Инженерная геодезия
Геодезия как наука начала зарождаться еще несколько тысячелетий назад. Первопроходцами в этой научной сфере стали ученые из Египта, Китая, Греции и других стран.
С помощью точных вычислений на открытой местности древние люди смогли построить выдающиеся объекты архитектуры. Многих из них сохранились до наших дней, и сегодня современная цивилизация восхищается трудами и пытливостью ума специалистов, которые впервые предприняли попытки перенести точные вычисления в конкретные инженерные сооружения.
Рисунок 1. Определение геодезии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В России первые вычисления, связанные с геодезией, исчисляются 11 веком нашей эры. Сегодня геодезические данные являются основой строительства любого объекта, от точности вычислений зависит безопасность и долговечность различных сооружений.
В общем смысле инженерная геодезия представляет собой науку, которая изучает форму и внешнее гравитационное поле нашей планеты. C ее помощью разрабатываются различные методы создания систем координат. Они определяют положение точек в пространстве как на Земле, так в околоземном пространстве. При помощи геодезических данных создаются карты и изображения земной поверхности на них.
Геодезия прочно связана с другими науками: геометрией, физикой, математикой.
У геодезии есть ряд основных задач, на которые направлен весь процесс изучения. В задачи геодезии входит:
- установление систем координат;
- точное определение размеров и форм Земли, а также фиксирование всех происходящих изменений во времени;
- определение внешнего гравитационного поля планеты;
- проведение различных исследований по геодинамике;
- составление карт и планов местности различного назначения;
- выполнение различных геодезических измерений, необходимых для обеспечения проектирования и строительства любых объектов.
Под геодинамическими исследованиями понимают определение: деформаций на вертикальном и горизонтальном уровне в земной коре, перемещения точек полюсов Земли, перемещения береговых линий океанов и морей и другие задачи.
Научно-технические задачи геодезии распространяются практически на все сферы жизни человеческой деятельности. Чаще всего с изысканиями специалистов приходиться сталкиваться в землепользовании, строительстве и проектировании зданий различного назначения, а также при процессе исследования природных ресурсов.
Благодаря данным инженерной геодезии составляются планы и карты местности. Они необходимо не только для проведения строительных работ, но и для полного обеспечения потребностей для обороноспособности государства, поскольку топографические карты до сих пор являются важным инструментом при формировании оборонной доктрины.
В процессе своего развития геодезия начала формировать дополнительные виды дисциплин. В настоящее время находятся на хорошем этапе развития высшая геодезии, картография, топография, морская и космическая геодезия. Особый уровень науки представляет инженерная геодезия.
Инженерная геодезия призвана разрабатывать различные методы геодезического обеспечения проектирования, изыскания и строительств инженерных сооружений различного назначения. Такими сооружениями являются:
- автомобильные и железные дороги;
- мосты, тоннели;
- трубопроводы;
- сооружения гражданской и промышленной направленности;
- вспомогательные системы (водоснабжение, водоотведение и т.д.).
Задачи инженерной геодезии
В состав основных задач инженерной геодезии входит:
- изыскание в области топографических исследований;
- инженерное проектирование при помощи геодезии;
- геодезические разбивочные работы;
- геодезическая выверка конструкций;
- наблюдение за деформациями различных сооружений.
При топографических геодезических изысканиях выполняется целый комплекс работ и задач. В их число входит проведение топографической съемки при помощи специального оборудования и методов вычислений данных. На площадке объекта происходит создание определенной геодезической сети, а также ряд мероприятий по геодезической привязке точек геологической и геофизической разведки. Все сформированные данные размещаются на картографических материалах и активно используются при проведении изыскательских, проектировочных, строительных и эксплуатационных работ на определенном объекте или местности.
В процессе проведения инженерно-геодезического проектирования происходит разработка генеральных планов определенных инженерных сооружений, идет создание их полной цифровой трехмерной модели. В процессе подготовки сборного проекта производится геодезическая подготовка. Специалисты уделяют немалое время для проведения точных расчетов по вертикальной и горизонтальной планировке объекта, идет процесс определения площадей и общих объемов земляных работ, которые необходимо будет произвести на всех этапах строительства.
Геодезические разбивочные работы включают в себя определение геодезической сети на инженерном объекте. По специальному плану происходит планомерный вынос в натуральную величину осей всего сооружения, производится детальная разбивка объекта на участки. Это необходимо для максимально точного планирования территории будущей стройки.
Среди основных задач инженерной геодезии есть геодезическая выверка конструкций, которая применяется в процессе строительства и эксплуатации объекта. Также производится выверка технологического оборудования в то время, когда необходимо произвести установку в проектное положение.
Специалисты в ходе своей деятельности стремятся обеспечить максимальную безопасность будущему сооружению, поэтому в задачи геодезистов входит процесс наблюдения за возможными деформациями. Они определяют уровень осадки фундаментов и оснований сооружений, а также заботятся о предупреждении кренов и плановых смещениях сооружений.
Инженерные геодезические работы имеют главенствующее значение при обеспечении строительства, планирования и эксплуатации различных инженерных сооружений. Вся деятельность ученых направлена на проведение необходимых точных измерений на объектах. Это позволяет определить координаты и высоты геодезических пунктов, в точности составить топографические карты и планы местности, наблюдать в соответствии с правилами безопасности за деформациями сооружений и строить продольные профили трасс.
Все измерения производятся при помощи высокоточного научного оборудования. Геодезические приборы выполняют угловые измерения (теодолиты), линейные измерения (светодальномеры), а также универсальные угловые и линейные измерения. Они возможны при помощи электронных тахеометров. Нивелиры определяют превышения.
Если необходимо произвести определение положения объектов, то принято использовать специальную аппаратуру, которая способна принимать сигналы навигационных спутниковых систем. Это необходимо для выполнения работ при топографической съемки определенной местности. В настоящее время специалисты широко используют лазерные установки. С их помощью происходит процесс обработки накопленной информации. Все данные формируют результат при помощи современного программного обеспечения.
Программные продукты, используемые при формировании результатов, называют геоинформационными системами. Они служат сбору, обработке, систематизации и анализу всей картографической и информации. Она используется в зависимости от преследуемых целей определенным образом.