Строительство и архитектура /Современные технологии строительства, реконструкции и реставрации

К.т.н., доц. Пеньков В.О., Садирін А.О., Негуриця А.В.

Автомобільно-дорожній інститут ДВНЗ

«Донецький національний технічний університет»

ОСОБЛИВОСТІ ГЕОДЕЗИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РЕКОНСТРУКЦІЇ ПІДРОБЛЮВАНИХ АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ

Мережа автомобільних доріг України в основному вже сформована, і подальший її розвиток і вдосконалення можливий тільки шляхом реконструкції, яка розглядається як перебудова дороги з переходом системи «дорожні умови - транспортний потік - середовище» з одного стану в інший. При цьому, як правило, змінюється не тільки просторове положення осі існуючої дороги, але і її геометричні і технологічні параметри. Особливості технології геодезичного забезпечення реконструкції автомобільних доріг на територіях, що підроблюються, обумовлені наявністю двох чинників, що вимагають розглядати технологію як специфічну [1] . Один з чинників будівельний, другий гірничотехнічний або геодинамічний. Крім того потребує врахування такий чинник , як рівень матеріально-технічного та економічного забезпечення геодезичних робіт .

На сьогодні можливості сучасних вимірювальних приладів за інструментальною точність значно перевищують потреби дорожніх вишукувань і будівництва. Але за реальних умов, які мають місце при вишукуваннях для реконструкції суттєвим і часто вирішальним, є питання економічної ефективності їх використання. Виконані дослідження показали, що навіть при використанні найновітнішого обладнання, якість матеріалів вишукувань за точністю та інформативністю обмежується іншими факторами технологічно і організаційного характеру, притаманних дорожньому будівництву. Так, у топографії детальність і точність створення топографічної моделі визначають і обмежують помилки узагальнення рельєфу і гранична графічна точність [ 2 ]. Будівельний чинник визначається специфікою проектно-вишукувальних і будівельних робіт на дорогах , що підлягають реконструкції.

Геодезичні роботи в дорожньому будівництві повинні з оптимальною повнотою, точністю і достовірністю забезпечувати запити системи «Дорога» на різних стадіях її створення. На вимоги до якості геодезичних робіт істотний вплив справляють внутрішні чинники, пов'язані з особливостями дорогі і зовнішні, пов'язані із її оточенням.

Умова максимально можливого використовування існуючої дороги, вимагає окрім інформації, звичної для проектування нової дороги, ще і якіснішої інформації про існуючу дорогу. При реконструкції автомобільних доріг в Україні характерна відносно мала протяжність ділянок (в середньому 10-12 км), що реконструють, і відповідні об'єми робіт. Це дуже істотно знижує можливості ефективного використовування аерофотозйомки та інших технологій, орієнтованих на використовування високопродуктивних методів, які вимагають використання дорогого (наприклад лазерних сканерів) устаткування. Існуючі дороги на значному протязі проходять по обжитій території з інфраструктурою, що склалася, і часто в межах населених пунктів.

При вишукуваннях для реконструкції початкова проектна і виконавча документація часто відсутня, тому відновлення траси, визначення її фактичного положення і фактичних значень геометричних параметрів, виконується на основі натурних вимірювань. При цьому якість, об'єм, і зміст геодезичної інформації повинні бути достатні для достовірного опису існуючої дороги, придатного для оцінки її якісного стану і прийняття оптимальних, несуперечливих проектних рішень. Особливості придорожньої смуги, такі як наявність забудови, високої і густої рослинності, цінних сільгоспугідь, а також зміна умов прив'язки до пунктів геодезичних мереж (знищення, втрата видимості, поява нових), знижують ефективність, утрудняють або взагалі виключають можливість застосування традиційних засобів і методів вимірювань. Ще однією важливою особливістю геодезичних вишукувань при реконструкції є необхідність забезпечення безпеки робіт в умовах інтенсивного руху транспортних засобів, що вимагає скорочення чисельності працівників і часу їх перебування на проїжджій частині.

Геодезичні роботи для реконструкції, залежно від умов, можуть виконуватися по різних технологічних схемах, але у будь-якому випадку критеріями їх ефективності і якості є повнота, точність і достовірність інформації, терміни і вартість виконання робіт. Оскільки всі критерії взаємозв'язані, то для визначення їх оптимальних значень потрібні спеціальні дослідження .

Таким чином, при реконструкції, існує сукупність специфічних особливостей і вимог, які відрізняють її від нового будівництва і викликають необхідність забезпечення можливості рішення додаткових задач:

- обґрунтування вимог до точності і обсягу геодезичних робіт;

- розробки і вдосконалення методів виконання робіт;

- обґрунтування і встановлення раціональних умов їх використання різних приладів і технологічних схем вишукувань у залежності від економічної доцільності , та реальних можливостей виконавців у матеріальному та технічному забезпеченні;

- забезпечення необхідного рівня безпеки робіт.

Гірничотехнічний чинник проявляється в дії підземних гірничих робіт (ПГР), на земну поверхню і будівлі та споруди, що знаходяться на ній, геодезичні мережі. Вплив чиниться через сукупність факторів, що проявляються в зсовуваннях і різного виду деформаціях, які відображають гірничотехнічні і гірничо-геологічні умови ПГР. Процеси зсовування земної поверхні можуть продовжуватися з різною інтенсивністю десятки років і захоплювати території в тисячі км². При цьому вертикальні і горизонтальні деформації земної поверхні можуть досягати 5-10м протягом 20 роки [2].

Міжсистемні зв'язки і взаємодії приводять до проявів впливу ПГР, що дуже складно виявляються, на геометричні, технологічні і функціональні параметри доріг: змінюються координати точок дороги, подовжні і поперечні ухили, кривизна ділянок траси, поперечні профілі, площі водозборів і багато інших параметрів, що зрештою приводить до погіршення транспортно-експлуатаційних показників. Для виявлення і оцінки значущості цих змін у даний час та на перспективу також необхідна додаткова достовірна геодезична інформація. Відчутні деформації та осідання земної поверхні мають місце на площі у декілька км² від діяльності однієї шахти. При наявності кількох одночасно діючих шахт, площа території відповідно зростає. Вплив ПГР на показники якості, вартості, тривалості та умов виконання топографо-геодезичних робіт проявляється в значних горизонтальних і вертикальних зміщеннях пунктів геодезичних мереж різного призначення. Ці зміщення набагато перевищують допустимі нормативні і не можуть достовірно прогнозуватися для конкретного пункту. Негативний вплив ПГР на існуючі топографічні матеріали проявляються у погіршенні їхніх вимірювальних властивостей, насамперед у висотній частині, зниженні достовірності змісту великомасштабних топографічних і спеціальних планів .

Проблема оцінки і ослаблення впливу ПГР на земну поверхню, будівлі і споруди, вивчається більше 100 років в багатьох країнах. За цей час розроблені достатньо точні маркшейдерські методи прогнозування деформацій земної поверхні і багатьох складних і відповідальних споруд, а також гірничотехнічні і конструктивні заходи їх захисту і відшкодування матеріальних збитків. /4/. Проте, нормативні документи , що враховують сучасний стан наукових досліджень і весь багатий вітчизняний і зарубіжний виробничий досвід підробки різних об'єктів, ніяких способів обліку і усунення дії ПГР на автомобільні дороги, геодезичні мережі і топографо-геодезичні матеріали не передбачають. Не враховуються додаткові витрати і збитки, спричинені негативним впливом ПГР. Такий підхід, можливо, і був виправданим і допустимим в умовах державного регулювання, коли збитки, що завдаються гірничо-видобувними підприємствами побічно враховувався і відшкодовувався державою.

В сучасних економічних умовах, що склались в Україні, необхідний пошук методів коректного врегулювання питань, що виникають при організації і виконанні геодезичних вишукувань для реконструкції автомобільних доріг на підроблюваних територіях.

Література:

1. Білятинський О.А.,. Старовойда В.П. Проектування капітального ремонту і реконструкції доріг К.: Вища освіта, 2003.- 343с.

2. Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений. М: Недра, 1988. - 494 с.