Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: «Проект производства геодезических работ при изысканиях и строительстве магистрального газопровода «Ухта - Торжок» в Мышкинском районе Ярославской области»



Аннотация

Дипломный проект посвящён инженерно-геодезическим работам на этапах изысканий и строительства участка км 2260 - км 2280 магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь). Рассматриваются различные варианты выполнения необходимых работ c использованием различного оборудования, выполнен предрасчет точности измерений, а также расчет сметной стоимости.

Пояснительная записка содержит текстовую часть, необходимые таблицы, рисунки, схемы и чертежи. В работе использовались следующие программные продукты: Mining Navigation, MS Office, Credo_Dat, AutoCAD.

Объём пояснительной записки - 54 печатных страницы. В ней представлено: 16 рисунков, 11 таблиц.



The summary

The degree project is devoted to engineering and geodetic works on a stage of researches and construction of a site of km 2260 - km 2280 main gas pipelines Ukhta-Torzhok (the I turn). Various options of performance of necessary works of c as use of various equipment are considered, and also precalculation of accuracy of measurements is executed.

The explanatory note contains text part, necessary tables, drawings, schemes and drawings. In work the following software products were used: Mining Navigation, MS Office, Credo_Dat, AutoCAD.

The volume of the explanatory note - 54 printing pages. In her it is presented: 16 drawings, 11 tables.



Введение

Природный газ является важнейшим энергетическим, стратегическим, экономическим и сырьевым ресурсом, предметом спора ученых о его происхождении. Газ используется для различных целей: бытовое использование; использование в виде горючего для автомобильного транспорта; из природного газа добывают гелий; производят краску, клей, уксус и минеральные удобрения; является сырьем для нефтехимической промышленности. Россия обладает пятой частью мировых разведанных запасов газа. Стратегия развития компании ПАО «Газпром» нацелена на развитие существующих и вновь разведанных газовых месторождений полуострова Ямал (в первую очередь наиболее крупных месторождений - Бованенковского и Харасавэйского). Эта стратегия предусматривает строительство системы магистральных газопроводов, поставляющая природный газ в центральные районы России и далее на экспорт, в страны Западной Европы. Магистральный газопровод Ухта-Торжок (I очередь) является частью этой системы газопроводов.

Дипломный проект посвящен инженерно-геодезическим работам на этапе изысканий (создание съемочного обоснования, выполнения топографических съемок, закрепление трассы газопровода на местности) и этапе строительства магистрального газопровода Ухта - Торжок (I очередь). Приводятся различные способы выполнения работ с использованием различного оборудования.

Газопровод входит в газотранспортную систему Бованенково-Ухта-Торжок, общей протяженностью 2400 км. Протяженность проектируемого газопровода Ухта-Торжок (I очередь) 1300 км. В дипломном проекте рассматривается участок км 2260-км 2280, который расположен в Мышкинском районе Ярославской области.



1. Физико-географическая и экономическая характеристика района работ

трассирование топографический съемка газопровод

1.1 Местоположение объекта работ

Проектируемая трасса газопровода Ухта-Торжок (I очередь) на участке км 2260 - км 2280 проходит через Мышкинский район Ярославской области (рис. 1).

Мышкинский район является частью Ярославской области, находится на её западной границе и граничит с такими районами Ярославской области, как: Некоузский, Рыбинский, Большесельский, Угличский, а также с Тверской областью. Ближайший крупный населенный пункт от участка производства работ - город Мышкин, который одновременно является районным центром, расстояние до которого от начала участка работ около 16 км. Расстояние до линейного производственного управления магистрального газопровода (ЛПУ МГ) Мышкинское около 17 км. Линейно-производственное управление (ЛПУ) -- осуществляет непосредственный контроль и управление над режимами работы оборудования компрессорных станций, подземных хранилищ газа, газораспределительных станций и линейной части газопровода. Управление объектами магистральных газопроводов выполняется диспетчером с единого пульта управления.

Город Мышкин расположен между городами Углич (40 км) и Рыбинск (42 км) на левом берегу реки Волги. Автомобильной сетью дорог связан с Москвой (260 км) и Ярославлем (92 км). Используя хорошо развитое автобусное движение можно добраться во все выше названные города и на железнодорожную станцию Волга (22 км).

Вдоль проектируемой трассы проложена вдольтрассовая дорога, что обеспечивает беспрепятственный подъезд к месту проведения работ.



Рис. 1. Схема расположения трассы газопровода

1.2 Рельеф

Рельеф местности - слабохолмистый с выраженным чередованием повышенных водораздельных участков и долин малых водотоков. Трассы газа следуют в основном по лесным угодьям. Растительный покров представлен широколиственными лесами.

Территория полосы проложения трассы сильно и неравномерно заболочена. Самые крупные болота происходят от ледниковых равнин и являются остатками существовавших ранее озер.

1.3 Климатические условия

Рассматриваемый участок трассы км 2260 - км 2280 отличается умеренно холодной зимой и умеренно теплым летом. Практически во все сезоны преобладает ветер южной составляющей.

Снежный покров укрывает землю от 151 до 160 дней. Средняя толщина снежного покрова, из наблюдаемых ранее, на открытом участке составляет от 44 до 62 см, на защищённом - увеличивается до 73 см. Наблюденный максимум высоты снежного покрова составляет 100 см. Среднее месячное количество осадков в зимний период является наименьшим в году и составляет от 30 до 46 мм.

Среднее месячное количество осадков за весенний период незначительно меняется и составляет от 34 до 50 мм.

Летом, притекающий воздух быстро прогревается. Наиболее теплый месяц лета - июль, его средняя температура составляет от 17.1C до 18.0C. Абсолютный максимум температуры воздуха достигает 37С. Среднее месячное количество осадков в летний период является наибольшим в году и составляет от 68 до 80 мм.

Переход среднесуточной температуры воздуха к отрицательным значениям наблюдается в начале ноября. В конце ноября устанавливается устойчивый снежный покров. Среднее месячное количество осадков за осенний период составляет от 49 до 76 мм.

Полевой период для указанного района с 15 апреля по 15 октября.

1.4 Гидрография

Водотоки рассматриваемой территории на участке км 2081 - км 2293 протекают в пределах Верхне-Волжской низменности. По типу питания относятся к рекам с преимущественно снеговым типом питания.

На рассматриваемом участке км 2260 - км 2280 по линейной части газопровода пересекается 3 водотока. Это малые реки и ручьи. Наиболее крупной является река Пойга, шириной в межень до 25 м и глубиной до 1,5 м. В границах участка встречаются небольшие подтопленные участки и болота. Они, как правило, покрыты ряской, зарослями высшей водной или болотной растительности, глубины - незначительны.

1.5 Геологическое строение

В структурно-тектоническом плане рассматриваемая территория расположена в центральной части Русской платформы.

В основном почва представлена дерново-сильноподзолистые почвами, которые разделены по механическому составу на тяжелосуглинистые на покровных отложениях и на легкосуглинистые песчанистые на морене. Почвы болотного и полуболотного типа - торфяные или торфянисто-подзолистые, они приурочены к пониженным элементам рельефа. Отмечены прослои песчаников и супесей.

Техногенные грунты слагают насыпи автодорог и состоят, в основном, из песков разной крупности.

Глубина промерзания грунта достигает значений от 130 см до 190 см.

1.6 Растительность

Растительность представлена большим количеством луговых и полевых трав, многие из которых относятся к лекарственным. Леса, в основном, представлены широколиственными и смешанными видами.

Широко развито собирательство грибов и ягод, ядовитых растений на рассматриваемом участке нет. Вдоль трассы большое распространение имеет поросль ольхи и березы, а на полях заросли кустарника.

1.7 Экономическая характеристика объекта

Ухта - Торжок - магистральный газопровод, являющийся частью многониточной газотранспортной системы, предназначен для соединения центра России и западной Европы с новой системой доставки ямальского газа Бованенково - Ухта (рис. 2).



Рис. 2. Схема газопровода Бованенково - Ухта - Торжок

Протяженность газопровода - 1 300 км, проектная производительность - 81,5 млрд куб. м газа в год. Инвестор и владелец проекта - ПАО «Газпром». Сроки реализации проекта - 2010-2017 гг.

В январе 2002 года Правление ОАО «Газпром» (с 17 июля 2015 года -- ПАО «Газпром») определило полуостров Ямал регионом стратегических интересов компании. Промышленное освоение месторождений Ямала позволит довести добычу газа на полуострове до 250 млрд куб. м в год.

Полуостров Ямал является стратегическим нефтегазоносным регионом России. Разведанные и предварительно оцененные запасы газа здесь превышают 16,7 трлн куб. м. В перспективе Ямал станет одним из трех основных центров российской добычи газа с потенциально возможной ежегодной производительностью до 310-360 млрд куб. м газа. Бованенковское месторождение является крупнейшим на полуострове Ямал. Разведанные и предварительно оцененные запасы газа здесь составляют 4,9 трлн куб. м.

Общая протяженность трассы газопровода «Бованенково - Ухта - Торжок» составит свыше 2400 км («Бованенково - Ухта» - 1100 км с проектной производительностью 140 млрд. куб. м газа в год и «Ухта - Торжок» - 1300 км с проектной производительностью газопровода 81,5 млрд куб. м газа в год).

Для транспортировки газа Бованенковского месторождения с проектным уровнем добычи 115 млрд куб. м в год, а в долгосрочной перспективе с учетом освоения неоком-юрских залежей месторождения -- 140 млрд куб. м в год, планируется сооружение многониточной газотранспортной системы, связывающей полуостров Ямал и центральные районы России. Работы планируется завершить в 2017 г.

Вывод по главе

На основании анализа выше приведенной информации можно сделать следующий вывод:

· благодаря развитой сети дорого и проложенной вдольтрассовой дороге объект находится в легкодоступном для транспорта месте;

· полевой период длится с 15 апреля по 15 октября;

· глубина промерзания грунта от 130 см до 190 см;

· климат и условия местности в целом благоприятные для производства работ;

· объект является экономически и стратегически важным для нефтегазовой отрасли.



2. Топографо-геодезическая обеспеченность района работ

Район производства работ в достаточной степени обеспечен пунктами государственной геодезической сети и пунктами сетей сгущения. В 2007-2008 годах ООО «Авиация и прикладная экология» по проекту «СМГ Ухта-Торжок» выполнен комплекс работ по цифровой аэрофотосъемке (АФС) и воздушному лазерному сканированию, после чего составлены планшеты масштаба 1:10000 вдоль полосы проектируемого газопровода. Данные топографические планшеты в дальнейшем использованы для создания ситуационных планов масштаба 1:10000 по трассе газопровода Ухта-Торжок (I очередь). Пример фрагмента ситуационного плана приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Пример фрагмента ситуационного плана в масштабе 1:10000

В 2008 году ОАО «Гипроспецгаз» и субподрядными организациями проведены инженерно-геодезические работы по созданию спутниковой геодезической сети (СГС) на объекте «СМГ Ухта-Торжок (I очередь)». Вдоль всего проектируемого газопровода и на рассматриваемом участке в частности создана спутниковая геодезическая сеть сгущения (СГСС). Она представляет собой заложенные попарно пункты долговременного закрепления, в которую включена часть пунктов полигонометрии, триангуляции государственной геодезической сети и пункты спутниковой геодезической сети, заложенные ранее (предприятием «Сев-Зап Аэрогеодезия», ФГУП «Аэрогеодезия» и ООО «Нефтегазгеодезия». В свою очередь СГСС развита методами спутниковой геодезии от пунктов государственной геодезической сети высших классов, удовлетворяющих условиям проведения спутниковых наблюдений, расположенных вдоль следования проектируемого газопровода. По объекту по требованию заказчика ЗАО “Ямалгазинвест” создана местная система координат (МСК) на объект -МСК Ухта-Торжок на территории Вологодской и Ярославской областей. Разработка местной системы координат объекта выполнена ФГУП “ЦНИИГАиК”. Работы выполнены в этой системе координат.

До начала работ по созданию спутниковой геодезической сети сгущения были получены исходные данные в Управлении Росреестра - выписка из каталогов координат пунктов государственной геодезической сети (ГГС) и высот пунктов государственной нивелирной сети (ГНС), расположенных вблизи следования трассы проектируемого газопровода.

Опорная геодезическая сеть развита с использованием спутниковых технологий методом построения сети в соответствии с требованиями «Инструкции по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» ГКИНП - 02-262-02[1]. При построении сети пункты спутниковой геодезической сети сгущения привязаны к пунктам ГГС и пунктам ГНС и вошли в состав опорной сети СГСС. Причем, для создания опорной сети необходимо использовать минимум 4 исходных пункта с известными плановыми координатами и 5 исходных пунктов с известными высотными отметками для того, чтобы привязать систему координат съемочного обоснования в систему координат опорных пунктов.

Перед производством работ устанавливается возможность использования геодезических знаков. Обнаружение пунктов производилось с помощью мобильного навигатора. Найденные пункты обследовались визуально, оценивалось состояние знака и центра пункта, ремонту и восстановлению не подвергались. По данным обследования были выбраны пункты, которые послужили исходными пунктами при создании спутниковой геодезической сети сгущения (рис. 4).

1:200000

Рис. 4. Схема расположения пунктов ГГС и ГНС

Спутниковая геодезическая сеть сгущения на рассматриваемом участке образована от пунктов ГГС: триангуляция 2 класса -Мурановка, Хвошня; триангуляция 3 класса - Шутково, Узванец, Матенец.

Пункты высотной сети совмещены с пунктами триангуляции 2 и 3 классов: нивелирование II класса - Мурановка, Хвошня; нивелирование III класса - Шутково, Узванец, Матенец.

Закладка пунктов спутниковой геодезической сети выполнялась в комплексе с рекогносцировкой.

Пункты СГСС закладывались парами в соответствии с требованиями «Правила закладки центров и реперов на пунктах спутниковой геодезической и нивелирной сетей» [2]. Места закладки пунктов удовлетворяют следующим условиям, указанным в [1]: обеспечивают оптимальные условия выполнения спутниковых наблюдений, легко доступны для подъезда или подхода, хорошо отличимы на местности и обеспечивают долговременную сохранность центров, дают возможность выполнять наблюдения в любое время года и суток, закрытость горизонта на пунктах не более 15°.

Расстояние в парах между пунктами долговременного закрепления не менее 250 и не более 800м. Пары пунктов созданной опорной спутниковой геодезической сети расположены друг от друга на удалении до 5 км.

На рассматриваемом участке в сеть СГСС включено 10 пунктов (рис. 5): два пункта триангуляции 2-го класса 1965 года закладки, тип центра 1 (рис. 6); восемь пунктов СГСС 2008 года закладки с точностью плановых координат полигонометрии 1-го разряда, тип центра 162 оп. знак. Пример карточки закладки пунктов приведен на рисунке 7, схема центра на рисунке 8. Высоты пунктов определены спутниковой аппаратурой с точностью нивелирования IV класса.

1:200000

Рис. 5. Схема расположения пунктов СГСС относительно пунктов ГГС

Рис. 6. Схема центра геодезического пункта. Тип 1



Рис. 7. Пример карточки закладки пункта СГСС

Рис. 8. Схема центра 162 оп. знак

Вывод по главе

На участок работ имеются ситуационные планы, выполненные по материалам аэрофотосъемки в 2007-2008 гг. в масштабе 1:10000. Участок в достаточной степени обеспечен пунктами государственной геодезической сети, от которых методом спутниковой геодезии развита опорная сеть СГСС на участок работ. Анализируя материалы изученности района работ можно сделать вывод, что в качестве опорной сети можно использовать пункты СГСС, ситуационные планы также допустимо использовать, но необходимо выполнить их обновление.



3. Выбор приборов и программного обеспечения

Для выполнения топографической съемки, выноса трассы в натуру необходимо использовать электронный тахеометр, штатив, два отражателя, оптический нивелир две шашечные рейки, комплект спутникового оборудования. На сегодняшний день рынок геодезических приборов характеризуется большим разнообразием моделей, которые предназначены для решения такого типа задач.

На основании сравнения тахеометров различных производителей, ценовых и качественных характеристик приборов проектом предусмотрено использовать тахеометр Sokkia CX-105. Его технические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики тахеометра Sokkia CX-105

Параметр	Значение
Точность угловых измерений	5”
Увеличение трубы	30х
Компенсатор/диапазон работы компенсатора	Двухосевой, ±6'
Минимальное измеряемое расстояние, м	1,3 (0,3 без отражателя)
Дальность измерений на 1 призму, м	до 5000
Дальность измерения расстояний на три призмы, м	до 6000
Дальность измерений без отражателя, м	500
Точность линейных измерений на призму, мм	±(2+2ppmЧD)
Точность измерения расстояний без отражателя, мм	±(3+2ppmЧD)
Клавиатура	Односторонняя, 27 клавиш
Дисплей	ЖК, 192Ч80 точек
Объем памяти	около 10000 точек
Диапазон температур, °С	от -20 до +50
Максивальное время работы, час	5
Время заряда одного аккумулятора, час	5,5
Вес, кг	5,6
Память, точек	10000
Точность центрира, мм	0,5

Для выполнения технического нивелирования, на основании изучения и сравнения технических и экономических характеристик моделей для данного типа работ может быть использован нивелир Sokkia B40-35, его технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики нивелира Sokkia B40-35

Наименование характеристики	Значение
Средняя квадратическая погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода	2 мм
Увеличение зрительной трубы	24?
Диапазон работы компенсатора	±15'
Минимальное расстояние фокусирования	2 м
Диапазон рабочих температур	от -20 до +50°С
Вес	1,7 кг

Для выполнения измерений спутниковыми приемниками в проекте предусмотрено использование двухчастотных GPS/GLONASS приемникв Trimble R8 и Trimble 5700 фирмы Trimble Navigation Limited. Основные технические характеристики приёмников R8 и 5700 фирмы Trimble Navigation Limited представлены в таблице 3.

Таблица 3

Технические характеристики приемников Trimble R8 и Trimble 5700

Наименование характеристики	Значение
Статическая и быстростатическая съемка: СКО в плане СКО по высоте	±5 мм + 0,5 мм/км ±5 мм + 1 мм/км
Кинематическая съемка: СКО в плане СКО по высоте время инициализации	±10 мм + 1 мм/км ±20 мм + 1 мм/км менее 10 секунд
Диапазон рабочих температур	от -40 °C до +65 °C
Время работы от внутренней батареи: Trimble R8 Trimble 5700	- с модемом 450 МГц только на прием 5,3 часа, в зависимости от температуры; - с модемом 450 МГц на прием и передачу 3,5 часа, в зависимости от температуры и скорости передачи по эфиру. -более 10 часов сбора данных

В комплект современных поставляемых приборов от каждого производителя прилагается программное обеспечение (ПО) для передачи данных.

Для обработки полевых материалов и составления планов, схем и чертежей в проекте предусмотрено использование программ CREDO_DAT, CREDO ТОПОПЛАН, AutoCAD, Trimble Business Center.

Для поиска подземных коммуникаций проектируется использование трассоискателя «Абрис 12», в комплект которого входит генератор трассопоисковый ТГ-12-2 и приемник трассопоисковый ТМ5. Приемник предназначен для быстрого поиска кабелей и труб, определение их оси и глубины залегания. Генереатор служит для наведения переменных токов звуковой частоты, что позволяет более точно определять глубину залегания обнаруженной коммуникации и её ось. Основные характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4. Технические характеристики трассоискателя «Абрис 12»

Наименование характеристики	Значение
Максимальное удаление от генератора	до 2 км
Максимальная глубина обнаружения трассы	8 м
Максимальная глубина измерения	6 м
Масса комплекта	до 7 кг
Автономное время работы: приемника генератора	20 часов от 3 до 20 часов

Вывод по главе

Выбор предложенных приборов и программного обеспечения обусловлен принципом «цена-качество».

Выбранные приборы и ПО соответствуют необходимым требованиям для выполнения работ по изысканиям и строительству газопровода. Все приборы перед началом работ должны пройти метрологический контроль.



4. Описание объекта

4.1 Технические данные проектируемого объекта

Магистральный газопровод Ухта-Торжок (I очередь) -- трубопровод, который предназначен для транспортировки природного газа из района добычи на полуострове Ямал к пунктам потребления.

Прокладывается из стальных труб диаметром 1420 мм и рабочим давлением 9,8 Мпа. Пропускная способность до 40 млрд куб. м газа в год.

Магистральный трубопровод - единый производственно-технологический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, его линейную часть, в том числе объекты, используемые для обеспечения транспортирования и хранения. Является основным средством доставки природного газа на значительные расстояния.

Общее генеральное направление проектируемой трассы - с северо-востока на юго-запад.

Газопровод на всём своём протяжении прокладывается подземно. Проектируемая трасса магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь) практически на всем участке проходит в одном технологическом коридоре с действующими трубопроводами: газопроводами Северные районы Тюменской области (СРТО)-Торжок, Грязовец-Торжок, Ухта-Торжок (I, II, III нитки), нефтепроводом Сургут-Полоцк на нормативных расстояниях, с правой стороны (по ходу газа.

В состав проектируемого магистрального газопровода на рассматриваемом участке км 2260-км 2280 газопровода Ухта-Торжок (I очередь) входит: проектируемый магистральный газопровод Ухта-Торжок (I очередь) - наружный диаметр Ду=1420 мм, давление 9.8 МПа, длина отдельной трубы 16,5 м, толщина стенок 10 мм; переходы через малые водотоки, переходы через автомобильные дороги, противопожарные переезды; опознавательные и сигнальные знаки местонахождения газопровода.

Общая протяженность рассматриваемого участка трассы магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь) км 2260.0-км 2280.0 составляет 20.0 км.

Проектируемая трасса магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь) по заданному участку следует справа по ходу газа на нормативных расстояниях от действующего газопровода СРТО-Торжок (Ду=1400 мм), вдольтрассовой автодороги, вдольтрассовой ЛЭП 10 кв.

При этом нормативное расстояние от крайней нитки действующего газопровода до проектируемого магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь) составляет согласно СП 36.13330.2012 - «Магистральные трубопроводы» [3] не менее 18 метров по лесным землям и 32 метра по землям сельскохозяйственного назначения.

4.2 Классификация и категория проектируемого газопровода

Согласно [3], в зависимости от рабочего давления в трубопроводе, проектируемый газопровод (давление 9.8 МПа) относится к первому классу (класс I).

В зависимости от номинального диаметра труб трубопровода и категории прокладки (подземный/наземный), проектируемый газопровод относится к III категории (номинальный диаметр 1420 мм, подземный тип прокладки) [3].

Категории участков газопровода. Переход через водные преграды: на рассматриваемом участке км 2260 - км 2280 по линейной части газопровода пересекается 3 водотока - это малые реки и ручьи. Наиболее крупной является река Пойга, шириной в межень 25 м и глубиной до 1,5 м. Руководствуясь этими данными делается вывод, что газопровод на участках перехода через водные преграды относится к I категории. Переходы через автомобильные дороги: на рассматриваемом участке проектируемый газопровод пересекает автодорогу Мышкин-Рождествено III категории на км 2265.4, автодорогу Воскресенское-Углич IV категории на км 2274.1, автодорогу Рождествено-Богородское III категории на км 2276.2, ряд лесных и полевых дорог. Согласно [3], участки перехода через автомобильные дороги такого типа относятся к I категории.

Вывод по главе

Проектируемый магистральный газопровод прокладывается подземно в одном технологическом коридоре с другими трубопроводами, имеет самый большой диаметр труб из прокладываемых трубопроводов - диаметр 1420 мм, давление 9.8 МПа, относится к I классу в соответствии с [3]. Длина участка 20 км. По всей длине участка имеется множество пересечений с естественными и искусственными препятствиями. Проектируемый газопровод прокладывается от ближайшего газопровода СРТО - Торжок на нормативных расстояниях: 18 метров по лесным землям и 32 метра по землям сельскохозяйственного назначения.



5. Проект производства геодезических работ при изысканиях и строительстве магистрального газопровода

5.1 Предрасчет точности геодезических измерений

Для анализ точности существующей государственной геодезической сети выполнен предрасчет точности в программе Mining Navigation (MN). В качестве исходных приняты пункты 2 класса Хвошня и Мурановка, а определяемых - пункты 3 класса Узванец, Матенец (рис.9). Параметры эллипса ошибок приведены в таблице 5.

Таблица 5. Параметры эллипса ошибок

¦ Параметры эллипса ошибок ¦

¦ взаимного положения пунктов Узванец - Матенец:¦

¦ большая полуось ................. a = 10 мм ¦

¦ малая полуось ................... b = 7 мм ¦

¦ дир. угол большой полуоси .. ... Q = 71.5 гр ¦

¦ ошибка стороны ................. Мs = 7 мм ¦

¦ относительная ошибка ......... Мs/S = 1/210760 ¦

¦ ошибка дирекционного угла .... Ма = 0.3 сек ¦

Предрасчет точности показал, что относительная ошибка стороны триангуляции 3 класса Узванец -Матенец составляет 1/210760, что не превышает допустимого значения 1/120000. Следовательно, существующая сеть ГГС удовлетворяет требованиям инструкции и пригодна для использования.

Также необходимо выполнить предрасчет точности пары пунктов СГСС. Для расчета в качестве исходных использовались пункты триангуляции 3 класса, которые по выполненному предрасчету пригодны для использования, а определяемые - 0421и 7283. Результаты приведены в таблице 6. Пункты СГСС имеют относительную ошибку 1/60800, что удовлетворяет параметрам для полигонометрии 1 разряда не грубее 1/50000. Следовательно, пункты также пригодны для использования.

Таблица 6 Параметры эллипса ошибок

¦ Параметры эллипса ошибок ¦

¦ взаимного положения пунктов 0421 - 7283 :¦

¦ большая полуось ............... .. a = 50 мм ¦

¦ малая полуось ................ ... b = 17 мм ¦

¦ дир. угол большой полуоси ... .. Q = 12.4 гр ¦

¦ ошибка стороны ................ . Мs = 7 мм ¦

¦ относительная ошибка ...... . Мs/S = 1/ 60800 ¦

¦ ошибка дирекционного угла .. .. Ма = 6.8 сек ¦

В предрасчете точности требуется определить пригодность теодолитного хода в качестве развития съемочного обоснования для выполнения топографических съемок, возможность использования теодолитного хода в качестве геодезической разбивочной основы для выноса проектируемой трассы в натуру и возможность использования спутникового оборудования для топографической съемки и выноса оси трассы.

Для выполнения работ электронным тахеометром необходимо выполнить развитие съемочного обоснования проложением теодолитных ходов между парами пунктов СГСС. Расстояния между парами пунктов СГСС не позволяют прокладывать хода без закладки дополнительных пар пунктов долговременного закрепления между имеющимися пунктами. Определение координат пунктов необходимо произвести относительным методом спутниковой геодезии от пунктов государственной геодезической сети (рис. 9). В этом случае полученные пункты будут определены с той же точностью (в плане с точностью полигонометрии 1 разряда, по высоте с точностью нивелирования IV класса), что и пункты СГСС, так как те, в свою очередь, также получены спутниковыми измерениями от пунктов ГГС. Оборудование проектируется использовать с такой же СКП, что и оборудование, использованное для создания СГСС (табл. 3). Заложив новые пункты появится возможность проложения теодолитного хода и выполнения съемки мест пересечений с естественными и искусственными препятствиями в масштабе 1:1000.

1:200000

Рис. 9. Схема расположения проектируемых пунктов

Геодезическая разбивочная основа (ГРО) создается с целью выноса проектных точек на местность. Допустимая СКП при построении ГРО для магистральных газопроводов: угловые измерения ±2'; линейные 1/1000; определение отметок ±50 мм. Теодолитный ход прокладывается с относительной ошибкой 1/3000, определение высот точек теодолитного хода определяется техническим нивелированием. Из этого следует, что точность теодолитного хода будет удовлетворять точности построения ГРО для выноса проектных точек на местность.

Между исходными и запроектированным пунктами должны прокладываться теодолитные ходы при выполнении работ электронным тахеометром. Согласно [5], предельные погрешности положения пунктов плановой съемочной сети относительно пунктов геодезических сетей сгущения не должны превышать 0,2 мм в масштабе плана, т.е. для масштаба 1:1000 это 20 см. Предрасчет положения точек теодолитного хода относительно исходных и запроектированных пунктов выполнен в программном продукте Credo_Dat. Для расчета в качестве исходных приняты пункты СГСС 3344, 4455, 0421, 7283 (рис. 10). Результаты предрасчета представлены на рисунке 11.

Рис. 10. Схема теодолитного хода для предрасчета точности

Рис. 11. Результат прерасчета в программе Credo_Dat

Как видно из рисунка 11 максимальное отклонение в 18 мм имеет наиболее слабая точка теодолитного хода Т35. Однако, это отклонение меньше допустимого в 20 см [5].

При выполнении работ спутниковой аппаратурой закладка дополнительных пунктов не предусматривается. Базовая станция будет установлена на одном из ближайших СГСС. Расстояния между пунктами СГСС не превосходят 5 км, но это расстояние делится на два участка с перекрытием в 20 м [1]. Следовательно, расстояния для работы со спутниковой аппаратурой не будут больше, чем 2,5 км. При выносе трассы в натуру используется режим Real Time Kinematic (RTK). СКП в этом способе для тех же приемников в плане ±10 мм + 1 мм/км и по высоте ±20 мм + 1 мм/км, что также удовлетворяет точности выноса оси трассы в натуру. Съемку ситуации и рельефа рекомендуется производить в режиме «стой-иди», который является разновидностью кинематического метода спутниковых определений [1].

5.2 Геодезические работы при изысканиях

5.2.2 Рекогносцировка и закрепление пунктов съёмочного обоснования, создаваемого с применением спутниковой технологии

Объект производства работ располагается в большом технологическом коридоре с другими, ранее проложенными, трубопроводами. Местность является в достаточной мере изученной, но в соответствии с СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» [4]: Проектирование переходов по материалам изысканий, срок давности которых превышает 2 года, без производства дополнительных изысканий не допускается. Следовательно, должна быть выполнена корректировка существующих материалов съемок в масштабе 1:10000 всего участка трубопровода и вновь выполнена съемка пересечений трубопровода с автомобильными дорогами, малыми реками и ручьями, проектируемыми противопожарными переездами, места пересечений с линиями электропередач.

Перед созданием съемочного обоснования необходимо выполнить обследование пунктов долговременного закрепления спутниковой геодезической сети сгущения (СГСС), заложенных ранее по объекту производства работ. Координаты пунктов известны из ранее проведенных изысканий. Местонахождение пунктов осуществляется с помощью мобильного навигатора, в который последовательно вводятся координаты пунктов.

После обнаружения пунктов производится их визуальный осмотр и делается заключение о его пригодности для производства инженерно-геодезических работ, после чего составляется Ведомость обследования геодезических пунктов (таблица 7).

Таблица 7. Пример ведомости обследования геодезических пунктов

Название пунктов	Класс, разряд	Сведения о состоянии пункта	Работы, выполненные по возобновлению внешнего оформления
	в плане	по высоте	Центр	Наружный знак
СГСС 6804	1 р	IV кл	состояние хорошее	Хорошее состояние окопки и центра	Визуальный осмотр
ОСС Мурановка	2 кл	IV кл	состояние хорошее	Хорошее состояние окопки и центра	Визуальный осмотр.
ОСС Хвошня	2 кл	IV кл	Состояние хорошее	Хорошее состояние окопки и центра	Визуальный осмотр.
СГСС 8640	1 р	IV кл	состояние хорошее	Хорошее состояние окопки и центра	Визуальный осмотр.

Расстояние между парами исходных пунктов не превышает значения в 5 км, но это расстояние велико для того, чтобы прокладывать теодолитный ход для съемки пересечений с естественными и искусственными препятствиями в масштабе 1:1000.

Для того, чтобы съемочное обоснование соответствовало требованиям Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 [5], необходимо запроектировать 5 пар пунктов, расположенных также вдоль проектируемого газопровода между исходными пунктами СГСС. Это позволит уменьшить длину теодолитного хода до значений, удовлетворяющих требованиям инструкции [5]. Схема расположения проектируемых пунктов приведена на рисунке 9. Создание пунктов выполнить комплектом спутникового оборудования из двух приемников.

Согласно [1], пункты съёмочного обоснования должны быть закреплены на местности знаками, обеспечивающими долговременную сохранность пунктов или временными знаками, с расчётом на сохранность точек на время съёмочных работ.

Так как проектируемые пункты создаются на время изысканий и строительства, то пункты следует закреплять долговременными знаками. Такими пунктами могут быть: бетонный пилон 12Ч12Ч90 см (рис. 12 а); бетонный монолит в виде пирамиды (рис. 12 б); стальная труба диаметром 35 - 60 мм с железобетонным якорем внизу и металлической пластинной для надписи сверху (рис. 12 в); деревянный столб диаметром не менее 15 см с крестовиной, установленный на бетонный монолит (рис. 12 г); пень свежесрубленного хвойного дерева (рис. 12 д). На каждом знаке делают пометку об организации, выполнившей работу, номер пункта и год установки.

Рис. 12. Примеры закрепления долговременных знаков

При проектировании развития планово-высотного съемочного обоснования спутниковыми методами необходимо руководствоваться «Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» [1]. Метод развития съемочного обоснования и метод спутниковых определений зависит от масштаба съемки и высоты сечения рельефа. Съемочное обоснование создается для выполнения топографической съемки мест пересечения проектируемого газопровода с естественными и искусственными препятствиями с высотой сечения рельефа 0,5 м в масштабе 1:1000.

В качестве исходных пунктов принять ближайшие пункты ГГС, которых должно быть не меньше 5. В соответствии с [1], планово-высотное съемочное обоснование необходимо построить методом построения сети, использую статический метод спутниковых определений. Статический способ обеспечивает наивысшую точность измерений, но предполагает большую продолжительность наблюдений на пункте, более 1 часа. Проектируется использование двух приемников.

Работа на станции производится согласно [1] и включает в себя: развёртывание аппаратуры, установка приемника на пункте и определение высоты антенны. Высота антенны определяется дважды: до и после измерений. Если высота отличается более чем на 2 мм, то измерения исключают, так как ошибка измерения высоты влияет на все три координаты пункта. Центрирование и приведение антенны в горизонтальное положение выполнить оптическим центриром с точностью 1 мм. Далее выполняется подготовка приемника к работе в соответствии с «Руководством пользователя». Затем устанавливался режим регистрации данных наблюдений. С помощью контроллера и встроенного программного обеспечения вводятся следующие данные: номер пункта, высота антенны, время начала и конца приема.

Начало измерений начинать в соответствии с заранее разработанным графиком. Разрешается включение приемника за пять минут до назначенного времени. Опоздание по времени на включение приемника запрещено, так как это уменьшает время совместной работы приемников в сеансе и ухудшает результат наблюдений.

Перед началом наблюдений проверить рабочие установки приемника: интервал записи, сохранение наблюдений и объем свободной памяти. Интервал записи одинаков для всех совместно работающих приемников и должен составлять 10 секунд. Во время измерений через каждые 15 минут работы приемника контролировать количество наблюдаемых спутников и сбои в приеме сигналов, наличие электропитания.

Во время наблюдений наблюдателю проверять количество наблюдаемых спутников, чтобы их было не менее 4 штук, заданный интервал времени между приемами сигналов со спутников должен быть равен 10 секундам, а минимальный угол возвышения спутников над горизонтом должен быть не менее 15°, наблюдения не производить вблизи мощных источников радиоизлучения.

5.2.3 Создание съемочного обоснования

Сгущение опорной сети, необходимое для выполнения корректировки ситуационных планов в масштабе 1:10000, выполнения топографической съемки в масштабе 1:1000, выноса в натуру трассы газопровода выполняется проложением теодолитных и нивелирных ходов. Теодолитные ходы следует прокладывать по местности, которая будет благоприятной для наблюдений. Поворотные точки следует выбирать с таким условием, чтобы обеспечивалось удобство постановки прибора на пункте и хороший обзор для ведения наблюдений. Точки съемочной сети на местности следует закреплять временными знаками, которыми могут быть дюбели в бетоне или асфальте, деревянные колья. Теодолитные ходы необходимо проложить между пунктами опорной геодезической сети в виде отдельных ходов по оси подводящих трасс инженерных коммуникаций и внешним контурам проектируемых площадок с учетом угловых и створных знаков закрепления трассы, а также реперов, в дальнейшем эти знаки можно использовать в качестве точек съемочной сети. Отдельный теодолитный ход опирается на два исходных пункта и два дирекционных угла. Одновременно с проложением теодолитного хода допускается выполнение топографической съемки [4].

Теодолитные хода проложить с использованием электронных тахеометров, приборы должны быть метрологически аттестованы, перед началом и по окончании работ ежедневно выполнять необходимые поверки.

Центрирование приборов на точке съемочного обоснования производить с помощью оптического центрира, лазерного центрира или отвеса с точностью 3 мм.

При выполнении работ электронным тахеометром предельная длина хода может быть увеличена в 1,3 раза, а предельные длины сторон не устанавливаются. Следовательно, предельная длина теодолитного хода при масштабе съемки 1:1000 составит 2,34 км. Число сторон в ходе не должно превышать для масштаба съёмки 1:1000 в открытой местности - 40 и в закрытой - 80 [4].

Значения допустимых невязок измерений при проложении ходов приведены в таблице 8.

Таблица 8. Допустимые невязки измерений

Геодезические ходы при изысканиях для строительства линейных сооружений	Допустимые невязки измерений
	угловых, мин	линейных	высотных, мм
Ходы съемочной геодезической сети (ходы привязки к пунктам государственной или опорной геодезической сети) при изысканиях трубопроводов с условным диаметром свыше 1000 мм	1vn	1/2000	50vL
Полевое трассирование (вынос в натуру) новых железных и автомобильных дорог, магистральных трубопроводов	1vn	1/2000 (1/1000*)	50vL

Обозначение: n - число углов, L - длина хода, км; (*) - в трудных условиях горной и пересеченной местности

Измерение длин линий в теодолитных ходах производить в прямом и обратном направлениях (при этом расхождение между прямым и обратным измерениями не должны превышать 1/2000).

Углы в теодолитных ходах измерять одним полным приемом с автоматическим учетом ошибки коллимации и зенитного расстояния. Разница между значениями угла, полученная из двух полуприемов не должна превышать 30?.

Для привязки теодолитного хода к исходным пунктам следует измерять два примычных угла. Сумма измеренных примычных углов теодолитного хода не должна отличаться от значения, полученного по исходным данным, более чем на 1'.

Предельные погрешности положения пунктов плановой съемочной сети, в том числе плановых опознаков, относительно пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм - на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью [4].

Во время проложения теодолитных ходов обязательной закладке реперов являются места пересечения трассы трубопровода с водотоками и автомобильными и железными дорогами, вблизи территорий строительных площадок. Основным требованием для установки репера является выбор надежного места. Выбранное место должно обеспечивать сохранность репера в период строительства трубопровода и в период его эксплуатации. На каждый заложенный репер составляется Ведомость заложенных реперов с абрисом и промерами до ближайших ориентиров (рис. 13).

Реперы требуется заложить в местах значительного отхода проектируемой трассы газопровода Ухта-Торжок (I очередь) от уже проложенных газопроводов и в случае отсутствия пунктов долговременного закрепления спутниковой геодезической сети сгущения (СГСС) на переходах через естественные и искусственные препятствия:

- железных дорогах - 1 репер;

- автодорогах I-V кат. - 1 репер;

- реках шириной до 30 м - 1 репер;

- реках шириной от 30 м до 75 м - 2 репера (по одному на каждом берегу);

- реках шириной более 75 м - 4 репера (по два на каждом берегу).

Репера установить за зоной строительства (не ближе 50 м от оси трассы газопровода). Реперами могут служить:

- трубы диаметром не менее 50 мм с толщиной стенки не менее 3 мм и длиной 1.6-1.8 м, обязательно с якорем. Знак репера установить на твердую основу. Верх репера должен возвышаться над поверхностью земли не более чем на 10-15 см. Репер окопать квадратной канавой без насыпки кургана. Сторону квадрата принять 2 м;

- пни свежесрубленных деревьев с соответствующим оформлением.

1:2000

Рис. 13. Схема закладки репера

Выбор места закладки реперов, порядок выноса оси трассы в натуру и площадок строительства устанавливается в соответствии с [6].

Теодолитные ходы необходимо проложить между пунктами опорной геодезической сети в том числе и по угловым и створным знакам закрепления трассы, а также заложенным реперам. Пример с характеристиками теодолитных ходов приведен в таблице 9.

Таблица 9. Пример характеристик теодолитных ходов

Точки хода	Длина, м	Число сторон	Угловая невязка	Допустимая угловая невязка	Невязки по уравненным дирекционным углам
					Fx	Fy	Fs	[S]/Fs
3	4	5	7	8	13	14	15	16
Мурановка-6804	2056,084	4	0°00'25"	0°06'27"	-0,002	-0,012	0,012	394596
6804- 7788	2300,297	3	0°03'48"	0°06'01"	0,028	0,044	0,052	72297
7788- 3080	2235,371	4	-0°02'50"	0°06'14"	0,073	0,144	0,161	36501
3080- 5566	2198,379	3	-0°00'31"	0°06'01"	0,001	0,008	0,008	801166
5566- 7283	2316,644	4	-0°00'59"	0°05'32"	0,033	0,101	0,106	49621
7283- 3344	2285,162	3	-0°00'37"	0°08'00"	0,066	0,141	0,156	41869
3344- 9018	2368,104	4	-0°00'25"	0°06'27"	-0,002	-0,012	0,012	394596
9018- 1122	2179,187	3	0°03'48"	0°06'01"	0,028	0,044	0,052	72297
1122- 8640	2200,546	4	-0°02'50"	0°06'14"	0,073	0,144	0,161	36501
8640- Хвошня	1936,879	3	-0°00'31"	0°06'01"	0,001	0,008	0,008	801166

Пример схемы теодолитного хода приведен на рисунке 14.

1:50000

Рис. 14. Пример схемы теодолитного хода

Произвести техническое нивелирование по створным и угловым знакам проектируемых трасс и площадок и реперам. По оси трасс произвести тригонометрическое нивелирование - по пикетажу, плюсовым точкам.

Для топографической съемки с сечением рельефа 0,5 м предельным значением длины хода нивелирования является 8 км. Расхождения между значениями превышений, полученные на станции и по двум сторонам реек не должны отличаться больше, чем на 5 мм.

Значение допустимой невязки в техническом нивелировании приведено в таблице 7. Все высотные измерения требуется выполнять в системе высот - Балтийская 1977 года. Пример характеристик нивелирных ходов приведены в таблице 10.

Таблица 10. Пример характеристики ходов нивелирования

№ хода	Пункты	Длина хода, км	Невязка фактическая, мм	Невязка допустимая, мм
1	Мурановка -6804	2,056	-0,032	0,072
…	6804 - 7788	2,300	+0,038	0,076
…9	1122 - 8640	2,200	-0,027	0,074
10	8640 - Хвошня	1,936	-0,032	0,070



После камеральной обработки должны быть составлены схемы нивелирных ходов и каталог высот точек съемочного обоснования. Пример нивелирного хода приведен на рисунке 15.

Проектируемые трассы и площадки в планово-высотном отношении привязать к пунктам долговременного закрепления спутниковой геодезической сети сгущения (СГСС), заложенные по объекту производства топографо-геодезических работ.

1:50000

Рис. 15. Пример схемы нивелирного хода

5.2.4 Закрепление оси трассы газопровода и площадок строительства

Закрепление трассы и площадок имеет своей целью обеспечить надежную и точную привязку осей и строительных геодезических сеток, а также контроль положения осей ответственных сооружений в процессе строительства линейных сооружений и инженерных коммуникаций.

Порядок закрепления трассы и других площадок строительства на местности должен соответствовать требованиям ВСН - 77 «Инструкция о порядке закрепления и сдачи заказчикам трасс, магистральных трубопроводов, площадок промышленного и гражданского строительства и внеплощадочных коммуникаций» [6].

Перенесение точек трассы в натуру осуществляется электронным тахеометром. По координатам точек поворота трассы и координатам пунктов геодезической основы вычисляют необходимые данные для выноса, трассы длины полярных расстояний, а по разности вычисленных дирекционных углов - углы поворота на искомые точки.

Стандартные (рис. 12) закрепительные знаки устанавливаются на всех углах поворота и на длинных прямых между углами (с обеспечением взаимной видимости между знаками). На прямолинейных участках трасс закрепительные знаки устанавливаются по оси (осевые) не реже, чем через 1 км в местах, обеспечивающих взаимную видимость между знаками, а в случае залесенной и сильно пересеченной местности, когда нет прямой видимости между соседними знаками, дополнительно устанавливаются створные знаки, обеспечивающие прямую видимость. Знаки на местности устанавливаются на возвышенных местах и безопасных от повреждения. Двумя знаками по оси трассы крепятся: пересечения с автомобильными дорогами, переходы через водные преграды.

Вторые нитки магистральных трубопроводов, прокладываемые параллельно существующим на расстоянии не свыше 50 м, закрепляются на углах поворота, на многониточных водных переходах, на переходах через железные и категорийные автодороги и через растущие овраги и большие балки. Трассы линий технологической связи, ЛЭП, других инженерных коммуникаций, прокладываемые параллельно трассам магистральных трубопроводов и другим существующим линейным сооружениям, привязываются к ним и закрепляются только на участках отхода от них. Линии технологической связи трубопроводов, прокладываемые самостоятельно, закрепляются аналогично трассе трубопровода, но без выносных знаков на углах поворота. Из-за естественных условий, обеспечивающих сохранность закрепительных знаков, выносные знаки на углах можно не устанавливать, но возле знака устанавливается веха высотой 2-3 м. При прокладке нескольких инженерных коммуникаций - в натуре закрепляется одна из трасс (газопровод), а остальные привязываются в плане к ней. Закрепление трасс коммуникаций осуществляется аналогичной трассе трубопровода, но без выносных знаков на участках поворота [6].

Для закрепления трасс и площадок могут быть используются металлические трубы, деревянные столбы с диаметром не менее 15 см, пни деревьев диметром не менее 15 см. Закрепительные знаки закладываются в землю на глубину 0,7 м и окапываются канавой по окружности диаметром 2 м, на знаках устанавливаются вехи.

Все установленные знаки маркируются масляной краской. Нумерация арабскими цифрами, содержащая информацию о наименовании организации, наименовании знака, год установки.

По оси трассы через каждые 100 метров разбивается пикетаж. За начало проектируемых трасс (ПК 0) принять точки подключения и примыкания.

Нумерация пикетажа и закрепительных знаков на заданном участке км 2260-км 2280 по трассе газопровода Ухта-Торжок (I очередь) продолжить от предыдущего участка км 2240-км 2260. Угловые и створные знаки по трассам инженерных коммуникаций закоординировать методом полярных засечек с угловых и створных знаков газопровода.

Геодезические знаки, закрепляющие ось трассы газопровода, необходимы для использования в качестве разбивочной основы при последующем строительстве.

5.2.5 Корректировка ситуационных планов в масштабе 1:10000

Проектирование переходов по материалам изысканий, срок давности которых превышает 2 года, без производства дополнительных изысканий не допускается [4]. Поэтому, для имеющихся топографических материалов и данных по участку км 2260-км 2280 проектируемой трассы газопровода необходимо выполнить корректировку (обновление) ситуационных планов в масштабе 1:10 000 с шириной полосы 700 метров (по 350 м от оси трассы). В результате корректировки внесены изменения, отражающие изменения в ситуации и рельефе на настоящее время. В корректировке обязательным является отображение всех надземных, наземных сооружений и всех подземных инженерных коммуникаций, а также с учетом проектируемых притрассовых сооружений и подводящих трасс инженерные коммуникации. На ситуационный план наносится проектируемая трасса газопровода с угловыми и створными знаками с отображением пикетажа и пикетных значений на знаках закрепления трасс.

С точек съемочного обоснования производится тахеометрическая съемка с сечением рельефа через 0,5 метра. Для производства тахеометрической съемки выполнено сгущение съемочного обоснования методом полярных засечек от точек теодолитного хода, проложенного по оси трассы газопровода в соответствии с [4].