Способ закладки грунтовых реперов

Закладка реперов, знаков, точек, правила и особенности

Репер (знак, пункт, точка). Необычный на слух и не понятный только в первый раз термин имеет иностранное, французское происхождение, с таким смыслом как метка, уровень, ориентир. Другими словами знак, соответствующий определенному значению высотной отметки относительно принятого за ноль начального уровня.

Высотная координата закрепляется на пунктах нивелирных сетей, создаваемых по всей территории страны. Важность этого третьего параметра систем координат не подвергается никакому сомнению. Построение правильной геометрии во всех процессах и предметах, может поддерживаться относительно определенного фиксированного уровня. Такой уровень считается высотным ориентиром.

Как в плановых опорных сетях триангуляции, полигонометрии и трилатерации, ориентирами являются геодезические плановые центры, так в высотных сетях таковыми есть пункты с наименованием реперы.

Требования к устройству реперов, знаков, пунктов, точек

Для того чтобы соблюдалось единство в высотных построениях требуется наличие необходимого для этого количества высотных ориентиров на местности. При этом они должны быть выполнены с соблюдением определенных требований.

Во-первых, все знаки должны быть жестко закреплены, чтобы абсолютные значения высотной координаты не изменялись со временем. Для этого принято определять контрольные измерения превышения между двумя реперами и сравнивать эти результаты с регламентированными предельными отклонениями. Что бы точность контрольных превышений постоянно подтверждалась необходимо выбирать надежные места закладки с обеспечением соответствующей крепости материалов, которые будут выдерживать внешние атмосферно-климатические воздействия и внутреннее влияние давления грунтов. Закладка реперов требует, по возможности использовать механизированный труд при устройстве выемок, при бурении отверстий под их конструкции.

Основными изделиями, используемыми для изготовлений реперов, считаются металлические и железобетонные конструкции. Дополнительными материалами для закрепления, антикоррозийного воздействия служат соответственно цементные растворы, эпоксидные клеи, смолы, битумы.

На устойчивость реперных знаков значительное влияние имеет деформационный фактор сезонного промерзания и оттаивания грунтов. Поэтому кроме устройства в конструкциях центров якорных приспособлений, препятствующих силам пучения грунтов, используются:

• углубления верхних частей высотных пунктов ниже поверхности земли величиной порядка 0,5 метра;
• общее заглубление всей конструкции знака определяется величиной глубины промерзания плюс дополнительным значением в 0,5 метра.

В свою очередь глубины промерзания в различных природных зонах определяются по специальным картам-схемам соответствующих правил закладки реперов.

Виды реперов, пунктов, точек

Нивелирные знаки закладываются во всех государственных высотных сетях различных классов и обусловлены в основном тем разнообразием физических, географических и климатических условий нашей страны. Их типаж можно разделить на несколько разных наименований конструкций, а именно:

Вековые реперы

Главным условием закладки вековых реперов является нахождение скалистых устойчивых пород и устройство в них конструкций центров с марками. В зависимости от глубины залегания скальных пород они делятся на грунтовые и скальные знаки. Типовые схемы их конструкций показаны на рис.1.

Вековая сохранность центров должна быть обеспечена выбором мест, без влияния экзогенных и эндогенных процессов в толще пород желательно с привлечением геологов и качественными материалами для изготовления конструкций реперов.

Рис.1. Типовые конструкции вековых центров с глубиной до 1,2 и 5,0 м.

Для вековых знаков неглубокой закладки характерно устраивать репера группами в теле скалы с обустройством колодцев из бетонных пилонов с креплением сверху крышками. Колодцы и группы высотных знаков могут иметь разные размеры, количество и расстояния между собой в зависимости от глубины залегания устойчивых пород (смотрите на рис.1). Собственно марки, верх которых фиксирует абсолютные значения высотных отметок, выливаются из металла (бронзы, чугуна) и крепятся в бетоне, металлических трубах и накрываются обязательно специальным колпаком.

При залегании коренных пород на глубине пяти метров и более для устройства центров пробуриваются механизированным способам скважины диаметром не менее 250 мм (рис.2). Сама конструкция состоит из специальной обсадочной трубы, углубленной в породу не менее, чем на 1200 мм, диаметром до 150 мм и толщиной стенок 10 мм. А внутри нее уже фиксируется так называемая реперная труба с сальниковой и битумной прокладкой в нижней и верхней своей части.

Рис.2. Схема векового центра глубиной более 5 м.

Недалеко от вековых, не далее 150 метров, осуществляют закладку фундаментальных знаков со спутником.

Фундаментальные реперы

Фундаментальные, как и вековые реперы, также делятся на грунтовые, состоящие из железобетонных, трубчатых металлических конструкций, и на скальные высотные знаки. Для установки грунтовых центров осуществляют выемку небольших котлованов. Сами конструкции состоят из пилонов или труб заполненных бетонов, марок сверху них, якорей, дополнительных марок, находящихся, как правило, с северной стороны от центров, опознавательных столбов с охранными пластинами. Технология закладки фундаментальных центров на скальных породах заключается в установлении и креплении на цементном растворе железобетонных плит, пилонов и столбов. В зависимости от глубины нахождения устойчивых пород правилами определяются и типы знаков (рис.3).

Рис.3. Типовые конструкции фундаментальных реперов в скальных породах.

Грунтовые реперы

Грунтовые высотные знаки классического типа показаны на рис.4. Они состоят из железобетонных пилонов с квадратным сечением размерами 160×160 (мм) и глубинами закладки нижнего основания 500-650 мм ниже глубины промерзания и верхнего величиной 500 мм от уровня поверхности земли. Предусматривается возможность замены пилона асбестоцементными трубами диаметром (160 мм) с заполнением их бетоном и предварительным устройством якорных перемычек в виде металлических стержней. Сверху центров закрепляются металлические марки.

Стенные реперы

Стенные реперы, также показанные на рис. 4, закладываются в вертикальные плоскости стен (откуда и название), фундаментов сооружений и твердых скальных пород. Для разных классов нивелирных сетей предусматривают разные типы центров. Для съемочных высотных сетей помимо типовых грунтовых и временных знаков возможно применение характерных конструктивных элементов капитальных строений.

Рис.4. Типовые грунтовые и стенные реперы.

В разбивочных сетях на строительных объектах для передач высотных координат на новые горизонты сооружений и монтажные элементы в качестве реперных точек могут применяться закладные детали (рис.5, а, б), монтажные петли (рис.5, в), горизонтальные риски на смонтированных конструкциях (рис.5, г), анкерные болты, арматурные стержни, дюбеля.

Источник

Способ закладки грунтовых реперов

ПРАВИЛА
закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей

Изложены требования по закладке геодезических центров и реперов. Приведены типы центров и реперов для различных географических районов, в том числе и для населенных пунктов. Конструкции значительной части центров и реперов рассчитаны на механизацию земляных работ при их закладке, повышение сохранности центров и обеспечение возможности их восстановления в случае утраты верхней марки.

Для специалистов предприятий, организаций и учреждений, занимающихся построением геодезических сетей на территории России, а также могут быть рекомендованы для стран СНГ, Прибалтики и Грузии.

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. «Правила . . .» разработаны в Центральном ордена «Знак Почета» научно-исследовательском институте геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н.Красовского (ЦНИИГАиК) ст. науч. сотр. И.Н.Мещерским, науч. сотрудниками Я.В.Наумовым и Ю.Г.Кузнецовым, ст. инженером А.С.Ильиным.

«Правила . . .» утверждены и введены в действие с 1 января 1992 г. приказом ГУГК СССР от 14 января 1991 г. N 6 п.

С введением в действие данного нормативно-технического акта отменены следующие документы: «Центры и реперы государственной геодезической сети СССР». — М.: Недра, 1973; «Центры геодезических пунктов для территории городов, поселков и промышленных площадок». — М.: Недра, 1972; § 48-57 и 69 «Инструкции о построении государственной геодезической сети СССР». — М.: Недра, 1966; пп.6.16-6.20 «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500» (ГКИНП-02-033-79). М.: Недра, 1982; п.2.2 «Руководства по астрономическим определениям» (ГКИНП-01-153-81). — М.: Недра, 1984; Глава 5 «Руководства по постройке геодезических знаков». — М.: Недра, 1969.

1.2. Геодезические сети представляют собой совокупность закрепленных точек на земной поверхности с известными координатами, высотами или значениями силы тяжести, которые отнесены к центрам этих геодезических пунктов. Составные элементы центров геодезических пунктов, имеющие метки, к которым относят координаты, называют «марками» центров.

Существуют два типа марок: одни закладываются в бетон, другие привариваются к трубе. На марке указываются начальные буквы названия организации, выполнявшей работы, номер марки или репера. Номер марки не должен повторяться на ближайших центрах.

Закрепление геодезических пунктов осуществляется специальными инженерными устройствами и сооружениями. Для обеспечения лучшей сохранности и опознавания на местности геодезические пункты имеют соответствующее внешнее оформление: наружный знак, канавы, курганы, опознавательные столбы или опознавательные знаки.

Геодезические пункты рассчитаны на использование в течение длительного времени и находятся под охраной государства.

Порядок охраны пунктов и поддержание их в исправном состоянии установлен Постановлением Совета Министров СССР N 218 от 17.03.1983 г. «Об охране геодезических пунктов» (прил.1) и «Инструкцией об охране геодезических пунктов». ГКИНП-07-11-84. М.: ГУГК, 1984.

1.3. «Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей (далее в тексте — «Правила . . .») разработаны на основе исследований ЦНИИГАиК, предприятий и территориальных инспекций государственного геодезического надзора, а также на основе предложений других организаций, выполняющих геодезические работы.

1.4. При составлении «Правил . . .» ставились следующие задачи:

разработать конструкции центров и реперов, а также их внешнее оформление с целью обеспечения необходимой стабильности и длительной сохранности последних;

унифицировать конструкции центров и реперов применительно к определенным физико-географическим зонам страны;

усилить наружное оформление геодезических пунктов с целью уменьшения процента утрат и облегчения отыскания пунктов на местности, обращая особое внимание на государственное значение геодезических пунктов;

использовать железобетонные или асбоцементные элементы, а также забиваемые центры и реперы в пределах всех областей сезонного промерзания грунтов.

1.5. Разнообразие физико-географических и климатических условий страны обусловливает различие типов центров и реперов по зонам. Специальные типы центров и реперов применяются в районах распространения подвижных песков, торфяников и переувлажненных грунтов, для закладки в скальных породах, а также в заболоченных районах.

В зависимости от физико-географических условий предусмотрено использование асбоцементных и металлических труб для изготовления центров и реперов с бетонными якорями.

2. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2.1. В настоящих «Правилах . . .» установлены единые требования к работам по закладке центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей, к типовым конструкциям центров и реперов для различных физико-географических зон как на застроенных, так и на незастроенных территориях. При создании геодезической и нивелирной сетей предусмотрено обеспечение их долговременной сохранности и стабильности.

2.2. Геодезические центры и реперы изготавливают и закладывают с особой тщательностью, так как они должны обеспечить сохранность и неподвижность закрепленных точек в плановом и высотном положениях на многие годы.

Центры должны быть стойкими к пучению, механическим нагрузкам и химическому воздействию грунтового раствора.

2.3. Типовые конструкции центров и реперов выбирают с учетом климатических и физико-географических условий зон, а также в соответствии со схемами (см. прил.2 и 3).

В районах с глубиной промерзания грунта менее 75 см нивелирные реперы и геодезические центры устанавливают на глубину 120 см, во всех остальных случаях в области сезонного промерзания грунтов глубину закладки центров З вычисляют по формуле см ( — глубина промерзания грунта, см).

2.4. Особенности закладки и изготовления центров и реперов при создании геодезических сетей, выполнении инженерно-геодезических и маркшейдерских работ, а также при восстановлении геодезических сетей регламентируются настоящими «Правилами . . .». В ведомственных инструкциях по согласованию с Роскартографией конструкции центров и реперов могут быть изменены, но их качественные характеристики не должны уступать характеристикам центров и реперов, предусмотренным настоящими «Правилами . . .».

2.5. Перед закладкой центров и реперов в южной зоне области многолетней мерзлоты (прерывистой мерзлоты) необходимо производить рекогносцировку мест закладки центров и реперов вне зависимости от класса работ. Во всех остальных случаях необходимость рекогносцировки мест закладки центров и реперов устанавливается инструкциями по видам работ и техническими проектами.

2.6. Закладку центров и реперов, как правило, выполняют с помощью механических средств. Допускается закладка центров и реперов котлованным способом.

2.7. При закладке центров и реперов должны строго соблюдаться все требования «Правил по технике безопасности на топографо-геодезических работах» (М.: Недра, 1973) и общеобязательных инструкций по видам работ.

Лица, занятые закладкой центров и реперов, обязаны пройти инструктаж по технике безопасности.

2.8. Контроль и приемка работ по закладке центров и реперов должны осуществляться в соответствии с требованиями действующей «Инструкции о порядке контроля и приемки топографо-геодезических и картографических работ» (М.: Недра, 1979).

2.9. Все заложенные центры и реперы в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 17 марта 1983 г. N 218 (см. прил.1) сдают под наблюдение за их сохранностью по «Актам о сдаче геодезических пунктов для наблюдения за сохранностью» (см. прил.4).

На каждый заложенный и обследованный геодезический пункт составляют или уточняют составленные ранее абрис и описание. Кроме того, в населенных пунктах, как правило, фотографируют целиком здание и отдельно его часть, где находится центр или репер. На фотографии должен быть изображен номер геодезического пункта.

2.10. По окончании закладки центров и реперов представляют следующие документы:

пояснительную записку на весь район работ;

журнал закладки вековых, фундаментальных реперов (см. прил.5, форма Н-5), в котором указывают координаты репера с ошибкой не более 1,0 м;

карточку постройки, обследования, восстановления геодезического пункта (см. прил.5, форма Т-45);

карточку закладки пунктов, триангуляции, полигонометрии, нивелирования (см. прил.5, форма Т-44). На карточке абрис может быть заменен картой масштаба 1:25000 и крупнее с нанесением на ней пунктов;

список заложенных центров, реперов и схему их расположения на карте масштаба 1:100000 для ТИГГН;

акты о сдаче геодезических пунктов для наблюдения за сохранностью;

материалы геологического обследования мест закладки вековых и фундаментальных реперов, а также мест закладки других центров и реперов, где такие обследования проводились. Масштаб абриса выбирают с таким расчетом, чтобы на нем поместились ближайшие ориентиры, указанные в описании геодезического пункта. Абрисы составляют, как правило, глазомерно по картам и аэроснимкам в обычных топографических знаках. Горизонтали рисуют условно. Если вблизи геодезического пункта или репера нет надежных ориентиров, то привязку центров выполняют инструментально.

Использовать в качестве ориентиров на местности предметы, которые могут изменить свое положение, запрещается.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИН ПРОМЕРЗАНИЯ И ПРОТАИВАНИЯ ГРУНТОВ

3.1. Для определения глубин закладки центров и реперов пользуются специальной схемой (см. прил.2). При составлении этой схемы были учтены деформации от пучения грунта: для районов с сухим климатом, например Республика Казахстан, где промерзание не вызывает пучения грунта, принятые значения глубин промерзания на 20% меньше, чем в среднем для остальной территории страны. Для районов с неблагоприятными условиями, влияющими на устойчивость центров и реперов, глубина промерзания увеличена на 30-40 см против фактической.

3.2. Численные значения глубины промерзания и протаивания, приведенные на схеме, относятся к суглинистым грунтам с влажностью от 15 до 30% при условии равнинного рельефа местности, находящейся на высотах до 500 м, естественного снежного и частично нарушенного дернового покрова. Глубина промерзания грунта в горных районах увеличивается на 50 см на каждые 1000 м высоты, что необходимо учитывать при закладке центров и реперов в этих районах.

3.3. На схеме выделены две области — область сезонного промерзания грунтов и область многолетней мерзлоты. Граница между областями проходит по линии: Нарьян-Мар — Салехард — Туруханск — Надым — Нижнеангарск — Хоринск — Чита — Свободный — Комсомольск-на-Амуре — Златоустовск — ср. течение р. Мая-Аян (Хабаровский кр.).

Область сезонного промерзания грунтов делится на две зоны: южную — наиболее благоприятную для устойчивости центров и реперов — и северную — менее благоприятную из-за значительного увлажнения грунта. Граница между этими зонами проходит по линии: Ужгород — Харьков — Актюбинск — Караганда — Семипалатинск — оз. Зайсан.

Область многолетней мерзлоты включает три зоны: южную, среднюю и северную. Южная зона неблагоприятна по мерзлотным условиям; северная зона наиболее благоприятна для устойчивости центров и реперов, она характеризуется глубиной протаивания грунта до 1,25 м и сливающимися многолетнемерзлыми грунтами. Граница между южной и средней зонами проходит по линии: Воркута — Новый Порт — Хантайка — Сунтар — Олекминск — Алдан и Аян (Хабаровский кр.).

Область применения центров и реперов, предназначенных для области сезонного промерзания грунтов, ограничена с севера двойной жирной линией. Область применения центров и реперов с многодисковыми якорями, закладываемыми в пробуренные или протаянные скважины, ограничена с юга одинарной жирной линией.

Территория между этими границами характеризуется прерывистой мерзлотой.

Величины глубин промерзания и протаивания показаны на схеме в виде дроби, где числитель обозначает глубину протаивания, а знаменатель глубину промерзания.

3.4. При рекогносцировке для определения максимальной глубины протаивания в области многолетнемерзлых пород применяют щупы, бурение или шурфование. Полную глубину протаивания ( ) определяют по формуле

,

где — глубина протаивания грунта на момент рекогносцировки; — показатель протаивания.

Значения и (см. прил.6) должны отличаться от нуля. Надежность определения полной глубины протаивания по приведенной выше формуле увеличивается к осени.

3.5. Все центры и реперы объединены в следующие группы:

а) для области сезонного промерзания грунтов:

1 — анкерные центры (типы 3, 158, 160, 161, 162, 177, 180); 2 — свайный центр (тип 147); 3 — центры, закладываемые бурением или забивкой (типы 15, 175, 181, 183); 4 — стенной центр (тип 143).

Центры, закладываемые в южной и северной зонах области сезонного промерзания грунтов, различаются по глубине закладки и размерам якоря. При глубине промерзания грунта менее 200 см геодезические центры имеют две марки (тип 3), при глубине промерзания более 200 см — одну марку (тип 160);

б) для области многолетней мерзлоты:

5 — центры, закладываемые бурением (типы 150, 178);

6 — анкерные центры, закладываемые в котлован (типы 165, 179);

в) для других зон:

7 — центр для районов подвижных песков (тип 15);

8 — центры для заболоченных территорий (тип 188);

9 — центры для скальных грунтов (типы 7, 8, 9, 114, 164, 173, 174, 176).

На схеме (см. прил.3) типы центров и реперов, предусмотренные для закрепления вековых (типы 173, 174, 175) и фундаментальных (типы 114, 161) реперов, образцовых базисов (типы 187 и 181), астрономических и ориентирных пунктов (типы 152, 182), не показаны.

Нумерация типов центров и реперов соответствует принятой в «Альбоме типов центров и реперов» (М.: РИО ВТС) и в дополнениях к нему, изданных в 1965 и 1978 гг. Не входящим в перечисленные документы типам центров и реперов присвоены последующие порядковые номера.

Если над центром установлен опознавательный столб, то к номеру типа центра добавляют буквы «оп.». Если опознавательный столб установлен на некотором расстоянии, то добавляют слова «оп. знак». Если центр закрывается металлическим колпаком или железобетонной крышкой, то на них дополнительно ставится индекс «к».

4. ВЫБОР МЕСТА ЗАКЛАДКИ ЦЕНТРОВ И РЕПЕРОВ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ И КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

4.1. Место установки геодезических пунктов должно быть легко доступно для подъема или подхода, хорошо опознаваться на местности и обеспечивать долговременную сохранность центров, реперов и наружных знаков.

4.2. Наиболее благоприятным местом для закладки центров и реперов во всех областях является выход коренных скальных пород, а также повышенная форма рельефа с крупнозернистым и песчаным слабоувлажненным грунтом, с глубоким залеганием грунтовых вод.

Скальная порода должна быть массивной и монолитной. Необходимо избегать закладки центров и реперов в выходы скал, если нет уверенности, что они монолитно связаны с глубинными скальными породами.

4.3. В области сезонного промерзания грунтов центры и реперы не должны закладываться на территориях, подвергающихся необратимым деформациям грунтов (оползни, карсты, солифлюкция и т.д.), на затопляемых территориях, на участках, где проводятся или будут осуществляться в ближайшее время строительные, дорожные, гидротехнические, горные и сельскохозяйственные работы, исключая создание специальных сетей. Не следует закладывать центры и реперы вблизи буровых вышек, скважин для добычи нефти, газа и подземных вод (кроме тех случаев, когда специально изучается деформация земной поверхности под влиянием техногенных процессов).

Источник