Геодезическое обслуживание строительства на больших площадях

В современных реалиях нового строительства встречаются всевозможные крупные проекты, распространенные на значительных территориях и площадях. Хочется остановиться на особенностях геодезического обслуживания, возможно, самых перспективных объектов строительства в так называемой альтернативной электроэнергетике: ветровых (ВЭС) и солнечных электростанций (СЭС).

Многие из нас видели большие мощные ветровые турбины на мачтах в фото и видеосъемках, сплошные ряды солнечных панелей кремниевых долин и холмов. И все это выглядит ровно и красиво, когда смотришь на это в реальности. Поражают масштабы и правильная геометрия. И только геодезисты знают, какой труд красоты за этими ровными линиями и рядами.

Геодезические особенности строительства ВЭС

В первую очередь заключаются в обхвате всей территории любого строящегося ветропарка. Она может быть действительно впечатляющей в зависимости от мощности ветроэлектростанции. Если говорить о мощности одной ветротурбины, то она составляет порядка 2,5-3,0 мегаватт. А расстояние между соседними фундаментами составляет от 500 метров. То не трудно подсчитать, что при общей мощности ВЭС, например, от 150 до 250 МВт количество турбин может составить от 50 до 100 штук. Соответственно территория, на которой будут размещены все ветротурбины, будет составлять площадь от 10 до 20 квадратных километров. Вот на таких площадях следует осуществить закладку опорной планово-высотной сети.

Для этого составляется проект и планируемая схема измерений с использованием современных приемников пространственного позиционирования (GPS). Здесь могут просчитываться и сравниваться разные схемы. Имеется в виду возможность выбора и экономическая целесообразность закладки местной референцной станции или использование нескольких опорных пунктов в качестве базисных для разбивочной сети в местах монтажных и площадок под фундаменты ветроэлектроустановок (ВЭУ).

Помимо территории, на которой будет размещена ВЭС, геодезистам придется объехать еще более значительные расстояния в десятки километров вокруг нее при рекогносцировке пунктов ГГС, находящихся рядом с районом работ и при выполнении наблюдений на них с применением спутниковых технологий пространственного позиционирования. Принятая схема опорной сети для объекта строительства воплощается в натуре.

Кроме этого, перед началом строительных работ ВЭС выполняется комплекс кадастровых работ по межеванию земельных участков и установлению сервитутов, выделенных и арендованных для этого.

В пределах этих участков осуществляют внешнюю разбивочную основу для сооружения фундамента под каждую отдельную ВЭУ. А вдоль проектного положения дорог, в характерных ее местах, закрепляют пункты геодезической разбивочной основы (ГРО).

Отличительной особенностью геодезического обеспечения строительства ВЭС является наличие большого разнообразия геодезических работ при обслуживании:

• выемки почвенно-растительного слоя земли и грунтов;
• устройства километров временных и постоянных дорог;
• строительства десятков монтажных площадок;
• забивки сотен буронабивных свай в основания фундаментов ВЭС;
• сооружений фундаментов ветряных установок с укладкой сотен тонн арматуры и заливкой тысяч кубометров бетона;
• монтажа сотен метров мачт и турбин ВЭУ;
• строительства зданий подстанций, диспетчерского и эксплуатационного корпуса;
• создания километров воздушных и подземных линий электропередач;
• сооружений искусственных водоемов;
• устройства вертолетных площадок и т.д.

Очевидно, что при завершении каждого монтажного и строительного этапа работ список исполнительных съемок и схем будет значительно превышать вышеприведенный перечень.

Особенности геодезического обеспечения СЭС

Немного отличаются от геодезического обслуживания при строительстве ВЭС. В любом случае при согласовании и получении разрешения на строительство солнечной электростанции требуется также межевание земельного участка и получение соответствующих документов. Если говорить о требующихся площадях для строящейся СЭС, то для приближенных подсчетов необходимой территории, как правило, для выработки 1 (одного) мегаватта электроэнергии ориентируются на 1 га (гектар) площади. Очевидно, для строительства СЭС мощностью 200 мегаватт потребуется 200 гектар земли. Это порядка двух квадратных километров «чистых зеркал», кремниевых панелей. Понятно, что понадобится немного больше с учетом дорог, инверторных станций. На этот вопрос точно могут ответить разработчики проекта, в зависимости от углов наклон модулей и других факторов.

Задача геодезистов состоит в том, чтобы после размежевания участка (получения контуров границ земельного отвода) выполнить геодезическую разбивочную основу для строительства. Как правило, заказчик не вникает в детали чисто геодезических требований по точности ГРО для больших территорий строительства. И отдавая предпочтение, какой-то одной организации он может не ведать (ему это вроде, как и не надо) о геодезических проблемах в построении ГРО на двух квадратных километрах для сооружений солнечной электростанции.

Дело в том, что в настоящее время на больших площадях используют современные спутниковые технологии по определению координат пунктов, например, тех же межевых пунктов с пересчетом в используемую систему координат проекта строительства. Практически подтверждено, что при проложении ходов полигонометрии с применением электронных тахеометров возникают запредельные несовпадения в координатах между этими двумя способами. При требованиях относительной погрешности 1/25000 на территориях свыше одного квадратного километра, возможно, присутствующая редукция в длинах дает большие значения в зависимости от расстояний от осевого меридиана зоны и от применения разных систем координат. Но эти отклонения между координатами одних и тех же геодезических пунктов не будет никого волновать, если заказчик будет через нанятую геодезическую организацию пытаться сдать ГРО генеральному подрядчику.

Кроме этого, при построении сплошного свайного поля протяженностью один-два километра, требуется технологическая точность монтажных отклонений забивки свай величинами до 4 см. Это в свою очередь требует геодезической точности до 1,0-1,5 см в любой точке свайного поля. Вот такие нюансы, никому не нужные кроме геодезистов, возникают при строительстве СЭС.  

Поэтому, ГРО для всей территории можно получить в виде межевых знаков (для контура забора) и нескольких хорошо закрепленных пунктов со сторонами между ними с достаточными расстояниями для визирования на обычные отражатели с марками при трех штативном способе измерений.

Как правило, большие территории на строительном объекте делятся даже в проектах на отдельные участки. При этом требования для точности выполнения линейных и угловых измерений на территориях менее одного квадратного километра уменьшаются до 1/10000 и 5 секунд соответственно. Для геодезистов такие варианты деления объекта на несколько проектов облегчает работу по достижению точности выполнения не только геодезической основы, но и разбивочных работ.

Разбивочные работы геодезистами выполняются в пределах единых конструкций, так называемых «столов» с размерами в пределах 12-20 метров. В контуре такого участка ответственное лицо от подрядчика работ производят свою разметку для каждой отдельной сваи.

На каждый вид работ геодезистами выполняются исполнительные съемки и схемы. В пределах солнечных электростанций к ним можно отнести схемы по:

• установке ограждений;
• устройству проездов и дорог;
• сооружению инверторных станций;
• свайным полям;
• всевозможных административных, технических зданий;
• подземным кабельным линиям и воздушным ЛЭП;
• земельно-выемочным работам и другим.