Применение спутниковых систем при выполнении геодезических изысканий. Часть 2

1 2

4. Практическая часть

4.1 Общие требования

Наименование объекта: «Газопровод-ввод подземный низкого давления к жилому дому, расположенному по адресу: Чувашская Республика, г.Чебоксары, НСТ «Лесное», участок №114».
Цель выполнения работ: Изучить инженерно-геодезические условия участка строительства, произвести инженерно-геодезические изыскания, дать заключение об условиях строительства и рекомендации для проектирования участка строительства.
Задачи: Получение топографо-геодезических материалов и данных, инженерно-топографических планов, составленных в цифровом и (или) в графическом (на бумажном носителе) виде, и сведений, необходимых для подготовки и обоснования документов территориального планирования, планировки территорий и подготовки проектной и рабочей документации
Основные требования к выполнению работ: Выполнить топографическую съемку участка расположения объекта в масштабе 1:500 с сечением рельефа через 0.5 м, с указанием границ земельных участков согласно постановке их на кадастровый учет.
Основные требования:
— протяженность съемки – 0,05 км;
— ширина полосы изысканий – 50.0 м;
— площадь изысканий – 0,25 га;
— система координат – местная МСК-21;
— система высот – Балтийская 1977 г.

4.2 Краткая физико-географическая характеристика района работ

Характеристика объекта инженерно-геодезических изысканий
Объект инженерно-геодезических изысканий расположен на территории города Чебоксары Чувашской Республики.
Территория города в геоморфологическом отношении находится в пределах Приволжского плато. Абсолютные отметки поверхности изменяются от 53 до 205 м. Для территории Чебоксар свойственна значительная овражно-балочная изрезанность. Планировочная структура города в большой степени следует овражному рельефу территории, сформирована водоразделами малых рек (Чебоксарка, Сугутка, Кайбулка, Трусиха, Кувшинка, Малая кувшинка, которые веерообразно расходятся в меридиальном направлении. Вследствие этого основная городская застройка расположена на водоразделах и образует клинообразные территории административных районов, сходящиеся амфитеатром у Волжского залива и расширяющиеся к югу (на 10 км вглубь) до городской черты.
Левый берег долины реки Волги пойменный, в период весеннего паводка — затопляемый. Правый берег — высокий, крутой, незатопляемый.
Почвы
Преобладающими почвами являются дерново-подзолистые. Они сформировались преимущественно на лёссовидных делювиальных суглинках и занимают почти 90% водораздельных пространств. Наибольшее распространение получили светло-серые и серые дерново- среднеподзолистые почвы. Подзолистый горизонт этих почв содержит 1,5 – 3,2% гумуса. По механическому составу дерново-подзолистые почвы большей частью среднесуглинистые. Кроме дерново-подзолистых почв, на водораздельных пространствах 1 встречаются небольшими пятнами серые лесные почвы.
Растительность
На территории Чебоксар 2 лесорастительных района – Заволжский хвойный и Приволжский дубравно-лесостепной. Граница между ними проходит по Волге. В Заволжье преобладают хвойные, преимущественно сосновые, леса. В пониженных местах – лиственница с преобладанием берёзы и осины. Встречаются редкие деревья – ясень обыкновенный, ольха чёрная, пихта сибирская. В подлеске – крушина ломкая, жимолость лесная, бересклет бородавчатый, можжевельник обыкновенный, брусника, голубика, черника, костяника, клюква. Для пойм рек характерны луга и болота. Приволжский дубравно-лесостепной район не имеет значительных лесных массивов. Большая часть территории занята культурной растительностью полей. Встречаются дубравы с примесью липы, клёна, ильма. Лесная растительность занимает водоразделы и их склоны. Лесистость района составляет 34%. В дубравах много лещины, рябины, калины, черёмухи. В травостое – ветреница, хохлатка, медуница, первоцвет, сныть, пролестник, звездчатка, копытень, яснотка и другие.

Климат
В соответствии со схемой климатического районирования для строительства, участок съёмки расположен в строительно-климатическом поясе II-B.
Климат Чебоксар — умеренно-континентальный; формируется под воздействием холодных арктических и влажных атлантических воздушных масс. Также на формирование климата в Чебоксарах оказывает влияние азиатский континент.
Зима — морозная, снежная, продолжительностью в среднем пять месяцев. Лето — тёплое, иногда жаркое, продолжительностью три месяца.
Переходные периоды весна и осень характеризуются неустойчивой погодой, резким подъёмом и снижением температуры воздуха, увеличением количества осадков во второй половине весны и уменьшением в начале осени. Продолжительность переходных периодов: весна — один-два месяца, осень — два месяца.
Территория города относится к зоне достаточного увлажнения, но с неустойчивым режимом, где испарение нередко превышает количество осадков, что вызывает засуху. Около 70 % осадков выпадает в тёплый период года в виде дождя значительной интенсивности и носит ливневой характер.
Снежный покров образуется в третьей декаде ноября и держится до апреля месяца, в середине апреля наблюдается полный его сход. Число дней со снежным покровом составляет в среднем 150—160 дней.

Топографо-геодезическая изученность района инженерных изысканий
До начала производства работ были выполнен сбор и анализ исходных данных. На снимаемую территорию имеются картографические материалы масштаба 1:10000. Материалы более крупных масштабов на участок производства работ не установлены.
Для создания обзорных схем и картограммы топографо-геодезической изученности использованы картографические материалы, свободно размещенные в сети интернет: Google Maps, Яндекс Карты и т.д.
Для развития планово-высотного обоснования были использованы геодезические пункты (заложенные сторонними организациями).
Сведения о топографо-геодезической основе получены в Управлении Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по г. Чебоксары в виде списка координат геодезических пунктов.

Выписка из списка координат и высот геодезических пунктов

Исходная геодезическая основа представлена пунктами государственной геодезической сети (ГГС) – Станьялкасы, Пихтулино, Цивиль, Толиково, Байдуши.
Закрепление временных точек планово-съемочного обоснования производилось временными знаками (металлическими штырями, длиной 20-30 см).

4.3 Сведения о методике и технологии выполненых работ

Состав и виды работ, организация их выполнения
Последовательность выполнения работ
Этапы проведения работ: подготовительный, полевой и камеральный.
Подготовительный этап:
— сбор и анализ исходных данных;
— составление программы производства работ;
— подготовка к работе геодезических приборов и инструментов.
Полевой этап:
— Рекогносцировка участка работ;
— Создание планово-высотного съемочного обоснования;
— Выполнение съемки в масштабе 1:500.
Камеральный этап:
— обработка полевых измерений с оценкой точности полученных результатов;
— создание плана топографической съемки с необходимой информацией;
— составление и передача заказчику технического отчёта с необходимыми приложениями по результатам выполненных работ.

4.4 Получение геодезических исходных данных

Для производства работ в государственном фонде данных Управления Росреестра по Чувашской Республике были получен список координат и высот геодезических пунктов Чебоксарского и Цивильского районов Чувашской Республики, а также цифровые карты масштаба 1:10000.

4.5 Обследование пунктов

Для установления сохранности пунктов и возможности использования при производстве работ, было выполнено их обследование. Поиск пунктов на местности осуществлялся с помощью карт, описаний их местоположений, ручного навигатора.
Обследованные пункты не ремонтировались и не восстанавливались.
Данные приведены в таблице ниже.
Сведения о состоянии геодезических пунктов, использованных при производстве работ

4.6 Планово-высотная съемочная геодезическая сеть

В процессе инженерно-геодезических изысканий была произведена топографическая съемка застроенной территории масштаба 1:500 со съемкой надземных и подземных коммуникаций.
В состав технологии инженерно-геодезических изысканий входила топографическая съемка, съемка надземных и подземных коммуникаций, развитие планово-съемочного обоснования методом спутниковых измерений. Топографическая съемка застроенной территории производилась методом горизонтальной и высотной съемки с помощью электронного тахеометра Trimble 3305DR № 610510А, при помощи, которого производился, топографическая съемка ситуации, и набор высотных пикетов, на основании которых была создана цифровая топографическая карта.
Для развития планово-съемочного обоснования использовалось многочастотное спутниковое оборудование (GNSS-приемники TRIUMPH-2 № 01773 и 01683), при помощи которого были определены координаты и отметки точек планово-съёмочного обоснования.
Сведения о использованном оборудовании приведены в таблице 2. Сведения о поверках оборудования приведены в Приложении 6.

Таблица 2

Полевые измерения на пунктах сгущения и уравнивание планово-высотной сети произведены в системе МСК-21 и в Балтийской системе высот 1977 г. Так как точки съемочного обоснования закреплялись знаками, обеспечивающими кратковременную сохранность, абрисы (кроки) на них не составлялись. Спутниковые измерения для точек сгущения проводились в статическом режиме (от 50 мин наблюдений до 1 часа), с привязкой не менее чем к 5 пунктам ГГС. Специальная локальная спутниковая сеть была создана на территорию проведения работ. Геодезические измерения выполнены методом статики. Измерения проводились в соответствии с рекомендациями, изложенными в инструкции по работе с двухчастотной спутниковой системой TRIUMPH-2 и руководящим техническим материалом. Схема созданной съемочной геодезической сети с указанием привязок к исходным пунктам представлена в приложении (Приложение 2 Графической части технического отчета).
Средняя квадратическая ошибка определения координат для данных спутниковых приемников составляет:
— план: 0.25 мм +1 мм/км
— высота: 0.50 м +1 мм/км
Средняя квадратическая ошибка измерения базисной линии для данных спутниковых приемников в статическом режиме составляет:
— план: 3 мм +0.5 мм/км
— высота: 3,5 мм +0.5 мм/км
RTK съемка:
— план: 8 мм +1 мм/км
— высота: 15 мм +1 мм/км
Средняя квадратическая ошибка измерения углов и линий для данного электронного тахеометра составляет:
— Средняя квадратическая ошибка измерения углов – 5»
— Средняя квадратическая ошибка измерения расстояний – (2+2- 10’6D) мм

4.7 Камеральная обработка

Предварительная обработка спутниковых наблюдений осуществлялась с использованием программного обеспечения Spectrum Survey Office v.8.0 непосредственно на базе топографической группы после переноса информации с приборов в компьютер. Контроль качества осуществлялся по невязкам замкнутых построений, по сходимости расстояний между известными пунктами. Уравнивание сетей выполнено руководителем группы инженером-геодезистом Ковалевым Р.Ю. в системе координат МСК-21.
В результате окончательного уравнивания спутниковые геодезические сети характеризуются следующей средней квадратической погрешностью положения определяемых пунктов относительно пунктов полигонометрии:
в плане – не более 0,05 м; по высоте – не более 0,05 м;
средняя квадратическая погрешность пунктов подсчитывалась по формуле:
M_ср=M/√N
где M=√(〖〖mX〗^2+mY〗^2 ), mX и mY – средние квадратические погрешности пункта по осям X и Y, полученные из уравнивания сети, N – количество определяемых пунктов.

Ведомость оценки точности положения пунктов локальной спутниковой сети

Уравнивание и вычисление съемочного обоснования и координаты и высоты точек горизонтальной и высотной топографической съемки выполнялось на ПК с помощью программных комплексов Spectrum Survey Office v.8 и CREDO DAT 3.1. (ООО “Кредо-Диалог” г.Минск. Сертификат соответствия № РОСС RU.КР03.С00265)
Съемка ситуации и рельефа производились точек съемочной геодезической сети методами горизонтальной и высотной съемки, при этом горизонтальная съемка выполнялась полярным способом с составлением полевых абрисов, а высотная съемка выполнялась тригонометрическим нивелированием. В ходе выполнения инженерно-геодезических работ руководствовались «Инструкцией по топографической съемке в масштабах 1:5000-1:500 (ГКИНП-02-033-82).
По результатам полевых работ были составлены топографические планы застроенной территории в электронном формате с использованием программ Credo TER и NanoCAD (ЗАО “Нанософт” г.Москва. Сертификат соответствия № РОСС RU.СП15.Н00260), в масштабе 1:500 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м, с последующим их дублированием на бумажных носителях согласно условных знаков для топографических планов М 1:500-1:5000, издательство «Недра», 1989 г. (Приложение 3 Графической части технического отчета).

4.8 Сведения о проведения технического контроля и приемки работ

Контроль топографо-геодезических работ проводился систематически на протяжении всего периода и охватывал весь процесс полевых и камеральных работ. Контроль и приемка работ включали следующие виды: контроль выполнения полевых работ, полевая приемка выполненных работ и окончательная сдача работ руководителем группы.
Контроль полноты, качества и достоверности материалов изысканий осуществлялся согласно требованиям СП 11-104-97 и «Инструкцией о порядке контроля и приемки геодезических работ, топографических и картографических работ» ГКИНП (ГНТА)-17-004-99.
Самоконтроль производился каждым исполнителем работ и заключался в производстве контрольных вычислений в полевых журналах, подсчете угловых, линейных и высотных невязок в сетях и ходах, систематических проверках приборов и инструментов и т.п.
Руководителем группы проверялось соблюдение требований технических инструкций и заданий, правил ведения полевой документации, эксплуатации оборудования и приборов, сроков выполнения работ.
Полевой контроль работ исполнителей заключался в предварительном просмотре материалов и в производстве инструментальных проверок на местности методом проложения контрольных теодолитных и нивелирных ходов, а также взятием контрольных съемочных точек. По результатам проверки составлен акт полевого контроля и приемки работ (Приложение 9).
В результате контроля и приемки установлено, что методика полевых и камеральных работ соответствует требованиям действующих нормативных документов и техническому заданию заказчика.

4.9 Требования по охране труда и технике безопасности при проведении работ

Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда с учетом природных и техногенных условий и характера выполняемых работ
Организовать охрану труда в соответствии с требованиями действующих правил и инструкций и «Руководством по технике безопасности на инженерно-изыскательских работах».
Обеспечить полевые подразделения:
– полевым снаряжением, средствами связи и сигнализации, коллективными и индивидуальными средствами защиты, спасательными средствами и медикаментами согласно перечню, утверждаемому руководителем предприятия, с учетом состава и условий работы;
– топографическими картами и средствами ориентирования на местности;
– при проведении работ в районах, где имеются кровососущие насекомые (клещи, комары, мошки и т.д.), работников полевых подразделений обеспечить соответствующими средствами защиты (спецодежда, репелленты, пологи и др.).

Мероприятия по охране окружающей среды и исключению ее загрязнения во время выполнения изысканий
При проведении полевых инженерно-геодезических изысканий соблюдать требования Законодательства об охране окружающей среды и требования СП 11-102-97, также исключались все действия, наносящие вред компонентам окружающей среды и человеку.
Соблюдать правила охраны природы, не допускающие загрязнения или уничтожения элементов природной среды.
При нарушении требований природоохранного законодательства лица, непосредственно виновные в причиненном ущербе, а также их руководители несут административную, материальную или уголовную ответственность в зависимости от размеров ущерба в установленном законодательством порядке.
Запрещается выполнение воздействующих на элементы природной среды работ, не предусмотренных проектной документацией, согласованной и утвержденной в установленном порядке.
В пределах водоохранных зон запрещается:
– размещение складов горюче-смазочных материалов, мест складирования и захоронения промышленных бытовых отходов;
– складирование мусора;
– заправка топливом, мойка и ремонт автомобилей и других машин и механизмов;
– размещение стоянок транспортных средств.
В пределах прибрежных защитных полос дополнительно к ограничениям применимым к водоохранным зонам, запрещается:
– установка сезонных стационарных палаточных городков;
– движение транспорта, кроме автомобилей специального назначения.
При попадании в водоемы нефтепродуктов в объеме, который может привести к превышению предельно допустимой концентрации, должны быть немедленно приняты меры по предотвращению их распространения и к последующему удалению.
Работы в лесной зоне выполняются способами, не вызывающими ухудшения противопожарного и санитарного состояния лесов и условий их воспроизводства.
Ущерб, причиненный предприятиями и организациями незаконной порубкой или повреждением растущих деревьев и кустарников до степени прекращения роста, возмещается в десятикратном размере действующих такс на древесину, отпускаемую на корню, по первому разряду.
Должны предусматриваться и осуществляются мероприятия по предотвращению гибели животных, сохранению среды обитания и условий размножения, путей миграции, а также обеспечивать неприкосновенность участков, представляющих особую ценность в качестве среды обитания животных.
Сохранение растительности при выполнении работ является главным условием защиты сложившейся экологической системы.
Проверка соответствия содержания окиси углерода в отработавших газах проводятся на предприятиях, эксплуатирующих автомобили после ремонтов или регулировки системы питания двигателя.
Заправка автомобилей, тракторов и других самоходных машин топливом и маслами производится на стационарных или передвижных заправочных пунктах в специально отведенных местах, удаленных от водных объектов.
Заправка во всех случаях производится только с помощью шлангов, имеющих затворы у выпускного отверстия. Применение для заправки ведер и другой открытой посуды не допускается.
На каждом объекте работы машин организовать сбор отработанных и заменяемых масел с последующей отправкой их на регенерацию. Слив масла на растительный, почвенный покров или в водные объекты запрещается.
Охрана труда организуется согласно инструкции по технике безопасности при производстве топографо-геодезических работ.
Главный инженер до начала изысканий проводит инструктаж по технике безопасности со всеми работниками подразделения.

4.10 Заключение

Результаты контроля и приемки оконченных работ показывают, что выполненные инженерно-геодезические изыскания по объекту «Газопровод-ввод подземный низкого давления к жилому дому, расположенному по адресу: Чувашская Республика, г.Чебоксары, НСТ «Лесное», участок №114» соответствует требованиям:
— технического задания;
— инструкции по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500, ГКИНП-02-033-82;
— свод правил СП 47.13330.2012, Инженерных изысканий для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
— свод правил по инженерным изысканием для строительства СП 11-104-97.
— инструкции по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS ГКИНП (ОНТА)-02-262-02
Полученный картографический материал может служить основой для проектирования и решения других инженерных работ.

5. Выводы

Существуют широкая классификация газопроводов по их виду, типу, материалу, другим признакам, и, соответственно, необходимо знать требования к работе с каждым из них.
Основной критерий классификации газопроводов заключается в их разделении на магистральные газопроводы, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, и газопроводы распределительных сетей, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.
В зависимости от класса потребителей и особенностей размещения, существуют газопроводы высокого, среднего и низкого давлений; наружные и внутренние газопроводы, подземные и надземные; по принципу строения- закольцованные, тупиковые и смешанные.
Магистральные газопроводы имеют более вытянутую конфигурацию, по сравнению с газопроводами распределительных сетей, с незначительным количеством ответвлений и дополнительных элементов трассы, поэтому основные виды геодезических работ состоят в определении геодезических пунктов, удаленных друг от друга на большие расстояния. Распределительные сети требуют большего числа выносящихся точек, работы при этом необходимо выполнять так же более точно, так как точность контрольных точек и возможности по измененной конфигурации газопровода взаимосвязаны.
В настоящее время существует достаточно методов для достижения при съемке и проектировании требуемых результатов по точности. Одним из главных факторов этого является наличие современных приборов, которые упрощают все геодезические работы.
Большим преимуществом является возможность съемки при помощи спутниковой геодезической аппаратуры. С использованием GPS приемников при топографо-геодезических работах будет обеспечена быстрота получения результатов, определение координат в любое время дня и в любых условиях, возможность вычислений при большом расстоянии между исходными и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости.
В данных условиях были проведены геодезические работы с использованием спутниковых приемников GPS.
Таким образом, по итогам работ можно отметить, что с применением спутниковых систем на территории частного сектора была построена опорная геодезическая сеть, состоящая из трех пунктов разбивочной основы.
По завершению всех работ был сделан вывод о том, что использование спутниковой геодезической аппаратуры делает большой вклад в развитие геодезии, позволяя точно выполнять необходимые съемки, ускоряя процесс всех геодезических, строительных работ, что в свою очередь в широком смысле ведет к прогрессу всего человечества.

6. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. ПБ 12-529-03 «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления»
2. СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы»
3. СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб»
4. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» СНиП 11-104-97
5. СП 11-104-97. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II»
6. «Правила безопасности при строительстве подземных сооружений» ПБ 03-428-02
7. Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия: Учебник для вузов / Под ред. Михелева Д.Ш. — 4-е изд, испр.. — М: Издательский центр «Академия», 2004.. — 480 с.
8. «ГАЗОСНАБЖЕНИЕ» СНиП 2.04.08-87
9. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS
ГКИНП (ОНТА)-02-262-02
10. «Организация строительного производства» СНиП 3.01.01-85
12. Справочник сметных укрупненных норм на топографо-геодезических работы СУСН-2002

1 2