Геодезическими исследованиями при ИЖС порой пренебрегают даже крупные строительные компании, частные же застройщики и вовсе считают эту деятельность ненужной. RMNT расскажет, когда и почему геодезия необходима, что входит в программу изысканий и как провести их, не привлекая подрядчиков.
Цели геодезии
В целом геодезия — это наука об измерении земной поверхности, её делении на участки и составлении карт. Известные на сегодняшний день очертания континентов, стран и отдельных областей — целиком и полностью заслуга этой научной дисциплины. В строительстве принято оперировать понятием геодезии инженерной, позволяющей сопоставить габариты и форму возводимого объекта с территорией, учитывая особенности рельефа, расположение близлежащих построек, коммуникаций, границ участков и стационарных объектов.
Причины, по которым частные строители отказываются от проведения геодезии, просты: будучи полноправными хозяевами на собственном участке, люди полагают, что могут строить так, как сами захотят. Этому способствует возможность выполнить топографическую привязку объекта для получения технического паспорта на жильё постфактум.
Своевременное проведение геодезических исследований позволяет не только избежать конфликтов с государственным кадастром. Как бы досконально не был разработан строительный проект, его сопровождение требует тщательного контроля за формой и размерами возводимой постройки, что очень трудно сделать, не имея определённой системы отсчёта, связанной с окружающей территорией.
Из-за пренебрежения геодезическими исследованиями до и в процессе строительства форма здания может быть существенно искажена, что приводит к трудностям в сопоставлении отдельных частей строительной конструкции, осложнениям при выполнении механических связей и примыканий, образованию значительного эксцентриситета нагрузок.
Отсутствие геодезического контроля за зданием после постройки делает невозможным оценить правильность расчётов по гидрогеологической обстановке и вовремя установить анормальное поведение строительной конструкции из-за колебаний литосферы или усадки почвы. Большинство разрушений частных домов в первые годы эксплуатации могли быть спрогнозированы своевременным проведением геодезических измерений. Обрушения зачастую можно было бы избежать, приняв соответствующие меры по укреплению фундамента или дренированию грунта.
Оборудование
Инженерная геодезия — наука весьма точная. Граничные отклонения геодезических измерений в целях строительства составляют не более 10 мм, в других целевых изысканиях допуски ещё меньше. Такую высокую точность невозможно обеспечить без специального оборудования, предназначенного для нивелирования, линейных и тригонометрических измерений.
Приборы для проведения геодезических измерений стоят сотни долларов, но их вовсе не обязательно приобретать. Практически в любом крупном городе России можно взять такое оборудование в аренду и выполнить всю работу за сутки-двое, потратив при этом минимум средств. Вот что понадобится для измерений:
1. Линейные величины могут измеряться геодезической рулеткой. Она отличается от обычной строительной длинным, лёгким и жёстким измерительным полотном, которое можно натянуть без провисания и удлинения под нагрузкой. В некоторых рулетках есть встроенный динамометр, по которому выбирается нужная степень натяжения в соответствии с длиной. На расстояниях свыше 30 метров рулетка малоэффективна, лучше воспользоваться лазерным дальномером.
2. Тригонометрические измерения предназначены для точного определения углов между прямыми. Такая необходимость неизбежно возникает при разметке линий разграничения участков, определении осей и границ построек. Можно пользоваться математическими соотношениями, но если удастся заполучить в пользование лазерный угломер — работа пойдёт значительно быстрее.
3. Отклонения от горизонтальной плоскости можно установить только с помощью оптического или лазерного ротационного нивелира. Это наиболее дорогостоящая часть оборудования и, к тому же, достаточно специфичная в пользовании, но только так можно правильно провести топографическую съёмку.
Этапы инженерной геодезии
В целом геодезическая съёмка сводится к составлению набора точек на местности, для каждой из которых определены координаты и отклонение по высоте. Координаты определяются по декартовой системе, образованной геодезическими пунктами, высоты — по точкам, называемым реперами.
Методы геодезической съёмки достаточно однотипны, но этапов исследований существует несколько:
- В ходе инженерно-геодезических изысканий составляют чертёж разбивочной основы — на план местности наносят сетку с фиксированным шагом, который обычно в 2–3 раза меньше самого малого габарита строящегося объекта. Оси построенной сетки параллельны главным осям здания. На чертеже отмечают перепады высот, стороны света, привязку к государственным и локальным геодезическим пунктам. В натуре формируют набор опорных пунктов, позволяющих провести измерение по каждой ключевой точке чертежа не менее чем с двух позиций.
- При разбивочных работах выполняется определение границ и осей сооружения. После того как в строительном проекте закреплено высотное и плановое расположение зданий:
- методом геосъёмки определяют размеры котлованов под фундамент;
- выносят в натуру граничные линии основания и нулевую точку;
- определяют расположение вспомогательных построек на участке;
- устанавливают вешки, необходимые для позиционирования объектов ландшафтного дизайна.
- Исполнительные съёмки ведутся в процессе возведения коробки здания. После усадки фундамента, либо установки междуэтажных перекрытий проводится повторная съёмка по изначальным ключевым пунктам. Так можно определить, соответствует ли натура проектным формам, размерам и положению.
- Контрольные измерения выполняются в том же порядке, что и исполнительные съёмки, но по прошествии 2–5 лет после сдачи дома в эксплуатацию. Их цель — подтвердить, что изначальное положение постройки и форма прилегающего рельефа сохранились в пределах допустимых отклонений.
С чего начать
Геодезия участка начинается с выноса его границ в натуру. Эту задачу, как правило, выполняют специалисты государственного земельного кадастра. Используя ближайшие тригопункты и реперы плановой геосети, геодезист определит расположение граничных угловых точек, на которых будут вбиты колья, а также среднее возвышение уровненной поверхности.
После завершения выноса застройщик волен проводить дальнейшую геодезию самостоятельно. Первоначально рекомендуется определить удаление точек друг от друга с помощью нитевого дальномера, встроенного в оптический нивелир. После этого углы участка проверяют с помощью египетского треугольника:
- На длинной нитке узелками размечаются 12 равных отрезков.
- Нитка натягивается на шпильках с образованием треугольника, стороны которого составляют 3, 4 и 5 отрезков.
- Треугольник ориентируется углом между сторонами с 3 и 4 отрезками к углу участка таким образом, чтобы одна из сторон была совмещена с границей.
- По перпендикуляру к границе участка измеряется отклонение вершины треугольника от разметочной линии.
- Отклонение делится на расстояние от углового колышка, по таблице тангенсов определяется угол, который нужно вычесть/добавить к 90°.
Подобная контрольная проверка — единственный метод убедиться, что границы, а значит, и площадь земельного участка определены верно. В ином случае вынос границ в натуру следует выполнить повторно.
Составление разбивочной основы
Порядок проведения инженерной геодезии определяется выраженностью рельефа и площадью исследуемого участка. На небольших территориях (до 10–12 ар) с визуально плоской поверхностью достаточно замерить возвышение по границам и определить общий уклон. Если же исследуется крупный участок, через который проходит балка или склон, следует разделить поверхность на квадраты со стороной от 10 до 50 м. Чем круче рельефные образования, тем мельче должна быть сетка в данной области.
Для составления геодезического чертежа используется план, на котором отображён участок определённой формы, обозначены координаты граничных угловых точек и расстояния между ними, а также углы между граничными линиями. При необходимости план покрывается квадратной сеткой, пересечения линий обозначаются по схеме шахматной доски. Латинские буквы с цифровым индексом, обозначающие каждое пересечение, выносят в отдельный журнал, где впоследствии проставляются отметки о координатах и возвышении. Если размеры участка больше дальности работы нивелира, на плане заранее отмечают несколько мест установки станции, между которыми есть как минимум одна общая точка переноса. Также на плане отмечают условный репер, как правило, в точке наибольшего возвышения.
В натуру точки выносят по вешкам, установленным на границах участка с промежутками, соответствующими шагу сетки. Сторонний наблюдатель визуально сопоставляет место установки точки с двумя крайними вешками в прямом и поперечном направлении. В местах расположения точек устанавливаются небольшие колья или шпильки, любые помехи в виде бугров или приямков нужно распланировать заранее.
После установки нивелира на станции и выравнивания по уровню производится последовательная съёмка каждой точки с определением возвышения. При съёмке каждой точки под рейку устанавливают один и тот же массивный башмак или подпятник. Данные о возвышениях заносятся в журнал, после чего станция перемещается в одну из точек с удалением в 3–4 шага сетки и проводится съёмка с другого ракурса.
Результаты 2–3 съёмок из разных точек сопоставляют между собой с целью определить так называемую невязку — несовпадение показаний. Если невязка превышает 5 мм/100 м, съёмку проводят заново, при допустимой погрешности — используют для нахождения средних значений. Окончательные показатели возвышения заносят в журнал, на плане стрелками обозначают направления уклонов. Результаты позволяют проектировщику выбрать оптимальный уровень нулевой отметки и заложения фундамента, а также с высокой точностью оценить объём земляных работ.
Проведение разбивочных работ
При разбивочных работах сетка наносится на план участка с частотой, соответствующей размерам здания. Оси системы координат должны быть направлены параллельно основным осям постройки. В качестве ключевых точек выбираются углы здания, места сопряжения деталей фундамента и забивки свай.
Разбивочные работы можно разделить на разметку и нивелирование. В ходе разметки в натуру выносятся красные линии зданий и их граничные точки. Простейший способ определить положение соседних — прямая линейная засечка, при которой откладываются требуемые расстояния от двух стационарных точек, положение которых заведомо известно по разбивочной основе. В качестве ориентира можно использовать угловые граничные точки участка, столбы, колодцы, скважины и т. д. Определить положение точки также можно, отложив перпендикуляр от базовой линии, для чего потребуется растянуть египетский треугольник, либо использовать способы угловых засечек с помощью лазерного угломера.
Нивелирование сопровождает весь процесс строительства от подземной части здания до кровли. Если в строительной бригаде нет геодезиста, при разбивочных работах на участке устанавливают 2–3 постоянные вехи — столбы, забитые таким образом, чтобы на них не влияли сезонные колебания грунта и погодные факторы. Нулевая точка, определённая по проекту, отмечается на вехах при начальном нивелировании, затем производится контроль гидростатическим уровнем. Периодически метки на столбах нужно сверять между собой.
Геодезическое сопровождение используется при многих строительных операциях:
- Для выравнивания дна траншей и котлованов вбивают колья, на которых отмечают требуемый уровень подсыпки или съёма грунта.
- Установка опалубки в общей горизонтальной плоскости производится по верхней кромке, на которую установлена нивелирная рейка или мишень лазерного осепостроителя.
- При установке арматуры геодезическими методами определяют толщину верхнего защитного слоя.
- Нивелированием легко оценить горизонтальность кладки.
- При сооружении каркасных конструкций опорные вехи помогают с высокой точностью выдержать геометрию.
- Наличие разметочных и нивелирных вешек позволяет выстроить остекление в едином горизонтальном уровне и по фронту.
- Съёмка нивелиром помогает соосно расположить элементы стропильной системы и каркас навесного фасада.
Методы геодезии очень разнообразны. Застройщику, который всерьёз задумывается над самостоятельным проведением геодезических исследований, будет очень полезно изучить Учебник Е. Клюшина для ВУЗов «Инженерная геодезия», где в доступной форме изложена основная методология, даны рекомендации по ведению журнала и составлению чертежей.
Видео по теме
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
