Наиболее важными и ответственными являются работы, связанные с обеспечением сбоек подземных работ с необходимой точностью. При проектировании нужно получить необходимый топографо-геодезический материал, а при строительстве — правильно перенести в натуру оси трассы и очертание запроектированного тоннеля. Для удешевления строительства габаритный запас устанавливают как можно меньше (10 см для тоннелей метрополитена и ж/д). В результате этого повышаются требования к точности геодезических работ.
При строительстве геодезист выполняет очень большой объем работ:
- контроль за вертикальностью проходки стволов;
- проверка правильности установки каждого тюбинга;
- ведение щита по трассе;
- съемка контуров разработанной породы;
- съемка контуров внутреннего очертания обделки тоннеля;
- подсчет объемов выполненных работ по результатам выполненных съемок;
- контроль за возможными смещениями точек съемочного обоснования;
- наблюдения за деформациями тоннеля и сооружений на дневной поверхности.
При сдаче тоннеля в эксплуатацию вместе с исполнительными чертежами геодезисты сдают каталоги геодезического обоснования на поверхности и в тоннеле. При эксплуатации тоннелей геодезисты производят измерения для определения величины деформаций и принимают участие при рихтовке и переукладке путей.
Способы проектирования трассы тоннеля
Применяют два способа проектирования трассы: геометрический и аналитический. При геометрическом способе ось тоннеля трассируется непосредственно на поверхности земли. Измеренные углы и линии вынесенной и закрепленной в натуре оси тоннеля принимают за основу при перенесении оси под землей. Поэтому ошибки геодезических измерений оказывают влияния на точность проектирования. Способ применим при сравнительно несложных топографических условиях и при отсутствии застройки.
Аналитический способ применяют при проектировании метрополитенов и тоннелей в сложных топографических условиях. Сущность способа заключается в следующем:
- Трассу наносят на план масштаба 1:2000 или более мелкого масштаба.
- Графически определяют координаты вершин углов поворота.
- Решая обратные геодезические задачи, вычисляют азимуты трассы и расстояния между вершинами поворотов. Углы вычисляют до 0.1, а расстояние до мм.
- По азимутам отдельных участков определяют углы поворота и, задаваясь длинной радиусов круговых кривых вычисляют до мм длины кривых и линий тангенсов.
- Эти величины принимаются за основу для дальнейшего проектирования и вынесения оси тоннеля в процессе строительства.
Ошибки графического определения координат могут вызвать небольшое смешение трассы по отношению к ситуации, но все точки поворота трассы будут между собой строго математически согласованы. То есть, на точность проектных расчетов будут влиять только ошибки округлений при определении основных элементов трассы.