CC BY
14
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
РЕКОНСТРУКЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ В Г. МАЙКОПЕ
Константинов Юрий Александрович, Майкопский государственный технологический
университет, г. Майкоп
E-mail: [email protected]
Синельникова Ирина Евгеньевна, Майкопский государственный технологический
университет, г. Майкоп
E-mail: [email protected]
Аннотация: В данной статье рассмотрены инженерно-геодезические изыскания на очистных сооружениях г. Майкопа с целью получения необходимых топографо-геодезических данных, а также топографических планов М 1:500, отражающих современное состояние территории, в объеме достаточном для обеспечения проектной и рабочей документации.
Ключевые слова: инженерно-геодезические изыскания, проектная и рабочая документация, реконструкция, очистные сооружения, государственная геодезическая сеть, координаты пунктов, съемочное обоснование, спутниковые измерения, топографическая съемка, репер.
Город Майкоп расположен у северных предгорий Кавказского хребта, по левому и правому берегам р. Белой (приток р. Кубань) (рис. 1).
Майкоп расположен от Москвы на расстоянии 1670 км от Краснодара - 160 км. Ближайшие морские порты городов Туапсе и Новороссийска находятся соответственно в 150 и 270 км.
По данным переписи 2010 года в Майкопе проживают представители более 80 национальностей всех мировых религий.
Сегодня Майкоп - столица Республики Адыгея, крупный экономический и культурный центр, хорошо известный в регионе, на Юге России, в Российской Федерации.
Майкоп обладает наиболее мощным предпринимательским потенциалом среди всех муниципальных образований Республики Адыгея в силу исторически сложившихся условий. Этому способствует наличие трудовых, финансовых ресурсов, рынков сбыта, статус столичного административного центра региона.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Рис. 1 Город Майкоп
Город Майкоп имеет исторически сложившуюся четкую структуру застройки жилых кварталов, улиц и площадей. В основе схемы градостроительного каркаса заложены кварталы размером 155x155 м, позволяющие и сегодняобеспечить полноценность градостроительного развития города. Можно сказать, что заложенная в конце XIX века модель актуальна и для века XXI, является архитектурным наследием, и вполне отвечает современным требованиям.
Экономика города представляет собой многоотраслевое хозяйство и включает 13 основных видов деятельности. На долю 8 базовых отраслей экономики приходится 97,8 % всего оборота, основными из которых являются промышленное производство и торговля.
По данным Госкомстата по РА, в Майкопе зарегистрировано 3526 предприятий, организаций, их филиалов и других обособленных подразделений, что составляет 49,5 % от общего количества субъектов по РА. Из них занято в рыночных отраслях 88,6 % или 3125 субъектов, что свидетельствует о значительном экономическом потенциале и преобладании экономики над социальной сферой.
Майкоп является экологически благополучным районом. Вместе с тем имеется ряд нерешенных проблем, которые обусловлены как сложившейся практикой природопользования, не отвечающей целям устойчивого развития, так и недостаточным финансированием природоохранных мероприятий.
В связи с ростом производства и потребления увеличиваются и объемы размещаемых отходов. Ежегодно организациями и населением на существующую санкционированную свалку вывозится около 325 тыс. м3
37
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
отходов. В результате на территории свалки накоплено более 9,7 млн. м3 отходов (рис. 2).
Рис. 2 Свалка г. Майкопа
Санкционированная городская свалка твердых бытовых отходов (далее - ТБО) занимает 13,3 га, расположена в северо-западной части города Майкопа и имеет контрольно-пропускной пункт и мусоросортировочную линию. Захоронения ТБО производятся на территории городской свалки с 1971 года. С трех сторон территория свалки обвалована и имеются дренажные обводные канавы.
На территории городской свалки разрешено захоронение отходов 4 и 5 класса опасности. Захоронение осуществляется навалом. Свалка имеет резерв мощностей на размещение отходов, который составляет 7 лет.
Существующая свалка характеризуется длительным и интенсивным негативным воздействием на природную среду. Нормативные требования и стандарты по техническому обустройству, содержанию и эксплуатации санкционированных свалок не соблюдаются. Вместе с ТБО на свалки поступает большое количество вторичных материальных ресурсов
(далее - ВМР) (макулатуры, полимерных материалов, черных и цветных металлов, стекла и т.п.). Сложившаяся система обезвреживания твердых бытовых отходов не вполне отвечает природоохранным и санитарным требованиям.
Также проблемой экологического характера является увеличение выбросов, загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
источников и автотранспорта.
За последние годыавтомобильный транспорт стал важнейшимисточником загрязнения атмосферного воздуха, на его долю приходится 87,6% от общего валового выброса. Наиболее высокая концентрация загрязняющих веществ, оступающих от автотранспорта, отмечается в городе вдоль дорог с интенсивным движением автотранспорта. Еще одной проблемой является сброс недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты и на рельеф местности.
Существующая мощность действующих сооружений очистки сточных вод - 116,0 тыс. м3/сутки. В весенне-осенний период наблюдается значительная перегрузка от 80 до 160,0 тыс. м3/сутки стоков, сооружения очистки сточных вод работают за пределом проектных возможностей.
Выходом из сложившейся ситуации является завершение реконструкции действующего комплекса очистных сооружений без расширения занимаемых площадей и остановки технологического процесса очистки сточных вод с внедрением передовых технологий, разработанных ЗАО Компания по защите природы «Экотор» г. Волгоград. Задаваемая максимальная мощность - 200,0 тыс. м3/сутки.
С целью создания качественной городской среды, отвечающей функциональным, эстетическим, социальным и экологическим потребностям жителей города Советом народных депутатов муниципального образования «Город Майкоп» в марте 2013 года утверждена Концепция озеленения муниципального образования «Город Майкоп» и начата её реализация.
Инженерно-геодезические изыскания на объекте: «Реконструкция очистных сооружений г. Майкопа с увеличением производительности до 200 000 м3/сутки. Корректировка» выполнены ООО «ГИИиП» в 2019 году в соответствии с техническим заданием на выполнение инженерно-геодезических изысканий, программой работ на выполнение инженерно-геодезических изысканий.
Целью инженерно-геодезических изысканий на данном объекте является получение необходимых топографо-геодезических данных, а также топографических планов М 1:500, отражающих современное состояние территории, в объеме достаточном для обеспечения проектной и рабочей документации.
Согласно статье 2 Федерального закона № 240 от 27 июля 2010 года «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные акты Российской Федерации», регистрация геодезических и картографических работ, в ходе выполнения инженерных изысканий для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции, капитального ремонта объектов капитального строительства в органах государственного геодезического надзора не требуется.
Инженерно-геодезические изыскания выполнены для разработки проектной и рабочей документации с целью реконструкции очистных сооружений в городе Майкоп.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Рис. 3 Обзорная схема участка работ
По уведомлению № 07-15/41 Управления Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Республике Адыгея от 27.08.2015 г. на использование материалов (данных) федерального картографо-геодезического фонда, получена выписка из каталога координат пунктов государственной геодезической сети (далее по тексту ГГС). В выписках из каталога координат, координаты пунктов ГГС представлены в системе координат местная - МСК-01, а высоты в Балтийской 1977 года.
Особенностью площадки изысканий является наличие сбросного канала, функциональное значение которого состоит в отводе очищенных стоков. Сбросной канал характеризуется крутыми залесёнными берегами.
На большей части территории изысканий расположены инженерные сооружения, участвующие в технологическом процессе по очистке сточных вод, что обуславливает наличие густой сети подземных коммуникаций.
Участок изысканий связан гравийной дорогой с автомобильной дорогой (г. Майкоп - г. Усть-Лабинск), по которой возможен подъезд к участку изысканий в
любое время года.
Рис. 4 Картограмма топографо-геодезической изученности
Ближайшая железнодорожная станция «Майкоп» имеющая погрузочно-разгрузочные площадки, находится примерно в 8 км по автомобильным дорогам от района изысканий.
При рекогносцировке пунктов ГГС было обследовано пять пунктов.
Работы по восстановлению пунктов ГГС и их наружных знаков не производились. При выборе пунктов ГГС участвующих в создании в создании точек планово-высотного съемочного обоснования учитывались следующие параметры: удаленность пунктов ГГС от участка производства работ; взаимное расположение пунктов ГГС, обеспечивающее корректное построение полигона при спутниковых измерениях; визуальная оценка состояния центра на предмет его возможного смещения; класс точности пунктов ГГС.
Исходными пунктами ГГС являются: п.т. Западный конец базиса, п.т. Восточный конец базиса, п.т. Птичник, п.т. Крепостной, п.т. Терещенко. При производстве спутниковых измерений использовалось 5 пунктов ГГС в плане и 5
41
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
по высоте.
Рис. 5 Пункт триангуляции Восточный конец базиса
Места закладки пунктов планово-высотного съемочного обоснования (далее по тексту ПВСО) долговременного закрепления согласовано с Заказчиком и выбирались с условием: обеспечения долговременной сохранности; обеспечения нормальных условий наблюдений; отсутствия вблизи пунктов мощных источников излучения; открытости горизонта для спутниковых измерений (большая часть горизонта вокруг пункта не должна иметь препятствий выше 15°); обеспечения удобного подъезда, доступа к пункту в любое время, независимо от погодных условий.
Кроки пунктов планово-высотного съемочного обоснования долговременного закрепления (с эскизами) созданных с помощью спутниковых геодезических систем, представлены в техническом отчете.
Измерения выполнялись двухчастотными приемниками Trimble R8 GNSS серийный номер 4651126694 и серийный номер 4733137412.
Система Trimble R8 GNSS - многоканальный, многочастотный приемник GNSS (Глобальной Спутниковой Навигационной Системы) с антенной и радиомодемом, объединенные в одном компактном устройстве. В Trimble R8 сочетаются передовая технология приема сигналов и проверенная в поле конструкция для обеспечения максимальной точности и производительности.
При выполнении работ применяется метод построения сети. При производстве GPS/GLONASS-измерений применялся статический способ,
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
который обеспечивает наивысшую точность измерений. Способ предполагает, что измерения выполняются одновременно между двумя и более неподвижными приемниками продолжительный период времени. За время измерений изменяется геометрическое расположение спутников, которое играет значительную роль в фиксировании неоднозначности. Большой объем измерений позволяет зафиксировать пропуски циклов и правильно их смоделировать.
Работа на станции начиналась с установки антенны. Штатив, на котором устанавливался антенна, надежно закреплялся для обеспечения неизменности высоты антенны во время измерений. Центрирование и нивелирование антенны выполнялось оптическим центриром с точностью 1 мм.
Все GPS/GLONASS-измерения относятся к фазовому центру антенны.
Ошибка измерения высоты антенны влияет на точность определения всех трех координат пункта. Высота измерялась рулеткой и специальным устройством дважды: до и после наблюдений. Если разность высот антенны в начале и в конце сеанса превышала 2 мм, то этот сеанс из обработки исключался, а до 2 мм - усреднялся. Измерения выполнялись в соответствии с «Руководством пользователя» и записывались в журнале установленного образца.
Включение приемника, процедура измерения и выключение приемника производились в соответствии с «Руководством пользователя».
Измерения начинались согласно утвержденному расписанию. Разрешалось включение приемника за 5 минут до установленного начала измерений.
Опоздание не допускалось, так как это уменьшало время совместной работы приемников в сеансе и ухудшало результат.
Перед началом измерений проверялись (устанавливались) рабочие установки приемника, такие как интервал записи, сохранение измерений и объём свободной памяти. Интервал записи был одинаковым для всех совместно работающих приемников и составлял 5 секунд. После включения контролировалось отслеживание приемником необходимого количества спутников и вычисление им своего местоположения.
Во время сеанса в приемники вводились название пункта, высота антенны и другая информация, ввод которой предусмотрен «Руководством пользователя». Параллельно велись записи в полевом журнале установленного образца.
В процессе наблюдений проверялась работа приемников каждые 15 минут. Проверялись: электропитание, сбои в приеме спутниковых сигналов, количество наблюдаемых спутников, значения DOP. При ухудшении этих показателей увеличивалось время наблюдений. Результаты проверки записывались в полевом журнале.
Данные полевых измерений из приемников Trimble R8 переписывались в персональный компьютер. Для постобработки и уравнивания использовалось программное обеспечение Trimble Business Centr.
В результате предварительной обработки получены величины измеренных векторов сети. Уравнивание векторных спутниковых измерений выполнено программным комплексом Trimble Business Centr.
43
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Условные обозначения
Д Пункты ГГС
[ Опорныее пункты ПВСО
Рис. 6 Схема создания опорной спутниковой сети GPS наблюдений (М 1:100000)
Топографо-геодезические работы выполнены в соответствии с требованиями технического задания и нормативных документов СП47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» и СП 11-104-97, «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500».
Измерение горизонтальных углов производилось одним полным приемом электронными тахеометрами Topcon GPT-3105N № 8V313.
Плановым обоснованием топографической съемки послужили пункты планово-высотного съемочного обоснования долговременного закрепления (Рп.01, Рп.02), а также временные точки теодолитных ходов.
Уравнивание теодолитного хода выполнено на персональном компьютере с использованием программного комплекса «CREDO». Уравнивание результатов измерений в теодолитных ходах выполнялось по методу наименьших квадратов с оценкой точности результатов уравнивания относительно опорных пунктов.
Высотным обоснованием топографической съемки послужил ход тригонометрического нивелирования по точкам планового обоснования от пунктов ПВСО долговременного закрепления Рп.01 и Рп.02.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Тригонометрическое нивелирование выполнено на основании письма № 6-02-3469 от 27 ноября 2001 года Федеральной Службы Геодезии и Картографии России. Предельное расстояние между тахеометром и отражателем не превышало 300 метров.
Высота прибора и отражателя над маркой центра измерялось с точностью
2 мм.
Уравнивание ходов тригонометрического нивелирования с узловыми точками производилось на IBM PC с использованием модуля «CREDO_DAT» программного комплекса «CREDO» строго параметрическим способом с полной оценкой точности.
Топографическая съемка М 1:500 выполнена тахеометрическим методом с сечением рельефа через 0.5 м вышеуказанным электронным тахеометром, результаты измерений фиксировались в автоматическом режиме на электронный накопитель тахеометров с дальнейшим переводом в «CREDO DAT».
В процессе производства тахеометрической съемки исполнителями велись записи (абрис) в журналах установленного образца. В абрисе отображалась вся ситуация и рельеф местности. В дальнейшем записи в абрисе использовались для составления топографических планов.
В процессе производства топографической съемки была произведена разбивка горных выработок.
Средние погрешности съемки рельефа и его изображения на топографическом плане относительно ближайших точек съемочного обоснования не превышали 1/4 принятой высоты сечения рельефа.
Вычислительная обработка результатов топографической съемки выполнена на IBM PC с использованием программного комплекса «CREDO».
Площадные, линейные и точечные объекты были созданы непосредственным редактированием ЦММ. Далее выполнен импорт данных цифровой модели в AutoCAD, посредством Drawing eXchange Format (DXF) формата.
По результатам инженерных изысканий составлены топографические планы участка изысканий М 1:500.
Наличие и уточнение подземных коммуникаций на исследованной территории определялось с использованием трассопоискового комплекта RD 2000 Super CAT бесконтактным методом, который основан на принципе фиксации переменного электромагнитного поля, возбуждаемого задающим контуром, а также с помощью генератора, используя метод индукции. Фиксация местоположения подземных коммуникаций осуществлялось тем же методом, что и съемка твердых контуров. Средняя погрешность определения местоположения подземных коммуникаций на превышает 0,7 мм плана, а погрешность определения глубины залегания менее 15% от действительной. Материалы согласования переданы заказчику.
Окончательная редакция топографических планов и подготовка издательских оригиналов произведена на персональном компьютере c использованием программного комплекса AutoCAD.
По результатам инженерных изысканий составлен топографический план в масштабе 1:500.
Рис. 7 Схема планово-высотного съемочного обоснования (М 1:5000)
Пункты планово-высотного съемочного обоснования долговременного закрепления (Рп.01 и Рп.02), переданные на сохранность Заказчику, могут быть использованы в дальнейшем при производстве инженерно-геодезических работ в районе участка изысканий. Созданные крупномасштабные топографические
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
планы, совмещенные с планами подземных инженерных сетей призваны стать надежным архивным источником, руководствуясь которым можно облегчить выполнение инженерно-геодезических изысканий в последующие годы.
Комплекс выполненных инженерно-геодезических изысканий по полноте, содержанию и точности соответствует нормативным документам, техническому заданию Заказчика и позволяет разработать проектную документацию на все проектируемые сооружения.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Литература:
1. СП 47.13330.2012. «СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения». Москва, 2012.
2. СП 11-104-97. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства». Москва, 1997.
3. СП 11-104-97. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II. Выполнение съемки подземных коммуникаций при инженерно-геодезических изысканиях для строительства». Москва, 1997.
4. ГКИНП-02-033-82. «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500». -Москва, «Недра», 1982.
5. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. - Москва, ФГУП «Картгеоцентр», 2004.
6. (ГКИНП (ГНТА) 17-004-99. «Инструкция о порядке контроля и приемки топографических, геодезических и картографических работ». - Москва, 1999.
7. ГКИНП (0НТА)-02-262-02. «Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS». - Москва, 2002.
8. ГОСТ Р 21.1101-2009. «Основные требования к проектной и рабочей документации». - М.: Стандартинформ, 2009.
9. ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам». - М.: ИПК Издательство стандартов, 1996.
10. ПТБ-88. «Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах. - Москва, «Недра», 1991.
11. Федеральный закон № 240 от 27 июля 2010 г. «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные акты Российской Федерации».
12. Технический отчет по инженерно-геодезическим изысканиям «Реконструкция очистных сооружений г. Майкопа с увеличением производительности до 200 000 м3/сутки. Корректировка». Общество с ограниченной ответственностью «ГИИиП», г. Краснодар.
