 |
Рис. 1. Перенесение трассы в натуру способом засечек
|
|
|
|
РУКОВОДСТВО
ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ РАБОТАМ ПРИ УСТРОЙСТВЕ
ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Рекомендовано к изданию решением секции организации строительного производства Научно-технического совета ЦНИИОМТП.
Разработано к главе СНиП III-2-75.
Рассмотрены вопросы организации геодезических работ при устройстве коммуникаций, расчета требуемой точности геодезических измерений, создания разбивочной основы, детальных разбивочных работ и контроля точности при устройстве траншей и трубопроводов, исполнительных съемок в процессе строительства. Приведена методика математической обработки результатов наблюдений.
Для инженерно-технических работников геодезических служб строительно-монтажных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В условиях экономии земельных ресурсов, высокой стоимости строительного освоения территорий и охраны природной среды, когда идет широкое освоение подземного пространства, выдвигаются качественно новые требования к организации и технологии производства геодезических работ. Роль и значение геодезического обеспечения сооружения подземных коммуникаций постоянно возрастают.
Практика показывает, что одним из основных факторов, определяющих качество строительства подземных коммуникаций, является уровень геодезического обеспечения. Особое значение для его повышения имеют разработка и внедрение эффективных методов и приемов выполнения геодезических работ, основанных на использовании новых приборов и приспособлений, обеспечивающих высокую точность геодезических измерений, способствующих повышению производительности труда и сокращению сроков строительства.
Традиционные способы геодезического контроля (способ визирок, способ, основанный на нивелировании дна траншей, труб и др. ) не всегда обеспечивают отрывку траншей и укладку труб с заданным уклоном. Кроме того, эти способы трудоемки и их применение не дает возможности проводить контроль непрерывно. Имеются отдельные сообщения о применении лазерной техники в геодезических работах при строительстве подземных коммуникаций за рубежом. В этих сообщениях, носящих в основном рекламный характер, не рассматриваются методические вопросы использования этой техники, не приводится анализ факторов, влияющих на точность выполнения работ, и др.
|
|
|
В отделе качества и метрологического обеспечения строительно-монтажных работ ЦНИИОМТП Госстроя СССР разработаны комплексные технологии геодезических работ при сооружении подземных коммуникаций на основе применения лазерных геодезических приборов и комплекта унифицированных приспособлений к ним. Эти технологии свободны от недостатков, свойственных традиционным способам, и обеспечивают непрерывный контроль сооружения коммуникаций. Разработки отдела внедрены на ряде строящихся объектов СССР и могут быть рекомендованы к широкому применению при сооружении подземных коммуникаций.
Настоящее Руководство разработано к главе СНиП III-2-75 " Геодезические работы в строительстве" (кандидаты техн. наук В. Г. Бузятов, В. С. Сытник, инж. Игильманов Ж. А. ).
1. ПЕРЕНЕСЕНИЕ В НАТУРУ ПРОЕКТОВ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Общие положения
1. 1. Подземные коммуникации разделяют на три основные группы: трубопроводы, кабельные сети и коллекторы. Трубопроводы включают в себя водопровод, канализацию, теплоснабжение, водотоки и дренаж, а также специальные технологические трубопроводы.
Наиболее плотное размещение подземных коммуникаций характерно для центральных городских улиц и площадей. На городских территориях внутри кварталов подземные инженерные сооружения размещены со значительно меньшей плотностью. Сложной сетью подземных коммуникаций характеризуются территории промышленных предприятий, особенно предприятий химической, нефтеперерабатывающей и металлургической промышленности. Инженерные сети на территориях промышленных предприятий прокладываются вдоль проездов, а также между зданиями и сооружениями.
|
|
|
Инженерные сети на территориях сельских населенных пунктов характеризуются небольшим числом видов сетей коммунально-бытового назначения. При этом трубопроводы, как правило, подземные, а кабельные линии - наземные. На незастроенных территориях инженерные коммуникации представлены отдельными магистральными трубопроводами, подземными и наземными линиями электропередачи и связи. При этом местоположение и назначение магистральных коммуникаций в большинстве случаев определяются опознавательными столбами.
1. 2. Городская водопроводная сеть состоит из труб разного диаметра и назначения: водоводов, магистральных линий, распределительной сети и вводов в отдельные здания. Водоводы подают транзитом воду от водопроводной станции к району водопотребления. Магистральные линии являются ответвлениями от водоводов. Распределительная сеть подводит воду к отдельным зданиям и сооружениям.
Трубы водопроводной сети независимо от их диаметра, как правило, чугунные или стальные. На промышленных предприятиях применяются асбестоцементные и железобетонные трубы. Трубы водопроводной сети укладываются обычно параллельно поверхности земли на 0, 2 - 0, 5 м ниже глубины промерзания.
Для эксплуатации и наблюдения за работой оборудования водопроводной сети сооружаются колодцы, габариты которых зависят от диаметров труб, глубины их заложения и типа установленной в них арматуры. Колодцы на водопроводах устраиваются, как правило, при вводах в крупные здания и сооружения, в точках резкого перелома профиля, особенно на магистральных линиях. Повороты водопроводов осуществляют, как правило, без устройства колодцев.
Канализация представляет собой сеть подземных труб и каналов, служащих для удаления сточных вод в очистные сооружения, а также атмосферных осадков в ближайшие водоемы. Канализационная сеть является самотечной, и только на отдельных участках при перекачке сточных вод на высокие горизонты прокладывается напорная канализация. Канализационная сеть включает выпуски из зданий к смотровым колодцам, уличную сеть и коллекторы, отводящие воды в очистные сооружения.
|
|
|
Минимальные уклоны трубопроводов допускаются не менее:
0, 007 мм для труб диаметром, мм 150;
0, 005 мм " " " 200;
0, 0005 мм " " " 1250 и более.
Смотровые колодцы или камеры устраиваются:
а) в местах присоединения трубопроводов;
б) в местах изменения направления, уклонов и диаметров трубопроводов:
в) на прямолинейных участках через:
35 м для труб диаметром, мм 150
50 м " " " 150 - 600
75 м " " " 600 - 1400
150 м " " " более 1400.
На трубопроводах напорной канализации колодцы устанавливаются через 300 - 500 м и оборудуются так же, как и колодцы водопроводной сети.
Глубина заложения трубопроводов канализации зависит от рельефа местности, требуемых уклонов, протяженности трасс и других факторов. Минимальная глубина заложения труб канализации 0, 7 м.
Городские газовые сети состоят из распределительных газопроводов, проложенных от газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и газгольдерных станций. Газопроводы укладываются преимущественно параллельно поверхности земли на глубине до 1, 5 м с уклоном не менее 0, 02. Газопроводы, транспортирующие осушенный газ, прокладываются на глубине до 1 м без соблюдения уклонов. На промышленных предприятиях газопроводы, как правило, прокладываются под землей, на эстакадах или опорах. Нередки случаи размещения газопроводов по кронштейнам, укрепленным на стенах зданий.
Сеть водостоков на городских и промышленных территориях состоит из дождеприемных колодцев, труб, соединяющих дождеприемные колодцы с коллекторами, смотровых колодцев и т. д. Дождеприемные колодцы располагаются в лотках улиц в пониженных местах на расстоянии 40 - 100 м один от другого. На большем расстоянии между дождеприемными колодцами на коллекторах устраиваются дополнительные смотровые колодцы.
|
|
|
Водосточная сеть самотечная с уклонами от 0, 05 до 0, 005. Трубы водосточной сети изготавливаются из асбестоцемента, бетона. Диаметры труб от 200 до 2000 мм.
Основное назначение дренажей состоит в понижении уровня грунтовых вод. По своему устройству дренажи подразделяются на горизонтальные (мелкого и глубокого заложения), вертикальные и сопутствующие. Горизонтальный дренаж состоит из бетонных, асбестоцементных или деревянных труб, уложенных в грунте с уклоном от 0, 04 до 0, 002. Для дренажей глубокого заложения часто применяют трубы диаметром 150 - 220 мм, а мелкого заложения - 100 мм. Глубина заложения труб зависит от назначения дрена и требуемого уровня понижения грунтовых вод. Для проверки работы дрен на примыканиях к коллектору сооружаются смотровые колодцы. На дренах длиной более 100 м они ставятся через каждые 30 - 50 м.
К трубопроводам специального назначения относятся воздухопроводы, бензопроводы, нефтепроводы, мазутопроводы и др. Они прокладываются в виде подземных и наземных трубопроводов, имеют ограниченное число колодцев и закладываются на глубину не менее 1, 5 м. Трубы изготавливаются главным образом из стали. Большая часть указанных трубопроводов сооружается на территориях промышленных предприятий и представлена в виде локальных сетей, связывающих соответствующие технологические установки.
За исключением нефтепроводов и воздухопроводов, для строительства трубопроводов специального назначения применяются трубы диаметром от 32 до 200 мм. Диаметр труб воздухопроводов колеблется в пределах от 32 до 100 мм для транспортирования сжатого воздуха, до 1500 мм - для воздухоочистных сооружений.
1. 3. Кабельные сети разделяются на силовые кабели и кабели слабого тока. Силовые кабели делятся на высоковольтные (напряжением 1 кВ и более) и низковольтные, а кабели слабого тока в свою очередь на телефонные, телеграфные, кабели радиовещания, средств управления и телемеханики. Электрокабели напряжением до 10 кВ прокладываются на глубине 0, 7 - 0, 8 м, а большего напряжения - 1 - 1, 5 м.
На территориях промышленных предприятий практикуется прокладка кабельных линий в каналах, тоннелях, а также по эстакадам или стенам зданий. В сельских населенных пунктах для целей освещения и обеспечения работы силовых установок, как правило, строятся ЛЭП.
Глубина заложения кабелей слабого тока не превышает 1 м.
|
|
|
1. 4. Коллекторы подразделяются на общие и специальные. В общих коллекторах прокладываются трубопроводы и кабели различного назначения. В общих коллекторах допускается размещение следующих видов сетей:
кабелей слабого тока всех назначений;
силовых кабелей напряжением не более 10 кВт;
труб разводящей водопроводной сети;
труб теплосети;
труб напорной канализации диаметром не более 500 мм;
труб самотечной канализации диаметром не более 300 мм;
труб водосточной сети;
газопроводов низкого и среднего давления (не более 0, 06 МПа) при условии оборудования коллектора и при отсутствии в нем силовых кабелей.
Специальные коллекторы служат для размещения однотипных сетей (канализация, водосток, кабельные сети). Коллекторы имеют, как правило, прямоугольное или квадратное сечение. Для эксплуатации коллекторов устраиваются камеры главным образом в местах присоединения труб или кабелей.
1. 5. В комплекс геодезических работ по прокладке трасс подземных коммуникаций входят:
перенесение в натуру и закрепление соответствующими знаками трасс подземных коммуникаций и отдельных сооружений на них;
детальный вынос в натуру осей трасс;
наблюдение за отметками при открытии траншей, укладке труб, устройстве колодцев и т. д.;
исполнительная съемка трасс, вводов, колодцев, аварийных выпусков и артезианских колодцев.
Исходной документацией для производства геодезических работ являются:
генеральный план застройки участка;
рабочие чертежи, на которых показываются: красные линии и линии застройки; оси проектируемых зданий и сооружений, координаты углов поворота и пересечение трасс; координаты центра колодцев и других наружных частей сооружения; расстояния между отдельными элементами коммуникаций; привязки трасс к опорной сети, зданиям и сооружениям; углы между смежными колодцами; отметки дна лотков и верха колодцев;
профиль трассы.
Перенесение в натуру проектов подземных коммуникаций заключается в определении на местности относительно пунктов опорной геодезической сети проектного положения элементов коммуникаций в плане и по высоте.
Вынос в натуру проекта трасс подземных коммуникаций выполняется в такой последовательности:
разбивка основных осей трассы;
разбивка смотровых колодцев, центров опор, вводов в здания и других элементов коммуникаций;
исполнительная съемка.
Перенесению в натуру подлежат:
для водопровода, канализации, дренажа, электрокабельной и телефонной сетей - точки подключений и присоединений, углы поворота, оси сети и колодцы;
для газопровода и теплосети - точки присоединений, углы поворота осей сети и колодцы;
для совмещенных прокладок - точки оси основной сети, углы поворота колодцев, камер, присоединений.
Кроме этого, обязательно переносятся в натуру места перепада отметок трубопроводов, пересечения с другими существующими и проектируемыми коммуникациями, проездами и т. п.
На прямолинейных участках трасс в натуру выносятся и закрепляются точки не реже чем через 100 м.
Проектные отметки характерных точек коммуникаций определяются относительно реперов и марок нивелирной сети.
Все вынесенные точки на местности закрепляются деревянными столбами, металлическими трубами или кольями. Для сохранения на оси трубопровода точки выносят створными знаками или с помощью обносок за пределы зоны земляных работ.
1. 6. Обязанности заказчика, генподрядных и субподрядных организаций по геодезическому обеспечению строительства подземных коммуникаций приведены в прил. 1 - 3.
Основные нормативные требования к сооружению подземных коммуникаций приведены в прил. 4.
Создание геодезической основы
1. 7. Разбивочным работам предшествует создание опорной геодезической сети и съемочного обоснования. Перенос проектов подземных коммуникаций в натуру выполняется, как правило, относительно пунктов съемочного обоснования.
В качестве опорной геодезической сети служат пункты триангуляции и полигонометрии. Плановое съемочное обоснование создается на основе триангуляционных, полигонометрических сетей или в качестве самостоятельной основы и представляет собой систему теодолитных ходов или аналитическую сеть, по точности удовлетворяющую требованиям съемок в масштабе 1: 500.
Теодолитные ходы должны опираться на пункты опорной сети с точностью не ниже 1: 2000. На территории до 2, 5 км2 теодолитные ходы являются самостоятельной опорной сетью.
Теодолитные ходы прокладывают вдоль трасс строящихся коммуникаций с учетом удобства выполнения разбивочных работ с пунктов хода и обеспечения их максимальной сохранности. Если теодолитные ходы являются самостоятельной опорной сетью, пятая часть пунктов закрепляется центрами типа полигонометрии либо забетонированными трубами. На застроенной территории, где это оказывается возможным, следует закладывать стенные знаки. На заложенные знаки составляют альбом их привязок к местным предметам.
1. 8. При выполнении геодезических работ на застроенной территории в соответствии с СН 212-73 рекомендуется создавать постоянное съемочное обоснование (ПСО). Точками ПСО могут служить элементы капитальных зданий и сооружений, а также центры крышек колодцев, расположенных на тротуаре или непосредственно у бортового камня, но так, чтобы между ними была взаимная видимость.
Создание ПСО способствует улучшению технологии геодезических работ по выносу в натуру проектов подземных коммуникаций за счет исключения повторного прокладывания теодолитных ходов при исполнительной съемке коммуникаций.
Крышки колодцев, используемые в качестве пунктов съемочного обоснования, должны выбираться на местах, удобных для производства съемок, но не реже чем через 300 м.
1. 9. Характеристики теодолитных ходов, прокладываемых для создания съемочного обоснования, приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Характеристика ходов | Масштаб съемки | |
| 1: 500 | 1: 1000 | |
| Предельная относительная погрешность ходов: | ||
| 1-й разряд | 1: 2000 | 1: 2000 |
| 2-й разряд | 1: 1000 | 1: 1000 |
| Длина ходов между исходными пунктами, м: | ||
| 1-й разряд | ||
| 2-й разряд | ||
| Расстояние между узловыми точками или между узловой точкой и исходным пунктом в системе теодолитных ходов, м: | ||
| 1-й разряд | ||
| 2-й разряд | ||
| Максимальная удаленность узловых точек от исходных пунктов, м | ||
| Длина висячих ходов, м, на территории: | ||
| застроенной | ||
| незастроенной | ||
| Длина линий в ходах, м: |
| |
| максимальная | ||
| минимальная на застроенной территории | ||
| " незастроенной " | ||
| Максимальное число углов в ходах: |
| |
| 1-й разряд | ||
| 2-й разряд | ||
| висячих | ||
| Средняя квадратическая погрешность измерения угла | 30" | |
| Расхождение между результатами прямого и обратного измерений линии: |
| |
| 1-й разряд | 1: 2000 | |
| 2-й разряд | 1: 1000 | |
| Предельная угловая невязка хода (n - число углов) |
| |
Углы теодолитного хода измеряют теодолитами Т-30 одним приемом (при двух положениях вертикального круга), а линии - 20-метровой стальной лентой в прямом и обратном направлениях. Для измерения линий рекомендуется применять оптические дальномеры " Редта", Д-2, ДНР-5, светодальномеры, ЕОК-2000, 2СМ-2, СМ-5, руководствуясь инструкцией СН 212-73.
Относительные невязки в теодолитных ходах не должны превышать 1: 2000, а абсолютные значения - величин, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
| Масштаб съемки | На застроенной территории, м | На незастроенной территории, м | На незастроенной территории в неблагоприятных условиях, м |
| 1: 500 | 0, 25 | 0, 4 | 0, 5 |
| 1: 1000 | 0, 4 | 0, 6 | 0, 8 |
| 1: 2000 | 0, 6 | 0, 9 | 1, 2 |
| 1: 5000 | 1, 2 | 1, 8 | 2, 4 |
При неблагоприятных условиях измерений относительные невязки в теодолитных ходах могут достигать 1: 1000. В этом случае максимальные длины теодолитных ходов не должны превышать величин, указанных в табл. 3.
Таблица 3
| Масштаб съемки | На застроенной территории, км | На незастроенной территории, км | Максимальное удаление от узловых точек, км |
| 1: 500 | 0, 8 | 1, 2 | 0, 7 |
| 1: 1000 | 1, 2 | 1, 8 | |
| 1: 2000 | 1, 5 | ||
| 1: 5000 |
1. 10. Если условия местности затрудняют проведение линейных измерений, теодолитные ходы могут быть заменены микротриангуляцией. Сети микротриангуляции развиваются в виде несложных систем треугольников, геодезических четырехугольников, центральных систем, а также цепочек треугольников, проложенных между двумя сторонами (базисами) или пунктами сети высшего класса.
Между исходными сторонами (базисами) допускается построение треугольников для съемки, не более:
10 в масштабе 1: 500;
15 " " 1: 1000.
Базисные стороны измеряются в прямом и обратном направлениях с относительной погрешностью не грубее 1: 5000.
Связующие углы треугольников должны быть не менее 20°, а стороны - не короче 150 м.
В треугольниках измеряются все три угла. Измерение углов производится теодолитами с точностью не менее 30" двумя круговыми приемами. Расхождение одноименных направлений из разных приемов не должно быть более 45" . Угловые невязки в треугольниках не должны превышать 1, 5'.
Отдельные точки планового съемочного обоснования могут определяться прямыми, обратными и комбинированными засечками. Угловые измерения выполняются с той же точностью, что и в сетях микротриангуляции.
1. 11. Высотной основой для перенесения в натуру проектов подземных коммуникаций и съемки коммуникаций являются грунтовые и стенные реперы II, III и IV классов. Высотное геодезическое обоснование на участках строительства подземных коммуникаций создается путем проложения системы нивелирных ходов (отдельных ходов, системы ходов и замкнутых полигонов), опирающихся на марки и реперы II, III и IV классов. Высоты пунктов планового съемочного обоснования определяются техническим нивелированием.
Схема и точность создания высотного геодезического обоснования зависят от характера прокладываемых коммуникаций (коллекторы, тоннели, самотечные сети), наличия в районе работ пунктов государственной сети нивелирования, наличия капитальных сооружений и других факторов.
При отсутствии в районе работ государственной сети прокладывают ходы нивелирования IV класса.
Точность создания высотного геодезического обоснования, как правило, зависит от величины уклона самотечных сетей на участке строительства. Если на территории имеются самотечные линии с уклонами от 0, 001 и более, следует создавать нивелирную сеть IV класса. Если величина уклона самотечной линии меньше 0, 001, должна создаваться нивелирная сеть III класса.
1. 12. Характеристики ходов и сетей нивелирования различных классов точности приведены в табл. 4.
Таблица 4
| Характеристика ходов и сетей | Класс нивелирования | ||
| III | IV | технический | |
| Длина ходов нивелирования, км: | |||
| между исходными пунктами (длина полигона) | 2 - 8 - 16 < *> | ||
| между исходными пунктами и узловой точкой | 1, 5 - 6 - 12 < *> | ||
| между узловыми точками | 1 - 4 - 8 < *> | ||
| Максимальное расстояние между ходами в сети, км | 5 - 7 | 1 - 4 - 8 < *> | |
| Расстояние между реперами или марками (застроенная и незастроенная территория), км | 0, 2 - 0, 4 - 0, 8 | 0, 5 - 0, 2 - 2, 0 | - |
| Средняя квадратическая погрешность на 1 км хода, мм | |||
| Максимальная длина визирного луча на станции, м | 75 (100) | 100 (150) | 150 (200) < **> |
| Допустимое расхождение между превышениями на станции, мм | 5 (10) | ||
| Допустимая невязка хода, мм: по длине хода L, км | 
| 
| 
|
| по числу станций n | - | - | 
|
--------------------------------
< *> Длина хода для съемки с сечением рельефа 0, 25, 0, 5, 1 м и более.
< **> Длина лучей для нивелиров с увеличением, превышающим нормальное.
Расстояние между смежными реперами должно быть 200 - 250 м из расчета передачи отметок на точки трассы при одной постановке нивелира. При недостаточной густоте пунктов геодезической основы вдоль трассы устанавливаются постоянные или временные реперы, отметки которых определяются нивелированием не ниже IV класса точности.
Нивелирование выполняют приборами с увеличением трубы не менее 25x с ценой деления уровня не более 25" на 2 мм. Рейки - двусторонние шашечные с круглым уровнем. Предельная длина визирного луча 150 м. С целью повышения производительности труда целесообразно использовать нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования НС-3, НС-4, Ni-025, Ni-В4 и др.
Способы перенесения проектов
подземных коммуникаций в натуру
1. 13. До выполнения земляных работ по строительству трубопроводов и кабелей разбивают оси или грани траншеи и местоположение смотровых колодцев, камер и т. п.
Для построения в натуре трасс подземных коммуникаций составляется разбивочный чертеж, на котором показываются оси и размеры проектируемых трасс, пункты опорной сети (включая точки теодолитного хода) и элементы привязки трассы к существующей застройке или пунктам опорной сети.
Разбивочный чертеж для отдельной нитки коммуникаций составляется на основе генерального плана и продольного профиля. На этот чертеж наносятся ближайшие пункты геодезического разбивочного обоснования, относительно которых указывается положение выносимого в натуру участка коммуникации с углами поворота трассы, пикетами, колодцами. Около узловых колодцев на чертеже выписываются их координаты, а между колодцами - расстояния.
Вынос в натуру проектов подземных коммуникаций выполняется относительно пунктов геодезического обоснования на участке строительства путем отложения на местности проектных значений углов, длин линий и превышений. Эти данные получают на этапе подготовительных работ, выполняя при этом следующее:
выписку координат и высот пунктов опорной и съемочной геодезической сети на участок трассы;
определение координат и отметок характерных точек трассы, подлежащих выносу в натуру;
определение длин прямых участков;
определение элементов привязок.
1. 14. Данные, необходимые для перенесения в натуру трасс подземных коммуникаций, могут быть получены графическим, аналитическим и другими способами. Выбор способа перенесения зависит от характера застройки, протяженности трассы, заданной точности и наличия точек опорной геодезической сети или вспомогательного геодезического обоснования.
При наличии большого количества четких контуров вблизи трассы удобен графический метод. В этом случае в качестве данных для перенесения трасс в натуру используются угловые и линейные величины, полученные непосредственно с топографического плана, используемого для проектирования.
В качестве твердых контуров используются углы и выступы капитальных зданий, точки вдоль фасадов зданий, положение которых определяется по результатам линейных измерений от углов зданий или других твердых контуров. Линейные измерения выполняются только относительно четких контуров, положение которых определено непосредственно с инструментальных ходов. Для этого с плана определяются величины a, b, c, d, e, f, зная масштаб плана, получают искомые значения отрезков. Число засечек должно быть не менее трех (рис. 1).
Рис. 1. Перенесение трассы в натуру способом засечек
|
|
|
