Создание опорных геодезических сетей на территории строительства
Опорные геодезические сети на территории строительства служат основой для крупномасштабных съемок, трассировочных работ, обеспечения разбивочных работ в процессе строительства и состоят из закрепленных на местности плановых и высотных знаков.
Главной геодезической плановой основой на больших территориях строительства являются государственные сети триангуляции, трилатерации и полигонометрии 1, 2, 3 и 4 классов, а высотной основой — нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Для крупномасштабной съемки необходимо увеличение плотности пунктов плановой основы путем развития геодезических сетей сгущения методом триангуляции, трилатерации и полигонометрии 1 и 2 разрядов и съемочного обоснования в виде сетей теодолитных ходов; сгущение высотной основы выполняется техническим нивелированием.
При отсутствии пунктов государственной сети на территории строительства в качестве планового 
Рис.15.1 Строительная сетка
При отсутствии пунктов государственной сети на территории строительства в качестве планового гео-
дезического обоснования для крупномасштабной съёмки строят самостоятельные свободные сети триангуляции, трилатерации или полигонометрии. Плановое геодезическое обоснование, предназначенное для последующих разбивочных работ инженерных сооружений, строится, как правило, в виде свободных сетей.
Наиболее удобный вид геодезической плановой основы для производства разбивочных работ является строительная сетка (рис. 15.1).
Строительная сетка представляет собой сеть квадратов (прямоугольников) со сторонами 50, 100 и 200 м, расположенными параллельно основным осям сооружений, проездам и красным линиям застройки. Строительную сетку проектируют по генплану, а затем переносят на местность. Вершины квадратов закрепляют железобетонными усеченными пирамидами с металлической пластинкой в верхней части. Координаты вершин строительной сетки обычно выражаются в частной (условной) системе. За начало координат этой системы целесообразно принимать нижнюю, левую вершину строительной сетки.
Основные требования к созданию геодезической разбивочной основы для строительства предусмотрены СНиП З.01.03—84 «Геодезические работы в строительстве».
3. Виды топографических съёмок при изысканиях
Масштабы топографических съемок устанавливаются в зависимости от стадий и способов проектирования, плотности застройки, типов проектируемых сооружений и необходимой точности изображения ситуации и рельефа.
План в масштабе 1:5000 с сечением рельефа через 0,5— 1,0 м составляют для разработки проектов инженерной подготовки территории, первоочередной застройки и проектирования линейных сооружений.
План в масштабе 1 :2000 с сечением рельефа через 0,5— 1,0 м служит для проектирования объектов промышленного и-гражданского строительства, составления генпланов, проектов детальной планировки, планов красных линий.
План в масштабе 1:1000 с сечением рельефа через 0,5 м необходим для составления рабочих чертежей зданий и сооружений на незастроенных и малозастроенных строительных площадках, генеральных планов застройки, разработки детальных проектов подземных коммуникаций и проектов вертикальной планировки.
План в масштабе 1 : 500 с сечением рельефа через 0,25— 0,5 м используется для разработки рабочих чертежей городских и промышленных территорий с капитальной застройкой и густой сетью коммуникаций.
В настоящее время основным видом топографических съемок является аэрофотосъемка. Теодолитная, тахеометрическая и мензульная съемки производятся лишь на небольших участках в тех случаях, когда выполнение аэрофотосъемки невозможно или нецелесообразно. На застроенной территории горизонтальная и вертикальная съемки ведутся раздельно.
На открытой и равнинной местности для составления крупномасштабных топографических планов применяются способы нивелирования поверхности. Этот вид работ широко применяется при строительстве инженерных сооружений. Одновременно с нивелированием сети точек производится съемка ситуации.
Генеральный план
Генеральный план представляет собой технический документ размещения на топографическом плане существующих и намеченных для строительства зданий и сооружений. Генплан составляется на основе созданных в результате съемочных работ топографических планов крупных масштабов—1:500, 1:1000, 1:2000.
Строительный генеральный план — это план, на котором, кроме постоянных зданий и сооружений, наносятся все вспомогательные и временные сооружения.
На генеральном плане, кроме ситуации, должен быть нанесен рельеф местности в виде горизонталей, а также нанесены красные линии застройки.
Красная линия застройки — граница квартала с улицей, за которую на уровне земли не должны выступать в сторону улицы никакие части здания.
Красные линии выносятся на местность от геодезических опорных пунктов и закрепляются надежными геодезическими знаками.
Проектирование зданий и сооружений ведется в две стадии: вначале разрабатывается технический проект, а затем составляются рабочие чертежи.
В техническом проекте рассматриваются вопросы размещения основных зданий и сооружений, дается обоснование проекта и его экономическая целесообразность. Рабочие чертежи содержат конструктивные детали сооружений, разбивочные чертежи осей сооружений, проект привязки осей сооружений к опорной геодезической сети.
Данные для составления разбивочных чертежей получают в процессе проектирования зданий и сооружений.
Как происходит создание геодезических сетей
Работаем только сертифицированным оборудованием, что дает уверенность в качестве и корректности наших отчетов.
Расчет стоимости изысканий уже через 3 часа после звонка
Геодезические сети активно используются в строительстве. С их помощью осуществляются топосъемка различного масштаба, вынос осей сооружения на натуру, контроль проводимых работ и мониторинг за деформациями. Сеть является системой точек с известными координатами, которые закреплены на местности специальными знаками. Создание геодезической сети в городе Москва и в Московской области – ответственная работа, выполнять которую должны исключительно профессиональные инженеры-геодезисты.
Виды геодезических сетей
Геодезические сети можно поделить на:
Важно! Сети создаются согласно главному принципу геодезии «от общего к частному»: вначале строятся государственные сети первого класса, которые имеют наивысшую точность и большую протяженность, на их основе развиваются сети второго класса и так далее.
Создание опорной геодезической сети на строительной площадке
Работы по развитию опорных сетей (разбивочных основ) выполняются очень часто. При возведении зданий и сооружений различного назначения создание опорной геодезической сети понадобится для точного выноса элементов строения из проекта на местность, подсчета объемов земляных работ, контроля процесса возведения и мониторинга за деформациями уже построенного сооружения. Также построение опорной геодезической сети выполняется при топографической съемке территории. С пунктов сети выполняются все необходимые измерения при помощи специальных инструментов (тахеометров, нивелиров) или GPS-приемников.
Важно! Для застроенных районов плотность размещения геодезических пунктов должна быть не менее четырех знаков на один квадратный километр, для открытой местности – один знак на один квадратный километр.
Создание геодезической разбивочной сети на строительной площадке возможно различными способами. Для крупных объектов промышленного назначения чаще всего создается разбивочная сетка, состоящая из квадратов со сторонами 100 или 200 метров. На более мелких участках в качестве разбивочной основы используются полигонометрические ходы, в которых измеряются углы и расстояния между пунктами.
Создание геодезической сети: порядок действий
Вне зависимости от вида сети все работы по ее построению выполняются поэтапно:
Как происходит уравнивание геодезических сетей?
Уравнивание геодезических сетей – крайне ответственный этап камеральной обработки результатов измерений. Полученные за время полевой съемки данные необходимо исправить с учетом погрешностей, чтобы получить более точные координаты каждого пункта в сети. Погрешности вызывают невязку угловых и линейных измерений. Суть уравнивания состоит в определении поправок, при которых невязки не будут превышать допустимые, а точность измерения не снизится, а наоборот – повысится.
Как правило, для уравнивания измерений, выполненных с использованием тахеометра, применяют метод наименьших квадратов. Он позволяет подобрать параметры, средние квадратические погрешности которых будут минимальными. Для небольших сетей также применяется коррелатный способ уравнивания, основанный на связи измеренных величин между собой некоторыми математическими соотношениями.
Важно! Геодезическая съемка всегда предусматривает избыточные измерения. С их помощью можно определить невязки в полученных данных, так как они приводят к появлению геометрических условий, которые и проверяются при камеральной обработке результатов измерений.
Съемка с применением спутниковых технологий, так же как и с использованием тахеометра, содержит избыточные измерения. Уравнивание спутниковой геодезической сети может происходить различными способами: при помощи специальной программы от разработчика оборудования, которым производились измерения; с применением стороннего программного обеспечения; методом наименьших квадратов и другими классическими способами.
Закрепление геодезических знаков на местности
Геодезические знаки делятся на постоянные и временные. В условиях плотной городской застройки они закрепляются на стенах здания, на открытой местности – углубляются в почву. Для облегчения их нахождения устанавливаются ориентиры. Закладка пунктов опорной геодезической сети при возведении сооружений и зданий различного назначения выполняется с расчетом на их дальнейшее использование при проведении мониторинга за деформациями и креном – пункты надежно закрепляются, к ним обеспечивается беспрепятственный доступ. Закрепление пунктов геодезических сетей сопровождается рядом дополнительных работ, таких как создание конструктивных схем, изготовление реперов, ориентиров, составление различных документов, согласование работ с соответствующими структурами.
Где заказать работы по созданию геодезической сети в Москве и области?
Опорная геодезическая сеть
Это построенная система базовых геодезических пунктов по принятым правилам и методикам, с требуемой точностью измерений в общегосударственной системе координат с возможностью выполнения всесторонних практических и чисто научных задач. С них начинается вся пространственная геометрия. Их можно считать началом, точками отсчета, относительно которых производят построения на поверхности и под землей, ориентирование в пространстве и космосе. Их можно считать основой всей государственной и всемирной систем координат, которые изменяются во времени в зависимости от технологий измерений, постоянного уточнения параметров Земли, пространственных координат базовых пунктов астрономо-геодезической сети, динамических процессов земной поверхности и внутри ее.
История развития
Серьезное развитие государственных сетей в нашей стране началось с середины двадцатых годов прошлого столетия. За первые пятнадцать лет было построено четыре тысячи семьсот тридцать три геодезических пунктов. Если представить, выполненный объем работ, то получается, что за каждый рабочий день в стране происходило появление не менее одного из них. С 1946 года с введением новой системы координат (СК-42) на базе эллипсоида Красовского продолжается строительство опорных сетей по всей территории страны. К семидесятым годам государственные сети в СК-42 достигают границ Крайнего Севера и Дальнего Востока. С 1963 года в стране параллельно вводится система координат СК-63. В семидесятые и восьмидесятые годы происходит их обновление и усовершенствование. Практическое внедрение в геодезические технологии спутниковых методов измерений в девяностые годы связано с создание системы ГЛОНАСС. К 1995 году в этой навигационной системе насчитывалось двадцать четыре космических летательных аппаратов, численность которых впоследствии уменьшилась. В эти же годы было положено начало создания государственной геодезической основы нового поколения.
Технология и последовательность работ при построении обоснования
Государственная опорная сеть считается основой для развития всех последующих. Все работы складываются по определенным технологическим правилам и по геометрическим традиционным схемам с соблюдением главного принципа «от общего к частному». Вначале строится основа из пунктов высшего порядка с достижением наивысшей точности работ. Затем от исходных базовых точек осуществляется геометрическое построение следующей более детальной цепочки. И так далее. Каждая последующая ветвь строится на исходных данных предыдущих ветвей, более высокого порядка. Таким образом, была построена вся система государственных сетей в СССР. Она состоит из нескольких классов точности, от первого до второго, третьего и четвертого классов, плановых и высотных опорных сетей.
Вся последовательность общегосударственных проектов по построению геодезической основы состоит из целого комплекса работ, включающего следующие этапы:
Устройство геодезических пунктов
Каждый геодезический пункт опорной сети представляет достаточно сложное инженерное сооружение, состоящее из подземной (центра) и наземной (знака) части. Наземная часть в виде какой-то надстройки (пирамиды, тура, монолитной конструкции) должна быть видна с сопряженных знаков для выполнения наблюдений и измерений на них. Подземная часть закладывается обычно в земной поверхности из железобетонных и забетонированных металлических конструкций с маркировкой центра (с координатами) и буквенно-цифровых обозначений в его верхней части. Типы центров строго регламентированы, соответствующими инструкциями. Сохранность гарантируется государством.
Геодезические центры по месту заложения бывают разных видов:
В связи с современным развитием опорных сетей спутниковыми методами закладка центров регламентируется уже другими правилами, отличными от правил закладки геодезической плановой и нивелирной основы.
Современное развитие
С середины девяностых годов двадцатого века с началом развития спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС изменились стратегические подходы по построению геодезических сетей. Эти подходы коснулись и правил закрепления в земной поверхности, и новых технологических принципов развития. В это же время была разработана программа перехода на самостоятельные и альтернативные спутниковые методы определений координат.
В соответствии с новой концепцией и положениями начались изменения в организации работ и структуре государственной геодезической сети. Вся система ее развития сводится к передаче на геодезические пункты параметров (пространственных координат) государственной системы координат, действующей на данном этапе. В настоящий момент введены в действие геоцентрические системы координат ГСК-2011 и ПЗ-90.11.
При создании главной геометрической основы страны всегда решается ряд важных вопросов по выбору:
Оптимизация плотности пунктов и их количества с точки зрения финансового аспекта понятна. Она необходима и достаточно обоснована и для решения научно-технических задач высшей геодезии с целью динамического изучения размеров и параметров Земли, уточнения и постоянных обновлений пространственных координат всего обоснования, обеспечения картографического развития и государственной безопасности. Определение с необходимой и достаточной точностью наблюдений на взаимно расположенных рядом точках требуется с точки зрения технической и методической составляющих.
Структура государственной опорной сети
На первом этапе, высшего уровня точности, у нас в стране была организована и устроена фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (сокращенно ФАГС). Она, безусловно, является базовой основой для развития всех остальных опорных сетей страны. Всего в ней задействовано около пятидесяти пунктов, информация тридцати трех из них имеется в пользовании.
Следует отметить, что пункты ФАГС являются носителями пространственных координат и в совокупности представляют часть высокоточной общегосударственной системы координат.
Помимо прочего ФАГС выполняет точное эфемеридное обеспечение навигации космических летательных аппаратов. По существу ее пункты можно считать целыми астрономическими обсерваториями, часть из которых задействована даже в межгалактических измерениях.
На втором уровне государственной основы находится высокоточная геодезическая сеть (ВГС), с помощью которой вся система координат распространяется по территории страны. Собственно с использованием ВГС определяются и периодически уточняются все ее параметры. ФАГС и ВГС совместно представляют основу для формирования следующих классов сетей. Кроме этого каждая пара станций ГГС для увязки и укрепления соединяется непосредственно с точками ВГС и ФАГС. На данный момент около трехсот станций в системе ВГС задействовано в работе по всей стране.
Третьим уровнем новой модели служит спутниковая геодезическая сеть первого класса (СГС-1). Ее предназначение заключается в использовании новых методов (спутникового) ориентирования с обеспечением высокой точности и дальнейшего распространения геодезической основы для применения в решении всевозможных практических задач. Система СГС-1 связывается с традиционной ГГС через пункты триангуляции и нивелирования третьего класса. Такие взаимные связи традиционных, и новых спутниковых методов позволят выполнять уравнивание, и получать результаты в единой системе отсчета. Всего в образовании новой системы координат в СГС-1 участвует почти четыре с половиной тысячи геодезических пунктов.
На четвертом уровне построений у нас в стране предусмотрена астрономо-геодезическая сеть первого и второго классов (сокращенно АГС). Ее функцией можно считать обеспечение с достаточной плотностью точек национальной системы координат с применением в практической деятельности. Расстояние между сторонами АГС колеблются в пределах двенадцати километров. Развитие их происходит с опорой на точки СГС-1 и ГГС (II класса) наземными и спутниковыми методами. Через соединение и уравнивание в единой общегосударственной сети страны участвует до трехсот тысяч станций разных классов.
Методы создания опорной сети
Для создания государственных сетей наряду с традиционными методами применяются и другие альтернативные способы, позволяющие с развитием космической геодезии использовать ее технологии для этих построений. К ним относятся:
Геометрической схемой построения триангуляции считаются треугольники (четырехугольники) с геодезическими пунктами в вершинах и угловыми измерениями в них. Исходными данными для начала работ служат базисные стороны с известной длиной и начальным азимутом.
Способ, который до последнего времени считался более трудоемким процессом ввиду более сложных линейных измерений длин сторон базисными приборами. Применяется при построении сетей высшего порядка по такой же геометрической схеме, как и триангуляция. Использование этого метода значительно расширилось с появлением новой измерительной техники в виде радио- и светодальномеров с достаточной точностью измерений.
Суть этого способа заключается в проведении угловых и линейных измерений в вытянутых полигонах.
В нем применяются линейные и угловые измерения, как в триангуляции и трилатерации. Используется при необходимости получения повышенной точности.
В нем одновременно используются все выше перечисленные способы, которые наиболее экономически целесообразны с учетом рельефных условий местности;
Наиболее эффективные на данный момент способы с использованием наземных станций приема радиосигналов (GPS-приемников) со спутников навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Отличительной особенностью их считается одновременное получение всех трех координат с приблизительно одинаковой точностью работ.
Самый современный из них является радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ). Кратко суть состоит в следующем. На базисных точках, находящихся на больших (несколько тысяч километров) расстояниях друг от друга расположены радиотелескопы. С помощью радиометров, принимающих и регистрирующих радиоизлучения в виде электромагнитных сигналов от внегалактических объектов (квазаров), определяются расстояния. По разности получения похожих (когерентных) сигналов и определяется эквивалентное расстояние до квазаров. Таким образом, это связывает геоцентрическую систему координат нашей планеты и инерциальную систему с центром масс в Солнечной системе. Отдельно между геодезическими пунктами с известными координатами, на которых и находятся радиотелескопы, могут определяться расстояния.
Динамический способ определения пространственного положения геодезических станций и искусственных спутников земли. В сочетании с методом РСДБ этот метод дает высокоточные координаты пунктов и независимый контроль получаемых результатов.