Геотехнический мониторинг железной дороги и её инфраструктуры: нормативно-техническое обеспечение, методы и организация геодезических работ

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспортный комплекс относится к сложным инженерным сооружениям, обеспечивающим большой объем грузо- и пассажирских перевозок. При этом на долю Российской железной дороги приходится более 20% грузоперевозок во всем мире. Особенность функционирования железнодорожного транспорта, связанная с работой под воздействием значительных динамических нагрузок и неблагоприятных природных условий, требует для обеспечения бесперебойной работы и безопасности движения проводить регулярный контроль состояния рельсового пути. Важным показателем безопасности передвижения транспорта является соблюдение нормативного положения рельсовой колеи в плане и в профиле.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5
1 ОСОБЕННОСТИ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА……………. 7
1.1 Геотехнический мониторинг- основа жизненного цикла зданий и сооружений……………………………………………………………………….. 7
1.2 Вопросы нормативно-правовой базы геотехнического мониторинга в Российской Федерации………………………………………………………... 13
1.3 Геодезическое обеспечение работ по геотехническому мониторингу зданий и сооружений…………………………………………………………... 18
2 МЕТОДЫ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ И ИХ ИНФРАСТРУКТУРЫ……………………………………... 26
2.1 Инструменты геотехнического мониторинга………………………….. 26
2.2 Современные геодезические методы определения деформаций сооружений……………………………………………………………………… 32
2.2.1 Общая характеристика геодезических методов для определения деформаций строительных конструкций………………………………… 32
2.2.2 Современные средства определения деформаций строительных конструкций фотограмметрическими методами……………………….. 34
2.2.3 Использование лазерных сканеров для выполнения работ по геотехническому мониторингу…………………………………………….. 36





3 ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОКТЯБРЬСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ……………. 38
3.1 Общие сведения о физико-географическом положении территории производства геодезических работ…………………………………………... 38
3.2 Характеристика объекта производства геодезических наблюдений.. 43
3.3 Определение состава выполняемых на объекте контрольных мероприятий……………………………………………………………………. 49
3.4 Методика производства геодезических работ………………………….. 52
3.4.1 Опорное геодезическое обоснование………………………………... 52
3.4.2 Закрепление деформационных марок……………………………… 56
3.4.3 Мониторинг вертикальных и горизонтальных перемещений….. 57
3.5 Обработка результатов геодезических измерений……………………. 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………... 66

Основной целью выпускной квалификационной работы является обоснование принятой технологии выполнения инженерно-геодезических работ по геотехническому мониторингу железнодорожного моста и железнодорожных путей, находящихся в зоне строительных работ.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1) Выделить основные требования нормативно-технических документов к проведению геотехнического контроля при проведении строительных работ;
2) Рассмотреть методы ведения геотехнического контроля на строительных площадках и особенности современных геодезических средств наблюдения за деформациями;
3) Подготовить проект организации комплекса геодезических работ по мониторингу железнодорожного моста и путей на участке Октябрьской железной дороги, попадающих в зону проведения строительных работ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ Р 55024-2012 «Сети геодезические. Классификация. Общие технические требования» // Утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2012 г. N 470-ст.- Москва- 2013- 11 с.
2. ВСН 208-89. Инженерно-геодезические изыскания железных и автомобильных дорог [Электронный ресурс]: Минтрансстрой СССР 26 февраля 1990 г. N МО-116. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200006508 (дата обращения: 08.01.2023).
3. ГКИНП-02-033-82 Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 [Электронный ресурс]: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР 1 января 1983 г. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200093009 (дата обращения: 11.05.2022).
4. Положение о проведении реконструкции (модернизации) железнодорожного пути [Электронный ресурс]: Распоряжение вице-президента ОАО «РЖД» от 27 марта 2008 года № 600р. Режим доступа: tender.rzd.ru/dbmm/download?vp=53&load=y&col_id=595&id=45058 (дата обращения: 12.12.2022).
5. ПТБ-88 Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах [Электронный ресурс]: Коллегия Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР 9 февраля 1989 г. N 2/21. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200032211 (дата обращения: 05.03.2023).
6. Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей // Утвержден приказом ГУГК СССР от 14 января 1991 г. N 6 п.- Москва «Картгеоцентр»- «Геодезиздат»- 1993- 104 с.
7. СБЦ-2001 Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства [Электронный ресурс]: Постановление Госстроя России от 23.12.2003 г. № 213. Режим доступа: https://znaytovar.ru/gost/2/SpravochnikSpravochnik_bazovyx10.html (дата обращения: 20.12.2022).
8. СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства [Электронный ресурс]: Департамент развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России 1 января 1998 г. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/871001219 (дата обращения: 18.02.2023).
9. СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II. Выполнение съемки подземных коммуникаций при инженерно-геодезических изысканиях для строительства [Электронный ресурс]: Управление научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России 01 января 2001 г. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200029632 (дата обращения: 23.12.2022).
10. СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96 [Электронный ресурс]: Приказом Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству (Госстрой России) от 10 декабря 2012 г. N 83/ГС. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200096789 (дата обращения: 18.10.2022).
11. СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве [Электронный ресурс]: Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 17 октября 2017 г. N 1435/пр. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/556330134 (дата обращения: 18.03.2023).
12. Письмо министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства № 19281-ИФ/09 от 29.04.2022 «О рекомендуемой величине прогнозных индексов изменения сметной стоимости строительства в II квартале 2022 года, в том числе величине прогнозных индексов изменения сметной стоимости строительно-монтажных работ, величине прогнозных индексов изменения сметной стоимости пусконаладочных работ, величине прогнозных индексов изменения сметной стоимости проектных и изыскательских работ, прогнозных индексов изменения сметной стоимости прочих работ и затрат, а также величине прогнозных индексов изменения сметной стоимости оборудования
13. Авакян В.В. Прикладная геодезия: технологии инженерно-геодезических работ. – 2-е изд. – М.: Инфра-Инженерия, 2016. - С. 245
14. Батраков Ю. Г. Геодезические сети специального назначения / Ю. Г. Батраков. - М.: Картоцентр - Геодезиздат, 2009. - 407 с.;
15. Герасименко М.Д. К вопросу о выявлении грубых ошибок измерений [Текст]: Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2010. - № 6. - C. 3-6.
16. Астраханцев В. Д. Особенности современных технологий выполнения геодезических работ [Текст]: Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10?20 апреля 2012 г.). ? Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. ? С. 43–45 16.
17. Балух Х. Концепция автоматизированной системы для планирования содержания и ремонта пути польских железных дорог [Текст] // Железные дороги мира. – 1992. – №7. – С. 42 – 44.
18. Блажко Л.С. Неровности в стыках, сваренных алюминотермитной сваркой: параметры и их влияние [Текст] / А.Л. Алёхин, Л.С. Блажко // Конструкция железнодорожного пути и вопросы технического обслуживания высокоскоростных магистралей : сборник научных трудов Международного научно-практического семинара (3-4 июня 2010 г.; СПб.) / Под редакцией Л. С. Блажко. – СПб.: ПГУПС. – 2010. – C.66 – 71. 72
19. Волков М.В. Преобразование стрел изгиба в спектральные плотности неровностей пути для анализа взаимодействия пути и подвижного состава [Текст]: под редакцией д.т.н. А.Б. Косарева и Г.В. Гогричиани // Вопросы развития железнодорожного транспорта: Сборник статей молодых ученых и аспирантов – ВНИИЖТ. – 2004. – С. 70 – 74
20. Ворошилов А.П. Спутниковые системы и электронные тахеометры в обеспечении строительных работ [Текст]: Учебное пособие / А.П. Ворошилов. – Челябинск: АКСВЕЛЛ, 2007. – 230 с. 20. Гогин А. Г. BIM Технологии и их будущее в России [Текст]: Общество с ограниченной ответственностью "Международный центр науки и образования" (Москва); Молодежный научный форум: технические и математические науки №8, 2016 г. – С. 9-14 21.
21. Галиев И.Х. Мониторинг реконструируемых зданий с использованием 3D-сканеров [Текст] / И.Х. Галиев, Р.А. Ибрагимов // Строительное производство – 2021 – №3 – с. 19-26
22. Голованов, Н.Н. Геометрическое моделирование [Текст]: Учебное пособие / Н.Н. Голованов – М.: Издательство Физикоматематической литературы, 2002. – 472 с.
23. Дружинин, М. Ю. Технологические решения Leica Geosystems для строительства и эксплуатации железных дорог [Текст] / М. Ю. Дружинин // ГЕОПРОФИ. – 2006. – № 7. – С. 26–30. 23.
24. Жидов, В. М. Обоснование комплексирования спутниковых и инерциальных измерений для съемки железнодорожных путей [Текст] / В. М. Жидов // Геодезия и картография. – 2010. – № 11. – С. 10–12.
25. Загарский С.А. Метрологическое обеспечение дорожных курвиметров и путеизмерительных устройств [Текст] / С.А. Загарский, В.В. Копытов, Т.В. Набока, А.Н. Носов, В.В. Щербаков. // Измерительная техника. – 2009. - №11. – С. 14-17 25.
26. Иванова А. В. Геотехнический мониторинг – основа жизненного цикла зданий и сооружений [Текст] /А. В. Иванова, Т. А. Соловьева, Т. Ю. Бугакова // ИНТЕРЭКСПО ГЕО СИБИРЬ – 2019 – №1, том 6 – с. 214-220
27. Игонькин, С.Н. О натурных неровностях [Текст] / С.Н. Игонькин // Путь и путевое хозяйство. – 2015. – №8. – С. 11 – 14, проектирования генпланов и автомобильных дорог DAT 4.12.- 2016- 91 с.
28. Карпущенко Н.И. Проблемы и перспективы совершенствования конструкции верхнего строения пути [Текст] / Н.И. Карпущенко // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. – Новосибирск. – 2007. – №16. – С.42 – 62. 30.
29. Коугия, В. А. Геоинформационные системы и технологии на железных дорогах [Текст] / В. А. Коугия, С. И. Матвеев, В. Я. Цветков. – М. : УМК МПС России, 2002. – 287 с. 31.
30. Коган А.Я., Взаимодействие экипажа и пути при пространственных колебаниях подвижного состава / А.Я. Клган, В.Н. Шестаков, М.А. Левинзон // ВНТИ Центр. – Программа №50860000816.
31. Крейнис З.Л. Состояние железнодорожного пути. Методы определения, анализа и прогнозирования [Текст]: учебное пособие / З.Л. Крейнис – М.: ВЗИИТ. – 1988. – 40 с 33. 29. Крейнис, З.Л. Исследование спектрального состава случайного поля очертаний рельсовых нитей / З.Л. Крейнис // Сборник научных трудов ВЗИИТ. – 1975. – №78. – С. 70 – 86
32. Рахматулина Е.С. BIM-моделирование как элемент современного строительства [Текст] // Российское предпринимательство – 2017 – №19, том 18 – с. 2849-2866
33. Скрипников В.А. Cоздание высокоточных малых линейно-угловых сетей с применением электронных тахеометров [Текст] / В.А. Скрипников, М.А. Скрипников // Интер-экспо Гео-Сибирь. 2014. Т. 1. № 1. с. 84-87.
34. Талапов В.В. Основы BIM: введение в информационное моделирование зданий [Текст]: монография – Саратов: ДМК-Пресс – 2017 – 392 с.
35. Федотов Г.А. Инженерная геодезия [Текст]: Учебник / Г.А. Федотов. – 2-е изд., исправл. - М: Высш. шк., 2004. - 463с.
36. Хаметов Т.И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений. Учеб. Пособие. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 200 с.