Виды инженерных изысканий, проводимых для оценки участка предполагаемого строительства

Задача и сущность инженерных изысканий

Виды инженерных изысканий, проводимых для оценки участка предполагаемого строительства.

Задача и сущность инженерных изысканий.

Тема. Виды инженерных изысканий.

Лекция 10.

План:

Проектирование, а в последующем и строительство инженерного сооружения ведется на основе комплекса специальных работ, называемых инженерными изысканиями. Основная задача инженерных изысканий -изучение природных и экономических условий района будущего строительства.

Изыскания, как и проектирование, делятся на стадии. Каждая стадия изысканий должна обеспечивать материалами соответствующую стадию проектирования. В связи с этим различают изыскания предварительные, на стадии проекта, на стадии рабочей документации. [8]

Изыскания делятся на экономические и технические. 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. Экономические изыскания обычно предшествую техническим. Технические изыскания ведут для того, чтобы дать исчерпывающие сведения о природных условиях участка с целью наилучшего учета и использования их при проектировании и строительстве.

Для оценки участка предполагаемого строительства комплексно проводят следующую изыскания: инженерно-геодезические, инженерно- геологические и гидрогеологические, гидрологические, климатологические, метеорологические, почвенно-геоботанические и др. Инженерно-геодезические, инженерно-геологические и гидрогеологические, а также гидрологические изыскания - основные, их выполняют в первую очередь на всех типах сооружений.

Инженерно-геодезические изыскания позволяют получить информацию о рельефе и ситуации местности и служат основой не только для проектирования, но и для проведения других видов изысканий и обследований. В процессе инженерно-геодезических изысканий выполняют работы по созданию геодезического обоснования и топографической съемке в разных масштабах на участке строительства, производят трассирование линейных сооружений, геодезическую привязку геологических выработок, гидрологических створов, точек геофизической разведки и многие другие работы.

Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания дают возможность получить представление о геологическом строении местности, физико-геологических явлениях, прочности грунтов, составе и характере подземных вод и т.п. Эти сведения позволяют сделать правильную оценку условий строительства сооружения.

Гидрологические изыскания дают сведения о водном режиме рек и водоемов. В процессе гидрологических изысканий определяют характер изменения уровней, уклоны, изучают направление и скорости течений, вычисляют расходы воды, производят промеры глубин, ведут учет наносов и т.д. [8]

Содержание и объем инженерных изысканий определяется типом, видом и размерами проектируемого сооружения, местными условиями и степенью их изученности, а также стадией проектирования. Различные виды сооружений, технология строительства которых имеет много общего и изыскания, для которых проводятся по схожей схеме, могут быть объединены в группы: площадочные и линейные сооружения. К площадочным сооружениям относятся: населенные пункты, промышленные предприятия, аэропорты и т.п., к линейным - дороги, линии электропередач, трубопроводы и т. п.

Изыскания площадочных сооружений.

I. Состав и объём инженерных изысканий площадочных сооружений.

2.Технические требования., предъявляемые площадке при выборе под строительство.

З.Выбор площадки под строительство в натуре. Топографическая и инженерно — геологическая съёмки площадки.

Состав и объем инженерных изысканий зависят от размеров пло­щадочных сооружений. Состав изысканий на небольших площадках ограничивается основными изысканиями: инженерно-геодезическими, инженерно-геологическими, гидрологическими. Для больших площадочных сооружений выполняют все инженерные изыскания: инженерно-геологические, инженерно-геодезические, гидрологические, климатологические, почвенно-геоботанические и санитарно-гигиенические; для земельно-хозяйственного устройства, озеленения и вертикальной планировки территории; по инженерным сетям, транспорту, строительным материалам и т. п.

Каждая площадка, которая предназначается для строительства со­оружения, должна отвечать определенным техническим требованиям, удовлетворяющим условиям нормальной эксплуатации и минимальных затрат на подготовительные работы и освоение. Поэтому одна из важнейших задач изысканий - выбор в данном районе площадки с заданными техническими требованиями.

Площадку выбирают по возможности в малопересеченной, мало пригодной для сельского хозяйства местности с благоприятными для строительства геологическими и гидрогеологическими условиями. Размеры площадки и ее конфигурация должны соответствовать размерам проектируемого сооружения и расположению коммуникаций с учетом перспективы его расширения в будущем. Площадка должна располагаться таким образом, чтобы ее можно было соединить с ближайшими железно - и автодорожными магистралями без большого объема земляных работ и возведения больших мостовых переходов, которые не только удорожают строительство, но и удлиняют сроки освоения площадки.

Рельеф площадки должен быть спокойным, с уклоном в одну сторону или от середины к краям, обеспечивающим быстрый сток поверхностных вод. Желательно, чтобы общее направление горизонталей было вдоль длинной стороны площадки. Для того чтобы вертикальная планировка не требовала большого объема земляных работ, минимальные уклоны местности должны составлять 0,003... 0,005, максимальные - 0,06... 0,08.

Грунты площадки должны выдерживать давление 0,15 МП а, чтобы при строительстве зданий и сооружений можно было обойтись без устройства дорогостоящих фундаментов. Уровень грунтовых вод должен быть ниже отметок дна подвалов и галерей. Участок не должен затопляться высокими паводковыми водами.

Промышленные предприятия, города и населенные пункты нуждаются в больших количествах воды, поэтому при выборе места для таких сооружений важно предусмотреть наличие водных источников. Кроме того, эти объекты в периоды строительства и эксплуатации должны обеспечиваться хорошими подъездными дорогами, газом, электроэнергией, топливом, водой в бассейнах для сброса технических вод.

Вблизи обособленно расположенных промышленных объектов, аэропортов, гидроузлов должен быть участок свободной территории для строительства жилого поселка. Наличие вблизи площадки карьеров строительных материалов значительно удешевляет и ускоряет строительство.

Выбор площадки начинают в камеральных условиях. Сравнением вариантов выбирают наиболее выгодную площадку для полевого обследования. В натуре в первую очередь уточняют инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки; обследуют возможные подходы подъездных железных и шоссейных дорог, намечаемые выпуски канализационных коллекторов; определяют примерные расходы на подготовительные работы по освоению площадки; согласовывают возможность отвода территории, присоединения трасс и ряд других организационных вопросов. [8]

Для разработки проекта намеченную площадку и часть прилегающей к ней территории снимают в масштабе 1:2000 с сечением рельефа через 1 м. Дополнительно по имеющимся планам и картам, обновленным и дополненным на местности, составляют ситуационный план района строительства в масштабе 1:10000... 1:25000. На этот план наносят контуры площадок промышленного предприятия, жилого поселка, водозаборных и очистных сооружений, существующие автомобильные и железные дороги, реки, населенные пункты, лесные массивы, карьеры и месторождения строительных материалов, подсобные предприятия, а также намечают трассы подъездных дорог, водоводов, выпусков канализации и др.

Одновременно с топографической съемкой производят крупно­масштабную инженерно-геологическую съемку площадки. Для составления рабочих чертежей площадку для основных сооружений снимают в масштабе 1:1000... 1:500 с сечением рельефа через 0,5 м и проводят на ней детальную инженерно-геологическую и гидрогеологическую разведку. Съемку площадки производят топографическими или фотограмметрическими методами. На стадии изысканий под проект наиболее целесообразно проводить аэрофотосъемку в масштабе 1:7000... 1:10000, с тем чтобы можно было ее использовать для составления подробного плана площадки в масштабе 1:2000 и карты района строительства в масштабе 1:10000.

При изысканиях площадки на стадии рабочей документации основные сооружения и участок жилого поселка снимают в масштабе 1:1000... 1:500. В таких же масштабах снимают застроенные территории с густой сетью подземных коммуникаций. Съемка может быть выполнена как фотограмметрическими, так и геодезическими методами. При слабо выраженном рельефе часто производят нивелирование поверхности по квадратам 20*20 или 40*40 м. Независимо от метода съемки на площадке должен быть изображен рельеф, закоординированы углы капитальных зданий и сооружений и узловые точки коммуникаций, занивелированы полы зданий и складских площадок, бровки дорог, колодцы и т.д.

Изыскания для линейных сооружений.

1. Трасса и требования к ней.

2. Инженерно - изыскательные работы.

В ходе изысканий для линейных сооружений в первую очередь решают вопрос о плановом и высотном положении трассы.

Трасса - линия, определяющая ось проектируемого линейного со­оружения, обозначенная на местности, нанесенная на карту или заданная координатами основных точек в цифровой модели местности. Основные элементы трассы: план - ее проекция на горизонтальную плоскость и продольный профиль - вертикальный разрез по проектируемой линии сооружения. В плане трасса должна быть по возможности прямолинейной. В продольном профиле трассы должен обеспечиваться определенный допустимый уклон.

План трассы (рис.19) состоит из прямых участков разного направления, которые, сопрягаются между собой кривыми с различными радиусами.

Рисунок 19 - Элементы плана трассы

В зависимости от назначения трасса должна удовлетворять опре­деленным требованиям, которые устанавливаются техническими условиями на ее проектирование. Так, для дорожных трасс основные требования -плавность и безопасность движения с расчетными скоростями. Поэтому на дорожных трассах устанавливают максимально допустимые уклоны и минимально возможные радиусы кривых. На самотечных каналах и трубопроводах необходимо выдерживать проектные уклоны при допустимых скоростях течения воды. Степень искривления трассы определяется значениями углов поворота. Углом поворота трассы называют угол с вершиной < р, образованный продолжением направления предыдущей стороны и направлением последующей. На трассах магистральных железных дорог, трубопроводов и линий электропередачи (ЛЭП) углы поворота не должны превышать 15...20°. Это приводит к незначительному удлинению линии будущей дороги или трубопровода.

Прямолинейные участки трасс железных и автомобильных дорог, трубопроводов сопрягаются в основном круговыми кривыми, пред­ставляющими собой дугу окружности определенного радиуса. На железных дорогах минимально допустимые радиусы 400...200 м, на автомобильных в зависимости от категории дороги - 600...60 м, на каналах - не менее пятикратной ширины канала (ирригационные каналы) или шестикратной длины судна (судоходные каналы), на трассах трубопроводов - 1000 d, где d - диаметр трубопровода.

На железных и автомобильных дорогах при радиусах кривых, со-ответственно меньших 3000 и 15000 м, для более плавного и безопасного движения устраивают сложные кривые - круговые с переходными.

Важнейший элемент профиля трассы - ее продольный уклон. Чтобы соблюсти определенный допустимый уклон, особенно в сложной пересеченной местности, приходится не только отступать от прямолинейного следования трассы, но и увеличивать длину (развивать трассу). Необходимость развития трассы чаще всего возникает в горной и предгорной местностях. На трассах.магистральных железных дорог 1 и II категорий уклон не должен превышать 0,012, а на дорогах местного значения - 0,020; на горных дорогах, где применяется транспорт с усиленной тягой, уклоны могут достигать 0,030; на автомобильных дорогах уклоны колеблются в пределах 0, 040...0,090. На трассах ирригационных и водопроводных каналов уклоны, которые назначают из расчета получения так называемых неразрываемых и не затягиваемых скоростей течения воды по каналу, составляют 0,001...0,002. На трассах напорных трубопроводов уклоны могут быть весьма значительными, а для ЛЭП они практически не имеют значения.

Радиусы вертикальных кривых в зависимости от вида сооружения и направления кривой (выпуклая, вогнутая) колеблются в широких пределах -10000... 200 м.

Комплекс инженерно-изыскательских работ по проложению трассы, отвечающей всем требованиям технических условий и требующей наименьших затрат на ее возведение и эксплуатацию, называется трассированием.

Оптимальную трассу находят технико-экономическим сравнением различных вариантов. Если трассу определяют по топографическим планам или аэрофотоматериалам, трассирование называют камеральным, если ее выбирают непосредственно на местности - полевым.

При трассировании различают плановые и высотные (профильные) параметры. К плановым параметрам относятся углы поворота, радиусы горизонтальных кривых, длины переходных кривых, прямые вставки; к высотным - продольные уклоны, длины элементов в профиле («шаг проектирования»), радиусы вертикальных кривых. Для одних сооружений (самотечные трубопроводы, каналы) наиболее важно выдержать продольные уклоны, для других (напорные трубопроводы, линии электропередачи и связи) уклоны местности мало влияют на проект трассы и ее стремятся выбрать наиболее короткой, расположенной в благоприятных условиях. При трассировании дорожных трасс необходимо соблюдать как плановые, так и профильные параметры. Независимо от характера линейных сооружений и параметров трассирования все трассы должны вписываться в ландшафт местности, не нарушая природной эстетики. По возможности трассу располагают на землях, которые имеют наименьшую ценность для народного хозяйства.

Технология изысканий линейных объектов определяется стадиями изысканий.

На стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) проводят рекогносцировочные работы. Их выполняют главным образом камеральным путем, изучая имеющиеся на район изысканий топографические карты, материалы инженерно-геологических съемок, данные изысканий прошлых лет. По этим данным намечают на карте несколько вариантов трасс и по каждому из них составляют продольный профиль. Путем технико-экономического сравнения выбирают из вариантов наиболее выгодные для дальнейшего обследования и разрабатывают техническое задание на проектирование.

На стадии изысканий под проект по заданному в техническом задании направлению трассы выполняют детальные камеральное и полевое трассирования, в процессе которых выбирают наилучшую трассу и собирают материалы для разработки проекта этого варианта трассы и сооружений на ней.

Для составления рабочего проекта трассы производят предпостроечные полевые изыскания. В процессе полевых изысканий на основании проекта трассы и рекогносцировки местности определяют в натуре положение углов поворота и производят трассировочные работы: вешение линии, измерение углов и сторон хода по трассе, разбивку пикетажа и поперечных профилей, нивелирование, закрепление трассы, а также при необходимости дополнительную крупномасштабную съемку переходов, пересечений, мест со сложным рельефом и т.д. Одновременно выполняют инженерно-геологическую разведку, гидрометрические измерения на водотоках, почвенные и другие обследования трассы, окончательно согласовывают трассу. [8]

Контрольные вопросы.

1. Какие бывают виды изысканий?

2. Что входит в состав топографа — геодезических изысканий?

3. Что относится к площадочным и линейным сооружениям?

4. Каким техническим требованиям должна отвечать площадка под строительство?

5. Каков состав работ при изыскании площадочных сооружений?

6. Что такое трасса линейного сооружения?

7. Изобразить графически и назвать элементы плана трассы. Назвать важнейший элемент профиля трассы и его назначение.

8. Как определяется степень искривления трассы? Как сопрягаются прямолинейные участки трасс железных и автомобильных дорог; трубопроводов?

9. Что называется трассированием? Какие существуют виды трассирования?

10. Какие работы выполняют при изысканиях трасс линейных сооружений?

Дата добавления: 2014-01-04