Метро. Дипломная работа. Ормамбеков Ержан Жумагалиевич магистерская диссертация
 Скачать 5.18 Mb.
|
|
3.3 Меры защиты зданий и сооружений Эффективной мерой снижения степени сейсмической опасности подземных горных работ является перечень мероприятий, предусмотренных «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства, подземных сооружений, склонных и опасных к горным ударам». Конечной целью всех геомеханических исследований и мониторинга высотных зданий является обеспечение промышленной безопасности, т.е. для сохранения подземных и наземных инженерных сооруженийй необхолдимо принимать меры по укреплению и и упрочнению пород [17]. Современная практика строительства подземных сооружений показывает, что скорость проведения горных выработок зависит от типа и материала крепи, технологии его возведения. А это в свою очередь влияет на стоимость объекта и сроки введение в эксплуатации. Основным методом крепления горных выработок при проходке метрополитена г.Алматы является набрызгбетонное крепление. Кроме этого в Алматинском метрополитене еще применяется современный метод химической цементации, который состоит из: -бесшовный гидроизоляции кровли, полов, стен и прочих элементов объекта; -водоподавления грунтовых/напорных вод, устранения капежа, номоканий; - химическогого закрепления горной породы, почвы, строительных сооружений и герметизации при проникновении воды и газа. Во время производственной практики и ведении мониторинга ознакомился с опытом работы по проходки метрополитена г.Алматы с укреплением породы химическим способом, который приведен на рис. 39-40. Рис.39- Проходка туннеля с укреплением породы химическим способом 54 Укрепление туннельной проходки Укрепление основания и изоляция на бетонных стяжек железнодорожных рельсах метрополитена Ликвидация просачивания воды Заделка температурных в подземных туннелях. деформационных швов Рис.40 - Методы химической цементации Преимущество гидроизоляционных материалов: - 100% водоподавление с гарантированным качеством; - герметизация трещин и микротрещин; - возможность выполнения работ - высокая степень адгезии с любым основанием; - безвредность для окружающей среды. Выводы по 3-разделу. Современные методы, рассмотренные нами, позволяют комплексно решать основные задачи геодезического мониторинга наземных зданий и подземных сооружений. Основная цель мониторинга деформаций – оценка перспективы состояния сооружения с точки зрения надежности, долговечности и безопасности их эксплуатации. Прогноз позволяет обеспечить рациональное планирование различных ремонтных и реставрационных работ 55 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Не смотря на сложные геологические и гидрогеологические условия залегания, а также на высоко сейсмические условия в городе Алматы, строительство метрополитена продвигается быстрыми темпами. Это привело к необходимости проведения геодезического мониторинга данного участка работ. За три года были выполнены работы по трансформации и созданию более точной сети уравнивания государственных геодезических триангуляционных пунктов, создания сети сгущения на необходимом участке работ, создание топографической основы, а также мониторинг близ лежащих зданий и сооружений. При строительстве метрополитена была использована новейшая методика строительства тоннелей с использованием ново-австрийского метода (НАТМ) с устройством податливого свода, что хорошо отразилось на данных проведенного мониторинга. По данным мониторинга можно смело заявить, что сдвижения и просадки зданий имеют не значительные отклонения на 8-10 мм в плане и до 8 мм по высотным отметкам. Вновь построенные здания такие как административное здание на Абая 90, жилой комплекс «Москва» и ТРЦ «Москва» были исключены из результатов мониторинга так как здания в первые годы постройки имеют естественные осадочные явления и составляют до 20 мм по высотным отметкам. В дальнейшем эти здания прекратили свою естественную осадку, но за недостаточностью проведенных циклов были исключены из результатов геодезического мониторинга. Результаты по мониторингу наземных зданий и подземных сооружений в зоне влияния метрополитена используются в учебный процесс кафедры «Маркшейдерское дело и геодезия» Satbayev University (по предметам «Наблюдения за деформациями зданий и сооружений», «Геомехнический мониторинг» и «Геомеханика», а также при написании дипломных работ). 56 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1 Технический отчет о контрольных геодезическо-маркшейдерских работах на объектах: «Строительство первой очереди алматинского метрополитена». Главный маркшейдер ОАО «Алматыметрокурылыс» Абдуллаев Б.А. //Алматы, 2008. -49 с. 2 ВСН 160-69 Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей (составители: В.Г. Афанасьев, Б.И. Гойдышев, И.Ф. Демьянчик, В.А.и др) //Москва, 1980.-79 с. 3 Захаров Е.М. Научное обеспечение в строительстве подземных сооружений в Ленинграде// Подземное и шахтное строительство. - 1991. - № 1- С.12-14. 4 Тимченко А.М. Элементы уравнительных вычислений: учебное пособие для студентов // Москва, 2004. - С.23-24 5 Нұрпейісова М.Б., Рысбеков Қ.Б. Маркшейдерлік-геодезиялық аспаптар. Оқулық -Астана: Фолиант, 2013.-192 б. 6 Нұрпейісова М.Б., Низаметдинов Ф.К., Ипалақов Т.Т. Маркшейдерлік іс. –Алматы: КазНТУ, 2013.-300 б. 7 Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР //М.: Недра, 1991.-16 с. 8 Нурпеисова М.Б., Курманбаев О.С., Рубинов Э. Геодезичесие наблюдения за креном инженерных сооружении // 13th International scientific conference 19th January 2017. - Austria, Vienna - P.16-20. 9 Нурпеисова М.Б., Курманбаев О.С., Рубинов Э. Инженерлік құрылыстардың деформацияларын бақылаудың геодезиялық әдістерін жетілдіру // Философия докторы дәрежесін алу диссертациясы // Алматы, 2018. - 123 б. 10 "Алматы Метро Құрылысы" өндірістік практика есебі. - Алматы, 2019. - 20б. 11 ГОСТ Р 53778-2010 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. - М.: Стандартинформ, 2010. 12 МДС 13-22.2009 Методика геодезического мониторинга технического состояния высотных и уникальных зданий и сооружений. - М.: ООО «Тектоплан», 2010. 13 МГСН 2.07-01 Основания. Фундаменты и подземные сооружения.- Москва, 2003. 14 МГСН 4.19-05 Многофункциональные высотные здания и комплексы. - Москва, 2005. 15 План производства геодезических работ ADP-014000-019. 16 СЧ статья 17 Статья в гонрном журнале 57 СЧ-2020 УДК528.3 Орманбеков Е.Ж., Орманбекова А.Е., Нурпеисова М.Б., Satbaey Universiy (Алматы, Қазақстан) МЕТОДЫ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРОПОЛИТЕНА Аннотация. В статье рассмотрены методика ведения геодезического мониторинга и наблюдения за деформациями инженерных сооружений с помощью современных геодезических приборов. Мониторинг проводился с использованием современных геодезических приборов, как спутниковые технологий, электронные тахеометры и лазерные нивелиры. Предложенные авторами геодезические методы позволяют получить информацию о протекающих деформациях с высокой степенью точности Ключевые слова: сооружения, деформации, виды деформаций; трещины, геодезический мониторинг, электронный тахеометр, нивелир, лазерный сканер Введение.Метро является самым быстрым, комфортным и экологичным из всех видов общественного транспорта. Он заметно разгружает наземный транспорт, уменьшая тем самым количество пробок и заторов на дорогах. Мы так привыкли к метро, что перестали замечать эти удобства. Сегодня порядка ста городов мира имеют подземную железную дорогу. Самый короткий метрополитен - Стамбульский: 610 метров и две станции. Самый длинный - 410 километров, 40 линий и 490 станций - Нью-йоркский. Метро в Алматы начали строить в сентябре 1988 года. Оно создано на базе предприятий транспортного и шахтного строительства, участвующих в возведении железнодорожных тоннелей Байкало-Амурской магистрали, метрополитенов городов Новосибирска, Москвы, Ташкента и горнорудных предприятий Республики Казахстан. Но распад СССР в 1991 году и последовавший за этим разрыв хозяйственных и экономических связей не позволили в полной мере осуществить строительство Алматинского метрополитена, многие вопросы остались нерешенными из-за ликвидации ряда министерств и ведомств. И это стало причиной значительного отставания в сроках строительства метро. К тому же территорию города пересекают тектонические разломы во всех направлениях. Несмотря на все эти трудности, первая линия алматинского метро (первые семь станций) была сдана в эксплуатацию в 2011 году. В этих условиях остро встает проблема прогнозирования технического состояния строящихся и эксплуатируемых сооружений. Ее решение обеспечивается геодезическим мониторингом. Основное содержание.Основная цель монииоринга деформаций – оценка перспективы состояния сооружения с точки зрения надежности, долговечности и безопасности его эксплуатации. Кроме того, систематический монитиоринг и прогноз позволяет обеспечить рациональное планирование различных ремонтных и реставрационных работ. С точки зрения геодезических задач, прогноз позволяет рассчитывать точность и периодичность наблюдений за деформациями. Прогноз осадки на стадии проектирования осуществляется методами строительной механики и механики грунтов, которые из-за трудности получения расчетных характеристик, разнообразных свойств грунтов и целой гаммы внешних факторов, приводят к значительным расхождениям с практическими данными. Только с помощью 58 непосредственных геодезических наблюдений можно успешно решить задачу прогноза, поскольку геодезический метод позволяет вести натурное наблюдение за осадками сооружения[1]. Сущность прогноза состоит в определении математической модели, наилучшим образом отражающей процесс осадки данного сооружения. Эта задача весьма сложна, поскольку осадки сооружений – это результат многочисленных воздействий, явление многофакторное и относящееся к динамическим процессам, изменяющимся, как во времени так и в выбранной системе координат. В общем виде модель осадки может быть представлена следующим функционалом: , e ) ( F ) z ( F ) t ( x Ф Ф 2 1 где x (t) - влияние основных факторов на процесс осадки; F 1 (z) - влияние контролируемых параметров, которые можно измерить, но не изменить; F 2 ( ) - влияние неконтролируемых параметров, возмущающее действие которых имеет временный характер и не известна их интенсивность; e - влияние ошибок измерений осадок. Для анализа точности измерений, выполненных спутниковыми приемниками GPS, были проведены измерения электронным тахеометром TS 1200. Сравнительный анализ выполненных измерений показал, что точность спутниковых измерений практический совпадает с точностью измерений электронным тахеометром[2]. Надежную информацию о деформации, кренах и смещениях инженерных сооружений можно получить прямыми геодезическими мониторинговыми наблюдениями на местах. По мере возрастания точности и оперативности геодезических измерений расширяется круг проблем, в решение которых существенный вклад может внести современная геодезия. Одной из таких проблем является мониторинг сооружений с использованием приборов нового поколения. Мониторинг подразумевает систематическое выполнение измерений на контрольные точки, расположенные внутри или в непосредственной близости от активных зон для определения имеющихся деформаций. Часто возникает необходимость проведения немедленного анализа измеренных данных и принятия решения, особенно, когда превышены предельно допустимые значения смещений. Контрольные точки заложены вдоль улицы на фундаментах зданий и сооружений(рис.2). Рис.2. а-станция местро «Москва»; б-здании на земной поверхности станции В настоящее время, в связи с созданием и внедрением в производство геодезических приборов нового поколения широкое распространение находят автоматизированные информационные системы геодезического обеспечения уникальных инженерных комплексов. С целью автоматизации геодезических съемок и обеспечения безопасности их проведения мониторинговых наблюдений за деформациями инженерных сооружений нами 59 проведено лазерное сканирование наземных и подземных сооружений (рис.3). Это построение трехмерных моделей любого объекта со сложными конструктивными элементами или недоступные подземные выработки. Это получение в кратчайшие сроки полноценных сведений о происходящих деформациях зданий и сооружений и кровли выработок. При наблюдении за деформациями в подземных выработках (Алматыметро) в качестве датчиков использованы роботизированные электронные тахометры Leica Geosystems [3]. Рис.3 – Автоматизированная система наблюдении за деформациями инженерных сооружений Среди современных методов и средств исследования смещений и деформаций земной поверхности весьма эффективными оказались технология спутниковой системы (GPS – технология). Спутниковые системы GPS (глобального позиционирования) – необходимы для создания основы расчёта деформации и геоинформацион-ных систем, позволяющих прогнозиро-вать параметры деформационных процессов (рис.4). Наряду с GPS-технологиями, ведутся систематические наблюдения за инженерными сооружениями с помощью электронных тахеометров и нивелиров[4]. Нами проведены наблюдения за состоянием ряда уникальных сооружений в г.Алматы. Геодезические наблюдения проводились электронными тахеометрами фирмы Leica TS110, TS120. Обработка спутниковых наблюдений в г.Алматы выполнялась по стандартной программе SKI (фирмы «Leica» Швейцария), входящей в комплект GPS- приемников, в результате которой получены плановые координаты всех пунктов сети в заданной локальной системе координат и высотные отметки реперов станции (рис5). Рис. 5. График деформации реперов на территории станции метро «Драмтеатр Ауезова» за 2011-2018 гг. 60 Исследования деформаций поверхностей стен производятся установлением на этих поверхностях марок и определением их пространственных координат. Если применить комплект приборов фирмы Leica, то отпадает необходимость установления на стенах памятников марок и отражателей. Лазерный луч наводят по произвольным точкам и нажатием клавиши ALL, в течение короткого времени, кроме определения пространственных координат X i , Y i и Z i , появляется возможность автоматически составлять на компьютере любые планы, разрезы и пространственные изображения элементов памятников архитектуры. Выводы. Результаты наблюдений за деформациями сооружений геодезическими методами должны удовлетворять предъявляемых к ним требованиям в отношении их полноты, своевременности и точности.Таким образом, создание мониторинговой сети для высокоточных наблюдений за состоянием инженерных сооружений использованием электронных и спутниковых приемников GPS позволило сократить затраты времени на определение координат в перерасчете на одну снимаемую точку в 10-15 раз и повысить точность определения координат не менее, чем в 2 раз. Литература: 1. Нурпеисова М.Б., Айтказинова Ш.К., Копжасарулы К. Перспективы использования современных приборов для геомеханического мониторинга природно-иехнических систем //Материалы 9-ой международной научной конф. молодых ученых «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых».- Москва: ИПКОН РАН, 2012.-С.126-130 2.Нурпеисова М.Б., Айтказинова Ш.К., Бек А.А. Методика применения приборов нового поколения при маркшейдерских работах. - Горный журнал Казахстана, №6, 2013.- С.18 3. Нурпеисова М.Б., Орманбекова А.,Бек А.А. Оценка технического состояния инженерных сооружений (монография). LAR LAMBERT Academic Publshing.-Германия, 2015.-117 с 4. M. Nurpeissova , G.Kyrgizbaeva , A.Ormanbekova . The Geodetic Monitoring of the Engineering Structures Stability Conditions. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017.- Р.9151-9163 Метроплитен аумағы құррлыстарының деформацияларын геодезиялық бақылаудың әдістері Аннотация. В статье рассмотрены методика ведения геодезического мониторинга и наблюдения за деформациями инженерных сооружений с помощью современных геодезических приборов. Мониторинг проводился с использованием современных геодезических приборов, как спутниковые технологий, электронные тахеометры и лазерные нивелиры. Предложенные авторами геодезические методы позволяют получить информацию о протекающих деформациях с высокой степенью точности Ключевые слова: сооружения, деформации, виды деформаций; трещины, геодезический мониторинг, электронный тахеометр, нивелир, лазерный сканер Surveying methods for deformations of structures in the subway construction zone Annotation. In article describes the method of conducting the geodetic monitoring and observation of the deformation of engineering structures, located at the site with the help of modern geodetic instruments. The monitoring was conducted using modern surveying instruments: satellite technologies, electronic total stations and laser levels. The geodetic methods, suggested by the authors, provide information about the current deformations with the high degree of accuracy. Key words structures, deformation, types of deformations, cracks, geodetic monitoring, electronic tachymeter, levels, laser scaners. 61 62 63 64 65 66 67 68 |