Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений

Для выполнения комплекса работ при строительстве гидротехнических сооружений разбивают плановое и высотное геодезическое обоснование. При проектировании водохранилищ съемочное обоснование строят по его периметру для выполнения разбивки по границе зоны затопления. Содержание геодезических работ определяется в основном видом гидротехнического сооружения.

Основными документами при проектировании данных сооружений являются топографические планы и гидрографические продольные профили рек и др.

Проектные горизонтали контура водохранилища выносят на местность способом геометрического нивелирования с нивелирных ходов высотного геодезического обоснования. На крутых склонах применяют метод тригонометрического нивелирования, который легко может быть реализован при использовании электронных тахеометров. Проектные линии закрепляют деревянными столбами, либо другим способом, обеспечивающим длительную сохранность точки.

При строительстве гидроузлов создают специальные плановую и высотную разбивочные сети, которые служат как для разбивочных работ, так и последующих исполнительных съемок, а также для наблюдений за деформациями построенного сооружения и берегов реки. Плановые сети строят в виде триангуляции, полигонометрии и линейно-угловых построений. Заданную точность построения сетей определяют расчетным путем, исходя из необходимой точности конечных результатов. Сети строят способом последовательного сгущения в две или три ступени. Сеть строят не на поверхность референц-эллипсоида (как это выполняют при построении Государственной геодезической сети), а на поверхность относимости:

Н_о = 0,5 (Н1 + Н2), (12.1)

где Н1 и Н2 – соответственно высоты основания и гребня плотины.

Редуцирование на поверхность относимости рассматривается в курсе высшей геодезии.

Уравнивание сетей выполняют строгими способами.

Сети для детальной разбивки сооружений гидроузла строят с точностью планового положения их точек не хуже 3 – 5 мм. Данные сети являются т.н. микролокальными; микротриангуляции; микротрилатерации; короткобазисной полигонометрии. При строительстве геодезической разбивочной сети за ось абсцисс принимают ось плотины, а начало координат помещают в один из пунктов этой оси. Пункты сети являются долговременными, поэтому их закрепляют вне зоны производства строительных работ. Закрепляют пункты трубчатыми знаками, бетонными тумбами и др. Поскольку требования к точности построения геодезической основы для строительства гидросооружений высокие, то геодезические знаки снабжают приспособлениями для принудительного центрирования на них геодезических приборов.

Дальнейшее сгущение сетей, если это необходимо, выполняют такими же способами в сочетании с засечками, створными и другими построениями.

Высотные сети строят способом геометрического нивелирования в несколько ступеней: 1-я ступень – нивелирование I или II класса; сгущение (2-я ступень) – нивелирование III или IV класса. Сеть 1-й ступени часто представляет собой отдельные нивелирные ходы или системы ходов. Ходы 2-й ступени сравнительно равномерно заполняют всю территорию. Обычно это системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками, либо полигоны.

Геодезические разбивочные работы заключаются в построении главных и основных осей сооружения. При монтаже – установка основных элементов сооружения и технологического оборудования. Монтажные оси разбивают чаще всего створным способом и способом створно-линейной засечки.

Особые требования к геодезическим работам предъявляются при установке гидроагрегатов. Достаточно сказать, что отклонение оси вала турбины и генератора от вертикали не должно быть более 0,02 мм на 1 м длины, ось фундаментного кольца должна совпадать с осью агрегата с точностью до 2 мм и др.

Особое место в процессе строительства и при эксплуатации гидротехнических сооружений занимают инженерно-геодезические работы по наблюдениям за деформациями. Указанные наблюдения выполняют как с использованием стационарных систем (гидронивелиров), так и производством натурных измерений, связанных с определением полных координат точек сооружения.