Топосъемка

Перед началом строительства производится вынос проекта в натуру. Для отдельных сооружений при подземной коммуникации, таких как контрольный пункт газопровода, производится разбивка осей, которые разделяются на главные, основные и промежуточные.

Вынос в натуру поворотных точек газопровода может выполняться с помощью теодолита и дальномера или же с помощью тахеометра разными методами: методом полярных координат, методом угловой засечки, методом линейной засечки, методом перпендикуляров и методом створов.

При вынесении в натуру детального положения трассы восстанавливают углы поворота, пикетаж, кривые, сгущают при необходимости сеть рабочих реперов, разбивают и закрепляют положение колодцев, компенсаторы, переходы. Допустимые отклонения в высотном отношении для газопроводов не должны превышать ± 2 см.

В процессе их строительства газопровода до засыпки траншей и котлованов производится так же исполнительная съемка для определения точности вынесения проекта в натуру и выявления всех отклонений от проекта, допущенных в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений. В основном исполнительную съемку выполняют при помощи GPS, а в случаях, когда съемка с помощью GPS приемника бывает затруднена, применяется тахеометр.

 

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

1. Физико-географические условия района работ

 

Территория проведения работ, рассматриваемая в данной работе, расположена в Ульяновской области, городе Димитровграде на территории частного сектора. Территория строительства с умеренно-континентальным климатом, характеризующимся холодной зимой (-11 -200С) и умеренно теплым летом (июль +15 до+ 200 С). Средняя годовая температура воздуха +40 С. Число дней со снежным покровом 143 в году, высота которого может достигать 47 см. на открытых участках.

Глубина сезонного промерзания почвы зависит от температуры и состава почв, а также от высоты снежного покрова. Она может достигать 90 см. в первой половине марта.

По строительно-климатическому районированию территория города относится к зоне IIВ и характеризуется как благоприятная для строительного освоения и проживания.

Территория строительства преимущественно равнинная с углами наклона земной поверхности от 1 до 2. Местность пересеченная, с развитой сетью грунтовых дорог.

Территория в непосредственной близости от района работ залесенная, с густой кроной деревьев.

Верхние слои грунтов - техногенного образования: супесь со щебнем и обломками кирпича, строительным мусором до 20%, разнозернистый песок.

Покровные отложения желто-коричневые суглинки с прослоями песка и включениями дресвы, гравия.

При проектировании и строительстве газопровода в данном проекте будут рассматриваться следующие виды работ:

1. Топографо-геодезические работы, включающие в себя:

-Создание геодезической  съемочной сети на территорию  работ с применением спутниковой геодезической аппаратуры

(ПРИЛОЖЕНИЕ А);

-Топографическая съемка  участка с применением спутниковой  геодезической аппаратуры;

-Составление топографического  плана района строительства газопровода и технического отчета о проделанных работах.

2. Представление топографо-геодезических материалов в строительную организацию для проектирования подземной коммуникации (газопровода), что будет включать в себя аналитический расчет элементов проекта, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ (ПРИЛОЖЕНИЕ Б);
3. Вынос в натуру контрольных точек подземной коммуникации, который производится для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. Вынос границ зон отчуждения, зон с особым условием использования. Зоны отчуждения устанавливаются на расстоянии от подземной коммуникации в зависимости от местоположения и типа газопровода

(ПРИЛОЖЕНИЯ В, Г, Д, Е);

4. Строительство газопровода, вынос в натуру проекта газопровода и всех его элементов;
5. Съемка элементов газопровода (исполнительная геодезическая съемка), приводящаяся для составления исполнительных чертежей, в процессе которой съемке подлежат колодцы и смотровые люки, углы поворота, места изменений уклонов коммуникаций и диаметров труб, места присоединений и ответвлений.

 

2. Топографо-геодезические работы.

 

Создание геодезической съемочной сети на территорию работ

 

Перед непосредственной съемкой ситуации района работ производятся спутниковые геодезические измерения с целью определения координат пунктов разбивочной основы, расположенных в непосредственной близости от района работ. Координаты передаются с двух базовых пунктов с известными координатами в местной системе координат. Таким образом, определяются координаты пунктов разбивочной основы так же в местной системе координат. Затем, в районе работ производятся спутниковые наблюдения на пунктах, координаты которых необходимо определить. Наконец, при окончательной обработке и уравнивании результатов спутниковых наблюдений используются пункты разбивочной сети с координатами, полученными для района работ. Таким образом, координаты определяемых пунктов получаются передачей с базовых пунктов. Координаты пунктов разбивочной основы, определенные для данного района, можно использовать при обработке результатов спутниковых наблюдений, проводимых в последствие в этом районе. Такой подход исключает необходимость как плановой, так и высотной привязки к пунктам государственной геодезической сети всех последующих объектов в указанном районе непосредственно в момент работ, что нередко является достаточно трудоемкой задачей.

На данный момент в России не существует национальной сети постоянно действующих станций. В качестве базовых пунктов при проведении работ по предлагаемой методике можно использовать пункты международной сети постоянно действующих станций GPS IGS или пункты региональных сетей GPS. Все большее и большее распространение в странах Европы получают работы в реальном времени с использованием постоянно действующих сетей GPS. Кроме сетей постоянно действующих станций GPS для работ в реальном времени существуют национальные сети GPS, такие как постоянно действующая сеть GPS RGP, развитая на территории Франции и являющаяся одной из первых в мире.

 

3. Определение координат пунктов разбивочной основы спутниковым методом.

 

Все геодезические и картографические работы на территории Ульяновской области регистрируются и ведутся в основном в двух системах координат – государственная (СК-95) и местная система координат - 73. В 2009 году введена в действие и распространена на всю территорию области Местная система координат, что обеспечивает решение задач ведения кадастра и открытость информационных ресурсов.

До проведения топографической съемки района работ создается геодезическая разбивочная основа. Пункты разбивочной основы устанавливаются на открытых местах для беспрепятственного приема сигналов спутниковой геодезической аппаратурой в прямой видимости друг от друга. На данной территории частного сектора было установлено 8 пунктов разбивочной основы (ПРИЛОЖЕНИЕ А).

Далее производится работа по определению координат пунктов разбивочной основы.

В распоряжении бригады, состоящей из 5 человек, имеется 4 спутниковых приемника GPSLeicaGX 1220GG.

На данной территории будет проводиться съемка в масштабе 1:5000 с высотой сечения рельефа 1 м.  быстрым статическим методом спутниковых определений. При этом продолжительность наблюдений на пунктах разбивочной основы с применением этого метода и обеспечением наблюдения 4-5 спутников будет составлять 20 минут.

Все работа будет проводиться в Местной системе координат с точностью 10 см.

Для повышения точности работ, два из имеющихся спутниковых приемника располагается на базовых станциях с известными координатами, находящихся на ближайшем расстоянии от района проводимых работ. Два оставшихся приемника устанавливаются на  два соседних пункта разбивочной основы.

Одновременно на всех пунктах с установленными приемниками GPS производятся сеансы приема спутниковых данных длительностью в 20 минут.

По окончании первого сеанса, через 10 минут начинается второй сеанс на тех же пунктах длительностью в 20 минут.

После проведения двух сеансов приема сигналов на тех же пунктах, полученные результаты переносятся с приемников GPS на ПК для дальнейшей обработки их в программе LeicaGeoOfficeTools. С помощью этой программы производится уравнивание результатов с отбраковкой данных с погрешностями, не удовлетворяющих требованиям.

В результате определяются координаты двух пунктов разбивочной основы, с которых проводился прием спутниковых данных.

После проделанной работы таким же образом проводятся следующие сеансы приема спутниковых данных, устанавливая два приемника на базовые станции и два- на следующие пункты разбивочной основы. Аналогично после двух сеансов приема данных по 20 минут результаты обрабатываются в программе для получения координат пунктов.

Подобная работа проводится до тех пор, пока не будут получены  координаты всех 8 пунктов разбивочной основы.

 

4. Топографическая съемка района работ

 

Топографическая съемка района работ с применением глобальных навигационных спутниковых GPS производится на основе полученных координат пунктов разбивочной основы и базовых пунктов с известными координатами.

Для съемки ситуации местности используется кинематический метод съемки «Стой-иди», при котором один из имеющихся четырех приемников GPS устанавливают на базовую станцию, второй приемник - на один из пунктов разбивочной основы. Два оставшихся приемника используют как роверные (переносные).

Метод «Стой-иди» требует выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. Подвижной станцией необходимо выполнить приём инициализации и приёмы на всех съёмочных пикетах, а базовой станцией - один приём, по времени охватывающий все приёмы, выполняемые подвижной станцией. После этого опорный приемник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приемник перевозится (во включенном состоянии) на первый определяемый пункт, где наблюдает 1 минуту.

Работа на каждом съемочном пикете проводится в такой последовательности:

-установить приемник на съемочный пикет

-установить режим регистрации  данных наблюдения спутника

-пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение номера пикета, значение высоты антенны и необходимую семантическую информацию

-выполнить регистрацию  данных наблюдения спутников в течение 1 минуты, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных.

Затем необходимо посетить все пикеты участка, наблюдая по 1 минуте на каждом (по одному разу). По окончании выключить приёмник и выполнить свёртывание аппаратуры.

Недостаток метода состоит в необходимости непрерывного (и даже во время движения) наблюдения не менее 4 спутников одновременно. Если число наблюдаемых спутников падает до трех хотя бы на миг, необходимо вернуться на последний успешно посещенный определяемый пункт или вновь провести процедуру инициализации. Во избежание этого лучше всего обеспечить возможность наблюдения одновременно пяти или более спутников.

Точность метода при использовании фазовых наблюдений для двухчастотных приемников (5 спутников и две эпохи (2 сек ) наблюдений):

в плане: 20 мм + 1 мм/км * D;

по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D;

 

5. Составление топографического плана и технического отчета

 

После проведения топографической съемки полученная информация обрабатывается в программе типа AutoCad, в которой создается топографический план территории работ.

По результатам съемки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии составляется отсчетный материал, который содержит

- 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 1:5000; сечение рельефа 1 м.; метод съёмки- съемка спутниковой аппаратурой),

- характеристика имеющейся геодезической основы (местная система координат и высот; создание геодезической сети для строительства газопровода; в качестве знака был использован бетонный пилон с центром в виде кованого гвоздя; точность измерений - 10 сантиметров; приборы: 4 GPS приемника LeicaGX 1220GG; методы уравнивания: программа LeicaGeoOfficeTools; по результатам обследования сохранность геодезических пунктов обеспечена),

- о съёмке ситуации и рельефа (кинематический метод; масштаб 1:5000; сечение рельефа 1 м.; основа, на которой произведены работы),

- сведения о камеральных  работах (составление оригинала  плана; характеристика приборов и их точность; оценка качества работ; контроль и приёмка работ).

Далее топографо-геодезический план отдается в строительную организацию, где по полученным результатам съемки ситуации создается проект газопровода (ПРИЛОЖЕНИЕ Б).

 

6. Вынос в натуру контрольных точек газопровода

 

После получения технического задания для выноса в натуру точек газопровода начинается работа по вынесению поворотных точек в натуру (ПРИЛОЖЕНИЕ В).