Геодезические работы на строительстве подъездной автодороги

График такой кривой, показывающей изменение во времени  эксплуатационного отклонения δ_i(t) (например, развития осадки), представлен на рис. 2. Чтобы получить такой график, предельное отклонение δ_э разбивается на интервалы слежения δ_инт. В результате пересечения кривой (δ_i(t)) с границами интервалов образуются точки A, B, C.

 

 

                               Рис. 2. Кривая изменения геометрического параметра во времени

с допускаемым отклонением и погрешностями  измерений 

при пассивном и активном контролях

Из теории планирования экспериментов известно, что, чем меньше выбрана величина δ_инт, тем большее число контрольных точек будет при экспериментальном изучении какого-либо процесса или явления, тем более точно будет подобрана функция, описывающая данный процесс. Эти положения справедливы и для контроля переменных геометрических параметров, а следовательно, и для прогнозирования и управления процессом, характеризующим техническое состояние конструкция зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий.

Однако увеличение числа  точек потребует увеличения числа  измерений и повышения точности измерений. По временной характеристике такой контроль будет являться периодическим и должен выполняться через определенные интервалы времени, величина которых будет зависеть от величины выбранного интервала слежения и планируемого хода развития процесса эксплуатации, например, процесса консолидации грунтов основания.

Вполне  логично для целей назначения точности измерений при активном контроле применить теорию назначения точности, используемую при пассивном контроле, но уже с учетом требований, изложенных выше. А именно, точность контроля следует сопоставлять не с величинами предельных отклонений δ_э геометрических параметров, а с величинами интервалов слежения δ_инт. Тогда точность измерения параметра при активном контроле, характеризующаяся предельным отклонением δ_г(а), получится делением допускаемого отклонения на геодезические измерения при пассивном контроле δ_г(n) на число φ равных интервалов слежения или n-1 (п- число циклов измерений):

                        (2)

либо по преобразованной  формуле

                      (3)

причем

                                     (4)

                                     (5)

где с_ак – коэффициент точности при активном контроле.

По  предлагаемому методу расчета требуемой  точности измерений при контроле отклонения геометрических параметров предельные значения отклонений δ_э выбирают согласно подразделу 2, коэффициент точности измерений с_п – из табл. 6. Величина и число интервалов слежения должны выбираться в зависимости от задач контроля, экономической целесообразности, правил безопасной эксплуатации сооружений и оборудования, возможностей геодезической техники измерений и т.п.

Минимальное число интервалов φ, которое является основой для расчета точности, определяется по формуле

                              (6)

Это объясняется тем, что при числе  интервалов, равном 1/с_п+ 1, величина интервала слежения δ_инт (см. рис. 2) с учетом предельного отклонения δ_г(а) ее измерения при активном контроле, будет равна предельному отклонению измерения постоянного параметра δ_г(п):

                                (7)

Следовательно, за время между циклами измерений  при планируемом процессе эксплуатации не произойдет неконтролируемого выхода изменяющегося во времени параметра, с учетом ошибки его измерения, за границу эксплуатационного отклонения.

Далее следует рассчитать точность измерений параметров для активного контроля, как наиболее часто применяемого при эксплуатации зданий и сооружений.

Расчет  точности следует произвести для  параметров:

-допустимая  абсолютная осадка здания (S_i);

-допустимая  относительная разность осадок (i).

Расчет  производится по формуле (3) для активного  контроля

                                              (8)

где δ_г(а) – предельная ошибка измерения параметра;

с_п – коэффициент точности при пассивном контроле;

δ_э - допускаемое предельное отклонение на геометрический параметр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Схема размещения геодезической контрольно-измерительной             аппаратуры (КИА). Типы реперов и марок.

Геодезическая контрольно-измерительная аппаратура для измерения осадок объекта  состоит из закрепленных на объекте  и местности контрольных точек, с которых производится съем первичной информации о контролируемом параметре.

КИА для  измерения осадок подразделяют на две  группы: опорные и деформационные знаки. Опорные знаки — исходные неподвижные знаки, закладываемые на территории промплощадки и служащие для измерения абсолютных полных осадок; деформационные знаки – стенные или плитные нивелирные знаки, устанавливаемые на колонны каркаса здания или фундаменты оборудования и перемещающиеся вместе с ними.

Типы глубинных  реперов и глубина закладки их якорей определяются по геологическому разрезу площадки предприятия и  физико-механическим свойствам грунтов, полученным из материалов изысканий. Конструкция наиболее применяемого в проектах репера для измерения осадок промышленных предприятий приведена в прил. 2.

Проект  размещения исходных опорных реперов  (рис. 3) составляют на выкопировке из генплана предприятия. Местоположение их определяют с учетом существующих подземных коммуникаций, вне зоны осадочной воронки, но не более, чем в 200 - 300 м от контролируемых объектов и друг друга.

Места установки  глубинных и грунтовых реперов  на выкопировке генплана показывают условными знаками с привязкой  к пунктам строительной сетки  характерным точкам здания. Чертеж типа выбранного знака должен быть приложен к проекту.

Тип осадочной  марки и заделка ее в конструкцию  зависит от материала конструкции, применяемых методов и средств измерения осадок и расчетной точности измерения превышений в разрабатываемом проекте. Типы наиболее употребительных марок приведены в прил. 4.

Проекты размещения осадочных марок составляют на схемах генплана (для малых объектов и наружным размещением марок); на схематических круп-шасштабкых планах (1:100 - 1:500) и разрезах зданий, сооружений и оборудования (для крупных объектов с внутренним размещением марок).

Места закладки осадочных марок на конструкциях здания также показываются на схеме  условными знаками (см. рис. 3). При  назначении мест закладки марок необходимо учитывать следующие требования:

- места закладки марок необходимо проектировать на несущих конструкциях (в каркасных зданиях - на несущих колоннах) на высоте, удобной для нивелирования, о чем дается сообщение в примечаниях к схеме;

- если фундаменты под колонны каркаса здания столбчатые (отдельностоящие), то марки должны проектироваться на каждой несущей колонне;

• если фундаменты под колонны каркаса ленточные, то марки должны проектироваться с установкой на колоннах по углам здания, по обе стороны осадочных швов, и через одну колонну;
• если фундаменты плитные, то марки должны проектироваться с установкой по углам здания или сооружения, на конструкциях по обе стороны осадочных швов, не менее чем через 12 м по контуру при шаге колонн 6 и 12 м, не менее чем через 10 - 14 м по контуру бескаркасных зданий и сооружений;
• на фундаментах оборудования или самом оборудовании, в зависимости от конструктивных решений и контролируемых геометрических параметров;
• марки рекомендуется проектировать с фронтальной (передней) стороны 
  колонн цеха, что создаст более благоприятные условия при проектировании системы нивелирных ходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Фрагмент схемы размещения геодезической  КИА и нивелирования для контроля осадок объектов промышленных предприятий:

1 – исходные глубинные или грунтовые  реперы; 2 – контрольные осадочные  марки; 3 – ходы нивелирования  первой ступени; 4 – основные ходы  второй ступени; 5 – вспомогательные  ходы второй ступени; 6 – ходы  нивелирования третьей ступени; 7 – ходы связи между ступенями.

Примечание. Марки закладываются на высоте 0,6 м от отметки чистого пола.

 

 

 

 

 

 

 

4.Схема нивелирных ходов.

Практика  геодезических работ показывает, что основным методом измерения  общих осадок и деформаций зданий и сооружений промышленных предприятий является метод геометрического нивелирования (примерно 95% объектов), а для технологического крупногабаритного оборудования - методы геометрического и гидростатического нивелирования, причем точность определения превышений может колебаться в широких пределах.

Учитывая, что основным методом измерения  осадок зданий и сооружений является метод геометрического нивелирования, предлагается осуществить проектирование схем нивелирования данным методом.

Нивелирование следует проектировать по следующей  схеме (см. рис 3):

• построение локальной сети высотного обоснования - первая ступень;
• построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций каждого здания или сооружения - вторая ступень;
• построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций оборудования различного вида, размещенного внутри зданий и сооружений, - третья ступень;
• построение хода связи между ступенями.

Локальная сеть первой ступени служит для контроля параметра «абсолютная» или «средняя» осадка здания и оценки неподвижности исходных глубинных реперов.

Ходы  первой ступени (см. условную ходовую линию на рис. 3) проектируют по глубинным реперам. Как правило, для отдельного здания проектируются ходы в виде замкнутого полигона или хода, а для группы зданий - в виде нескольких полигонов. На рисунке прил. 4 они показаны условной ходовой линией. Исходя из расстояния между реперами (расстояние определяется приближенным методом с использованием масштаба плана здания), рассчитывают число станций нивелирования в ходах между реперами по формуле п = l/ 50 м и подписывают над ходом.

Ходы второй ступени служат для контроля параметров, определяющих деформацию взаимосвязанных конструкций здания, и одновременно необходимы в дальнейшем для контроля параметров «абсолютная» или «средняя» осадка здания. Поэтому ходы второй ступени прокладывают по маркам, установленным на конструкциях зданий и сооружений. Такие ходы являются локальными для каждого объекта и могут образовывать один полигон на небольших объектах (см. рис. 3) или систему замкнутых полигонов и ходов на крупных объектах.

Ввиду множества  марок на крупных объектах, а также  затруднения нивелирования между марками взаимосвязанных конструкций в поперечном разрезе цеха из-за загруженности его производственным оборудованием, ходы второй ступени разделяют на основные и вспомогательные.

Основные  ходы проектируют (см. ходовую линию  на рис. 3) в виде системы полигонов  по маркам колонн каркаса здания с  выборочным включением марок и учетом конструктивных особенностей помещений. Как правило, эти ходы проектируют вдоль рядов здания, при этом длины плеч при нивелировании, в условиях возмущающих воздействий от работающего оборудования цеха на нивелир, принимают не более 25 м. В начале и в конце каждого цеха (в зонах свободных от оборудования) производится соединение продольных ходов в единую систему полигонов объекта. При этом, если марки колонн обращены внутрь цеха, связь осуществляется через одну станцию нивелирования; если марки обращены вне цеха - связь проектируется через две станция нивелирования (через так называемую «х» точку (см. рисунок прил. 4)).

Вспомогательные ходы прокладывают от марок основных ходов в виде висячих ходов с минимальным числом станций (лучше одна станция). При этом, точность измерения превышения в дальнейшем при расчетах принимают равной точности основного хода.

Третья  ступень нивелирования (см. условную линию ходов на рис. 3) по точности и схеме построения ориентируется на контроль геометрических параметров технологического оборудования, расположенного внутри зданий и сооружений.

Ходы третьей ступени прокладывают по контрольным маркам, размещенным на самом оборудовании или его фундаменте. Они также представляют собой локальные системы ходов для каждого объекта. Схемы ходов третьей ступени зависят от конфигурации оборудования, условий измерений и образуют, как правило, один замкнутый ход на каждом контролируемом объекте. Для сложных и протяженных объектов могут проектироваться сложные системы ходов аналогичные системам второй ступени.

Для сложных  объектов (высотных плотин, турбоагрегатов и др.) и решения задач по раздельному контролю ряда параметров ходы нивелирования могут проектироваться и в виде нескольких уровней, как связанных, так и не связанных между собой.

Ход связи  между первой и второй, а также  второй и третьей ступенями служит для передачи отметок от глубинных  реперов на марки здания и оборудования и, следовательно, необходим для контроля параметра «абсолютная» или «средняя» осадка здания. Ход связи между ступенями должен быть одним (а не несколько, как в высотных сетях для съемочных работ). Это обусловлено тем, что из-за меньших величин допусков, как правило, во второй ступени, расчетная точность измерений превышений намного выше, чем в первой (тоже между второй и третьей). Поэтому, если запроектировать несколько ходов связей между первой и второй ступенями (аналогично между второй и третьей), результаты точных измерений во второй ступени могут быть существенно искажены при вынужденном совместном их уравнивании.