CC BY
30
УДК 528.42:528.48
ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ПЛАНОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ РАБОТ В УСЛОВИЯХ ГОРНОЙ МЕСТНОСТИ
Анна Петровна Чахлова
ООО «СпецГеоСтрой», 354392, Россия, г.Сочи, п. ЭстоСадок, ул. Ачипсинская, 16 а, ведущий инженер-геодезист, тел. 928-451-46-65, e-mail: anna.chahlova@sgstroy.ru
В статье освещены вопросы и сферы деятельности в которых применяются цифровые вертикальные топографические планы в условиях горной местности.
Ключевые слова: цифровые вертикальные топографические планы, объемы работ, сетка квадратов.
APPLICATION OF DIGITAL VERTICAL TOPOGRAPHICAL PLANS FOR DETERMINING VOLUME OF WORKS IN MOUNTAIN TERRAIN
Anna P. Chakhlova
Open corporation «SpetsGeoStroy», 354392, Russia, Sochi, EstoSadok, 16 a, Achipsinskaya St., leading geodetic engineer, tel. 928-451-46-65, e-mail: anna.chahlova@sgstroy.ru
Fields of application for digital vertical topographical plans in mountain terrain are considered.
Key words: digital vertical topographical plans, work volume, square grid.
При выполнении проектных работ в горной местности остро встает вопрос о выборе площадки размещения будущих сооружений в ограниченных условиях. Это связано с тем, что необходимо выбрать оптимальное положение основных осей зданий и сооружений с учетом скальных пород, а именно с минимизацией разработки скальных пород и насыпи грунта.
Рассмотрим пример размещения станции канатной дороги на основе рис. 1.
Объект находится на территории, где необходимо либо производить взрывные работы, либо укреплять склон. Смещение осей даже на 10 см приводит к значительному увеличению работ по разработке породы. Кроме того, после выполнения взрывных работ при образовании трещин необходим их мониторинг. В этом случае естественным является смещение оси от скалы в сторону откоса. Но тогда необходимо производить насыпь грунта для выравнивания площадки. В этом случае земляное, а так же производить работы по укреплению насыпного грунта, и менять тип фундамента, что тоже приводит к увеличению затрат.
Рис. 1. Фрагмент генерального плана размещения станции канатной дороги
Как видно из рисунка, для расположения станции необходимо выбрать площадку с учетом минимизации работ.
Для уменьшения затрат и обеспечения устойчивости породы необходимо точное понимание характера рельефа в месте проведения будущих работ. Для этого рекомендуется создавать цифровые топографические вертикальные планы. В работе [1, 2] было отмечено, что данные планы создаются путем фронтальной съемки вертикальных поверхностей с нескольких съемочных точек. При этом задается плоскость проецирования относительно заданной системы координат исходя из расположения и ориентирования в пространстве сооружения.
Кроме того, в работе [1, 2, 3] был рассмотрен случай съемки поверхности откоса для проектирования газопровода. Объект проектирования при этом располагался перед отвесным участком скалы. Рассмотрим случай, когда объект будет располагаться на участке, подлежащему разработке.
В данном случае цифровой вертикальный топографический план должен нести в себе информацию, позволяющую оценить не только характер рельефа, но и объемы предполагаемых работ.
Зададим плоскость проецирования по секущей линии 1-1 (рис. 2.), параллельно числовой оси сооружения с минимизацией необходимого расстояния для выполнения строительно-монтажных работ.
Рис. 2. Задание плоскости проецирования
В плане видно, что линия пересекает участок местности с неоднородным рельефом. Воссоздадим данную поверхность в виде цифрового вертикального топографического плана. Так как поверхность вертикального плана лежит по обе стороны относительно плоскости проецирования, то возникает необходимость вводить как положительные, так и отрицательные значения (рис. 3.).
Рис. 3. Фрагмент цифрового вертикального плана
Кроме того, по созданному цифровому вертикальному топографическому можно будет определить объемы необходимых работ по разработке скальной породы и при необходимости укрепления полостей бетоном. При этом контура пересечения поверхностей будут являться линиями нулевых работ (рис. 3.). Для обозначения объемов работ предлагается использовать сетку квадратов, аналогично той, которая используется при подсчете объемов земляных работ поверх-
ностей [4]. А именно: в центре квадрата будет прописываться объем работ в кубических метрах необходимой «насыпи» или «выемки». Под «насыпью» мы будем понимать в данном случае заполнение полостей и числовой показатель будет иметь знак «плюс», под «выемкой» будем понимать разработку породы, соответственно со знаком «минус». В углу справа от креста пересечения квадратов предлагается указывать расстояние от плоскости проецирования до породы, с соответствующим знаком, в метрах до десятых (рис. 4.).
+1.42 -2.14
+24
Рис. 4. Обозначение объемов работ
Также, для решения задач определения объемов работ, предлагается использовать обозначение цветом и штриховкой виды работ для наглядности. Так для «отрицательных» объемов (разработка грунта) - горизонтальная штриховка синего цвета. Для «положительных» (заполнение раствором, насыпной грунт) -вертикальная штриховка красного цвета виде сетки (рис. 5.).
Рис. 5. Обозначение объемов работы при помощи штриховки
Если необходимости в подсчете объемов работ нет, но есть необходимость в понимании численных значений отклонений поверхности скальной породы от
вертикальной плоскости проецирования, то в таких случаях предлагается построение совместно с изолиниями, показывающими отклонения одинаковой величины согласно [5, 6]. Для этого предлагается проставлять токи по сетке с заранее заданным шагом. При этом точки будут иметь подписи с заданной величиной и соответствующим знаком и цветовым обозначением (рис. 6.).
Рис. 6. Графическое отображение отклонений сетки
По линии проецирования, проходящей по линии 1-1 объемы работ составляют по разработке грунта: 2362,14 м , объем насыпи грунта: 553,09 м .
Рассмотрим варианты смещения сооружений, а соответственно и плоскости проецирования, в перпендикулярном направлении на 50 см в обе стороны. Если плоскость проецирования будет проходить по секущей 2-2 рис. 7, то объем работ будет иметь следующие показатели: объем разработки породы составит 2467,10 м , а объем насыпи составить 487,21 м .
Рассмотрим случай, когда секущая плоскость будет находиться перед откосом по секущей линии 3-3 рис. 7. Тогда объем работ будет составлять 2162,17 м и 627,74 м по разработке и насыпи грунта соответственно.
Из данных вычислений видно, что смещение на пол метра сооружения приводит к изменению объемов по разработке грунта скальных пород в пределах 5 - 8 %. Для взрывных работ это может привести к значительному удорожанию работ. Поэтому выбор плоскости проецирования и создание крупномасштабных цифровых топографических планов имеет большое практическое значение для производства строительно-монтажных работ в горной местности.
Рис. 7. Смещение плоскости проецирования на 0,5 м в обе стороны
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Чахлова А.П. Методика создания вертикальных топографических планов для горной местности // Геодезия и картография. - 2015. - Вып. 1. - С. 29 - 33.
2. Пошивайло Я. Г., Чахлова А. П., Уставич Г. А. Создание топографо-информационной системы для целей проектирования инженерных сооружений в горных условиях. // Геодезия и картография.- 2013.- №3. - С.17 - 21.
3. Пошивайло Я. Г., Радченко А. В., Чахлова А. П. Повышение информативности топографических планов путем применения растровых баз данных // ГЕО-Сибирь-2010. VI Меж-дунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 1, ч. 1. - С. 63-68.
4. СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства».
5. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. - М.: Недра, 1985.
6. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. - М.: Недра, 1989. - 286 с.
7. Карпик А. П. Новый этап развития геодезии - переход к изучению деформаций блоков земной коры в районах освоения угольных месторождений // Вестник СГГА. - 2013. -Вып. 3 (23). - С. 3-5.
© А. П. Чахлова, 2016
