Закрепление трассы, осей и опорных сетей инженерных сооружений

Плановое положение точек и линий восстановленных трасс, осей мостовых переходов, подходов к ним и точек опорных сетей всех искусственных сооружений надежно закрепляется на местности столбами или деревянными кольями с соответствующей маркировкой всех закрепительных знаков.

Углы поворота трассы закрепляют четырьмя знаками: в вершине угла (на месте установки теодолита) забивают потайной колышек вровень с поверхностью земли и вокруг него выкатывают канаву глубиной 10 - 15 см, радиусом 0,7 м (рис. 7.15). На расстоянии 2 м по направлению наружной биссектрисы угла закапывают угловой опознавательный столб. На продолжении сторон угла, за пределами предстоящих земляных работ, закапывают еще два опознавательных столба (рис. 7.16). Вершину угла поворота привязывают к двум-трем постоянным предметам местности.

Рис. 7.15. Вид оформления потайного колышка на углу поворота трассы

Рис. 7.16. Схема закрепления угла поворота трассы

Разрешается закреплять углы поворота с помощью четырех створных столбов (рис. 7.17). При этом каждые два столба ставят на продолжении сторон угла за пределами земляных работ. Если вершина угла поворота трассы размещается за пределами строительных работ, то ее закрепляют насыпным конусом земли высотой 0,5 м и диаметром 1,3 м (рис. 7.18). Кол, в вершине угла, забивают вровень с землей, вокруг него выкапывают канавку глубиной 10-15 см радиусом 0,7-0,8 м. На расстоянии 15-20 см от кола ставят сторожок с обозначением номера угла поворота и его пикетажного положения.

Рис. 7.17. Схема закрепления поворота створными столбами

Рис.

Точки опорных сетей искусственных сооружений, оси мостовых переходов и подходы к ним закрепляют осевыми и угловыми (опознавательными) столбами.

Пикеты и плюсовые точки трассы, начало и конец каждой кривой закрепляют колышками со сторожками (рис. 7.19). Сторожки забивают впереди колышков по ходу трассы.

Рис. 7.19. Вид оформления пикетов, плюсовых точек, главных точек кривой

Все основные точки трассы закрепляют за зоной работ по поперечникам выносными кольями. Знаки устанавливают перпендикулярно к трассе за бровкой кювета существующей дороги. В горной, холмистой и таежной местностях такие выносные столбы (колья) устанавливают вблизи границ отвода по створу поперечников не реже чем через 100 м. При установке выносных столбов и кольев в одну сторону расстояние между створными столбами каждого поперечника должно быть не менее 20 м (рис. 7. 20) между кольями 10 м.

Реперы при закреплении трасс автомобильных дорог устанавливают двух типов: постоянные и временные. В качестве постоянных реперов используют незыблемые во времени точки, вделанные в цоколи каменных зданий капитального типа, в устои мостов или выступы слабовыветривающихся скал. Для установки временных реперов используют точки, расположенные на выступах различных зданий и сооружений, а также точки в виде металлических труб, рельсов или деревянных столбов, устанавливаемых в грунте.

Рис. 7.20. Схема закрепления основных точек трассы за зоной строительных работ

Грунтовые реперы (рис.7.21-7.25) в виде деревянных столбов, отрезков рельсов или пней деревьев должны быть закопаны на глубину ниже наибольшего промерзания грунта. Расстояние между реперами должно быть не более 3 км в равнинной и 1 км в пересеченной и горной местностях.

Рис. 7.21. Грунтовые реперы

Рис. 7.24. Фото репера расположенного на шкафной стенке

Рис. 7.25. Фото государственного грунтового репера, установленного в горной местности

Для высотной привязки трасс, мостов и дорожных сооружений использую постоянные стенные реперы а и марки б (рис.7.26-7.27). Положение знаков закрепления таких нивелирных точек подробно описывают в проекте с приложением эскизного чертежа здания и указанием планового и высотного местоположения знака относительно цоколя и углов здания.

Стенными реперами и марками закрепляют линии нивелирова-

ния через каждые 5-7 км, а в малонаселенных местах - через 10-15 км.

Рис. 7.26. Конструкция стенных репера и марки

Рис. 7.27. Фото стенного репера и марки

Детальная разбивка земляного полотна и проезжей части дороги

Все разбивочные работы на трассе дороги или линейного сооружения должны выполняться в соответствии с СНиП и ВСН.

Исходными материалами для разбивочных работ служат: раз- бивочные чертеж и журналы разбивки сооружений, составленные на основе проектной документации (плана трассы; продольного и поперечного профилей; ведомости восстановления и закрепления трассы, полосы отвода земли под дорогу, осей инженерных сооружений; рабочих чертежей сооружении и их элементов и т.д.), которую предварительно детально изучают.

Измерение и отложение углов при разбивочных работах производятся теодолитами различных конструкций, выбор которых определяется необходимой точностью угловых измерений, надежностью и удобством выполнения работ.

Для высотного обоснования разбивочных работ используются нивелиры различных конструкций. Выбор нивелиров следует производить в соответствии с точностью выполняемых работ и с технической характеристикой прибора.

Для уменьшения влияния инструментальных погрешностей и погодных условий на результаты измерений рекомендуется: все измерительные работы выполнять дважды разными методами, приемами или на различных частях измерительных шкал; не работать на неустойчивом основании и при сильном порывистом ветре; пользоваться зонтом, чтобы исключить влияние неравномерного нагрева зрительной трубы и уровней прибора; устанавливать прибор так, чтобы визирный луч проходил от земли на расстоянии свыше 1,0 м и не менее 2-3 м от боковых нагретых поверхностей.

Детальная разбивка земляного полотна производится закреплением трассы на основе разместившихся на ней пунктов плановой и высотной основы.

Разбивка ведется в соответствии с существующей проектной документацией (план, продольный профиль, типовые и индивидуальные поперечные профили и др.) и документацией по восстановлению и закреплению трассы (журнал выносок, ведомость закрепления трассы, ведомость реперов и т.д.).

Детальную разбивку земляного полотна ведут в следующей последовательности: вдоль восстановленной трассы выделяют основные проектные участки между смежными переломами, плана и продольного профиля трассы; в характерных переломах профиля земной поверхности восстанавливают поперечники или нормали к кривым и устанавливают границы земляного полотна с выделением его бровок; производят зачистку или пропашку границ откосов насыпей и выемок, расстановку и закрепление разбивочных знаков (вех, вех-визирок, откосников и др.) для производства основных земляных работ; их раз- бивочные знаки устанавливают раздельно для каждого проектного участка за пределами работ; одновременно устанавливают места размещения приборов (лазеров, механических копиров и др.) для геодезического управления работой рабочих органов строительных машин после достижения в процессе строительства основного очертания поверхности земляного полотна на каждом участке производят детальную разбивку всех его элементов для окончательной планировки поверхностей полотна и откосов.

Работы по устройству нагорных канав, валов, водосборных колодцев и других сооружений, предназначенных для перехвата и отвода от дорожной полосы ливневых, паводковых и талых вод, необходимо выполнять до начала основных работ по сооружению земляного полотна. Строительство водоотводных сооружений следует выполнять, начиная с пониженных мест рельефа.

Рабочая разбивка контуров насыпей и выемок, других сооружений, высотных отметок, линий уклонов поверхности откосов и т.д. производится от установленных знаков пикетов и реперов не реже чем через 50 м на прямых и 10-20 м на кривых непосредственно перед выполнением соответствующих технологических операций (рис. 7.28).

Рис. 7.28. Разбивка оси дороги и бровок земляного полотна через 50 м.

Разбивка границ откосов земляного полотна (подошв насыпей и бровок выемок) производится раздельно на каждом проектном участке вдоль поперечников или нормалей к кривым, продолженным во всех основных переломных точках местности. Размещение створов и визирных поверхностей ведется из расчета непрерывной их видимости водителем строительной машины. Направление створа движения машины устанавливают двумя и более вехами, постоянно видимыми водителем со своего места. Направление визирной плоскости, составляемой несколькими горизонтальными планками вех-визирок, установленных на местности, и ходовой визиркой, установленной на рабочем органе машины, должно быть приподнято относительно заданной проектной плоскости на высоту глаза водителя машины (рис. 7.29-7.30). Все виды разбивочных работ производятся при постоянном контроле на основании повторных измерений. При этом стремятся выполнять повторения иными приборами, приемами и методами чем при основных измерениях.

Рис. 7.29. Схема к использованию вех-визирок при земляных механизированных работах

Рис.

Вехи, визирки, вехи-визирки, геодезические приборы и другие разбивочные устройства расставляют с таким расчетом, чтобы они не попадали в зону перемещения основных механизмов, участвующих в строительстве, но при этом постоянно показывали водителю положение органа механизма в пределах его работы на данном проектном участке.

В местах сопряжения смежных прямолинейных проектных участков продольного профиля трассы, кроме рабочих разбивочных знаков и приборов устанавливают дополнительно контрольные створные визирки и откосников на уровне проектных высот. Между этими точками разбивают линию проектною уклона и в соответствии с ней оценивают результаты выполненных строительных работ. Откосники устанавливают по специальным шаблонам (рис.7.31-7.32).

Рис. 7.31. Схема установки откосников по границе земляного полотна

Рис. 7.32. Откосник, установленный по границе верхней бровки выемки

Если точки сопряжения проектных участков имеют большие рабочие отметки, то между ними в соответствии с рельефом местности разбивают ряд линий, параллельных проектной, и отстоящих от нее на некоторые величины Лк. При расстановке створных визирок в каждой точке таких линий учитывают эти величины.

На участках вертикальных кривых в высотное размещение визирок вносят поправки, равные ординатам разбивки горизонтальных кривых малых радиусов вводят поправки, связанные с отгоном виража. Детальная разбивка горизонтальных и вертикальных кривых

Детальная разбивка каждой кривой дорожного закругления выполняется после разбивки трассы. Разбивку круговых кривых ведут от их конечных точек (начала или конца кривой) к середине кривой. Переходные кривые (клотоидные и др.) разбивают от точки начала кривой к ее середине. Детальную разбивку кривых можно выполнять любым способом, обеспечивающим необходимую точность.

Перед разбивкой кривой назначают, находят или рассчитывают все исходные данные для разбивочных работ, составляют разбивоч- ный чертеж и таблицу разбивки.

При разбивке каждого криволинейного участка автомобильной дороги сначала (в соответствии с интервалом разбивки) устанавливают положение всех точек на кривой, размещенных по оси дороги (вдоль трассы). В полученных точках находят направления нормалей к кривой, а затем от оси дороги вдоль каждой нормали устанавливают положение всех точек поперечного профиля дорожного полотна в

данном месте.

Способ прямоугольных координат:

Разбивка (рис. 7.33) производится от точки начала (конца) круговой кривой (НКК) или от точки начала переходной (клотоидной) кривой (ННК) до середины круговой кривой. Прямоугольные координаты точек рассчитывают на микрокалькуляторе или берут из таблиц Митина. Однако мы рекомендуем все расчеты выполнять на компьютере с помощью электронных таблиц MS Office Excel и формул из этого пособия (следует помнить, что значения угла в тригонометрические функции необходимо подставлять в радианах).

Исходными величинами разбивки являются:

Sn - длина дуги кривой до точки разбивки

К0 - интервал расстановки точек на кривой (обычно принимается равной 20 м), м;

n - число интервалов разбивки (порядковый номер точки разбивки на кривой);

R - радиус круговой кривой, м;

- центральный угол между радиусами кривой, проведенными из точки начала (конца) кривой и из точки разбивки, радианы;

L - параметр клотоиды (длина переходной кривой), м;

- угол между касательными клотоиды, проведенными в начале кривой и в точке разбивки, радианы.

Прямоугольные координаты точек круговой кривой устанавливают по формулам

alt="" />(7.5)

При необходимости пересчета градусов в радианы и наоборот используют формулы

(7.6)

В случае, если применение способа прямоугольных координат не представляется возможным (наличие высоких косогоров, заболоченная местность и т.п.), применяют другие способы разбивки. Мы рекомендуем в этом случае основной расчет проводить по способу прямоугольных координат, а разбивочные элементы для других способов получать решая обратную геодезическую задачу.

Способ полярных координат:

Разбивочные элементы (рис. 7.34): полярный угол pn и длину хорды ln получают из решения обратной геодезической задачи по формулам

Способ вписанного многоугольника:

Данный способ предполагает последовательное построение пикетных точек с отложением угла и хорды (рис. 7.35). Этот способ применяется в стесненных условиях, например при проходке тоннелей

Рис. 7.35. Схема определения положения точки на кривой способом вписанного многоугольника

Способ продолженных хорд:

Данный способ является комбинацией предыдущих и может применяться в стесненных условиях при отсутствии угломерных инструментов (рис. 7.36). Для вычисления разбивочных элементов по этому способу используют формулы предыдущих способов. Положение пикетных точек 2, 3, 4, ... находят методом линейной засечки.

Рис. 7.36. Схема определения положения точки на кривой способом продолженных хорд

Детальная разбивка переходных кривых:

Разбивка переходной кривой (клотоиды) выполняется теми же способами, что и кривой. Основным способом разбивки также является способ прямоугольных координат (рис. 7.37). Так как клотоида имеет переменный радиус, все вычисления ведутся через разложение исходных формул в ряд Тейлора. При расчете следует четко понимать геометрический смысл вписывания переходной кривой в круговую кривую, т.к. при этом происходит смещение круговой кривой по линии радиуса на величину АБ, начало кривой (НК) и конец кривой (КК) смещаются на величину АГ, а длина непосредственно круговой кривой становится короче на величину равную длине переходной кривой L. Для разбивки клотоиды применяют следующие формулы:

- постоянные ряда Тейлора

главные элементы закругления

(7.12)

прямоугольные координаты на участке переходной кривой

Рис. 7.37. Схема определения положения точки на переходной кривой способом прямоугольных координат

Следует еще раз напомнить, что при детальной разбивке круговых кривых с переходными кривыми, расчет координат ведется по разным формулам для переходной кривой и круговой кривой. Вынос пикетных точек на местность может выполняться любым из ранее изложенных способов с пересчетом прямоугольных координат в разби-

вочные элементы.

Разбивка вертикальных кривых:

Вертикальные кривые рассчитываются по тем же формулам что и горизонтальные кривые. Однако, т.к. радиусы вертикальных кривых значительны, а углы поворота малы, при расчетах могут применяться упрощенные формулы: - по заданной величине абсциссы Х (горизонтальное расстояние от начала кривой НК) вычисляют значение ординаты (превышение)

v 2

г = 2?-              (7.23)

7.13. Исполнительные съемки

Основное назначение исполнительных съемок - установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат, характерных точек построенных сооружений, размеров их отдельных элементов и частей, расстояний между ними и других данных. Исполнительные съемки ведутся в процессе строительства по мере окончания его отдельных элементов и завершаются окончательной съемкой готового сооружения. В первом случае выполняются текущие исполнительные съемки, во втором - съемки для составления исполнительного генерального плана.

Текущие исполнительные съемки отражают результаты последовательного процесса возведения отдельного здания или сооружения, начиная с котлована и заканчивая этажами гражданских и технологическим оборудованием промышленных зданий. Результаты этих съемок содержат данные для корректирования выполненных на каждом этапе работ и обеспечения качественного монтажа сборных конструкций. При этом особое внимание обращается на элементы сооружения, которые после завершения строительства будут недоступны для измерений (забетонированы, засыпаны грунтом и т.п.). На рис. 7.38 приведен пример исполнительной съемки котлована.

Окончательная исполнительная съемка выполняется для всего объекта в целом и используется при решении задач, связанных с его эксплуатацией, реконструкцией и расширением. При окончательной съемке используются материалы текущих съемок, а также съемок подземных и надземных коммуникаций, транспортных сетей, элементов благоустройства и вертикальной планировки.

Рис. 7.38. Исполнительная съемка дна котлована под строительство здания

Исходной геодезической основой для текущей исполнительной съемки служат пункты геодезической разбивочной основы, знаки и створы закрепления осей здания или сооружения. Высотной основой служат реперы строительной площадки и отметки, фиксированные на строительных конструкциях. Г еодезическая основа и способы съемок должны обеспечить на промышленных и городских площадках составление исполнительного плана в масштабе 1:500, на площадках гидроузлов, аэродромов, мостовых переходов - в масштабе 1: 1 000 - 1:2 000.

Методы измерений при исполнительной съемке, как правило, те же, что и при выполнении разбивочных и строительных работ. Так, для съемки положения строительных конструкций в плане применяют способы прямоугольных координат, линейных и створных засечек, линейные промеры от створов и т.п., по высоте - геометрическое нивелирование. Отклонение конструкций от вертикали проверяют с помощью отвесов, теодолитов, приборов вертикального проектирования. Применяют также фототеодолитную съемку. На рис. 7.39 - 7.40 приведены примеры съемки опирания подкрановых балок и прогибов ферм перекрытия.

Рис. 7.39. Исполнительная съемка опирания подкрановых балок методом геометрического нивелирования

Рис. 7.40. Исполнительная съемка фактических прогибов ферм перекрытия методом геометрического нивелирования

Исполнительные съемки входят в состав технологического процесса строительства, поэтому очередность и способ их выполнения, технические средства и требуемая точность измерений зависят от этапов строительно-монтажного производства. Исполнительной съемке подлежат части зданий и конструктивные элементы, от точности положения которых, зависит точность выполнения работ на последующих циклах, а также прочность и устойчивость зданий в целом.

Методы съемки для исполнительного генплана зависят от масштаба его составления и вида снимаемого объекта. В большинстве случаев применяют аналитический и тахеометрический методы съемок, иногда мензульную съемку. Текущие съемки выполняют с точностью, обеспечивающей надежное определение положения строительных конструкций и технологического оборудования. Для этого среднеквадратическая ошибка m контрольных измерений должна быть не более 0,2 величины отклонений 8 допускаемых нормативными документами или проектом, т.е. m lt; 0,28. Методы съемки исполнительного генплана должны обеспечивать также графическую точность соответствующего масштаба. Исполнительная документация

Перечень исполнительной геодезической документации (ИГД) регламентируется нормативами. ИГД создается главным образом в виде исполнительных схем (чертежей) с нанесением на них геометрических параметров направлений и величин отклонений от проектных положений установленных (смонтированных) строительных конструкций.

Основой ИГД являются рабочие чертежи проектной документации. Проектные размеры (габариты) сопровождаются буквой [П], действительные - буквой [Д], отклонения от проектного значения буквой [B] или [Н] (В - для верхнего сечения, Н - для нижнего сечения). Буквы помещаются в прямоугольные рамки. Если необходимо указать оба размера, то в числителе пишется проектный, а в знаменателе - действительный размеры (рис. 7.41).

Рис. 7.41. Обозначение отклонений от проекта на чертежах

исполнительной съемки

Действительные отклонения от проектных отметок показываются числовым значением в см для грунтовых и других поверхностей рельефа и в мм - для других элементов со знаком «плюс» в случае превышения или «минус» в случае занижения. Уклоны поверхностей показывают стрелками, над которыми указывается их величина в промиллях (0/0о ), а под стрелками - расстояние.

Точность положения в плане характеризуется действительными отклонениями осей или граней элементов от разбивочных. Действительные отклонения осей или граней от разбивочных осей показываются стрелками, направленными в сторону отклонения и расположенными рядом числами - значениями отклонений в миллиметрах.

ИГД подписываются геодезистом, ответственным производителем работ, и руководителем строительной (монтажной) организации.

Исполнительные чертежи коммуникаций (сетей) внутри зданий составляются только в случае необходимости по требованию технадзора заказчика, авторского надзора проектной организации, территориальных инженерных служб и эксплуатирующих организаций. Исполнительные чертежи составляются на топографических планах, использованных для разработки проектов

При соответствии действительных размеров, отметок, уклонов, сечений, (диаметров), привязок и других геометрических параметров проектным значениям (в пределах допустимых отклонений) на документах делается надпись «Отклонений от проекта по геометрическим параметрам нет».

Контрольные вопросы Какие геодезические работы называют разбивочными? Какими способами производят разбивку точек сооружений? Как построить на местности линию заданной длины? Как построить в натуре горизонтальный угол заданной величины? Как вынести на местность точку с заданной отметкой? Как построить линию заданного уклона? Каким образом закрепляют в натуре разбивочные оси? В чем состоят геодезические работы при устройстве фундаментов? Каким образом выверяют вертикальность колонн? Каковы состав и последовательность геодезических работ при монтаже подкрановых балок? Какими способами передают разбивочные оси на верх сооружения? Как передать отметку наверх сооружения? Что такое проект производства геодезических работ? Что такое геодезическая разбивочная основа ГРО? Как передаются отметки и оси на рабочий горизонт? Какие способы применяют для детальной разбивки круговых кривых? Что такое клотоида? Зачем нужно положение о геодезической службе? На каких циклах возведения сооружений и с какой целью производят исполнительные съемки? В чем сущность индукционных методов отыскания подземных коммуникаций? Где берутся нормативные допуски для сравнения в исполнительных съемках? Какие приборы применяют при исполнительных съемках?

Рекомендуемая литература

1. СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве - М.: ЦИТЛ Госстроя СССР, 1985. - 28 с. ВСН 5-81 Инструкция по разбивочным работам при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений - М.: Транспорт, 1983. - 104 с. СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги - М.: ЦИТЛ Госстроя СССР, 1986. - 85 с. Митин Н.А. Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах / Н.А. Митин - М.: Недра, 1973. - 469 с. ГОСТ Р 51872-2002. Документация исполнительная геодезическая. Правила выполнения. - М.: Стандарты, 2002. - 12 с.