Опорные инженерно-геодезические сети

    Характеристика сетей сгущения.

Показатели	Полигонометрия
4 класса	1-го разряда	2-го разряда
1.Предельная длина  хода, Км. 2.Предельный периметр, Км. 3.Длина стороны хода, км Наибольшая Наименьшая 4.Относительная ошибка Хода не более 5.Среднеквадратическая Ошибка угла 6.Угловая невязка поли- Гона	15 30 2,0 0,25 1:25000 3” 5” √n	5 15 0,8 0,12 1:10000 5” 10”√ n	3 9 0,35 0,08 1:5000 10” 20”√ n

  

   Высотная опорная сеть.

Показатели	Класс нивелирования
II	III	IV
1.Средняя квадратич  ошибка Нивелир 1 км хода, мм. 2.Систематич ошибка  на 1км Хода, мм 3.Допустимые невязки и рас- Хожд сумм прямого  и обрат Хода, мм 4.Максимальн длина  хода Замкнутого, км 5.Длина хода между  пикета- Ми высшего класса, км 6.Длина хода между  узловы- Ми точками, км 7.Расстояние между  рабочи- Ми реперами на стройплощ-ке, Км 8.Наибольшее расстояние от Нивелира до рейки, м 9.Наименьшая высота  визир- Ного луча, м	2 0,4 5√ l 40 10 0,5 75 0,5	5 10√ l 25 15 5 0,5 75 0,3	10 20√l 10 5 3 0,5 100   0,2

   Высотная сеть города обычно создается нивелированием III класса c невязкой хода, не превышающей 10 мм 2, с допустимым расхождением в превышениях

на станции 3 мм. Геодезические  знаки плановых и высотных сетей  чаще всего совмещают.

   В настоящее время осуществляется переход к спутниковым методам определения координат пунктов плановых сетей. Этот метод может служить для сгущения существующей геодезической сети в пределах населенного пункта. В этом методе не требуется взаимная видимость пунктов. Пока спутниковый метод сгущения геодезической сети остается дорогостоящим. Отсутствуют нормативные документы, регламентирующие технологию и точность выполнения таких работ. Пока идут опытные определения координат через спутники. Так реконструированы геодезические сети городов Иваново и Костромы. Анализ результатов полученных в этих городах выявил необходимость сетевого метода при создании городских спутниковых сетей. Имеется в виду сеть триангуляции или сеть полигонометрии. Переход на спутниковую систему создания плановой геодезической сети города и поселка связан с трудностями использования старого метода закрепления пунктов. В частности возникает необходимость разобрать внешние знака в виде пирамид, исключается применение стенных знаков. Точность определения координат с использованием приемников Wild GPS System 200 достигается до 1/400000. Средняя квадратическая погрешность определения координат одной точки находится в интервале 6см-14см. В городских условиях на точность определения координат влияет все, что мешает приему радиосигналов: высокие сооружения, радиостанции, металлические каркасы и т.д. Координаты пунктов получаются в геодезической системе WGS-84, поэтому вычисляется их перевычисление в системе Гаусса-Крюгера.

   Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов. 
   Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.  
Государственную геодезическую сеть 4 класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС. Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.

   На территории России кроме ГГС, ГСС, ГНС (государственной нивелирной сети) существуют и другие виды геодезических сетей :

·  фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС),

·  государственная фундаментальная гравиметрическая сеть (ГФГС),

·  доплеровская геодезическая сеть (ДГС),

·  космическая геодезическая сеть (КГС),

·  спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1),

·  спутниковая дифференциальная геодезическая сеть (СДГС).

   Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений.

 

 

  5.   Высотные опорные геодезические сети

   Опорная геодезическая сеть – это геодезическая сеть заданного класса (разряда) точности, которая создается в процессе инженерных изысканий и служит геодезической основой для обоснования проектной подготовки строительства, выполнения топографических съемок и аналитических определений положения точек местности и сооружений. Кроме того, для планировки местности, создания разбивочной основы для строительства, обеспечения других видов изысканий, а также выполнения стационарных геодезических работ и исследований.

   Геодезические работы по созданию опорных геодезических сетей встречаются достаточно часто. Такие сети создаются для последующей топографической съемки территории (съемочное обоснование), для наблюдения за деформациями различных сооружений и для выполнения землеустроительных (опорные межевые сети) или геодезических разбивочных работ. При строительстве крупных промышленных предприятий опорные геодезические сети могут создаваться в виде сетки квадратов со сторонами в 100 и 200 метров.

   Геодезические сети могут создаваться как в результате проведения спутниковых геодезических работ, так и проложением полигонометрических ходов, в которых измеряются углы и расстояния. Отметки пунктов геодезических сетей определяются, как правило, методами геометрического и тригонометрического нивелирования.

   Опорная геодезическая сеть должна проектироваться и создаваться с учетом ее последующего использования при геодезическом обеспечении строительства и эксплуатации объекта. В геодезии плотность пунктов опорной сети при производстве инженерных изысканий устанавливается в программе изысканий из расчета не менее четырех пунктов на один квадратный километр на застроенных территориях или один пункт на один квадратный километр на незастроенных территориях. Точки геодезической опорной сети надежно закрепляются на местности.

   В геодезии плановое положение пунктов опорной сети при инженерных изысканиях для строительства определяется методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации, построения линейно-угловых сетей, а также на основе использования спутниковой геодезической аппаратуры (приемники GPS, ГЛОНАСС, Galileo) и их сочетанием.

   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 пунктами в геодезии для развития высотной опорной сети являются пункты государственной нивелирной сети.

   По результатам геодезических измерений производят расчёт плановых координат точек сети и их высотных отметок. Предельная погрешность взаимного планового положения смежных пунктов опорной геодезической сети после выполнения полевых геодезических работ и ее уравнивания не должна превышать заданных значений. Создаются каталоги координат и высот пунктов сети для дальнейшего использования.

   Построение геодезических опорных сетей сгущения.

   Геодезические опорные сети сгущения разделяются на два разряда. Сети создаваемые методом триангуляции, образуют типовые фигуры: центральную систему, цепь треугольников и геодезический четырехугольник. Каждая такая фигура опирается на пункты геодезической опоры высшего класса.

   Сети сгущения являются опорой для создания съемочного обоснования при крупномасштабных съемках. Густота пунктов местного значения зависит от масштаба топографической съемки. Например, для съемки в масштабе 1:10000 при расстояниях между пунктами  2-3 км количество пунктов на трапеции должно быть не менее 4-5. Пункты закрепляются бетонными центрами и наружными знаками в виде пирамид или вех. Все пункты сети сгущения 1 и 2 разряда должны иметь линейные координаты на плоскости и отметки центров, определяемые техническим нивелированием.         

 При создании опорных  сетей сгущения на большой  площади составляется предварительный  проект ее построения. Проект  содержит:

1.Изложение целей и задач создания опоры для съемки заданных  масштабов.                   

2. Сведение о наличии  опорных пунктов государственной  сети высших классов с координатами, высотами и территориальное размещение  на заданной площади.

3. Мелкомасштабный план со схематически нанесенными границами трапеций съемочных планшетов аналитической сети. При этом показываются типовые фигуры цепи треугольников, центральных систем, четырехугольников и др. В закрытой местности целесообразно проектировать полигонометрические ходы.  Схема размещения пунктов должна обеспечивать опору каждого планшета для развития съемочного обоснования.

4.Сведения о характере  закладке центров и знаков.

   После составления проекта исполнитель выезжает в поле для осуществления проекта. Рекогносцировка состоит в уточнении проекта по размещению по размещению опорных пунктов и окончательном выборе местоположения пунктов. Пункты выбираются на командных высотах местности с учетом построения съемочной сети. При рекогносцировке иногда производятся небольшие изменения проекта в соответствии с местными условиями. После рекогносцировки производится построение центров и знаков, а затем измерение углов и линий.

           Измерение горизонтальных углов опорных сетей.

   Измерение направлений способом круговых приемов. Для измерения направлений из точки М на пункты  A, B, C, D в т. М устанавливают теодолит, 

алидаду скрепляют с  лимбом на отсчете 1-2’ и поворотом  лимба направляют трубу на т. А.

   При этом положении инструмента берем отсчет по лимбу и записываем его в журнал полевых измерений. Затем лимб оставляют закрепленным, а алидаду поворачивают по направлению хода часовой стрелки и наводят трубу последовательно на точки B, C, D и снова на А, беря на каждой из них отчет и записывая в журнал. Повторный отсчет на тачку А контролирует постоянство положения лимба и уточняет наблюдение. Произведенный перечень наблюдений составляет один полуприем. Второй полуприем отличается от первого тем, что трубу переводим через зенит и берем отчеты против часовой стрелки, т. е. в последовательности A. D. C. B. A. Оба эти полуприема составляют один полный прием.

   Инженерно-геодезические плановые и высотные опорные сети представляют собой систему геометрических фигур, вершины которых закреплены на местности специальными знаками. Плановые и высотные опорные сети создают в соответствии с заранее разработанным проектом производства геодезических работ (ППГР). При составлении этого проекта собирают сведения, относящиеся к опорным геодезическим сетям во всех организациях, производящих работы на территории города или поселка в районе строительства; в территориальных инспекциях Федеральной службы геодезии и картографии при Совете Министров РФ, в управлениях (отделах) по делам

строительства и архитектуры; в краевых, областных и городских  администрациях; в изыскательских и  проектно-изыскательских организациях. По собранным материалам составляют схему расположения пунктов ранее  выполненных опорных геодезических сетей всех классов и разрядов в пределах территории предстоящих работ. В инженерно-геодезической практике достаточно часто встречаются случаи, когда сеть создается заново, даже при наличии близкорасположенных пунктов ранее созданных сетей. Это делается с целью обеспечения повышенной точности определения взаимного положения пунктов.

Инженерно-геодезические  сети обладают рядом характерных  особенностей:

• сети часто создаются в условной системе координат с привязкой к государственной системе координат;
• форма сети определяется обслуживаемой территорией или формой объектов, группы объектов;
• сети имеют ограниченные размеры, часто с незначительным числом фигур или полигонов;
• длины сторон, как правило, короткие;
• к пунктам сети предъявляются повышенные требования по стабильности положения в сложных условиях их эксплуатации;
• условия наблюдений, как правило, неблагоприятные.

   Необходимо отметить особенности, связанные с целевым назначением сети. Такие особенности свойственны сетям, создаваемым для гидротехнического строительства, для строительства мостов, тоннелей различного назначения, прецизионных сооружений. Например, при строительстве плотин значительной высоты в узких речных долинах возникает необходимость в построении многоярусной сети, позволяющей осуществлять поярусную разбивку строящегося объекта. А при построении сети для строительства мостового перехода затруднительно проводить измерения вдоль берегов. При строительстве тоннелей и некоторых видов прецизионных сооружений повышенные требования предъявляются к точности построений лишь по одному определенному направлению.

   Приведенные выше требования определяют значительное разнообразие опорных сетей как по конфигурации, так и по точности их создания.

   Выбор вида построения зависит от многих причин: типа объекта, его формы и занимаемой площади; назначения сети; физико-географических условий; требуемой точности; наличия измерительных средств у исполнителя работ. Например, триангуляцию применяют в качестве исходного построения на значительных по площади или протяженности объектах в открытой пересеченной местности; полигонометрию - на закрытой местности или застроенной территории (полигонометрия - наиболее маневренный вид построения); линейно-угловые построения - при необходимости создания сетей повышенной точности; трилатерацию - обычно на небольших объектах, где требуется высокая точность; строительные сетки - на промышленных площадках.