Геодезия. геодезия. 1 Виды и задачи инженерных изысканий (страница 1 из 3)
 Скачать 3.91 Mb.
|
|
1.1. Виды и задачи инженерных изысканий (страница 1 из 3) Инженерные изыскания – это комплекс работ, проводимых для получения сведений, необходимых для выбора экономически целесообразного и технически обоснованного местоположения сооружения, для аргументированного решения основных вопросов, связанных преимущественно с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений. Инженерные изыскания подразделяются на технические и экономические. Экономические изыскания выполняют с целью обоснования рентабельности строительства объекта. Эти изыскания включают в себя изучение производственных условий района, транспорта, различных ресурсов и т.д. Технические изыскания выполняют с целью определения технических возможностей строительства объекта в данном месте. При проектировании в две стадии технические изыскания подразделяют на предварительные (для составления технического проекта и сметной документации) и окончательные (для составления рабочих чертежей). Основные положения, определяющие проектирование и строительство, содержатся в государственных стандартах (ГОСТ), строительных нормах и правилах (СНиП): в ГОСТах определены стандарты на техническую документацию, стройматериалы, конструкции и изделия, на методы испытаний и контроля качества и т.д.; в СНиПах содержатся положения по проектированию и строительству зданий и сооружений, по определению сметной стоимости строительства и т.п. Помимо ГОСТ и СНиП, при проектировании и строительстве учитывают требования, изложенные в сводах правил (СП), технических условиях (ТУ), ведомственных строительных нормах (ВСН) и в других нормативных документах. В современном городском строительстве одной из основных проблем является сохранение существующей застройки, в первую очередь архитектурных памятников и памятников истории и культуры. Любые земляные работы, предшествующие строительству, как и само строительство, способны вызвать деформации (т.е. изменения как формы объектов, так и их пространственного положения) существующих близко расположенных к месту предполагаемого строительства зданий и сооружений. Другой характерной чертой современно городского строительства является широкое распространение перестройки, расширения и надстройки уже существующих зданий. Для предварительной оценки деформаций и осадок (и сравнения их с допустимыми) в обоих случаях требуется проведение изысканий. Согласно СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» (актуализированная редакция СНиП 11-02-96) основными инженерными изысканиями являются инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические и инженерно-экологические. В случае крупномасштабного строительства проводится большое количество других изысканий. Согласно Своду правил, к инженерным изысканиям также относятся: - геотехнические исследования; - обследования состояния грунтов оснований зданий и сооружений; поиск и разведка подземных вод для целей водоснабжения; - локальный мониторинг компонентов окружающей среды; - разведка грунтовых строительных материалов; локальные обследования загрязнения грунтов и грунтовых вод. Также на субподрядных условиях могут выполняться следующие работы: - поиск, обследование существующих памятников культурного наследия, археологические исследования; - поиск, обнаружение и определение мест воинских захоронений; - поиск, обследование территории на наличие взрывоопасных предметов в местах боевых действий и на территориях бывших воинских формирований. В процессе инженерно-геологических изысканий определяются физико-механические свойства грунтов, наличие и глубина подземных вод, наличие верховодки. Осуществляется отбор грунта путем бурения скважин по периметру здания на глубину фундамента. Полученные данные используются, в первую очередь, для выбора типа фундаментов. В процессе инженерно-геодезических изысканий изучению и съемке подлежат ситуация и рельеф на территории предполагаемого строительства. На основании результатов съёмки составляется топографический план местности или участка. Линейные изыскания (изыскания при проектировании и строительстве железных дорог, автомобильных дорог, каналов, трубопроводов, линий электропередачи, линий электросвязи и т.д.) имеют ряд особенностей и отличаются повышенной сложностью. 1.1. Виды и задачи инженерных изысканий (страница 2 из 3) Выполнение инженерных изысканий. Общие положения. Основанием для выполнения инженерных изысканий является заключаемый в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации (его составляют Гражданский кодекс Российской Федерации и принятые в соответствии с ним иные федеральные законы[1]) договор между застройщиком или техническим заказчиком и исполнителем. К договору прилагаются задание и программа выполнения инженерных изысканий. Инженерные изыскания должны быть обеспечены необходимыми исходно-разрешительными документами. При исполнении инженерных изысканий задание на их выполнение должно содержать в себе как основные сведения об объекте изысканий, необходимые для составления программы работ, так и основные требования к материалам (результатам), полученным в процессе инженерных изысканий. Такое задание составляется и утверждается заказчиком и согласовывается с исполнителем изысканий. Данные в задании должны быть полными и достоверными, ответственность за это несет технический заказчик (или застройщик). Среди прочих требований, включаемых в задание, должны содержаться: - сведения об этапе работ, сроках проектирования, строительства и эксплуатации объекта; - данные о местоположении и границах площадки или трассы строительства; - габариты зданий и сооружений; - необходимость выполнения отдельных видов инженерных изысканий; - требования к точности данных, получаемых при инженерных изысканиях; - требования к материалам и результатам инженерных изысканий (состав, сроки, порядок представления изыскательской продукции и форматы материалов в электронном виде). Программа инженерных изысканий обязательно должна содержать в себе следующие разделы: 1) Общие сведения - наименование, местоположение объекта; границы, цели и задачи инженерных изысканий; сведения о застройщике и исполнителе работ и т.д.; 2) Оценка изученности территории - описание исходных материалов; оценка возможности использования ранее выполненных инженерных изысканий; 3) Краткая физико-географическая характеристика района работ - краткая характеристика природных и техногенных условий района работ, влияющих на организацию и выполнение инженерных изысканий; 4) Состав и виды работ, организация их выполнения - обоснование состава и объемов работ, методы и технологии их выполнения, применяемые приборы и оборудование (включая программное обеспечение) и др.; 5) Особые условия - обоснование применения не стандартизированных технологий и др.; 6) Контроль качества и приемка работ - виды работ по контролю качества; оформление результатов контроля и приемки работ; 7) Используемые нормативные документы; 8) Требования по охране труда и технике безопасности при проведении работ. Согласованная программа выполнения инженерных изысканий является основным и обязательным организационно-руководящим и методическим документом при выполнении инженерных изысканий. Средства измерений, применяемые в инженерных изысканиях, подлежат государственному метрологическому контролю и надзору. 1.1. Виды и задачи инженерных изысканий (страница 3 из 3)Инженерно-геодезические изыскания.Инженерно-геодезические изыскания должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов, составленных или в цифровом виде, или на бумажном носителе (в определенных случаях в обоих видах), и сведений, необходимых для подготовки проектной документации. Основными работами при инженерно-геодезических изысканиях являются работы по созданию опорных геодезических сетей, инженерно-топографических планов (в масштабах 1:5000-1:200), съемка подземных коммуникаций (и, при наличии, сооружений). Также к инженерно-геодезическим изысканиям относятся трассирование линейных объектов, инженерно-гидрографические работы и геодезический мониторинг зданий и сооружений (наблюдения за деформациями). Возможно проведение специальных геодезических и топографических работ при реконструкции зданий и сооружений. Выполнение работ при инженерно-геодезических изысканиях регулируется заданием и программой изысканий. Помимо общих требований к инженерным изысканиям, в задании на инженерно-геодезические изыскания должны быть приведены сведения о системе координат и высот; данные о границах и площадях создания инженерно-топографических планов; масштабы топографических съемок, высота сечения рельефа; дополнительные требования; данные по формированию ЦММ (по желанию заказчика); требования к выполнению инженерно-гидрографических работ; требования к инженерно-геодезическим изысканиям трасс линейных объектов; требования к составу и срокам представления промежуточных материалов и отчетной документации. В программу инженерно-геодезических изысканий (помимо общих требований) входит: - информация о топографо-геодезической изученности участка изысканий; - сведения как о создаваемой опорной геодезической сети, так и сведения о построении геодезической сети специального назначения; - данные о плотности геодезических пунктов, точности определения их планово-высотного положения (по предварительным расчетам), обоснование методов выполняемой съёмки; - сведения о виде и составе технического отчета. Также в состав программы изысканий могут входить различные графические материалы (ситуационный план, схема геодезической сети специального назначения, топографические карты и т.п.) Текущие геодезические работы в городах производятся специальными геодезическими службами (отделами). В ведении этих служб находятся следующие вопросы: – составление и ведение оперативного плана застройки, регистрационного плана расположения подземных коммуникаций и атласа инженерно-геологических выработок; – выдача разрешений на топографо-геодезические работы и инженерно-геологические изыскания на территории города и пригородной зоны; планирование, учёт и техническая приёмка этих работ; – регистрация и хранение топографо-геодезических и инженерно-геологических материалов; – организация охраны, ремонта и восстановления геодезических знаков на территории города и пригородной зоны; – отвод земельных участков, вынос в натуру красных линий застройки и другие работы по регулированию текущего строительства в городе. В крупных городах обязанности геодезической службы возложены на специальные крупные тресты, выполняющие одновременно геодезические и геологические работы (в Москве это Мосгеотрест). Составление и систематическое пополнение дежурных документов также входит в круг обязанностей этих служб. В число этих документов входят: - оперативный план застройки города в масштабах 1:2000 и 1:5000; - регистрационный план расположения подземных коммуникаций, который составляется в масштабах: - 1:5000 и 1:2000 (документ учётно-справочного характера, отражающий наличие и расположение существующих подземных сетей); - 1:100-1:500 (содержит точное плановое положение всех линий сетей, отметки их заложений и технические характеристики); - план красных линий города в масштабе 1:2000; - план городской черты в масштабе 1:10000 или 1:25000 и многие другие. Геодезические службы города выполняют работу по учёту, систематизации и хранению всех геодезических и топографических материалов на территорию города; составляют каталоги координат пунктов триангуляции, полигонометрии и съёмочного обосновании, каталоги высот пунктов нивелирной сети; ведут картограммы геодезической изученности городской территории. 1.2. Современные методы инженерных изысканий (страница 1 из 3) Фотограмметрические методы и дистанционное зондирование. Согласно «Инструкции по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500» ГКИНП-02-033-082 топографические съемки выполняются следующими методами: стереотопографическим; комбинированным аэрофототопографическим; мензульным; наземным фототопографическим (фототеодолитная съемка); тахеометрическим или теодолитным. Мензульная съёмка, позволявшая с помощью мензулы и кипрегеля получать топографическое изображение местности непосредственно во время полевых работ, в настоящее время не используется. Основными методами съемки являются стереотопографический и комбинированный. Стереотопографический метод – метод составления планов и карт по аэрофотоснимкам с использованием методов стереофотограмметрии. В комбинированномметоде используются как одиночный снимок, так и пара снимков. Контурная часть плана или карты получается в результате камеральных работ (в результате составления фотопланов или средствами стереоизмерений), рельеф строится по данным полевых измерений. Возникший в 20-х годах XX века этот метод, ранее широко используемый при построении картографического материала, ныне используется только в случае, когда рельеф местности плохо просматривается стереоскопически (в первую очередь, это характерно для плоскоравнинных районов и не застроенных, но спланированных территорий). Составление карт и планов по аэрофотоснимкам началось в 19-м столетии, когда был получен план города Париж, составленный на основе снимков, сделанных с колокольни. Полученный план был не только полнее, но и точнее планов, выполненных с помощью наземной съёмки. Большой вклад в разработку теории и практику фотограмметрических работ, создание приборов внесли русские инженеры. Первые опытные работы по фототопографической съемке выполнены в России в 1891 г. при изыскании Закавказской железной дороги. В 1897 г. фототеодолитная съемка была использована при изысканиях Забайкальской и Маньчжурской железных дорог. Развитие авиации, точного приборостроения и оптики привело к дальнейшему совершенствованию методов фотограмметрии. Решающими в истории ее развития после изобретения фотографии явились открытие в 1892 г. принципа измерительной марки, изобретение в 1895 г. стереоскопического прибора для составления карт по фотоснимкам и изобретение в 1901 г. стереокомпаратора. Стереоскопический принцип измерения стереопары устранил трудности связанные с отождествлением одинаковых точек на разных снимках и открыл новые возможности по совершенствованию их камеральной обработки. Фотоснимки, предназначенные для составления карт и планов, должны быть выполнены специальной аппаратурой – метрическими фотокамерами. У метрической камеры с большой точностью измеряются и записываются в паспорт фокусное расстояние, координаты главной точки снимка (пересечения главной оптической оси с плоскостью снимка) и величины остаточной дисторсии (дисторсия – аберрация оптической системы, вызывающая изменение коэффициента линейного увеличения в разных точках поля снимка). Принцип построения планов и карт базируется на использовании математических зависимостей между координатами точки на местности и координатами её изображения на снимке. В идеальном случае – когда снимок горизонтален – масштаб снимка является функцией фокусного расстояния аэрофотоаппарата и высоты фотографирования: 1/m = f/H, где f - фокусное расстояние, H – высота фотографирования (это очевидно из рис. 1).  Рис.1. Масштаб снимка Однако при использовании одиночного снимка координат точки на снимке недостаточно для определения её координат на местности – нужно знать высоту точки над уровенной поверхностью. Эта неоднозначность снимается при использовании пары снимков. Так как съёмка всегда ведется со значительным взаимным перекрытием снимков (согласно инструкции, продольное перекрытие снимков не должно быть меньше 56 %, а поперечное – не менее 20 %), то появляется возможность, во-первых, из координат изображений точки на смежных снимках получить координаты точки на местности, во-вторых, строить фотопланы участка. Фотоплан составляется из небольших частей снимка, близких к главной точке снимка – точке пересечения оптической оси с плоскостью снимка. Искажения на этих частях минимальны. Так как идеальный случай – горизонтальный снимок - недостижим технически, то во избежание искажений длин линий и величин углов, вызванных наклоном главной оптической оси, используют трансформированные снимки. По точности и остальным требованиям фотопланы соответствуют требованиям инструкции по составлению планов, выгодно отличаясь от обычных графических планов полнотой и достоверностью. К недостаткам фотопланов относится отличие фотографического изображения контуров от их условного изображения на карте. Также возникает необходимость их дешифровки – распознавания изображенных на фотоснимках объектов и их характеристик. В случае, если на фотоплане для улучшения его читаемости наносят некоторые условные знаки, координатную сетку и горизонтали, то такой документ называю фотокартой. Определение координат точек на местности, их высот в настоящее время выполняется средствами вычислительной техники. Для этого аналитические материалы – выполненные на пленке аэроснимки – сканируют на фотограмметрических сканерах и переводят их в цифровой вид. Использование цифровых метрических аэрофотоаппаратов носит единичный характер из-за их чрезвычайно высокой стоимости. Другим непосредственным способом получения цифровой формы изображения, помимо использования цифровых камер, является использование сенсоров, представляющих собой линейку из светочувствительных элементов. Коренным отличием является построение изображения не в виде одиночных кадров, а в виде развертки, что, во-первых, не позволяет проводить стереоскопические наблюдения без привлечения смежных маршрутов, во-вторых, существенно усложняет обработку изображений, так как не существует центров проекции и использование традиционных методов и формул фотограмметрии невозможно. Эта проблема решается либо одновременным использованием нескольких линеек, либо съёмкой с отклонением направления обзора. Аэрофотосъёмка застроенных территорий имеет свои особенности, поэтому приёмы и допуски, разработанные для съёмки в мелких и средних масштабах, нельзя механически переносить на крупномасштабную съёмку. Сложным является вопрос о выборе времени года для аэрофотосъёмки городов. Кроны деревьев закрывают значительную часть площади съёмки (в среднем 25% контуров застроенной части), что затрудняет распознавание контуров и требует дополнительной съёмки закрытых участков. Поэтому аэрофотосъёмку городов, имеющих зелёные насаждения, необходимо проводить весной или осенью. Масштаб залётов зависит от плотности застройки города, рельефа местности и технологии обработки материалов аэрофотосъёмки. При аэрофотосъёмке города масштаб аэроснимков, как правило, должен быть мельче масштаба составляемого плана в 3-4 раза. Таким образом, для получения планов в масштабе 1:5000 аэрофотосъёмка выполняется в масштабах 1:15000-1:20000, для планов 1:2000…1:4000 - 1:8000, для планов 1:1000…1:500 – 1:3500-1:5000 и 1:1750-1:3000 соответственно. Отдельно стоит упомянуть о наземной стереофотосъёмке, имеющей большое значение при обмерных работах и реставрации исторических памятников. В результате фотографирования с двух точек, отстоящих друг от друга на определённом расстоянии, называемом базисом фотографирования, получаются парные фототеодолитные снимки, которые обрабатываются стереофотограмметрическим и фотограмметрическим методами. В первом случае получается графический план, по которому можно выполнить на стереомодели промеры, необходимые для составления проекта обмерного чертежа. Во втором случае получают сначала фотоплан объекта, а затем методом дешифрования составляют объёмный план сооружения со всеми его деталями. |