Надежность проложенных дорог и автомагистралей без предварительно проведенных геодезических исследований сложно гарантировать. Даже если трасса проложена в умеренной широте и на нее идет нагрузка в соответствии с проектом, все равно без специальных вычислений сложно уложить покрытие ровно. Вот почему так важны геодезические работы при строительстве автомобильных дорог.
Геодезические работы в дорожном строительстве
В самом начале сотрудничества с заказчиком представители нашей компании знакомятся с проектами и другими документами, относящимися к выбранному участку, на котором планируется прокладывать дорогу.
На основе этих документов, а также после своих наблюдений, измерений и вычислений геодезисты смогут составить достоверные чертежи и разбивочные схемы и составить план.
Преимущества заказа услуги у нас
Доверившись нашим специалистам, заказчики получают:
- Точные измерения перед укладкой дорожного полотна.
- Индивидуальный подход к каждому отдельному проекту.
- Геодезические работы в дорожном строительстве производятся на современном оборудовании и квалифицированными геодезистами и только при согласовании с заказчиком.
Стоимость работ в Москве и Московской области будет зависеть от протяженности и сложности будущей автодороги, а также ее удаленности.
Запросить стоимость
Этапы работ
Они заключаются в следующих мероприятиях:
- Проектирование . Это обширное понятие, которое объединяет в себе геодезические работы в дорожном строительстве, состоящие из изучения рельефа на участке будущей трассы, прогнозирование природных изменений по всей ее протяженности, выборе оптимальной траектории автомагистрали и топографической съемки всего участка.
- Подготовка к строительству . Она заключается в определении реперных (температурных) точек и перенос их в натуру, а также сооружение геоподосновы.
- Укладка дороги . В период прокладки магистрали осуществляется контроль ее геометрии, а также проводится исполнительная съемка отдельных ее участков.
- Создание отчетной документации и инженерных планов .
Построение геодезической разбивочной основы
Геодезические работы в строительстве автомобильных дорог начинаются с выноса и закрепления реперов. Они служат ориентирами при переносе траектории будущей трассы с чертежей в натуру, при этом определяется продольная ось дороги.
После установления оси, на места временных реперов устанавливаются отметки, представляющие собой деревянные столбы с металлическими штырями.
Геодезические работы на изысканиях
Обычно они включают в себя два этапа:
- Полевой этап: визуальное наблюдение за территорией и сбор информации о ее состоянии за прошлые года. Специалисты проводят исследование грунта, определяют наличие и уровень грунтовых вод.
- Инженерно-геологический – выявление возможных опасностей при эксплуатации дороги. После этого проводятся расчеты, составляется отчет о целесообразности возведения дороги на выбранной местности.
Геодезические работы перед началом возведения трассы
Вначале выполняется разбивка кривых в плане, а затем выполняется высотная планировка земляного полотна. Для этого на местности наносятся все характерные точки не только на плоскости, но и по высоте.
Геодезические работы при строительстве автомобильных дорог: состав, требования и нормы. Как результаты изысканий влияют на качество дорожного полотна, чем грозит нарушение проектных меток.
Исследования в области инженерной геодезии и геологии, в процессе строительства автомобильных дорог, являются комплексные изыскания, направленные на получение детальной информации о местности, ее особенностях, рельефе, геологических характеристиках и условий планировки линейных объектов. К проектированию и дорожному строительству предъявляют высокие требования (износостойкость, надежность, способность выдерживать большие нагрузки), которые регулируются государственными нормативными актами. Один из основных документов – СП 243.1326000.2015.
Компания «Промтерра» выполняет полный цикл геодезических работ при проектировании, реконструкции и строительстве автомобильных дорог, стоянок, парковок, примыканий и пересечений. Исследования проводят на всех этапах, начиная от изучения первоначальной документации, топографической съемки, разбивки осей на местности и до оформления итоговых технических отчетов.
Геодезические работы при строительстве автодорог
Первоначальная задача при проектировании – определение максимально предполагаемой нагрузки на трассу, то есть какой вес она сможет выдерживать при движении легкового или грузового транспорта. Для этого важно правильно произвести все геодезические измерения и выбрать оптимальный участок местности для будущей автомобильной дороги, включая примыкания и пересечения .
На первом этапе проводят анализ имеющихся топографических планов и геоподосновы территории. После выполнения рекогносцировки на местности и трассирования инженеры-геодезисты делают разбивку осей, а также вертикальных и горизонтальных кривых для главных и второстепенных дорог.
Кроме указанных картографических и геодезических работ проводят следующие:
- топографическая съемка участка с созданием новых топопланов;
- измерения электронными тахеометрами линейных участков;
- вынос в натуру высоты полотна и поворотов трассы;
- разбивочные геодезические работы с расставлением пикетов и поперечников;
- исполнительные съемки и нивелирование в процессе строительства;
- разбивка земляного полотна и геодезический мониторинг проектных отметок.
Инженерные изыскания для проектирования и будущего строительства автодорог предполагают, кроме проведение геодезических работ для линейных объектов и топографической съемки участка, гидрометрические, экологические и геологические исследования. Важно правильно расчитать степень воздействия внешних осадков, которые разрушительно влияют на дорожное покрытие и его состояние. От результатов выполнения изысканий зависит выбор участка прохождения линейного объекта, строительных материалов (щебень, песок, асфальт) и финансово-экономическое обоснование целесообразности тех или иных мероприятий.
Результаты геодезических изысканий и рабочая документация
Детальность проведения изысканий в прикладной геодезии и разбивочных работ зависит от требований к точности результатов, которые оговорены в техническом задании. Кроме того, нормы показателей регламентируются сводами правил, ГОСТ и зависят от категории автомобильной дороги.
Объекты дорожной инфраструктуры для которых проводят геодезические изыскания:
- автомагистрали и скоростные трассы;
- главные и второстепенные дороги;
- дороги местного и регионального назначения l-V категории;
- стоянки и парковки легкового и грузового автотранспорта;
- мосты, туннели, эстакады и другие линейные сооружения.
Вся рабочая документация, которая составляется в процессе работ по геодезии при проектировании и строительстве автомобильных дорог , формируется в соответствии с установленными стандартами. В состав входят топографические чертежи, спецификации на оборудование, планы дорог, перемещения земляных масс, схемы расположения на местности ТСОДД (средств организации дорожного движения).
На каждом этапе строительства автодорог необходимо проводить контроль проектных меток. Отклонения от значений может составлять не более 1 см при укладке слоев насыпи. Большие погрешности значений для дорожного полотна приведут к нарушению технологии строительства и искажению проектных расчетов. Такой факт приводит к дополнительным финансовым затратам и низкому качеству готовой работы.
Компания «Промтерра» предоставляет услуги геодезического сопровождения строительства автомобильных дорог на всех этапах, проводит транспортное моделирование дорожного движения, а также выполняет все необходимые инженерные изыскания для разработки разделов проектной документации. По окончанию работ готовый проект в полном объеме отправляется заказчику исследований для дальнейшего согласования и прохождения независимой экспертизы (оказываем содействие).
Ежедневно по дорогам и магистралям проносится множество машин. Это создаёт огромные нагрузки на землю. Поэтому постройка шоссе, которое позволит благополучно передвигаться любому автомобилю и выдержит даже тяжеленный грузовик, - дело довольно непростое. Строительство автомобильных дорог, в частности, требует большого объёма работ подготовительных. И основными в этой подготовке являются геодезические разбивочные работы.
Соответствие проекту очень важно при постройке любого сооружения. И дороги не являются исключением. Соответственно инструкциям, производители работ и мастера могут приступать к работе исключительно после того, как основные разбивочные работы будут геодезистами закончены и оформлены специальным актом. Этот акт - основной документ, разрешающий проведение строительно-монтажных работ.
Этапы разбивочных работ
До начала разбивочных работ геодезисты обязаны внимательно ознакомиться со всеми проектными материалами и другими документами, в которых содержатся исходные данные для последующей разбивки. На их основе, а также с учётом информации из проекта организации строительства, составляются разбивочные схемы и чертежи, а заодно и календарный план проведения геодезических работ.
Линейные участки измеряют рулетками или же дальномерами и в прямом, и в обратном направлениях. Предельная относительная погрешность при этом - от 1:1000 до 1:2000. Дальше идёт вынос в натуру всех углов поворота дороги. Эта работа выполняется при помощи прибора, который называется тахеометр. Через каждые 100 метров закрепляется пикет - обыкновенный столб, на котором указывают расстояние до оси строящейся автомобильной трассы.
Кроме пикетов обозначают по оси трассы и другие характерные точки. Например, пересечения с другими дорогами, линиями электропередачи и связи, перегибы поверхности земли и урезы воды, начало и конец криволинейных участков.
На поворотах дорога являет собой кривую. Для того, чтобы определить положение такого участка на местности, нужно определить угол поворота и его радиус. Закрепляются при этом точки начала проектной кривой и конца закругления. Разбивку кривых рассчитывают несколькими методами, в зависимости от метода, любую кривую закрепляют через каждые 20-25 метров. Выбор шага зависит во многом как от угла поворота, так и от радиуса закругления. Рассчитывают и разбивают повороты определённым образом для того, чтобы центробежная сила, которая будет действовать на транспортное средство при переходе на кривую часть дороги с прямой или наоборот, не изменяла своё значение резко и внезапно.
Построение геодезической разбивочной основы
Первым шагом при строительстве автомобильной дороги обычно становится вынос временных реперов и их закрепление. Это облегчает и ускоряет работу по перенесению трассы на местность с карты. Трассой дороги в этом случае называется её продольная осевая линия.
После того, как работы по выноске оси строящейся дороги на местность выполнены, определяют условные отметки на временных реперах. Такой репер представляет собой, как правило, деревянный столб, вкопанный в землю, с металлическим штырем, забитым в него.
Для выполнения необходимых земляных работ производят, кроме пикетажа и детальной разбивки кривых, ещё и детальную разбивку самого земляного полотна. Эти работы состоят в обозначении в плане и по высоте на местности всех характерных точек, присущих поперечному профилю земляного полотна. К таковым относятся ось, бровки, подошвы насыпей, кюветы и так далее. Чтобы транспорт двигался плавно и безопасно, корректируют и разбивают кривые также и в вертикальной плоскости будущей дороги.
Контроль на всех этапах
Высотные отметки контролируют при укладке каждого слоя насыпи. Верх основания должен иметь правильный профиль уклонов - как поперечных, так и продольных. Допустимые отклонения при возведении дорожного полотна не должны превышать 1 сантиметр. Ведь при браке добиться впоследствии проектных отметок, даже корректируя их при прокладке дорожного покрытия, практически невозможно.
Все измерения заносятся ежедневно в специальные геодезические журналы. Заказчик получает эти журналы вместе с остальной исполнительной документацией после завершения строительства. Собранные данные впоследствии могут понадобиться при ремонте или реконструкции дороги.
К рулетке подвешивают груз массой до 10 кг и опускают в ведро
с водой для уменьшения ее качания. Наблюдения ведут при равенстве плеч от прибора до рейки и рулетки.
В результате измерений вводят поправки на компарирование ру-
летки, растяжение и температуру. Поправку на растяжение от подве-
где P – вес груза;
L – длина рулетки L=c-b ;
Е – модуль упругости (для стали Е=20*10 7 Па); s – площадь поперечного сечения рулетки.
Поправка на температуру определяется из выражения:
∆t=α(t-t0 )L, (7.4)
где α – коэффициент термического расширения рулетки (для стали
α = 0,0000125);
t – температура рулетки;
t 0 – температура компарирования рулетки;
L – длина рулетки L=c-b .
7.12. Геодезические разбивочные работы при строительстве автомобильных дорог и линейных сооружений
Целью разбивочных работ является перенос на местность всех элементов строящейся автомобильной дороги, мостового перехода и их сооружений в полном соответствии с проектными данными. Тех-
нология разбивочных работ должна обеспечивать заданную точность,
надежность, простоту исполнения и максимальную производитель-
ность труда.
Разбивочные работы при строительстве и реконструкции дорог и искусственных сооружений проводят в такой последовательности:
подготовительные работы; восстановление трассы и осей сооружений;
создание опорных сетей строительства и перенесение на местность основных осей запроектированных инженерных сооружений; деталь-
ные разбивочные работы; геодезическое управление работой строи-
тельных машин; геодезический контроль за работами; исполнитель-
ные съемки и приемка инженерных сооружений в эксплуатации.
Детальной разбивке подлежат все основные элементы земляного полотна, искусственных сооружений (мостов, виадуков, путепрово-
дов, тоннелей) и их подмостей, временных эстакад и аванбеков, регу-
ляционных и берегоукрепительных сооружений, водоотводных со-
оружений (нагорных канав, перепадов быстротоков, водобойных ко-
лодцев, спрямляемых русел и пр.); оснований и покрытий, дорожной одежды, виражей и их отгонов и уширений на кривых, съездов и пере-
сечений, автобусных остановок, площадок под автопавильоны, здания эксплуатационной и автотранспортной служб, АБЗ и ЦБЗ (вынос на местность их проектов вертикальной планировки и проектов зданий,
сооружений и служб), специальных инженерных сооружений (под-
порных стен, банкетов, барражей, сооружений противоселевой и про-
тиволавинной защиты, балконов, галерей и полутоннелей), трасс под-
ключаемых линий электро-, водо- и теплоснабжения, канализации, га-
зификации, телефона, водосточной сети.
7.12.1. 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 стол-
бами или деревянными кольями с соответствующей маркировкой всех закрепительных знаков.
Углы поворота трассы закрепляют четырьмя знаками: в вер-
шине угла (на месте установки теодолита) забивают потайной колы-
шек 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 опо-
знавательный столб. На продолжении сторон угла, за пределами пред-
стоящих земляных работ, закапывают еще два опознавательных стол-
ба (рис. 7.16). Вершину угла поворота привязывают к двум-трем по-
стоянным 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 верши-
на угла поворота трассы размещается за пределами строительных ра-
бот, то ее закрепляют насыпным конусом земли высотой 0,5 м и диа-
метром 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 обозначе-
нием номера угла поворота и его пикетажного положения.
Рис. 7.17. Схема закрепления поворота створными столбами
Рис. 7.18. Схема закрепления угла поворота, размещенного за пределами строительных работ
Точки опорных сетей искусственных сооружений, оси мосто-
вых переходов и подходы к ним закрепляют осевыми и угловыми
(опознавательными) столбами.
Пикеты и плюсовые точки трассы, начало и конец каждой кри-
вой закрепляют колышками со сторожками (рис. 7.19). Сторожки за-
бивают 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 по-
перечникам выносными кольями. Знаки устанавливают перпендику-
лярно к трассе за бровкой кювета существующей дороги. В горной,
холмистой и таежной местностях такие выносные столбы (колья) ус-
танавливают 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 устанав-
ливают двух типов: постоянные и временные. В качестве постоянных реперов используют незыблемые во времени точки, вделанные в цо-
Рис. 7.22. Фото грунтового репера ГДН (установленный институтом ГипроДорНИИ)
Рис. 7.23. Конструкция капитального грунтового репера ГДН (установленный институтом ГипроДорНИИ)
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 ука-
занием планового и высотного местоположения знака относительно цоколя и углов здания.
Стенными реперами и марками закрепляют линии нивелирова-
Геодезические работы при строительстве дорог начинают с детальной разбивки её оси по материалам предыдущего трассирования. При этом восстанавливают утраченные пикеты, углы поворота и главные точки круговых кривых. Выполняют детальную разбивку кривых одним из известных способов. Кроме того, производят контрольное нивелирование по пикетажу и плюсовым точкам, разбивают, при необходимости, дополнительные поперечные профили. После выполнения указанных работ трассу окончательно закрепляют на местности знаками, располагаемыми вне зоны земляных работ, и сгущают сеть рабочих реперов из расчета: 1 репер на 4-5 пикетов трассы.
В зависимости от условий местности и положения проектной линии трассы выполняют разбивку земляного полотна дороги для различных случаев положения проектного и поперечного профилей трассы. Разбивка земляного полотна производится с учётом обустройства проезжей части, обочин, откосов и кюветов, соблюдением проектных уклонов в продольном и поперечном направлениях. Поперечные уклоны необходимы для обеспечения отвода воды в том и другом направлениях от оси дороги либо в одном каком-либо направлении, а также для обеспечения необходимой устойчивости движущегося на закруглениях транспорта. Поперечные уклоны не должны отличаться от проектных не более, чем на 0,030.
Исполнительная геодезическая съёмка выполняется после возведения земляного полотна и после окончательного строительства дороги.
Для разбивки под строительство мостовых сооружений создают плановую разбивочную сеть в виде триангуляции, трилатерации, полигонометрии, а также линейно-угловых построений с погрешностью в определении координат пунктов не более 10 мм. Указанные сети уравнивают строгими способами . (О способах уравнивания геодезических построений будет подробно рассказано в последней главе учебника). Разбивочная сеть создается в частной или условной системе координат. Осью абсцисс является ось мостового сооружения.
В мостовых триангуляционных сетях углы измеряют с погрешностью не более 1"-2", с точностью 2-3 мм измеряют контрольные базисные стороны (не менее двух сторон). На рис. Триангуляция. Сдвоенный геодезический четырёхугольник представлена схема триангуляционной сети в виде сдвоенных геодезических четырёхугольников. Может быть использована схема и в виде одного геодезического четырёхугольника с измерением двух базисов на противоположных берегах, например, АВ и DE.
При построении трилатерационных сетей основной фигурой часто является сдвоенный геодезический четырёхугольник или сдвоенные центральные системы (рис. Трилатерация. Сдвоенная центральная система ). Стороны в указанных построениях и их диагонали измеряют светодальномером высокой точности.
Линейно-угловые сети (рис. Линейно-угловые построения ) на мостовых сооружениях позволяют обеспечить большую точность, чем триангуляционные или трилатерационные сети, поскольку в них отсутствуют направления вдоль берегов, что создает одинаковые условия для измерений горизонтальных углов (ослабляется влияние боковой рефракции атмосферы). Кроме того, в линейно-угловых сетях появляется большое число избыточных измерений, что обеспечивает надежный контроль в построениях. Вообще говоря, и при построениях сетей триангуляции и трилатерации, если имеется возможность измерения хотя бы части сторон или углов, то такие измерения целесообразно выполнять. Затраты на выполнение дополнительных измерений того стоят.
Полигонометрические сети строят в виде системы ходов в продольном по оси моста направлении (рис. Система полигонометрических ходов ). Углы в такой сети измеряют с погрешностью 2"-3", а стороны – с погрешностью 5 мм. Полигонометрические сети чаще всего строят на суходольных реках в меженный период (примерно середина лета для средней полосы), когда береговые линии максимально приближаются друг к другу. В систему полигонометрического хода включают точки А и В оси моста. В результате образуется замкнутый полигонометрический ход, состоящий из разомкнутого основного хода А-1-2-3-4-5-В и контрольного В-6-7-8-9-А. В таком построении измеряют горизонтальные углы в узловых точках А и В между линиями полигонометрического хода и осью моста. Кроме того, рекомендуется измерить светодальномером и расстояние АВ и сравнить его с вычисленным по координатам точек А и В расстоянием.
Возможны и другие геодезические построения в виде сдвоенных центральных систем , а также сочетания линейно-угловых построений с полигонометрическими ходами. Вид построения зависит как от необходимой точности разбивочных работ, так и от условий работ.
При строительстве мостовых сооружений и виадуков через ущелья и коньоны, когда опоры на берегах устанавливают уступами, строят линейноугловые сети в вертикальной плоскости. При этом расстояния измеряют светодальномером, а вертикальные углы – теодолитом либо используют для этих целей электронный тахеометр. Здесь следует иметь в виду, что вертикальные углы измеряются с несколько меньшей точностью, чем горизонтальные, поэтому число измерений следует увеличивать до достижения необходимой точности.
Высотная геодезическая сеть представляет собой систему реперов, высоты которых определяют с погрешностью 3-5 мм нивелированием III класса. Особенностями построения высотной сети является передача отметки через водное препятствие, что часто выполняют по схеме, представленной на рис. Передача высот через водное препятствие . Применяют точное геометрическое и тригонометрическое нивелирование. В зимнее время нивелирование выполняют по льду по заранее вмороженным пикетам. На двух станциях необходимо обеспечить строгую симметрию неравных плеч: L1 = L3; L2 = L4 .
Створ оси моста при разбивке задают теодолитом или лазерным визиром и выносят по нему центры опор с помощью компарированных рулеток или светодальномером. На больших суходольных реках центры опор выносят способами прямой или обратной угловой засечки с пунктов разбивочной сети. Прямую угловую засечку выполняют с трёх пунктов, причем одно из направлений обязательно должно совпадать с осью моста. При обратной угловой засечке решение задачи выполняют по четырём исходным пунктам сети. Центр мостовой опоры может быть смещён относительно оси не более, чем на 20 мм.
Детальная разбивка опоры осуществляется от её центра относительно оси опор и перпендикулярного к ней направления – оси опоры.
По окончании строительства опор, а затем – после монтажа пролетных строений, производят исполнительную съёмку.
