Закладка реперов, знаков, точек, правила и особенности

Репер (знак, пункт, точка). Необычный на слух и не понятный только в первый раз термин имеет иностранное, французское происхождение, с таким смыслом как метка, уровень, ориентир. Другими словами знак, соответствующий определенному значению высотной отметки относительно принятого за ноль начального уровня.

Высотная координата закрепляется на пунктах нивелирных сетей, создаваемых по всей территории страны. Важность этого третьего параметра систем координат не подвергается никакому сомнению. Построение правильной геометрии во всех процессах и предметах, может поддерживаться относительно определенного фиксированного уровня. Такой уровень считается высотным ориентиром.

Как в плановых опорных сетях триангуляции, полигонометрии и трилатерации, ориентирами являются геодезические плановые центры, так в высотных сетях таковыми есть пункты с наименованием реперы.

Требования к устройству реперов, знаков, пунктов, точек

Для того чтобы соблюдалось единство в высотных построениях требуется наличие необходимого для этого количества высотных ориентиров на местности. При этом они должны быть выполнены с соблюдением определенных требований.

Во-первых, все знаки должны быть жестко закреплены, чтобы абсолютные значения высотной координаты не изменялись со временем. Для этого принято определять контрольные измерения превышения между двумя реперами и сравнивать эти результаты с регламентированными предельными отклонениями. Что бы точность контрольных превышений постоянно подтверждалась необходимо выбирать надежные места закладки с обеспечением соответствующей крепости материалов, которые будут выдерживать внешние атмосферно-климатические воздействия и внутреннее влияние давления грунтов. Закладка реперов требует, по возможности использовать механизированный труд при устройстве выемок, при бурении отверстий под их конструкции. 

Основными изделиями, используемыми для изготовлений реперов, считаются металлические и железобетонные конструкции. Дополнительными материалами для закрепления, антикоррозийного воздействия служат соответственно цементные растворы, эпоксидные клеи, смолы, битумы.

На устойчивость реперных знаков значительное влияние имеет деформационный фактор сезонного промерзания и оттаивания грунтов. Поэтому кроме устройства в конструкциях центров якорных приспособлений, препятствующих силам пучения грунтов, используются:

  • углубления верхних частей высотных пунктов ниже поверхности земли величиной порядка 0,5 метра;
  • общее заглубление всей конструкции знака определяется величиной глубины промерзания плюс дополнительным значением в 0,5 метра.

В свою очередь глубины промерзания в различных природных зонах определяются по специальным картам-схемам соответствующих правил закладки реперов.

Виды реперов, пунктов, точек

Нивелирные знаки закладываются во всех государственных высотных сетях различных классов и обусловлены в основном тем разнообразием физических, географических и климатических условий нашей страны. Их типаж можно разделить на несколько разных наименований конструкций, а именно:

  • вековые;
  • фундаментальные;
  • грунтовые;
  • стенные.

Главным условием закладки вековых реперов является нахождение скалистых устойчивых пород и устройство в них конструкций центров с марками. В зависимости от глубины залегания скальных пород они делятся на грунтовые и скальные знаки. Типовые схемы их конструкций показаны на рис.1.

Вековая сохранность центров должна быть обеспечена выбором мест, без влияния экзогенных и эндогенных процессов в толще пород желательно с привлечением геологов и качественными материалами для изготовления конструкций реперов.

Типовые конструкции вековых центров с глубиной до 1,2 мТиповые конструкции вековых центров с глубиной до 5,0 м.

Рис.1. Типовые конструкции вековых центров с глубиной до 1,2 и 5,0 м.

Для вековых знаков неглубокой закладки характерно устраивать репера группами в теле скалы с обустройством колодцев из бетонных пилонов с креплением сверху крышками. Колодцы и группы высотных знаков могут иметь разные размеры, количество и расстояния между собой в зависимости от глубины залегания устойчивых пород (смотрите на рис.1). Собственно марки, верх которых фиксирует абсолютные значения высотных отметок, выливаются из металла (бронзы, чугуна) и крепятся в бетоне, металлических трубах и накрываются обязательно специальным колпаком.

При залегании коренных пород на глубине пяти метров и более для устройства центров пробуриваются механизированным способам скважины диаметром не менее 250 мм (рис.2). Сама конструкция состоит из специальной обсадочной трубы, углубленной в породу не менее, чем на 1200 мм, диаметром до 150 мм и толщиной стенок 10 мм. А внутри нее уже фиксируется так называемая реперная труба с сальниковой и битумной прокладкой в нижней и верхней своей части.

Схема векового центра глубиной более 5 м.

Рис.2. Схема векового центра глубиной более 5 м.

Недалеко от вековых, не далее 150 метров, осуществляют закладку фундаментальных знаков со спутником.

Фундаментальные, как и вековые реперы, также делятся на грунтовые, состоящие из железобетонных, трубчатых металлических конструкций, и на скальные высотные знаки. Для установки грунтовых центров осуществляют выемку небольших котлованов. Сами конструкции состоят из пилонов или труб заполненных бетонов, марок сверху них, якорей, дополнительных марок, находящихся, как правило, с северной стороны от центров, опознавательных столбов с охранными пластинами. Технология закладки фундаментальных центров на скальных породах заключается в установлении и креплении на цементном растворе железобетонных плит, пилонов и столбов. В зависимости от глубины нахождения устойчивых пород правилами определяются и типы знаков (рис.3).

Типовые конструкции фундаментальных реперов в скальных породах.

Рис.3. Типовые конструкции фундаментальных реперов в скальных породах.

Грунтовые высотные знаки классического типа показаны на рис.4. Они состоят из железобетонных пилонов с квадратным сечением размерами 160×160 (мм) и глубинами закладки нижнего основания 500-650 мм ниже глубины промерзания и верхнего величиной 500 мм от уровня поверхности земли. Предусматривается возможность замены пилона асбестоцементными трубами диаметром (160 мм) с заполнением их бетоном и предварительным устройством якорных перемычек в виде металлических стержней. Сверху центров закрепляются металлические марки.

Стенные реперы, также показанные на рис. 4, закладываются в вертикальные плоскости стен (откуда и название), фундаментов сооружений и твердых скальных пород. Для разных классов нивелирных сетей предусматривают разные типы центров.  Для съемочных высотных сетей помимо типовых грунтовых и временных знаков возможно применение характерных конструктивных элементов капитальных строений.

Типовые грунтовые и стенные реперы.Типовые грунтовые и стенные реперы 2

Рис.4. Типовые грунтовые и стенные реперы.

В разбивочных сетях на строительных объектах для передач высотных координат на новые горизонты сооружений и монтажные элементы в качестве реперных точек могут применяться закладные детали (рис.5, а, б), монтажные петли (рис.5, в), горизонтальные риски на смонтированных конструкциях (рис.5, г), анкерные болты, арматурные стержни, дюбеля.

Знаки разбивочной нивелирной сети.

Рис.5. Знаки разбивочной нивелирной сети.