Геод. контроль ЭКЗАМЕН ОТВЕТЫ. Геод. контроль ЭКЗАМЕН ОТВЕТЫ (1). К настоящему времени созданы и реализованы в нормативнотехнических
 Скачать 2.64 Mb.
|
|
Нивелирование - это измерения по определению превышений между точками на земной поверхности и вычисление их высот относительно начальной высотной точки отсчета с применением различных геометрических, физических методов и приборов. Наиболее точным, популярным и востребованным в современном приборостроении, строительстве, геологической разведке и других отраслях считается способ геометрического нивелирования. Геометрическое нивелирование Заключается в использовании инструментальной способности построения горизонтального луча (оси) конструкцией нивелиров для выполнения высотных измерений. Характерным способом геометрического нивелирования является так называемый метод «из середины» с использованием нивелирных реек со специально нанесенными на них шкалами. Различают следующие виды нивелирования: Геометрическое (нивелиром и рейками); Тригонометрическое (угломерными приборами (в основном теодолитом или тахеометром посредством измерения наклонения визирных линий с одной точки на другую); Барометрическое (при помощи барометра); Гидростатическое (основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды); Радиолокационное (производится с помощью радиовысотомеров и эхолотов, установленных как на воздушных, так и на водных судах, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути); Спутниковое (производится с помощью GNSS-приёмников). Барометрического нивелирование его используют геологи и геофизики в труднодоступных местах. У него невысокая точность измерений не позволяет использовать метод в строительсте. классы нивелирования По точности результатов измерений они подразделяются на пять типов нивелирования: I-го класса; II-го класса; III-го класса; IV-го класса; технического нивелирования. Сети I и II класса создаются как основа всей высотной системы страны. С их помощью решаются крупные научные задачи по отслеживанию вертикальных перемещений физической поверхности Земли, исследований земной поверхности, измерения уровней всех морей окружающих нашу страну. Сети III, IV класса развиваются от пунктов более высоких классов и выступают высотной основой для топосъемок, изыскательских и прикладных геодезических работ.  Под контрольно-измерительными системами подразумеваются комплексы контрольно-измерительной аппаратуры, установленные на сооружениях и предназначенные для контроля их состояния на протяжении всего периода эксплуатации. Контрольно-измерительные системы, устанавливаемые на сооружениях, должны обеспечивать контроль их состояния по всем основным контролируемым параметрам. Контрольно-измерительные системы должны включать информационно-диагностические системы, которые обеспечивают хранение базы данных наблюдений и с помощью которых автоматически оценивается состояние сооружений. Сооружения III класса и сооружения I и II классов, где нет технической возможности создания АСО КИА, должны быть оснащены информационно-диагностическими системами контроля безопасности с ручным вводом данных наблюдений. Информационно-диагностические системы должны обеспечивать: накопление и хранение данных наблюдений и базовой информации о сооружениях и системах контроля, обработку всех данных и их анализ, диагностирование технического состояния отдельных элементов и всего сооружения в целом. Наблюдения, проводимые на гидротехнических сооружениях с помощью контрольно-измерительной аппаратуры и устройств, разделяются на контрольные и специальные. Контрольные наблюдения должны проводиться для оценки эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений в течение всего периода эксплуатации гидроузла. Состав и объем контрольно-измерительной аппаратуры и контрольно-измерительных систем назначаются в зависимости от класса сооружения, его типа и конструкции, геологических, гидрогеологических, климатических и других условий, в которых сооружение эксплуатируется. Работа на станции при нивелировании Ι, ΙΙ класса. Нивелирование I класса производят в прямом и обратном направлениях по двум парам костылей (кольев), образующих две отдельные линии: правую, соответствующую ходу по правым костылям, и левую - по левым костылям. Наблюдения на станциях выполняют способом «совмещения». Нивелирование I класса выполняют нивелирами с плоскопараллельной пластинкой, контактным уровнем или компенсатором, удовлетворяющими требованиям. Изображение концов пузырька контактного уровня должно передаваться в поле зрения трубы. При нивелировании I класса применяются нивелиры Н-05, H l , Ni-004, Ni 002 и другие типы нивелиров, прошедшие сертификацию на соответствие требованиям настоящей инструкции. Применяются штриховые инварные рейки, на инварной полосе которых должны быть нанесены две шкалы, смещенные одна относительно другой. Расстояние между осями штрихов 5 мм. Ошибки метровых интервалов и всей шкалы не должны превышать 0,10 мм. В горных районах работают инварными рейками с термодатчиками, ошибки метровых интервалов и всей шкалы в этом случае не должны превышать 0,05 мм. Рейки должны быть снабжены круглыми уровнями с ценой деления 10 - 12'/2 мм, натяжение инварных полос - 20+1 кг. У реек желательно определить термические коэффициенты. В случае привязки к стенным маркам применяют подвесную рейку с такими же шкалами, как и на основных рейках. Нуль на подвесной рейке должен быть совмещен с центром отверстия для штифта, на который подвешивают рейку к стенной марке. При нивелировании в прямом направлении (прямой ход) порядок наблюдений на станции по правой линии следующий. По левой линии на нечетной и четной станциях отсчеты выполняются в том же порядке, что и по правой. При нивелировании в обратном направлении (обратный ход) на нечетных станциях наблюдения начинают с передней рейки, а на четных-с задней. В прямом и обратном направлениях нивелирование выполняют по одной и той же трассе и по переходным точкам одного типа. Число станций в секции при нивелировании в прямом и обратном направлениях делают четным и по возможности одинаковым. При перемене направления нивелирования рейки меняют местами. По каждой секции нивелирование в прямом и обратном направлениях выполняют, как правило, в разные половины дня. С меньшей строгостью это требование соблюдают осенью, а также в пасмурную погоду. Нивелирование выполняют участками в 20-50 км по схеме «восьмерка», т.е. одну половину секций участка сначала проходят в прямом направлении, а другую - в обратном, затем наоборот. Если расхождения измеренных превышений по секциям из нивелирования в прямом и обратном направлениях получаются с преобладанием одного знака, то длину участков можно уменьшить. Нивелирование II класса производят в прямом и обратном направлениях по костылям или кольям. Наблюдения на станции выполняют способом «совмещения». Нивелирование II класса выполняют нивелирами с плоско- параллельной пластинкой, контактным уровнем или компенсатором. Изображение концов пузырька контактного уровня должно быть передано в поле зрения трубы. При нивелировании II класса применяют нивелиры Н-05, Ni-002, Ni-004, Ni-007 или им равноценным по точности приборам и штриховые инварные рейки. По указанию Роскартографии могут применяться другие типы нивелиров, прошедшие сертификацию на соответствие требованиям настоящей инструкции. Ошибки метровых интервалов шкал и всей шкалы инварной рейки при нивелировании II класса допускают до 0,20 мм, при нивелировании в горных районах - до 0,10 мм. Для привязки к стенным маркам применяют подвесную рейку с такими же шкалами, как и на основных рейках. Нуль на подвесной рейке должен быть совмещен с центром отверстия для штифта, на который подвешивают рейку к стенной марке. При нивелировании в прямом направлении (прямой ход) порядок наблюдений на станции следующий. При нивелировании в обратном направлении (обратный ход) наблюдения на нечетных станциях начинают с передней рейки, а на четных - с задней. В прямом и обратном направлениях нивелирование выполняют, как правило, по одной и той же трассе и по переходным точкам одного и того же типа; число станций в секции делают четным и одинаковым. Методика измерений горизонтальных смещений сооружений светодальномерами Светодальномер - геодезический прибор, позволяющий с высокой точностью (до нескольких миллиметров) измерять расстояния в десятки (иногда в сотни) километров. Различают светодальномеры импульсные и фазовые. В импульсных светодальномерах свет излучается кратковременными импульсами, а время прохождения расстояния 2D определяется приемным блоком светодальномера. В геодезии применяются более точные светодальномеры - фазовые. В них лазерное излучение модулируется по амплитуде или интенсивности либо изменением частоты модуляции гармоническим управляющим сигналом с частотой. Наиболее эффективно в геодезических работах используются светодальномеры, входящие составной частью в электронный тахеометр - угломерно-дальномерный прибор универсального назначения, а также портативные светодальномеры, именуемые лазерными рулетками. Современные электронные тахеометры (ЭТ) одновременно могут измерять горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и превышения. Фактически электронный тахеометр представляет собой объединение теодолита, светодальномера с полупроводниковым излучателем и микропроцессора или микрокомпьютера в единую неразъёмную или модульную конструкцию. В электронных тахеометрах неразъёмной конструкции вычислительное устройство встроено в сам прибор, а клавиатура управления выведена на переднюю панель прибора. При этом теодолит и светодальномер объединены не только конструктивно, но и имеют единое программное обеспечение. Принцип работы тахеометра основан на отражении узконаправленного лазерного пучка от отражающей цели и измерении расстояния до нее. Отражателем в общем случае служит специальная призма, закрепленная на поверхности объекта. Измерение двух углов (вертикального и горизонтального) даёт возможность вычислить трехмерные пространственные координаты точки отражения. Скорость измерения тахеометра невысока (не более 2 измерений в секунду). Появление безотражательных тахеометров, имеющих возможность работать без специальных отражателей, произвело революцию в геодезии. Теперь можно проводить измерения без отражателя Достаточно просто навести прибор на необходимую точку. Луч может отражаться от любой ровной поверхности. Методы нивелирования. Приборы и оборудование используемое при других методах нивелирования. Нивелирование - это измерения по определению превышений между точками на земной поверхности и вычисление их высот относительно начальной высотной точки отсчета с применением различных геометрических, физических методов и приборов. Другие виды нивелирования Могут использоваться в условиях, в которых они более предпочтительны к применению. Так тригонометрическое нивелирование за счет возможности изменения наклона зрительной трубы и соответственно визирного луча в теодолитах (тахеометрах) производится на местности с характерным гористым рельефом, на возвышенностях и поверхностях где использование геометрического нивелирования просто имеет значительные физические и экономические затраты. Современные электронные приборы (тахеометры) позволяют применять тригонометрический способ в прикладных задачах передачи и определения высотных отметок на значительно удаленные и возвышающиеся предметы, сооружения, при топографических съемках. В последние годы с появлением новых методов съемок и построений плановых сетей возникли технологические и технические возможности измерений превышений между пунктами по спутниковым наблюдениям и измерениям через ГЛОНАСС и GPS. Точные их вычисления (до 1-2 см) с одновременным получением всех трех пространственных координат делают такой способ одним из ведущих в современной геодезии. Особым интересом именно для геодезических работ высокой точности пользуются новейшие приборы цифровой технологии, высокоточные цифровые нивелиры и лазерные ротационные для прикладных работ. Вертикальное проецирование Вертикальное проектирование выполняется электронно-механическими прибором Зенит-прибором. Зенит-прибором (прибором оптического вертикального проецирования) переносят точки по вертикали. При возведении высоких зданий и сооружений положение стен и других элементов на каждом этаже проверяют от осей. Точки пересечения осей проецируют оптическим или лазерным лучом зенит-прибора. Построение плоскостей Построение плоскостей выполняется построителем плоскостей или лазерным уровнем Отметки проецируются с использованием принципа вращения лазерного луча и оптической системы, позволяющей развернуть луч в линию. Основное достоинство лазерного уровня — простота в работе, не требующая специальных навыков по настройке прибора, и возможность проведения работ только одним человеком. Такие уровни применяются в строительстве. Многие модели лазерных уровней имеют также возможность построения наклонных плоскостей и отвесных линий. Механическое нивелирование Механическое нивелирование — определение высот точек земной поверхности с помощью превышений (относительно исходной точки) и измеряемому расстоянию. Механическое нивелирование выполняет отвесный нивелир, позволяющим автоматически вычерчивать профиль местности и измерять расстояние по пройденному пути. В отвесном нивелире вертикаль задаётся тяжёлым отвесом, отклонения отвеса фиксируется с помощью отсчетного приспособления, расстояние фиксируется специальными инструментами системы. Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жидкости устанавливаться на одинаковых уровнях в сообщающихся сосудах. Стереофотограмметрическое нивелирование основано на измерении превышений по стереоскопической модели местности при помощи стереоприбора по двум перекрывающимся АФС одного и того же участка местности. Погрешность определения высот при наземной стереоскопии 0,1–0,3 м, при АФС составляет в среднем 1:1500 высоты фотографирования (H). Наземно-космическое нивелирование основано на использовании систем и приборов спутниковой навигации (7Р5/ГЛОНАСС. Приборы спутниковой навигации позволяют в режиме реального времени определять координаты точек местности (в том числе и высоты). Радиолокационное нивелирование, в котором используют скорость распространения прямых и отраженных электромагнитных волн от источника радиоизлучения до исследуемой точки местности и обратно. Находит широкое применение при производстве аэрофотосъемок для определения с помощью радиовысотомера высоты полета летательного аппарата, с которого производят аэрофотосъемку. Контроль горизонтальных смещений сооружений Контроль горизонтальных смещений некоторых видов сооружений и технологического оборудования промышленных предприятий имеет специфические особенности среди других видов контроля геометрических параметров. К таким особенностям, прежде всего, относят специфические способы, методы и средства измерений, присущие, как правило, контролю данного типа параметров. Технология геодезического контроля горизонтальных смещений сооружений и некоторых видов технологического оборудования состоит из трех основных процессов, которые, в свою очередь, включают в себя определенные этапы. 1. Проектирование технологии контроля: - выбор объектов, параметров, разработка процессов контроля, назначение точности; - выбор схемы и метода контроля параметра с разработкой схемы размещения геодезической контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), расчетом точности измерения элементов геометрической схемы, назначением метода и средств измерений; - разработка методов обработки результатов измерений и форм отчетной документации по контролю горизонтальных смещений. 2. Проведение геодезического контроля на объекте: - изготовление и установка геодезической КИА; - подготовка персонала, приборов, приспособлений; - разработка правил техники безопасности и пожарной безопасности при проведении контроля; - выполнение измерений. 3. Обработка и анализ результатов измерений: - проверка и обработка первичной документации; - уравнивание результатов измерений; - вычисление отклонений параметров; - построение графиков; - интерпретация результатов; - заполнение паспорта объекта или составление технического отчета. Выбор методов и средств измерений горизонтальных смещений гидротехнических сооружений осуществляют исходя из конкретной геометрической схемы контроля отклонений и расчетной точности их измерения. При контроле горизонтальных смещений гидротехнических сооружений по приведенным выше схемам используют различные методы и средства измерений и их комбинации. Наибольшее распространение получили следующие виды измерений: − линейные измерения, в которых используются в основном механические и оптические средства измерений (инварные проволоки, инварные жезлы, светодальномеры и др.); − створные измерения, в которых используются в основном механические и оптические методы и средства измерений (струны, теодолиты и алиниометры и др.); − угловые измерения, в которых используются, как правило, оптические методы и средства измерений (теодолиты); − линейно-угловых построений (триангуляция, трилатерация, линейноугловые сети, полигонометрия и др.), в которых используются методы и средства для линейных, угловых и совместных измерений (проволоки, жезлы, светодальномеры, электронные тахеометры); − измерения отклонений от вертикали, в которых используются механические и оптические методы и средства измерений (прямые и обратные отвесы, приборы вертикального проектирования); |