Исходные картографо-геодезические материалы, используемые при проектировании и строительстве
Исходным материалом и важным пособием при изучении районов строительства служат материалы геодезической и топографической изученности. В таблице 1 дана классификация этих материалов и сведения об их использовании [32].
Таблица 1 — Материалы, используемые при производстве инженерных изысканий
|
Продолжение таблицы 1
|
Для сводного планирования и регулирования производства в общегосударственном масштабе, когда определяются направление основных потоков капиталовложений и размещение строительства по стране, служат обзорногеографические карты. Они дают общее представление о природных условиях, населенных пунктах, границах и транспортных связях; дают возможность первоначального выбора направления трасс, определения площадей водосборных бассейнов и решения других задач.
Для регулирования и планирования производства в плановых организациях, для составления схем крупных строительств, установления связи строительства с окружающими объектами, подробного изучения производительных сил, для решения задач по конкретной экономике проектирования нужны топографические карты [32; 35].
Содержание общегеографических карт определяется инструкциями, наставлениями и условными знаками, которые в РФ стандартизированы и обязательны для всех ведомств.
Среди топографических карт особое место занимает карта масштаба 1:10 000. Она служит основой для изучения местности района строительства, строительных площадок и трасс. Она может также быть картографической основой при составлении проектного задания, т. к. позволяет решать следующие вопросы: географический анализ территории, выбор места строительства, удовлетворительного с технической и экономической точек зрения, возможность использования местных строительных материалов и строительных баз, размещение на строительной площадке сооружений, получение данных, необходимых для выполнения проектных расчетов, камеральное трассирование инженерных сетей и дорог, организация защитных мероприятий, техническая возможность и экономическая целесообразность строительства, составление генерального плана для проектного задания.
На карте обязательны границы землепользования, в том числе границы земель промышленных предприятий, земель под разработки недр (копи, прииски и др.), земель, занятых месторождениями строительных материалов (песок, камень, глина, галька и др.).
На карте должны тщательно и детально изображаться рельеф, гидрографическая сеть и почвенно-растительный покров. Полное и тщательное изображение рельефа горизонталями, дополненными условными знаками, является одним из наиболее важных требований. С рельефом тесно связан состав растительных сообществ. Вместе же они позволяют сделать геоморфологический анализ территории, определить положение естественных обнажений пород, границы почв. Поэтому в изображении рельефа не должно быть излишнего обобщения. На карте необходимо четко изображать перегибы скатов, формы лощин, оврагов и балок, бровок уступов, эрозионную расчлененность склонов, микроформы рельефа.
Детальное изображение гидрографической сети — рек, озер, границ их разливов, болот, заболоченных земель, мочажин, колодцев, ручьев, родников — важно при выборе места и расчете искусственных сооружений по трассам, при определении площади водосборных бассейнов, уклонов долин рек, ручьев, оврагов, при составлении поперечных и продольных профилей, проектировании сантехнических трасс и защитных мероприятий.
Изображение почвенно-растительного покрова должно быть детальным, так как его обязательно учитывать при проектировании и строительстве. Например, нежелательна рубка лесов и фруктовых садов при размещении строительных объектов, строительстве дорог и инженерных сетей.
На карте масштаба 1:10 000 вне населенных пунктов показывают линии связи, подводные и подземные кабели, линии электропередач на деревянных и металлических опорах, наземные и подземные газопроводы, нефтепроводы, водопроводы. На карту нужно наносить и другие инженерные сети, например: дренажи, канализацию, теплосети. Для сетей следует точно отметить точки примыкания, для подземных сетей указать заглубление, для водопровода, канализации, тепловодов — главные колодцы и материал труб, для воздушных линий электропередачи и связи — число проводов и высоту нижнего провода над землей, точное положение опор. Дороги и инженерные сети нужно показывать не только за пределами населенных пунктов, но и внутри них. В сложных условиях возможны выноски в более крупных масштабах. Помимо существующих дорог и инженерных сетей нужно показывать также проектируемые и строящиеся сети. Все это очень важно, так как при проектировании и строительстве решаются вопросы о коммуникациях объектов. В отдельных случаях карту масштаба 1:10 000 можно заменить картой масштаба 1:25 000; к последней предъявляются те же требования.
При выборе строительных площадок и при проектировании составляются комплексные географические описания района строительства, строительных площадок и трасс. Описания нередко делаются неквалифицированно и многократно повторяются. Необходимо выполнять такие описания при съемках и составлении карт. Это упростит изыскания, уменьшит объем полевых работ, и избыточные затраты на составление картографического материала будут оправданы.
Для экономически целесообразного размещения строительства, для установления его экономических и технических нормативов, для достижения наивысшей производительности труда необходимо учитывать природные условия района строительства.
Нет такой карты природы, которая не была бы полезна при решении практических вопросов размещения, организации и управления различными видами строительства. Некоторые группы карт природы необходимы для всех видов строительства. Это карты рельефа, геологические, геоморфологические, гидрогеологические, гидрологические, климатические карты лесов и некоторые другие [32; 35].
Карты лесов дают границы лесных массивов и некоторую их качественную характеристику. Это важно, но для проектирования и строительства нужна еще хозяйственная оценка лесов с точки зрения использования их не только в качестве сырья, топлива, строительного материала, но и как ресурса в различного рода защитных мероприятиях и мероприятиях по благоустройству [10; 21; 32].
Для выбора места строительных площадок, размещения на площадках сооружений, направления дорог, проектирования инженерных сетей, выполнения проектных расчетов, определения допустимого давления на грунты, разбивки на местности сооружений и т. д. нужны специальные геологические карты, так как необходимая геологическая информация рассеяна по многим картам. Карты должны также сообщать характеристику и оценку грунтов и грунтовых вод на различной глубине залегания, характеристику и глубину залегания коренных пород, районирование территории по инженерно-геологическим условиям для строительства и эксплуатации осуществленного строительства.
Для строительства нужно районирование с точки зрения устойчивости возводимых сооружений на грунтах различных категорий. Но грунты испытывают изменения в процессе строительства и после его осуществления. Поэтому нужны инженерно-геологические карты-прогнозы на время эксплуатации осуществленного строительства.
Организация промышленного строительства и его рациональное размещение нуждаются в картах полезных ископаемых. Такие карты должны не только содержать сведения о расположении месторождений, их значении, размерах, пригодности к эксплуатации, физико-химических и других свойствах, но и давать сравнительную оценку районов по обеспеченности их различными видами полезных ископаемых.
При проектировании и строительстве всегда остро стоит вопрос о строительных материалах и строительной базе. Поэтому необходимы карты строительных материалов с оценкой отдельных районов по обеспеченности их строительными материалами. Нужна также всесторонняя характеристика рельефа местности, его форм, морфометрических показателей, рельефообразующих процессов. Геоморфологические карты необходимы для получения сведений о происхождении форм рельефа и современных рельефообразующих процессах, следовательно, о возможных изменениях рельефа в процессе строительства и эксплуатации выстроенных объектов.
Одним из важных факторов при оценке территории строительства является климат. Проектировщикам и строителям важно иметь сведения о направлении, скорости и повторяемости ветров, об абсолютной максимальной и минимальной температурах воздуха, о дате перехода температуры через 0о, о продолжительности периода с температурами ниже 0о, об осадках (количество, режим за год и по месяцам), числе дней с туманами, дождями, ливнями и снегопадами, о снежном покрове (высота, продолжительность залегания, устойчивость, заносимость дорог), о метельном режиме, солнечной инсоляции и др. С этими сведениями связано решение вопросов о размещении строительства, направлении и устройстве трасс инженерных сетей, плотности застройки, ориентировании зданий и сооружений, этажности зданий, толщине кладки, утеплении стен, организации систем отопления и кондиционирования воздуха и др.
При проектировании и строительстве важна гидрологическая оценка территории, для составления которой необходимы сведения о густоте гидрографической и озерной сети, размере водосборных бассейнов, стоке, расходе воды, паводках, наводнениях, сроках ледостава и вскрытия рек, толщине ледяного покрова и донного льда, о составе и химических свойствах воды и др.
На устойчивость сооружений влияют тектонические процессы (землетрясения, вулканы и пр.). С возможностью землетрясений и их силой связаны конструкция сооружений и защитные мероприятия. В некоторых комплексных атласах помещены карты, на которых показано районирование по степени сейсмичности, эпицентры зарегистрированных землетрясений, сейсмотектонические линии, сейсмодислокации и др.
Важно также иметь мерзлотные карты, на которых показаны мощность и глубина залегания вечной мерзлоты, ее границы, характер мерзлотных грунтов, мерзлотные образования.
Климат, рельеф, грунты и другие элементы географического ландшафта определяют технико-экономические показатели строительства, влияют на его стоимость и эксплуатацию, на стоимость воспроизводящих систем, на всю жизнь населения. Но каждый элемент ландшафта действует в связи с другими, поэтому для научно обоснованного планирования проектирования, строительства и эксплуатации осуществленного строительства необходима оценка не только отдельных элементов ландшафта, но и в комплексе.
Карты природы, комплексные атласы, атласы природных ресурсов, ландшафтные карты — все это мелкомасштабные карты научно-справочного значения. Они нужны при составлении географических описаний и могут быть по-
28
лезны при установлении технико-экономических показателей строительства на стадии проектного задания. Детальное изучение районов строительства осуществляется проектными организациями [14; 33].
Выполненное строительство становится элементом ландшафта, испытывает влияние окружающих природных условий и активно воздействует на них. Под влиянием осуществленного строительства меняется рельеф, гидрография, режим грунтовых вод, микроклимат и др. Поэтому нужны карты-прогнозы, показывающие, как изменятся природные условия под влиянием осуществления проектируемого строительства. Такие карты помогут избежать географических промахов в проектах, связанных с большими нарушениями в природе и потерями в народном хозяйстве, позволят предусмотреть мероприятия для положительного изменения строительством окружающего ландшафта.
Для составления экономической характеристики района строительства и определения нормативов на стадии проектного задания нужны экономические карты. При изысканиях, проектировании, строительстве можно пользоваться материалами и картами по экономико-географическому районированию страны, экономическими картами Большого советского атласа мира, экономическими картами, которые входят в комплексные, справочные и учебные атласы, в энциклопедии, отдельные книги и статьи.
Помимо общеэкономических карт нужны карты инженерно-экономического районирования, на которых районы сравнивались бы по наличию в них сырья, энергии, топлива, леса, сельскохозяйственных земель, источников строительных материалов, водоснабжения, стоимости строительства и по другим экономическим показателям. Такие карты помогут выработать нормативные документы и руководства по производству строительных работ с учетом конкретных условий отдельных районов.
При составлении проектов районной планировки, выборе строительных площадок, выполнении изыскательских работ для проектного задания производятся географические исследования, оформляемые в виде комплексного географического описания. В последнем важное значение имеет экономическая часть. Очевидно, экономические карты необходимо сопровождать статистическими таблицами и описаниями, позволяющими выполнить экономическую оценку территории с детальностью, необходимой для проектирования и строительства.
Окончив сбор картографо-геодезических материалов, производят оценку
того, как обеспечен материалами район проектируемых работ. Для этого со-
29
ставляют схему строительных площадок и трасс в масштабе 1:2000 до 1:10 000. На схему наносят существующие геодезические пункты и контуры покрытия территории топографическими съемками, планами и картами различных масштабов. Затем собранные материалы изучают и оценивают, чтобы установить их точность, полноту и степень современности содержания, характер происшедших изменений. На основании изучения и оценки качества картографо-геодезических материалов устанавливается возможность использования их при проектировании, намечаются виды и методы производства картографогеодезических работ, которые нужно произвести заново [33; 35].
Также знакомятся со съемочными материалами, по которым составлены планы или карты, проверяют правильность построения координатной и картографической сеток, правильность нанесения опорных пунктов по координатам и сличают план или карту с натурой.
В результате изучения и оценки картографических материалов устанавливают:
1) когда, кем, каким способом, по какой инструкции, условным знакам и другим руководящим документам произведена съемка, составлен план или карта;
2) эллипсоид, систему координат и высот, проекцию, метод изображения рельефа;
3) густоту, расположение и точность определения геодезических пунктов и точек съемочного обоснования;
4) точность съемки, плана, карты;
5) степень современности плановых и высотных элементов содержания съемки, плана, карты;
6) характер происшедших на местности изменений;
7) противоречия между отдельными материалами и их анализ.
Г еодезическая сеть опорных пунктов изучается по каталогам координат и высот, по техническим отчетам. В натуре устанавливается сохранность центров и наружных знаков этой сети. В результате изучения существующей опорной геодезической сети делается вывод о том, как эту сеть нужно использовать при производстве новых, необходимых при проектировании съемок. При изучении опорной геодезической сети необходимо собрать о ней следующие сведения:
1) методы определения координат и высотных отметок;
2) класс работы, способы и инструменты для определения;
3) год производства работ;
4) наименование учреждения или организации, выполнившей работу;
30
5) способы уравнивания и вычисления координат;
6) вероятные ошибки координат и высотных отметок;
7) сфероид, на котором произведены вычисления;
8) система координат; методика перехода к той системе, в которой должен составляться план;
9) исходный уровень, принятый для определения высот; поправка за приведение к уровню, который должен быть принят при составлении плана.
Степень использования картографо-геодезических материалов может быть различной. Нередко уже имеющихся материалов достаточно для той или иной стадии проектирования и нужно лишь выполнить съемку текущих изменений. Часто можно использовать лишь отдельные части старых планов или отдельные элементы их содержания, например только рельеф или только застройку. Иногда старые планы могут служить основой для ведения абриса и др.
Работа по сбору, изучению и оценке картографо-геодезических материалов может считаться законченной тогда, когда собрано все в полном объеме и принято правильное решение об использовании существующих картографогеодезических материалов при проектировании.