Конспект_лекций__4_курс_по_Прик._геод._ч2

Для контроля кренов продукции машиностроения применяют, как правило, оптические центрирующие приборы, дальность действия которых значительно меньше, но и меньшее расстояние ближайшей фокусировки.

Способ редуцирования измеренных расстояний. Данный способ стал возможен благодаря созданию электронных тахеометров с опцией DR (измерения без отражателя). Этими приборами можно проводить измерения там, где нет возможности или опасно устанавливать отражатель. Круг сооружений, где целесообразно применять эти приборы по техническим и экономическим соображениям, еще не полностью определен, так как дальность их действия, допускаемые углы наклона к поверхностям, виды поверхностей еще не совсем изуче-

верх. гор. сеч.	5 верт. сеч.
	4 верт. сеч.
3 гор. сеч.	3 верт. сеч.
		2 верт. сеч.
2 гор. сеч.		1 верт. сеч.
	Sнак
1 гор. сеч.
ниж. гор. сеч.		hв
	qв	Sгор
5	qв
4
3
2
1	Sгор.(ниж. сеч.) Sгор.(верх. сеч.)

Рис. 4.4.12. Схема контроля вертикальности или плоскостности плоского объекта способом редуцирования наклонных расстояний, измеренных

ны. Однако несомненно, что такие измерения найдут широкое применение на контроле вертикальности стенок многочисленных вертикальных стальных резервуаров предприятий нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности, наружных панельных стен больших производственных и гражданских зданий, высоких подпорных стенок и других объектов, где, как правило, необходим пассивный контроль параметров объектов со множеством контролируемых точек, расположенных в труднодоступных местах.

61

Суть измерений заключается в следующем (рис. 4.4.12). Сначала на нижнем сечении контролируемого объекта с помощью рулетки и, если необходимо, нивелира наносят метки, определяющие места прохождения вертикальных сечений. Эти метки будут также исходными контрольными точками, относительно которых определяются отклонения от вертикали всех других верхних контрольных точек вертикального сечения.

Контроль вертикальности плоского объекта в направлении, перпендикулярном проверяемой плоскости, проводят по выбранным вертикальным сечениям (например, сечению 1, см. рис. 4.4.12). Для этого электронный тахеометр устанавливают в точку 1, выбранную по оси проверяемого вертикального сечения на расстоянии S = (2 - 3)h от сооружения. Приводят прибор в рабочее состояние. Наводят перекрестье сетки нитей зрительной трубы электронного тахеометра на нижнюю контрольную точку сечения и измеряют наклонное расстояние Sнак , по

которому вычисляют горизонтальное проложение Sгор.(ниж. сеч.) . Изменяя наклон

зрительной трубы, наводят горизонтальной нитью сетки нитей аналогично на все последующие контрольные точки вертикального сечения объекта (без поворота по горизонту), измеряют соответствующие наклонные расстояния и вычисляют их горизонтальные проложения (например, Sгор.(верх. сеч.) ).

Величину qВ отклонения контрольных точек сечения от вертикали (крен) находят по формуле

qв Sгор.(верх. сеч.) - Sгор.(ниж. сеч) .

Методы и средства геометрического и гидростатического нивелирова-

ния применяют для контроля крена (наклона) машин и агрегатов с горизонтальной продольной осью, а также контроля первоначального положения (приращений крена) бетонных сооружений (промышленных труб, бетонных блоков плотин и т. п.). Технология проектирования и выполнения работ этими методами подробно рассматривалась нами раннее в 7 семестре.

Методы первичной обработки информации

Типовой набор прилагаемых документов по обработке результатов измерения кренов включает:

-оформленные и проверенные полевые журналы или электронные носители первичной информации;

-результаты исследований приборов с актом метрологической аттестации;

-схемы размещения геодезической КИА, совмещенные со схемами измерений;

-материалы уравнивания результатов измерений с оценкой точности и сравнительной характеристикой расчетной и фактически полученной точностью;

-ведомость окончательных значений измеренных углов, расстояний, координат пунктов, отметок и осадок марок.

Некоторые важные образцы вторичной документации, отражающей результаты геодезического контроля крена высотного объекта, приведены в ниже.

62

63

		x	а) графики крена по сечениям				x
									Q180
						Qx	αQ
									qB
				qB
		αQ	γB		y
	О			Qy		О	γB		y
	Q	x			Q90	qA	Q	y
		γA			qA		γ
							A

На А	На В

1)сечение 90 м, масштаб 1 : 5,

	Q90 200		мм, Q 980 ,
	Qx -28 мм, Qy 198 мм
		x
			qB
			αQ
	Qx
	О		γB
			Qy
			qA
	γA
	На А		На В

3) сечение 240 м, масштаб 1 : 5,

Q240 360 мм, Q 670 ,

Qx 141 мм, Qy 331 мм

	На А			На В
	2) сечение 180 м,
		масштаб 1 : 5,
	Q180 254 мм, Q 210 ,
	Qx 237 мм, Q y 91 мм
	б) график развития крена
	по сечениям
	x	Q180
Q240			Q180-240

		Q240
y		Q90-180
Qx
О		y
		Q90
	γB
		Q0-90

γA

На А	На В
масштаб 1 : 5, Q0-90 = 200 мм,
Q90-180 = 245 мм ,	Q180-240 202 мм

Рис. 4.4.15. Графики кренов по сечениям

64

240 м

Qx = +141 мм	Qy = +331 мм

		f0=1/810
180 м	f=180 мм	f=186 мм
	f0=1/830
	Qx=+237 мм	Qy=+91 мм

90 м	f=146 мм	f0=1/1180
	f0=1/1230	f=153 мм
Qx=-28 мм		Qy=+198 мм

0 м

x

y

Рис. 4.4.16. Графики крена по осям x и y

Обозначения:

Qx и Qy – крены по осям х и у; f – стрела прогиба участка трубы; f0 – относительный прогиб участка трубы

Таблица 4.4.1

Ведомость показателей крена

	Сечения	Н, м	Q, мм	Q ,		Qдоп =	h, м	Qi,i-1	Qдоп =
						= 0,002Н, мм		Qi - Qi-1 , мм	= 0,002h, мм
	0 м	-	-	-		-	-	-	-
	90 м	90	200	98		180	90	200	180
	180 м	180	254	21		360	90	245	180
	240 м	240	360	67		500	70	202	140

Выводы: 1. Общий крен трубы не превышает допустимого значения.

2. Крены ствола трубы между сечениями превышают допустимую норму, установленную для нормальной эксплуатации до 1,4 раза.

65

Контроль деформаций строительных конструкций зданий и

сооружений методами исполнительных съемок

Оценка технического состояния надфундаментных основных несущих конструкций может быть произведена на основе расчёта их на прочность, деформативность и трещиностойкость. Предрасчёт производится на основании фактических данных, полученных при освидетельствовании зданий и сооружений: величин отклонений, перемещений, осадок, деформаций; характеристик материалов, нагрузок и т. д.

Конкретные значения геометрических параметров устанавливаются для каждого здания или сооружения в зависимости от конструктивных решений и материала конструкций. По характеру взаимодействия и приложения параметры подразделяются на следующие:

-местные деформации строительных элементов (раскрытие трещин, про-

гибы);

-взаимное положение конструкций (разность осадок, смещения, зазоры);

-пространственное положение конструкций (отклонения от осей вертикали, горизонтали).

Первые параметры характеризуют прочность и устойчивость одного элемента, вторые и третьи – устойчивость всего сооружения.

Методы и средства геодезического контроля названных геометрических параметров могут широко варьироваться – от простых инструментов (измерительная линейка, щуп для измерения зазоров) до сложных пространственных построений, требующих применения совместных геодезических и машиностроительных методов и средств измерений.

Достаточно эффективными методами геодезического контроля параметров взаимного и пространственного положения конструкций являются методы геодезических исполнительных съёмок, позволяющие получать данные одновременно взаимного пространственного и, во многих случаях, местного положения конструкций (см. рис. 1 и 2).

Технология геодезического контроля деформаций строительных конст-

рукций здания состоит из трех основных процессов что и при контроле осадок, кренов и горизонтальных смещений. (см. аналогичные технологии, рассмотренные выше):

1) проектирование технологии контроля,

2) проведение контроля деформаций конструкций на объекте,

3) обработка и анализ результатов измерений.

Исполнительные съемки конструкций зданий и сооружений промышленных предприятий разделяют на плановые и высотные.

Плановые и высотные исполнительные съёмки позволяют обеспечить сплошной контроль вертикальных и горизонтальных элементов здания и получить прогибы и отклонения колонн от осей, а высотные – прогибы и наклоны го-

66

ризонтальных элементов. Методика плановых и высотных исполнительных съёмок каркасов промышленных зданий и сооружений в большей степени зависит от их конструктивных решений, производственных условий и факторов, определяющих выбор методов и средств измерений.

К важнейшим из них относятся [110]:

1)производство геодезических работ в условиях закрытого производственного здания и влияния производственных воздействий;

2)разбивка зданий на блоки (границы – температурно-осадочные швы), что ограничивают пределы измерений;

3)размещение оборудования в серединах цехов, а монтажных площадок – по краям блоков. Это обстоятельство позволяет, как правило, производить линейные и створные измерения вдоль рядов колонн, а поперечные – только в отдельных пространствах на концах блока;

		65	56,70	75
				63
		35
	36,60		81
25,90	39	45	29,40
		33
28	25
		37	21,05
		41
64		38	14,40
	43
93		63
	40	38	9,60
		54
	45	34
		36
0,00
14	2	13		2

65			53
42			35
45 000		12 000	39 000
А	Б	В	Г

4) наличие выступающих из плоскости колонн крановых, смотровых и других площадок, перекрытий, а также относительно большие соотношения высоты цеха к пролету затрудняют или делают невозможными съёмочные работы по каркасу с одного съёмочного горизонта. Эти обстоятельства заставляют производить линейные и створные измерения на различных съёмочных горизонтах и решать задачи связи результатов измерений;

67

5)отсутствие закрепленных разбивочных осей, что заставляет решать проблему выбора осей на исходном горизонте;

6)размещение контрольных точек вертикальных элементов на различных горизонтах по высоте, что часто делает невозможным производство съёмочных работ с одного горизонта.

В связи с этим, на практике наибольшее применение находят два вида плановых съёмок:

1)съёмка отклонений осей (граней) колонн (Yi) от продольных осей здания (съёмка поперечных рам здания);

2)съёмка отклонений осей (граней) колонн (Хi) от поперечных осей здания (съёмка продольных рам здания).

Плановая исполнительная съёмка поперечных рам здания позволяет по-

лучить отклонения осей (граней) колонн от продольных разбивочных осей здания и прогибы колонн в поперечном разрезе здания. Конечный продукт этой съёмки – исполнительные схемы поперечного разреза здания, служат исходным материалом для оценки технического состояния конструкций, составления проектов на реконструкцию и расчётов рам и блоков на устойчивость, а их элементов

			η = 52	56,70	η = 77
			36,60	f0=1/3000
		f0=1/1300		29,40
25,90
η = 14		η = 23
				21,05
	f0=1/6000
				14,40
f0=1/1500	f0=1/510
				9,60
	f0=1/800
			f0=1/3000
0,00
i=0,0005			i=0,0005	i=0,0005
45 000			12 000	39 000
А		Б	В		Г
– на прочность.

68

						33.00
	X A( в )		X Б( в )						X В( в )	YГ1( в )
a1( в )										г1( в )
23.90
						23.70	в1( в )
16.50									BГ
	Y	BГ							YВ1( в )
	A1( в )		YБ1( в )			б1( в )
a1( п )	YA1( п )		YБ1( п )			б1( п ) в1( п )		YB1( п )		г1( п )
8.30		ПГ				8.30
	X A( н )								ПГ
			X	Б( н )
a1( н )	YA1( н )		YБ1( н )		б1б( н )		в	YВ1( н ) YГ1( н )
						1( н )	1( н )		HГ
		HГ
									S1ВГ г1( н )
0.00		S1AB				S1БВ
	X A( н )		X Б( н )						X В( н )
A1	27 000				Б1	15 000		B1	24 000	Г1
A						Б	В			Г

Технология плановой исполнительной съёмки конструкций поперечных рам

(см. рис. 4.5.1 и 4.5.2) при сплошном контроле состоит из трех основных процессов:

1.Съёмка отклонений Yi осей или граней колонн от прямой линии на каждом горизонте. Съёмку осуществляют методом бокового нивелирования от произвольной, приблизительно параллельной оси ряда колонн, съёмочной оси по каждому ряду колонн (см. рис. 4.5.1 и 4.5.2). При этой съёмке используются теодолиты средней точности (ГОСТ 10529-79) и шашечные малогабаритные рейки

(ГОСТ 11158-83), позволяющие получать отклонения Yi из прямого и обратного измерения в пределах одного блока (приблизительно 108 м) здания со СКП меньше 1 мм.

2.Размещение в характерных пространствах рядов колонн отвесов (точки А1, А7, Б1, Б10 на рис. 4.5.1 и 4.5.2) или ПВП, с помощью которых путем измере-

69

ния отрезков а1(н), а1(п), а1(в) от вертикали, образованной отвесами или (ПВП), до маркированной оси (или грани) колонны осуществляется проверка вертикальности ближайших к отвесам колонн и производится связь съёмочных осей горизонтов.

Исходя из конструктивных особенностей промышленных зданий, для размещения отвесов или ПВП используются пространства между колоннами по температурному шву (точки А1, Б1, В1).

Измерение отрезков «а» производят измерительными линейками (ГОСТ 427-75), складными метрами (ТУ - 12-75) либо штангенприборами: штангенциркулем ШЦ (ГОСТ 166-80), штангенглубиномером ШГ (ГОСТ 162-80), штангенрейсмасом ШР (ГОСТ 164-80).

3. Измерение расстояний SАБ, SБВ, SВГ и других между осями колонн нижнего горизонта по крайним осям блока (оси 1 и 7 на рис. 4.5.1 и 4.5.2) выполняют с помощью рулеток (ГОСТ 7502-98) или иных средств измерений. Этими измерениями осуществляется связь между рядами А, Б, В, Г здания и создается предпосылка более точного определения вероятнейших осей, которые, ввиду отсутствия внутри здания знаков, закрепляющих оси, будут служить разбивочными осями.

Технологии плановых съемок продольных рам отличаются от технологии поперечных рам тем, что вместо створных измерений выполняют линейные измерения между осями колонн рядов здания.

Лекция 14

Наблюдения за оползнями. Организация работ

Наблюдения за вертикальными и горизонтальными движениями грунта одна из задач инженерной геодезии. Такие виды работ встречаются в оползневых районах, а также при исследовании разломов земной коры и исследованиях деформаций бортов крупных водохранилищ.

Оползень есть сложное физико-геологическое явление, представляющее собой движение земляных масс вниз по склону под влиянием силы тяжести и природных и техногенных воздействий.

Оползни могут наносить большой ущерб народному хозяйству и нередко сопровождаются многочисленными жертвами. Распространены на Волге, Черноморском побережье, Днепре, Сибири и т.д.

Оползни проявляются в самой различной форме – от едва заметных пластических перемещений, до катастрофических обвалов. Эти перемещения происходят в связи с изменением величины сил сцепления частиц в грунтах под влиянием природных и техногенных воздействий.

70