Геод. контроль ЭКЗАМЕН ОТВЕТЫ. Геод. контроль ЭКЗАМЕН ОТВЕТЫ (1). К настоящему времени созданы и реализованы в нормативнотехнических
 Скачать 2.64 Mb.
|
|
15 Наблюдения за кренами, трещинами и оползнями Крен — вид деформации, свойственный сооружениям башенного типа. Появление крена может быть вызвано как неравномерностью осадки сооружения, так и изгибом и наклоном верхней его части из-за одностороннего температурного нагрева и ветрового давления. В связи с этим полную информацию о кренах и изгибах можно получить лишь по результатам совместных наблюдений за положением фундамента и корпуса башенного сооружения. В зависимости от вида и высоты сооружения, технических требований и условий наблюдений для определения крена применяют различные способы. Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружений, когда можно встать над его центром. В сложных условиях, особенно для сооружений большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, углов и др. Так, в способе вертикального проектирования с двух точек / и II (рис. 19.7), расположенных на взаимно перпендикулярных осях сооружения и на удалении от него в полторы-две высоты, с помощью теодолита проектируют определяемую верхнюю точку на некоторую плоскость в основании сооружения (цоколь, рейку, палетку и т. п.). Зная расстояние S от теодолита до сооружения и затем d - до его центра О, из наблюдений в нескольких циклах, используя отсчеты Ь и Ь, можно вычислить составляющие крена и его направление.  Рис. 19.7. Схема наблюдений за креном башенного сооружения способом вертикального проектирования В способе координат вокруг сооружения на расстоянии, равном полутора-двум его высотам, прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют в условной системе координаты его пунктов. С этих пунктов через определенные промежутки времени прямой засечкой определяют координаты точек на сооружении. По разностям координат в двух циклах наблюдений находят составляющие крена по осям координат, полную величину крена и его направление. Способ горизонтальных углов применяют, если основание сооружения закрыто для наблюдений. При этом способе с опорных пунктов, расположенных на взаимно перпендикулярных осях, периодически измеряют углы между направлением на определяемую верхнюю точку и опорным направлением. По величине изменения наблюдаемых углов и горизонтальному проложению до наблюдаемой точки находят составляющие крена по осям и полную величину крена. Для определения величины крена по результатам нивелирования осадочных марок их должно быть не менее трех на фундаменте или цокольной части сооружения. С этой же целью применяют различного вида клинометры, представляющие собой накладные высокоточные уровни с ценой деления до 5". Наблюдения за трещинами обычно проводят в плоскости конструкций, на которых они появляются. Для выявления трещин применяют специальные маяки, которые представляют собой плитки из гипса, алебастра и т. п. Маяк крепится к конструкции поперек трещины в наиболее широком ее месте. Если через некоторое время трещина появляется на маяке, то это указывает на активное развитие деформации. В простейшем случае ширину трещины измеряют линейкой. Применяют также специальные приборы: деформометры, щелемеры, измерительные скобы. Наблюдения за оползнями выполняют различными геодезическими методами. В зависимости от вида и активности оползня, направления и скорости его перемещения эти методы подразделяют на четыре группы: - осевые (одномерные), когда смещения фиксированных на оползне точек определяют по отношению к заданной линии или оси; - плановые (двумерные), когда смещения оползневых точек наблюдают по двум координатам в горизонтальной плоскости; - высотные — для определения только вертикальных смещений; - пространственные (трехмерные), когда находят полное смещение точек в пространстве по трем координатам. Осевые методы применяют в тех случаях, когда направление движения оползня известно. К числу осевых относят: - метод расстояний (рис. 19.8, а), заключающийся в измерении расстояний по прямой линии между знаками, установленными вдоль движения оползня;  Рис. 19.8. Схемы наблюдений за оползнями - метод створов (рис 19.8, б), оборудованных в направлении, перпендикулярном движению оползня; - лучевой метод (рис. 19.8, в), заключающийся в определении смещения оползневой точки по изменению направления визирного луча с исходного знака на оползневой. К плановым относятся методы прямых, обратных, линейных засечек, полигонометрии, комбинированный метод, сочетающий измерение направлений, углов, расстояний и отклонений от створов. Высотные смещения оползневых точек находят в основном методами геометрического и тригонометрического нивелирования. Для определения пространственного смещения оползневых точек применяют фототеодолитную съемку. Смещения оползневых точек вычисляют по отношению к опорным знакам, располагаемым вне оползневого участка. Число знаков, в том числе и оползневых, определяется из соображений обеспечения качественной схемы измерений и выявления всех характеристик происходящего процесса. Наблюдения за оползнями проводятся не реже одного раза в год. Периодичность корректируется в зависимости от колебания скорости движения оползня: она должна увеличиваться в периоды активизации и уменьшаться в период угасания. 16 Наблюдения за деформациями сооружений. Основные виды деформаций Нормативный документ определяет следующие виды деформаций: вертикальные перемещения (осадки, просадки, подъемы); горизонтальные перемещения (сдвиги); крены. Основной целью наблюдений является определение величин деформации для оценки устойчивости сооружения и принятия своевременных профилактических мер, обеспечивающих нормальную работу сооружения [5]. Решаемые задачи: определение абсолютных и относительных величин деформаций и сравнения их с расчетными; выявление причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации зданий и сооружений; принятие своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями или устранению их последствий; получение необходимых характеристик устойчивости оснований и фундаментов; уточнение расчетных данных физико-механических характеристик грунтов; уточнение методов расчета и установления предельных допустимых величин деформаций для различных грунтов оснований и типов зданий и сооружений. В программе проведения измерений деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть приведены: Организация, осуществляющая строительство или эксплуатацию сооружения Организация, производящая измерения Программа наблюдений Проектно-изыскательская или научно-исследовательская организация Техническое задание техническое задание на производство работ; общие сведения о сооружении, природных условиях и режиме его работы; схема размещения опорных и деформационных знаков; принципиальную схему наблюдений; расчет необходимой точности измерений; методы и средства измерений; рекомендации по методике обработки результатов измерений и оценке состояния сооружения; календарный план (график) наблюдений; состав исполнителей, объемы работ и смета. Для сложных и ответственных сооружений наблюдения начинают одновременно с проектированием. На площадке будущего строительства изучают влияние природных факторов и создают систему опорных знаков для определения степени их устойчивости. 17 Задачи и организация наблюдений за деформациями сооружений. Точность и периодичность наблюдений От правильного выбора точности и периодичности наблюдений за деформациями в целом зависят методы и средства наблюдений, затраты на их производство и достоверность полученных результатов. Требования регламентируются СНиПом П-15-74 «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования». Согласно этому СНиПу наблюдения за осадками зданий и сооружений необходимо осуществлять методами геометрического нивелирования. При этом дополнительные ошибки определения осадок не должны быть более: 1 мм- для зданий и сооружений, возводимых на скальных и полускальных грунтах; 2 мм- на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах; 5 мм- на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильно сжимаемых грунтах. Измерение сдвигов (горизонтальных смещений) частей зданий и сооружений допускается выполнять с ошибками не более: 1 мм- на скальных и полускальных грунтах; 3 мм- на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах; 10 мм -на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильносжимаемых грунтах; 15 мм- для земляных сооружений. При измерении кренов зданий и сооружений допустимые ошибки не должны превышать: 1/10000 -высоты стен гражданских и производственных зданий и сооружений; 1/10000- высоты матч сооружений связи. Выбор времени между циклами наблюдений зависит от вида сооружения, скорости изменения деформаций. В строительный период систематические наблюдения выполняют 1-2 раза в квартал, а в период эксплуатации- 1-2 раза в год. При резких изменениях осадки временной цикл наблюдений уменьшается. Первый цикл наблюдений во время строительства. Следующий цикл после возведения фундамента на 25%. Следующий- на 50%. Следующий- после 75% и после завершения, так как большая доля осадок происходят в строительный период. Наблюдения прекращают когда скорость их не будет превышать 1-2 мм. в год. Через 5 лет повторяют наблюдения. При наблюдениях за осадками возможно применение следующих методов наблюдений: 1) геометрическое нивелирование коротким лучом; 2) тригонометрическое нивелирование; 3) гидростатическое нивелирование; 4) микронивелирование. Выбор метода зависит от требуемой точности измерений, конструкции и назначения сооружения. 18 Исполнительная съёмка технологического оборудования Исполнительная съемка: назначение и виды. Исполнительная съемка — составная часть геодезического сопровождения строительства, служит основанием для составления исполнительных схем и расчетов фактических отклонений геометрических и технологических показателей объекта от проектных параметров. Выполняется специальным геодезическим оборудованием, таким как электронный тахеометр, теодолит, нивелир, GNSS (спутниковое) оборудование. Проводится при выполнении любых строительно-монтажных работ, на таких объектах как: здания и сооружения; подземные инженерные коммуникации; автомобильные и железные дороги; дренажные системы; нефтепроводы и газопроводы; мосты и тоннели; линии электропередач и пр. Позволяет проследить весь цикл строительства от котлована до финишных работ по благоустройству. Что такое исполнительная съемка и ее назначение? Исполнительная съемка это процесс измерений геометрических параметров сооружения для определения его реального планово-высотного положения (X, Y, Z) и расчета отклонений его параметров от проектной документации. Она проводится на всем протяжении строительства и позволяет: зафиксировать топографическое расположение объекта на местности; проконтролировать объем выполнения и соблюдение технологий при проведении строительных работ; дать объективную и документально подтвержденную оценку соответствия фактических характеристик конструкций требованиям проекта и строительным нормам. Допустимые отклонения от проекта можно найти как в самом проекте, так и в СП 126.13330.2012 Геодезические работы в строительстве. Полученные в результате данные измерения представляются в виде чертежей и схем, характеризующих объект, в том числе учитываются следующие параметры: точные координаты объекта с привязкой относительно геодезической разбивочной основы; геометрические размеры по вертикали, горизонтали, а также наклону; картографический объем в ЗD исполнении; продольные, поперечные разрезы и сечения, как всей конструкции, так и ее элементов; толщина составляющих, диаметры, углы поворота; диапазоны высот, уклоны, глубины. Техническая часть результатов исполнительной геодезической съемки состоит из расчетных параметров, таких как: фактические отклонения размеров и расположения конструкций от проектных; прогнозируемые высотные изменения при текущих условиях эксплуатации; предельно-допустимые нагрузки в целом и поэлементно. Полученные чертежи и расчеты являются основой исполнительной документации, которая необходима для сдачи объекта заказчику и далее в эксплуатацию. Выполняется и оформляется по нормам ГОСТ Р 51872-2002. Документация исполнительная геодезическая. Правила выполнения. 19.Методы гидростатического и гидродинамического нивелирования. Их достоинства и недостатки. Применение их. Гидростатическое нивелирование основано на том,что свободная поверхностьжидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных трубок, вставленных в рейки с делениями, соединѐнных резиновым или металлическим шлангом и заполненных жидкостью (вода, диметилфталат и т.п.). Разность высот определяют по разности уровней жидкости в стеклянных трубках, причѐм учитывают различие температуры и давления в различных частях жидкости гидростатического нивелира. Погрешности определения разности высот этим методом составляют 1—2 мм. Гидростатическое нивелирование применяют для непрерывного изучения деформаций инженерных сооружений, высокоточного определения разности высот точек, разделѐнных широкими водными преградами. Использование гидростатического нивелира рекомендуется во всех областях, где использование других геодезических приборов нежелательно вследствие турбулентности воздуха, рефракции, вибрации, или большой разницы температур. В частности: Для проверки повреждений от горных разработок и перемещения грунта. Для определения устойчивости фундаментов и деформаций промышленных установок, вследствие воздействия динамических нагрузок. Для определения изменения состояния плотин водохранилищ. Для контроля за воздействием на мосты нагрузок, возникающих вследствие дорожного движения и др. Для наблюдения и контроля деформаций и вертикальных перемещений строений Для измерения наклона высотных сооружений, таких, как башни или небоскребы. Гидронивелирование обеспечивает такую же точность, как и геометрическое нивелирование, но применительно к наблюдениям за осадками позволяет создавать стационарные автоматизированные системы с дистанционным съемом информации. При использовании гидростатического нивелирования применяют различные системы, конструкция которых зависит от условий проведения работ, требуемой точности и от способа измерения положения уровня жидкости относительно отсчетных индексов измерительных сосудов. Простейшая система, используемая на гидротехнических сооружениях, состоит из отрезков металлических труб, уложенных на стержнях, заделываемых в стену. Отрезки труб соединяются между собой шлангами. Над трубой в точках, между которыми систематически определяются превышения, в стену закладываются марки с посадочными втулками для переносного измерителя. При измерениях измеритель вставляется во втулку марки. Вращением микрометренного винта измерителя добиваются контакта острия штока с жидкостью, о чем свидетельствует загорание сигнальной лампочки. В этот момент берется отсчет по барабану микрометра. При привязке гидростатической системы к опорной нивелирной сети на марку вместо измерителя устанавливается нивелирная рейка. Существуют автоматизированные системы гидростатического нивелирования, в которых изменение положения уровня жидкости в сосудах определяется автоматически с помощью электрических или оптико-электронных датчиков. Применение гидродинамического нивелирования позволяет расширить диапазон измерений и значительно упростить процесс автоматизации наблюдений за осадками. Система гидродинамического нивелирования с поршневым устройством СГДН-ПУ (Армения) состоит из сообщающихся между собой рабочих сосудов с жидкостью, устанавливаемых в определяемых точках. В каждом рабочем сосуде имеется игольчатый шток, связанный проводом с блоком управления и регистрации (БУР). Сосуды сообщаются также с поршневым устройством. При равномерном перемещении с помощью электродвигателя поршня вниз и поршневом устройстве жидкость в рабочих сосудах равномерно поднимается. При этом в БУРе специальный счетчик определяет перемещение поршня от начала его движения до момента контакта игольчатого штока с поверхностью поднимающейся жидкости в каждом рабочем сосуде. Поршень опускается до тех пор, пока со всех рабочих сосудов не поступит сигнал о контакте. Разность замеров между циклами измерений будет соответствовать осадке определяемых точек. Система позволяет выполнять измерения со средней квадратической погрешностью порядка 0,1 мм. 20. Применение спутниковых методов измерений смещений Принцип спутникового метода измерения координат заключается в определении расстояния от GPS/ГЛОНАСС приемника до спутника и последующей корректировки полученных данных с учетом поправок. Сегодня все работы проводятся в двух группах режимов, в статических и кинематических: Статические методы отличаются высокой точностью, но требуют больших временных затрат, чем кинематические. При измерениях по статической методике все GPS/ГЛОНАСС приемники остаются неподвижными на точках с известными координатами, а также на заранее определенных точках. Статические методы измерения активно используются при построении государственных, городских и опорных геодезических сетей, при создании разбивочных основ. Кинематические методы спутникового наблюдения менее точны, чем статические, однако проведение измерений, как правило, занимает не более минуты. Данная методика измерений предусматривает наличие двух GPS/ГЛОНАСС приемников: базового, который стоит на месте с известными координатами, и ровера – он передвигается от точки к точке. На оба приемника устанавливается радиомодем (или модем GSM), благодаря чему становится возможным использование режима кинематики в реальном времени. Кинематический метод измерения, в основном, применяется при топографической съемке, межевании. ПРЕИМУЩЕСТВА СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Сегодня gps наблюдение является важным элементом многих геодезических работ, в том числе и потому, что приемники GPS/ГЛОНАСС можно использовать на большом расстоянии друг от друга. Кроме того, следует назвать и другие преимущества геодезии gps: высокая скорость; мобильность; возможность проведения геодезических работ при отсутствии прямой видимости между GPS приемниками. 21. Техническая характеристика разрядного нивелирования для измерения осадок гидротехнических сооружений Классификация и методика для измерения осадок гидротехнических сооружений хорошо приспособлены для ведения геодезических работ на специфических (как правило, построенных по индивидуальным проектам) сооружениях – протяженных плотинах, каналах, шлюзах, когда осадочные марки расположены на бетонных сооружениях через 20 – 40 м, а на земляных сооружениях через 100 – 200 м. Точность измерений осадок и, следовательно, превышений в ходах на бетонных и земляных плотинах, сильно различается, что и проявляется в разработанных для этой цели классификации и методике нивелирования. Для контроля осадок и деформаций зданий, сооружений и оборудования в других отраслях промышленности (см. единую номенклатуру отраслей [82]) этот вид классификации и методики измерений применяется редко. Технические характеристики разрядного нивелирования для измерения осадок гидротехнических сооружений (выписка из [188])
22. Техническая характеристика разрядного нивелирования для измерения деформаций оснований зданий и сооружений Классификация и методика нивелирования для измерения деформаций оснований зданий и сооружений [58] по своим характеристикам близки к государственному нивелированию. Это связано с основной целью наблюдений – определением параметра «абсолютная осадка» фундамента, в то время как контроль параметров, характеризующих деформации взаимосвязанных конструкций объектов, находится на втором плане. Поэтому, из-за точности измерений превышений на станции, длин визирных лучей и их неравенства и других характеристик, данный вид нивелирования не получил широкого распространения для контроля технического состояния конструкций сооружений и оборудования промышленных предприятий. Технические характеристики разрядного геометрического нивелирования для измерения деформаций оснований зданий и сооружений (выписка из ГОСТ [58])
23 Техническая характеристика разрядного нивелирования специальных классов Классификация и методика геометрического нивелирования специальных классов [15, 84] разработаны для контроля осадок и деформаций сооружений и оборудования промышленных предприятий. Точность измерений превышений на станциях, а также все другие основные характеристики нивелирования позволяют контролировать наиболее распространенные виды деформаций сооружений и оборудования многочисленных промышленных предприятий из единого номенклатурного списка [82]. При этом измерения во всех классах нивелирования выполняются нивелирами и рейками одной точности, что создает удобство и возможность быстрого выполнения работ при большом количестве марок на объектах предприятия и разной точности измерений превышений в ступенях.
24. Электронные тахеометры. Применение электронных тахеометров для контроля горизонтальных смещений гидротехнических сооружений Универсальный оптико-электронный геодезический прибор, позволяющий специалистам выполнять практически все виды работ в современной геодезии с достаточно высокой точностью измерений. Одновременно его можно использовать и как теодолит, и как нивелир, и как светодальномер. Универсальность этого прибора состоит в его многофункциональности. С его помощью можно выполнять прямые и косвенные измерения, которые сразу выводятся на дисплей. К ним относятся: измерения расстояний (длин и горизонтальных проложений); определение углов (горизонтальных и вертикальных); нахождения плановых и высотных координат. Кроме этих стандартных функций электронный тахеометр способен решать определенные прикладные задачи, используя свои технические возможности и математические алгоритмы, заложенные в электронно-вычислительной части аппарата. После выбора необходимых опций, ввода исходных данных и проведенных измерений через несколько мгновений на экране тахеометров высвечиваются искомые данные: координат точки стояния тахеометра, при решении обратной геодезической засечки на местности; наклонной длины, горизонтального проложения, превышения между точками, при выполнении функции по определению недоступного расстояния и высоты; площади ограниченной линиями, проходящими через точки с полученными координатами после полевых измерений в этой опции; координат теодолитного хода с линейной, угловой, относительной, координатными невязками, при уравнивании этого хода и получения истинных координат точек. |
