Инженерно-геодезические изыскания для целей проектирования реконструкции газораспределительной станции

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 528.4

А.С. Гарагуль, И.А. Козлов

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Инженерно-геодезические изыскания при реконструкции сооружений обеспечивают проект всеми необходимыми данными о ситуации и рельефе местности, зданиях и сооружениях на участке проектирования. Объем изысканий и условия производства работ определяют структуру изыскательских подразделений, зависят прежде всего от сложности проектирования и строительства данного объекта и должны устанавливаться в программе изыскательских работ.

Ключевые слова: инженерно-геодезические изыскания, планово-высотное обоснование, топографическая съемка, масштаб, высота сечения рельефа.

Введение

Газораспределительная станция (ГРС) служит для понижения давления газа до уровня, необходимого по условиям его безопасного потребления.

В большинстве случаев ГРС были построены в середине 1970-х гг. В целом срок эксплуатации российской газотранспортной системы приближается к полувеку: 14% газопроводов отработали более 30 лет и требуют немедленной замены, еще 20% приближаются к этому возрасту, 37% построены 10-20 лет назад и лишь 29% моложе 10 лет.

Оптимальным решением данной проблемы является реализация «Газпромом» программы по реконструкции и техническому перевооружению.

Реконструкция - это не только комплекс строительно-ремонтных работ, но и длительный процесс подготовки и согласования проектной документации, в частности - проведение инженерно-геодезических изысканий.

ГРС-3 г. Омска является одной из реконструируемых станций, в связи с чем возникла необходимость составления топографических планов и профилей.

Цель наших исследований - обоснование методики и технологии проведения геодезических работ при проектировании реконструкции ГРС-3 г. Омска.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Произвести расчет необходимой и фактической точности измерений, выполненных при инженерно-геодезических изысканиях.

2. Осуществить анализ точности съемочного обоснования, созданного на объекте.

3. Выполнить анализ результатов топографической съемки и съемки подземных и надземных коммуникаций и обработки съемочных данных в программных комплексах. Сравнить их с допустимыми значениями, предусмотренными инструкциями, СНиП и СП.

© Гарагуль А.С., Козлов И.А., 2012

Экспериментальная часть

Объектом инженерно-геодезических изысканий являлась ГРС-3 г. Омска, расположенная на территории Омского района Омской области, в 2 км юго-западнее с. Ростовка. Инженерно-геодезические изыскания выполнялись ЗАО «ПИРС».

До начала проведения инженерно-изыскательских работ на объекте был произведен сбор данных топографо-геодезической изученности, на основании чего выполнено обследование геодезических пунктов в районе работ.

При обследовании на местности найдены в сохранности пункты полигонометрии № 122, ОМЗ-1781 и труба ТЭЦ 5, которые были использованы в качестве исходных в плане и по высоте при развитии съемочной сети.

Полевые инженерно-геодезические работы выполнены в городской системе координат и Балтийской системе высот.

Виды работ:

- обследование исходных пунктов;

- закладка пунктов;

- прокладка ходов полигонометрии 2-го разряда;

- прокладка ходов технического нивелирования;

- топографическая съемка (М 1:1000);

- топографическая съемка (М 1:500);

- составление технического отчета в составе комплексного.

Для проведения изысканий были использованы следующие приборы:

1) тахеометр-автомат Trimble 3305;

2) нивелир Sokkia C41;

3) трассоискатель RD-4000.

Оценка точности. Перед началом работ по созданию съемочного обоснования нами был выполнен расчет предполагаемой точности по формулам (1); (2); (3) [1; 2]:

f206265л '

тр =

шк

г \

S

Шк

cp

2c

Tcp  P min

тв =

mQ

22900

6

1

S

22900 V 2 Л

у

23 2

23 + 3 1

" 6700 2

= 4м-

mk 22900  0,0012 27,5

= 0,07 м

Допустимая средняя квадратическая ошибка измерения углов тр = 4'', допустимая относительная погрешность измерения сторон = 1/6700, допустимая средняя квадратиче-

£

ская ошибка определения координат тк = 0,07 м. Следовательно, создание съемочного обоснования следует выполнять по технологии полигонометрии 2-го разряда.

Съемочное обоснование развито путем проложения теодолитных ходов с точностью и по методике полигонометрии 2-го разряда и ходов технического нивелирования. Сгущение съемочного обоснования выполнено полярным методом. Техническая характеристика теодолитного хода представлена в табл. 1.

Длина хода составила 3,44 км; число углов в ходе - 23; полученная угловая невязка -94'' при допустимой 96''; абсолютная линейная невязка - 109 мм, знаменатель относительной 31500.

Таблица 1

Технические характеристики теодолитного хода

Наименование хода Длина хода, км Число углов в ходе Невязки

Угловые, с Линейные

Получ. Допуст. Абс., мм Знам. отн.

пп. 122 - пп. 1781 3,44 23 94 ±96 109 31500

Допустимая угловая невязка/доп вычислялась по следующей формуле:

доп = 20" V п ,

где п - количество углов в ходе.

Из-за большого количества висячих ходов уравнивание съемочного обоснования производилось упрощенными способами на ПК в программе «CREDO_DAT» как теодолитный ход 1-го порядка. Нами был выполнен расчет фактической точности созданного обоснования по формуле

тр =

Г

п

N

тв =

942 23

1

= 19"

В ходе обработки результатов измерений получена СКП измеренного угла, она составила тр = 19'', что не превышает допустимой величины для теодолитного хода первого порядка 30''.

Высотное обоснование было создано путем проложения хода технического нивелирования [3; 4]. Характеристика хода представлена в табл. 2.

Таблица 2

Технические характеристики нивелирного хода

Наименование хода Длина хода, км Невязки хода, мм

Полученные Допустимые

пп. 122 - пп. 1781 3,62 63 95

Допустимая невязка ходов технического нивелирования f доп вычислялась по формуле

f доп = 50 мм VI .

Длина хода составила 3,62 км, полученные невязки по ходу - 63 мм при допустимом их значении 95 мм. Нами была выполнена оценка точности высотного обоснования по формулам (7); (8).

РУ2 0,043 • 632

' (7) ^ = -= 2,7;

п V 23

ть =-^= • (8) т = 27 = 2,7мм .

СКО измеренного превышения на станции составила тн = 2,7 мм, что соответствует параметрам технического нивелирования.

Таким образом, созданное геодезическое съемочное обоснование по точности обеспечит съемку в масштабе 1:500 с высотой сечения рельефа через 0,5 м.

Топографическая съемка. Согласно техническому заданию на объекте выполнена топографическая съемка площадки ГРС, линии постоянного тока, кабельной линии 0,4 кВ, площадки временного узла редуцирования газа тахеометрическим методом в масштабе 1:500 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м в соответствии с инструкцией [5].

Съемка кабельной линии связи выполнена в масштабе 1:1000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м.

Съемка выполнялась электронным тахеометром-автоматом Trimble 3305 с составлением подробного абриса, результаты измерений фиксировались в автоматическом режиме с дальнейшим переводом в программу GALS и в полевом журнале.

В процессе съемки для трубопроводов были определены плановое положение с помощью трассоискателя RD-4000, титулы, диаметр и материал труб, для линий электропередачи - напряжение, материал столбов, количество проводов, высота подвески верхнего и нижнего проводов и составлены эскизы опор; для подземных кабелей определены назначение и глубина заложения.

По материалам топографической съемки и выполненным согласованиям составлены ведомость пересечения подземных коммуникаций, ведомость сопутствующих коммуникаций и ведомость пересечений наземных коммуникаций по трассе кабеля связи и анодного кабеля.

На листах топографической съемки в масштабах 1:1000 и 1:500 показаны границы землепользователей.

Топографический план площадки ГРС-3 составлен и выведен в масштабе 1:500 с сечением рельефа через 0,5 м на одном листе; топографический план кабельной линии связи в масштабе 1: 1000 с сечением рельефа через 0,5 м - на одном листе.

Продольные профили построены и вычерчены в масштабах: горизонтальный 1:500, 1:1000, вертикальный 1:100 на трех листах.

Результаты окончательной камеральной обработки графических материалов представлены в среде AutoCad 2008.

Заключение

Комплекс выполненных инженерно-геодезических изысканий по полноте, содержанию и точности соответствует нормативным документам, требованиям заказчика, техническому заданию ГИПа и позволяет выполнить разработку проекта капитального ремонта ГРС-3 г. Омска.

Список литературы

1. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М. : Минстрой России, 1997. - 58 с.

2. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. - М. : Минстрой России, 1997. - 248 с.

3. Требования к методике нивелирования, приборам и точности работ. - М. : Недра, 1974 ; Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Высотные сети. - М. : Недра, 1976. - 86 с.

4. Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов. - М. : Роскартография, 2004. - 167 с.

5. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. - М. : Недра, 1989. - 98 с.

SUMMARY

A.S. Garagul, I.A. Koslov Engineering and surveying survey for design for reconstruction of gas distribution stations

Engineering and geodetic survey in the reconstruction of facilities provide the project with all necessary data about the situation and terrain, buildings and structures on the site design. The volume of research and production conditions of work determine the structure of exploratory units and depend primarily on the complexity of the design and construction of this facility and must be defined in the program and survey works.

Key words: engineering and geodetic surveying, planning and vertical control, topographic survey, scale, vertical interval.