Инженерная геодезия

26.3. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Для геодезического обеспечения строительства гидроузлов, как правило, создают специальную разбивочную сеть. Эта сеть служит основой для выполнения всех видов строительных разбивок и обеспечения монтажных работ. Эту сеть используют также для наблюдений за деформациями берегов реки и сооружений гидроузла.

Плановую разбивочную сеть на площадке строительства гидроузла развивают в виде триангуляции, полигонометрии и линейно-угловых построений. Строят ее в две или в три ступени.

В качестве первой (исходной) ступени обычно применяют триангуляционные или линейно-угловые сети. Точностные характеристики этих сетей такие же, как и у государственных триангуляционных сетей соответствующих классов.

Необходимый разряд сети выбирают в зависимости от типа объекта, занимаемой им площади, размеров его основных сооружений. Точностные характеристики сети 1 разряда определяют расчетным путем, исходя из заданной точности конечных результатов измерений.

Сеть строят как локальную в строительной системе координат, принимая за ось абсцисс разбивочную ось плотины, а один из пунктов закрепления этой оси - за начальный. Для увязки разбивочных и съемочных работ разбивочную сеть привязывают к пунктам изыскательской сети.

Сеть редуцируют не на поверхность референц-эллипсоида, как это делают для государственных сетей, а на поверхность относимости с высотой H_отн = (H₁ + H₂)/2, где H₁ и H₂ - высоты основания и гребня плотины. Редукционную поправку в измеренные длины линий S за переход на поверхность относимости вычисляют по приближенной формуле

где H_изм -средняя высота измеренной линии; R_m - средний радиус Земли, равный 6370 км.

Пункты сети закрепляют вне зоны производства строительных работ и в устойчивых грунтах. При этом используют трубчатые

396

знаки или бетонные тумбы высотой 1,2 м, снабженные приспособлениями для точного центрирования теодолита и визирных целей.

Уравнивание сети производят строгим способом, широко используя для этой цели ЭВМ.

Для детальной разбивки отдельных сооружений гидроузла основная сеть сгущается сетью пунктов второго порядка, размещенных вблизи возводимых сооружений, на бортах котлована и перемычках, по возможности совмещая их с точками закрепления разбивочных осей. Детальные сети развиваются с точностью разбивки соответствующих осей и характеризуются средними квадратическими ошибками взаимного положения пунктов 3 - 5 мм. Сети строятся в виде полигонометрии, микротриангуляции, микротрилатерации. При необходимости пункты этих сетей редуцируются в соответствии с проектным расположением осей.

Приведем схему разбивочной триангуляционной сети гидроузла (рис. 26.2), состоящей из пунктов А - F первой ступени и пунктов 1 - 8 второй ступени. Часть пунктов второй ступени располагается на перемычке котлована первой очереди строительства.

Рис. 26.2. Разбивочная триангуляционная сеть гидроузла

397

При необходимости дальнейшее сгущение разбивочной сети производят по точкам, закрепляющим оси конструктивных элементов (отдельные секции плотины, здания ГЭС, шлюзы, портовые сооружения и т. п.). Эти построения осуществляют путем проложения полигонометрических ходов, засечками, створными построениями.

Поскольку пункты разбивочных сетей второго и третьего порядка располагаются в зоне строительных работ, то их устойчивость периодически контролируют относительно наиболее стабильных пунктов исходной разбивочной основы.

Высотное обоснование на территории строительства гидроузла строят также в несколько ступеней. Используют его не только для обеспечения строительных работ, но и для наблюдений за осадками возводимых сооружений. Поэтому исходное высотное обоснование, например для бетонных плотин, может создаваться нивелированием II класса, а в отдельных случаях и нивелированием, соответствующим по точности I классу. Дальнейшее сгущение высотной сети производят ходами III и IV классов, а также техническим нивелированием. Нивелирование III и IV классов может служить исходным в случае, когда на этапе строительства нет необходимости в высокоточных наблюдениях за осадками.

Схема высотной разбивочной сети определяется, исходя из конкретной компоновки и конструктивных особенностей гидроузла. Опорная сеть первой ступени строится в виде одиночного нивелирного хода или системы ходов, связывающих в высотном отношении оба берега реки и опирающихся на исходные реперы 1, 2 и кусты реперов (рис. 26.3). Нивелирные ходы второй ступени, опираясь на

Рис. 26.3. Высотная опорная сеть для строительства гидроузла

398

реперы первой, равномерно охватывают все объекты гидроузла, образуя небольшие по длине замкнутые полигоны. Расстояния между смежными реперами не должны превышать 200 - 400 м, чтобы высоты можно было передать на сооружение с двух-трех установок нивелира.

Пункты высотной сети закрепляются грунтовыми и скальными реперами.

Высотная разбивочная сеть уравнивается как свободная. Для вычисления отметок в Балтийской системе один из исходных реперов разбивочной сети привязывают к ближайшему реперу сети, созданной при изысканиях.

Для строительства каналов и сооружений, связанных с ним, используют обоснование, созданное в процессе выполнения изыскательских работ. Плановое обоснование развивают в виде ходов полигонометрии, прокладываемых вдоль трассы канала. В зависимости от плотности пунктов государственной триангуляции в районе строительства канала прокладывают полигонометрию IV класса с предельной длиной ходов до 30 км или полигонометрию 1 разряда с длиной ходов до 15 км. При создании высотного обоснования выбор класса нивелирования так же зависит от расстояния между исходными реперами, но, кроме того, от уклона дна канала. При возможности привязки к нивелирной сети I и II классов вдоль трассы канала прокладывают основной ход нивелирования III класса, привязывая его через 75 км. Опираясь на этот ход, развивают полигоны или ходы нивелирования IV класса длиной до 25 км. На трассе канала реперы устанавливают через 2 - 3 км.

Для строительства гидротехнических водоподводящих тоннелей создают специальные тоннельные сети.

399