Г л а в а 13

АЭРОИЗЫСКАНИЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

§ 68. ОЦЕНКА ПО АЭРОФОТОСНИМКАМ МЕСТ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

Выбор мест мостовых переходов осуществляется в зависимости от топографических, гидрологических и геологических условий речных долин и характеристик их элементов. Все они определяются при специальном дешифрировании аэроснимков.

Основное дешифрирование аэроснимков с целью изучения по ним гидрологических условий местности производят по косвенным признакам. По видимым на аэроснимках размывам берегов и последовательности речных отложений определяют направление и характер перемещения русл и русловых отложений, их основной материал, фарватер реки, пригодность русла для судоходства, интенсивность и направление размывающей деятельности воды, генезис стариц, границы и давность извилин, рукавов и протоков. По речным отложениям находят наиболее устойчивые участки русла и пойм.

Скорость течения рек определяют в период паводка. При камеральном дешифрировании ее обычно устанавливают на момент аэрофотосъемки по некоторым косвенным признакам, например, по размеру парабол завихрений у выступающих из воды препятствий, по смещению плавающих предметов или созданных для этой цели масляных пятен и интервалу времени между фотографированием смежных аэроснимков, по разности продольных параллаксов плавающих предметов относительно уреза воды и др. Для приведения ее к периоду паводка вводят соответствующие коэффициенты.

Переход от скорости течения воды на поверхности к средней скорости течения потока в определенном месте также целесообразно осуществлять через известный коэффициент пропорциональности между ними Л^=0,85.

Грунт русла и пойм дешифрируют также по косвенным признакам: по взаимосвязи скорости течения со степенью устойчивости русла размыву и характеру рельефа дна, отраженного тоном изображения поверхности реки.

Своеобразный изрезанный рельеф берегов, обилие порогов и перекатов характеризуют большие скорости течения в паводки и каменистое дно, а многолетняя растительность по берегам указывает на медленное течение, устойчивость русла и мягкие грунты. При устойчивом русле и больших скоростях течения материал русла состоит из камней и гальки.

Хорошо различаемые на стереомодели местности залесенные

и заболоченные пойменные и надпойменные террасы в долинах

сплоским дном и склонами характерны для иловато-сугли- нистых грунтов, а пологие залесенные склоны их долин сложены суглинками.

170

Слабоволнистая, слаборасчлененная неглубокими лощинами поверхность надпойменной речной террасы с лесами, пашнями и лугами слагается супесчано-суглинистыми грунтами, подстилаемыми речными песками.

Глинистые грунты ледникового происхождения обычно образуют хорошо видимые на фотоснимках моренные холмы и гряды.

По аэрофотоснимкам часто оказывается возможным определять горизонты высоких вод, используя видимые следы размыва берегов, отложения наносов и изменения растительности и почвы на границе высокого горизонта паводковых вод.

§ 69. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ПО АЭРОФОТОСНИМКАМ

Места расположения крупных искусственных сооружений выбирают при стереоскопическом просмотре фотоснимков с учетом результатов камерально-полевого дешифрирования. Полевым обследованиям подлежат только те участки местности, которые при камеральном дешифрировании по стереомодели оказались наиболее благоприятными для устройства на них мостового перехода как по общим топографическим, гидрологическим и геологическим данным, так и по расположению относительно основного направления трассы.

Для целей детального проектирования крупных сооружений проводят аэрофототопографическую съемку и фотограмметрическое нивелирование оси и гидростворов перехода.

Для детального дешифрирования аэроснимков используют стереоизображение местности, а вариантное сопоставление отдельных инженерных решений или конструктивных форм ведут на стереофотосхемах, фотосхемах или стереомакетах, построенных в виде объемных вариантов таких решений на стереомодели местности вместе с заданными природными условиями. В процессе таких работ можно решать и ряд сложных гидравлических задач, например, моделировать последовательное заполнение водой русла и поймы реки, загруженных различными элементами проектируемого сооружения, можно установить направления струй, примерное распределение расхода воды и скоростей течения по потоку на разных уровнях паводка, влияние стариц и островов на ледоход и устойчивость отдельных участков перехода, влияние моста на изменение режима реки и судоходство, характер размыва и отложений наносов до постройки мостового перехода, расположение и размеры регуляционных сооружений на переходе.

Аэрофототопографическую съемку местности выполняют стереофотограмметрическим, аналитическим и комбинированным методами.

В состав работ входят: аэрофотосъемка, топографическое дешифрирование, планово-высотная привязка аэроснимков,

171

фотограмметрическое сгущение планово-высотного обоснования, рисовка рельефа, трансформирование аэрофотоснимков, составление и оформление топографического плана или фотоплана в горизонталях.

Стереофотограмметрический и аналитический методы предусматривают выполнение всех основных съемочных работ на фотограмметрических приборах и ЭВМ в камеральных условиях. Полевые работы выполняют лишь для получения разреженного планово-высотного обоснования аэроснимков и их дешифрирования на участках-эталонах.

При комбинированном методе съемку контуров ведут на основе камеральной фотограмметрической обработки аэрофотоснимков, а планово-высотное обоснование, съемку рельефа и дешифрирование фотоснимков выполняют в поле с использованием геодезических приборов.

Стереофотограмметрический и аналитический методы применяют во всех условиях местности с ясно выраженными формами рельефа, а комбинированный — в равнинных и сильно залесенных районах при слабо выраженном рельефе.

В сильно пересеченной и горной местностях большой эффект может быть достигнут и при комбинировании аэрофототопографических работ с наземной стереофотограмметрической съемкой местности. В таких случаях в процессе обработки снимков наземной фототеодолитной съемки создают опорную сеть для последующих основных стереофототопографических работ.

§ 70. ОСОБЕННОСТИ РУСЛОВЫХ СЪЕМОК МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

Аэрофотосъемку мостовых переходов производят одновременно с аэрофотосъемкой зоны размещения основных вариантов трассы. Для фотограмметрических работ могут использоваться как материалы аэрофотосъемки, выполненной вдоль притрассовой полосы, так и фотоснимки специальной аэрофотосъемки, выполненной на мостовых переходах.

Для получения топографических материалов на участки проектируемых мостовых переходов и тоннельных пересечений производят стереотопографические работы, обеспечивающие получение крупномасштабных топографических планов в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 с высотой сечения

рекомендуется располагать параллельно осям мостовых переходов и подходов к ним. В результате для каждого мостового перехода или тоннельного участка составляют генеральные планы, фотосхемы, топографические крупномасштабные планы, фотокарты или фотопланы местности. Работы ведут при

172

сгущении планово-высотного обоснования, методами пространственной фототриангуляции. Топографические материалы могут создаваться в условной системе координат, принятой при изысканиях автомобильной дороги или мостового перехода.

Топографические работы должны выполняться на площади, границы которой на 1—2 м шире границ разлива воды при наивысшем расчетном уровне паводка вдоль перехода, а

трассы ограничивают ошибки определения положения расчетных горизонтов высоких вод, их подпоров, волнений водного потока перед сооружением и т. д. В связи с этим общие ошибки высот точек при съемке перехода должны быть по крайней мере в два раза меньше ошибок расчета максимального уровня водной поверхности при определении отверстий мостов.

Оценивая значения таких ошибок для крупномасштабных аэрофотосъемок с полевой привязкой фотоснимков можно установить, что развитие фотограмметрических сетей на мостовых переходах допустимо лишь в пределах 4—8 стереопар, составленных из аэроснимков масштабов 1:2000—1:5000. Наибольшая протяженность сети соответствует аналитическим методам работ на ЭВМ при измерениях на высокоточных стереокомпараторах. В соответствии с ними для обеспечения расчета объемов земляных работ по отметкам топографические планы должны иметь высоту сечения рельефа в равнинной местности 0,5 м, в пересеченной и горной—1м.

Хотя указанные зависимости ограничивают условия и качество съемки рельефа, может оказаться необходимым выполнить еще ряд дополнительных условий, связанных с некоторым своеобразием требований, предъявляемых к проектированию переходов.

При топографической съемке мостовых переходов следует учитывать, что ошибки в изображении рельефа пойменной части реки должны иметь значительно меньшие величины, чем при съемке крутых берегов русла и долины, так как по рельефу поймы в процессе проектирования определяют основные гидрологические характеристики водного потока (направления струй воды, распределение глубины и скоростей течения, условия прохождения ледохода, благоприятные места для размещения элементов перехода и т. д.), а по рельефу берегов— лишь положение границ разлива паводка при различных расчетных горизонтах и общее направление потока. В связи с этим на поймах высоту сечения рельефа берут меньшей, а точность рисовки горизонталей в несколько раз выше, чем при съемке крутых берегов. Например, при высоте сечения рельефа для поймы 0,5 м, для крутых берегов допускается 2 м.

В силу своеобразия проектирования профиля дамб у моста топографический план пойменной части мостового перехода не

173

должен иметь каких-либо систематических наклонов рельефа, тогда как для участков коренных берегов рек, кроме указанных выше случайных ошибок в положении горизонталей, может допускаться еще и небольшой систематический наклон всей поверхности к горизонту.

В процессе выполнения аэроизыскательских дорожных работ необходимо следить, чтобы ошибки высотного обоснования и измерения стереомодели соответствовали предъявляемым к ним требованиям.

При выполнении русловых съемок подводную часть русл, протоков и стариц на небольших реках снимают геодезическими средствами с промерами глубин рейками, а на больших производят специальные аэроизыскательские работы с использованием эхолотов или гидролокаторов. На мостовых переходах рек с крутыми обрывистыми берегами иногда целесообразно комбинировать аэрофототопографическую съемку с наземной съемкой отдельных мест и гидроакустической съемкой дна.

Русловые съемки для прогнозирования русловых деформаций выполняют по аэрофотоснимкам и фотосхемам, полученным в результате специальных аэросъемочных работ на мостовом переходе. Русловые съемки ведут комбинированным методом, в котором контурную часть вычерчивают, используя фотоизображение элементов руслового процесса, а глубины измеряют рейками или эхолотами и гидролокаторами. Результаты такой съемки фиксируют на аэрофотоснимках и фотосхемах горизонталями и изобатами. При ленточно-грядовом русловом процессе русло обычно снимают на протяжении трех шагов ленточной гряды. При побочном русловом процессе съемку ведут на протяжении четырех шагов побочня, а при осередковом русловом процессе с устойчивыми островами промер глубин производят по всей длине фарватеров обоих рукавов. Промеры выполняют после спада паводка и в конце меженного периода.

На крупных реках с блуждающим руслом аэрофотосъемку и промеры живых сечений рекомендуется производить по нескольку раз.

Современная гидроакустическая съемка производится с целью выявления рельефа дна на отдельных участках русл рек, озер и водохранилищ, уточнения живых сечений и глубин на участках крупных мостовых переходов, изучения течения воды в крупных водоемах и реках. Съемку ведут с самолетов, вертолетов, надводных судов или лодок до глубин в несколько десятков метров. Съемка рельефа дна обычно ограничена прозрачностью воды и степенью волнения водной поверхности не более 1—2 баллов. Производство надводной съемки зависит от аппаратуры, глубины погружения и мощности осветителей. Замутненность воды сокращает возможности фотосъемки и телевизионной съемки рельефа дна, но не является основным препятствием для акустических волн, распространяющихся в

174