Геодезическое забезпечення для будівництва мостов

року міністерство освіти Російської Федерации.

Сибірська государсвенная геодезична академия.

ІНСТИТУТ ГЕОДЕЗІЇ І МЕНЕДЖМЕНТА.

КАФЕДРА ІНЖЕНЕРНОЇ ГЕОДЕЗІЇ ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ.

РЕФЕРАТ По дисципліни: Геодезичне забезпечення інформаційних систем На тему: Геодезичне забезпечення для будівництва мостов Выполнил:

Проверил:

Студент групи ИС-5 _____________________________________ Заочного факультету _____________________________________ Бейгул М. В. _____________________________________.

НОВОСИБИРСК.

2000 год.

Мости є складні искуственные інженерні сооружния, споруджувані у місцях перетину дорог, водотоков і тих мест, где не можна уникнути моста. Несмотря на різне призначення, техпологию будівництва, відмінностей у будову і характері призначення і різні назви, усі мають однакове призначення — транспортне. Після того, як визначено місце розташування, узгоджено різними державними інстанціями (архитектурными, экологическими та інших) починаються основні геодезичні роботи. До основним геодезичним работам, обеспечивающим будівництво мостов, относится: 1. зйомка місцевості і рельєфу дна водотоку; 2. побудова планової і висотної гедезических разбивочных мереж; 3. розбивка центрів — і осей засад і руслових опор мосту 4. детальна розбивка тіла опор; 5. контроль спорудження опор і виконавча зйомка у процесі їх спорудження; 6. розбивка регуляционных і берегоукріплювальних споруд; 7. розбивка шляху на підходах до моста; 8. разбивочные праці та виконавча зйомка монтажу прогонових побудов; 9. вимір деформацій прогонових побудов під час випробувань мосту; 10. контролю над опадами і кренами опор і деформаціями прогонових побудов під час будівництва і експлуатації мосту. Для оцінки ділянки гаданого будівництва комплексно проводять основні пошуки: — инженерно-геодезические, інженерно-геологічні і гідрогеологічні; гідрометеорологічні, климатологические, метеорологічні, почвенно-геоботанические та інших. Основні пошуки виконують у першу чергу усім типах сооружений.

Инженерно-геодезические пошуки дозволяють одержувати інформацію про рельєфі й ситуації на місцевості і є основою як для проектування, але й проведення інших напрямів розвідок і обстежень. У процесі інженерно-геодезичних пошуків виконують робота зі створення геодезичного обгрунтування й топографічної зйомці у різних масштабах на ділянці будівництва, виробляють трасування лінійних споруд, геодезичну прив’язку геологічних виробок, гідрологічних створов, точок геофізичної розвідування й багатьох інших работы.

Інженерно-геологічні і гідрогеологічні пошуки дають можливість скласти уявлення геологічному будову місцевості, физикогеологічних явищах, міцності грунтів, складі - й характері підземних вод тощо. п. Ці дані дозволяють зробити правильну оцінку умов будівництва сооружения.

Гідрометеорологічні пошуки дають інформацію про водному режимі рік і водойм, основні характеристики клімату району. У процесі гідрометеорологічних пошуків визначають характер зміни рівнів, ухили, вивчають напрям і швидкості течій, обчислюють витрати води, виробляють проміри глибин ведуть обліку наносів тощо. д.

До інженерним здобутків на будівництво теж належать: геотехнический контроль, оцінка небезпеки, і ризику від природних і техногенних процесів; обгрунтування заходів із інженерної захисту територій; локальний моніторинг компонентів довкілля, наукові дослідження, у процесі інженерних пошуків, авторський нагляд за використанням дослідницької продукції; кадастрові та інші супутні праці та дослідження, у процесі будівництва, експлуатації та ліквідації объектов.

Зміст та обсяги інженерних пошуків визначаються типом, виглядом і розмірами проектованого споруди, місцевими умовами та рівнем їхньої вивченості, і навіть стадією проектування. Різні види споруд, технологія будівництва яких має багато спільного й пошуку котрим проводяться по схожою схемою Порядок, методику та точність інженерних пошуків устанав-1ваются в основному будівельних нормах, наприклад СНиП 11−02−96 і СНиП 11−04−97.

На наступний етап, безпосередньо для будівництва мосту основні геодезичні роботи — це: розбивка центрів — і осей опор, розбивка прогонових побудов, контроль розмірів поставлених із заводу монтажних елементів, розбивка контроль над спорудженням всіх частин споруди, розбивка допоміжних і тимчасових споруд (зданий, дорог, причалів і ін.), виконавча зйомка побудованих об'єктів, контролю над деформаціями. Геодезичні і разбивочные роботи, щоб забезпечити проектне ситуацію і розміри як споруди, і конструкції окремих його частин, досліджують протягом період будівництва мосту. У цьому відновлюють на місцевості і вивіряють геодезичну планову і висотну основи, і навіть переносять на місцевість (розбивають) вісь мосту, осі опор, підходів, струенаправляющих дамб тощо. буд.; систематично контролюють спорудження окремих частин споруди, забезпечуючи проектне їхнє місце; перевіряють розміри і форму прибулих із заводів монтажних елементів; на будівельної майданчику ведуть разбивочные роботи з допоміжним виробничим спорудам і побутовим будівлям,. під'їзним дорогах, причалів тощо. п.

Якість споруджуваних штучних споруд всіх етапах будівництва у значною мірою залежить від хорошого організації та виконання повного комплексу геодезичних, разбивоч-ных і контрольновимірювальних робіт. На будівництві малих і середніх мостів і геодезичні і разбивочные роботи зазвичай виконує виробник робіт чи інженер виробничо-технічного відділу, а при спорудженні великих грошей і особливо позакласних мостів — спеціальна геодезична група у складі виробничо-технічного відділу будівництва. Особливо відповідальні робота зі створення бруківці триангуляционной мережі зазвичай передають спеціалізованим геодезичним организациям.

Геодезична служба на будівництві потрібна протягом усього періоду споруди мосту, починаючи з підготовчих робіт і закінчуючи здаванням в постійну експлуатацію. Використовувані геодезичні інструменти, мірні стрічки, рулетки має перебувати в справному безпечному стані й систематично піддаватися контрольним перевірок. Проектна організація, виконувала пошуки й проектування мостового переходу чи дороги, на початок робіт передає будівельникам за актом в присутності замовника матеріали закріплення осі траси мосту і підходів до нього, подовжній профіль переходу, дані про вісях регуляционных споруд, і навіть інформацію про становищі й типах центрів, закріплюють подовжню вісь мосту, про грунтових реперах і стінних марках. Для більших коштів та позакласних мостів передаються пункти тріангуляції чи полигоно-метрии. До акту повинні бути прикладені: детальний план переходу з нанесеними осями споруд, схема розташування всіх центрів геодезичної основи пішохідного мосту, виписка з каталогу координат і висотних оцінок геодезичної основи. Генеральний разбнвочный план з доданої щодо нього пояснювальній запискою мусить мати: вихідні дані, метод і точність виміру базисів і кутів, фактичні і допустимі невязки і метод, призначений основою попередніх разбивочных робіт, за пошуках і закріпленні мостового переходу. У переданих будівельникам матеріалах закріплення осі траси мостового переходу і реперної мережі повинна бути вказана прив’язка центрів і маркам державної планової і висотної геодезичної основи. Становище закрепительных центрів подовжньої осі мосту вони дають у пикетаже траси, а висотні позначки— у системі оцінок, які у проекті споруджуваної дороги. Передані матеріали з приводу геодезичним знакам (центрами й реперам) і масштабам плану повинні задовольняти установленим вимогам для (табл1).

|Сооружение |Масштаб|Расстояние |Кількість центров|Количество реперів чи | | |плану |між |осі мосту і харак |марок і харак | | | |горизонталя|тер їх закрепления|тер їх закріплення | | | |ми | | | | | |за висотою, | | | | | |м | | | |Міст длиной|1: |0,5 |Так само двох |В одній реперу на | |від 100 до |2000 | |кожному березі; |кожному березі; | |300 м | | |капітальними |закріплення постійне | | | | |центрами | | |Міст дли |1: |1,0 |Так само двох |По два репера | |іншої понад |5000 | |кожному березі; |кожному березі | |300 м | | |капітальними |закріплення постійне | | | | |центрами | |.

При геодезическом забезпеченні будівництва мостових і тоннельных переходів найширше застосовуються нивелиры Н-3, Н-05 застосовувані при будівництві мостових переходів, для побудови висотних мереж, виробництва разбивочных робіт, дослідження деформації опор і будівель і також передачі оцінок на опори. застосовуються також теодоліти 2Т2, 2Т5 та його модифікації. На стадії інженерно-геодезичних вишукувань та під час виробництва деяких разбивочных робіт використовують теодоліти 2ТЗО. За необхідності виконання високоточних кутових вимірів, наприклад, при побудові разбивочных мереж на мости довжиною більше однієї км, використовують теодоліт Т1. У час у багатьох країнах (США, Швейцарія, ФРН, Японія, Швеція, НДР та інших.) розробити й подати серійно випускаються автоматичні електронні тахеометры з микро-ЭВМ та оборонною системою геодезичних обчислювальних програм. Через пульт управління цими приладами можна запровадити такі величини: поправки за атмосферні умови, оцінку висоти точки стояння приладу, вертикальний і горизонтальний кути, і навіть інформацію, що включає кодові числа — номери точок стояння і візування, топографічні предмети тощо. п. визначають горизонтальні відстані і перевищення з урахуванням кривизни Землі. Інформація индицируется дисплее.

У тахеометре виміру атмосферного явища відстаней автоматично регулюється інтенсивність сигналу, можлива робота у режимі спостереження, установка відліку по горизонтальному колу на нуль чи заданий напрям. У приладі передбачено запровадження інформації в зовнішню пам’ять, чого він обладнаний реєструючим пристроєм і блоком обробітку грунту і передачі. Електронні тахеометры останніх моделей можуть працювати у режимі спостереження, т. е. безперервного визначення становища перемещающегося відбивача при безупинному візуванні. І тут на індикацію періодично видаються нових значень горизонтального напряму, і відстані. Використання таких приладів особливо перспективне на розбивці руслових опор при виведенні плавзасобів в проектне становище. Передбачено вихід даних на нагромаджувачі (запам'ятовуючі пристрої) чи устрою в обробці інформації. Ці прилади у полі з даним вимірів дають можливість визначати просторове становище знімальних пунктів методом вільного вибору точок стояння. Завдяки ряду спеціальних функцій" як-от автоматичне обчислення полярних координат, координат x і в, і навіть разбивочным даним з індикацією елементів редукцій, можна ефективно використовувати дані прилади для разбивочных робіт у строительстве. Помимо вышеуказаных застосовуються також окремі светодальномеры ,.

Слід зазначити, що програми в обробці мереж, і оцінки їхньої точності на ЕОМ складено по найбільш загальним алгоритмам, і можуть з рівним успіхом бути використані під час аналізу точності мережі будь-якого виду — тріангуляції, линейно-угловой, полигонометрии, трилатерации. Звісно, подібні обчислення може бути виконано і вручну, з допомогою настільних обчислювальних коштів, однак за сучасної оснащеності електронної обчислювальної технікою було б недоцільно. При різних рівнях і висотної виконавчої зйомці, коли потрібно одержувати інформацію про великому числі точок за скрутних умов, можливо застосування лазерних універсальних приладів. Ці прилади дозволяють ставити у просторі послідовно вертикальну і горизонтальну плоскости. прибор мають на опорі і орієнтують вертикальну лазерну площину лінією, паралельної осі мосту. Отсчеты по рейці беруть за сліду лазерної площині, при відстані 100—150 м ширина світлового штриха становить, 15—20 мм, і добре видно в похмуру погоду. Застосування вертикальної розгорнення лазерного променя забезпечує це й зйомку верхніх і нижніх поясів. Висотна становище точок одержують відносно горизонтальній лазерної площині. Для зменшення інструментальних помилок, і підвищення точності нівелювання установку лазерної площини у горизонтальне становище слід виконувати по отсчетам на рейках, встановлених на реперах з відомими оцінками, наявними на опорах. Завдяки такому способу можна зйомку виконувати на різних роботах пролетного будівлі з допомогою кількох рейок. Зміна температури повітря і особливо різний сонячний нагрівання металевих конструкцій значно змінюють позначки висот вузлових точок і спотворюють загальне полотно подовжнього профілю. Тому нівелювати пролетное будова бажано увечері чи в похмуру погоду, коли температурні зміни всіх елементів конструкцій вважатимуться рівномірними. У умовах очевидні переваги лазерного приладу, що дозволяє виконувати спостереження темний суток.

Експериментальні дослідження точності виконавчої зйомки лазерними приладами показали, що похибка визначення планово-высотного становища елементів конструкцій при відстанях до 150 м становить 2—4 мм залежить переважно тяжіння метеорологічних чинників зовнішньої среды. Также [pic] перспективне застосування фотоелектронних пристроїв для реєстрації становища лазерної площині при виконавчої зйомці, оскільки забезпечує підвищення точності й діють частково автоматизує процес вимірювань. Так було в Чехословаччини для будівництва залізничного мосту застосовувалася лазернотелевізійна система (Lastelmodt) для виконавчої зйомки прогонних будівель. Цю систему складається з лазера, нерухомій марки для орієнтування променя, рухомий марки і дисплея для автоматичної реєстрації становища променя на марці. Контроль становища конструкцій здійснювався з допомогою рухомий марки щодо лазерного променя, орієнтованого в напрямі осі мосту з заданим ухилом. По дослідженням (з відривом до 340 м) точність реєстрації становища лазерного променя становила 1—5 мм.

Поруч із основним, суворим способом оцінки точності проекту мережі, орієнтованим використання ЕОМ, є і наближені способи, дозволяють, порівнюючи різні варіанти побудови мережі, особливо у польових умовах, оперативно приймати досить обгрунтовані рішення. Такі наближені способи не є універсальними, а орієнтовані на конкретні види мереж. Під час будівництва пішохідного мосту на місцевості визначають і закріплюють становище центрів мостових опор та інших елементів мосту, і навіть виробляють детальну розбивку при спорудженні опор і монтажі прогонних будівель. Для цього будують спеціальну геодезичну разбивочную мережу, що забезпечує виконання разбивочных робіт усім стадіях будівництва пішохідного мосту. З іншого боку, раціонально розташована і надійно закріплена разбивочная мережу може стати основою й у спостережень за деформаціями мосту у його будівництва і експлуатації. Залежно від способу розбивки центрів опор і умов місцевості планову разбивочную мережу створюють такими методами :

По змозі розбивки опор по створу светодальномером як основи можуть бути вихідні пункти, котрі закріплюють вісь пішохідного мосту. Ці пункти закріплюють ще з часів изысканий.

Розбивка осей опор

При розбивці осей опор малих та середніх споруд центри опор переносять на місцевість безпосереднім виміром відстаней між знаками (див. пункти Проте й У на мал.1, а), що закріплюють якийсь вісь споруди, і центрами опор, прив’язаними у проекті до пикетажу дороги. [pic].

Если по місцевих умов вдається розмістити допоміжний місток на осі переходу, його влаштовують осторонь, пробиваючи дублюючу допоміжну вісь (мал.1, б), яку переносять вихідні пункти Проте й У. Допоміжну вісь бажано розташовувати паралельно основний осі. Якщо осі не рівнобіжні" то кут з-поміж них враховують при перенесення центрів — і осей опор дублюючих на основну. Взимку розбивку осей ведуть із льоду по вмороженному у кригу дощатому вимостках. Лінійні виміру виконують компарированными шкаловой стрічкою чи сталевої рулеткою. Натяг стрічки чи рулетки регулюють динамометром чи постійним зусиллям досвідченого робочого. Вимірюючи відстані, інструмент (стрічку, рулетку) мають горизонтально; при ухилах місцевості більш 3—5°, коли горизонтальне розташування вимірювального інструмента важко, вносять відповідні поправки в довжини ліній. Поверхня землі попередньо планують, зрізуючи бугри, вирубуючи чагарник тощо. п. На крутосхилах рекомендується влаштовувати ступінчасті містки і переносити відстань з однієї рівня в інший при допомоги виска. У измеренную довжину потрібно було затверджувати відповідні поправки на компарирование вимірювальних інструментів, і на різницю температур при вимірі і контрольної їх перевірці. Одним інструментом вимірюють у прямому й зворотному напрямах, а двумя—в одному направлении.

Розбивка осей опор великих мостов.

При будівництві великих споруд на широких і глибоких річках у тепле сезон неможливо безпосередніми вимірами визначити відстань між вихідними пунктами і розбити осі опор. І тут вдаються до параллактическому чи триангуляционному способам. Для цього він створюють на берегах геодезичну опорну мережу, яка була у плані систему трикутників чи чотирикутників (рис. 4.2), вимірюваних із високим точністю за своїми лінійним і кутовим розмірам. Розбивки виконують, прив’язуючись до пунктів геодезичної опорною мережі, має координати в абсолютної чи умовної системе.

У триангуляционную мережу включають щонайменше двох вихідних точок, закріплюють вісь мосту і розташованих кожному березі. Основою триангуляционной мережі служать базиси, які рекомендується розбивати на рівному місці, вільному від забудов і допускающем точне вимір і безперешкодне візування. Кінцеві точки базисів потрібно розміщати на незатопляемых місцях й остаточно закріплювати. Розбивку центрів опор виконують кутовими зарубками щонайменше ніж із двох точок базису з перетином зарубок в створі осі мосту. На підвищення точності розбивки кути в трикутниках між напрямом зарубок і віссю мосту не бути менш 25° і 150°.

[pic].

[pic].

Відстані між кінцевими точками мосту та між центрами опор, определенные з допомогою тріангуляції, рекомендується принагідно перевіряти безпосередніми промірами. Якщо траса розташована по кругової кривою, вісь мосту приймають вздовж кривою, а подовжні осі опор—по напрямку радіусів кривою. Крапки перетину поздовжніх осей опор з віссю мосту будуть центрами опор. Поперечна вісь кожної опори утворюється дотичній до кривою, проведеного точці центру опори. Залежно від місцевих умов і дрібних розмірів мосту розбивка то, можливо проведена методом багатокутника від лінії тангенсов, від стягивающей хорди чи полярним способом.

Разбивочную мережу створюють на приватної системі координат, за вісь абсцис якої приймають вісь пішохідного мосту. Мережа є систему реперів, точність визначення оцінок яких щодо вихідного репера характеризується середньої квадратической помилкою 3 — 5 мм. Це вимога цілком забезпечується проложением ходів нівелювання III класу. На будівельної майданчику встановлюють густу мережу робочих реперів, яких передають позначки попри всі споруджувані мостові сооружения. Координаты однієї з пунктів, лежачих в цій осі, задають, з умови позитивності координат всіх пунктів. Помилка у визначенні становища пунктів разбивочной мережі щодо вихідного має перевищувати 10 мм. Пункти разбивочной мережі закріплюють в геологічно стійких місцях, не затоплюваних високими паводковыми водами.

На великих мостових переходах, розміщених у складній широкої річковий заплаві, геодезична разбивочная основа може будуватися зі сполучення линейно-угловых і полигонометрических сетей.

Висотну геодезическутю мережу на мостовому переході створюють ще з часів пошуків, але з точності вона забезпечує виконання всіх видів робіт, в тому однині і разбивочных. Для висотних разбивок біля осі мосту встановлюють репери, абсолютні позначки яких визначають геометричних нівелюванням у тому системі, у якій отримані позначки точок траси. Репери потрібно зберігати в незмінному становищі до закінчення будівельних робіт й успішного складання споруди експлуатацію. Відмітки побудованих реперів треба визначати з точністю С²⁰ YL, але з менш ±10 мм, (де З дано в мм, a L—расстояние нівелювання в км). Допоміжні репери встановлюють з допускаемой помилкою нівелювання від вихідних реперів трохи більше ±15 мм. Точність геодезичних робіт. На будівництві мостів довжиною до 100 м при визначенні відстаней між вихідними пунктами, що закріплюють якийсь вісь споруди, і відстаней між осями опор допускається відносна помилка трохи більше 1:5000. На мости довжиною понад сто м точність виміру відстаней між вихідними пунктами, що закріплюють якийсь вісь мосту, й положення осей надфундаментной частини опори залежить від можливого усунення опорах прогонових побудов і полягає формулою [pic] де m — допустима помилка виміру, ом; /ін — довжина кожного прольоту, див; n— число прольотів на вимірюваному ділянці мосту; k—коэффициент, залежить від типу прогонових побудов; для балкових прогонних будівель, коли може бути допущене усунення подферменных майданчиків на величину до ±5 див, і навіть для монолітних аркових і рамних залізобетонних мостів коефіцієнт до =6 000, у всіх інших випадках, потребують більш точного розміщення, його приймають рівним 10 000. Створюючи бруківку триангуляционную мережу для мостів довжиною до 200 м, можна обмежуватися виміром одного базису, а при більшої довжині мосту повинен бути другий (контрольний) базис. Довжина базисів вимірюється вдвічі точніше, аніж за безпосередньому вимірі мірним інструментом відстаней між вихідними пунктами, що закріплюють якийсь вісь .Допускаемая помилка в розбивці осей фундаментів опор може бути збільшена вдвое.

При монтажі пролетного будівлі залежно з його конструкції і схеми монтажу (у суцільному прольоті, складання березі тощо. п.) геодезичні роботи забезпечують детальну розбивку місць установки прольоту, періодичну выверку складання прольоту, його планову і висотну установку, нівелювання профілю прольоту (визначення будівельного підйому). Після закінчення монтажу виробляють виконавчу зйомку, в результаті якої складають план і профіль пролетного будівлі, подовжній профіль пути.

Принаймні завершення будівлі окремих частин мосту (опор, прогонних будівель тощо. буд.) проводять геодезичні роботи з визначенню геометричних розмірів зведених споруд й обсягів виконаних робіт (виконавчі зйомки і обміри). У окремих випадках на мости, споруджуваних у непростих геологічних умовах, роблять за спеціальним програмам геодезичні контролю над деформацією побудованих сооружений.

Каталог використовуваної літератури :

1. Геодезичне забезпечення для будівництва мостов.

Під редакцією Коугия В. А., Грузинов В. В., Малковский О. Н., Петров В. Д. 2. Мости і тоннели.

Під редакцією Попов С. А., Осипов В. О., Бобриків Б.В. Храпів В. Г. і др.

———————————- [pic].