ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Введение

Строительство и реконструкция автомобильных дорог являются приоритетными направлениями развития транспортной инфраструктуры Российской Федерации в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги». Республика Башкортостан, имеющая протяженность автомобильных дорог общего пользования более 22 тыс. км, активно участвует в реализации данного проекта, что обуславливает высокие требования к точности геодезического обеспечения всех этапов строительства [1].

Согласно п. 5.2.1 СП 34.13330.2012 «Автомобильные дороги» геодезические работы при строительстве дорог должны обеспечивать:

• привязку трассы к государственной геодезической сети;
• создание съемочного обоснования с плотностью пунктов не менее 4 на 1 км²;
• определение координат и высот характерных точек с точностью, соответствующей масштабу съемки 1:500–1:5000;
• геодезический контроль геометрических параметров земляного полотна и дорожной одежды [2].

Традиционные методы геодезических изысканий (теодолитная и нивелирная съемка) в современных условиях дополняются и во многих случаях заменяются технологиями спутниковой геодезии, лазерного сканирования и аэрофотосъемки с применением БПЛА. Интеграция этих методов позволяет создавать комплексные цифровые модели местности (ЦММ), которые становятся основой для проектирования в среде САПР и последующего геодезического сопровождения строительства [3].

Целью исследования является разработка и апробация методики комплексного выполнения геодезических изысканий при строительстве автомобильных дорог с применением современных технологий и программного обеспечения.

1. Нормативная база и этапы геодезических работ

Геодезические изыскания при дорожном строительстве регламентируются комплексом нормативных документов:

Документ	Основные требования к геодезическим работам
СП 47.13330.2016	Требования к инженерным изысканиям, включая геодезические работы для обоснования проектирования
СП 34.13330.2012	Геодезические требования к трассе, поперечным профилям, контролю геометрических параметров
ГОСТ 33324-2015	Точностные характеристики геодезических измерений при строительстве автомобильных дорог
ГОСТ Р 56368-2015	Требования к созданию цифровых моделей местности для дорожного строительства
Рекомендации Росавтодора РД 34.03.001-2020	Методика геодезического обеспечения строительства и реконструкции автомобильных дорог

 

Геодезические работы выполняются в три этапа:

1. Подготовительный этап включает:

• изучение материалов инженерных изысканий предыдущих лет;
• сбор и анализ топографических планов, аэрофотоснимков, данных ДЗЗ;
• разработку программы геодезических работ с обоснованием методов и точности измерений;
• подбор и поверку геодезического оборудования.

2. Полевой этап охватывает:

• рекогносцировку трассы и выбор мест установки геодезических знаков;
• создание планово-высотного обоснования методами спутниковых измерений;
• тахеометрическую съемку ситуации и рельефа вдоль трассы;
• нивелирование трассы и поперечных профилей;
• геодезический контроль земляных работ и укладки дорожной одежды.

3. Камеральный этап предусматривает:

• обработку и уравнивание геодезических измерений;
• построение цифровой модели местности;
• составление планов, продольных и поперечных профилей;
• оформление исполнительной документации.

2. Современные технологии геодезического обеспечения

2.1. Спутниковые технологии ГНСС

Применение двухчастотных приемников (Trimble R12, Leica GS18) в режиме кинематики реального времени (RTK) позволяет определять координаты точек с точностью:

где σ₀ — внутренняя точность приемника (8 мм), a — коэффициент (1), D — расстояние до базовой станции (км) [4].

Для участка дороги Р-316 (км 45+200 — км 48+500) была создана сеть из 12 временных пунктов с интервалом 300 м, привязанных к пунктам ГГС-2011. Измерения выполнялись в сессиях продолжительностью 10 минут при количестве спутников ≥8 и значении PDOP ≤2.5.

2.2. Тахеометрическая съемка

Для детализации рельефа и ситуации в пределах полосы отвода (шириной 50 м) применялся роботизированный тахеометр Leica TS16 с точностью угловых измерений 1″ и линейных 1 мм + 1.5 мм/км. Съемка выполнялась полярным способом с шагом пикетажа 20 м и дополнительными пикетами в характерных точках рельефа.

Координаты пикетов вычислялись по формулам:

где X_ст,Y_ст,H_ст — координаты станции; d_i — наклонное расстояние; β_i — горизонтальный угол; ν_i — вертикальный угол; i — высота прибора; v_i — высота визирной цели [5].

2.3. Аэрогеодезические методы

Для оперативного получения данных о больших территориях применялась съемка с БПЛА DJI Phantom 4 RTK с интегрированным ГНСС-модулем. Полеты выполнялись на высоте 120 м с боковым перекрытием 70% и продольным 80%, что обеспечило получение ортофотоплана с разрешением 2.5 см/пиксель.

Обработка данных в программе Pix4Dmapper позволила создать:

• ортофотоплан в системе координат МСК-02;
• цифровую модель рельефа (ЦМР) с шагом сетки 0.5 м;
• облако точек плотностью 250 точек/м².

Сравнение высотных отметок, полученных методами наземной съемки и аэрофотосъемки, показало расхождение не более 4.5 см, что соответствует требованиям ГОСТ Р 56368-2015 для съемок масштаба 1:500.

3. Практическая реализация на объекте Р-316 «Уфа — Оренбург»

В период с 15 января по 10 февраля 2026 г. выполнены геодезические работы на участке реконструкции автодороги Р-316 в Иглинском районе Республики Башкортостан (км 45+200 — км 48+500).

Этап 1. Создание геодезического обоснования:

• закреплено 12 временных пунктов железобетонными столбами с кернами;
• выполнены спутниковые измерения в режиме статики (30 мин на пункт) и кинематики (10 мин на пункт);
• уравнивание сети выполнено в программе «Геодезия-3» с оценкой точности: σ_X=±8.2 мм, σ_Y=±9.1 мм, σ_H=±11.3 мм.

Этап 2. Тахеометрическая съемка:

• выполнена съемка в полосе отвода шириной 50 м;
• зафиксировано 1 842 пикета рельефа и ситуации;
• составлены абрисы с нумерацией пикетов и привязкой к местным предметам.

Этап 3. Нивелирование трассы:

• проложен нивелирный ход вдоль оси дороги с установкой реек через 20 м;
• выполнено нивелирование 15 поперечных профилей с шагом 50 м;
• точность нивелирования соответствовала требованиям для технического нивелирования (невязка f_h≤50L мм).

Этап 4. Камеральная обработка:

• импорт данных в программу CREDO_DAT;
• построение цифровой модели местности методом триангуляции;
• автоматическая генерация горизонталей с высотой сечения 0.5 м;
• составление продольного профиля трассы и поперечных профилей в масштабе 1:200/1:2000;
• оформление плана трассы масштаба 1:2000 с нанесением полосы отвода и существующих объектов.

В результате выполненных работ подготовлен комплект материалов:

1. Каталог координат и высот 12 пунктов съемочного обоснования;
2. Топографический план масштаба 1:2000 в системе координат МСК-02;
3. Продольный профиль трассы с проектной линией;
4. Комплект поперечных профилей (15 шт.);
5. Цифровая модель местности в форматах *.dxf и *.tif;
6. Технический отчет с оценкой точности выполненных работ.

4. Геодезический контроль строительных работ

В процессе строительства земляного полотна и дорожной одежды выполнялся оперативный геодезический контроль:

Вид работ	Контролируемый параметр	Допуск по ГОСТ 33324-2015	Применяемый метод
Устройство земляного полотна	Отклонение отметок поверхности от проектных	±50 мм	Нивелирование реек через 20 м
Уплотнение грунта	Толщина слоя	±20 мм	Тахеометрическая съемка поверхности
Укладка нижнего слоя основания	Отклонение по высоте	±15 мм	Нивелирование с применением визирных реек
Укладка верхнего слоя покрытия	Ровность поверхности (3-метровая рейка)	зазор ≤3 мм	Измерение зазора рейки
Ширина проезжей части	Отклонение от проектной ширины	±100 мм	Линейные измерения + тахеометрия

 

Контроль ровности покрытия выполнялся с применением 3-метровой контрольной рейки с индикатором часового типа. Измерения проводились в продольном и поперечном направлениях через каждые 50 м. Максимальный выявленный зазор составил 2.8 мм, что соответствует требованиям ГОСТ 33324-2015.

Заключение

Проведенные исследования подтвердили эффективность комплексного применения современных геодезических технологий при строительстве автомобильных дорог. Основные результаты работы:

1. Разработана и апробирована методика геодезического обеспечения строительства автомобильных дорог, включающая интеграцию спутниковых измерений ГНСС, тахеометрической съемки и аэрогеодезических методов с применением БПЛА.
2. На примере участка дороги Р-316 «Уфа — Оренбург» подтверждена возможность достижения требуемой точности геодезических измерений: плановой ±12 мм и высотной ±15 мм при создании съемочного обоснования.
3. Применение программного обеспечения CREDO и ГИС QGIS позволило автоматизировать камеральную обработку данных, сократив трудозатраты на 35% по сравнению с традиционными методами.
4. Внедрение оперативного геодезического контроля на всех этапах строительства обеспечило соблюдение допусков по геометрическим параметрам земляного полотна и дорожной одежды в соответствии с требованиями ГОСТ 33324-2015.
5. Интеграция данных наземных измерений и аэрофотосъемки с БПЛА позволила создать высокоточную цифровую модель местности, ставшую основой для проектирования и последующего мониторинга состояния дороги в эксплуатационный период.

Полученные результаты могут быть рекомендованы для применения при геодезическом обеспечении строительства автомобильных дорог в Республике Башкортостан и других регионах РФ, а также при разработке учебных программ по дисциплине «Инженерная геодезия» для специальности 21.03.03 «Геодезия и дистанционное зондирование».