Инженерно-геодезические работы при проектировании объекта : «Парк культуры и отдыха им. Н.Д. Томина, г. Троицк, Челябинская область

Таблица 3 – Характеристика тахеометра и GPS-приемника по основным критериям
Критерий Тахеометр GPS-приёмник Точность Точность - <3 мм XYZ
Точность - < 10мм по XY; 20 мм по Z Безопасность
Безотражательные технологии делают измерения легкими и безопасными Требует присутствия приемника на выбранной точке
Одно и многопользовательский режим Один инструмент поддерживает только однопользовательский режим работы
От одной базовой станции на одном объекте могут работать несколько подвижных GPS-приемников Зона покрытия с одной
станции
Требует наличия прямой видимости, максимальная дальность
при топосъемке и разбивке составляет < 800м Cтандартное расстояние работы от базовой станции составляет(5-30)км Простота использования и квалификация оператора
Простой в использовании
интерфейс исключает сложности, присущие традиционным методам съемки. Предназначены для использования мастерами участков, инженерами и строителями Условия работы
Идеальный инструмент в местах, где небосвод частично закрыт деревьями, зданиями, сооружениями, мостами Идеальный инструмент для работы на больших открытых площадках
Калибровка инструмента
Необходимо регулярно проводить поверку и юстировку инструмент Для обеспечения указанной точности регулярная калибровка не требуется Цена прибора От 400 т.р. От 900 т.р.
Новинки в семействе тахеометров умеют запоминать координаты многих сотен точек. Приборы, оснащенные обычным GPS-навигатором с функцией Bluetooth или приемником геодезического класса GNSS, могут точно «привязывать» полученные координаты в их географическому местоположению, что важно и удобного для быстрого составления плана местности [2].


























2 СОСТАВ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБЪЕКТА «ПАРК КУЛЬТУРЫ И ОТДЫХА ИМ. Н.Д. ТОМИНА, Г. ТРОИЦК, ЧЕЛЯБИНСКАЯ ОБЛАСТЬ»

2.1 Характеристика объекта строительства

Объект изысканий находится в г. Троицке, Челябинской области. Город Троицк находится в 121 км к югу от Челябинска. Расположен на восточном склоне Южного Урала на реке Уй (бассейн рек Тобол, Иртыш, Обь), при впадении в нее реки Увельки. Занимает территорию общей площадью 13915 га. Город расположен на юго-востоке Челябинской области, неподалеку от границы с Казахстаном. В административном отношении объект изысканий расположен по адресу: г. Троицк.
Площадка изысканий застроена. На территории объекта развитая инженерная инфраструктура. Рельеф местности спокойный, с перепадом высот от 214,06 до 215,53 м. Общий уклон участка 1,47 м. в юго-западном направлении.
В геоморфологическом отношении район исследований относится к области увалисто-холмистого рельефа. Это область обнаженного и сильно рассеченного рельефа, и испытывает слабый наклон на восток. Средние высоты колеблются от 450-500 м на западе до 100-380 м на востоке.
В гидрогеологическом отношении рассматриваемая площадь находится в пределах реки Уй. Подземные воды приурочены к верхней трещинной зоне палеозойских пород мощностью 40-50 м. Глубина залегания уровня воды 3-6 м. С поверхности палеозойские породы перекрыты щебенисто-глинистой корой выветривания и алювиальными четвертичными отложениями переменной мощности. Так как мощность перекрывающих слабоводопроницаемых отложений не выдержана в плане и разрезе, подземные воды района недостаточно защищены от поверхностного загрязнения. Разгрузка подземных вод происходит в направлении к руслу реки Уй и ее притоков. Подземные воды в пределах изучаемого района в целом имеют слабо напорный характер.
Растительность на участке представлена древесными насаждениями (тополь, клен, акация, береза, карагач).
Климат в г. Троицк относится к умеренному континентальному. Температура воздуха зависит как от влияния поступающих на территорию области воздушных масс, так и от количества получаемой солнечной энергии. В таблице 2 приведены средняя месячная и годовая температура воздуха.
По картам районирования территории РФ исследуемый участок относится: по весу снегового покрова – к району III, по средней скорости ветра за зимний период – к району 4, по давлению ветра – к району II, по толщине стенки гололеда – к району III [25].
Согласно СНиП 2.05.02-85* район относится ко IV дорожно-климатической зоне.
Среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца (январь) – «минус» 15,8о С, а самого жаркого месяца (июль) – «плюс» 18,4о С. Зима длительная, достаточно холодная и снежная, постоянный снежный покров образуется с 15 по 18 ноября и сохраняется от 145 до 150 дней. Минимальная зимняя температура достигает минус 48о С. Высота снежного покрова составляет от 30 до 40 см, но в малоснежные зимы бывает на 10-15 см меньше.
Лето умеренно теплое и имеет примерно такую же продолжительность, что и зима, с максимальной температурой плюс 40о С.
Количество и распределение осадков в течение всего года определяется главным образом прохождением циклонов над территорией области. Количество осадков за ноябрь-март составляет 104 мм, за апрель-октябрь – 435мм.
Глубина сезонного промерзания определена согласно п.п. 5.5.3 СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» [5]. Нормативная глубина сезонного промерзания (dƒn) под оголенной от снега поверхностью в районе работ составляет для глинистых грунтов 1,73 м, для песков – 2,26 м, для крупнообломочных грунтов – 2,56 м. Полное оттаивание грунтов происходит в первой декаде мая.

2.2 Топографическая изученность района работ, результаты ранее выполненных изысканий

На данную территорию имеется топографическая съемка масштаба 1:500 представленная в виде планшетов 29-В-16, 29-Г-13, 34-А-4, 34-Б-1, 34-А-8 выполненная ранее в 1991г. организацией ЮЖУРАЛТИСИЗ и требующая обновления. Картограмма территории работ представлена на рисунке 6.



Рисунок 6 – Картограмма территории работ

2.3 Геодезические работы в процессе изысканий для проектирования и строительства объекта

2.3.1 Полевые работы (схемы планового и высотного обоснования, методы создания, приборы и оборудование)

Инженерно-геодезические изыскания на объекте выполнялись путем проложения тахеометрического хода от существующих пунктов опорной геодезической сети с применением электронного тахеометра Sokkia SET530RK3 и ГНСС-приемника Sokkia GRX1, представленных на рисунках 7 и 8.


Рисунок 7 – Электронный тахеометр Sokkia SET530RK3


Рисунок 8 – ГНСС-приемник Sokkia GRX1
ГНСС приемник Sokkia GRX1 является высокоточным оборудованием геодезического класса для выполнения измерений в режимах статики, кинематики с постобработкой и кинематики в реальном времени (RTK). В приемнике имеется 72 универсальных спутниковых канала для приема и обработки сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS.
По данному объекту: «Парка культуры и отдыха им. Н.Д. Томина, г. Троицк, Челябинская область» процент изменений составил порядка 15%, поэтому было принято решение о съемке текущих изменений для корректировки имеющихся топопланов в соответствии с п. 5.190 СП 11-104-97 [24]. Схема планово-высотного обоснования представлена на рисунке 9.


Рисунок 9 – Схема планово-высотного обоснования
Фрагмент каталога координат планово-высотного геодезического обоснования представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 – Координаты ПВО

Плановым и высотным обоснованием при обновлении топоплана являлись четко определяемые углы зданий и колодцы коммуникационных сетей, четко определяемые углы капитальных ограждений (п.5.192 СП 11-104-97). Расстояние измерены при помощи лазерного дальномера тахеометра, горизонтальные углы – относительно опорных линий, вертикальные – относительно горизонтальной плоскости, все измерения выполнялись при одной установке вехи и при одном круге (лево). Геодезические измерения выполнялись электронным тахеометром Sokkia SET530RK3.
В процессе полевых работ в целях контроля и во избежание пропусков на каждой станции снимаемых объектов найдены несколько пикетов, определенных с соседних станций. Также при работе на станции неоднократно проверялось ориентирование. В процессе тахеометрической съемки полярным способом определялись все жесткие контура (углы зданий и сооружений), а также вся остальная ситуация местности:
– объекты коммунального хозяйства;
– автомобильные и грунтовые дороги;
– рельеф;
– растительность.
Погрешность съемки обновленной ситуации не превысила по высоте: 1/4 принятой высоты сечения рельефа при углах наклона до 2°; в масштабе плана не превышает 0,4 мм. В соответствии с п.5.1.17, 5.1.19, СП 47.13330.2016
Глубины колодцев измерялись лазерной рулеткой. По полевым материалам и по имеющимся топопланам составлен актуальный топографический план в масштабе 1:500 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 метра в местной системе координат (МСК-74) и Балтийской системе высот на бумажной основе и в электронном виде. Топографический план масштаба 1:500 составлен в условных знаках для топографических планов масштабов 1:5000-1:500 издания «Недра» 1989 год.

2.3.2 Камеральные работы (схемы, цифровые планы, пакеты прикладных программ)

Топографические планы масштаба 1:500, предназначаются для следующих целей:
для решения различных проектных задач.
Планы масштабов 1:500 и 1:1000 отображают точное плановое и высотное положение подземных и надземных коммуникаций с указанием их основных технических характеристик.
Геодезические измерения с электронного тахеометра Sokkia SET530RK3 были обработаны в программном продукте CREDO производства СП «КРЕДО –ДИАЛОГ» ООО (рисунок 11). В программу CREDO были импортированы сырые измерения формата sdr с электронного тахеометра и выполнен расчет тахеометрической съемки.


Рисунок 11 – Интерфейс программы CREDO в процессе создания геодезического обоснования спутниковым методом

Данные программы экспортировались в программу AutoCAD с расширением DXF.
В процессе создания топографического плана масштаба 1:500 (рисунок 11) выполнялись следующие условия:
– общие сведения (название организации и год производства каждого вида работ; перечень инструкций и других нормативных актов, которыми руководствовались при выполнении соответствующих работ; физико-географические условия и административная принадлежность района работ; содержание и назначение работ; масштаб съёмки; сечение рельефа; метод съёмки);
– характеристику имеющейся геодезической основы (принятая система координат и высот; плотность пунктов; постройка знаков и типы центров; точность и методы измерений; приборы; методы уравнивания; сохранность геодезических пунктов по результатам обследования);
– сведения о съёмке ситуации и рельефа (метод; масштаб; сечение рельефа; основа, на которой произведены работы);
– сведения о камеральных работах (составление оригинала плана; характеристика приборов и их точность; оценка качества работ; контроль и приёмка работ).
Величины средних погрешностей (ошибок) в положении на планах предметов и контуров местности с чёткими очертаниями относительно ближайших точек съёмочного обоснования не должны превышать 0,5 мм, а в горных и залесённых районах – 0,7 мм.
Средние погрешности съёмки рельефа относительно ближайших точек съёмочного обоснования не должны превышать по высоте:
– 1/4 принятой высоты сечения рельефа при углах наклона до 2°;
– 1/3 принятой высоты сечения рельефа при углах наклона от 2° до 6° для планов масштабов 1:5 000, 1:2 000 и от 2° до 10° для планов масштабов 1:1 000 и 1:500;
– 1/3 принятой высоты сечения рельефа при сечении рельефа через 0,5 м на планах масштабов 1:5 000 и 1:2 000.
Для лесных участков местности эти допуски можно увеличить в 1,5 раза.
В районах с углами наклона свыше 6° для планов масштабов 1:5 000 и 1:2 000 и свыше 10° для планов масштабов 1:1 000 и 1:500 число горизонталей должно соответствовать разности высот, определённых на перегибах скатов, а средние погрешности высот, определённых на характерных точках рельефа, не должны превышать 1/3 принятой высоты сечения рельефа.
Точность планов оценивают по расхождениям планового положения контуров и высот точек, рассчитанных по горизонталям, с данными контрольных измерений.
Перед вычислением средней погрешности необходимо убедиться, что из общего числа контрольных измерений не более 10 % расхождений равны удвоенному значению допустимой средней погрешности (см. п/п 2.15 и 2.16), и не более 5 % превосходят эту величину.


Рисунок 12 – Процесс составления топографического плана масштаба 1:500 в программном продукте AutoCAD

Весь процесс изготовления топографического плана масштаба 1:500 по полевым материалам контролировался исполнителем полевых работ геодезистом Мухачѐвым Д.Е. По окончанию полевых работ главным инженером Чахаляном Т.В. организации ООО «Терра» был выполнен полевой контроль (с выездом на объект), на основании которого был составлен акт полевого контроля (ПРИЛОЖЕНИЕ Д).
Отчётные материалы должны с исчерпывающей полнотой характеризовать методы, качество выполненных работ и все особенности технологии их исполнения.
Отчётные материалы брошюруют как составную часть комплексного технического отчёта по объекту и оформляют в соответствии с инструкцией [11].
По окончанию работы к сдаче предъявлены:
– технический отчѐт о топографо-геодезических работах в 3 экземплярах;
– топографическая съемка масштаба 1:500 в местной системе координат МСК-74 и Балтийской системе высот 1977 г. на бумажном носителе в 3-х экземплярах и в электронном виде на CD-диске.
Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии выполняется с целью составления технического отчёта по работам, произведённым на объекте.
Инженерно-геодезические работы на объекте выполнены в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
– условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 М., «Недра», 1989г.
–п равила по технике безопасности на топографо-геодезических работах, М., «Недра», 1973г.
– инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500, ГКИНП-02-033-79, М., ГУГК, 1983г.
– СП 47.13330.2016















ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения выпускной квалификационной работы достигнута цель – рассмотрен комплекс инженерно-геодезических работ при проектировании объекта: «Парк культуры и отдыха им. Н.Д. Томина», г. Троицк, Челябинская область.
Были решены следующие задачи:
– рассмотрен состав геодезических работ при проектировании парков культуры и отдыха;
– охарактеризован район работ и объект проектирования;
– создано планово-высотное геодезическое обоснование в районе работ;
– выполнена обработка результатов полевых работ с использованием электронного тахеометра Sokkia SET530RK3 в программном продукте CREDO;
– представлен процесс составления топографического плана масштаба 1:500 в программном продукте AutoCAD;
– выполнено описание состава геодезических работ при проектировании объекта: «Парк культуры и отдыха им. Н.Д. Томина, г. Троицк, Челябинская область.
Из рассмотренных в выпускной квалификационной работе вопросов следует, что без профессионально организованных инженерно-геодезических изысканий невозможно выполнять работы по проектированию, а в дальнейшем и реконструкции парков, скверов и иных мест отдыха граждан.








СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Альбом Единых форм геодезической исполнительной документации в строительстве, отделения научно-технической информации Проектно-технологического института Министерства строительства в северных и западных районах СССР, 2011. - 128 с.
Афонин К.Ф. Высшая геодезия. Системы координат и преобразования между ними : учеб.-метод. Пособие. – Новосибирск: СГГА, 2011. – 66 с.
Вильчик, Н.П. «Архитектура зданий» Учебное пособие. / Н.П. Вильчик. – М.: ИНФРА – М, 2013
ГОСТ 10528-76. Нивелиры. Общие технические условия [Текст].- М., Стандартинформ, 2008. – 37 с.
ГОСТ 10529- 86. Теодолиты. Общие технические условия [Текст].- М., Стандартинформ, 2009. – 47 с.
ГОСТ 264330-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения [Текст].- М., Стандартинформ, 2009. – 37 с.
ГОСТ Д51872-2002 Документация исполнительская геодезическая. Правила выполнения [Текст]. – М., Стандартинформ, 2010. – 39 с.
ГКИНП-02-033-82 инструкция по топографической съемке в масштабе 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500
Дементьев, В. Е. Современная геодезическая техника и ее применение: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд-е / В.Е. Дементьев. – М.: Академический проспект, 2008. – 591 с.
Данилкин, М.С. Технология и организация строительного производства. / М.С. Данилкин, И.А. Мартыненко, И.А. Капралова. - Ростов н/Д, Феникс, 2013 – 505с.
Инструкция о порядке осуществления государственного геодезического надзора в Российской Федерации (ГКИНП-17-002-93). Утверждена Роскартографией 15.10.93 г. Гос. рег. номер 425 от 08.12.93. – М., Роскартография, 1993 (сфера действия общеобязательная).
Инструкция по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS.— М.: Роскартография, 2000.
Инструкция по составлению технических отчётов о геодезических, астрономических, гравиметрических и топографических работах (ГКИНП-5). Утверждена ГУГК, согласована с ВТУ. – 3-е издание, дополненное и исправленное. – М., Недра, 1971, ДСП (сфера действия общеобязательная).
Инструкция по топографо-геодезическому и навигационному обеспечению геологоразведочных работ (утв. Министерством природных ресурсов РФ 3 декабря 1996 г.)
Инструкция о порядке контроля и приемки геодезических, топографических и картографических работ (ГКИНП (ГНТА)-17-004-99). Утверждена Роскартографией 29.06.99 г. – М., ЦНИИГАиК, 1999 (сфера действия общеобязательная).
Киселев, М.И. Геодезия [Текст] / М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев. - М.: Издательский центр «Академия», 2012, с. 384.
Основные положения по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000, 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 (ГКИНП-05-029-84). Утверждены ГУГК и ВТУ 25.06.84 г. – М., РИО ВТС, 1984 (сфера действия общеобязательная).
Основные положения по выбору масштаба и высоты сечения рельефа топографических съёмок населенных пунктов (ГКИНП-31). Утверждены ГУГК 29.05.78 г. и ВТУ. – М., Недра, 1980 (сфера действия общеобязательная).
Основные положения о Государственной геодезической сети. Утверждены Госгеодезией СССР 20 ноября 1991 г. (сфера действия общеобязательная).
Основные положения по созданию топографических планов масштабов 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500 (ГКИНП-118). Утверждены ГУГК и ВТУ 23.03.70 г. – М. ГУГК, 1970, издание второе, исправленное и дополненное. Глава 11 утверждена ГУГК и ВТУ 28.03.79 г. – М., ГУГК, 1979 (сфера действия общеобязательная).
Руководство по топографическим съёмкам в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500. Высотные сети (ГКИНП-38). – М., Недра, 1976 (сфера действия общеобязательная).
РТМ 68-14-01 Спутниковая технология геодезических работ. Термины и определения. Москва, ЦНИИГАиК, 2001.
Справочник геодезиста. В 2-х книгах. Кн. 2 / Под ред. В.Д. Большакова и Г.П. Левчука. – 3-е изд., перер. и доп. – М.: Недра, 1985. – 441 с.
Сетков, В.И. Строительные конструкции [Текст] / В.И. Сетков, Е.П.Сербин. – М.: ИНФРА-М, 2011 – 448 с.
СНиП 3.01.030-84 Геодезические работы в строительстве [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200095523. / - Заглав. с экрана.
Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500 (ГКИНП-02-049-86). Утверждены ГУГК 25.11.86 г. – М., Недра, 1989 (сфера действия общеобязательная).
Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5 000 – 1:500 -М. : Недра 1989 г.











ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

















ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
КАТАЛОГ КООРДИНАТ И ВЫСОТ ПУНКТОВ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ







ПРИЛОЖЕНИЕ В
(обязательное)
СХЕМА ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ





ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(обязательное)
ПЛАН СЕТЕЙ





ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(обязательное)
АКТ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ











8