При проектировании нефтегазового трубопровода выполняются геодезические работы: съёмка местности, составление профиля, разведка геологических и гидрологических условий по трассе. На примере рассмотрено обустройство Северо-Варьеганского месторождения Нижневартовского района Ханты-Мансийского автономного округа – Югра Тюменской области.
Трассой является линия, которой определяется ось проектируемого линейного нефтегазопровода. В плане, трасса – прямолинейна, а в продольном профиле с допустимым уклоном. В зависимости от назначения, трасса должна удовлетворять требованиям, которые устанавливаются техническими условиями на её проектирование [3].
Инженерно-геодезические изыскания по объекту, выполнялись в три этапа.
Первый этап – период подготовительных работ, который берет начало с момента получения задания и заканчивается выходом в поле для производства съемки. Право на проектно-изыскательские работы, предоставляется свидетельством о допуске к определенному виду или видам работ, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства [2].
В комплекс подготовительных инженерно-геодезических изысканий входит несколько видов работ, которые включают в себя:
– сбор и обработку материалов инженерных изысканий прошлых лет (топографо-геодезических, картографических, аэрофотосъемочных и других материалов и данных). На данный район имеются картографические материалы М 1:100000, 1:50000, используемые для составления ситуационного плана и определения местоположения участка изысканий;
– рекогносцировочное обследование, маршрутные наблюдения по территории изысканий.
Все геодезические работы на данном объекте выполнены в системе координат – МСК-86 и Балтийской системе высот.
Следующим этапом работ является полевой, который подразумевает создание и обоснование геодезической сети, а также создание топографической основы. Рекогносцировка объекта и обследование пунктов геодезической основы выполнялись одновременно [2].
В качестве исходных данных для создания опорной геодезической сети используются пункты планово-высотного обоснования, которые закреплены маркшейдерской службой на Северо-Варьеганском месторождении. Для производства топографо-геодезических работ выполнено создание опорной геодезической сети. Также установлены и определены 8 пунктов с использованием электронных тахеометров Topcon GPT-3105N и комплекта GPS-приемников TOPCON HiPer+ (рисунок).
Схема опорной геодезической сети
Съемка опорных пунктов проводилась в статическом режиме, в течение 60 минут на каждом пункте. Средние погрешности в определении координат пунктов (точек) съемочной геодезической сети относительно пунктов опорной геодезической сети не превышали для съемки М 1:500 – 0,10 м, для съемки М 1:2000 – 0,35 м [5].
Предварительно были составлены временные графики возвышения и прохождения спутников на территории участка работ, а также выявлены факторы понижения точности DOP-а, влияющие в течение дня на качество съемки. В связи с чем, прогнозировалось время, оптимальное для спутниковых наблюдений.
Обработка спутниковых наблюдений проводилась с помощью программного комплекса Topcon Tools. Сначала проводилось свободное уравнивание в системе WGS-84 с оценкой точности, затем калибровка района работ с трансформацией из WGS-84 в принятую систему координат МСК-86. Опорные точки сети сгущения располагались на открытых участках, для обеспечения наилучшего прохождения спутниковых радиосигналов [1].
Точки опорной геодезической сети закреплялись на местности, согласно требованиям ВСН 30–81 (расположены, по возможности, в местах, безопасных от повреждений).
Съемка выполнялась электронным тахеометрами Topcon GPT-3105N, непосредственно с пунктов съемочного обоснования, с последующей обработкой результатов измерений в программе CREDO_DAT. Топографическая съемка объектов была выполнена:
• в масштабе 1:2000, с сечением рельефа через 1 м на всем протяжении линейных объектов;
• в масштабе 1:500, с сечением рельефа через 0,5 м для площадных объектов, а также в местах отмыкания и примыкания трасс, пересечения с автодорогами, водными преградами, коридорами коммуникаций. Положение съемочных пикетов определялось с помощью электронного тахеометра «полярным» методом [5].
Разбивка и закрепление углов площадок, и углов поворота трасс выполнена с пунктов планово-высотного обоснования. Закрепительные знаки расположены, в местах безопасных от повреждений и замаркированы масляной краской.
При пересечении трассы существующих коммуникаций, определялись глубина залегания, материал труб, диаметр. При пересечении линий электропередач выполнялась съемка пролетов, определялись отметки проводов и земли у опор и в точке пересечения с трассами замерены температуры воздуха, и выполнены эскизы опор, с указанием этих данных на чертежах.
Съемка подземных коммуникаций производилась при помощи трассопоискового комплекта фирмы «Radiodetection RD 8000 PDL», а также по выходам трубопроводов на поверхность, по следам траншей или другим признакам. Предельные расхождения между значениями глубины заложения подземных коммуникаций во время съемки и по данным контрольных полевых измерений не превышают 15% глубины заложения. Съемка воздушных сетей производилась инструментальным методом.
По всей протяженности трассы выполнены топографические съемки масштабов 1:2000, с сечением рельефа 1,0 м. Съемка масштаба 1:500, с сечение рельефа 0,5м, а так же съемки перехода через автодороги, водотоки и в местах пересечения с коммуникациями. Данная топографическая съемка проведена с пунктов специально созданного съемочного обоснования, которая проложена с максимальным приближением к оси проектируемого трубопровода.
При этом полевое трассирование линейных сооружений включают следующие виды работ:
– вынесение проекта трассы в натуру;
– определение углов поворота;
– закрепление трассы;
– привязку трассы к пунктам геодезической основы;
– обработку полевых материалов.
Для восстановления прохождения трассы при строительстве начало, конец и вершины углов трассы закреплялись двумя выносными знаками. В качестве закрепительных знаков использовались деревянные столбики высотой от 0,6 до 1,2 м, диаметром 15–20 см. На закрепительных знаках выполнена маркировка масляной краской с указанием наименования знака по установленному ВСН-81 образцу. Схемы и каталоги этих закрепительных знаков в установленном порядке переданы представителю Заказчика.
После окончания полевых работ, на основании материалов топографической съемки, выполнено камеральное трассирование трубопроводов (низконапорный водовод и автомобильная дорога) по планам масштабов 1:500 – 1:2000.
На проектируемые трассы составлены следующие ведомости:
– углов поворота трасс;
– подземных сооружений, пересекаемых трассами ННВ;
– пересечения надземных коммуникаций);
– пересечения автомобильных дорог трассами;
– угодий по трассам (пикетная);
– пересекаемых лесных угодий ННВ;
– пересекаемых водных преград ННВ.
По результатам выполненных работ по изыскиваемым трассам составлялись продольные профили в масштабах:
– Горизонтальный 1:2000; 1:500;
– Вертикальный 1:100; 1:100;
– Геологический 1:100; 1:100.
Продольные профили построены с применением программного комплекса Geo.Series. Все проектные трубопроводы нанесены на материалы топографической съемки масштабов 1:500–1:2000.
Заключительным этапом инженерно-геодезических работ на данном объекте являлся камеральный этап, который включает в себя обработку результатов полевых работ: расчет координат и высот точек планово-высотного обоснования; составление каталога координат и высот точек планово-высотного обоснования; составление топографических планов; составление технического отчета.
Камеральные работы выполнялись с использованием программного комплекса обработки инженерных изысканий, цифрового моделирования местности (ЦММ) в программном комплексе «CREDO» окончательная корректировка топографических планов выполнена в программах AutoCAD и MapInfo и с соблюдением требований «Условных знаков для топографических планов масштабов М 1:5000–1:500» и требованиями классификатора и структур таблиц MapInfo в системе координат МСК-86.
Продольные профили трасс проектируемых линейных сооружений составлены в масштабах: горизонтальном 1:2000, вертикальном 1:100 и геологическом 1:100, продольные профили переходов представлены в масштабах: горизонтальном 1:500, вертикальном 1:100 и геологическом 1:100 в программе Geo.Series [4].
Результатом геодезических работ на рассматриваемом объекте служит определение планового и высотного положения проекта нефтегазопровода. Использование электронного тахеометра и комплекта GPS оборудования для этих целей значительно облегчает процесс обеспечения необходимой информацией на данном этапе работ.