- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
включает комплекс взаимодополняющих материалов — основной план, план сетей инженерно-технических коммуникаций, каталоги геодезических пунктов и сетей коммуникаций, альбомы обмерных чертежей и др.
(Д |
® |
® |
|
|
|
|
|
гг |
гг
|
© |
® |
|
Рис. XXI. 12. Схема плапово-высотной съемки фундамен-
ньх блоков крупнопанельного жилого |
здания |
|
П р и м е ч а н и е . |
Стрелками указаны |
направления |
отклонений геометрических осей блоков от разбивочных. Крестиками (условно со смещением) указаны места определения отметок верха фундаментных блоков
На исполнительных чертежах показывают также величины отклонений (в мм) положения элементов конструкций от проектного в плане
ипо высоте. В отдельных случаях исполнительные чертежи составляют
ив вертикальном разрезе. Пример исполнительного чертежа положения
фундаментных блоков крупнопанельного жилого здания показан на рис. XXI. 12.
ГЛАВА XXII
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА СМЕЩЕНИЕМ
ИДЕФОРМАЦИЯМИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
§126. ВИДЫ И ПРИЧИНЫ СМЕЩЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ СООРУЖЕНИЙ
Под действием различных причин — веса сооружения, изменения температуры, напора воды и ветра, сейсмических явлений, механических нагрузок сооружение может смещаться со своего первоначального положения и изменять форму.
В общем случае происходит пространственное смещение сооружения; его разделяют на два составляющих — в плане и по высоте. Смещение
сооружения в горизонтальной плоскости называют с д в и г о м , ав вертикальной — о с а д к о й .
Деформация сооружения может проявляться в виде прогибов, перекосов, кручения, крена сооружения, образования трещин на теле сооружения. Деформация является следствием сдвигов и неравномерных осадок сооружения, недостаточной прочности сооружения, усадочных свойств строительных материалов и грунтов, температурных влияний на тело сооружения.
Возможные смещения сооружения предусматриваются в процессе проектирования, когда ведутся расчеты устойчивости и прочности сооружения. При этом строят прогнозы о возможных величинах смещений сооружения. Такие прогнозы могут оправдываться достаточно точно, если правильно определены величины нагрузок на сооружение и хорошоизучены свойства грунтов под его основанием, в противном случае возможно разрушение сооружения. Расчеты прочности сооружения и способности выдерживать предполагаемые нагрузки ведутся приближенно, так как точные расчеты невозможны из-за сложности самого процесса действия различных сил на сооружение. Невозможно определить с необходимой точностью и поведение грунтов под сооружением. Поэтому ведутся наблюдения в натуре за состоянием сооружения с момента его закладки до полной стабилизации при эксплуатации.
§127. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ПО НАБЛЮДЕНИЮ ЗА СМЕЩЕНИЕМ И ДЕФОРМАЦИЯМИ СООРУЖЕНИЙ
Наблюдения за сооружением ведутся для подтверждения проектных прогнозов о его прочности и устойчивости или своевременного выявленияневыполнения этих прогнозов. В последнем случае принимают меры для укрепления прочности сооружения или указывают срок перехода сооружения в аварийное состояние.
Наблюдения за сооружением ведутся систематически, иногда в течениенескольких лет, и сопровождаются измерениями величин смещений и деформаций сооружения. Наблюдения и измерения проводят на всех гидротехнических сооружениях (плотины, гидроэлектростанции, шлюзы, портовые сооружения, мосты и др.), на элеваторах, крупных промышленных и гражданских зданиях и сооружениях и т. п.
Наблюдения за смещением сооружений ведут преимущественно геодезическими методами с применением высокоточных инструментов с пунктов специально создаваемой для этого геодезической сети. На сооружении устанавливают контрольные знаки, за положением которых и ведут наблюдения.
Наблюдения за смещением сооружения выполняются по особой программе для каждого сооружения. Разработка такой программы на крупных сооружениях — сложная научно-техническая задача, к решению которой привлекаются автор проекта сооружения, геодезисты, конструкторы, геологи.
В программе наблюдений устанавливаются методы и сроки (циклы) наблюдений, места расстановки на сооружении контрольных знаков, типы и точность необходимых геодезических инструментов и приборов,-
предвычисления ожидаемых ошибок измерений, способы обработки результатов измерений и т. п.
В зависимости от формы и размеров сооружения и природных условий для определения горизонтальных смещений применяются способы: створных наблюдений, триангуляции, отдельных направлений.
Линейная величина смещения определяется с ошпбкой, не превышающей ±1,5 лш при расположении сооружения на скальных грунтах, ±3 мм — на сжимаемых грунтах и ±7 мм — на сильно сжимаемых грунтах *.
Величина осадок определяется преимущественно методом геометрического нивелирования, в некоторых случаях — гидростатического.
Для измерения деформаций сооружений нередко применяют стереофотограмметрический метод (гл. XVI).
Способ створных |
наблюдений |
Сущность способа створных наблюдений состоит в измерении смещения контрольной точки Му находящейся на сооружении, со створа линии АВ, закрепленной на концах неподвижными знаками за пределами
сооружения (рис. XXII. 1). Способ обычно применяют для наблюдений за смещениями прямолинейных плотин и сооружений, причем линия А В
•проходит по оси сооружения или параллельно ей.
Нижнии бьеср
|
) 1111111! <! 11 • I •!' 111 <!•' |
А&Г |
м |
|
|
|
Верхний бьеф |
Рис. ХХН.1. Определение по способу створных наблюдений смещений плотины в горизонтальной плоскости
Для точек А и В выбирают места, в которых грунт не будет подвергаться деформациям в связи со строительством. Контрольные знаки
.устанавливают в нижней части сооружения, как можно ближе к его основанию. На плотине, например, контрольный знак 1 (рис. XXII. 2) установлен на полу нижней потерны, так как в верхней части сооружения контрольный знак может смещаться вследствие изменения температуры тела сооружения. Для измерения величины горизонтального смещения плотины устанавливают на ее гребне визирную марку (см. рис. XXII. 2) на одной вертикали с контрольным знаком 1. Для этого в теле плотины устанавливают сквозную трубу, через которую проектируют с помощью
* См. Руководство по геодезическим методам измерения горизонтальных смещений. М., Госстропиздат., 1&60.
зенит-прибора точку, закрепленную контрольным знаком на марку 3 зенит-прибора. Затем с помощью отвеса устанавливают ось визирной марки 2 над маркой 3.
Визирную цель на плоском экране визирной марки изображают
по-разному (круг, крест, ромб, |
прямоугольник и др., рис. XXII. 3,. |
||
XXII. 4). |
марки |
бывают |
непо- |
Визирные |
|||
движные (рис. XXII. 3) |
и подвижные |
||
(рис. XXII. 4). Для определения |
с по- |
||
мощью неподвижной марки величины |
|||
I горизонтального смещения измеряют |
|||
с высокой точностью малый горизон- |
|||
тальный угол |
р (рис. XXII. 5), |
тогда |
(XXII. 1)
где Ь — расстояние в мм до марки от опорного пункта, с которого измеряют горизонтальный угол р.
С помощью подвижной марки величину I горизонтального смещения определяют непосредственно путем отсчета по шкале (см. рис. XXII. 4, б) между двумя положениями марки — в створе линии АВ и в смещенном по-
ложении.
Контрольные знаки п визирные марки устанавливают также на наружной боковой поверхности сооружения (рис. XXII. 6) на специально устроенных неподвижных металлических консолях. Визирные марки 3 при этом могут быть съемными, устанавливаемыми в гнездо подставки 2 контроль-
ного знака лишь на время производства наблюдений. В Чехословакии с успехом применяют стеклянные марки с клиновидными целями, удобные для наблюдений со стороны нижнего бьефа плотин.
Рис. XX 11.2. |
Контрольный зиак |
в потерне плотины |
|
1 — контрольный |
знак; 2 — визирная' |
марка, 3 — марка 8ешгг-прибора
Створные наблюдения на подвижные марки и измерения малых углов Р обычно ведут инструментами с помощью окулярного микрометра. Среди таких инструментов особым преимуществом обладает инженерный инструмент конструкции В. А. Белицына, в котором благодаря особой инверт-призме визирная ось сохраняет неизменное положение с изменением фокусировки трубы, которое неизбежно при створных наблюдениях.
Для створных наблюдений применяют также алиниометр Цейсса, позволяющий определять смещения контрольных знаков со средней квад-
Рис. XXI 1.3. Неподвижные визирные марки
а — неподвижная визирная марка с цснтрировочньш шипом и уровнем; б — неподвижная визирная марка со съемным экраном и приспособлением для его вертикальной установки
У? А- |
А * |
Рис. ХХИ.5. К определению линейной величины горизонтального смещения по способу створных наблюдений
ратической ошибкой ± 1 мм, и инструмент типа алиниометра конструкции А, И. Дурнева.
Створные наблюдения можно вести и высокоточными теодолитами, имеющими окулярные микрометры — приспособления для измерения малых углов (см. § 139).
Се</еят по /'-/'
II — опорные внаки, с которых ведут наблюдения за контрольными марками 1, 2*. . |
б, распо- |
||||||||
ложенными на сооружении; |
А |
х , |
А 2 |
, . . . —дополнительные опорные внаки, |
с которых |
наолюдают |
|||
за постоянством знаков I, |
Л ; |
0 |
1 ь |
0 2 — удаленные ориентирные |
знаки |
для |
контроля |
постоянства |
|
направлений на них с опорных внаков I, |
I I , Аи |
Л , . |
|
|
|||||
|
|
|
Способ |
триангуляции |
|
|
|
|
При применении этого способа величину сдвигов сооружения находят путем сравнения результатов периодических определений координат контрольных знаков, например знаков 2, 2, 3 (рис. XXII. 7), с опорных
пунктов А, В, |
С специально созданной триангуляции. В свою очередь, |
с пунктов М, |
Р проверяют неподвижность пунктов А, В, С путем |
периодического измерения горизонтальных углов.
Способ триангуляции требует большого объема полевых и камеральных работ и применяется в случае невоздюжности создания «створа», например на криволинейных плотинах или при строительстве плотины в горном ущелье и т. п.
Если ошибка определения смещения не должна превышать 2 мм, то горизонтальные углы измеряются высокоточными теодолитами со средней квадратической ошибкой ±0,5—0",7.
|
Способ |
отдельных |
направлений |
Этот способ состоит в повторных измерениях горизонтального угла |
|||
с вершиной на |
опорном пункте А (рис. XXII. 8) между направлением |
||
опорной линии |
АО± и |
направлением АМ |
на контрольный знак М% |
18 заказ 495
Рис. XXI 1.7. Способ триангуляции для определения горизонтальных смещений арочных плотим
Рис. ХХП.8. Способ отдельных направлений для наблюдений за горизонтальным смещением сооружения