Аэрофотосъемка линейных объектов
Аэрогеодезическая технология позволяет значительно повысить производительность топосъемки линейного объекта и перенести основной объем работ в комфортные камеральные условия. Однако при её использовании возникает ряд проблем. Главная из них — создание планово-высотной опорной сети в виде четких контурных точек. В особенности это касается объектов, расположенных в сложных природных условиях нефтегазоносных северных районов России.
Выбор контуров, необходимых в качестве опорных для проведения крупномасштабной съемки, здесь ограничен ввиду:
трудностей при проведении полевых работ;
короткого благоприятного полевого периода в северных районах — всего 3-4 месяца.
С целью решения данной проблемы применяются двухмаршрутные сети фототриангуляции с использованием координат центра проекций (КЦП) в качестве опорных точек. Это позволяет оптимизировать объемы наземной планово-высотной привязки и сделать возможным применение аэрогеодезической технологии.
Инженерные изыскания железных дорог
Инженерные изыскания для проектирования, строительства, ремонта ж/д трасс имеют те же особенности, что и исследования для других линейных объектов.
К ним предъявляются повышенные требования ввиду большой протяженности, небольшой ширины полосы, а также высокой чувствительности при появлении даже незначительных изменений геологии на территории.
Сложности при проведении исследований возникают, если объект располагается на территории, характеризующейся:
длительной мерзлотой;
сейсмической активностью;
заболоченностью;
опасностью оползней, склонов;
вероятностью схождения лавин.
Цель проведения исследований заключается в сборе данных для дальнейшей работы с объектом: от трассы до земляного полотна, от искусственных сооружений (например, мостовых переходов) до станционных узлов, от рабочих поселков до прочих объектов инфраструктуры. Инженеры-геологи осуществляют расчет длины ж/д рельс, их размеров, а также расположения строений.
Процесс также включает комплекс полевых, лабораторных и камеральных работ по нескольким видам изысканий.
Этапы дорожного проектирования
Изначально должно быть составлено детальное техническое задание на проектирование дороги для реконструкции или проведения строительных работ. После этого перед специалистами стоит задача – изучение сметной и технической документации. На основе полученных сведений составляют программу выполнения работ, перечень дополнительных исследований относительно состояния и особенностей местности для будущей дороги.
Полевой этап проектирования предполагает проведение инженерно-геологических изысканий, топографическую съемку автомобильной дороги и гидрометеорологических обоснований. Результаты влияют на выбор методов будущего строительства и стройматериалов, технологию реализации, сезонное обслуживание. Помимо всего требуется разработать привязку уже существующей инфраструктуры, зданий, сооружений к проектируемым, включая собственно дорогу.
Все инженерно-технические решения по проекту строительства дороги, элементам плана, конструктивным особенностям дорожной одежды и земляного полотна должны приниматься после сравнения технико-экономических показателей различных вариантов. Создаются схемы с указанием дорожных знаков, эффективными моделями движения городского транспорта на участке трассы. Заказчик получает все необходимые рекомендации с учетом требований права к системе организации уличных автомобильных потоков. При выполнении этой работы учитывают финансовые затраты на строительство, реконструкцию, ремонтные работы и их содержание, а также ущерб нанесенный экологии окружающей среды.
Преимущества BIM-моделирования
Одним из ключевых преимуществ современной технологии является упрощение координации всех участников строительства дороги. Облачные технологии и широкое распространение портативной техники обеспечивает доступ к проекту через интернет даже в полевых условиях. Прогресс реализации магистрали, ее ремонта или реконструкции можно отслеживать, буквально, на ходу. Эта возможность особенно удобна для заказчиков. Строительство производится максимально открыто и прозрачно, что помогает проще контролировать бюджет.
BIM-технологии предоставляют только актуальные данные. Даже малейшие правки моментально вносятся в проект, позволяя отслеживать их влияние на итоговый результат. Обновление данных видят все участники строительства, благодаря чему риск появления несогласованности действий между заказчиком, проектировщиком и подрядчиком снижается к минимуму.
Единая информационная модель помогает максимально оптимизировать работу над объектом и обеспечить высочайшую точность при реализации объекта. Контроль технических планов при этом становится удобнее, ведь сторонам больше не приходится пересоздавать и распечатывать бумажную документацию
При этом не важно, где находятся участники строительства. Для доступа к проекту потребуется лишь выход в интернет
Долгосрочные командировки больше не повлияют на сроки реализации дороги.
Немного статистики в цифрах. Как было сказано, BIM-технологии во многом направлены на экономию времени. Результаты их внедрения выражаются в:
- Сокращении времени проектирования на 20%;
- Сокращении времени строительства на 10%;
- Уменьшении негативного воздействия на окружающую среду на 50%;
- Повышении точности реализации объекта на 40%.
Основные выгоды от применения современных информационных технологий видит, в первую очередь, заказчик. На стадии создания предварительного проекта уже устанавливаются все важные детали. Оптимизируются транспортные потоки. Все задачи по возведению объекта логично выстраиваются и логически связываются друг с другом
Многие процессы при этом автоматизируются, что помогает проектировщикам сосредотачивать внимание на более важных задачах.
Подтверждаем свои слова на деле
Заказчик АО «РОСТ-ПРОЕКТ» обратился в Гектар Групп с целью проведения инженерных изысканий на объекте: автомобильная дорога I и II категории протяженностью 5,8 км в зоне строительства взлетно-посадочной полосы (ВПП-3) Международного аэропорта «Шереметьево».
Задача
Работы требовались для запуска согласования проектных решений, экономического обоснования проекта, получения первого транша по государственному контракту и разработки проектной документации.
Решение
Дорога вблизи аэропорта — стратегически важный объект. Такие проекты проходят детальную экспертизу на каждом этапе проектирования. С целью согласования первого этапа работ заказчику потребовалось проведение топографической съемки, а также последующий комплекс инженерных изысканий для проектирования.
Ограниченные сроки реализации задачи были обусловлены госконтрактом, сложностью и масштабом объекта.
Поэтому для оперативного запуска согласований мы:
изучили архивные топосъемки и обратились в эксплуатирующие службы;
параллельно начали подготовку к новой съемке.
Но выпал снег с высотой покрова 70 см. Техническая служба отказалась работать в таких условиях. Руководитель проекта нанял техническую бригаду для решения этой проблемы.
Когда участок был расчищен, геодезисты приступили к:
расстановке точек планово-высотного обоснования;
проведению съемки.
Результат
В результате, несмотря на неблагоприятные погодные условия, съемка была произведена в срок. Заказчик получил пригодную для согласования проектных решений геоподоснову и первый транш по государственному контракту.
Проверка достоверности результатов
Безусловно, съемки в таких условиях требуют проверки, поэтому для определения точности результатов мы произвели контрольную съемку на объекте в летний период времени. Она подтвердила, что, несмотря неблагоприятные погодные условия, геодезисты справились с задачей на 100%.
Хитрости, которые помогли оперативно реализовать проект:
формирование специальной проектной группы;
найм технической бригады для расчистки территории;
параллельная организация процессов;
выделение специалиста в проектной группе для взаимодействия с согласующими органами.
В результате согласование технических условий со стороны государственных органов завершено точно в срок. Заказчик получил первый транш по госконтракту.
Планируете инженерные изыскания на линейном объекте?
Доверьте проведение исследований экспертам Гектар Групп, чтобы начать проектирование точно в срок, исключить возможные риски и сэкономить до 35% средств!
Инженерные-геологические изыскания дорог
Главной задачей геологических исследований является выбор направления проектируемой автодороги или ж/д полотна. Процесс геологических изысканий на линейных объектах имеет особенности.
Данные строения характеризуются большой протяженностью. Поэтому учитывается не только геология местности (на всем пути), но и направленность трасс, в том числе к рекам, водохранилищам, озерам.
Геологические исследования подразумевают:
детальный анализ почвы, ее характеристик;
изучение грунтовых резервов с целью возведения дорожного полотна;
оценку месторождений (котлованов) стройматериалов для автомагистралей, пр.
Первоначально выполняются буровые работы. Это нужно для забора образцов воды, грунта и дальнейших лабораторных исследований.
Глубина скважин напрямую зависит от назначения проектируемого линейного объекта и глубины его заложения, а также категории дороги, свойств почвы, пр. Чем сложнее природные условия местности, тем больше скважин потребуется. Кроме того, объем и глубина буровых работ увеличиваются в местах возведения путепроводов, эстакад, мостов.
Объем работ зависит от:
типа линейного объекта;
протяженности трассы (так, бурение скважин выполняется согласно заданному шагу);
изученности территории;
сложности трассы (количества переходов через реки, насыпи, а также углов поворота);
сложности геологии участка;
стадии проектирования сооружения, пр.
Создание проекта автодороги
Расчетный проект автомобильной дороги включает в себя все необходимые инженерно-технические решения, организационные мероприятия, которые обеспечивают безопасность движения транспортных средств с предусмотренными скоростями.
Существует шесть стадий на которые можно условно разделить процесс разработки проекта автодороги, к основным относятся:
- обоснование инвестиций;
- технико-экономическое обоснование;
- инженерный проект;
- рабочий проект;
- рабочая документация.
Выбор количества стадий, состава работ по проекту и технической документации зависит от категории автомобильной дороги, сроков исполнения, имеющейся информации и геологических условий, требований заказчика, а также от объемов финансирования, технических возможностей и сложности объекта. Во время строительства проводится исполнительная съемка дороги с целью инженерного контроля возводимых сооружений.
Состав проектной документации для автомобильных дорог
Постановление правительства РФ № 87 от 16.02.2008 г. имеет утвержденный перечень проектной документации, который должен использоваться в качестве основы всеми организациями. В него входят: пояснительная записка, смета с расчетами на строительный процесс и проект его реализации, полосы отвода, проект с инструкциями по демонтажу, обоснования по технологическим решениям относительно строительства и эксплуатации линейного объекта, а также мероприятия по организации пожарной безопасности и охране окружающей среды.
К составу проектной документации дополнительно прилагают графические материалы: схемы, чертежи и планы. Учитываются все требования законодательства субъекта (области, республики или города) в котором планируется проектирование и строительство дороги в Москве, Казани, Нижнем Новгороде и других регионах РФ.
Проектирование дорог – с чего начать?
Столкнувшись с необходимостью сделать проект автомобильной дороги, городской улицы или примыкания к ним, возникает масса вопросов, с чего начать, куда идти, кому писать. Делается это примерно в таком порядке, адаптируя под конкретный объект.
1. Проектирование дорог, примыканий транспортных развязок начинается с задания на проектирование.
2. Сбор исходных данных.
3. Проектирование и выпуск документации.
4. Согласование проектной документации.
Задание на проектирование дороги
Хотелось бы отметить, что на данном этапе очень важно правильно определить стадийность (проект, рабочая документация), вид выполняемых работ в задании на проектирование дороги или примыкания. Дело в том, что в зависимости от того что вы там укажите (ремонт, капитальный ремонт, реконструкция, новое строительство) будет зависеть и объем выполняемых работ, и список согласовывающих организаций
К примеру если в задании на проектирование дороги будет указана реконструкция вместо капитального ремонта, понадобится прохождение государственной экспертизы, доведение геометрических параметров до нормативов, а это дополнительные траты денег и времени. В задании так же указывается количество экземпляров и вид выдаваемой проектной документации, сроки проектирования, категория дороги и много чего еще. Следует понимать, что проектирование дорог будет производится в соответствии с заданием, и все что выходит за его рамки будет обсуждаться отдельно.
Исходные данные для проектирования дорог
К исходным данным относятся инженерные изыскания, получение технических условий владельцев всех коммуникаций попадающих в зону работ, различные письма от согласовывающих инстанций.
Объём исходных данных зависит от конкретного объёкта, для небольших (примыкание, проезд, стоянка) достаточно городских планшетов, проектирование дорог как правило требует геодезических и геологических изысканий.
Проектирование дорог, улиц, примыканий и транспортных развязок
Проектирование дорог процесс длительный и затратный. После получения технических условий как правило настроение падает, объемы работ увеличиваются, а асфальт и щебень не самые затратные расходы.
Администрация может “попросить” дополнительно благоустроить территорию, запроектировать стоянки, тротуары и велодорожки, выполнить озеленение. Если дело касается устройства примыкания к автомобильным дорогам общего пользования, к примеру ГИБДД и СОГУ потребует запроектировать примыкание с переходноскоростными полосами, сделать освещение, светофорный объект или потребуется устройство водопропускной трубы.
В случае попадания инженерных коммуникаций (тепло, газ, связь, ЛЭП и т.п.) в зону строительства, владельцы потребуют их защиту или переустройство в соответствии с нормативными документами.
Таким образом проектирование дорог общего пользования и городских улиц уже не ограничивается только дорожной частью, требуется привлечение инженеров других специальностей, соответственно значительно увеличивается стоимость проектирования и строительства.
Согласование проектной документации
С какими органами и кто будет заниматься согласованием проектной документацией должно быть отражено в задание на проектировании. В случае возникновения вопросов и замечаний, проектировщикам проще напрямую пообщаться со специалистом и снять замечания, или внести необходимую корректировку.
Прохождение государственной или независимой экспертизы как правило оплачивается заказчиком отдельно.
Проектирование дорог можно считать завершенным после получения всех положительных согласований. Далее можно получать разрешение на строительство.
Основы проектирования автомобильных дорог (лекционный материал)
1.1 Автомобильная дорога и её конструктивные элементы
1.2 Элементы дороги в плане
1.3 Элементы продольного профиля дороги
1.4 Элементы поперечных профилей дороги
1.5 Классификация автомобильных дорог общего пользования
1.6 Дороги промышленных предприятий
2.1 Движение автомобиля по дороге
2.2 Сопротивление движению автомобиля
2.2.1 Сопротивление движению на подъем
2.2.2 Сопротивление трения
2.2.3 Сопротивление воздуха
2.2.4 Сопротивление инерционных сил автомобиля
2.3 Движение колеса и тяговое усилие
2.4 Уравнение движения автомобиля
2.5 Динамический фактор и динамическая характеристика
2.6 Сцепление шин с поверхностью дороги
2.7 Расход топлива и износ шин в зависимости от дорожных условий
3.1 Особенности движения автомобиля в плане
3.2 Назначения радиуса кривой исходя из обеспечения ночной видимости
3.3 Назначение длины переходных кривых
3.4 Уширение проезжей части на кривых в плане
3.5 Проектирование виражей
4.1 Торможение автомобиля
4.2 Расстояние видимости для служебной остановки
4.3 Расстояние видимости при обгоне
4.4 Боковая видимость на пересечении дорог в одном уровне
4.5 Обеспечение видимости в плане
5.1 Нормирование продольных уклонов
5.2 Назначение радиусов выпуклых вертикальных кривых
5.3 Назначение радиусов вогнутых вертикальных кривых
5.4 Ширина проезжей части и обочин
5.5 Уширение проезжей части на вогнутых вертикальных кривых
5.6 Устройство дополнительных полос проезжей части
5.7 Аварийные съезды
6.1 Источники увлажнения земляного полотна
6.2 Дорожно-климатическое районирование
6.3 Классификация местности по типу увлажнения
6.4 Оптимальное возвышение бровки земляного полотна
6.5 Устройство изолирующих прослоек
6.6 Дорожный поверхностный водоотвод
6.6.1 Боковые продольные канавы
6.6.2 Поперечные водоотводные канавы
6.7 Подземный водоотвод
6.7.1 Грунтовые воды
6.7.2 Дренирующий слой дорожных одежд и схемы отвода воды из него
6.7.3 Дренажи
7.1 Элементы земляного полотна
7.2 Виды деформаций земляного полотна и грунтового основания
8.1 Классификация водных преград и сооружений через них
8.2 Выделение малых искусственных сооружений в отдельную группу
8.3 Определение максимальных расходов воды
8.3.1 Определение максимального расхода ливневых вод
8.3.2 Определение максимального расхода талых вод
8.4 Гидравлические расчеты труб
8.5 Проектирование укреплений в выходном русле
9.1 Применение малых мостов
9.2 Расчет бытовой глубины и бытовой скорости потока в русле
9.3 Схемы протекания воды под мостом
9.4 Определение напора воды перед мостом
9.5 Определение длины мостового отверстия
9.6 Определение минимальной отметки проезда по малому мосту
9.7 Определение длины малого моста
Литература
- Об автомобильных дорогах… //Федеральный закон № 257 от 8 ноября 2007 г.
- СП 34.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85 “Автомобильные дороги”. /Мин-во регионального развития Российской Федерации. – М., 2013. – 139 с.
- СП 37.13330.2012 Промышленный транспорт. Актуализированная редакция СНиП 2.05.07-91*/ Мин-во регионального развития Российской Федерации. – М., 2013. – 267 с.
- СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* / Мин-во регионального развития Российской Федерации. – М., 2011. – 287 с.
- СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик / Госстрой России. – М, 2004. – 74 с.
- ГОСТ Р 52399-2005.Геометрические элементы автомобильных дорог. Введ. 22.11.2005. Москва: Стандартинформ, 2006. 8 с.
- ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования. Введ. впервые 01.05.2006. Москва: Стандартинформ, 2006. 3 с.
- О классификации автомобильных дорог : постановление Правительства РФ от 28 сентября 2009 г. № 767Доступ из справ.- правовой сист. “КонсультантПлюс” .
- О нормах отвода земель для размещения автомобильных дорог и (или) объектов дорожного сервиса : постановление Правительства РФ от 2 сентября 2009 г. № 717. Доступ из справ.- правовой сист. “КонсультантПлюс”
- Федотов Г.А., Поспелов П.И. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. В 2 кн. Кн.1: Учебник. – М.: Высш. шк., 2009. – 646 с.
- Проектирование автомобильных дорог. Основы : учебное пособие /В.И. Жуков В.И., Т.В. Гавриленко. – Красноярск: Сиб. Федер. ун-т, 2014. – 144 с.
Требования к ТЗ и программе исследований
Испытания проводятся на больших протяженных участках. Это накладывает определенные требования к:
составлению ТЗ;
разработке программы исследований;
проведению работ;
предоставлению отчетности;
прохождению согласований.
Если проведение исследований планируется в суровых условиях Крайнего Севера, могут возникнуть определенные сложности с удаленностью и труднопроходимостью (болота, густая тайга). Кроме того, изыскатели могут столкнуться с низким температурным режимом, что накладывает особые требования к организации рабочего процесса.
Программа исследований
Перед началом работ важно изучить специфику региона и особенности объекта, чтобы составить программу исследований.
Это необходимо для:
обеспечения технической базы в полном объеме (при необходимости транспортировки инженеров);
расчета достаточного количества расходников (коронок для бурения скважин и пр.);
грамотной организации рабочего процесса (определение площади топосъемки, количества скважин, распределение бригады).
Ошибки в программе исследований приводят к неточности и недостаточной полноте результатов, необходимости проведения дополнительных испытаний, незапланированным расходам.
Этапы BIM-проектирования дорог и магистралей
Процесс разработки проекта с помощью BIM-технологий состоит из нескольких этапов, каждый из которых имеет свое уникальное значение. Благодаря пошаговому выполнению задач итоговый объект получается качественным и безопасным в процессе эксплуатации.
Проведение инженерных изысканий
Без всестороннего изучения местности, где в будущем будет располагаться дорога, невозможно начать создание БИМ-модели. Дело в том, что разработка документации по проекту ведется на основании нормативно-правовых актов, стандартов проектирования, плана прокладки всевозможных коммуникаций и лесных насаждений. Также в ходе планирования специалисты определяют количество необходимой рабочей силы, техники, описывают ключевые этапы строительства, устанавливают сроки работы, а также сроки окупаемости.
Благодаря проведенным инженерным изысканиям сокращаются сроки строительства, а также увеличивается качество дорожного полотна. Внедрение BIM-технологий помогает сократить количество ошибок со стороны участников проекта, создать точный график реализации строительных задач, а также тщательнее контролировать качество проводимых работ с соблюдением всех производственных технологий.
Проектирование полотна
Подготовительные работы перед строительством проезжей части направлены на формирование так называемого земляного корыта. Также необходимо предварительно обозначить места нахождения бордюров и произвести планировку поверхности под будущее дорожное полотно
Специалисты компании «Стройпроект» уделяют пристальное внимание инженерным изысканиям и расчетам, что позволяет заметно увеличить качество дороги, а также сократить число ошибок строительства.
Автомагистрали, расположенные в городе или за его пределами, подвергаются большому количеству климатических факторов и внешних нагрузок. Разрушение полотна возможно по многим причинам, поэтому главной задачей проектировщиков и строителей является максимальное увеличение срока службы объекта без необходимости дальнейшего обслуживания. BIM-технологии помогают проще обрабатывать и контролировать большой объем информации. Благодаря этому магистрали становятся качественнее, а также безопаснее в процессе использования.
Непосредственно BIM-проектирование
На основе собранной информации создается итоговая модель дороги. В работе учитываются не только нормы проектирования, но также удобство и безопасность водителей/пешеходов. Расчет максимальной нагрузки производится с учетом плана на несколько лет вперед, помогая избежать необходимости проведения капитального ремонта.
После завершения расчетной части проводится оформление рабочего проекта. Он включает следующий список элементов:
- Сметная/техническая документация.
- Рабочие чертежи.
- Информация о расположении бордюров.
- Информация о расположении пешеходных зон.
- Расстановка дорожных знаков, а также данные по нанесению разметки.
В дополнение формируется пояснительная записка. Она необходима для подробного обоснования каждого из принятых решений по строительству будущей дороги. Также записка содержит информацию по обустройству территории, прокладке инженерных сетей, а также формированию ландшафта.
Этапы и особенности проектирования дорог
Комплекс проектно-конструкторских можно условно можно разделить на три этапа:
- Предпроектные работы.
- Разработка технического задания и проектной документации.
- Создание чертежей.
Предпроектная стадия включает в себя проведение всех подготовительных работ, которые включают в себя:
- исследование участка;
- инженерную съемку территории;
- анализ грунта, метеорологических особенностей, интенсивности транспортного потока, грузовых нагрузок и других внешних условий;
- составление схемы автопроезда;
- расчет и обоснование инвестиций в строительство;
- подбор специализированной техники.
Далее разрабатывается нормативная документация, где детализируются все требования заказчика, а также описываются стадии, виды и сроки работ. Все, что выходит за рамки технического задания, придется оговаривать отдельно, поэтому к данной стадии проектирования нужно подойти с особой ответственностью сторон.
На этом этапе также проводится независимая экспертиза, призванная выявить нарушения и ошибки в инженерных решениях, описанных в ТЗ, если таковые имеются. Экспертная комиссия определяет, в достаточном ли объеме были проведены изыскательные работы и указывает при необходимости на необходимость проведения корректировок задания. После утверждения и согласования документации создается множество рабочих чертежей, где в обязательном порядке указывается не только подробнейшая схема маршрута, но и прилегающие к нему съезды, пересечения, мосты переходы и иные сопутствующие объекты.
Профессиональное проектирование автомобильных дорог всегда подразумевает привлечение современных автоматизированных систем, компьютерное моделирование и оптимизацию работ. Это позволяет экономить материал, снижать трудозатраты и сроки проведения работ, а на выходе получать высокотехнологичные, надежные и долговечные автотрассы.
Мобильное лазерное сканирование (МЛС) автодорог
Это метод, используемый на всех этапах жизненного цикла трассы. МЛС применяется в ходе проектирования, территориального планирования, а также капремонта, реконструкции дороги, пр.
Исследования преимущественно проводятся для:
топосъемки, создания топоплана;
создания ЦМР, а также цифровых моделей дорожного покрытия;
исследования уклонов проезжей части (продольных, поперечных);
разработки продольных, поперечных профилей трассы;
формирования паспорта автодороги;
анализа зон видимости;
создания ведомостей ограждений, дорожных знаков, рекламных щитов, пр.
Технология МЛС также используется в ходе эксплуатации трассы с целью мониторинга дорожных развязок. Она позволяет произвести анализ опасных участков, деформаций, состояния опор, грунта.
Плюсы МЛС автодорог:
мобильная установка может отснять за 1 день до 200–300 км трассы;
стоимость такой съемки в 1,5-2 раза ниже, по сравнению с традиционными методами;
МЛС позволяет оценивать состояние трассы с высокой точностью;
технология открывает возможность сравнения участка трассы «до» и «после» (при локальном, капремонте, пр.).
В Гектар Групп мы активно используем МЛС, что ускоряет процесс съемки, а также снижает трудозатраты и, соответственно, стоимость проекта, при этом, не жертвуя качеством работ.
