лекции по геодезии. Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии
 Скачать 15.89 Mb.
|
|
Тема: Общие сведения о деформациях зданий и сооружений В результате деятельности человека сооружения в целом и их отдельные элементы испытывают различного вида деформации. В общем случае под термином «деформация» понимают изменение формы объекта наблюдений. В геодезической практике принято рассматривать деформациюкак изменение положения объекта относительно первоначального. Под постоянным давлением от массы сооружения грунты в основании его фундамента постепенно уплотняются (сжимаются) и происходит смещение в вертикальной плоскости, называемое осадкойсооружения. Кроме давления от собственной массы, осадка может быть вызвана и другими причинами: карстовыми и оползневыми явлениями, изменением уровня грунтовых вод, работой тяжелых механизмов, движением транспорта, сейсмическими явлениями и т.п. При коренном изменении структуры пористых и рыхлых грунтов происходит быстро протекающая во времени деформация, называемая просадкой. В случае когда грунты под фундаментом сооружения сжимаются неодинаково или нагрузка на грунт различная, осадка имеет неравномерный характер. Это приводит к другим видам деформаций сооружений: горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, которые внешне могут проявляться в виде трещин и даже разломов. Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может быть вызвано боковым давлением фунта, воды, ветра и т.п. Высокие сооружения башенного типа (дымовые трубы, телебашни и т.п.) испытывают кручение и изгиб, вызываемые неравномерным солнечным нагревом или давлением ветра. Для изучения деформаций в характерных местах сооружения фиксируют точки и определяют изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени. При этом определенное положение и время принимают за начальные. Для определения абсолютных, или полных, осадок S фиксированных на сооружении точек периодически определяют их отметки Н относительно исходного репера, расположенного в стороне от сооружения и принимаемого за неподвижный. Очевидно, чтобы определить осадку точки на текущий момент времени относительно начала наблюдений, необходимо вычислить разность отметок, полученных на эти моменты. Аналогично можно вычислить осадку за время между предыдущим и последующим периодами (циклами) наблюдений. Средняя осадкавсего сооружения или отдельных его частей вычисляется как среднее арифметическое из суммы осадок всех его точек. Одновременно со средней осадкой для полноты общей характеристики указывают максимальную и минимальную осадки точек сооружений. Неравномерность осадки может быть определена по разности осадок каких-либо двух точек. Крен, или наклон, сооружения определяют как разность осадок двух точек, расположенных на противоположных краях сооружения, или его частей вдоль выбранной оси. Наклон в направлении продольной оси называют завалом, а в направлении попе- речной оси — перекосом Горизонтальное смещение отдельной точки сооружения характеризуется разностью ее координат, полученных в текущем и начальном циклах наблюдений. Положение осей координат, как правило, совпадает с главными осями сооружения. Изменение величины деформации за выбранный интервал времени характеризуется средней скоростью деформации . Основной целью наблюдений является определение величин деформации для оценки устойчивости сооружения и принятия своевременных профилактических мер, обеспечивающих его нормальную работу. Кроме того, по результатам наблюдений проверяется правильность проектных расчетов и выявляются закономерности, позволяющие прогнозировать процесс деформации. Наблюдения за деформациями сооружений представляют собой комплекс измерительных и описательных мероприятий по выявлению величин деформаций и причин их возникновения. Для сложных и ответственных сооружений наблюдения начинают одновременно с проектированием. На площадке будущего строительства изучают влияние природных факторов и в этот же период создают систему опорных знаков с тем, чтобы заранее определить степень их устойчивости.  Наблюдения непосредственно за сооружением начинают с момента начала его возведения и продолжают в течение всего строительного периода. Для большинства крупных сооружений наблюдения проводятся и в период их эксплуатации. В зависимости от характера сооружения, природных условий наблюдения могут быть закончены при прекращении деформаций, а могут продолжаться и весь период эксплуатации. Наблюдения за его деформациями производят через определенные промежутки времени. Такие наблюдения, проводимые по календарному плану, называются систематическими. Параллельно с измерением деформаций для выявления причин их возникновения организуют специальныенаблюдения за изменением состояния и температуры грунтов и подземных вод, температурой тела сооружения, за изменением метеоусловий и т.п. Ведется учет изменения строительной нагрузки и нагрузки от установленного оборудования. Для производства наблюдений составляют специальный про- ект, который в общем случае включает в себя: - техническое задание на производство работ; - общие сведения о сооружении, природных условиях и режиме его работы; - схему размещения опорных и деформационных знаков; - принципиальную схему наблюдений; - расчет необходимой точности измерений; - методы и средства измерений; - рекомендации по методике обработки результатов измерений и оценке состояния сооружения; - календарный план (график) наблюдений; - состав исполнителей, объемы работ и смету. Наблюдения за осадками сооружений выполняют способами геометрического и тригонометрического нивелирования, гидронивелирования, микронивелирования, а также фото- и стереофотограмметрическим способами.   Наблюдения за кренами, трещинами и оползнями. Крен— это вид деформации, свойственный сооружениям башенного типа. Появление крена может быть вызвано как неравномерностью осадки сооружения, так и изгибом и наклоном верхней то части из-за одностороннего температурного нагрева и ветрового давления. В связи с этим полную информацию о кренах и изгибах можно получить лишь по результатам совместных наблюдений за положением фундамента и корпуса башенного сооружения. Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или [прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружений, когда можно встать над его центром. В сложных условиях, особенно для сооружений большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, углов и др.  По окончании работ составляют технический отчет, являющийся основным техническим документом по результатам наблюдений. Он содержит те же сведения, что и пояснительная записка, но в обобщенной по всем циклам форме с более подробным анализом и обобщающими выводами. ЛЕКЦИЯ 31 Тема: Состав геодезических работ для кадастра
Кадастр определяется как систематизированный свод сведений, составляемый периодически или путем непрерывных наблюдений над соответствующим объектом. Таким объектом в земельном кадастре является земля, и все что находится на ней, над ней и под ней. Государственный земельный кадастр ведется в целях: - своевременного обеспечения органов государственной власти и управления, предприятий, организаций, учреждений и физических лиц достоверной информацией о земельных ресурсах территории; - обеспечения учета, рационального использования и охраны земель; - защиты прав землевладельцев, землепользователей, арендаторов; - создания основы для установления нормативной цены земли, земельного налога и арендной платы; - сохранения границ исторических землевладений, объектов историко-культурного наследия. Объектом государственного земельного кадастра являются все земли территории независимо от форм собственности, целевого назначения и характера их использования. Ведение государственного земельного кадастра включает в себя: сбор, учет, обработку и анализ земельно-кадастровой информации, ее хранение, разработку рекомендаций по изменению характера правового состояния земель и выдачу информации пользователям. Базовой единицей в кадастре является участок. Участок ограничивается площадью с определенным видом использования земли либо площадью, которая находится в руках одного или нескольких лиц. Владение может состоять из нескольких участков. В кадастре о каждом участке записана информация о его местоположении, площади, стоимости, наличии объектов недвижимости (дома, строения, коммуникации, дороги и т.п.), экологической среде, кому этот участок принадлежит или сдан в аренду и другие сведения природного, общественного и юридического характера. Информация, содержащаяся в кадастре, используется при проведении государственной земельной политики в таких вопросах, как, например, перераспределение земель, их объединение, отвод и продажа, поддержание земельного рынка и т. п. Кадастровая информация служит также для целей налогообложения. Кадастры могут различаться по своему назначению: городской, лесной, водный и т.п. Особенно сложным и значительным по содержанию и объему информации является городской кадастр. Для городов характерна высокая концентрация материальных ресур- сов, сложная социальная и экологическая обстановка с быстротечным изменением ее во времени, разнообразность решаемых на городских землях задач. Кадастровая информация может быть представлена в виде книги, картотеки или автоматизированной (компьютерной) базы данных. 2. Состав геодезических работ для кадастра Геодезические работы занимают в кадастре значительное место. Их состав зависит от назначения кадастра и степени его автоматизации. Однако в большинстве случаев работа ведется по следующей схеме.
• проект землеустройства; • постановление административного органа об отводе земельного участка; • договора о купле-продаже или аренде земельного участка; • вьписки из книги регистрации земельного участка; • чертеж границ или топографический план земельного участка; • схемы и списки координат пунктов государственной или местной геодезических сетей; • сведения об использовании земель. 2. Полевое обследование пунктов опорной геодезической сети. Выполняют с целью проверки сохранности пунктов и выбора наиболее выгодной технологии проведения геодезических работ. 3. Составление технического проекта. Геодезические работы выполняют по заранее составленному техническому проекту, который включает: текстовую часть, графические материалы и смету затрат. 4. Кадастровые съемки. В зависимости от назначения кадастра производят в тех же масштабах, теми же способами и с той же точностью что и топографические. Базовым является масштаб 1:500, наиболее широко используемым - 1:2000, обзорно-справочным - 1:10000 и мельче. На кадастровых картах и планах дополнительно изображают: границы земельных участков, владений, сельскохозяйственных и других земельных угодий; кадастровые номера и наименования земельных участков; дают экспликацию (описание) категорий использования земель и других кадастровых сведений. Кадастровые карты и планы могут не содержать информацию о рельефе местности. 5. Установление и согласование границ земельных участков на местности. Границы земельных участков выносят на местность по координатам характерных точек от пунктов геодезического обоснования и закрепляют специальными межевыми знаками. В случае, когда границы каким-то образом закреплены ранее, определяют координаты закрепленных точек. Согласование установленных границ производят в присутствии представителя Государственной власти, владельцев или пользователей участка и участков, смежных с ним. 6. Определение площадей земельных участков. Площади земельных участков вычисляют в основном аналитическим методом по координатам межевых знаков. В отдельных случаях используют картографические материалы. 7. Составление чертежей границ земельных участков. Чертежи границ земельных участков составляют в масштабе основного кадастрового плана (или крупнее) по результатам установления на местности и согласования границ. 8. Контроль и регистрация результатов кадастровых работ. Результаты кадастровых работ подлежат обязательному полевому контролю, так как в процессе его выполнения устраняются возможные ошибки и несогласованности, возникшие в процессе съемок. Кроме того, контролируют соблюдение требований технического задания и соответствующих инструкций на производство топографо-геодезических работ. Полученная в результате работ информация переносится в специальные реестры и отображается на кадастровых картах или планах. 9. Кадастровые съемки. Ведение базы данных. Для систематизации и управления большими объемами текстовой и графической кадастровой информации создается и ведется база данных. Ее наличие предусматривает не только хранение информации, но и оперативную выдачу ее потребителю. Кроме указанных работ геодезист участвует в планировании землепользования, оценке состояния и стоимости земель, в разрешении возникающих споров. 335 Геодезические работы по выносу в натуру границ землепользования выполняют аналогично разбивочным работам по выносу в натуру зданий, сооружений и других объектов жизнедеятельности человека. Базовой основой геодезических работ является проект. При землеустроительных работах основными объектами проектирования являются: границы районов, городов, поселков городского типа, сельских населенных пунктов, границы отдельных землевладений, приусадебных, садово-огородных, дачных, арендных и других земельных участков, имеющих статус самостоятельных территориальных образований. В зависимости от административных решений, хозяйственной ценности и занимаемой площади объектов землеустройства проектирование границ ведется на основе геодезических измерений на местности или с использованием топографических материалов различного вида и масштабов, включая и цифровые модели (электронные карты). По данным землеустроительного проекта выполняют геодезическое проектирование. Оно включает в себя аналитическую подготовку данных для перенесения на местность проектных точек наиболее целесообразными способами, обеспечивающими требуемую точность их положения, и составление разбивочных чертежей. При аналитической подготовке координаты выносимых в натуру точек вычисляют в государственной или местной системе координат. При необходимости перевычисляют координаты из местной системы в государственную и наоборот. Однако во всех случаях координаты выносимых точек должны вычисляться в той же системе, что и координаты пунктов исходного геодезического обоснования. Исходным геодезическим обоснованием могут служить все виды геодезических измерений, обеспечивающие требуемую точность выноса в натуру границ землепользования: триангуляция, трилатерация, линейно-угловые сети, полигонометрия, спутниковые определения и в некоторых случаях теодолитные ходы. Вынос в натуру точек границ землепользования от пунктов исходного обоснования производят всеми известными способами разбивочных работ: угловыми, линейными, створными и створно-линейными засечками; способами полярных и прямоугольных координат, перпендикуляров; теодолитными ходами и другими геодезическими построениями. Вынесенные в натуру точки, как правило, закрепляют специальными межевыми знаками. Ими могут служить также четко опознаваемые контурные точки, например: углы капитальных заборов или зданий на застроенной территории, пересечения осей дорог, угловые точки угодий, урочищ и другие бесспорно опознаваемые точки местности. В этом случае путем соответствующих геодезических измерений определяют координаты этих точек. Полученные данные переносят на кадастровые планы и заносят в кадастровый банк данных. В случае необходимости, например при выдаче акта на владение землей, составляют чертеж границ земельного участка.  ЛЕКЦИЯ 32 Тема: Организация инженерно-геодезических работ Геодезические работы в строительстве 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. Отсюда следует, что их содержание и технологическая последовательность должны определяться этапами и технологией основного производства. При выборе площадки под строительство геодезические работы предусматривают сбор, анализ и обобщение материалов, необходимых для проектирования. Кроме того, для особо сложных физико-геологических процессов и крупных прецизионных сооружений иногда организуют геодезические наблюдения за деформациями земной поверхности. Для строительства выполняют непосредственно топографо-геодезические изыскания и обеспечивают в геодезическом отношении другие виды изысканий. При изготовлении строительных конструкций ведут контроль за соблюдением геометрических параметров формующего оборудования и проводят статистический контроль геометрических параметров строительных конструкций. В подготовительный период строительства создают геодезическую разбивочную основу, осуществляют инженерную подготовку территории и выносят в натуру главные и основные оси. В основной период строительства выносят в натуру оси конструктивных и планировочных элементов, осуществляют геометрическое обеспечение строительно- монтажных работ, производят поэтапную исполнительную съемку законченных объектов, при необходимости ведут наблюдения за деформациями. По окончании строительства составляют технический отчет о результатах выполненных в процессе строительства геодезических работах и составляют исполнительный генеральный план. Геодезические работы в строительстве имеют свои специфические особенности, в значительной степени определяющие их организацию. Это сезонность полевых изыскательских работ и экспедиционный характер их выполнения, различие физико-географических и экономических условий на объектах, необходимость высокой квалификации основных исполнителей, наличие непроизводительных организационно-ликвидационных мероприятий, необходимость частых переездов с одного рабочего места на другое, интенсивность движения транспорта и пешеходов при работах в городах и т.д. Для выполнения изыскательских работ составляют специальный проект, который в общем случае содержит физико-географическое описание и топографо-геодезическую изученность района работ, схему и расчет точности построения геодезического обоснования, чертежи геодезических центров, требования к съемке, сведения об организации работ, перечень основных приборов и оборудования, смету и другие сведения, необходимые для производства работ. Организация инженерно-геодезических работ на строительных и монтажных площадках обладает характерной особенностью. Прежде всего эти работы проводятся в сложных условиях строительной площадки в любое время года. От оперативности их выполнения зависит оперативность самих строительных работ, а иногда и своевременный ввод объектов в эксплуатацию. Брак в работе геодезиста на строительной площадке совершенно недопустим, так как может явиться причиной переделок дорогостоящих строительно-монтажных работ. При организации геодезических работ необходимо учитывать, что измерения на строительной площадке затруднены из-за наличия большого числа транспортных и подъемных механизмов, складируемого оборудования и материалов и т. п. При таких условиях время на выполнение отдельных измерительных операций может быть увеличено по сравнению с обычными полевыми условиями. Условия выполнения геодезических работ при монтаже технологического оборудования аналогичны условиям на строительной площадке. Различие в основном состоит в том, что в большинстве случаев монтаж оборудования выполняют в помещениях и с более высокой точностью. Контроль всех промежуточных операций монтажники производят с помощью своих измерительных средств. Такая организация труда увеличивает его производительность и позволяет геодезической бригаде обслуживать несколько монтажных бригад. Техника безопасности при выполнении инженерно-геодезических работ Инженерно-геодезические работы выполняют в различных условиях: на территориях городов и промышленных объектов, в лесных и труднодоступных местах, на участках железных и автомобильных дорог, возводимых зданиях и сооружениях и т.д. Для предупреждения несчастных случаев и травм в этих условиях все работы должны выполняться с соблюдением специальных правил и инструкций по технике безопасности. Для ознакомления всех без исключения работающих с этими правилами проводятся специальные инструктажи. При выполнении работ с применением лазерного луча в местах возможного прохода людей устанавливают экраны, исключающие распространение луча за пределы мест производства работ. Если работы выполняют по одной вертикали, то места, расположенные ниже нее, оборудуют защитными устройствами. До начала полевых топографо-геодезических работ в городских условиях, населенных пунктах и на территориях промышленных объектов устанавливают схемы размещения скрытых объектов: подземных коммуникаций и сооружений. При работе в городе на проезжих частях надо надевать демаскирующую (оранжевую) одежду и выставлять оградительные щиты. Проведение работ на улицах и площадях с интенсивным движением согласовывают с ГИБДД. По проезжей части дороги разрешается ходить только у кромки тротуара навстречу идущему транспорту — в таком направлении и ведутся измерения в ходах. Запрещается оставлять геодезические приборы без надзора на проезжих частях улиц и дорог. Высоту подвески проводов линий электропередачи, электроподстанций определяют аналитическим путем, не касаясь проводов рейками, рулетками, вешками. Рейки, вешки и другие предметы, применяемые для измерений, не разрешается подносить ближе чем на 2 м к электропроводам, в том числе контактным на железных дорогах и трамвайных линиях. При закладке временных кольев, штырей и других знаков их верхнюю часть забивают вровень с поверхностью земли, а их длина не должна быть более 15 см. При геодезических измерениях, выполняемых в процессе земляных, каменных, бетонных и монтажных работ, соблюдают правила безопасности, предписываемые для данных строительных работ. На работы в пределах охранных зон кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, необходимо разрешение соответствующего электро- или газового хозяйства. При нивелирных работах вблизи стен не разрешается переходить по стенным перекрытиям. Рейку устанавливают на подмостях, высота которых должна быть ниже уровня кладки на 0,7 м. При необходимости делать разметку на внешних плоскостях стен работают с предохранительными поясами. При бетонных работах во время электронагрева бетона нельзя касаться рулеткой арматуры, а также выполнять разбивочные и выверочные работы в зоне монтажа. При скорости ветра 15 м/с и более, гололедице, грозе или тумане, исключающем видимость в пределах фронта работ, прекращают все работы, в том числе и геодезические на высоте в открытых местах. Запрещается размечать оси и другие ориентиры на элементах конструкций во время их подъема, перемещения или в подвешенном состоянии. Нельзя оставлять геодезические приборы и принадлежности без присмотра на монтажном горизонте во время перерыва в работе. Геодезические приборы переносят только в упаковочных ящиках, а штативы — в сложенном виде. Съемка существующих подземных коммуникаций, как правило, связана с их обследованием. При обследовании снимают крышки колодцев и ставят около них треногу со знаком «Опасность». Перед спуском людей в колодец проверяют, нет ли в нем газа, опуская в него шахтерскую лампу. Если в колодце есть метан, лампа гаснет или сильно уменьшает силу света, а при наличии светильного газа — вспыхивает и гаснет. От паров бензина пламя лампы удлиняется и окрашивается в синий свет, от аммиачного газа без вспышки гаснет. Если лампа не гаснет, а горит ровным светом (таким же, как и на поверхности), то газов в колодце нет и можно спускаться. Запрещается проверять газ по запаху, бросать в колодец зажженную бумагу или опускать горящую свечу или фонарь. Во время работы следят за открытыми люками, не допуская к ним посторонних людей. По окончании работ или при перерыве все люки колодцев плотно закрывают крышками. Инструменты, лампы и предметы опускают в колодец на веревке после подачи работающим в колодце условного сигнала. Колодец освещают шахтерской лампой. Работы ведут в рукавицах. Металлические рейки опускают в колодец и вынимают из него по частям, не касаясь проводов. К работе на дорогах допускаются лица в демаскирующей одежде оранжевого цвета. На время работы выделяют двух сигнальщиков, которые оповещают работающих о приближении транспортных средств. На автодорогах сигнальщики должны находиться на расстоянии 50... 100 м с обеих сторон от места работы, а на железных — не менее 1 км. Во время тумана, метели, грозы работать на дорогах не разрешается. Переходы, промеры по дорогам ведут по бровкам, а не по полотну. При измерении стальной лентой или рулеткой через рельсы электрифицированных железных дорог полотно держат на весу. Нельзя пролезать под вагонами, перетаскивать под ними геодезические приборы и инвентарь, проходить между буферами вагонов, если расстояние между ними менее 5 м. Если работы ведутся на мосту длиной менее 50 м, то его на время прохождения поезда освобождают. При длине моста более 50 м работающие укрываются в нишах. При постройке и закладке геодезических знаков выполняют следующие правила. К работам допускаются только лица, имеющие специальную подготовку, прошедшие обучение безопасным методам ведения работ по закладке знаков. Заготовку деталей знаков ведут на земле, работы выполняют топором и пилой. При протесывании бревен нельзя придерживать их ногами — бревно закрепляют на подкладках П-образными ско- бами и следят за тем, чтобы топор не соскользнул на ногу. Раскалывая чурбаки, нельзя придерживать их ногой. При сборке металлических знаков гаечные ключи, которыми пользуются верхолазы, привязывают лямками к кистям рук. Винты, болты, шайбы хранят в карманах на спецодежде или в подвешенных сумках. Если знаки строят на крыше здания, то работающие привязываются цепью верхолазного ремня к стропилам крыши. К самостоятельным верхолазным работам согласно действующему законодательству допускаются лица не моложе 18 лет. Они должны проходить специальный медицинский осмотр, а впервые приступающие в течение одного года должны работать под непосредственным надзором опытных рабочих. Рытье котлованов для закладки и канав для маркировки подземных центров геодезических знаков, вырубку углублений в кирпичных и железобетонных стенах для закладки реперов производят, как правило, механическими средствами. При рытье котлованов вручную запрещается вести работы подкопом. Бетонные монолиты и другие материалы опускают в котлованы в соответствии с правилами погрузочно-разгрузочных работ. Начиная с 1993 г. Госстроем России введены типовые инструкции по охране труда для работников строительных профессий (ТОЙ Р66 — 01; 02 и т. д.). Таких инструкций утверждено свыше 60. Государственной противопожарной службой МВД России утверждены Правила пожарной безопасности (ППБ), три части, свыше 10 выпусков. Издаются также Руководящие документы в строительстве (РДС). Руководитель геодезических работ на объекте строительства обязан изучить эти нормы, провести инструктаж подчиненных работников и нести ответственность за их соблюдение. ЛЕКЦИЯ 33 |