МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Серго ОРДЖОНИКИДЗЕ

Кафедра геодезии и маркшейдерского дела

С. И. Ч Е К А Л И Н

Учебное пособие по дисциплине

«Методы измерения деформаций»

(для специальности «Маркшейдерское дело»)

С.И.Чекалин. Методы наблюдения за деформациями земной поверхности и инженерных сооружений. – Учебное пособие по курсу «Методы измерения деформаций» для студентов специальности «Маркшейдерское дело». – М.: РГГРУ, 2006, с. 72.

Приводятся сведения о деформациях сооружений и основных причинах их возникновения. Дается информация о необходимой точности измерения деформаций, а также периодичности наблюдений за объектами и земной поверхности в процессе строительства, эксплуатации сооружений и при возникновении необходимости проведения мониторинга технического состояния объекта, вызванной явным проявлением процесса деформи-рования. Приведены конструкции основных геодезических знаков, используемых при проведении инженерно-геодезических работ по наблюдению за деформациями сооружений и земной поверхности. Дано описание методов измерения деформаций. Особое внимание уделено требованиям к разработке методики геодезических наблюдений за деформациями, обработке и интерпретации результатов наблюдений.

Пособие предназначено для студентов специальности «Маркшейдерское дело» при изучении ими курса «Методы наблюдений за деформациями», а также может быть полезным для специалистов, научных работников, занимающимися подобными проблемами.

Рис. 53, табл. 8, список лит. – 14 наим.

О г л а в л е н и е

		Стр.
	Введение ……………………………………………	4
1.	Виды деформаций ………………………………..	6
2.	Задачи наблюдений и организация работ …….	10
3.	Геодезические знаки и их конструкции ……….	13
3.1.	Классификация знаков …………………………….	13
3.2.	Опорные геодезические знаки ……………………	13
3.3.	Деформационные знаки …………………………..	14
3.4.	Вспомогательные знаки …………………………..	14
3.5.	Плановые знаки ……………………………………	14
3.6.	Высотные знаки ……………………………………	15
3.7.	Геодезические знаки для локальных наблюдений	15
3.8.	Конструкции геодезических знаков ………………	16
4.	Размещение геодезических знаков на инженерных сооружениях ……………………….	24
5.	Точность измерения деформаций ……………...	27
6.	Периодичность наблюдений ……………………	29
7.	Методы наблюдений за деформациями ……….	30
7.1.	Наблюдения за вертикальными перемещениями	30
7.2.	Наблюдения за горизонтальными смещениями …	35
7.3.	Наблюдения за кренами …………………………..	38
7.4.	Наблюдения за деформациями земной поверх-ности ………….........................................................	41
7.5.	Косвенные методы измерения деформаций …….	42
8.	Разработка методики измерений ………………	45
8.1.	Общие замечания ………………………………….	45
8.2.	Определение качественных характеристик схем наблюдений ..............................................................	46
8.3.	Разработка основных рекомендаций для методики измерений ..................................................................	58
9.	Обработка и анализ результатов измерений …	62
	Список литературы ………………………………..	65
	Приложение: Основные понятия, термины и определения ………………………………………..	66

Введение

Строительство инженерных сооружений на поверхности земли и в подземных условиях требует организации инженерно-геодезических и маркшейдерских работ по наблюдению за деформациями земной поверхности и находящихся на ней сооружений, как строящихся, так и расположенных в зоне и вблизи от площадки строительства. Такие наблюдения продолжаются некоторое время и в период эксплуатации построенных объектов до достижения деформаций определенной величины (до т.н. проектной величины деформаций). Кроме того, различные природные факторы, а также хозяйственная деятельность человека, могут способствовать ослаблению несущей способности грунтов оснований, что приводит к деформированию конструкций сооружений. Часто такие явления наблюдаются на памятниках архитектуры, возраст которых превышает 100 лет. Многие сооружения, например, гидроэлектростанции, требуют организации непрерывных наблюдений за состоянием самого сооружения и его технологических систем.

Специалистам, работающим в области инженерной геодезии и маркшейдерского дела, необходимо хорошо знать вопросы организации и проведения мониторинга за деформациями сооружений и земной поверхности, грамотно строить и проводить указанные измерения, поскольку данные наблюдений являются основой для организации работ по защите сооружений от деформирования.

Пособие состоит из 9 разделов. В 1-м разделе приведены сведения о видах деформаций. Во 2-м разделе рассмотрены задачи наблюдений за деформациями и организация работ для производства наблюдений. В 3-м разделе даются сведения об основных геодезических знаках, которые используются при оборудовании наблюдательных станций, и приведены их конструкции. В 4-м разделе говорится о размещении геодезических знаков на сооружениях и местах сдвижения земной поверхности. В 5-м и 6-м разделах приведены сведения о необходимой точности наблюдений и их периодичности. 7-й раздел посвящен способам и методам наблюдений за различными видами деформаций. Большое внимание уделено в 8-м разделе разработке методики наблюдений за деформациями применительно к наблюдениям за вертикальными перемещениями. В 9-м разделе рассмотрены принципы интерпретации данных наблюдений и способы отображения динамики деформаций.

В приложении приведены основные понятия, термины и определения, которые используются при изучении курса, а также в практике инженерно-геодезических работ.

По дисциплине «Методы измерения деформаций» рабочей учебной программой предусмотрен курсовой проект на тему «Обоснование методики наблюдений за осадками сооружений». В тексте учебного пособия приводится пример решения основной задачи курсового проектирования (раздел 8). Вам предстоит изучить данный пример и на его основе выполнить аналогичное решение задачи. Содержание работ при выполнении курсового проекта примерно следующее:

- на основе плана масштаба 1:500 (1:1000; 1:2000) разработать проект наблюдательной станции для обеспечения наблюдений за деформациями нескольких сооружений, попадающих в прогнозируемые границы мульды сдвижения; здесь необходимо выбрать места закрепления исходных геодезических знаков и места установки деформационных знаков на сооружениях;

- составить оптимальную систему нивелирных ходов с обеспечением возможно меньшего числа станций с учетом применения схемы геометрического нивелирования из середины;

- оценить графически величины плеч на проектируемых станциях и вычислить обратные веса превышений, приняв за единицу веса превышения на станции среднее значение плеча, округленное до 1-2 м;

- выполнить преобразования в системе нивелирных ходов с целью отыскания слабоопределяемой точки и ее качественной характеристики (обратного веса при перемещении к ней от нескольких грунтовых (опорных, исходных) знаков);

- определить по величине заданной точности измерения деформаций допустимую среднюю квадратическую погрешность измерения превышения на станции; выполнить оценку возможности измерения превышения на станции с полученной точностью;

- разработать основные рекомендации по выбору нивелира для измерений и программы работ на станции.

Задание на курсовое проектирование выдается преподавателем индивидуально каждому студенту.

Пояснительная записка по курсовому проектированию выполняется на листах писчей бумаги (от руки или на компьютере) формата А4, скомпонованной (переплетенной) в папку. Должны быть приведены все необходимые расчеты по решению указанных выше задач, сопровождаемые текстовой частью и рисунками. Исходную графическую информацию следует скопировать и поместить в пояснительную записку. Можно снять копию задания с предоставленного графического материала на кальку.