Геодезические работы, выполняемые при изысканиях дорог………………….. 1.1 Проложение трассы на местности. Измерение углов поворота и линии трассы………………………………………………………………….. 1.2 Разбивка пикетажа, плюсовых точек и поперечников. Съемка дорожной полосы. Пикетажный журнал………………………………………………… 1.3 Круговые кривые, их элементы и главные точки. Разбивка главных точек круговых кривых……………………………………………………………… 1.4 Переходные и суммарные кривые…………………………………………… 1.5 Расчет пикетажных значений главных точек круговой кривой. Вынос пикетов с тангенса на кривую……………………………………………….. 1.6 Привязка трассы к пунктам опорной геодезической сети………………….. 1.7 Нивелирование трассы и поперечников. нивелирования………… 1.8 Высотная привязка трассы к реперам государственной нивелирной сети. Нивелирование через реки и овраги………………………………………… 4 – длина кривой, расстояние от ее начала до ее конца К; 5 – расстояние от вершины угла поворота до середины кривой, которое называется кривой Б; 6 – домер, показывающий, на сколько путь от начала до конца кривой по касательной больше, чем по кривой Д. Угол поворота трассы (φ) измеряют при трассировании, а величину радиуса кривой (R) выбирают в соответствии с техническими условиями. Остальные элементы круговой кривой могут быть определены из прямоугольного треугольника (О – НКК – ВУП) на рисунке 1.6 по следующим формулам: Т = R tg φ / 2, К = π R φ0 / 1800 , Б = R / cosφ / 2 – R, Д = 2Т – К. По вышеприведенным формулам составлены таблицы, в которых по известным φ и R находят элементы Т, К, Б и Д (например, Власов Д. И., Логинов В. Н. “Таблицы для разбивки кривых на железных дорогах” ). Так, например, для φ = 24030′; R = 400 м; Т = 86,85 м; К = 171,04 м; Б = 9,32 м; Д = 2,65 м. На местности начало и конец кривой получают, откладывая величины тангенса от вершины угла поворота (ВУП) по линиям трассы, а середину кривой (СКК) – отложением величины Б по биссектрисе угла (β/2): β/2 = (180º – φº) / 2. Этот угол откладывают при помощи теодолита. Точка О на местности не определяется и не обозначается (см. рисунок 1.6). Для облегчения разбивки длинных кривых их целесообразно разделить на несколько равных частей, называемых кратными кривыми. Чтобы определить элементы круговых кривых для больших углов поворота при любой величине радиуса, например R = 600 м, можно определить из таблицы 1 элементы для радиуса R = 100 м и найденные значения умножить на радиусов 600:100 = 6, так как величины Т, К, Б, Д пропорциональны радиусу кривой. Это видно из формул (1.3). 1.4 Переходные и суммарные кривые Для устранения внезапного изменения центробежной силы, действующей на или автомобиль при переходе его с прямой части пути на круговую кривую или наоборот, применяются переходные кривые, радиус которых изменяется от бесконечности до величины радиуса круговой кривой. Переходные кривые вставляют также между смежными круговыми кривыми разных радиусов. В качестве переходной кривой на дорогах применяются клотоиды (рисунок 1.7). клотоиды (радиальной ) имеет где ρ – переменный радиус кривизны; раметром переходной кривой; ℓ – длина переходной кривой от ее начала до любой заданной точки. Величина переходных кривых на дорогах принимается стандартной длины кратной 20 м, в зависимости от радиуса кривой и категории дороги. Для дорог Ι категории (с большими скоростями движения) переходных кривых . На рисунке 1.8 показана суммарная кривая, состоящая из круговой кривой радиуса R и двух переходных кривых. Рисунок 1.8 – Основные элементы суммарной кривой Элементами переходных кривых являются: ℓ – длина переходной кривой; р – сдвижка круговой кривой; m – добавочный тангенс. Величины p и m определяют по формулам или выбирают из таблиц по заданному радиусу R и длине переходной кривой ℓ в нижней части страницы таблицы 1 : Кс = К + ℓ = π R α/1800 + ℓ, Бс = (R + p) / cosα /2 – R, Дс = 2Тс – Кс. Радиусы круговой кривой и длины переходных кривых устанавливаются техническими условиями. Угол α измеряется теодолитом. Эти величины являются исходными. Для всех остальных элементов суммарных кривых составлены таблицы, при помощи которых производят их разбивку на местности. разбивки аналогичен разбивке круговых кривых. 1.5 Расчет пикетажных значений главных точек круговой кривой. Вынос пикетов с тангенса на кривую Для разбивки трассы необходимо знать не только пикетажное вершины угла поворота, но и пикетажное положение главных точек кривой: начала кривой (НКК), середины кривой (СКК) и конца кривой (ККК). Для этого используют следующие соотношения: НКК = ВУП – Т, Контроль: СКК = НКК + К / 2, ККК = НКК + Т – Д, ККК = НКК+ К. СКК = ВУП – Д / 2. Пример. Определить пикетажное значение главных точек кривой, если вершина угла поворота (ВУП) находится в точке ПК4 + 28,30, а элементы кривой: α = 24030′; R = 400 м; Т = 86,85 м; К = 171,04 м; Б = 9,32 м; Д = 2,65 м Вычисление пикетажа Контроль ВУП………………ПК4 + 28,30 ВУП…………….ПК4 + 28,30 Т……………… 86,85 + Т……………. 86,65 —————————————- ————————————– НКК………………ПК3 + 41,45 Σ……………..ПК5 + 15,15 К………………ПК1 + 71,04 – Д …………….. 2,65 —————————————- ————————————- ККК………………ПК5 + 12,49 ККК……………ПК5 + 12,50 НКК……………….ПК3 + 41,45 ВУП…………….ПК4 + 28,30 К/2………………. 85,42 – Д/2…………….. 1,32 —————————————- ————————————- СКК……………….ПК4 + 26,97 СКК……………..ПК4 + 26,98 Расхождение между двумя вычисленными значениями СКК и ККК допускается ± 1 см. Все вычисления по определению положения главных точек кривой заносят в пикетажный журнал. На вершинах поворота трассы все пикетные и плюсовые точки, лежащие на тангенсах, выносят на кривую, Для этого используют способ прямоугольных координат, сущность которого рассмотрим на примере (рисунок 1.9). Пример. Вынести на круговою кривую с R = 400 м пикет 4, лежащий на тангенсе. Для этого вычисляют расстояние К от НКК до ПК4: К = ПК4 – ПК3 + 41,45 = 400 м – 341,45 м = 58,55 м. По таблицам 5 , интерполируя, находят значения К – х и ординаты y. При К = 58,55 м получим: (К – х) = 0,20 м; y = 4,27 м. От пикета 4 отмеряют рулеткой по тангенсу в сторону НКК расстояние (К – х) = 0,20 м, из полученной точки по перпендикуляру к тангенсу откладывают рулеткой ординату y = 4,27 м и забивают колышек, который и будет определять положение ПК4 на кривой (см рисунок 1.9). Аналогично выносят остальные пикеты и плюсовые точки, лежащие на тангенсах. 1.6 Привязка трассы к пунктам опорной геодезической сети Привязка трассы к пунктам опорной геодезической сети производится для определения общегосударственных координат точек и дирекционных углов линий трассы. Расстояние по трассе между привязанными точками определяется техническими условиями и может быть от 1 до 20 км. Результаты привязки дают возможность определить плановое положение трассы на поверхности Земли и иметь данные для надежного контроля полевых измерений. Рассмотрим некоторые наиболее распространенные способы привязки. 1 Привязка трассы к близко лежащим пунктам опорной сети Пусть на местности имеется два пункта опорной геодезической сети А и В (рисунок 1.10). В этом случае для привязки точки 1 трассы от пункта А опорной сети необходимо измерить примычный угол β0 и расстояние d0. По известному дирекционному углу αАВ вычисляют дирекционный угол линии А1: αА1 = αАВ + β0. Затем по формулам прямой геодезической задачи получают координаты точки 1 трассы: Х1 = ХА + d0 соsαА1, γ – сближение меридианов. Сближение меридианов и магнитное склонение обычно приводятся на полях листа карты для данной местности или определяются на ближайших метеостанциях. 1.7 Нивелирование трассы и поперечников. Журнал нивелирования Нивелирование трассы производят вслед за разбивкой пикетажа, обычно в два нивелира по двухсторонним рейкам. Первым прибором нивелируют все точки по трассе: пикеты, плюсовые точки, реперы, главные точки кривой. Вторым инструментом нивелируют для контроля только реперы, связующие пикеты, а также поперечники и геологические выработки на трассе. Километровые пикеты и реперы обязательно нивелируют, как связующие точки, обоими нивелирами. Связующими называют точки общие для двух стоянок нивелира. Все остальные точки на трассе называют промежуточными. Нивелирование трассы производят путем проложения вдоль трассы нивелирного хода, состоящего из нескольких станций (рисунок 1.13). Нивелирование по ходу обычно ведут методом из середины, устанавливая равенство плеч «на ». При этом в зависимости от увеличения зрительной трубы связующие точки можно брать через 100 или 200 м. В первом случае ими будут служить все пикеты, а во втором – 50 % их (через пикет). Превышения между связующими и пикетными точками определяют по черной и красной сторонам реек, а при работе с односторонними рейками – при двух горизонтах нивелира. Условия местности (крутые склоны и др.) часто заставляют значительно уменьшать расстояния между связующими точками, что является нежелательным, так как увеличение числа станций в ходе ведет к увеличению объема работы и к большему накоплении погрешностей в суммарном превышении. Рассмотрим сначала нивелирование трассы методом из середины при расстояниях в 50 м от нивелира до связующих точек (см. рисунок 1.13): h = h1 + h2 + h3 = Σh = Σ(З – П) = ΣЗ – ΣП, Нпк2 = Нрп1 + Σh. Если отсутствует второй нивелир, то трассу нивелируют по разбитому пикетажу два раза: в прямом и обратном направлениях. Высотная привязка трассы к реперам производится нивелирными ходами от реперов до точек трассы. В качестве связующих точек, если позволяют условия местности, надо выбирать соседние пикеты и нивелировать с одной станции все промежуточные точки между ними. а) на связующие точки реечники ставят рейки на верх колышка, забитого вровень с землей; сообразуясь с рельефом местности, нивелир устанавливают между связующими точками так, чтобы при горизонтальном положении визирного луча можно было взять отсчеты по задней и передней рейкам, при этом надо стремиться к тому, чтобы расстояния от нивелира до реек были примерно равны; б) после приведения вертикальной оси нивелира в отвесное положение наводят трубу на черную сторону задней рейки, берут по среднему горизонтальному штриху сетки нитей отсчет и записывают его в графу 3 журнала нивелирования (таблица 1.1). Таблица 1.1 – Журнал нивелирования трассы Наблюдае- мые точки Отсчеты по рейке Превышения превышения Горизонт нивелира Абсолютные (условные) передней Окончание таблицы 1.1 Наблюдае- мые точки Отсчеты по рейке Превышения превышения Горизонт нивелира Абсолютные (условные) передней Контроль: (ΣЗ – ΣП)/2 = (18281 – 23633)/2 = 2676, Σhср = – 2676. Например: hч = Зч – Пч = 343 – 1285 = −1285 мм, hк = Зк – Пк = 5132 – 6415 = −1283 мм. Расхождение между двумя значениями превышений допускается не более 5 мм. Если оно допустимо, то затем рейку последовательно устанавливают на плюсовых точках, где берут отсчеты только по черной стороне рейки и записывают в графу 5 журнала; в) в случае, если разность превышений будет более 5 мм, то производят повторное нивелирование на данной станции. На местности с большими уклонами земной поверхности часто приходится в качестве связующих точек использовать плюсовые точки или специально устанавливаемые иксовые точки. Это может быть в том случае, если с одной станции невозможно пронивелировать две соседние точки пикетажа (рисунок 1.14, а). Рисунок 1.14 – Применение иксовой точки Тогда между точками пикетажа выбирается одна (рисунок 1.14, б) или больше иксовых точек так, чтобы при помощи их можно было бы произвести нивелирование. Иксовые точки служат лишь для передачи отметок, поэтому расстояния от них до пикетов не измеряются и на профиль эти точки не наносятся. На криволинейных участках трассы нивелируют как промежуточные точки начало, середину и конец кривой, а также все пикеты и плюсовые точки, вынесенные с тангенса на кривую. Нивелирование трассы через пикет возможно только при равнинной местности. Расстояния от нивелира до связующих точек при этом будут около 100 м. Нивелир в этом случае устанавливают в стороне от оси трассы не менее чем на 10 м. Пикеты через один служат связующими точками, а все остальные нивелируют как промежуточные точки. Нивелирование поперечников. Поперечники – это прямые линии, перпендикулярные к направлению трассы. Разбивают их обычно с помощью эккера или теодолита на 20–50 м влево и вправо от оси трассы. Если позволяют условия местности, то нивелирование поперечников производят с ближайших к ним станций продольного нивелирования трассы. В противном случае поперечники нивелируют с отдельных станций, причем отсчеты по рейке берут на всех точках поперечника только по черной стороне рейки. Отсчеты записывают на отдельных страницах в конце журнала нивелирования. Образец записи показан в таблице 1.2. Станции нивелирования на поперечниках выбирают так, чтобы были видны отсчеты на все характерные точки поперечника (правые и левые от его оси), а также на одну или две точки, лежащие на трассе (обычно на задний или передний пикет или плюсовые точки (рисунок 1.15, а). На крутых косогорах нивелирование поперечника с одной станции выполнить невозможно, поэтому поперечник нивелируют с нескольких станций. В этих случаях высоты точек на последующие станции нивелирования передают через связующие точки, лежащие на трассе (рисунок 1.15, б). Таблица 1.2 – Нивелирования поперечника С станции Наблюдаемые точки Отсчеты по рейке превышения Горизонт нивелира Абсолютные (условные) передней вертикальный 1:200 Рисунок 1.20 – Продольный профиль трассы Продольный профиль составляют в такой последовательности: 1) на миллиметровой бумаге вычерчивают сетку профиля. Заполняют графы «Пикеты» и «Километры». Каждый десятый пикет подписывают полным номером, а остальные – только последней цифрой; 2) заполняют графы «Расстояния», «Отметки земли» и «Ординаты». В графах «Расстояния» и «Ординаты» проводят вертикальные линии на пикетах и плюсовых точках и в графе «Расстояния» отмечают расстояния между смежными ординатами, контролируя их сумму. В графу «Отметки земли» выписывают высоты точек из журнала нивелирования с округлением до 1 см; 3) расписывают вертикальный от линии условного горизонта (верхняя линия сетки профиля) и по отметкам земли делают наколку профиля. Расстояние между линией профиля и линией условного горизонта должно быть не менее 6 см; 4) по данным пикетажного журнала заполняют графу «Ситуация», где у оси трассы, нанесенной в виде прямой линии, указывают ситуацию дорожной полосы; 5) в графе «План линии» показывают прямые и кривые участки трассы и их числовые характеристики. При угле поворота трассы вправо условное обозначение кривой показывают в виде дуги 5 мм вверх от осевой линии, а при левом повороте – вниз. Внутри дуг записывают основные элементы кривых: φ, R, Т, К. и конец кривой отмечают перпендикулярами от осевой линии до линии пикетов. На перпендикулярах записывают расстояния от начала и конца кривой до ближайших пикетов. Для прямолинейных участков показывают их длины и дирекционные углы или азимуты. Длины прямых участков трассы получают как разность пикетажных значений начала последующей кривой и конца предыдущей кривой и записывают над осевой линией. Дирекционные углы вычисляют по правилу: последующей прямой равен дирекционному углу предыдущей плюс правый угол поворота или минус левый. Их значения записывают под прямой линией; 6) в соответствии с заданными техническими условиями при достижении минимального объема выемок и насыпей, баланса земляных работ путем последовательных проб наносят проектную (красную) линию. Проектные отметки точек перелома проектной линии определяют графически. По ним с точностью до 0,0001 вычисляют уклоны ( от деления превышений на горизонтальные длины линий) и выписывают в соответствующую графу сетки профиля. После этого вычисляют проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек по следующему правилу: проектная отметка последующей точки равна проектной отметке предыдущей плюс произведение уклона линии на горизонтальное расстояние между точками; 7) вычисляют рабочие отметки как разность между проектными отметками и отметками земли. Рабочие отметки насыпей выписывают на профиле над проектной линией, а рабочие отметки выемок – под проектной линией; 8) аналитически рассчитывают положение точек нулевых работ (точки пересечения линии земли с проектной линией) по формуле Х = a d / (a + b) , где Х – расстояние от точки нулевых работ до точки с рабочей отметкой a; a и b – рабочие отметки ближайших пикетов или плюсовых точек, между которыми находится точка нулевых работ; d – горизонтальное расстояние между рабочими отметками. Профиль вычерчивают и оформляют в соответствии с образцом (см. рисунок 1.20). Проектные данные на показывают красным цветом, точки нулевых работ и расстояния до них – синим, все остальное оформление делают черным цветом. Поперечные профили составляют на миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:100 (рисунок 1.21). Горизонтальные расстояния до точек перегиба профиля на поперечнике откладывают вправо и влево от осевой точки трассы, на которой производилась разбивка поперечника. Высоты точек поперечника откладывают по вертикали от принятого условного горизонта в соответствующем масштабе. 1.10 Составление плана трассы. Ведомость углов поворота, прямых и кривых План трассы – это проекция трассы на горизонтальную . Составляют план трассы в масштабах 1: 5000 или 1: 10000 по координатам вершин углов поворота, а при небольшой длине трассы – по дирекционным углам (румбам) и длинам линий. Трассу наносят красным цветом. На плане трассы указывают положение пикетных и километровых точек, главных точек круговых и переходных кривых. В условных знаках наносят ситуацию полосы местности. Пример оформления плана трассы показан на рисунке 1.22. Рисунок 1.22 – План трассы К плану трассы прилагают “Ведомость углов поворота, прямых и кривых” (таблица 1.3).

Система координат

Рисунок 4.1 – Пример установки датчика

Результаты измерений регистрируются на жестких картах памяти и обрабатываются на персональных компьютерах с помощью специального программного обеспечения.

4.2.2 Съемка с помощью лазерных сканеров

В сканере ScanStation установлен двухосевой компенсатор с разрешением 1″, такой же, как и в тахеометрах Leica. Сканер можно устанавливать на точке с известными координатами, прокладывать тахеометрический ход, определять стояния с помощью обратной геодезической задачи. Эти функции значительно снижают время и полевых и офисных работ, а также делают сканер более универсальным при полевых работах.

Leica ScanStation выполняет каждое измерение с высокой точностью, с такой же, как и тахеометр. Сканер обладает очень малым шагом сканирования и малым лазерным пятном даже на большом расстоянии. Это позволяет достигать оптимального контроля при уравнивании данных в проекте.

Съемка дорог имеет большую сложность при проведении самих работ, так как экономически не выгодно останавливать все . Здесь просто невозможно обойтись без применения лазерного сканера. Даже если по снимаемому участку дороги безостановочно едут автомобили и в результате будет измерений, отраженных от автомобилей, то при обработке в программе Cyclone () можно просто выбрать одну точку, принадлежащую дорожному покрытию и включить функцию построения сглаженной поверхности. Далее программа выберет автоматически все точки, которые лежат на плоскости в пределах, заданных параметрами построения этой поверхности: максимальное отстояние от среднего уровня, угол возвышения, наибольшее расстояние между двумя соседними точками и наибольший диапазон поверхности. Такая функция позволяет без вмешательства человека отобрать только те точки, которые принадлежат дороге, и построить по ним трехмерную . Также в программе Cyclone есть автоматического профилирования отснятых дорог: по нескольким параметрам автоматически строится средняя дорожного полотна и также автоматически строятся профили через заданное расстояние, включая все необходимые отчеты.

4.2.3 Съемка с помощью комплексных систем

Для обеспечения в области съемки железных дорог были разработаны специальные комплексные системы. Данные технологии являются совместными разработками швейцарских фирм Leica Geosystems и Amberg Meastechnik. В них заложено использование высокотехнологичного измерительного оборудования и мощного пакета программного обеспечения.

Система LEICA TMS (рисунок 4.4) используется для геодезического обеспечения и контроля процессов эксплуатации железнодорожного пути. Система состоится из двух главных компонентов: электронных тахеометров LEICA TPS1100plus, программного обеспечения LEICA TMS Office, LEICA TMS SETOUT, LEICA TMS PROFILE.

Рисунок 4.4 – Система LEICA TMS

Автоматическое измерение профилей и определение геометрии пути осуществляется на базе технологии измерения (рисунок 4.5). Использование радиомодема и автоматического наведения на цели дает возможность дистанционного управления работой прибора с любой точки. Загрузка проектных данных и запись данных измерений может выполняться с помощью полевого компьютера или карты памяти PCMCIA.

Гибкость и многофункциональность применения системы.

4.2.4 Съемка с помощью электронных тахеометров

Электронным тахеометром называется прибор, объединяющий в себе светодальномер, электронный теодолит и микроЭВМ (рисунок 4.6). Ведущие производители электронных тахеометрических систем: Spectra Precision ( /Германия), Leica (), Sokkia, Topcon, Nikon, Pentax (),Trimble (США), УОМЗ (Россия).

Светодальномер прибора измеряет расстояние до отражателя, устанавливаемого на штативе или укрепленного для оперативности в работе на переносимой с точки на точку вешке. МикроЭВМ обеспечивает возможность решения целого ряда стандартных геодезических задач, для чего электронный тахеометр снабжен набором необходимых прикладных программ. Полученная в ходе измерений информация высвечивается на цифровом , а также регистрируется внутренней памяти прибора и на флэш-картах для последующего ввода в компьютер с целью дальнейшей обработки.

Электронный тахеометр имеет управления. На панели управления расположены , служащая для управления процессом измерений и ввода информации вручную, и дисплей. Ввод информации и управление возможны и с дистанционного пульта управления (контроллера).

Тахеометр может иметь световой указатель створа, облегчающий установку вехи с отражателем на линию, по которой направлена прибора. Если отражатель находится справа от визирной оси, то светит красным цветом, если слева – зеленым.

Программное обеспечение электронных тахеометров поддерживает решение достаточно широкого круга задач. Обычно бывает предусмотрен ввод и сохранение данных о станции: ее координат, номера точки, высоты прибора, имени оператора, даты, времени, сведений о погоде (ветре, температуре, давлении).

По результатам измерений выполняется вычисление горизонтальных и вертикальных углов, дирекционных углов линий, горизонтальных проложений, превышений, высот точек, где установлены отражатели, приращений координат, плоских и пространственных координат наблюдаемых точек. Предусмотрена возможность вычисления координат по результатам засечек, вычисления расстояния до недоступной для установки отражателя точки и координат недоступной точки, определения высоты недоступного объекта. Для обеспечения разбивочных работ служат программы вычисления угла и расстояния для выноса точки с заданными координатами. При решении задач учитывается рефракция световых лучей в атмосфере.

Использование электронных тахеометров значительно повышает производительность труда, упрощает и сокращает время на обработку результатов измерений, исключает такие ошибки исполнителя, которые имеют место при визуальном взятии отсчетов, записи результатов измерений в журналы, в вычислениях. При работе с электронным тахеометром отпадает необходимость иметь калькулятор для выполнения полевых вычислений. Поэтому электронные тахеометры нашли самое широкое применение при съемке железнодорожных путей и автомобильных дорог.

4.2.5 Съемка с помощью комбинированных систем

Редактор Н. А. Д а ш к е в и ч

Технический редактор В. Н. К у ч е р о в а

Зак. № . Изд. № 71.

Издатель и полиграфическое исполнение

28-12-2018

Геодезия является востребованной отраслью в современном дорожном строительстве благодаря передовым технологиям. Изыскательские услуги геодезиста при возведении дорог необходимы на всех этапах проведения работ.

Геодезические исследования дают следующие возможности:

1. Осуществлять ряд необходимых при дорожном строительстве действий - вынесение осей дороги, вынос запроектированных отметок на местности, оценка масштабов земляных работ, разработка исполнительных схем и т. д.
2. Отслеживать степень просадки и деформации дорожного покрытия .
3. Получать топографические съёмки . Геодезия в дорожном строительстве помогает создавать топокарты, планы, осуществлять требуемые расчёты.

При оказании услуг геодезист использует специальное высокоточное оборудование. Получаемые данные обрабатываются компьютерными программами.

Перед тем, как начать проведение работ по дорожному строительству, подготавливается вся необходимая проектная документация. В услуги геодезиста на подготовительном этапе входит создание разбивочной сети. Геодезия в дорожном строительстве помогает получать базовую информацию для сопровождения дальнейших работ по возведению дорог. Геодезисты определяют уровень положения дорожного покрытия, вычисляют оптимальные углы поворотов магистралей.

Услуги геодезиста включают в себя непрерывное отслеживание создания котлованов. Он регулярно проводит соответствующие расчёты и проверяет наличие расхождений с проектными значениями.

Геодезия в дорожном строительстве даёт возможность создать на основе этих действий исполнительную схему. Она далее будет проверяться надзорными структурами.

После завершения выполнения всех работ разрабатывается топографический план, в котором будут указаны только что возведённые автомобильные трассы.

Параметры, для определения которых необходима геодезия в дорожном строительстве

1. Профиль автомобильной дороги, маршруты, прокладываемые на ней, точки поворотов.
2. Уровень возможного проседания почв. Геодезия в дорожном строительстве требуется, чтобы исследовать состав и свойства грунта, специфику ландшафта, чтобы правильно вычислить этот параметр.
3. Продольные и поперечные ландшафтные характеристики исследуемой местности.
4. Визуальные параметры прохождения дороги, которые рассматриваются на основе геодезической съёмки.

Геодезия в дорожном строительстве необходима, чтобы разбить полотно строительной площадки, учитывая проектные требования к ней, реальные особенности возведения дорожного покрытия.

Оказывая свои услуги, геодезист при создании топографических схем обязан принять во внимание все параметры строящейся магистрали. К этим параметрам относятся качество и габариты проезжей части, число и углы уклонов для слива дождевой и талой воды, особенности ландшафта, характеристики делянок. Кроме того, имеют значения параметры возводимых котлованов, разница между минимальной и максимальной высотой строящегося участка дороги, особенно в возвышенных местностях.

Геодезия в дорожном строительстве – основные этапы

Геодезические работы при возведении работ проводятся в 3 основных этапа :

1. Предварительный анализ — нанесение на местности основных отметок магистрали, закрепление оси, подсчёт количества строительных работ, исходя из закреплённых дорожных осей. На этом же этапе ищутся и анализируются расхождения ландшафтных характеристик местности с данными проекта и принимаются соответствующие корректирующие решения. В частности, вносятся изменения в проектные схемы на основе собранных данных.
2. Геодезия в дорожном строительстве необходима и для последующей экспертизы возводимой трассы . Специалистами оцениваются риски осадки дорожного покрытия. Они собирают информацию по прочностным характеристикам грунта, оценивают вероятность его проседаний. На основе собранных данных они строят прогнозы величины деформации полотна дороги под воздействием предполагаемых нагрузок.
3. Заключительный этап – топографическая съёмка, необходимая для расчётов, разработка исследовательской документации. Топосъёмка проводится с высокой детализацией главных компонентов. Это даёт возможность практически безошибочно разработать графические материалы – схемы, карты и топопланы.

После выполнения всех этих этапов заказчику выдаётся документ, который привязывает конкретный ландшафт местности к проектной информации. Этот документ учитывает все требования ГОСТ, СНиП, технических регламентов и является базовым для дальнейшего топографического планирования строительных работ.

По всем этим причинам геодезия в дорожном строительстве играет очень важную роль. Чтобы осуществить строительство дорожного покрытия, соответствующего всем современным стандартам, требуются услуги геодезиста.