Основные положения дипломной работы Линейные объекты и их проектирование. Руководитель — Киселёва М.В.

Линейные объекты и их проектирование
Россия - огромная страна площадью 17 075 тыс. км2. Ее развитие и процветание обусловлены в значительной степени наличием и состоянием различного рода коммуникационных сооружений, имеющих линейную протяженность, - железных дорог, автодорог, магистральных трубопроводов, линий электропередач и связи. Линейно-протяженные сети инженерно-технического обеспечения с технологическими устройствами, составляющими с ними единое целое или функциональное единство, относят к линейным объектам.
Земельные участки и расположенные на них линейные объекты представляют собой сложные природно-технические системы. После возведения линейных объектов нарушается естественное природное состояние земель и окружающей среды, которое в свою очередь влияет на безопасность и устойчивость линейных объектов. Поэтому наблюдение, таких природно-технических систем является важной научно-технической и экономической задачей, которая должна решаться комплексно и системно.
В последние годы для линейных объектов недвижимости разрабатываются и совершенствуются методы и средства сбора, обработки, анализа и хранения информации об объектах недвижимости. Среди них аэрокосмические, фотограмметрические, картографические, спутниковые, лазерного сканирования и другие.
Геодезия — наука, которая широко используется при проведении строительных работ и позволяет получить информацию о местности, на которой планируется построить здание. Геодезия помогает при строительстве, начиная с этапа планирования и заканчивая возведением сооружения, что обеспечивает его надежность, долговечность и безопасность. В комплексе с геодезическими работами применяются знания картографии. Геодезия и картография представляют собой комплекс услуг для проведения как строительных работ, так и исследования земельных участков. Геодезические наблюдения позволяют осуществлять конкретную координатную привязку любых объектов к местности, следить за устойчивостью пунктов геодезической основы.
Основу проектирования линейных объектов составляют изыскательские работы, которые неизбежно предшествуют строительству почти любого линейного объекта. Нужно также помнить и то, что при строительстве, реконструкции и ремонте линейного объекта линейной компании требуется гораздо большая площадь земли, чем для его дальнейшей эксплуатации. Занятие после введения в эксплуатацию линейного объекта всего земельного участка, который использовался для строительства, экономически нецелесообразно, поскольку это влечет необходимость уплаты земельного налога или арендных платежей за фактически неиспользуемые площади.
Нередко линейные объекты находятся над или под другим линейными объектами и расположены вдоль дорог. Таким образом, в местах их совпадения или пересечения вся земля под объектом должна быть поделена на множество участков долевой собственности владельцев различных объектов или множество участков, находящихся в аренде со множественностью лиц на стороне арендатора
Выход видится в использовании сервитута — не потребуется ни образования земельных участков, ни решения о переводе земельного участка в иную категорию, ни многократной регистрации перехода прав, ни дорогостоящих кадастровых работ по межеванию различных «пятачков», приходящихся на отдельные части линейного объекта.Повторимся, особенностью размещения линейных объектов является то, что эта деятельность лишь частично ограничивает права собственника земельного участка и в основном не препятствует использованию земельного участка по целевому назначению, хотя и порождает определенные неудобства для собственника земли. Незачем такие земельные участки изымать или приобретать у собственника, если линейный объект находиться под землей, на опорах или расположен иным образом, не прекращающим использование земельного участка по прежнему назначению. Линейные объекты представляют собой сложный объект, как с точки зрения правового режима, так и с точки зрения строительства и эксплуатации. К линейным объектам относятся следующие виды объектов: трубо- и газопроводы, путепроводы, линии электропередач, железнодорожные и автомобильные дороги, искусственно созданные внутренние водные пути, телекоммуникационные линии, трамвайные пути, водопроводы и др. инженерные сети.
Законодательство РФ с 2009 г. особым образом регламентирует постройку и кадастровый учет линейных объектов. Линейные объекты регламентируются соответствующими статьями Градостроительного кодекса РФ, ФЗ "О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую" и др. нормативными актами. В соответствие с "Положением о составе разделов проектной документации и требований по их содержанию", введенным в силу Постановлением Правительства РФ от 16 февраля 2009 г. N 87, состав проектной документации должен включать следующие разделы (Глава 112): "Пояснительная записка", "Проект полосы отвода", "Технологические и конструктивные решения линейного объекта капитального строительства", "Здания, строения и сооружения, входящие в инфраструктуру линейного объекта", "Проект организации строительства", "Мероприятия по охране окружающей среды", "Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности", "Смета на строительство", "Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами".
Право собственности на линейный объект подлежат государственной регистрации. По завершении регистрации объект или находящаяся под ним земля заносится в кадастровый реестр. С 01.11.2013 года начали свое действие нормы ГК, по которым линейные объекты признаны неделимыми вещами (объектами прав).
Напомним, что понятие «линейный объект» разъяснено Министерством Регионального развития. Вернее, им пояснен перечень объектов, которые могут относится к данной категории:
1) Автомобильные дороги
2) Линии электропередач
3) Железные дороги
4) Трубопроводы
5) Коллекторы
6) Водоводы и пр.
Объединяет этот перечень объектов то, что практически любой из них проходит через территорию нескольких административных районов (округов), имеет большую протяженность и является элементом обслуживания какого-либо процесса. К примеру – железнодорожного транспорта, передачи электричества и пр.Постановка их на кадастровый учет осложняется тем, что, как правило, они располагаются на территории как минимум двух кадастровых округов.
Особенности линейных объектов не заканчиваются их внешними и техническими характеристиками, не свойственными большинству объектов недвижимости. В связи со сложностью определения параметров этих объектов, существуют сложности и в их кадастровом учете, и в получении прав на них в установленном порядке.
Целью проекта территории предусматривающего размещение линейного объекта, является обеспечение процесса архитектурно-строительного проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию планируемого к размещению линейного объекта.
Основными задачами линейного объекта недвижимости являются:
определение в соответствии с документами территориального планирования или в случаях, предусмотренных законодательством, иными документами, зоны планируемого размещения линейного объекта;
определение границ формируемых земельных участков, планируемых для предоставления физическому или юридическому лицу для планируемого к размещению линейного объекта;
определение границ земельных участков, предназначенных для размещения линейного объекта федерального/регионального/местного значения;
разработка проекта зоны с особыми условиями использования территории планируемого к размещению линейного объекта;
создание информационного ресурса ИСОГД в виде базы пространственных и иных данных об объектах деятельности.
Автомобильные дороги - капиталоемкие сооружения, поэтому проектирование дорог должно быть направлено на достижение их высоких эксплуатационных качеств при минимуме строительных затрат.
При выборе вариантов проектных решений предпочтение необходимо отдавать таким, где обеспечивается безопасность движения автомобилей с расчетными скоростями, с большим сроком службы земляного полотна, дорожной одежды и искусственных сооружений.
Оптимальным сочетанием элементов плана и профиля дорог, выбором типа покрытий и их надлежащим содержанием обеспечиваются благоприятные условия эксплуатации автомобильного транспорта, при этом сводятся к минимуму дорожно-транспортные происшествия, связанные с дорожными условиями.
Строительство новых и реконструкция существующих дорог производятся на основе утвержденных технических проектов и смет. Техническим проектом устанавливаются трасса дороги; местоположение, размеры и конструкции всех сооружений. Смета на основе рассчитанного объема работ разных видов и количества необходимых ресурсов определяет стоимость работ.
Правильно составленный проект должен обеспечить:
а) соответствие эксплуатационных показателей дороги заданным;
б) устойчивость и прочность сооружений дороги;
в) минимальную стоимость строительства;
г) осуществление строительства в заданные сроки.
Все решения проекта должны обеспечить максимальную эффективность капиталовложений.
Проектирование дороги включает два рода работ: а) изыскания дороги, которые производятся в полевых условиях на местности, и б) проектирование, которое проводится на основе сделанных изысканий главным образом в камеральной обстановке.
Такое разделение процесса проектирования делается обычно для удобства его изучения и организации. Изыскания и проектирование дороги нельзя считать раздельными процессами. Фактически изыскания являются существенной частью и началом проектирования, поскольку, во-первых, в процессе изысканий решаются на местности такие основные вопросы проекта, как положение трассы в плане и профиле, размещение дорожных сооружений, а во-вторых, изыскания дают материал для разработки проекта.
При проектировании автомобильных дорог существенное внимание необходимо уделять проектированию наружного водоотвода и проектированию малых искусственных сооружений: водопропускных труб и малых мостов. При «правильном» проектировании, т.е. при проектировании, учитывающим все правила, нормы и требования СНиПа, а также при учете климатических, геологических и гидрологических условий можно добиться существенного снижения, как объемов работ, так и сроков строительства, что в свою очередь приводит к снижению стоимости сооружений.
Для того чтобы отвести поверхностную воду, выпадающую на дорогу в виде осадков и притекающую к ней, придают выпуклое очертание поперечному профилю земляного полотна и дорожной одежды, планируют и укрепляют обочины. Для отвода воды вдоль дороги устраивают боковые водоотводные канавы или используют для этого резервы у дорожных насыпей; устраивают нагорные канавы, перехватывающие воду, которая стекает по склонам местности к дороге.
Для обеспечения стока воды с покрытия поперечный уклон проезжей части, направленный от середины к обочинам, должен быть тем больше, чем меньше ровность поверхности покрытия, так как вода, испытывая сопротивление стеканию, может застаиваться в неровностях поверхности и просачиваться в покрытие.
В случае когда грунтовые воды залегают высоко, а построить насыпь такой большой высоты, чтобы исключить капиллярное смачивание низа дорожной одежды, не представляется возможным, прибегают к понижению грунтовых вод, устраивая для этого дренажи. Дренажи можно также использовать и для полного перехвата грунтовой воды, притекающей к дороге со стороны.
Поэтому, для надежной работы этих двух, самых главных элементов, автомобильной дороги: дорожной одежды и земляного полотна, необходимо, при проектировании учитывать многие факторы, такие как:
природные условия района проектирования
наличие местных дорожно-строительных материалов
требования строительных норм и правил
экономические требования
и многие другие требования и условия.
Дороги подвержены активному воздействию многочисленных природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с придорожной полосы, и т.п.). Эти особенности их работы должны учитывать проектировщики, строители, работники эксплуатационной службы, которые обязаны обеспечить нормальную круглогодичную службу дороги в течение длительного времени.
Магистральные трубопроводы (газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы) следует прокладывать подземно (подземная прокладка). Прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка). При этом должны предусматриваться специальные мероприятия, обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию трубопроводов.
Прокладка трубопроводов может осуществляться одиночно или параллельно другим действующим или проектируемым магистральным трубопроводам - в техническом коридоре. Под техническим коридором магистральных трубопроводов надлежит понимать систему параллельно проложенных трубопроводов по одной трассе, предназначенных для транспортирования нефти (нефтепродукта, в том числе сжиженных углеводородных газов) или газа (газового конденсата).
Линия электропередачи (ЛЭП) -- один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.
Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.
Воздушные линии электропередач (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы.
Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах.
В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.
Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одних и тех же опорах.
На работу конструктивной части ВЛ оказывают воздействие механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от гололедных образований на проводах, тросах и опорах, от давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Из-за воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой). Указанные выше механические нагрузки, вибрация и пляска проводов могут приводить к обрыву проводов, поломке опор, схлестыванию проводов либо сокращению их изоляционных промежутков, что может привести к пробою или перекрытию изоляции. На повреждаемость ВЛ влияет и загрязнение воздуха.
Геодезическое обоснование состоит из плановых и высотных геодезических сетей. Структура геодезического обоснования и число его ступеней зависит от площади территории.
Пакет Mathcad создан разработчиками как инструмент для работы расчетчиков-инженеров. Пакет Mathcad создавался как мощный микрокалькулятор, позволяющий справляться с рутинными задачами инженерной практики, ежедневно встречающимися в работе. Сюда можно отнести решение алгебраических и дифференциальных уравнений с постоянными и переменными параметрами, анализ функций, поиск их экстремумов, численное и аналитическое дифференцирование и интегрирование, вывод таблиц и графиков при анализе найденных решений.
ГИС K-MINE содержит средства, которые позволяют проектировать линейные объекты (автомобильные и железнодорожные пути).
Процесс проектирования трасс состоит из нескольких этапов:
Построение рельефа местности согласно совокупности исходных геодезических данных.
Обработка результатов инженерно-геологических изыс-каний под строительство трасс, построение геологических разрезов, моделирование геологической структуры пород.
Геометрическое построение осевой линии дороги .
4)Нанесение на осевую линию отметок характерных участков трассы и пикетов:
1. автоматическая разбивка линейных участков, переходных кривых и дуг на участки заданной длины в плане или на участки согласно вертикальной составляющей координат;
2. автоматическая расстановка пикетов согласно условным знакам и ориентации.
5) Автоматическое построение кромок пути, обочин, полос отвода по осевой линии.
6) Посадка проектируемой трассы на существующий рельеф местности.
7) Построение профилей трассы
8) Построение характерных разрезов полотна пути.
9) Расчет объемов земляных работ при проектировании полотна автомобильных и железнодорожных путей.
10) Построение поверхности полотна дорог .
11) Подготовка и выдача проектной документации.
Контроль за состоянием и функциональным использованием линейных объектов и окружающей среды ведут различные министерства и ведомства РФ (Минтранс, Минсельхоз, Госстрой, Росреестр, Минприроды, Гидрометслужба и др.). Это приводит к дублированию работ, излишним затратам средств. Поэтому в регионах целесообразно иметь коллективные центры геомониторинга окружающей среды.
3) обоснованно изменять длины или число сторон в ходе при более высокой, по сравнению с заданной по инструкции, точностью измерений.
Сравнение средних значений невязок, вычисленных для различных рядов моделируемых случайных ошибок одинаковой точности измерений, позволяет сделать однозначный вывод о преимуществах того или иного варианта хода.