Геодезические сети

Рис. 7. Вековой трубчатый репер. Тип 175

 

Фундаментальные реперы в зависимости от условий закладки подразделяются на грунтовые (железобетонные, асбоцементные, трубчатые металлические) и скальные.

Устройство грунтового фундаментального репера для области  с сезонным промерзанием грунтов показано на рис. 8,а. Конструкции грунтовых реперов различаются в зависимости от климатических условий района и характеристик грунта закладки (сезонное промерзание, вечная мерзлота, сыпучие пески, скалистый грунт, труднодоступные районы).

Рядовые грунтовые  реперы  в области сезонного промерзания грунтов, как правило, закладывают в пробуренные скважины диаметром 50–60 см (рис. 8,б).

Если нивелирный ход  проходит рядом с капитальным  зданием или сооружением (водонапорная башня, каменный устой моста и  т.п.), то в стены закладывают либо марки (отметка отнесена к центру отверстия знака), либо реперы (отметка отнесена к выступающей полочке знака). Общий вид таких знаков показан на рис. 9.

 

Рис. 8. Нивелирные знаки, закладываемые в грунт:

а - фундаментальный репер:

1 - якорь репера; 2 - марка; 3 - граница промерзания грунта; 4 - пилон репера; 5 - опознавательная плита; 6 - опознавательный столб с охранной плитой; 7 - якорь опознавательного столба;

б - рядовой репер:

1 - якорь репера; 2 - граница промерзания грунта; 3 - столб-пилон репера; 4 - марка; 5 - опознавательный столб; 6 - охранная плита; 7 - якорь опознавательного столба

 

Каждый репер имеет  соответствующее наружное оформление. Наружное оформление векового репера состоит из железобетонного колодца  с защитной крышкой и запором; кургана, сложенного из камней; указательного монолита и ограждения из четырех отрезков рельс или железобетонных столбов сечением  20´20 см с якорями, закладываемыми на глубину 140 см и выступающими над поверхностью земли на 110 см (рис. 10). Допускается применять и другое внешнее оформление, обеспечивающее сохранность векового репера.

 

Рис. 9. Марка и репер, закладываемые в стены:

а - разрез и вид на стене марки; б - разрез и вид на стене репера

 

 

Рис. 10. Внешнее оформление вековых реперов

Оформление фундаментального репера в области сезонного промерзания грунта состоит из канавы прямоугольной формы (рис. 11) и железобетонного или металлического опознавательного столба (рис. 12) с охранной пластиной (рис. 13) толщиной не менее 0,8 мм. Пластина должна быть обращена в сторону репера.  Над  репером  делают  курган  высотой  30 см  и диаметром 150 см. Выступающую над землей часть опознавательного столба окрашивают масляной краской ярких цветов. Сечение канавы по нижнему основанию 20 см, по верхнему – 120 см, глубина 70 см. Черной краской пишут на опознавательном столбе название организации и номер репера (например, ГУГК, 1274).

 

 

Рис. 11. Внешнее оформление фундаментальных реперов

в области сезонного  промерзания грунта

 

Наружным оформлением  рядового грунтового репера являются канава и опознавательный столб в виде железобетонного пилона с плитой (якорем), устанавливаемого вблизи репера. В лесистых районах разрешается устанавливать деревянные опознавательные столбы. Размер нижнего основания канавы 20 см, верхнего – 120 см, глубина 50 см, длина 1280 см. Над репером насыпают курган высотой 30 см и диаметром 100 см.

Рис. 12. Опознавательные столбы для сезонного промерзания грунтов	Рис. 13. Охранная пластина

 

К опознавательному столбу надежно прикрепляют (при отливке пилона) охранную пластину (см. рис. 13). Надпись на пластине отливают или штампуют. При установке опознавательного столба охранная пластина должна быть обращена в сторону репера.

 

Геодезические сети сгущения

Геодезическая сеть, развиваемая  на основе геодезической сети более высокого порядка, называется геодезической сетью сгущения.

Для обоснования съемок масштаба 1:5000 и крупнее, а также  для обеспечения топографо-геодезических  работ при инженерных изысканиях и строительстве зданий и сооружений государственную геодезическую сеть сгущают путем построения дополнительной сети.

В городах, поселках и  на больших строительных объектах создается  геодезическая сеть сгущения специального назначения. Ранее такие сети сгущения называли геодезическими сетями местного значения, или местными сетями.

Как и пункты государственных  геодезических сетей, пункты сетей  сгущения закрепляются постоянными  знаками.

Сети сгущения, как  и государственные геодезические  сети, подразделяются на плановые и  высотные (нивелирные).

Плановые геодезические  сети сгущения

Плотность пунктов государственной  геодезической сети на 1 км² должна быть не менее: четырех пунктов - на застроенных территориях, одного пункта - на незастроенных, двух пунктов - на вновь осваиваемых.

При недостаточной плотности пунктов государственной плановой геодезической сети прокладывают сеть 4-го класса, которая может иметь некоторое отличие от государственной. Если на расстоянии 5 км от границ участков работ отсутствуют пункты государственной геодезической сети и площади участков не превышают 20 км² (для съемки в масштабе 1:2000 и крупнее), то сети сгущения строят как локальные.

Геодезические сети сгущения строят методом триангуляции, трилатерации и полигонометрии 4-го класса, а также 1-го и 2-го разрядов.

Для примера в табл. 3 приведены основные показатели плановой геодезической сети сгущения, построенной  методом триангуляции.

Таблица 3

Основные показатели плановой геодезической сети сгущения (триангуляция)

 

Наименование показателей	4-й класс	1-й разряд	2-й разряд
Длина стороны треугольника, км	1–5	0,5–5	0,25–3
Относительная средняя квадратическая погрешность: базисной стороны  стороны сети в самом  слабом месте	1:100 000 1:50 000	1:50 000 1:20 000	1:20 000 1:10 000
Средняя квадратическая погрешность измерения угла (вычисленная по невязкам треугольников), с	2	5	10

 

Триангуляционные, трилатерационные и полигонометрические сети одинаковых разрядов являются равноценными в отношении  точности. Поэтому геодезические  сети сгущения создают тем методом, который дает наибольшую экономию сил и денежных средств.

Каждый пункт сети сгущения любого разряда закрепляется на местности центром (рис. 14 и 15) в соответствии с действующими нормативными документами. Наружными знаками центров служат вехи и простые пирамиды высотой до 6 м.

Рис. 14. Центр пункта триангуляции, трилатерации и

полигонометрии  в  районах сезонного промерзания  грунта:

1 - монолит из бетона; 2 - бетонные кольца; 3 - труба

диаметром 35 – 60 мм; 4 - марка; 5 - бетон; 6 - чугунный колпак

Рис. 15. Закрепление пунктов сетей сгущения:

а - центр пункта полигонометрии на участке

с твердым покрытием: 1 - марка; 2 - дюбель-гвоздь;

б - закрепление марки и гвоздя в твердом покрытии

 

Высотные (нивелирные) сети сгущения

Высотную сеть сгущения развивают в отдельных районах при недостаточном числе реперов государственной нивелирной сети для обоснования съемок в масштабе 1:5000-1:500 и инженерно-геодезических работ. Ее создают проложением отдельных ходов, как нивелирование II, III и IV классов, но со своими характеристиками:

длина хода между исходными  пунктами высшего класса: 40 км для II класса, 15 км для III класса;

длина хода между узловыми точками: 10 км для II класса, 5 км для III класса;

средняя квадратическая погрешность среднего превышения на 1 км хода: 0,8 мм для II класса, 1,7 мм для III класса и 6,7 мм для IV класса;

расстояние между знаками: на застроенной территории - 2 км для II класса, 0,2 км для III и IV классов; на незастроенной территории - 5 км для II  класса, 0,5–2 км для IV класса.

В горной местности отметки  пунктов сетей сгущения могут  определяться тригонометрическим нивелированием для съемок с высотой сечения  рельефа 2 и 5 м, а в особых случаях  – при высоте сечения рельефа 1 м.

Сеть сгущения закрепляется на местности грунтовыми или стенными реперами, а также марками.

 Сети специального назначения (ОМС)

Согласно Основным положениям, опорная межевая сеть (ОМС) является геодезической сетью специального назначения, которую создают для  координатного обеспечения государственного земельного кадастра, государственного мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом России.

Опорные межевые сети 1 класса создают для установления (восстановления) границ городской территории, границ земельных участков как объектов недвижимости, находящихся в собственности граждан или юридических лиц.

Опорные межевые сети 2 класса создают в черте других поселений для решения задач  на землях сельскохозяйственного назначения и др.; для межевания земельных  участков, государственного мониторинга, инвентаризации земель; для переработки базовых карт (планов) земель.

Параметры ОМС

Средние квадратические погрешности взаимного положения пунктов не должны превышать для ОМС1 0,05 м, для ОМС2 0,10 м. Плотность пунктов должна быть не менее:

четырех на 1 км² – в черте города;

двух на 1 км² – в черте других поселений;

четырех на один населенный пункт в поселениях, площадь которых  менее 2 км².

На землях сельскохозяйственного  назначения и других землях число  пунктов ОМС устанавливают на основе технического проекта. Координаты пунктов ОМС определяют либо глобальными спутниковыми системами ГЛОНАСС и GPS, либо наземными способами: триангуляцией, полигонометрией, трилатерацией и их комбинациями. Во всех случаях должна быть обеспечена необходимая точность взаимного положения пунктов ОМС. Координаты пунктов ОМС2 могут быть определены фотограмметрическим способом, при этом заданная точность положения пунктов должна быть обоснована необходимыми расчетами. Пункты ОМС должны быть привязаны не менее, чем к 2 пунктам государственной геодезической сети. Пункты ОМС2 могут быть привязаны не менее, чем к 3 пунктам ОМС1. На местности пункты ОМС закрепляют знаками установленной конструкции, обеспечивающими долговременную сохранность пунктов. При этом по возможности пункты размещают на землях, находящихся в государственной или муниципальной собственности с учетом их доступности для наблюдения. В других случаях размещения пунктов ОМС нужно получить письменное согласие владельца земельного участка, на котором располагаются пункты.

При закреплении пунктов  руководствуются Правилами, в которых  изложены основные правила по закладке пунктов для различных условий  местности как для застроенных, так и для незастроенных территорий.

В работах по государственному земельному кадастру, государственному мониторингу земель и землеустройству применяют местные системы координат. Математическую обработку результатов измерений выполняют в соответствии с руководствами и инструкциями, при этом оценивают точность измерений. Значения средних квадратических погрешностей взаимного положения пунктов каждого класса должны соответствовать действующим Основным положениям.

Съемочные сети

Съемочной геодезической  сетью называют геодезическую сеть сгущения, создаваемую для производства топографических съемок. Съемочную сеть часто называют съемочной основой.

Съемочные сети и геодезические  сети более высокого порядка, используемые для обеспечения топографических  съемок, называют съемочным обоснованием. Съемочное обоснование и съемочная основа являются разными понятиями, причем первое понятие - более широкое.

Съемочные геодезические  сети отличаются от геодезических сетей  сгущения, рассмотренных ранее, во-первых, меньшей точностью (в 2–3 раза), и  во-вторых, бóльшим числом пунктов  на единицу площади (в 3–10 раз). Заметим, что густота пунктов при масштабе топографической съемки 1:5000 должна быть не менее 4 пунктов на 1 , при масштабе 1:2000 - не менее 12, а при 1:1000 - не менее 16 пунктов.

Различают высотные и  плановые съемочные геодезические сети.

Плановые съемочные  сети

Плановые съемочные  сети строятся в развитие сетей сгущения или в качестве самостоятельной  геодезической основы.

Определение координат  пунктов съемочных сетей выполняют  методами полигонометрии и триангуляции. Ходы плановых съемочных сетей, развиваемые методом полигонометрии, называют теодолитными ходами. Теодолитные ходы подразделяют на сомкнутые (полигоны), разомкнутые и висячие.

Сомкнутые теодолитные  ходы начинаются и заканчиваются  на одном из пунктов опорной геодезической сети и представляют собой многоугольники, в которых углы измерены теодолитом полным приемом, а длины сторон - землемерной лентой или рулеткой. Допустимая угловая невязка в таком ходе , где t - точность отсчетного устройства, n - число углов (сторон) полигона. Допустимая линейная невязка , где Р - периметр полигона. Допустимые длины ходов зависят от масштаба съемки, не превышая 6 км при масштабе съемки 1:5000.