Инженерно геодезические изыскания для строительства пример

Выпускная квалификационная работа содержит сведения об инженерно-геодезических изысканиях, выполняемых для строительства автомобильных дорог.

Целью данной работы было изучение технической и нормативной документации, изучение материалов, выполненных во время инженерных изысканий при проектировании и строительстве автомобильных дорог.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЯХ

Инженерные изыскания являются весьма важной составляющей строительной отрасли, поскольку от их результатов во многом зависит стоимость строительства, а так же надежность и долговечность построенных сооружений.

Под инженерными изысканиями для строительства следует понимать комплексный производственный процесс, в результате которого строительное проектирование обеспечивается исходными данными о природных условиях района или отдельного участка предполагаемого строительства. После выполнения изысканий проектировщик получает:

— топографический план, дающий представление о рельефе территории и существующих коммуникациях;

Как сэкономить 1000000 на инженерно геодезических изысканиях

— инженерно-геологический отчет, включающий геологическое строение района, геоморфологические и гидрогеологические условия площади, состав, состояние и свойства грунтов, процесс возможных инженерно-геологических и гидрогеологических процессов;

— отчет с экологической оценкой природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, геофизических полей) на участке расположения проектируемого объекта.

Основные виды инженерных изысканий:

— инженерно- гидрометеорологические изыскания и др.

Задачи и цели инженерно-геодезических изысканий для строительства автодорог

Цель инженерно-геодезических изысканий — получение данных, необходимых для разработки проекта строительства и реконструкции участка автомобильной дороги.

Задачи инженерно-геодезических изысканий — получение информации о состоянии автомобильной дороги, характере рельефа, ситуации, инженерных коммуникациях на объекте производства работ.

Инженерно-геодезические изыскания ДЛЯ строительства автомобильных дорог

Общие положения

При геодезическом трассировании линейных сооружений выполняются:

— камеральное трассирование на основе имеющихся материалов топографо-геодезической изученности, а также материалов специально выполненной аэрофотосъемки;

— полевое обследование (рекогносцировка) направлений трасс и предварительные трассировочные работы;

— окончательные трассировочные работы на местности;

— топографическая съемка полос местности вдоль трасс (или съемка текущих изменений для обновления планов);

— топографическая съемка отдельных участков (съемка переходов, пересечений и сближений трасс и др.);

— координирование основных элементов сооружений и наружный обмер зданий и сооружений

— закрепление на местности углов поворота и створных точек трасс.

Нормативными документами установлено, что согласование проектных решений (пунктов, точек), примыкания трасс, технических условий пересечений подземных и наземных инженерных коммуникаций, окончательный выбор варианта трассы, согласование трассы с землепользователем и т.п. не относятся к компетенции изыскателей.

Инженерно-геодезические изыскания

При выполнении инженерных изысканий и проектировании линейных сооружений обычно принимается следующий порядок производства работ:

— проектная организация (проектировщики) обязана на имеющихся топографических материалах запроектировать трассу и согласовать проектное решение с соответствующими организациями;

— изыскательская организация (изыскатели) выполняет съемку проездов в городах и необходимой полосы местности на незастроенной территории с нанесением всех существующих инженерных сетей;

— на составленном топографическом плане проектная организация (проектировщики)проектирует или уточняет положение оси линейного сооружения с учетом существующих коммуникаций;

— запроектированную ось линейного сооружения при необходимости изыскательская организация(изыскатели) выносит в натуру с привязкой к постоянным контурам и составляет продольный профиль по оси трассы.

К инженерным изысканиям не относятся работы по отводу земель для строительства, выбору направлений трасс по картам, рекогносцировочным обследованиям вариантов трасс, согласованию трасс линейных сооружений и получению технических условий с заинтересованными организациями.

При выполнении указанных работ изыскатели только принимают участие для выяснения возможностей и условий положения проектируемого линейного сооружения и одновременно производят согласование намеченных решений по выполнению собственно изыскательских работ.

Если работа по согласованию трасс линейных сооружений поручается изыскателям, то она должна оплачиваться за счет проектных работ, поскольку стоимость согласования трасс с заинтересованными организациями учтена ценами на проектные, а не на изыскательские работы.

После окончания полевых работ изыскательские подразделения передают по акту заказчику геодезические знаки и реперы, установленные на изысканных трассах линейных сооружений.

К инженерным изысканиям не относятся работы по разбивке и закреплению на местности осей сооружения, строительных сеток, переносу в натуру трасс внеплощадочных коммуникаций.

За пять дней изыскательская организация извещает заказчика о месте и времени встречи для сдачи и приемки закрепительных знаков на трассе магистральных трубопроводов и знаков геодезического обоснования на площадках.

В случае, если представитель заказчика не прибыл для приемки работ в течение пяти дней после срока, указанного в извещении изыскательской организации, составляется односторонний акт и работа по закреплению трасс и площадок на местности считается принятой.

Источник: studbooks.net

СП 11-104-97 ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

РАЗРАБОТАН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя России, ГО «Росстройизыскания», ЦНИИГАиК, Мосгоргеотрестом, Научно-производственным центром «Ингеодин», АО «Институт Гидропроект», ОАО «Мосгипротранс», АО «Гипроречтранс», АООТ «Гипрокаучук» при участии ОАО «ЦНИИС», ТОО «ЛенТИСИЗ», ОАО «Ленгипртранс», АО «Ленгипроречтранс», институтов «Энергосетьпроект»,«Союздорпроект», ГСПИ РТВ, Комитета по архитектуре и градостроительству Краснодарского края, Упарвления архитектуры и градостроительства Тверской области, АО «Моринжгеология», АО «Минарон».

ВНЕСЕН ПНИИИСом Госстроя России.

ОДОБРЕН Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 14 октября 1997 г. № 9-4/116).

ПРИНЯТ и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1998 г. впервые.

ВВЕДЕНИЕ

Свод правил по инженерно-геодезическим изысканиям для строительства разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 11-02-96«Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

Согласно СНиП 10-01-94«Система нормативных документов в строительстве. Основные положения» настоящий Свод правил является федеральным нормативным документом Системы и устанавливает общие технические требования и правила производства инженерно-геодезических изысканий, состав и объем отдельных видов изыскательских работ, выполняемых на соответствующих этапах (стадиях) освоения и использования территории (проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации предприятий, зданий и сооружений).

СВОД ПРАВИЛ
CODE OF PRACTICE

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

ENGINEERING GEODESICAL SURVEY
FOR CONSTRUCTION

Дата введения 1998-01-01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил устанавливает общие технические требования и правила производства инженерно-геодезических изысканий для обоснования проектной подготовки строительства*, включая градостроительную документацию, а также инженерно-геодезических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов и обеспечивающих формирование систем учета технической инвентаризации объектов недвижимости всех форм собственности.

Настоящий документ устанавливает состав, объемы, методы и технологию производства инженерно-геодезических изысканий и предназначен для применения юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области инженерных изысканий для строительства на территории Российской Федерации.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

СНиП 10-01-94«Система нормативных документов в строительстве. Основные положения».

СНиП 11-01-95«Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».

СНиП 11-02-96«Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».

СНиП 3.01.03-84«Геодезические работы в строительстве».

СНиП 14-01-96«Основные положения создания и ведения государственного градостроительного кадастра Российской Федерации».

СНиП 22-01-85 «Геофизика опасных природных воздействий».

СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

СНиП 2.01.09-91«Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах».

ГОСТ 24846-81«Грунты. Методы измерений деформаций оснований зданий и сооружений».

ГОСТ 27751-88«Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету». Изменение № 1.

ГОСТ 22268-76«Геодезия. Термины и определения».

ГОСТ 22651 «Картография. Термины и определения».

ГОСТ 21.101-93«Основные требования к рабочей документации».

ГОСТ 21.508-93«Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов».

ГОСТ 21.510-83* «СПДС. Пути железнодорожные. Рабочие чертежи».

ГОСТ 21.511-83* «СПДС. Автомобильные дороги. Земляное полотно и дорожная одежда».

СП 11-101-95«Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений».

«Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения градостроительной документации» (Госстрой России. — М.: ГП ЦПП, 1994).

ГКИНП-17-002-93. «Инструкция о порядке осуществления государственного геодезического надзора в Российской Федерации» (Роскартография. — М, 1993).

ГКИНП-07-016-91 «Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей СССР» (ЦНИИГАиК. — М.: Недра, 1991).

«Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500» (ГУГК СССР. — Недра, 1989).

«Условные знаки для топографических планов масштаба 1:500. Правила начертания» (Мосгоргеотрест. — М, 1978).

«Классификатор топографической информации (Информация, отображаемая на картах и планах масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000)» ГУГК СССР. — М.: Наука, 1986.

ПР 50.2.002-94 «ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм».

ПТБ-88. «Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах».

* Проектная подготовка строительства включает в себя: определение цели инвестирования, разработку ходатайства (декларации) о намерениях инвестирования и обоснования инвестиций в строительство, разработку градостроительной, проектной и рабочей документации строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений.

3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3.1. При инженерно-геодезических изысканиях следует использовать термины и определения согласно ГОСТ 22268-76 и ГОСТ 22651-77, а также в соответствии с приложением А*.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов, а также создания и ведения государственных кадастров, обеспечения управления территорией, проведения операций с недвижимостью.

4.2. Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны выполняться в порядке, установленном действующим законодательными и нормативными актами Российской Федерации, в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 и настоящего Свода правил.

При инженерно-геодезических изысканиях должны соблюдаться требования нормативно-технических документов Федеральной службы геодезии и картографии России (Роскартография), регламентирующих геодезическую и картографическую деятельность в соответствии с федеральным законом «О геодезии и картографии».

4.3. Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны выполняться юридическими и физическими лицами, получившими в установленном порядке лицензию на их производство в соответствии с «Положением о лицензировании строительной деятельности» (постановление Правительства Российской Федерации от 25 марта 1996 г. № 351), предусматривающим выполнение:

топографо-геодезических и картографических работ при осуществлении строительной деятельности (по перечню работ, согласованному с Федеральной службой геодезии и картографии России);

инженерно-геодезических изысканий для строительства зданий и сооружений I и II уровней ответственности, геодезических работ в строительстве, а также инжиниринговых услуг.

4.4. В результате выполнения инженерно-геодезических изысканий, включающих геодезические, топографические, аэрофотосъемочные, стереофотограмметрические, инженерно-гидрографические, трассировочные работы, геодезические стационарные наблюдения, кадастровые и другие специальные работы и исследования, а также геодезические работы в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации предприятий, зданий и сооружений, обеспечиваются:

развитие опорных геодезических сетей, включая геодезические сети специального назначения для строительства;

обновление топографических и инженерно-топографических планов;

создание инженерно-топографических планов (в графической, цифровой, фотографической и иных формах), профилей и других топографо-геодезических материалов и данных, предназначенных для обоснования проектной подготовки строительства (градостроительной документации, обоснований инвестиций в строительство, проектов и рабочей документации);

создание и ведение геоинформационных систем (ГИС) поселений и предприятий, государственных кадастров (градостроительного в соответствии с требованиями СНиП 14-01-96, земельного и др.);

создание и обновление тематических карт, планов и атласов специального назначения (в графической, цифровой, фотографической и иных формах);

создание топографической основы и получение геодезических данных для выполнения других видов инженерных изысканий, в том числе при геотехническом контроле, обследовании грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений, разработке мероприятий по инженерной защите и локальном мониторинге территорий, авторском надзоре за использованием изыскательской продукции в процессе строительства;

формирование и ведение государственных территориальных фондов материалов инженерных изысканий органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления и государственного ведомственного фонда материалов комплексных инженерных изысканий (в том числе инженерно-геодезических изысканий) Федерального органа исполнительной власти по строительству (Госстроя России), а также фондов других министерств и ведомств;

проведение операций с недвижимостью, управление территориями.

4.5. Формирование, использование и распоряжение государственными территориальными фондами материалов инженерных изысканий осуществляют в установленном порядке органы архитектуры и градостроительства исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления (если это право им делегировано), а государственным ведомственным фондом материалов комплексных инженерных изысканий — Госстрой России.

4.6. Инженерно-геодезические изыскания для строительства выполняются как самостоятельный вид инженерных изысканий и в комплексе с другими видами инженерных изысканий (изыскательских работ и исследований), в том числе инженерно-геологическими, инженерно-гидрометеорологическими и инженерно-экологическими изысканиями, а также изысканиями грунтовых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод.

4.7. Инженерно-геодезические изыскания следует выполнять, как правило, в три этапа: подготовительный, полевой и камеральный.

В подготовительном этапе должны быть выполнены:

оформление соответствующих лицензий на право производства инженерных изысканий для строительства;

получение технического задания и подготовка договорной (контрактной) документации;

сбор и обработка материалов инженерных изысканий прошлых лет на район (участок, площадку) изысканий, а также топографо-геодезических, картографических, аэрофотосъемочных и других материалов и данных, находящихся в государственных и ведомственных фондах;

подготовка программы (предписания) инженерно-геодезических изысканий в соответствии с требованиями технического задания заказчика и пп. 4.14. и 5.6 СНиП 11-02-96, с учетом опасных природных и техногенных условий территории (акватории);

осуществление в установленном порядке регистрации (получение разрешений) производства инженерно-геодезических изысканий.

В полевом этапе должны быть произведены рекогносцировочные обследования территории (акватории) и комплекс полевых работ в составе инженерно-геодезических изысканий, а также необходимый объем вычислительных и других работ по предварительной обработке полученных материалов и данных для обеспечения контроля их качества, полноты и точности.

В камеральном этапе должны быть выполнены:

окончательная обработка полевых материалов и данных с оценкой точности полученных результатов, с необходимой для проектирования и строительства информацией об объектах, элементах ситуации и рельефа местности, о подземных и надземных сооружениях с указанием их технических характеристик, а также об опасных природных и техноприродных процессах;

составление и передача заказчику технического отчета (пояснительной записки) с необходимыми приложениями по результатам выполненных инженерно-геодезических изысканий; передача в установленном порядке отчетных материалов выполненных инженерно-геодезических изысканий в государственные фонды (п. 4.25 СНиП 11-02-96).

4.8. Регистрацию (выдачу разрешений) производства инженерно-геодезических изысканий осуществляют в установленном порядке органы архитектуры и градостроительства исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления (если это право им делегировано).

Регистрацию (выдачу разрешений) производства геодезических и картографических работ федерального назначения при осуществлении строительной деятельности выполняют в установленном порядке органы государственного геодезического надзора Роскартографии в соответствии с «Инструкцией о порядке осуществления государственного геодезического надзора в Российской Федерации».

Регистрацию (выдачу разрешений) производства инженерно-геодезических изысканий на действующих железных дорогах федерального назначения в пределах полосы отвода осуществляют в управлениях соответствующих железных дорог.

4.9. Задачи и основные исходные данные для производства инженерно-геодезических изысканий, требования к точности работ, надежности и достоверности, а также полноте представляемых топогеодезических материалов и данных в составе технического отчета должны устанавливаться в техническом задании заказчика в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 и в случае необходимости могут уточняться и детализироваться при определении состава и объемов работ в программе инженерных изысканий.

4.10. Границы и площади участков инженерно-геодезических изысканий должны устанавливаться заказчиком в техническом задании с учетом необходимости обеспечения выполнения других видов инженерных изысканий для строительства, обоснования инженерной защиты от опасных природных и техногенных процессов, а также локального мониторинга их развития на исследуемой территории.

4.11. Геодезические приборы, используемые для производства инженерно-геодезических изысканий, на основании закона Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» должны быть аттестованы и поверены в соответствии с требованиями нормативных документов Госстандарта России (ПР 50.2.002-94 и др.).

Организации, выполняющие инженерно-геодезические изыскания для строительства, должны разрабатывать перечни средств измерений, подлежащих поверке, с учетом специфики проводимых работ. Наименование средств измерений, применяемых при инженерно-геодезических изысканиях и подлежащих поверке, приведены в приложении Е.

4.12. При инженерно-геодезических изысканиях должны соблюдаться требования нормативных документов по охране труда, окружающей природной среды и об условиях соблюдения пожарной безопасности (ПТБ-88 и др.).

4.13. По результатам выполненных инженерно-геодезических изысканий должен составляться технический отчет или пояснительная записка в соответствии с требованиями пп. 4.22-4.24, 5.13-5.19 СНиП 11-02-96.

5. СОСТАВ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.1. В соответствии с п. 5.3 СНиП 11-02-96 при инженерно-геодезических изысканиях для строительства выполняются:

сбор и обработка материалов инженерных изысканий прошлых лет, топографо-геодезических, картографических, аэрофотосъемочных и других материалов и данных;

рекогносцировочное обследование территории (акватории) изысканий;

создание (развитие) опорных геодезических сетей (плановых сетей 3 и 4 классов и сетей сгущения 1 и 2 разрядов, нивелирной сети II, III, IV классов), а также геодезических сетей специального назначения для строительства;

создание планово-высотных съемочных геодезических сетей;

топографическая (наземная, аэрофототопографическая, стереофотограмметрическая и др.) съемка в масштабах 1:10000 — 1:200, включая съемку подземных и надземных сооружений;

перенесение проекта в натуру с составлением соответствующего акта;

обновление топографических (инженерно-топографических) планов в масштабах 1:10000 — 1:200 и кадастровых планов в графической, цифровой, фотографической и иных формах;

геодезические работы, связанные с переносом в натуру и привязкой горных выработок, геофизических и других точек инженерных изысканий;

геодезические стационарные наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений, земной поверхности и толщи горных пород в районах развития опасных природных и техноприродных процессов;

инженерно-геодезическое обеспечение геоинформационных систем (ГИС) поселений и предприятий, государственных кадастров (градостроительного и др.);

создание (составление) и издание (размножение) инженерно-топографических планов, кадастровых и тематических карт и планов, атласов специального назначения (в графической, цифровой и иных формах);

камеральная обработка материалов;

составление технического отчета (пояснительной записки).

В состав инженерно-геодезических изысканий для строительства линейных сооружений дополнительно входят:

камеральное трассирование и предварительный выбор конкурентно-способных вариантов трассы для выполнение полевых работ и обследований;

съемки существующих железных и автомобильных дорог, составление продольных и поперечных профилей, пересечений линий электропередачи (ЛЭП), линий связи (ЛС), объектов радиосвязи, радиорелейных линий и магистральных трубопроводов;

координирование основных элементов сооружений и наружные обмеры зданий (сооружений);

определение полной и полезной длин железнодорожных путей на станциях и габаритов приближения строений.

Примечания

1. Построение (развитие) опорной геодезической сети 3 класса и топографическую съемку (обновление топографических карт) в масштабе 1:10000 при инженерно-геодезических изысканиях допускается выполнять по согласованию с территориальными инспекциями Госгеонадзора Роскартографии.

2. Состав инженерно-геодезических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов, приведен в п. 9.1.

Геодезическая основа для строительства

5.2. Геодезической основой при производстве инженерно-геодезических изысканий на площадках строительства служат:

пункты государственных геодезических сетей (плановых и высотных), в том числе пункты спутниковых геодезических определений координат;

пункты опорной геодезической сети, в том числе геодезических сетей специального назначения для строительства;

пункты геодезической разбивочной основы;

точки (пункты) планово-высотной съемочной геодезической сети (постоянного съемочного обоснования) и фотограмметрического сгущения.

5.3. Точность определения планово-высотного положения, плотность и условия закрепления пунктов (точек) геодезической основы должны удовлетворять требованиям производства крупномасштабных топографических съемок (обновления инженерно-топографических планов), в том числе для разработки проектной и рабочей документации предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов (по ГОСТ 21.101-93 и ГОСТ 21.508-93), выноса проекта в натуру, выполнения специальных инженерно-геодезических работ и стационарных наблюдений за опасными природными и техноприродными процессами, а также обеспечения строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.

5.4. Технические требования к построению геодезической основы для производства инженерно-геодезических изысканий на площадках строительства следует принимать в соответствии с приложением Б.

При инженерных изысканиях для строительства технически сложных и уникальных зданий и сооружений I уровня ответственности, установленных ГОСТ 27751-88 (изменение № 1), а также при стационарных геодезических наблюдениях на территориях с опасными природными и техноприродными процессами геодезическая основа должна создаваться в виде пунктов (точек) геодезических сетей специального назначения.

5.5. Плотность пунктов (точек) опорной и съемочной геодезических сетей должна составлять на незастроенной территории на 1 км 2 не менее 4, 12, 16 пунктов (точек) для съемок в масштабах соответственно 1:5000, 1:2000 и 1:1000.

Для съемки в масштабе 1:500 плотность пунктов (точек) должна устанавливаться в программе изысканий.

5.6. При производстве инженерно-геодезических изысканий линейных сооружений геодезической основой служат точки (пункты) планово-высотной съемочной геодезической сети, создаваемой в виде магистральных ходов, прокладываемых вдоль трассы.

Магистральные ходы съемочной геодезической сети изысканиях линейных сооружений должны быть привязаны в плане и по высоте к пунктам государственной или опорной геодезической сети не реже чем через 30 км (при изысканиях магистральных каналов 8 км).

При удалении пунктов государственной или опорной геодезической сети от трассы на расстояние более 5 км допускается вместо плановой привязки определять не реже чем через 15 км истинные азимуты сторон магистрального хода. Методы определения истинных азимутов и требования к точности измерений должны устанавливаться в программе изысканий.

При изысканиях линейных сооружений на территориях городков и других поселений, а также промышленных (агропромышленных) и горнодобывающих предприятий плановая и высотная привязка съемочной геодезической сети к пунктам государственной или опорной геодезической сети обязательна.

5.7. Геодезическая основа для создания планов прибрежной зоны рек, морей, озер и водохранилищ должна создаваться в единой системе координат и высот с пунктами прилегающей суши.

На территории населенных пунктов инженерно-гидрографические работы выполняются в системе координат населенного пункта в принятой разграфке топографических (инженерно-топографических) планов.

5.8. Системы координат и высот при выполнении инженерно-геодезических изысканий должны устанавливаться при регистрации (выдачи разрешения) производства инженерных изысканий соответствующими органами архитектуры и градостроительства исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления, а также в установленном порядке органами Госгеонадзора Роскартографии.

Примечание

На геодезические пункты, принятые за исходные, должны составляться выписки из каталогов координат и высот, заверенные организациями, выдавшими эти данные.

Опорная геодезическая сеть

5.9. Опорная геодезическая сеть должна проектироваться с учетом ее последующего использования при геодезическом обеспечении строительства и эксплуатации объекта.

Плотность пунктов опорной геодезической сети при производстве инженерно-геодезических изысканий следует устанавливать в программе изысканий из расчета:

не менее четырех пунктов на 1 км 2 на застроенных территориях;

один пункт на 1 км 2 на незастроенных территориях.

Предельная погрешность (предельная ошибка)* взаимного планового положения смежных пунктов опорной геодезической сети после ее уравнивания не должна превышать 5 см.

* В дальнейшем именуется «предельная погрешность».

Далее по тексту используется термин«средняя погрешность»,«средняя квадратическая погрешность» и «относительная средняя квадратическая погрешность».

5.10. Плановое положение пунктов опорной геодезической сети при инженерно-геодезических изысканиях для строительства следует определять методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации, построения линейно-угловых сетей, а также на основе использования спутниковой геодезической аппаратуры (приемники GPS и др.) и их сочетанием.

Высотная привязка центров пунктов опорной геодезической сети должна производиться нивелированием IV класса или техническим (тригонометрическим) нивелированием с учетом типов заложенных центров, а также на основе использования спутниковой геодезической аппаратуры.

5.11. При построении опорной геодезической сети должны соблюдаться требования, приведенные в приложении В.

Методики определения координат и высот пунктов (точек) геодезической аппаратуры (приложение Ж), измерения длин базисных (выходных) сторон в триангуляции, а также измерения длин сторон в полигонометрии светодальномерами и электронными тахеометрами следует принимать исходя из требований к точности измерений и указаний фирм (предприятий) — изготовителей этих приборов.

5.12. Закрепление пунктов опорной геодезической сети на местности и их наружное оформление должны осуществляться в соответствии с требованиями нормативных документов Роскартографии («Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей СССР») и с учетом требований производственно-отраслевых (ведомственных) нормативных документов по производству инженерно-геодезических изысканий для отдельных видов строительства (гидротехническое, энергетическое, транспортное, мелиоративное и др.).

Целесообразно совмещать центры плановой геодезической сети и реперы нивелирных линий.

Допускается по согласованию с органом, осуществляющим регистрацию (выдачу разрешений) производства инженерно-геодезических изысканий, использовать типы центров и реперов, конструкция которых отличается от установленных в нормативных документах Роскартографии, при условии обеспечения к их устойчивости, долговременной сохранности, внешнему оформлению и охране природной среды (сохранение ценных угодий, насаждений и др.).

Примечание

Охрана пунктов опорной геодезической сети должна выполняться в соответствии с «Положением об охранных зонах и охране геодезических пунктов на территории Российской Федерации» (постановление Правительства Российской Федерации от 7 октября 1996 г. № 1170).

5.13. Нивелирные знаки должны закладываться в стены капитальных зданий и сооружений, построенных не менее чем за два года до закладки знака.

Грунтовые реперы следует закладывать только в случае отсутствия капитальных зданий (сооружений) вблизи места расположения.

Производить нивелирование от стенных марок и реперов допускается не раньше чем через трое суток после их закладки, а от фундаментальных и грунтовых реперов — не раньше чем через 10 дней после засыпки котлована.

В районах распространения многолетнемерзлых грунтов фундаментальные и грунтовые реперы нивелирования могут быть использованы при:

котлованном способе закладки репера — в следующий после закладки полевой сезон;

закладке репера бурением — не раньше чем через 10 дней после закладки;

закладке репера бурением с протаиванием грунта — не раньше чем через два месяца после закладки.

Примечание

Координаты грунтовых (фундаментальных) реперов определяются инструментальными измерениями или графически по планам (картам) наиболее крупного масштаба.

5.14. Сплошная сеть триангуляции должна опираться не менее чем на три исходных геодезических пункта и не менее чем на две исходные стороны.

Цепочка треугольников должна опираться на исходных геодезических пункта и примыкающие к ним две исходные стороны геодезической сети более высокого класса (разряда).

В самостоятельных сетях триангуляции, не опирающихся на пункты высшего класса или разряда, измеряется не менее двух базисных (выходных) сторон.

5.15. При установке на зданиях (сооружениях) геодезических знаков в виде специальных металлических или деревянных надстроек должна быть учтена возможность снесения координат этих знаков на центры полигонометрии (предпочтительнее на стенные знаки) с измерением не менее двух базисов.

Места установки геодезических пунктов (знаков) на зданиях и сооружениях застроенной территории должны быть согласованы с органами архитектуры и градостроительства исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления.

5.16. Координаты центра пункта триангуляции, установленного на здании, следует сносить на землю с помощью электронного тахеометра или теодолита и светодальномера. Снесение координат следует осуществлять одновременно на четыре наземных рабочих центра, расположенных попарно в противоположных направлениях. Каждый рабочий наземный центр должен закрепляться двумя стенными знаками. При этом расстояние между смежными рабочими центрами должно быть не менее 200 м, а точность измерения углов и линий должна соответствовать точности полигонометрии соответствующего разряда.

5.17. На застроенной территории при отсутствии видимых с земли (со штатива над центром пункта) знаков государственной и (или) опорной геодезических сетей или местных предметов (шпилей выдающихся зданий, водонапорных башен и т.п.) у каждого пункта триангуляции (трилатерации) на расстоянии не менее 500 м от него следует устанавливать два ориентирных знака, закрепленных грунтовыми центрами типа «5 г.р.» или «6 г.р.».

В закрытой (лесной) местности расстояния между геодезическим пунктом и ориентирными знаками допускается уменьшать до 250 м, при этом ориентирные знаки должны быть разнесены на расстояние свыше 50 м.

В случае примыкания к пунктам триангуляции (трилатерации) полигонометрических ходов ориентирные знаки у пунктов не устанавливаются.

5.18. Элементы приведения (центрирование и редукция) на триангуляционных знаках (сигналах, пирамидах) следует определять дважды: до наблюдений и по окончании их.

Длины сторон треугольников погрешностей, полученные при графическом определении элементов приведения, не должны быть более 10 мм.

Линейные расхождения между двумя смежными определениями центрирования или редукции не должны превышать 10 мм.

5.19. При определении высот пунктов триангуляции, установленных на зданиях, а также в горной местности, методом тригонометрического нивелирования, измерение вертикальных углов теодолитами типа 3Т2КП (равноточными ему) следует производить тремя полными приемами по средней нити в прямом и обратном направлениях. При этом колебания значений вертикальных углов и «места нуля», вычисленных из отдельных приемов, не должны превышать 15.

Расхождение между прямым и обратным превышением не должно превышать 10 см на каждый километр длины стороны.

Допустимые невязки тригонометрического нивелирования, вычисленные по ходовым линиям между исходными пунктами сети, высоты которых определены методом геометрического нивелирования, а также в замкнутых полигонах, образованных сторонами геодезической сети, не должны превышать величины см, где L — число километров в ходе.

5.20. Отдельный ход полигонометрии должен опираться на два исходных пункта и два исходных дирекционных угла. Приложение висячих ходов полигонометрии не допускается.

Допускаются при отсутствии видимости с земли на смежные пункты:

продолжение хода полигонометрии 1 и 2 разрядов, опирающегося на два исходных пункта, без угловой привязки к исходному дирекционному углу на одном их них;

проложение замкнутого хода полигонометрии 1 и 2 разрядов, опирающегося на один исходный пункт и одно исходное дирекционное направление, при условии передачи или измерения с точек хода дирекционного угла с погрешностью не более 15 в слабом месте (середине хода).

координатная привязка — проложением хода полигонометрии между двумя исходными пунктами без передачи на них исходных дирекционных углов, при этом для обнаружения грубых ошибок угловых измерений должны использоваться дирекционные углы на ориентирные знаки или азимуты, полученные из астрономических и др. измерений.

5.21. Высотная опорная геодезическая сеть на территории проведения инженерно-геодезических изысканий развивается в виде сетей нивелирования II, III и IV классов, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства.

Исходными для развития высотной опорной геодезической сети для строительства являются пункты государственной нивелирной сети.

Нивелирная сеть должна создаваться в виде отдельных ходов, систем ходов (полигонов) или в виде самостоятельной сети и привязываться не менее чем к двум исходным нивелирным знакам (реперам), как правило, высшего класса.

Допускается производить привязку линий нивелирования опорной геодезической сети IV класса к реперам государственной нивелирной сети IV класса.

5.22. Обработка результатов полевых измерений при создании (развитии) опорной геодезической сети должна производиться с применением современных средств вычислительной техники.

Уравнивание производится методами, обеспечивающими контроль полученных результатов и исключающими случайные просчеты при обработке данных.

Уравнивание плановой опорной геодезической сети IV класса и нивелирной сети IV класса должно производиться по методу наименьших квадратов.

Геодезические сети сгущения 1 и 2 разрядов допускается уравнивать упрощенными способами. При этом результаты вычислений значений углов следует округлять до целых секунд, а величины длин линий и координат до 1 мм.

Программы для автоматизированной обработки результатов измерений при создании (развитии) опорных геодезических сетей должны предусматривать печать:

оценки точности измерений.

5.23. При обработки результатов измерений в геодезических сетях следует использовать программные средства камеральной обработки, имеющие соответствующие паспорта, в соответствии с Положением о Федеральном фонде программных средств массового применения в строительстве (утвержденным приказом Госстроя России от 18.09.97 г. № 17-18) или сертификаты.

Планово-высотная съемочная геодезическая сеть

5.24. Съемочная геодезическая сеть строится в развитии опорной геодезической сети или в качестве самостоятельной

Источник: mooml.com

Основы инженерно-геодезических изысканий для строительства

Актуальность исследования. Инженерные изыскания предшествуют хозяйственному освоению и использованию территорий для обоснования проектирования, проектирования, строительства, новых расширенных реконструкций действующих предприятий, эксплуатации и ликвидации предприятий, зданий и сооружений. Основные положения производства работ регламентируются сводами правил, в которых устанавливается состав и объем работ, технология и методика их выполнения для отдельных видов инженерных изысканий, в том числе для отдельных видов инженерных изысканий, в том числе для различных видов строительства, выполняемых в районах опасных природных и техноприродных процессов, на территории распространения специфических грунтов, а также в районах с особыми природными и техногенными условиями.

Суть исследуемой проблемы. Геодезические работы – это неотъемлемая часть комплекса строительных работ. Они необходимы для проектирования строительного объекта, разработки исходной документации, привязки на местности, а также для соответствия постройки проектной документации. От качества выполнения геодезических работ зависит точность расположения объекта, прочность и устойчивость сооружения.

Все объекты строительства подразделяют на здания и инженерные сооружения. Инженерные сооружения принято подразделять на следующие основные группы:

• промышленные и гражданские сооружения (мосты, электростанции, телебашни, аэропорты);
• гидротехнические сооружения: гидроэлектростанции (ГЭС), порты, каналы и др.;
• линейные сооружения: железные и автомобильные дороги, трубопроводы, линии электропередач, связи и др.

К подземным коммуникациям относятся сети водопровода, канализации, газоснабжения, теплофикации, водостока, дренажа, электро- и телефонные линии связи и др. [1].

Линии электропередачи и связи делятся на кабельные (подземные) и воздушные. Кабельные линии дорогостоящие, их прокладывают только в населенных пунктах. Передача информации на значительные расстояния производится по воздушным линиям. Воздушные линии состоят из опор, провода и изоляторов. Опоры бывают анкерные и промежуточные.

Расстояния между соседними промежуточными опорами (пролет) может быть 200-450 м, анкерный пролет составляет 5-7 км.

Проектирование линейных сооружений обычно ведется в две стадии: технический проект, рабочее проектирование. Для каждой стадии проектирования ведутся различные по составу, требованиям и точности инженерно-геодезические изыскания. Характер изысканий также меняется в зависимости от вида линейного сооружения [2].

Основная задача инженерных изысканий – изучение природных условий строительства. В процессе изысканий необходимо разработать, а затем и осуществить меры предупредительного характера, исключающие возможность нанесения ущерба окружающей среде. На основе материалов изысканий должны быть разработаны соответствующие рекомендации по расположению проектируемых объектов, чтобы их строительство и эксплуатация в минимальной степени нарушали естественный ход природных процессов.

Роль и значение инженерных изысканий следует рассматривать в трех аспектах:

— обеспечение соблюдения Закона об охране природы;

— материалы инженерных изысканий должны способствовать созданию проектов, осуществление которых вызвало бы минимально возможное изменение природных условий;

— материалы инженерных изысканий должны служить основой для разработки прогнозов изменения природных условий под влиянием деятельности человека и осуществления эффективных предупредительных и защитных мероприятий [3].

Цель работы: обновление и закрепление теоретических знаний и практических умений, полученных на лекциях при изучении курса «Основы инженерно-геодезических изысканий для строительства» в связи с повышением требований к уровню квалификации и необходимостью освоения современных методов решения профессиональных задач.

Для достижения поставленной цели необходимо реализовать следующие основные задачи:

1. Обновить теоретические знания и практические навыки в области инженерно-геодезических изысканий для строительства путем изучения научно-технической документации, справочной и учебной литературы;

2. углубить знания требований руководящих документов в области инженерно-геодезических изысканий для строительства.

1 Цели и задачи инженерных изысканий для строительства. Нормативно-правовые основы производства инженерных изысканий

1.1 Инженерно-геодезические изыскания

Строительство инженерных сооружений ведётся в четыре этапа (рис. 1.1):

Рисунок 1.1 – Этапы инженерно-геодезических работ при строительстве инженерных сооружений

Этапам строительства сооружений соответствуют следующие виды (этапы) геодезических работ:

1) инженерно-геодезические изыскания для строительства;

2) инженерно-геодезическое проектирование;

3) разбивочные работы (вынос проекта в натуру), исполнительные съёмки;

4) геодезические работы по изучению деформаций сооружений и их оснований – мониторинг объектов [4].

Изыскания – комплекс специальных работ, проводимых для проектирования, строительства и эксплуатации сооружения. По направленности изыскания подразделяются на экономические и технические (инженерные). Экономические изыскания обычно предшествуют техническим.

Экономические изыскания проводят с целью определения экономической целесообразности строительства сооружения в конкретном месте с учетом обеспеченности его строительными материалами, сырьем, транспортом, водой, энергией, рабочей силой и т. п.

Технические изыскания ведут для того, чтобы дать исчерпывающие сведения о природных условиях участка с целью наилучшего учета и использования их при проектировании и строительстве [5].

Таким образом, в ходе инженерных изысканий решаются следующие задачи:

ï изучение природных условий района строительства;

ï прогноз взаимодействия объекта с окружающей средой;

ï инженерная защита территории строительства.

Для оценки участка предполагаемого строительства проводят следующие изыскания: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, гидрогеологические, гидрометеорологические, климатологические, метеорологические, почвенно-геоботанические и др. Первые три вида относят к основным изысканиям и выполняют на всех типах сооружений в первую очередь.

Состав работ основных технических изысканий приведён на рис. А.1 (Приложение А).

Инженерно-геодезические изыскания дают представление о характере и рельефе местности, позволяют составить карты и топографические планы строительной площадки с горизонталями 0,5-1 м с координатной сеткой, которая применяется при планировке площадки, размещении зданий, инженерных сетей, подсчете объемов земляных работ.

Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе для водотоков, водоемов и акваторий) существующих зданий и сооружений (наземных, подземных и надземных), элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории строительства и обоснования проектирования, строительстве и эксплуатации объектов.

В состав инженерно-геодезических изысканий для строительства входят:

— сбор и обработка материалов инженерных изысканий прошлых лет; топографо-геодезических, картографических, аэрофотосъемных и других материалов и данных;

— рекогносцировочное обследование территории;

— создание (развитие) опорных геодезических сетей, включая геодезические сети специального назначения для строительства;

— создание планово-высотных съемочных геодезических сетей;

— топографическая (наземная, аэрофототопографическая, стереофотограмметрическая и др.) съемка, включая съемку подземных и надземных сооружений;

— обновление топографических (инженерно-топографических) и кадастровых планов в графической, цифровой, фотографической и иных формах;

— геодезические работы, связанные с переносом в натуру и привязкой горных выработок, геофизических и других точек инженерных изысканий;

— геодезические стационарные наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений, земной поверхности и толщи горных пород в районах развития опасных природных и техногенных процессов;

— инженерно-геодезическое обеспечение информационных систем поселений и государственных кадастров (градостроительного и др.);

— создание (составление) и издание (размножение) инженерно-топографических планов, кадастровых и тематических карт и планов, атласов специального назначения (в графической, цифровой и иных формах);

— камеральная обработка материалов;

— составление технического отчета.

Проведение инженерных изысканий регламентируется соответствующими нормативными документами.

Нормативная база инженерно-геодезических изысканий для строительства СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» [6] устанавливает общие технические требования и правила производства инженерно-геодезических изысканий, состав и объем отдельных видов изыскательских работ, выполняемых на соответствующих этапах (проектирования, строительства, эксплуатации, ликвидации предприятий, зданий, сооружений).

Основанием для выполнения инженерных изысканий является договор (контракт) между заказчиком и исполнителем инженерных изысканий с неотъемлемыми к нему приложениями: техническим заданием, календарным планом работ, расчетом стоимости и, при наличии требования заказчика, — программой инженерных изысканий а также дополнительных соглашений к договору при изменении состава, сроков и условий выполнения работ. В договоре (контракте) сторонами указываются юридические адреса и банковские реквизиты заказчика и исполнителя инженерных изысканий и устанавливаются:

— состав, объемы, этапность и сроки выполнения изыскательских работ;

— порядок определения стоимости работ на основе расчетов договорной цены с последующим возможным ее изменением при оговоренных случаях (изменение стоимости потребляемых материалов, взимаемых налогов, индексации цен и т.п.);

— состав изыскательской продукции, количество экземпляров отчетной технической документации, сроки и вид ее представления (в том числе на магнитных носителях и др.);

— условия сдачи и приемки работ с оформлением сторонами акта сдачи- приемки изыскательской продукции с оценкой соответствия ее договору (контракту);

— перечень отчетных материалов выполненных изыскательских работ, передаваемых в государственные территориальные фонды материалов инженерных изысканий органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления и иным органам и организациям в соответствии с действующим законодательством;

— особые условия, определяющие обязательства сторон по обеспечению необходимыми материалами, служебными и иными помещениями, рабочей силой, транспортными средствами, подъездов к месту работ;

— порядок установления и возмещения причиненного ущерба землепользователям и владельцам собственности, порядок организации и производства контроля и приемки изыскательских работ и др.;

— ответственность и обязательства сторон, устанавливающие возмещение причиненного ущерба, включая упущенную выгоду за срыв сроков и нарушения условий договора (контракта), порядок применения штрафных санкций или условия расторжения договора (контракта);

— порядок использования изыскательской продукции, соблюдение авторских прав;

— виды страхования для возмещения возможного ущерба;

— порядок внесения необходимых изменений и дополнений к договору (контракту);

— сроки действия договора (контракта).

Техническое задание на выполнение инженерных изысканий для строительства составляется заказчиком, как правило, с участием исполнителя инженерных изысканий. Техническое задание подписывается руководством организации (заказчиком) и заверяется печатью.

Техническое задание на выполнение инженерных изысканий может выдаваться как на весь комплекс инженерных изысканий, так и раздельно по видам инженерных изысканий и стадиям проектирования.

В случае, если исполнитель инженерных изысканий и заказчик представляют одну проектную (проектно-изыскательскую) организацию, техническое задание подписывает со стороны заказчика главный инженер проекта (ГИП) и утверждает руководитель (заместитель руководителя) организации.

Предусмотренные в техническом задании требования к полноте, достоверности, точности и качеству отчетных материалов могут уточняться исполнителем инженерных изысканий при составлении программы работ и в процессе выполнения изыскательских работ по согласованию с заказчиком.

В техническом задании не допускается устанавливать состав и объем изыскательских работ, методику и технологию их выполнения.

При выдаче технического задания заказчик должен передать исполнителю инженерных изысканий во временное пользование имеющиеся у него материалы и другую информацию о ранее выполненных инженерных изысканиях на площадке (участке, трассе) проектируемого строительства (реконструкции) объекта, а также данные о природных и техногенных условиях района и выполненных согласованиях, сведения о информационных системах поселений, государственных кадастров [7].

2 Системы координат и высот, применяемые при выполнении инженерно-геодезических изысканий

2.1 История развития представлений о форме и размерах Земли

Представления древних народов о Земле

Правильное представление о Земле и ее форме сложилось у разных народов не сразу и не в одно время.

По преданию, древние индийцы представляли себе Землю в виде плоскости, лежащей на спинах слонов. До нас дошли ценные исторические сведения о том, как представляли себе Землю древние народы, жившие в бассейне рек Тигра и Евфрата, в дельте Нила и по берегам Средиземного моря — в Малой Азии и Южной Европе.

Сохранились, например, письменные документы из древней Вавилонии давностью около 6 тыс. лет. Жители Вавилона, унаследовавшие свою культуру от еще более древних народов, представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония. Они знали, что к югу от Вавилона раскинулось море, а на востоке расположены горы, через которые не решались переходить.

Поэтому им и казалось, что Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо — небесный мир, где, как и на Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша — это пояс 12 созвездий Зодиака. В каждом из созвездий Солнце ежегодно бывает приблизительно в течение месяца.

По этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет. Под Землей находится бездна — ад, куда спускаются души умерших. Ночью Солнце проходит через это подземелье от западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по небу. Наблюдая заход Солнца за морской горизонт, люди думали, что оно уходит в море и восходит также из моря.

Иначе представляли себе Землю древние евреи. Они жили на равнине, и Земля казалась им равниной, на которой кое-где возвышаются горы. Особое место в мироздании евреи отводили ветрам, которые приносят с собой то дождь, то засуху. Обиталище ветров, по их мнению, находилось в нижнем поясе неба и отделяло собой Землю от небесных вод: снега, дождя и града.

Под Землей находятся воды, от которых кверху идут каналы, питающие моря и реки. Представления о форме всей Земли у древних евреев, по-видимому, не было.

Очень многим география обязана древним грекам, или эллинам. Этот немногочисленный народ, живший на юге Балканского и Апеннинского полуостровов Европы, создал высокую культуру. Сведения о самых древних из известных нам представлений греков о Земле мы находим в поэмах Гомера «Илиада» и «Одиссея». В них говорится о Земле как о слегка выпуклом диске, напоминающем щит воина.

Сушу со всех сторон омывает река Океан. Над Землей раскинулся медный небосвод, по которому движется Солнце, поднимаясь ежедневно из вод Океана на востоке и погружаясь в них на западе.

Земля по представлению древних греков

Греческий философ Фалес (VI в. до н. э.) представлял Вселенную в виде жидкой массы, внутри которой находится большой пузырь, имеющий форму полушария. Вогнутая поверхность этого пузыря — небесный свод, а на нижней, плоской поверхности, наподобие пробки, плавает плоская Земля. Нетрудно догадаться, что представление о Земле как о плавающем острове Фалес основывал на том факте, что Греция расположена на островах.

Современник Фалеса — Анаксимандр представлял Землю отрезком колонны или цилиндра, на одном из оснований которого мы живем. Середину Земли занимает суша в виде большого круглого острова Ойкумены («населенной Земли»), окруженного океаном. Внутри Ойкумены находится морской бассейн, который делит ее на две приблизительно равные части: Европу и Азию.

Греция же расположена в центре Европы, а город Дельфы — в центре Греции («пуп Земли»). Анаксимандр считал, что Земля — центр Вселенной. Восход Солнца и других светил на восточной стороне неба и заход их на западной он объяснял движением светил по кругу: видимый небесный свод составляет, по его мнению, половину шара, другое полушарие находится под ногами.

Мир в представлении древних египтян: внизу — Земля, над ней — богиня неба; слева и справа — корабль бога Солнца, показывающий путь Солнца по небу от восхода до заката.

Последователи другого греческого ученого — Пифагора — уже признали Землю шаром. Шаровидными они считали и другие планеты.

Древние индийцы представляли Землю в виде полусферы, опирающейся на слонов. Слоны стоят на огромной черепахе, а черепаха на змее, которая, свернувшись кольцом, замыкает околоземное пространство.

Когда люди начали совершать далекие путешествия, постепенно стали накапливаться доказательства, что Земля не плоская, а выпуклая. Так, продвигаясь на юг, путешественники заметили, что в южной стороне неба звезды поднимаются над горизонтом пропорционально пройденному пути и над Землей появляются новые звезды, которые раньше не были видны.

А в северной стороне неба, наоборот, звезды спускаются вниз к горизонту и потом совсем исчезают за ним. Выпуклость Земли подтверждалась также наблюдениями за удаляющимися кораблями. Корабль исчезает за горизонтом постепенно. Вот уже скрылся корпус корабля и над поверхностью моря видны только мачты. Потом исчезают и они.

На этом основании люди стали предполагать, что Земля шарообразна.

Знаменитый древнегреческий ученый Аристотель (IV в. до н. э.) первым использовал для доказательства шарообразности Земли наблюдения за лунными затмениями: тень от Земли, падающая на полную Луну, всегда круглая. Во время затмений Земля бывает повернута к Луне разными сторонами. Но только шар всегда отбрасывает круглую тень.

Наконец, выдающийся астроном древнего мира Аристарх Самосский (конец IV — первая половина III в. до н. э.) высказал мысль о том, что не Солнце вместе с планетами движется вокруг Земли, а Земля и все планеты вращаются вокруг Солнца. Однако в его распоряжении было очень мало доказательств. И прошло еще около 1700 лет, прежде чем это удалось доказать польскому ученому Копернику.

Постепенно представления о Земле стали основываться не на умозрительном толковании отдельных явлений, а на точных расчетах и измерениях.

В средние века, когда церковь преследовала попытки доказать шарообразность Земли, научные достижения античности были забыты, а Землю изображали в виде круга или прямоугольника, в центре которых часто размещали святые места, а за пределами — рай или ад. Еще в VI в. одну из таких карт создал византийский монах Козьма Индикоплов (см. Приложение Б).

Изображенная им система мира, несмотря на явную нелепость, широко распространилась в Европе того времени. Даже в XIII в. на английской карте мира, помещенной в псалтыри, в «центре мира» размещен Иерусалим — священный город для христиан.

История измерений формы и размеров Земли

Эратосфен, живший в Александрии выбрал, около 230 г. до Р. X., для своего градусного измерения дугу александрийского меридиана, предположив, что на нем же лежит Ассуан (Ассуан, — 24° 8’ 6″ ш. и 30° 34’ 39″ д., последний из городов, встречаемых в Египте со стороны Нубии). Светилом для измерения высот служило Солнце.

Эратосфен узнал, что в Ассуане, во время летнего солнцестояния, в полдень, можно видеть изображение Солнца в глубоких колодцах, т. е., что Солнце достигает там в это время зенита, и высота его равна стало быть 90°. В Александрии, по наблюдениям тени гномона (гномон — древнейший астрономический инструмент, состоящий из вертикального стержня на горизонтальной площадке. По длине и направлению тени стержня можно определять высоту и азимут Солнца), в то же самое время, Солнце оказывалось удаленным от зенита на одну пятидесятую часть окружности или на 7°12’, так что для разности широт этих городов получилась непосредственно величина 7°12’. С другой стороны, из рассказов купцов, сопровождавших свои караваны, Эратосфен узнал, что путь между Ассуаном и Александрией лежит почти в направлении полуденной тени, т. е. по меридиану, и, судя по времени, необходимому на весь переход, и по скорости движения караванов, расстояние между названными городами равно 5000 стадиям (800 км). Если 7°12’ соответствуют 5000 стадиям (800 км), то длина окружности или 360° выходит равна 250 000 стадий (40 000 км), а радиус Земли = 39 789 стадий (6 366 км).

По новейшим определениям разность широт Александрии и Ассуана равна 7°7’, и оба города не лежат на одном меридиане, (Ассуан почти на 3° восточнее Александрии), там не менее астрономическая часть работы Эратосфена для своего времени была почти безупречна. К несчастью истинная длина египетской стадии была не известна. Разные ученые исследователи определяют ее от 158 до 185 метров, и потому о точности этого первого градусного измерения в настоящее время нельзя составить себе верного представления. Во всяком случае, как упомянуто выше, основание способа Эратосфена совершенно верно и применяется до сих пор.

Следующая попытка определить размеры Земли была сделана Посидонием. Крайними точками дуги меридиана избраны были Александрия и остров Родос.

Угловое расстояние получено из наблюдений звезды Канопуса (Канопус — звезда первой величины в созвездии «Корабль Арго»; видна в нашем полушарии южнее 37,5° с.ш.), которая в Александрии поднимается до высоты 7½°, а на Родосе едва показывается на горизонте, так что высота ее там почти равна 0°. Линейное расстояние оценено по времени перехода судов и принято равным 5 000 стадиям (800 км). Отсюда окружность Земли оказывается 240 000 стадий (38 400 км). Результат Посидония признается менее удовлетворительным, чем вывод Эратосфена, потому что на высоты светил близ горизонта весьма значительно влияет преломление лучей в атмосфере, тогда еще неизвестное, да и оценка линейного расстояния по морю не могла быть благонадежной. Ныне известно, что разность широт Александрии и Родоса всего 5°, и они далеко не лежать на одном меридиане.

Замечательно, что в сочинениях Птолемея (87 — 165), известного александрийского астронома, не упоминается об определении размеров Земли, хотя в его «Географии» видимо подразумевается ее шарообразность и длина одного градуса принимается равною 500 стадиям (80 км), что дает для окружности всей Земли 180 000 стадий (28 800 км) — число значительно меньшее, чем результаты Эратосфена и Посидония.

После уничтожения александрийской библиотеки, в смутные годы первых веков нашей эры, всякие научные работы прервались, и новая попытка градусного измерения сделана лишь в 827 году арабами, которые, достигнув политического могущества, в лице своих калифов с любовью покровительствовали развитию точных наук. Калиф Альмамум приказал своим астрономам измерить дугу меридиана в равнине Синджар, лежащей к западу от реки Тигра и нынешнего города Мосула.

В избранной исходной точке, около 35° северной широты, арабские ученые разделились на две парии и направились одна на север, другая па юг, производя измерения арабскими локтями. Эти измерения продолжались до тех пор, пока каждая пария не прошла по меридиану 1°, что определялось имевшимися тогда угломерными инструментами по высотам звезд. Одна пария получила для градуса меридиана величину 56, а другая 56⅔ мили по 4 000 локтей. Второе число было признано точнее первого и принято за величину градуса меридиана.

Покуда длина арабского локтя была неизвестна, нельзя было составить себе понятие о точности измерения арабов; известно было лишь, что арабский локоть имел 27 дюймов, а каждый дюйм равнялся шести положенным в ряд ячменным зернам. Но недавно, на нильском острове Рода, под Каиром, на колонне из тесанного камня, найдены черты, означающие арабские локти, подразделенные на дюймы. Оказалось, что арабский локоть равен приблизительно 49⅓ сантиметрам, так что длина арабской мили выходит около 1973 метров или 926.3 саженей. От перемножения этого числа на 56⅔ получается для длины градуса, под широтой 35°, 104.8 версты (111.088 км), что весьма близко к современным определениям.

В средние века сведенья греков и арабов о шарообразности Земли и ее величине были забыты, и только в начале XVI века, после эпохи великих морских путешествий, произведена новая попытка определения размеров Земли. Именно, французский ученый и врач короля Франциска II–го, Фернель (1497 — 1558), в 1528 году, измерил дугу меридиана вблизи Парижа. Угловые высоты Солнца он определял при помощи треугольника с диоптрами, одна сторона которого была разделена на части, соответствующая минутам дуги, линейное же расстояние Фернель получил счетом оборотов колеса своей повозки. Длина градуса меридиана под широтою Парижа получилась равною 56 746 тоазам или около 51838 саженей (110.41 км).

Способ точного измерения больших расстояний впервые предложил голландский географ и математик Виллеброрд Спеллиус (1580-1626).

Представим себе, что необходимо измерить расстояние между точками А и Б, удаленными одна от другой на сотни километров. Решение этой задачи следует начать с построения на местности так называемой опорной геодезической сети. В простейшем варианте она создается в виде цепочки треугольников.

Вершины их выбираются на возвышенных местах, где сооружаются так называемые геодезические знаки в виде специальных пирамид, и обязательно так, чтобы из каждого пункта были видны направления на все соседние пункты. А еще эти пирамиды должны быть удобны для работы: для установки угломерного инструмента — теодолита — и измерения всех углов в треугольниках этой сети. Кроме того, в одном из треугольников измеряется одна сторона, которая пролегает по ровной и открытой местности, удобной для линейных измерений. В результате получается сеть треугольников с известными углами и исходной стороной — базисом. Затем следуют вычисления.

Этот способ измерения больших расстояний на земной поверхности получил название триангуляции — от латинского слова «триангулюм», что значит «треугольник». Он оказался удобным для определения размеров Земли.

Самое грандиозное градусное измерение XIX века возглавил основатель Пулковской обсерватории В. Я. Струве. Под руководством Струве русские геодезисты совместно с норвежскими измерили дугу, простиравшуюся от Дуная по западным областям России в Финляндию и Норвегию до побережья Северного Ледовитого океана. Общая протяженность этой дуги превысила 2800 км!

В ней было заключено более 25 градусов, что составляет почти 1/14 часть земной окружности. В историю науки она вошла под названием «дуги Струве». Автору этой книги в послевоенные годы довелось работать на наблюдениях (измерениях углов) на пунктах государственной триангуляции, примыкавших непосредственно к знаменитой «дуге».

Градусные измерения показали, что Земля не является в точности шаром, а похожа на эллипсоид, то есть она сжата у полюсов. У эллипсоида все меридианы представляют собой эллипсы, а экватор и параллели — окружности.

Чем длиннее измеряемые дуги меридианов и параллелей, тем точнее можно вычислить радиус Земли и определить ее сжатие.

Отечественные геодезисты промерили государственную триангуляционную сеть почти на половине территории СССР. Это позволило советскому ученому Ф. Н. Красовскому (1878-1948) более точно определить размеры и форму Земли. Эллипсоид Красовского: экваториальный радиус — 6378,245 км, полярный радиус — 6356,863 км. Сжатие планеты — 1/298,3, то есть па такую часть полярный радиус Земли короче экваториального (в линейной мере — 21,382 км).

Представим себе, что на глобусе с поперечником 30 см решили изобразить сжатие земного шара. Тогда полярную ось глобуса пришлось бы укоротить на 1 мм. Это так мало, что совершенно незаметно для глаза. Вот так и Земля с большого расстояния кажется совершенно круглой. Такой ее наблюдают космонавты.

Изучая форму Земли, ученые пришли к выводу, что она сжата не только вдоль оси вращения. Экваториальное сечение земного шара в проекции на плоскость дает кривую, которая гоже отличается от правильной окружности, правда совсем немного — на сотни метров. Все это свидетельствует о том, что фигура у нашей планеты более сложная, чем казалось ранее.

Теперь совершенно ясно, что Земля не является правильным геометрическим телом, то есть эллипсоидом. К тому же поверхность нашей планеты далеко не гладкая. На ней есть возвышенности и высокие горные хребты. Правда, суши почти в три раза меньше, чем воды. Что же в таком случае мы должны подразумевать подземной поверхностью?

Как известно, океаны и моря, сообщаясь друг с другом, образуют на Земле обширную водную гладь. Поэтому ученые условились принимать за поверхность планеты уровенную поверхность Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии.

А как поступать в районах континентов? Что там считать поверхностью Земли? Тоже уровенную поверхность Мирового океана, мысленно продолженную под всеми материками и островами.

Вот эта фигура, ограниченная поверхностью среднего уровня Мирового океана, была названа геоидом. От поверхности геоида и ведется отсчет всех известных «высот над уровнем моря». Слово «геоид», или «земноподобный», специально придумано для названия фигуры Земли. В геометрии такой фигуры не существует. Близок по форме к геоиду геометрически правильный эллипсоид.

4 октября 1957 года с запуском в нашей стране первого искусственного спутника Земли человечество вступило в космическую эру. Началось активное исследование околоземного пространства. При этом выяснилось, что спутники очень полезны и для познания самой Земли. Даже в области геодезии они сказали свое «веское слово».

Около 5 млрд. лет назад на расстоянии 150 млн. км от Солнца зародилась наша планета. При падении на нее астероидных тел вещество нагревалось и дробилось. Первичное вещество сжималось под действием силы тяготения, принимало форму шара, недра которого разогревались. Земля в самом начале своего существования как планеты представляла собой холодное газопылевое облако.

Постепенно за счет гравитационных сил и энергии распада радиоактивных веществ недра Земли стали разогреваться. Когда температура недр достигла уровня плавления окислов железа и других соединений, начались активные процессы формирования ядра и основных оболочек планеты.

Тяжелые элементы, в основном металлы погружались вниз, а легкие по массе элементы поднимались вверх и образовывали земную кору. Происходили процессы перемешивания, шли химические реакции, более легкие силикатные породы выдавливались из глубины на поверхность и образовали земную кору, тяжелые — оставались внутри планеты.

Разогревание сопровождалось бурной вулканической деятельностью, при этом пары и газы вырывались наружу. В процессе вулканической деятельности рождалась земная атмосфера, а водяные пары конденсировались в океанах. Экваториальный радиус ее, равен 6378 км, из-за центробежной силы, создаваемой суточным вращением, больше полярного на 21 км. Давление в центре Земли составляет 3 млн. атм., а плотность вещества — около 12г/см3.

Форма и размеры Земли. Земля имеет шарообразную форму. Ее диаметр около 12 750 км. Поскольку человек видит лишь небольшую часть Земли, земная поверхность кажется ему плоским кругом, ограниченным линией, где небо как бы соприкасается с Землей. Важным этапом в развитии теории о шарообразности земли является эпоха Великих географических открытий.

С этого периода не стало сомнений в шарообразности Земли и в это же время была изготовлена первая модель Земли – глобус. Его автором являлся немецкий ученый Мартин Бехайм (1492 г.).

С открытием Ньютоном силы тяжести и силы притяжения было доказано, что земля приплюснута с полюсов вследствие осевого движения и поэтому имеет фигуру не настоящего шара а фигуру эллипса или эллипсоида вращения. В 19 веке было установлено, что фигура Земли сложнее. Она отклоняется от правильной формы эллипсоида из-за неоднородности распределения масс.

Фигура земли стала называться геоидом — подобный Земле. Геоид определяют как фигуру, поверхность которой совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана или можно сказать, что это линия поверхности земли без водной оболочки. Следовательно, Земля является и шаром и эллипсом и геоидом [8].

3 Основные принципы выполнения инженерно-геодезических изысканий

3.2 Контроль выполнения геодезических работ

Контроль геодезических работ выполняют для проверки точности и качества результатов измерений. Без этого невозможно получить достоверную пространственную информацию об естественных и техногенных объектах на площадке строительства.

Геодезические работы в строительстве включают в себя большое количество мероприятий: сопровождение строительно-монтажных работ, наблюдение за деформациями, топографическая, фасадная и исполнительная съемка, геодезический контроль, разбивочные работы, инженерно-геодезические изыскания, обмерные работы и пр. Все они требуют проведения контроля.

Задачи контроля геодезических работ

Контроль геодезических работ тесно связан с другими видами контроля строительного процесса (контроль проектирования, авторский надзор, строительный контроль). Каждый из них решает комплекс задач, направленный на обеспечение качества строительства. По содержанию, задачи контроля бывают: информационными, оценочными, аналитическими, организационными, функциональными. Задачи контроля геодезических работ относятся к информационным и оценочным.

Контроль геодезических работ направлен на решение следующих задач:

проверка процессов геодезических измерений. Для обеспечения точности и достоверности результатов измерений необходимо соблюдать уста?

Источник: skachatvs.com