5.2.6 Съёмка пересечений с естественными и искусственными препятствиями

К естественным и искусственным препятствиям относятся реки, водохранилища, каналы, озера, пруды, ручьи и болота, овраги, балки, железнодорожные и автомобильные дороги.

При изысканиях для строительства магистральных трубопроводов, согласно [4], наземная топографическая съемка выполняется, как правило, на площадках и в местах переходов и пересечений этих линейных сооружений.

С точек съемочного обоснования требуется выполнить тахеометрическую съемку для линейной части трассы газопровода:

- через 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 в масштабе 1:1000 с сечением горизонталей через 0.5 м. Ширину полосы съемки принять по 100 м в каждую сторону от оси трассы газопровода и по 150 м от подошвы насыпи вдоль трассы. На планах переходов показать: километраж по существующим дорогам и название (направление) дороги;

- через реку Катка на км 2273.5, реку Пойга на км 2277.2, ручей Волосовский на км 2278.0 в масштабе 1:1000 с сечением рельефа 0.5 м. Границы тахеометрической съемки вдоль трассы принять по 100 м за горизонт воды 10%- обеспеченности и не менее 100 м от границы участка с продольным уклоном более 3 градусов. Ширину полосы съемки принять по 100 м в каждую сторону от оси трассы газопровода (в зависимости от условий местности и рельефа, полоса съемки вдоль трассы газопровода по переходам может быть увеличена);

- мест пересечений оврагов и косогорных участков в масштабе 1:1000 с сечением горизонталей через 0.5 м. Границы полосы съемки по 50 м в каждую сторону от оси трассы газопровода. Косогорный участок - участок шириной по 25 м в каждую сторону от оси газопровода с поперечным превышением более 7 м на 50м (более 8?);

- площадок БКЭС и УКЗ в масштабе 1:500 с сечением горизонталей через 0.5 м на км 2267.0 размером 40х40 м; границы съемки по 50 м от внешнего контура закрепления площадок;

- по трассе ЛЭП СКЗ протяженностью 0.3 км в масштабе 1:500 с сечением горизонталей через 0.5 м. Границы съемки принять по 50 м от внешнего контура закрепления площадок и по 25м в каждую сторону от оси трасс ЛЭП СКЗ;

- противопожарных переездов в масштабе 1:1000 с сечением горизонталей через 0.5 м. Ширину полосы съемки принять 100 м (по 50 м от предполагаемой оси переезда);

- пересечений существующих ЛЭП СКЗ масштаба 1:500 с сечением горизонталей через 0.5 м в двух местах на: км 2267.2 и км 2268.5. Ширину полосы съемки принять 100 м (по 50 м от существующей линии ЛЭП СКЗ и УКЗ);

На съемках масштабов 1:500-1:1000 при пересечений ЛЭП с проектируемой трассой необходимо указывать:

- углы пересечения с ЛЭП и расстояния от оси трасс влево и вправо до ближайших опор ЛЭП;

- высоты основания опор, подвески нижнего и верхнего проводов, указываются номера опор, а так же расстояния от столба до крайних проводов, провис проводов над трассой газопровода, а также подводящих трасс инженерных коммуникаций в местах пересечений;

- составляются эскизы опор с указанием их номеров.

Согласно [4], при производстве тахеометрической съемки предельные расстояния от прибора до четких контуров местности не должны превышать: 750 метров при съемке масштаба 1:2000, 400 метров при съемке масштаба 1:1 000 и 250 метров при съемке масштаба 1:500, до нечетких контуров местности - 1000, 600 метров и 375 метров соответственно. Предельные расстояния между пикетами, согласно приложению «Г» СП 11 -104 - 97, не должны превышать в масштабе 1:2000 - 40 метров, масштабе 1:1000 - 20 метров, в масштабе 1:500 - 15 метров. Тахеометрическую съемку выполнить электронным тахеометром с пунктов опорной и точек съемочной геодезической сети.

5.2.7 Съемка подземных коммуникаций

При прохождении в параллели с существующими подземными коммуникациями (газопроводы, нефтепроводы, трубопроводы, кабели связи и т.д.) необходимо определить на местности трассоискателем местоположение подземных коммуникаций с участием представителей эксплуатирующих организаций и с обозначением их углов поворотов и промежуточных точек кольями и вехами. Трассоискатель обеспечивает обнаружение оси коммуникации и глубину её залегания. При работе с трассоискателем применяю, в основном, контактный и бесконтактный метод.

Дальность поиска коммуникаций с одной постановки генератора не превышает 1000 м. Точность поиска подземных коммуникаций можно определить по следующим формулам (1):



, (1)

где и - средние квадратические погрешности определения коммуникаций соответственно в плане и по высоте, м; h - глубина заложения оси коммуникации, м.

Определение глубин залегания газопроводов следует проводить с шагом в 30 м с закреплением найденного центра вехой с подписью глубины залегания. Закрепление трассы кабелей различного назначения необходимо закреплять на всех углах поворота трассы и её выхода на поверхность.

Съемку подземных коммуникаций следует производить с точек съемочного обоснования электронным тахеометром. Координирование точек осей трасс производится при тахеометрической или теодолитной съемке. Съемка, в основном, производится полярным способом, также возможно использовать способ перпендикуляров, линейные засечки. При выполнении съемки полярным способом углы измеряются одним полуприемом, а расстояния в одном направлении. Предельная длина линии может достигать 1000 м [7].

Разрешается выполнять съемку подземных коммуникаций в сочетании с топографической съемкой. Полученные результаты наносятся на общий план топографической съемки.

5.2.8 Применение спутниковой технологии при полевом трассировании и топографической съемке

Выполнение топографической съемки и закрепление оси трассы возможно с помощью комплекта спутникового оборудования. В этом случае нет необходимости производить сгущение съемочной сети от исходных пунктов, так как этот метод обеспечивает возможность проведения таких работ непосредственно от пунктов опорной сети с сохранением точности полученных результатов при сравнительно больших расстояниях.

В качестве исходных пунктов следует выбрать наиболее близко расположенные к месту проведения работ пункты спутниковой геодезической сети сгущения (СГСС). Пунктов должно быть не менее 4 с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктов с известными высотными отметками. Это необходимо для того, чтобы обеспечить приведение съёмочного обоснования в систему координат и высот пунктов геодезической основы.

Для выполнения топографической съемки спутниковым оборудованием рекомендуется использовать способ «стой-иди», который является разновидностью кинематического метода спутниковых измерений.

Во время проведения съемки подвижная станция на каждой точке выполняет прием инициализации, а базовая станция выполняет один прием, который длится все время работы подвижной станцией.

Во время выполнения съемки участки могут делиться на небольшие по площади участки при этом должно соблюдаться перекрытие между соседними участками в зависимости от высоты сечения рельефа и масштаба съемки. Для масштаба 1:1000 и высоты сечения рельефа ширина перекрытия участков составляет 20 м.

Закрепление оси трассы трубопровода также возможно с применением спутниковой технологии. В этом случае измерения будут производиться в режиме Real Time Kinematic (RTK). Заранее создается каталог координат угловых точек и створных точек, после чего этот каталог загружается в контроллер, оператору остается следить за направлением и расстоянием движения, которые указывает контроллер.



5.2.9 Составление продольного и поперечного профиля местности

Продольный профиль по оси трассы создается для отображения профиля рельефа местности вдоль оси проектируемого газопровода. На нем отмечают все пикетные и плюсовые точки, горизонтальные расстояния между пикетами, величины и направления уклонов, высоты поверхности земли. Горизонтальный масштаб профиля принимается масштабу топографического плана, а вертикальный - 1:100 или 1:200.

По высотам точек на поперечниках составляют поперечные профили трассы. Поперечниками называются прямые линии, перпендикулярные к направлению трассы. Разбивают их по два на 20-50 м влево и вправо от оси трассы. Нивелирование производят с тригонометрическим методом. Горизонтальный масштаб поперечного профиля 1:1000, вертикальный - 1:100. Поперечники разбивают через 20-40 м вдоль трассы на прямолинейных участках и на всех формах изменения продольного профиля. Служит он для отображения рельефа перпендикулярно направлению трассы.

5.3 Геодезические работы при строительстве

5.3.1 Откопка котлована и укладка трубопровода

Геодезические работы являются неотъемлемой составляющей любого крупного строительства. При сооружении магистральных трубопроводов геодезические работы предназначены для обеспечения необходимой информации для строительных бригад, контроль сооружения объекта проектным и нормативным требованиям на различных этапах строительства как во время монтажа, так и по его завершении.

Строительство производится по материалам изысканий по трассе магистрального газопровода, в которые входят: инженерно-топографические планы полосы местности вдоль трассы и топографичческие съемки на сложных участках в масштабе 1:500 - 1:1000; продольные и поперечные профили проектируемой трассы и существующих железных и автомобильных дорог; ведомость координат и высот закрепительных знаков трассы; схемы закрепленной трассы [8].

Перед началом строительства необходимо выполнить контроль геодезической разбивочной сети с точностью линейных измерений не менее 1/500, угловых 2' и нивелирования между реперами 50 мм на 1 км хода. Кроме установленных угловых и створных знаков требуется установка дополнительных знаков по оси трубопровода в пределах видимости, но не реже чем через 1000 м. Установить знаки для начала, середины и конца кривых. Вынести в натуру горизонтальные кривые естественного изгиба через 10 м, а искусственного - через 2 м.

Прокладка газопровода осуществляется по уже закрепленной на местности оси трубопровода. Для этого предварительно в контроллере создавался проект, куда копируется план трубопровода с отмеченными на нем пикетами. Пикеты должны иметь плановые и высотные координаты. Спутниковую измерения производят, установив базовую станцию на пункте с известными координатами, а подвижный приемник используют для определения пикетов. После установки приемника над пунктом следует измерить высоту антенны над центром.

С помощью функции разбивка подвижный приемник устанавливают на выноску и таким образом проверяют правильность работы приемника. Далее подвижный приемник выставляется на пикетах, и сравниваются фактические высотные отметки и проектные отметки дна траншеи. Их разность даст глубину траншеи. К моменту укладки трубопровода дно траншеи должно быть выровнено в соответствии с проектом.

Ширина траншей по дну, отрываемых строительной техникой, зависти от диаметра трубопровода и должна быть для труб диаметром 700 мм и более 1,5•D (где D - диаметр трубопровода). Ширина может быть больше указанной по причине использования землеройной техники с шириной режущей кромки рабочего органа машины больше указанного норматива. Ширина траншей по дну на участках кривых вставок из отводов принудительного гнутья должна быть равна двукратной величине по отношению к ширине на соседних прямолинейных участках.

К моменту укладки трубопровода дно траншеи или котлована должно быть выровнено до проектных отметок. Укладка трубопровода в траншею, не соответствующую проекту, запрещается. Для обеспечения положения трубопровода согласно проекту и обеспечения полного прилегания трубы к дну траншеи и сохранения изоляционного покрытия до начала работ следует проверить соответствие продольного и поперечного профиля траншеи её проектным отметкам: на ровных участках трассы через каждые 50 м; на участках вертикальных кривых упругого изгиба через каждые 10 м; на продольных уклонах трассы более 10° через 20 м; на переходах через малые водные преграды с упругим изгибом трубопровода через каждые 10.

Земляные работы при сооружении магистральных трубопроводов должны выполняться с соблюдением допусков, приведенных в таблице 11.

Таблица 11. Допуски на земляные работы

Допуск	Величина допуска (отклонение), см
Половина ширины траншеи по дну по отношению к разбивочной оси	+ 20, - 5
Отклонение отметок дна траншеи от проекта: при разработке грунта землеройными машинами	- 10
Толщина слоя постели из мягкого грунта на дне траншеи	+ 10
Толщина слоя присыпки из мягкого грунта над трубой (при последующей засыпке скальным или мерзлым грунтом)	+ 10
Общая толщина слоя засыпки грунта над трубопроводом	+ 20
Высота насыпи	+ 20, - 5

Засыпка траншеи должна производиться вслед за укладкой трубопровода. «Для обеспечения возможности подбивки и уплотнения грунта засыпки при укладке трубопровода должен выдерживаться допуск на положение трубопровода в траншее - минимальное расстояние между трубопроводом и стенками траншеи при диаметре больше 820 мм - 150 мм».

5.3.2 Строительство переходов через водные преграды и автодороги

На заданном участке присутствуют пересечения трассы с тремя водотоками - это малые реки и ручьи с шириной до 30 метров в межень и до 1,5 м глубиной. При строительстве подводного перехода магистрального газопровода необходимо на весь период строительства перехода установить временные водомерные посты, привязанные к постоянным реперам, также требуется сооружение временных подъездных путей, но они уже существуют.

Перед выполнением земляных работ на переходах разрабатывается проект производства работ исходя из обеспеченности строительной техникой, сроков строительства и объемов работ, выбираются наиболее экономически целесообразные и технологически верные способы и механизмы для выполнения задачи по разработке всех грунтов на переходе, зафиксированных в проекте.

До начала подводных земляных работ производится обследование дна водотоков с целью обнаружения в створе и в последующем устранения посторонних предметов (крупных валунов, затонувших предметов, бревен), способных вывести строительную технику из строя или её повредить. Если такие предметы будут обнаружены, то месте их расположение устанавливаются временные поплавки - буи на обоих берегах, после удаление этих предметов из створа знаки снимаются. Осушение трассы проводиться благодаря следующим мероприятиям: устройство боковых, отводных и дренажных канав; сооружение водопропускных и водоотводных устройств, служащих для отвода поверхностных вод и понижения уровня грунтовых вод. Разработка траншеи выполняется, в основном, экскаваторами типа обратная лопата, устанавливаемыми по обоим берегам. Недоборы по глубине и ширине разрабатываемой траншеи не допускаются. Подземная прокладка трубопроводов на таких малых водотоках может осуществляться следующими способами: укладкой с бермы траншеи или лежневой дороги; протаскиванием по дну траншеи. Засыпка траншеи производится также с противоположных берегов привозным грунтом [10].

Трубопроводы в болотах могут прокладываться подземно и наземно в отсыпаемых в пределах болот насыпях. На участках с болотистой местностью, согласно [9], укладку трубопровода целесообразнее производить в зимнее время, когда произойдет замерзание верхнего торфяного слоя, либо погружением непосредственно в воду с последующим погружением на проектные отметки и закреплением. На небольших болотах засыпка трубопровода в летний период осуществляется с помощью бульдозеров и одноковшовых экскаваторов на болотном ходу. Заглубление трубопровода с диаметром более 1000 мм должно проводиться на глубину не менее 1,0 м.

Переходы через дороги сооружают закрытым (бестраншейным) и открытым (траншейным) способами с глубиной проложения не менее 1,4 м. Переходы магистрального газопровода под железными и автомобильными дорогами должны состоять из защитного футляра, рабочего трубопровода. В качестве футляра, как правило, используются трубы больших диаметров по отношению к прокладываемой коммуникации. Футляры используются для переходов через дороги не только для газопроводов, а также для кабелей различного назначения. Переходы открытым способом могут быть в футляре или без него. Для газопроводов защитный футляр дополнительно оборудуется вытяжной свечой, которая позволяет не скапливаться газу при повреждении газопровода в футляре, а выходить в атмосферу.

При пересечении трубопровода с грунтовыми, лесными, полевыми дорогами используют укладку трубопровода без защитного футляра при использовании труб с большей толщиной стенок или большим заглублением трубопровода.

5.3.3 Исполнительная съёмка

В процессе прокладки трубопровода должна производиться исполнительная съемка с целью определения фактического планового и высотного соответствия положения прокладываемого трубопровода и его соответствия требованиям проекта и нормативных документов. Съемке подлежат: ось трассы, углы поворота, места подключений, изломы в продольном профиле, стыковые соединения, задвижки и т.д. После укладки производится контроль высотных отметок верха трубы. Результатом исполнительной съемки служит продольный профиль объекта, пример которого приведен на рисунке 16.

Рис. 16. Фрагмент примера результата исполнительной съемки

5.4 Камеральная обработка

В камеральной обработке полевых измерений по проекту возможно использование таких программных продуктов как: CREDO_DAT, CREDO ТОПОПЛАН, AutoCAD, Trimble Business Center.

При помощи использования программы CREDO_DAT производится предрасчет, уравнивание полевых измерений, оценка точности построенной сети и при необходимости, за счет избыточности измерений, исключения грубоошибочных измерений из уравнивания, что позволяет получать более точные результаты

С помощью программы CREDO ТОПОПЛАН возможно построение цифровой модели местности. Исходными данными для CREDO ТОПОПЛАН являются файлы, сформированные в CREDO_DAT по данным полевых измерений. Программа позволяет выполнять экспорт чертежа в формате .DXF, который можно использовать в программе AutoCAD.

В программу AutoCAD следует загружать файлы с расширением .DXF для оформления, редактирования и группирования с имеющимися файлами в формате .dwg. Кроме того, в AutoCAD выполняются все чертежи, связанные с теодолитными и нивелирными ходами, создание карточек закладок пунктов, построение продольных и поперечных профилей, редактирование и оформление ситуационных и топографических планов разных масштабов

Trimble Business Center служит для решения следующих задач:

· Импорт и экспорт данных GNSS съемки;

· Обработка GNSS измерений, включая данные ГЛОНАСС;

· Уравнивание геодезических сетей GNSS векторов методом наименьших квадратов.

Вывод по главе

Перед началом работ выполнен предрасчет точности геодезических измерений, сделан вывод о пригодности оборудования и методики для выполнения работ. По проекту предусмотрено проведения обследования исходных пунктов опорной сети, рассмотрен вариант топографической съемки и закрепления оси трассы с применением только спутникового оборудования и вариант выполнения этих работ электронным тахеометром.

Описана методика работ по созданию съемочного обоснования, приведены примеры теодолитных и тахеометрических ходов. Определены необходимые работы при переходах через естественные и искусственные препятствия. Предложены программные продукты для камеральной обработки полевых измерений.



Заключение

Проект посвящен геодезическим работам при изысканиях и строительстве магистрального газопровода Ухта-Торжок (I очередь). Рассмотрена актуальность темы и степень её важности для экономики на сегодняшний день. Рассмотрены варианты выполнения работ разными видами оборудования. Выполнен предрасчет точности геодезических измерений, что дает уверенность в надежности выполнения работ.

Использование спутникового оборудования, электронного тахеометра и оптического нивелира широко применяется при таком виде изысканий и строительстве как отдельно, так и совместно. Выбор того или иного способа зависит от конкретных условий и материальной составляющей. Так, использование электронного тахеометра практичнее и надежнее по сравнению со спутниковым оборудованием, так как нет зависимости от условий видимости, но в свою очередь, использование спутниковых приемников уменьшает трудовые и временные затраты на производство работ, связанные со сгущением съемочной сети, закладку пунктов, но стоимость оборудования выше.

Вероятней всего спутниковые технологии в необозримом будущем займут ведущее положение в области полевого сбора метрической информации. Спутниковые технологии с каждым годом всё активнее развиваются, усовершенствуются и внедряются в производство, но на сегодняшний день достаточно мало технической литературы, регламентирующей производство измерений и их последующую обработку.



Библиографический список

1. ГКИНП - 02-262-02. Инструкции по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS - М: ЦНИИГАиК, 2002. - 54 с.

2. Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети М: ЦНИИГАиК, 2001. - 30 с.

3. СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* - М: Госстрой, 2013. - 93 с.

4. СП 11-104-97. Инженерно - геодезические изыскания для строительства - М: ЦНИИГАиК, 2005. - 76 с.

5. ГКИНП-02-033-82. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 - М: Недра, 1982. - 97 с.

6. ВСН - 77. Инструкция о порядке закрепления и сдачи заказчикам трасс, магистральных трубопроводов, площадок промышленного и гражданского строительства и внеплощадочных коммуникаций.

7. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II. Выполнение съемки подземных коммуникаций при инженерно-геодезических изысканиях для строительства - М: ПНИИИС Госстроя России, 2001. - 55 с.

8. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М: , 2005. - 51 с.

9. СП 86.13330.2014. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП III-42-80* - М: Госстрой, 2014. - 176 с.

10. СП 108-34-97. Сооружение подводных переходов. - М: 1998.

11. СП 109-34-97. Сооружение переходов под автомобильными и железными дорогами. - М: 1998. - 23 с.

Размещено на Allbest.ur