Инженерна Геодезия – патлаци , пушки и всевъзможни бойни оръжия :P

11 Ян

Тема 1. Общи сведения за инженерно-геодезическите работи (ИГР) при строителството на хидротехнически, водопроводни и канализационни съоръжения

1.1. Същност. Предмет и задачи на инженерната геодезия (ИГ).

ИГ по своята същност е наука, която представлява едно своеобразно свързващо звено между основните приложни геодезически науки (регулации, кадастър, вертикално планиране и геодезически заснемани) и различни други технически науки, като : строителни, хидротехнически, машиностроителни и др.

Заедно с изброените по-горе геодезически науки, които имат допирни точки със строителството ИГ се причислява към научното направление „Приложна геодезия“.

Предмет на ИГ са всички геодезически работи, които се извършват при проучването, проектирането, трасирането, изграждането, експлоатацията и изследването на различни инженерни съоръжения и обекти. Тези работи се наричат ИГР (инженерно геодезически работи). ИГР се обуславят от няколко основни основни дейности:

инженерно-геодезическо проучване на обектите;

инженерно-геодезическо проектиране;

геодезически трасировъчни работи (ГТР);

геодезически работи при монтаж и проверка на конструктивно и технологично оборудване;

изпълнителна снимка;

определяне на деформации на инженерни съоръжения.

Основните задачи на ИГ са:

A) Осигуряване на правилното пространствено изграждане и оборудване на всеки обект и съоръжение, както и осигуряване на проектните им геометрични размери;

Б) Пълно и точно отразяване на извършеното строителство върху генералните планове;

B) Определяне на пространственото поведение (деформации) на съоръжение и обекти;

Г) Осигуряване на правилна представа за състоянието на различните конструктивни елементи, както и на различни машини и агрегати при тяхното изследване и проверка.

В инженерната геодезия често и най-вече се използват

принципи, методи и инструменти, които са характерни за общата геодезия.

Но понякога е необходимо да се използват уникални методи и уреди, характерни за конкретния обект или задачи (изследване на деформации). ИГР се характеризира с редица особености, а именно:

1 В ИГ се спазва приетия в геодезията принцип „От общото към частното“, но тук повишението на точността става в обратен ред /посока/. В геодезията най-точни са геодезическите работи при създаване на основните геодезическите мрежи (това е общото). След което при създаване на снимачната основа точността намалява и е най-малка при извършване на геодезическата снимка (това е частното). При ИГ обаче най-малка точност е необходима при трасиране на главните оси на съоръженията (това е общото), чрез които новото съоръжение се разполага и ориентира по отношение на други съществуващи или проектни съоръжения на строителната площадка. Обикновено тази точност е равна на точността на генералния план [(0.2 М) т., където М е мащабното число]. Чрез следващите трасировъчни работи се има за цел да се осигурят геометричните размери на съоръженията и сградите, както и технологичните връзки между отделните им части (това е частното). Затова точността тук трябва да е с един порядък по-висока (1-3 см.). Най-точно е необходимо да бъдат ИГР, които се извършват при монтирането на технологичното оборудване (1-2мм), а в някои случаи (0.1-0.2 мм) – подкранови пътища, големи машини и съоръжения.

2 ИГР се извършват при непрекъснато променяща се обстановка през различни етапи от строителството, което е причина за унищожаване на точките от геодезическата основа, закриване на видимост и т.н.

3 Строителството на различни съоръжения и обекти се извършва на физическата земна повърхност (повърхнина), затова всички геодезически данни, трябва да бъдат отнесени към същата повърхнина.

4 Измерванията в ИГ се извършват при по-лоши условия, поради което те често са натоварени със значителни систематични грешки, за които трябва да се държи сметка при тяхната последваща обработка.

5 ИГМ също се проектират по специфичен и конкретен начин, като се държи сметка за спецификата на обекта, за който са предназначени.

6 ИГР се извършват в последователност, която се диктува от етапите на строителството и с точност, която се определя от строителните допуски.

4.Обосновка на точноста на гтр въз основа на строителните и монтажните допуски/съвкупност от ГР к’ се извършват на терена за пренясане на характерни т ,оси и рав от проекта на 1 обект.Геометричната основа на проекта на обекта,от к’ се изхожда за тресирането на характ т,са надлъжни и напречни строителни оси на този обект.Всеки обект има главни и спомагателни надлъжни и напречни оси –при сградите това са осите на симетрия.Основни оси са най-важните части на обектите,к са технологично свързани.Спомагателни оси използват се при тресирането на всички части и детайли на съоръж.При тресирането,всички височини на т и рав се отнасят спрямо 1 изходна повърхнин наречена строителна нула.ГТР биват: планове-за тресир на т, височинни за трес.на височина на т и пространствени./3/ правилно изграждане на обект и неговата сигурност и дълготрайност зависат от точноста на ГТР.Чрез тази точност се осигурява правилното разположение и свързване на отделните части на обекти и се осигурява със спазването на строителните допуски. Строителния допуск е разликата м/у мах и мин размер на даден размер.Половината от допуска е допустимото отклонение ∆/2=δ .В общия случай точноста на строително монтажните работи зависи от различни фактори,като: грешки гопуснати при ГТР,грешки от конструктивните ел-ти или кофражът,грешки от монтажа,грешки от деформаци.

Сумарната грешка е   m∑=√(mT2+mu2+md2+mM2)

Грешката от трасирането чрез строител допуски е mT=δ∑/t√q  , q е частта от подкоренната величина,к’ се отнася за трасирането. Q може да се намери като се приложат 3≠ принципа:Принцип на равните влияния -всички грешки имат еднаква стойност→q=n ; Принцип на пренебрежимо малкото влияние – някой грешки имат мин стойност и не оказват влияние→q=2n, приемаме този фактор за пренебрежимо малък при mi<√(1/q); Принцип на обоснованите съотношения: има коефициент на влияние на всяка грешка кi, m-СКГ при к=1 → mT=k1.m, mU=k2.m …→m∑=m√(∑ki) → mT=k1.m∑/√(∑ki)

Обосновка на точността на ГТР чрез теорията на размерните вериги-отделните констр ел-ти в стр са взаимносвърз и образуват затворени контури.Грещката от трасирането на всеки ел-т влияе на грешката в положението на всеки следващ.За да се избегне незатваряне на контура се използват компенсатори.Звеното в резултат на всички останали е затваряшо, а останалите са съставящи звена.Веригите могат да бъдат линейни, полигонови, пространствени.

5.Г.основа за извършване на ГТР

Тресирането на сграда се извършва от точки на геод.мрежа.Използват се осови,триангулачни, полигометрични и високоточни мрежи. Строителната мрежа-използва се най-често в строителството където обектите имат правоъгълна с-ма за застрояване или квадрати и обхващат цялата територия на строит.площатка. създаването на стр.мрежа става в последователност: проетиране,предварително тресиране,измерване,изравнение и редуциране на точки в проектните им места. Проектирането се извършва в/у генералния план на обекта,условия:успоредност на страните на мрежата със строителните оси на обекта,дължините на страните да имат кръгли стойности,точките от мрежата да се избират на запазени места,да има видимост м/у съседните точки от мрежата.В проекта трябва да бъдат оказани начните за тресиране на терена (начална точка) . Във височинно положение се обвързва с нивелачен репер с геом нив се обхождат всички т със затворен илли включен нивелачен ход.Методи за трасиране на точки: Директния метод,точките се трас и стабилиз едновременно.Прилага се при по-малки обекти. Точноста е 2-3см и са стабилизирани със дървени колове.

прави се бетонен блок 60/60/40см и се стабилизира метална планка 20/20/5см.Опъва се конец м/у 4-те колчета и намираме центъра(точния). Дължините се мерат с светлодалекомер базистна лата.Определянето на коорд.на т.от строит.мрежа се извършва чрез изравнение по метода на най-малките квадрати и се получава ±∆Х,∆У и се надписват в/у бетонния блок.

6.Eлементи на ГТР/Тресиране на ъгъл: в т.С се центрира и се хоризонтира.При първото положение се визира т.А и се прави отчет R’а. Изчислява се отчета R’c=R’a+β и въртим алиадата докато се получи R’с и отбелязваме с’. При второ положение на тръбата се отчита R”a изчисляваме R”c=R”a+β и се получава с”→с е посредата. За тресиране с по-голяма точност при 1-во положение правим отчет R’c и трасираме т.С,изчисляваме ъгъл ABC,сравняваме β-βо=∆β→ q=∆β.Sac/ρ, q=CC’

Тресиране на проектна дължина-извършва се от дадена точка по предварително определено направление.Тресира се хор. Растояние ±∆S=Sпр-Sизмер.Трaсиране с точност на ролетката –trqbwa pri izmerwane I w dwete посоки да е същото; С повишена точност-изчисляваме редукцията и я прибавяме; Трасиране на коти с геом нив: b=HR+a-Hp

Трасиране с ролетка(когато сме изкопали изкопа): отчета не трябва да е >3.9м или <0.3м, b=Hx-Hp; Тригоном нив.

7.Тресиране…се свежда до определяне на работните коти на с-ма от подробни точки на територията.От хоризонтална рав е необх да е дадена поне 1 т от рав, а при наклон 3 т. Трес. на рав може да се извърши чрез теодолит или нивелир и лазерни уреди.При 3 дадени точки се слага инструмента в/у едната така че винтовете 2/3 са към другите 2 точки и с лата правим отчети като наклоняваме винтовете към точките 2 към В и 3 към С.При само 1 т избира се произволно растояние по наклона,намира се Нв след това Нс връщаме в предния случай.Тресиране на линия по зададен наклон може да стане с невилир или теодолит.За тресирането на лин обекти трябва фиксир. начална т.А и крайна т.В,наклонът на терена трябва да е известен и котата на А.Опр се верт ъгъл или зенитния и работните коти.Измерва се IA, насочва се към В и по верт круг да получим ъгъла z.При това визирната ос е усп с наклона. Работните коти се изчискяват :hpi=li+hpA-IA

iпр=cotgZ

9. Трес чрез полярни координати-тресир на т.Р се извършва от т.В на геод.мрежа с вече ъг.В и S. Вседствие на грешки в тресирането на ъг.В и S вместо Р,се тресира Р’.Грешката Мр в положение на т.Р се характ с напречна и надлъжна компонента,още има грешка в изходните данни на т.А и т.В; в центрирането на теодолита.и от фиксирането на т.Р.Сумарно влиянието от грешките в/у положението на т.Р е:mp=ms+mβ.s/ρ+mu+mц+mf

Ako e дадено хрпр и урпр β=αАР-αАВ

С правоъгълни координати-трас. Се извършява близо до трас. Основа.Измерва се а на страната АВ и в получената т.се издига перпендикуляр,измерва се вис.и се получава Р. В/у ср.кв.гр. в тресирането на Р’ влияят същите грешки като в пол.коорд.Обаче грешката на центрирането и от фиксирането участва 2-пъти в точка А и Р.

10. Тресиране чрез права засечка-прави се с 1 или 2 теодолита.Фиксират се Р1 и Р2 по АР и т. Р3 и Р4 по ВР.Стабилизират се с колове.Трас.т.Р е пресечената т.на правите Р1Р2 и Р3Р4.Това е директен метод на трасиране.При редукциония метод първо се трасира Ро по директния метод след това се измерват ъглите αо и β о и се изчисляват кор.на Ро с проектните коор. На Р се изчисляват редукционните елементи Δ1 и Δ2 и се фиксира т.Р

Чрез линейна засечка-използва се при къси растояния с ролетка,при откриване на геодезически точки по реперни данни.Обикновенно с жалони се почертават двете дъги от окръжноста близо до мястото на т.Р и пресечената точка на дъгите определя мястото на търсената точка.Чрез створна засечка-използва се при трас. На оси на съоражения.Пресечната т.П на двата створа може да се трасира по два начина:т.Р се определя с растянието Sap по линия АБ,в случая сред.кв. грешка се определя от^^;с 2 теод. От т.А и от т.О,този начин се използва изключотелно при определяне пресечната точка на строителните оси,които се пресичат под прав ъгъл.

11. Трасиране на обратна засечка-използва се при откриване на унищожени точки по подземен център.Дадени са точките А,В и С в/у местност(имат координати) и проектни.коорд. на т.Р.Избира се т.Ро която е близо до т.Р и се измерват ъглите а и в и чрез обратна засечка се определят координатите на т.Ро,с тях и проек.коор.на т.Р се изчисляат трасировъчните данни ѱ и SРoР. Трасирането на т.Р се извършва от т.Ро по полярен метод.

Обратна биполярна засечка.

Отклоненията  се изчисляват посредством пряко измерване на ъгълът  при контролираната точка, както и разстоянията S1 и S2 (фиг. 11.7.6), по формулата:

С цел да се повиши точността разгледаният метод може да се приложи като двойна биполярна засечка. При тази схема е необходимо наблюдаваните точки да бъдат снабдени с устройства за принудително центриране, с два близко разположени центъра (100 – 200 мм), като разстоянието между тях – Q е предварително измерено с голяма точност. Измерват се ъглите от двата центъра и Стойноста на отклоненията от створа изчисляват по формулата:

(11.14)

като знакът (+) важи когато двата центъра са от двете страни на створа, а (-) когато са от едната страна на створа.

Точността при този подход се повишава с  пъти в сравнение с единичната засечка и достига около 0.3 мм.

12 Продължаване на права през препядствие трябва да продължиме АВ след препядствието,построява се свободен полигон АВР1Р2Р3 който заобикаляпрепядсвието и се измерват ъг. Вв,В1 и В2 и полигоновите страни Sb1,S12,S23.Прави се координатна с-ма с началото т.В и направление х по продължението на АВ.

13.Траси…на главните прави т.на кръговата крива при достъпна пресечена т.на тангентите.Главните т.на кръговата крива: В-пресечената т.на тангентите.О-център на кривата, Н-начало на кривата С-среда на кривата. Кръговата крива се определя еднозначно с 2 елемента, върховият ъг. β и радиус R.Централния ъг. α=200g-β. Дължината на тангентата t,к’ ce опр от ΔНОВ t=R.tgα/2

дължината а=π.Rα/200g. Трас. На Н и К се извършва от върха В.Трас. на т.С се извършва от т.В с ъгъл β/2 и дисектриса b.

Трасирането на главните точки на кръговата крива при недостъпно място на пресечената т.на тангентите β не може да се измери непосредствено.Избират се 2 точки P и Q направления Т1 и Т2 и се измерват ψ и φ. От PQKOH се изчислява централния α=400-(ѱ+φ). С помоща на теодолита от т.F с ъг. α/2 се трасира правата FG.Точката С1 се получава от пресечената на правата FG и KQ. Измерва се дълж. R на отсечката FG,дълж.m и n на FH=GK u LC. H,C u K se trasirat ot F,L u G po polqren metod.

26. Изследване на деформации на хидротехнически сгради и съоръжения.

Изследването на устойчивостта на големи инженерни обекти в т.ч. язовирни стени, високи сгради и комини, големи мостове, телевизионни кули и др. е процес, който продължава през целия период на експлоатация на обекта. Непрекъснатото наблюдение на състоянието на обекта е изключително важно, като се имат в предвид възможните разрушителни последствия. Изключително тежки са катастрофите след пропукване или разрушаване на язовирни стени. Това са събития, които с право могат да се нарекат „стихийни бедствия“.

Основно място в общият комплекс от наблюдения заемат геодезическите методи, които по мнението на специалистите дават най-пълна представа за състоянието на изследваните съоръжения. Посредством геодезическите измервания могат периодично с достатъчна точност да се определят хоризонталните и вертикални премествания на язовирната стена. Сравнението на текущите измервания с тези направени преди тях осигуряват изграждането на реалистичен модел на деформационния процес. Изработеният на тази база модел позволява да се направи моментна оценка на надеждността на съоръжението, както и да се прогнозират бъдещи изменения в конструкцията, в това число и сезонни, зависещи от температурата, нивото на водата и други фактори.

Основната задача на геодезическите работи е да се определи пространственото преместване на определен брой контролни точки, разположени по съоръжението, по отношение на тяхното първоначално положение. За тази цел е необходимо да се извършва непрекъснато наблюдение на тези точки, през определен интервал от време. Сравнението на резултатите от отделните измервания позволява да се изведе, в графичен и аналитичен вид, големината, скоростта и посоката на настъпилите деформации. Необходимо е също така, систематично да се извършват и други специфични измервания, като наблюдение на физическата структура на стената, метеорологични измервания, химически анализи и други. Правилното систематизиране и анализиране на тези данни е от съществено значение за добиване на реална представа за отклонението на съоръжението от проектното му състояние.

Изследване на вертикални деформации.

Вертикалните деформации се изразяват в съответното потъване или издигане на съоръжението, определено чрез наблюдението на подходящо избрани точки от него. По своята стойност те могат да бъдат абсолютни или относителни в зависимост от използваната изходна повърхнина, респективно изходните репери. Абсолютното вертикалното преместване на всяка отделна точка К се изчислява, като разлика в котите за i и i+n-тото измерване.

(11.1)

Относителните деформации на реперите намиращи се в зоната на деформация, един спрямо друг, се определят по формулата

(11.2)

където,  представлява относително преместване на репера k спрямо друг репер l, за периода между i и i+n-тото измерване.

  • Геометрична нивелация;
  • Хидростатична нивелация;
  • Тригонометрична нивелация  Тригонометричният метод се използва основно при изследване на деформации на дъгови язовирни стени, както и при изследване на устойчивостта на изходните створни точки. Контролираните точки от зоната на деформации на обекта се включват в триангулачна или трилатерачна мрежа. Основното изискване при този метод е контролираните точки (1-7) да се наблюдават най-малко от три изходни точки (I-VIII), разположени в близост до стената (100 – 200 м). Освен изходните точки в мрежата трябва да бъдат включени и неподвижни контролни точки (A-G), намиращи се извън зоната на деформации на изследвания обект Изследването на преместването на контролните точки по стената се извършва чрез периодично преизмерване на положената триангулачна мрежа. Стойността на това преместване се определя по формули  като разлика между изчислените координати на точките получени от отделните измервания.;
  • Микронивелиране.

27. Изследване на хоризонтални деформации.

Това са премествания, които се проявяват в една хоризонтална равнина и се дължат на изместване на съоръженията или на отделни части от тях в хоризонтално направление. Определянето на големината и посоката на това изместване се осъществява на практика чрез наблюдение на подходящ брой точки, фиксирани на характерни за конкретния обект места. Фактическото преместване на една такава точка се изразява, като разлика в позицията й, изразена чрез нейните координатите, съответно за i и i+n-тото измерване.

Изложените по-горе формули важат при изследване на преместването на наблюдаваната точка в две взаимноперпендикулярни направления, фиг.11.1, където и са изместванията на изследваната точка К по направление на координатните оси за времето от iто до i+n-тото измерване; – представлява големината на вектора на преместване на точката за този период, а – посоката на преместване (посочен ъгъл спрямо зададената координатна система).

Хоризонталните премествания могат да се определят и в две направления, сключващи ъгъл различен от правия фиг.11.2.б, както и само в едно предварително подбрано направление, което е особено важно за изследваното съоръжение. Така например при изследване на деформации на язовирни стени се наблюдава приоритетно изместването на контролните точки по посока на натиска на водния стълб

Створен метод Створният метод се характеризира със система от действия, посредством които се определят хоризонталните преместванията на контролираните точки по отношение на една права линия, дефинираща створа (фиг. 11.2.а). Този метод има много добро приложение при изследване на деформации на язовирни стени. Обикновено крайните точки на створа се включват в триангулачната мрежа на обекта, чрез която се контролира тяхното неизменно положение във времето При използване на створния метод се въвеждат две взаимно перпендикулярни направления (оси) X и Y, като се обикновено се приема оста Y да бъде успоредна на наблюдавания створ. По този начин отклоненията на изследваните точки от створа се изразяват чрез техните абциси, като техният знак зависи от разположението им спрямо линията на створа.;

  • Тригонометричен метод (триангулачни, трилатерачни, линейно-ъглови мрежи);
  • Полигонометричен метод;
  • Мрежи от изпънати триъгълници (створно-тригонометричен метод);
  • Засечки;

Тема 6. ИГР при строителството на водопроводни и канализационни мрежи.

Подтема 6.1. ИГР при строителството на водопроводни мрежи. Подтема 6.2. ИГР при строителството на канализационни мрежи.

Подтема 6.1. ИГР при построяване на водопроводни мрежи;

Водопроводната мрежа представлява система от тръби, положени под земната повърхност, които снабдяват с вода различни консуматори (населени места, промишлени предприятия и др.).

Фиг.6.1

Проучването на водопроводните мрежи се извършва върху топографски планове и топографски карти в мащаби от 1:2000 до 1:10 000, върху които трябва да бъдат изнесени водоизточниците и водоемите (фиг. 6.1), както и обектите с най-голяма консумация на вода.

Проектирането на водопроводната мрежа се извършва върху регулационните или топографските планове на населените места и върху генералните планове на промишлените обекти в мащаби от 1:500 до 1:2000. Магистралните водопроводи, които отвеждат водата от водовземането и пречиствателната станция до водоемите (водните кули), се проектират по главните улици в населените-места или извън него. Главните снабдителни водопроводи се прекарват под пътното платно на най-високите улици на 1 — 1,5 м. от бордюра. За улици, по-широки от 16 м., се проектират двойни водопроводи. Проектират се снабдителни водопроводи по всички останали улици, както и сградни отклонения.

В най-високите части на водопроводната мрежа се предвиждат отдушници, които служат за изпускане на събралия се в тръбите въздух. В най-ниските части се построяват изпразнители, чрез които се източва водата от тръбите, когато се налага тяхното промиване.

На определени места се проектират спирателни кранове и противопожарни хидранти. Проектират се още и местата на водопроводните шахти с предвидените в тях водомери, кранове и др.

Височинното проектиране на водопроводните мрежи се извършва върху надлъжните профили на съответните участъци, като се предвижда тръбите да се положат средно на 1,5 м. под повърхността на уличното платно.

Трасирането на водопроводната мрежа се извършва въз основа на предварително съставените трасировъчни чертежи, като се започне от водовземането, магистралния водопровод и водоема. Тъй-като мрежата се полага под земната повърхност и тъй като водата във водопроводите се движи под напор не е нужно плановото и височинното трасиране да се извършва с голяма точност.

Плановото трасиране се извършва по графични данни, чрез които се определят местата на чупките на оста на водопровода. При правилно трасиране вопроводните тръби трябва да застанат на предвидените в проекта разстояния от другите подземни комуникации. Освен чупките следва да се трасират всички разклонения на водопроводите, както и местата на спирателните кранове, противопожарните хидранти и водопроводните шахти. Най-сложни и най точни са ИГР, които трябва да се извършват при изграждането на водоемите (водните кули), които често са с голяма височина и сложна пространствена форма.

Подтема 6.2. ИГР при построяване на канализационни мрежи;

Канализацията на населените места или на различни други обекти представлява съвкупност от инженерни съоръжения, които служат да приемат, пречистят и отведат замърсените води от жилищните и обществените сгради, промишлените предприятия, повърхностните води след дъжд, както и след високи подпочвени води. Канализациите биват смесени — всички видове – отпадъчни води се отвеждат към пречиствателната станция по обща канализационна мрежа (фиг. 6.2); разделни — битовите и производствените отпадъчни води се отвеждат по самостоятелна канализационна мрежа, а дъждовните — в друга мрежа; комбинирана мрежа — за един район на населеното място се използува смесена, а за друг — разделна канализационна мрежа.

Фиг.6.2

Проучванията за строителството на канализационната мрежа се правят върху топографски карти в мащаби от 1:2000 до 1:10000, като се обръща голямо внимание на района, в който трябва да се разположи пречиствателната станция, и на трасетата на главните колектори.

Плановото проектиране на канализационната мрежа се извършва върху регулационния или върху топографския план на населеното място и върху генералния план на промишлените предприятия. Височинното й проектиране се извършва върху надлъжните профили на трасетата на каналите, като се обръща особено внимание на наклоните на самооточните канали. Тези наклони не трябва да бъдат нито по-големи нито по-малки от съответните допустими норми за различните по-големина и форма канали.

Плановото трасиране на канализационната мрежа се извършва както при водопроводната мрежа – чрез графично отчетени трасировъчни данни. Значително по-точно се извършва това трасиране, когато някои от каналите трябва да премине под изградени вече сгради и съоръжения. В тези случаи следва да се прилагат начините за трасиране и продължаване на прави линии през препятствия.

Канализационните тръби могат да бъдат поставени на своето проектно място по два начина –открит и чрез галерия. При открития начин се прокопава траншея с необходимата широчина и дълбочина, в която се монтират канализационните тръби. Той намира по-голяма приложение и се състои в следното .Трасираната ос на канала чрез стабилизирани на място чупки се пикетира през 5-20м. Успоредно на оста се трасират границите на траншеята. Над центровете на различните шахти, а така също и в точките, в които се променя наклонът се построява дървено скеле 1 (фиг.6.3). Оста на канала се пренася върху скелето чрез теодолит и се отбелязва чрез гвоздей 2. Между гвоздеите от две съседни скелета се опъва струна. Чрез проектиране на струната с отвеси в траншеята се контролира плановото положение на тръбите в процеса на строителството.

За проверка на нивото и на неговия наклон се използват постоянните визирки 3 и подвижната визирка 4, чиято височина нека означим с h. Височината h„ , на която следва да се закрепят постоянните визирки 3, се определя по формулата:

където HC и Нg са съответно определената чрез геометрична нивелация кота на горната повърхност на скелето и проектната кота на дъното на траншеята.

Ако горните краища на визирките 3 и 4 са разположени в една наклонена равнина, долният край на визирката 4 ще бъде на проектно ниво на дъното на траншеята.

Фиг.6.3

По описаният по-горе начин чрез визирки могат да се трасират тръби на канал, чиито наклон не е по-малък от 0.3 %. При по-малки наклони височинното трасиране следва да се извършва чрез геометрична или хидростаттична нивелация. Освен дъното на траншеята по този начин могат да се проверява и наклонът на тръбите, които се поставят в нея.

17. Проектиране и трасиране на контура на водохранилища. Определяне на обема на водохранилища;

Необходимостта от построяването на водохранилища възниква във връзка с получаване на енергия, напояване на земеделските култури, създаване условия за корабоплаване, водоснабдяване на промишлени предприятия и населени места и др. Най-разпространени са откритите водохранилища (язовирите), които се създават чрез преграждане на речните долини с язовирни стени

Мястото на водохранилището се избира върху топографска карта в мащаби от 1:25 000 до 1:100 000. Проектирането на водохранилището се извършва върху карти в мащаби от 1:5000 до 1:25 000. За участъците, където се строят различни съоръжения, са необходими топографски планове в мащаби 1:1000 — 1 :2000. Върху топографската карта се определят двете крайни точки от короната на стената

Те следва да бъдат на едно и също ниво (на един и същ хоризонтал). Грубо контурът на водохранилището може да се определи върху топографската карта, като се проследи хоризонталът, на който лежат точките А и В. Трябва обаче да се има предвид, че водата, която е преградена със стена, има неравномерно движение. Колкото повече водата се приближава до стената, толкова тя става по-дълбока, а скоростта й — по-малка. По тази причина повърхността на водата в надлъжен профил има вид на вдлъбната крива, наречена крива на подпора. T. i от тази крива е по-високо от котата на нормалното водно ниво при стената.

За да се очертае по-точно контурът на водохранилището, необходимо е да се вземе предвид тази стойност, тъй като това превишение има значителни стойности.

4.1.2. Определяне на обема.

След като контурът е очертан върху топографската карта може да се определи и обемът му по формулата:

Където Fi и Fi+i са площите оградени от i и i+1 хоризонтал с контура на водохранилището hвисочината на сечение на хоризонтала.

4.1.3. Трасиране на контура.

За подготовка за изграждане на района на водохранилището е необходимо контурът да се трасира от от картата върху местността. За тази цел е необходимо първо да се определят котите на редица точки от контура. При тяхното изчисление се изхожда от котата на катастрофалните води (НKKB) и се вземе предвид превишението на кривата на подпора плюс 1м. за сигурност .

Самото трасиране се свежда до трасиране на проектни коти. За изходни репери се използват реперите от нивелачната мрежа, създадена за проучването на водохранилището. От един изходен репер (К) се трасират няколко точки от контура (i1, i2, i3) c грешка по височина не по-голяма от Зсм.

За тази цел с нивелира, разположен на удобна станция се прави отчет по латата в т.К (ak )след което се изчислява проектният отчет bi в точките от контура. После латата се измества по стръмната права на терена докато се отчете изчисленият отчет bi. Точките от контура се стабилизират трайно със стълбове през определено разстояние (100-300 м). След това тези точки се координират чрез включването им в полигони и се нанасят върху топографската карта.

ИГР при изграждане на язовирни стени;

Всеки хидровъзел се състои от редица съоръжения, по важните от които са: язовирна стена , шлюзове, ВЕЦ , тунели , горна и долна отбивна стена, канали (отклонителни, захранващи, подходни, отвеждащи, напоителни и др.) . Тези съоръжения са разположени по отношение едно на друго на определени разстояния, които следва да бъдат осъществени при строително-монтажните работи и съхранени по време на експлоатацията на хидровъзела.

Всяко съоръжение от хидровъзела има свои главни, основни и спомагателни оси, технологичната и функционалната връзка между които трябва да бъде добре изразена в генералния план на хидровъзела. По графични данни, извлечени от генералния план, се трасират главните оси на едно от тези съоръжения (обикновено това е язовирната стена). Главните оси на всички останали съоръжения следва да се трасират чрез аналитични трасировъчни данни, изчислени въз основа на данните за технологичните и функционалните връзки между тях и оста на язовирната стена. Проучвателните работи на хидровъзела се извършват въз основа на планова и височинна мрежа, която е създадена чрез сгъстяване на съответните държавни мрежи. Разположението, стабилизирането и точността на точките от тези мрежи са подходящи за извършване на проучвателните работи, но те не отговарят на изискванията на строително-монтажните работи, Освен това голяма част от тези точки се унищожават още в началния етап на строителството — при извършване на земните работи. Ето защо за геодезическото осигуряване иа строително-монтажните работи на хидровъзела се създава нова, вече самостоятелна ИГМ в един или най-много в два класа. Тя трябва да обхване целия район на хидровъзела, за да послужи като основа за извършване на всички останали ИГР при неговото строителство и експлоатация. Това налага при обосновката на параметрите на тези мрежи да се изходи от изискванията за точност на най-точните ИГР. Обикновено това са работите, свързани с определянето на деформациите на различните съоръжения от хидровъзела. Точките от ИГМ се избират на запазени места, от които трябва да има видимост към предвидените за трасиране от тях елементи през целия период, на строителството. Те се стабилизират чрез стълбове с вградени в тях средства за принудително центриране. Обикновено плановите мрежи се създават като ъглово-дължинни, а височинните — чрез геометрична нивелация.

Трасировъчните работи по изграждането иа хидровъзела се извършват съгласно съставения преди това проект за трасиране. Те обаче са различни по вид и точност за различните съоръжения. Тук ще се спрем малко по-подробно на трасирането на язовирните стени, които са най-важната част от всеки хидровъзел.

В зависимост от формата си язовирните стени биват праволинейни и дъгови. От своя страна дъговите язовирни стени биват еднодъгови и многодъгови. В зависимост от материала, от който се строят, язовирните стени биват земнонасипни, каменнонасипни, каменнозидани, бетонни и стоманобетонни.

В зависимост от начина, по който язовирните стени се противопоставят на действуващите върху тях сили, те се делят на масивни (гравитачни), които противодействуват със собственото си тегло, и на дъгови, които противодействуват като свод и предават по-голямата част от водния натиск на бреговете. Изграждането на различните видове язовирни стени изисква и различни по вид и точност трасировъчни работи. Различията настъпват още при оформяне на основите и леглото на стената чрез подходящи земни работи. Контурите на основите се трасират, като се изходи от трасираните преди това главни оси на стената. Чрез следващите трасировъчни работи се цели да се осигурят предвидените в проекта форма и размери на стената, както и осъществяването на връзките й с другите съоръжения от хидровъзела. Освен това чрез подходящи планови и височинни трасировъчни работи трябва да се осигури построяването на галериите, шахтите, дренажите, изпускателите, преливниците и на редица други съоръжения в стената и по нейната повърхност.

Успоредно с това по стената се стабилизират и означават по подходящ начин точките, чиито деформации ще се определят след това.

При дъговите язовирни стени поради кривината им както в хоризонтално, така и във вертикално направление блоковете от различните хоризонти променят своето планово положение. Освен това блоковете по контура на стената са с криволинейна повърхнина По тази причина трасирането на границите на секциите и на блоковете от осите се затруднява. Предпочита се то да се извършва, като се изхожда от точките на трасировъчната ИГМ.

Особено точни геодезически работи се извършват при монтирането на хидроагрегатите на ВЕЦ. Това монтиране обикновено става на два етапа: предварителен и окончателен монтаж. Предварителният монтаж се състои в съвпадане с помощта на струна на заводските белези по агрегата с трасираните преди това оси върху фундамента с точност по положение и височина от порядъка на 2 мм. Окончателният монтаж се извършва с високоточни теодолити и нивелири, както и с други специални инструменти, като особено внимание се обръща на хоризонталността на статора и вертикалността на вала . Допускат се неточности от порядъка на 0,02 мм. на 1 м. дължина.

18. Определяне на превишения през големи препятствия.

Основните, както и работните репери от двете страни на препятствие трябва да имат коти в една и съща височинна система. Ето защо тези репери трябва да бъдат свързани чрез непосредствено измерени превишения. Ако долината, над която ще се строи мост, е суха, това свързване се извършва чрез геометрична нивелация през тази долина. Ако обаче препятствието, над което ще се строи мост, е река или дере със стръмни брегове, налага се тези превишения да се измерят директно независимо от широчината на препятствието. За тази цел се използуват специални методи: на базата на геометричнита, тригонометричната и хидростатичната нивелация.

I. Чрез геометрична нивелация.

Най често превишенията между реперите от двата срещуположни бряга на препятствието се определят чрез геометрична на нивелация. Превишенията през препятствията се измерват в няколко серии, като техният брой зависи от широчината на препятствието и от изискваната точност. За да се повиши точността, най-добре е да се работи с два нивелира, като визурите над водата и над сушата се осъществяват синхронно.

При големи разстояния отчетите по далечните лати не могат да се правят директно.

II. Чрез тригонометрична нивелация.

Чрез нея се определят превишения през препятствия, които са по-широки от 1000 м или когато превишенията са по-големи от 2,5 м. независимо от широчината на препятствието. Върху предварително стабилизираните репери се поставят в отвесно положение лати. Върху латите се поставят сигнали. Чрез индексите на сигналите се правят отчети по латите, които представляват височините на тези сигнали. При подходящи метеорологични условия тригонометричната нивелация, приложена по описания по-горе начин, може да осягури точност от J — 6 мм на 1000 м.

III. Чрез хидростатична нивелация.

Превишенията през много широки водни препятствия могат да се определят с точност 3 4 мм и с хидростатична нивелация.

Измерването с нивелирите на двата бряга се извършва едновременно. Превишенията се измерват в няколко серии през известни интервали от време при различни условия. Окончателните резултати се получават като средно аритметично от резултатите в отделните серии.

Тема 2. ИГР при проучване и проектиране на хидротехнически, водопроводни и канализационни съоръжения.

Подтема 2.1. ИГР при проучване на водни течения и водни площи и при корекции на реки.

Подтема 2.2. ИГР при проектиране на хидротехнически, водопроводни и канализационни линейни съоръжения и обекти.

Подтема 2.1. ИГР при проучване на водни течения и водни площи и при корекции на реки.

Проучването на водните течения и водните площи се извършва най-често от така нареченият крайбрежен полигон, точките на които се стабилизират с трайни знаци (обикновено наблюдателни стълбове) . На тези точки се определят координатите и котите с висока точност – фиг. 2.1. При по-широки водни площи е наложително създаването на такива полигони от двете страни на водното течение.

Полигоновите точки се избират и стабилизират на места, извън района на високите води, след което се извършват съответните измервания за определяне на техните координати и коти. Тези точки се използват в последствие, като изходни при извършване на различните проучвания, както и при строителството на някои съоръжения в района на водното течение. Точността, с която следва да се определя взаимното планово и височинно положение на точките, зависи от точността, с която трябва да се извършват проучванията.

Най-често, чрез прилагане на геодезически методи се налага да се извърват следните проучвания на водните течения и площи:

Определяне на нивото на водата във водомерни постове; Определяне скоростта и направлението на повърхностните води; Определяне на наклона на водната повърхност на реката; Напречни и надлъжни профили на дъното на водните течения.

2.1.1. Определяне на нивото на водата във водомерните постове

Определянето на нивото на водата се определя чрез водомерни постове. Използват се най-често водомерни постове с колове, латови вод.постове и лимниграфни вод.постове.

А. Водомерни постове с колове;

Използват се там където няма възможност за трайно стабилизирани латови постове. На различни места по брега на водната площ се забиват колове, така че горната повърхост на по-ниския кол да бъде по-високо разположена от основата на по-високо разположения кол – фиг.З. Котите на тези точки се определят чрез геометрична нивелация от близко разположени репери на крайбрежния полигон. Котата на нивото на водата се определя, като от котата на съответния кол се извади разстоянието Ah от повърхността на кола до водата, което се измерва с милиметрова линийка.

Практически се извършва съгласно фиг. 2.2 чрез използване на поне три кола, към които и от които са извършени измервания, резултатите се записват в нивелачен карнет или таблица. Използват се следните формули:

(1)

където сг са отчетите по латата, поставена върху коловете и записани в колона „отчет в средата“ в нивелачния карнет.

Б. Латови водомерни постове;

Латовият водомерен пост представлява една лата, прикрепена трайно в отвесно положение към масивни съоръжения построени във водната площ (стълбове на мостове, язовирни стени, водни кули и др.) – фиг.З.

Началото на латата трябва да бъде на 30-40 см. по-ниско от нивото на най-ниските води. Котата на началото на латата (на нулата й) се определя чрез геометрична нивелация, като се изхожда от най-близката точка (репер) на крайбрежния полигон. Нивото на водата по скалата на латата се отчита с точност до сантиметър по определен график. Абсолютната кота на водното ниво се получава като сума от котата на нулата на лата и отчета по скалата (d). Резултатите се записват в специален дневник и се използват за определяне на дебита на водното течение и наклона на водната повърхност.

Практически се извършва съгласно фиг. 2.3 и чрез нивелиране от три хоризонта на нивелира, поставен в т. А , при определянето на котата на нулата на скалата (НС0К), прикрепена

неподвижно към стълб на мост , и поне три отчитания (di) на нивото на водата по скалата,.

Използват се следните формули:

Б. Лимниграфни водомерни постове;

За непрекъснато регистриране на водното ниво се използват специални уреди, наречени лимниграфи. Те записват измененията на водното ниво на хартиена лента, която се движи от часовников механизъм. Котата на изходната точка за всеки лимниграфен пост се определя чрез геометрична нивелация.

2.1.4. Напречни и надлъжни профили на дъното на водните течения

Представа за характера на релефа на дъното на едно водно течение се добива от напречните и надлъжните профили, които след това се използуват при проектирането на различни хидротехнически съоръжения.

Напречни профили на дъното на водни течения се правят на характерни места по реката, през определени разстояния. Двата края на всеки профил се стабилизират с колове (точките А и В — фиг. 2.5), които се дублират с точките А’ и В’ по продължението на профила (при по широките течения).

При по-тесните водни течения между двете крайни точки на всеки профил се опъва въже, на което предварително са отбелязана точките, в които ще се измерва дълбочината на водата. Дълбочината се измерва чрез награфена летва или чрез лот — награфено въже с прикрепена в единия му край тежест. Придвижването по профила се извършва с лодка, като се следва опънатото въже.

При широки водни течения напречният профил не може да бъде означен чрез опънато въже. В тези случаи лодката се предвижва по профила, като се гледа да бъде в единия (А—А’) или другия (В — В’) створ. По-точно се влиза в правата на напречния профил, като се използуват двата сигнала на по-близкия бряг.

При по-дълбоки води дълбочините се измерват с ехолоти. Положението на точките от напречните профили на широки водни течения се определя чрез засичане с теодолита, който е поставен в крайната точка С на базата, построена от т. А перпендикулярно на профила (фиг. 5). Дължината на базата се измерва предварително, а едновременно с измерването на дълбочините се измерват и хоризонталните ъгли .

Надлъжни профили на дъното на водното течение се съставят чрез използване на данните от изготвените напречни профили и въз основа на известните разстояния между тях. От напречните профили се използват точките с най-голяма дълбочина на които се изчисляват абсолютните коти.

22. ИГР при проучването и проектирането на напоителни и отводнителни системи;

Мелиорациите се разделят на две основни групи: Хидротехнически мелиорации, които имат за цел подобряването на водните условия на съответната територия чрез напояване, отводняване и подобряване на релефа на тази територия посредством терасиране, насипване или изкопаване на почва с оглед да се ограничи вредното ерозийно действие на стичащата се по повърхността вода.

Агро- и лесотехнически мелиорации, с които се цели подобряването на физическите и химическите свойства на почвата чрез добавяне на хранителни вещества, почистване н подравняване на територията, както и чрез залесяването й, когато е необходимоI. Напояване. се осъществява най-често чрез гравитачни и дъждовалнн напоителни системи. Всяка от тях се характеризира с водоизточник, водовземно съоръжение и вододотвеждаща мрежа.

Всяка напоителна система има още редица съоръжения, като водовземни съоръжения, съоръжения за провеждане на водата (канали, дюкери, акведук прагове, водостоци и др.), съоръжения за разпределение на водата (вододели) и т. н.

Проектирането на тези системи се извършва върху топографски планове, чиито мащаби и височина на сечението на релефа се определят съгласно известните геодезически практики. При геодезическите снимки, въз основа на които се изработват тези планове, се обръща по-голямо внимание на точното изобразяване на релефа, както и на точното и подробното снимане на всичко, което след това трябва да се има предввд при проектирането

Проектирането на различните видове напоителни системи се извършва по различен начин. Значително повече и по-сложни са геодезическите работи при проектирането и строителството на напоителни системи с открити канали, мрежата от транспортни, поливни и други канали заедно с оградените от тях територии следва да се проектира по принципите на вертикалното планиране с оглед да се създаде напоителна система с минимални изкопни и насипни земни работи. За тази цел, като се вземат предвид теренните особености и изискванията за минимален и максимален наклон, както и редица други изисквания на мелиоративното строителство, върху топографския план се проектират местата на каналите Ограничените от каналите територии следва да се пригодят за напояване. За тази цел обикновено те се оформят като слабо наклонени равнини (при поливане чрез заливане — като хоризонтални равнини). Тези равнини трябва да се определят от каналите. Ето защо първо трябва да се изведе уравнението на наклонената равнина, която каналите образуват за всеки отделен участък, и след това се изчисляват работните коти както на пресечните точки на каналите, така и на подробните точки в съответния участък. Една наклонена равнина е определена еднозначно от три точки. При повече точки следва параметрите на тази равнина да се определят чрез изравнение по МНМК, като се изходи от уравне­нията на поправките, за които трябва да се въведат и тежести pi равни на броя на съседните участъци, за които съответната точка i е обща.

21

Водопроводната мрежа представлява система от тръби, положени под земната повърхност, които снабдяват с вода различни консуматори (населени места, промишлени предприятия и др.).

Осъществяването на проекта за вертикално планиране на територията, предвидена за напояване, е свързано с трасиране на каналната мрежа, с изкопаване и облицоване на каналите, както и с извършване на изкопните и насипните земни работи на тази територия. Трасирането на откритите (без-напорни) канали се извършва съгласно с известните и подходящи за целта методи.

Плановото трасиране на каналите се извършва, като се изхожда от създадената преди това снимачна планова геодезическа основа, или от трайни и добре очертани местни предмети. Чупките на каналите се трасират въз основа на графични данни.

Котите на точките по дъното на канала се трасират съгласно известните геодезически методи, а напречният профил на канала се трасира по начин, подобен на напречния профил на пътя.

Изкопните и насипните земни работи при подравняване на поливните площи се извършват въз основа на работните коти на подробните точки в съответния участък.

3

Върху изпълнителяия генерален план (ИГП) трябва да бъде отразено фактическото положеняе на построените подземни, наземни и надземни съоръжения на територията на обекта по графичен и аналитичен път. ИГП дава възможност за всестранна проверка доколко подробно и точно е изпълнен проектният генерален план. От съпоставянето на тези два плана се вижда какви промени са направени по време на строителството в сравнение с това, което е проектирано в началото.

След приключването на строителството ИГП е необходима основа за ефективната експлоатация на обекта, както и основа за проектиране на бъдеща реконструкция (или разширение).

Окончателният ИГП се изработва въз основа на следните материали и данни: проектен и строителен генерален план, работните проекти на сградите и съоръженията, работния генерален план, данни и материали от текущата изпълнителна снимка и най-вече въз основа на данните от окончателната изпълнителна снимка.

ИГП съдържа такова голямо количество графични и аналитични елементи, които не могат да се нанесат в един единствен план, даже той да бъде в най-едър мащаб. По тази причина ИГП представлява комплекс от следните взаимообвързани и допълващи се документи:

1. Топографски план на територията на обекта в М 1:500, изработен на отделни планови листове върху твърда основа. Отделни по-гъсто застроени и по-сложни участъци от обекта могат да се нанесат на отделни планови листа в по-едър мащаб — 1:200 или 1:250.

  1. Сборен план на целия обект в М 1:1000 или 1:2000 на твърда основа.
  2. Сборен план-схема на инженерните комуникации в М 1:1000 или 1:2000.
  3. Сборен план-схема на пътищата и жп линиите на обекта в М 1:1000 или 1:2000.
  4. Сборен план-схема с координати, коти и размери на наземните сгради и съоръжения

вМ 1:1 000 или 1:2003.

  1. Планове на отделни постройки и съоръжения в М 1:100 или 1:200.
  2. Албуми с контролни размери, каталози с координати и коти, схеми на геодезическите мрежи и др.

Освен на твърда основа всички изброени по-горе материали и данни следва да се представят и в цифров вид с цел по-добро съхранение, обработка и актуализациия.

19. ИГР при изграждане на тунели.

Тунелите са изкуствени подземни съоръжения, които имат важно значение за транспортното, хидротехническото, промишленото и комунално битовото строителство Тяхното изграждане е невъзможно без извършване на подходящи ИГР през всеки етап от строителството им.

Мястото на тунела се определя върху топографски карти в мащаб 1:2000 или 1:5000 и до голяма степен зависи от общия ход на съоръжението, което ще премине през тунела (жп линия, метро, улица, канал и др.). Чрез графични данни от картата и чрез аналитични данни от проекта на линейното съоръжение се определят местата на входа и изхода на тунела върху терена. Извършва се снимка в М 1:500 на района около входа и изхода

Проектирането на оста на тунела се извършва по два начина: геометричен или аналитичен. Геометричният начин се прилага главно за прокопаване на тунели на малка дълбочина под не застроени или слабо застроени терени. Същността му се състои в следното: като се имат предвид точките които тунелът трябва да свързва, както и ширината му върху земната повърхност се набелязва трасето на оста му и точките в чупките. На така получения полигон се измерват ъглите и измерени стойности след това се използуват като данни при прокопаването му под земната повърхност.

Аналиттният начин, е универсален начин за проектиране на тунелната ос. Същността му се състои в следното: оста на тунела се проектира върху карта, след което всички главни пикетни точки се координират. Въз основа на тези координати на точките от геодезическата трасировъчна основа се изчисляват необходимите трасировъчни данни.

Под ориентиране на тунела се разбира пренасяне на посочни ъгли, координати и коти през шахти от земната повърхност до нивото на тунела. Получените по този начин точки с координати и страни с посочни ъгли се използуват като изходни за извършване на подземните трасировъчни работи.

След като се направи минната изработка, а най-често едновременно с нея, пристъпва се към облицоване на тунела. Обикновено то се извършва чрез механизирани кофражни платформи, чието правилно поставяне по положение, направление и височина се извършва въз основа на съответни геодезически трасировъчни работи.

В облицования тунел се монтира технологичното му оборудване (релси, инсталации, осветление, и др.), при което също така се налага да се извършват подходящи геодезически работи.

По време на прокопаването на тунела, както и при облицоването му, се прави изпълнителна снимка,чрез която се контролира спазването на проекта по отношение на направление, ниво, габарити и др.

Изброените по-горе ИГР се извършват въз основа на създадената преди това инженерно-геодезическа планова и височинна основа.

Планова и височинна инженерно-геодезическа основа на тунела.

I.Общи положения.

Плановата и височинната инженерно-геодезическа основа (ИГО) на тунела бива наземна и подземна. Първо се създава наземната ИГО чрез ъглови, дължинни или ъглово-дължинни и нивелачни мрежи или вериги, чрез отделни полигонометрични и нивелачни ходове, коиго следват тра­сето на тунела. Тъй като по същество тунелите са линейни съоръжения, то и геодезическата основа за тяхното прокопаване следва да се създава съгласно това обстоятелство.

Наземната ИГО се използува за трасиране на оста на тунела в началната н в крайната му точка, за ориентиране на тунела през вертикални шахти, както и за включване в нея на подземната ИГО. Тя се създава като включена мрежа, включена верига или включен ход в координатната и височинната система на линейния обект, за нуждите на който се строи съответният тунел, Ако предпорталните точки А и В са точки, които лежат точно по оста на линейния обект, то наземната ИГО може да се създаде като самостоятелна мрежа в самостоятелна (локална) координатна н височинна мрежа. По този начин ще се избегне влиянието на грешките в изходните данни, които съществуват при включване на тунелната ИГО в основата на линейния обект, създадена преди това.

Подземната ИГО при прокопаването на тунела се създава чрез висящи полигонометрични и нивелачни ходове или чрез висящи вериги от изпънати триъгълници и четириъгълници. От тази основа се изхожда за извършване на ГТР вътре в тунела до осъществяване на срещата при прокопаването му от две страни (трасиране на оста и на габаритите при прокопаването, трасиране на кофража при облицоването, както и извършване на различните проверки вътре в тунела).

Подземната ИГО се създава на етапи. Последната точка от висящия ход трябва да бъде на разстояние от забоя (мястото, където се копае) около 50—100 м. При определяне на всяка нова точка в тунела съответният висящ ход се измерва и изчислява наново, като се тръгва винаги от началото. По този начин настъпилите промени (деформации) в плановото и височинното положение на предните точки от подземния ход няма да оказват влияние върху плановото и височинното положение на последната точка, а чрез нея и на точността, с която се трасира оста. При изчисляване на координатите и котите на последната точка от висящия ход се използуват само резултатите от последното измерване. По този начин, след всяко ново измерване предните точки получават нови координати и коти, които се използуват до следващото измерване.

След прокопаването на тунела подземната ИГО се създава чрез включени в двата си края в наземнага ИГО полигонометрични и нивелачни ходове и вериги, които преминават през целия тунел. Тази основа се използува като изходна при монтиране на технологичното оборудване на тунела, както и при определяне на деформациите му.

Точките от подземната ИГО обикновено се избират встрани от оста на тунела, на достатъчно разстояние от стените, за да може да се работи около центрираните в тях геодезически инструменти. Това се прави, за да не се пречи на машините, които работят в тунела, както и за да не се повреждат точките от тези машини. Те се стабилизират с бетонни блокове по пода или чрез анкерни болтове по тавана и стените. В последния случай се предвижда подходящ начин за изнасянето им на удобно за центриране и измерване място.

Чрез наземната ИГО се определят координатите и котите на предпорталните точки, както и на някои точки в района на шахтата. Предпорталните точки се избират на подходящи и запазени места, непосредствено пред входовете на тунела, от които места трябва да има видимост най-малко към две точки от наземната ИГО, както и към точки от оста на тунела (под земята). Най-добре това условие се изпълнява, когато самите те се разположат в оста на тунела и се стабилизират с масивни блокове от бетон, за да не се деформират от движението на тежките машини покрай тях.

Плановото положение на точките А, В и С се определя най-точно, когато те се включват в наземната ИГО директно, Ако няма видимост, връзката между тези точки и точките от наземната основа (мрежа) се осъществява чрез полигонометрични ходове, Ако условията на местността позволяват, котите на точките А, В и С се определят чрез нивелачна мрежа, нивелачна верига или нивелачен ход, които съвпадат с плановата мрежа, верига или полигонометричен ход. Ако обаче релефът е много пресечен, височинното положение на точките А и В може да се определи чрез включени нивелачни ходове, които в някои случаи се отклоняват значително от трасето на тунела, за да се избягнат неподходящите за геометрична нивелация терени. На някои точки котите могат да бъдат определени чрез тригонометрична нивелация с повишена точност, изхождайки от точки на мрежата, чиито коти са определени чрез геометрична нивелация.

Трасиране на оста на тунела.

Оста на тунела се трасира, като се изхожда от точките на работния полигонометричен ход. Трасировъчните данни се изчисляват въз основа на проектните координати и коти на точките от оста на тунела, определени при плановото и височинното проектиране, и въз основа на изчислените координати и коти на точките от подземната ИГО. Някои от трасираните точки от оста се стабилизират и те също служат като изходни за трасиране на следващите точки.

Самото трасиране се състои в намиране на точка от оста в забоя. Като се изхожда от нея, очертава се контурът на тунела, в рамките на който контур се извършват пробивни и взривни работи. След като забоят напредне съответните точки от оста могат да се трасират наново и да се стабилизират на пода или на тавана. Ако разстоянието от забоя до последната полигонометрична точка е станало по-голямо от възприетата стойност, избира се и се стабилизира нова полигонометрична точка, след което се извършват измервания за нейното определяне, като се тръгва от началото. От нея се извършват следващите трасировъчни работи и т. н. При тунели в крива точките от оста се трасират по начини, които са подходящи за стеснените пространства. Едновременно с прокопаването на тунела върви и неговото облицоване, трасирането на кофража или за монтирането на готовите елементи. Геодезически работи при облицоването на тунела се извършват от подземната ИГО, и то от тази нейна част, която е стабилизирана наново във вече облицованата част на тунела.

След като се облицова целият тунел, пристъпва се към монтирането на оборудването му – релси, светофари, осветителни тела, кабели и др. Необходимите за тази цел трасировъчни работи се извършват, като се изхожда от включения полигонометричен ход, който се създава след срещата на двете части на тунела.

II. Несбойка.

Несбойка (разминаване на осите) на тунела. При насрещното прокопаване на един тунел винаги се получава малко разминаване на двете му насрещни направления.

20 Ориентиране на подземната инженерно-геодезическа основа и пренасяне на коти в тунела през шахти;

Както вече уточнихме, под ориентиране на подземната ИГО ще разбираме пренасянето на посочни ъгли от земната повърхност в тунела през вертикални шахти. Едновременно с това се пренасят и координати и коти. Съществуват много начини за ориентиране на подземната ИГО, които се различават както по точност, така също и по сложност. В зависимост от това, дали при ориентирането се изхожда от наземната ИГО или не, методите за ориентиране се делят на зависими и независими (автономни). Към независите методи спадат ориентирането по магнитния начин и чрез жиротеодоли.

В зависимост от това, дали се използуват една или две шахти, зависими методи се делят на методи за ориентиране през една шахта, чрез два отвеса и чрез съединителни триъгълници, и през две шахти.

Ориентиране на подземната инженерно-геодезическа основа чрез два отвеса и през две шахти.

1. Ориентиране чрез два отвеса.

Същността на метода се вижда от фиг.5.3. Точките А и В на повърхността са точки от оста на тунела. В шахтата се спускат два отвеса Oi и 02 и се нагласяват така, че техните жици да застанат в правата АВ. Първо се нагласява по-далечният от двата отвеса (02) а след това по-близкият (Oj) . Жицата на отвесите е с диаметър ог 0,3 mm за дълбочини до 20 м., до 1,2 мм за дълбочини до 300 м. Тежестта на отвеса трябва да бъде равна на Р=1000 d2/N за стоманени жици, където

d е диаметърът на жицата в mm. За погасяване на колебанията тежестта се потапя в съд с машинно масло.

В тунела теодолитът се вкарва в правата, образувана от жиците на двата отвеса, и се отбелязва т.С. Зрителната тръба се превъртва през зенита и на подходящо място в прокопаната галерия по правата се отбелязва t.D. Тези операции се извършват при двете положения зрителната тръба на теодолита. Ако все още не е прокопана галерия (уширение), в която може да се отбележи т. D, най-добре е с теодолита да се влезе в правата на отвесите и от другата му страна и да се определи т. Е. В този случай точките С и Е лежат на оста на тунела. Страните СО или СЕ се използуват като изходни за подземната полнгонометрия.

За да се изчислят и координатите на подземните полигонометрични ходове, необходимо е да се определят координатите на отвесите, а след това и на точките С, В и Е. За тази цел се измерват разстоянията /;, h, h, U и 15 и се използуват координатите на точките А и В, както и посочният ъгъл между тях.

По описания по-горе начин оста на тунела се определя с точност от порядъка на 100—120″. Основна причина за тази малка точност е люлеенето на отвесите, което освен това затруднява много и извършването на самите измервания. За да се намали влиянието на това люлеене, непосредствено зад жицата на всеки отвее се поставя милиметрова скала, перпендикулярно на визирната ос на теодолита. Върху нея се проектират крайните положения на жицата на отвеса при люлеенето му и се правят отчетите щ и аг. Средноаритметичният отчет отговаря на положението на жицата при спокоен отвее. Отговарящата на този отчет точка С се отбелязва върху скалата и следващите операции се извършват въз основа на нея. По този начин точността се повишава повече от два пъти.

Ориентиране през две шахти се извършва чрез така нареченият маркшайдерски полигон. Когато тунелът е дълъг и от него е прекопана вече известна част, ориентирането се извършва чрез две шахти прокопани някъде между краищата му. Между двата отвеса през двете шахти се прокарва маркшайдерски полигон в който се измерват ъглите и разстоянията.

Ориентиране на подземната инженерно-геодезическа основа чрез съединителни триъгълници.

В предварително изкопана шахта се спускат два отвеса Oi и 02 (фиг. 5.4). В горния си край отвесите са окачени на конструкцията (1) със специални приспособления (2), чрез които те могат да се изместват в рамките на няколко сантиметра в една или друга посока. Тежестите (3) на отвесите са потопени във вани с масло за погасяване на колебанията им. Отвесите се правят от стоманени жици и тежести.

На повърхността близо до шахтата се избира и стабилизира т. А, от която следва да има видимост освен към двата отвеса, но и към най-малко две точки от наземната ИГО. В дъното на шахтата се избира и стабилизира т. Ai. Тези точки (А иА^ се разполагат така, че заедно с отвесите да образуват два триъгълника На подходящо място и на подходящо разстояние от т. Ai се избира и стабилизира първата точка от подземния полигонометричен ход (т.

Като се изходи от наземната ИГО , определят се координатите на тА.

Фиг. 5.4

Преди да се пристъпи към изчисляване на посочния ъгъл на страната между двата отвеса, необходимо е да се намерят изравнените стойности на измерените величини в двата съединителни триъгълника.

Ориентиране на подземната инженерно-геодезическа основа чрез жиротеодолит.

Жиротеодолитите са съвременни геодезически инструменти за автономно ориентиране на ИГО по всяко време, без да е необходимо пълното прекратяване на строителните работи. Те се използуват за ориентиране както на подземната, така и на наземната ИГО.

Жиротеодолитът представлява комбинация от теодолит и жироскоп и служи за определяне на астрономичните азимути на страни от ИГО. Схематично устройството на жиротеодолит е показано на фиг. 5 6. Теодолитът (1) конструктивно е свързан с жироскопа (2), а те заедно са свързани със захранващото устройство (3), чието предназначение е да преобразува електроенергията, идваща от източника (4). Жироскопът може и да не се свързва конструктивно с теодолита, а да се оформи като приставка, която при нужда се поставя допълнително върху обикновен теодолит.

В жиротеодолитите като чувствителен елемент най-често се използуват махални жироскопи с три степени на свобода.

Трите степени на свобода на жироскопа се изразяват във възможността да се извършват въртеливи движения около осите X, Y и Z

Подземна инженерно-геодезическа основа.

Както бе отбелязано, подземната ИГО се създава чрез полигонометрични ходове (висящи до прокопаването на тунела и включени след прокопаването му. Точките от тези ходове се определят едновременно по положение и височина. Полигонометричните ходове биват два вида: работни с дължина на страните от 20 до 50 м. и с дължина на страните повече от 50 м. Колкото по-дълъг е тунелът, толкова по-дълги трябва да бъдат страните на основните полигонометрични ходове. По такъв начин броят на точките (върховете) ще бъде по малък, което води до по-малко измерени ъгли и по-малка напречна грешка а от тук до по-малка напречна несбойка. В кривите разстоянията между точките трябва да бъдат по-къси. Стабилизирането на точките от подземната ИГО се извършва по различни начини при прокопаването на тунела и след облицоването му. В първия случай те се стабилизират чрез болтове с центрове, позволяващи да се измерват посоки, дължини и превишения. Тези болтове се бетонират в дупки, вкопани на подходящи места покрай стените на тунела. Положението на тези точки се отбелязва най-малко на две места по стените и се реперира по отношение на тези белези, за да се откриват лесно при затрупването им.

След облицоването на тунела точките се стабилизират с подобни болтове, които се бетонират по пода (тротоара) на тунела. В някои случаи е подходящо полигонометричните точки да се стабилизират по свода, а в други по стените на тунела.

Измерването на подземната ИГО се извършва с подходящ комплект геодезически инструменти, снабдени с надеждни устройства за изкуствено осветление.

Точността, с която следва да се извършват измерванията, трябва да бъде съобразена с обоснованите предварително стойности. За да се осигури тази точност, предварително се съставя програма, по която трябва да се извършват измерванията.

.

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s

%d bloggers like this: