
- •Раздел 1 общие сведения
- •Глава 1.
- •§ 1. Сведения о форме и размерах Земли
- •§ 2. Системы координат
- •§ 3. Ориентирование линий на местности
- •Глава 2
- •§ 4. Влияние кривизны Земли
- •§ 5. Общие сведения о топографических материалах
- •1 Сантиметре 50метро8 о 100
- •§ 6. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •Раздел II
- •Глава 3 общие сведения
- •§ 10. Измерения и их погрешности
- •§11. Классификация погрешностей
- •§ 12. Арифметическая средина
- •§ 13. Оценка случайных погрешностей
- •§ 14. Погрешности функций измеренных величин
- •§ 15. Погрешность арифметической средины
- •§ 16. Неравноточные измерения
- •Глава 4
- •§17. Измерение углов на местности
- •§ 18. Основные части теодолита
- •§ 19. Типы теодолитов
- •§ 20. Поверки и юстировки теодолита
- •§21. Систематические погрешности измерения горизонтальных углов
- •§ 22. Измерение горизонтальных углов
- •§ 23. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 24, Измерение вертикальных углов
- •§ 25. Общие сведения о высокоточных угловых
- •§ 27. Землемерные ленты и измерительные рулетки
- •§ 28. Измерение линий мерными приборами
- •§ 29. Вычисление длин линий
- •§ 30. Точность измерения линий мерными приборами
- •§ 31. Нитяный дальномер
- •§ 32. Общие сведения о светодальномерах
- •§ 33. Определение неприступных расстояний
- •§ 34. Геометрическое нивелирование
- •§ 35. Нивелиры, нивелирные рейки и знаки
- •§ 36. Поверки и юстировки нивелиров и реек
- •§ 37. Точность определения превышений на станции герадетрического нивелирования.
- •§ 38. Производство нивелирования
- •§ 39. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 40. Створные измерения
- •§ 41. Вертикальное проецирование
- •§ 42. Гидростатическое нивелирование
- •§ 43. Микронивелирование
- •§ 44. Лазерные приборы
- •Раздел III
- •Глава 8
- •§ 47, Классификация государственных геодезических сетей
- •Глава 9
- •§ 48. Общие сведения
- •§ 49. Теодолитные ходы
- •Глава 10
- •§ 51. Общие сведения о топографических съемках
- •§ 52. Горизонтальная съемка
- •Глава 11
- •Глава 12
- •§ 57. Фототопографические съемки
- •Раздел IV
- •Глава 13
- •§ 58. Общие сведения
- •§ 59. Геодезические изыскания для строительства
- •§ 60. Общие сведения о геодезических изысканиях трасс линейных сооружений
- •§ 61. Геодезические работы при различных видах изысканий
- •§ 62. Изыскания подземных сооружений
- •§ 63. Поиск и съемка подземных и подводных
- •Глава 14
- •§ 64. Геодезические расчеты при проектировании трасс линейных сооружений
- •§ 65. Вертикальная планировка, построение проектных горизонталей
- •§ 66. Геодезические расчеты при проектировании горизонтальных и наклонных площадок
- •Глава 15
- •§ 67. Общие сведения
- •§ 68. Элементы разбивочных работ при перенесении в натуру проектов планировки и застройки
- •§ 69. Перенесение на местность границ землепользований и участков застройки
- •§ 70. Общие сведения о перенесении иа местность проектов застройки
- •§ 71. Разбивка основных осей
- •Глава 16
- •§ 72. Общие сведения
- •§ 73. Геодезическая разбивочная основа на строительной площадке
- •§ 74. Детальная разбивка осей многоэтажных зданий
- •§ 75. Высотная основа при возведении многоэтажных зданий
- •§ 76. Разбивка контура котлована и вычисление объемов земляных работ
- •§ 77. Геодезические работы при монтаже сборных конструкций
- •§ 78. Исполнительные съемки конструкций
- •Глава 17
- •§ 79. Общие сведения
- •§ 80. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 81. Наблюдения за горизонтальными перемещениями геодезическими методами
- •§ 82. Наблюдения за горизонтальными перемещениями фотограмметрическим методом
- •§ 83; Определение кренов сооружений
- •Раздел V
- •Глава 18
- •§ 85. Расчеты точности и назначение допусков на геометрические сопряжения сборных конструкций зданий и сооружений
- •§ 88. Геодезические работы при строительстве прецизионных сооружений
- •Глава 19
- •§ 87. Инженерно-геодезические изыскания
- •§ 88. Геодезические работы при возведении гидротехнических сооружений
- •§ 90. Сведения о мелиоративных системах
- •§ 91. Геодезические работы при изысканиях и проектировании мелиоративных систем
- •§ 92. Геодезические работы при сооружении гидромелиоративных систем
- •Глава 21
- •§ 93. Геодезические работы при проектировании
- •§ 94. Геодезические работы при строительстве
- •§ 95. Исполнительные съемки
- •Раздел VI организация
- •Глава 22
- •§ 96. Организация геодезической службы
- •§ 97. Планирование и финансирование инженерно-геодезических работ
- •§ 98. Техника безопасности
- •§ 99. Техника безопасности
- •§ 100. Техника безопасности выполнения геодезических работ при монтаже строительных конструкций и оборудования
- •§ 73. Геодезическая разбивочная основа на строительной площадке ..... 303
- •§ 74. Детальная разбивка осей многоэтажных зданий .... 306 § 75. Высотная основа при возведении многоэтажных зданий 311 § 70, Разбивка контура котлована и вычисление объемов земляных работ . 314
- •§ 77. Геодезические работы при монтаже сборных конструкций 317
- •§ 50. Нивелирные ходы
- •§ 53. Высотная съемка
- •§ 55. Нивелирование поверхности
§ 81. Наблюдения за горизонтальными перемещениями геодезическими методами
При наблюдениях за смещениями устанавливают опорные знаки вне зоны подвижек грунта. Основное требование к этим знакам — неподвижность их иа весь период наблюдений.
Опорный знак (рис. 117, а) представляет собой железобетонный пилон 2, устанавливаемый в коренных породах на фундаментную плиту 5. Для защиты знака от повреждений его закладывают в колодец 3, заполненный теплоизоляционной засыпкой 4. Верхняя часть пилона имеет сферическую головку 1, центр которой закреплен насечкой на металле или отверстием небольшого диаметра.
При наблюдениях за смещениями для установки приборов и закрепления точек используют наблюдательные столбы (рис. .117, б). Он представляет собойжелезобетонный столб 2 квадратного сечения с головкой знака 1 (со специальным цемтрировочным устройством для однообразной установки теодолита и визирного знака во всех циклах наблюдений) и металлической крышкой на шарнире с запором. При установке столба в грунт для повышения устойчивости используют фундаментную плиту 3. 330
Рис.
117. Знаки закрепления точек при наблюдениях
за смещениями: а
— опорный знак; б
— наблюдательный столб; в
■—
деформационная марка с ушками; г
—
деформационная марка с полусферической
головкой
Высота выступающей над землей части знака обычно составляет 1,2 м.
Для закрепления наблюдаемых точек на конструкциях зданий и сооружений применяют деформационные марки. Марка представляет собой металлический диск 1 (рис. 117, в, г), закладываемый в стену 3 или наклонную часть сооружения. Марка изменяет свое пространственное положение вместе со смещением конструкции сооружения.
Для непосредственного визирования теодолитом марку раскрашивают двумя цветами с четким обозначением места наведения креста или нити зрительной трубы. Если марка предназначена для горизонтальной установки специальной измерительной линейки, то она или имеет специальные ушки 2 (рис. 117, в) для упоров линейки или полусферическую головку 2 (рис. 117, г) для установки пятки специальной рейки.
Точность определения смещений зависит от типа сооружения, вида основания, задач наблюдений и скорости протекания смещений. Для типовых зданий и сооружений, возводимых на скальном основании, погрешности определения смещений не должны превышать 1,5 мм, для сооружений на слабосжимаемых грунтах — 3 мм, для сооружений иа сильносжимаемых грунтах — 7 мм.
Наблюдения за смещениями конструкций осуществляют циклами. Нулевой цикл выполняют до появления горизонтальных нагрузок иа конструкции. Например, до заполнения водохранилища водой или засыпки грунтом под-
|
|
||
1А"' |
Cl |
с2 |
°3 # |
ЧУ — |
|
|
|
Phcs
118.
Створный метод наблюдений 'за
горизонтальными смещениями:
а—
определение отклонений от створа с
помощью измерительных линеек; б
— измерительная лмнейкп;
в
— схема
смещения точек; г
—
определение отклонений от створа с
помощью измерения пираллактлчееких
углов
земной части здания. Последующие циклы совмещают с этапами ожидаемого появления горизонтальных смещений, а после ввода сооружения в эксплуатацию — не реже двух раз в год до полной стабилизации сооружения.
Наиболее широкое применение нашли следующие методы наблюдений.
Метод с т в о р н ы х и з м е р е н и й
В этом методе вне зоны подвижек грунтов закладывают опорные знаки А и В (рис. 118, а) и периодически (циклами) определяют отклонения clt са и с3 деформационных марок 1, 2 и 3 па сооружении от створа АВ. Для повы- 332
шения точности измерений линию створа располагают иа небольшом удалении от сооружения (0,4—0,6 м).
При определении отклонений применяют следующие способы.
Определение о т к л о и е и и й с помощью измеритель и ых л и н е е к. В этом способе используют специальные измерительные линейки 3 с миллиметровыми делениями (рис. 118, б)., Линейка крепится иа раме 2, имеющей специальные упоры, которые вставляются в ушки 1 деформационной: марки. В закрепленном иа марке положении измерительная линейка занимает горизонтальное положение. :
При измерениях отклонений деформационные марок от створа над опорным знаком А устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, наводят крест нитей иа визирную марку над опорным знаком В, и 'при закрепленных лимбе и алидаде, последовательно, как при боковом нивелировании, берут отсчеты с1а, с.2а и с3а по измерительной линейке. Эти измерения составляют первый иолуприем.
Во втором иолуприеме теодолит устанавливают над опорным знаком В, визируют при другом положении круга на марку над пунктом А и берут отсчеты с1Ъ, с.2Ь и с.лЪ по измерительным линейкам на деформационных марках. По полученным отсчетам вычисляют средние с?, =
= 0,5 {С\а + Cift), С2= 0,5 (С2а Н~ Ф/;), С° = (СЪа "Ь Ы и выписывают их в ведомость вычисления смещений (табл. 19). Аналогичные измерения выполняют в следующем первом цикле, а результаты с1, cj и тоже выписывают в ведомость вычисления смещений.
Таблица 19. Ведомость вычисления горизонтальных смещений точек конструкций
Номер деформа ционной марки |
0 цикл |
I цикл |
И цикл |
||
12 июня 1988 г. |
.40 августа |
1988 г. |
20 декабря |
1988 г. |
|
Отсчет по рейке, мм |
Отсчет по рейке, мм |
Смеще ние, мм |
Отсчет по рейке, мм |
Смеще ние, мм |
|
1 |
187, 5 |
192,0 |
—4,5 |
194,5 |
—7,0 |
2 |
194,0 |
191,0 |
+ 3,0 |
189,5 |
|
3 |
188,0 |
186,5 |
-1,5 |
186,0 |
—2,0 |
Горизонтальные смещения А деформационных марок вычисляют как разность отклонений от створа в нулевом и текущем циклах
А* = с? — с}; А 2 = Са — Со; Аз = Сз — с3. (151)
Во втором и последующем циклах программа измерений остается неизменной, что позволяет исключать из результатов наблюдений ряд систематических погрешностей.
Результаты определения горизонтальных смещений выписывают на схему раздельно по каждому циклу наблюдений (рис. 118, в), что позволяет более наглядно представить изменения смещений во времени.
Определение отклонений с'■ помощью измерения параллактиче- с к и х у г л о в. В этом способе теодолитом с опорных знаков А и В (рис. 118, г) измеряют малые параллактические углы у1а, 73а и у1Ъ, VabvYab. расстояния dlf d2, d3 и d, а отклонения i-ой деформационной марки вычисляют по формулам
Cia = di tg Via = di -Iff-; ctb = (d-di)-^-,
где di — горизонтальное расстояние от опорного знака А до наблюдаемой деформационной марки; yia, у1Ь — параллактические углы, измеренные на t-ую марку соответственно на пунктах А и В.
Измерения расстояний обычно производят только в нулевом цикле и со сравнительно небольшой точностью. Общая методика наблюдений и обработки результатов сохраняется такой же как в предыдущем способе.
Метод створных измерений прост, не требует больших трудозатрат, дает достаточно точные результаты, но имеет следующие недостатки:
горизонтальные смещения определяются только в направлении оси К (см. рис. 118, в), перпендикулярной к створу АВ;
полученные результаты не отличаются высокой надежностью, так как расположение пунктов А и В вблизи сооружения не дает полной уверенности в неподвижности их в период наблюдений.
Метод триангуляции
В этом методе опорные знаки Л и В (рис. 119, а) закладывают в устойчивом грунте на значительном удалении от наблюдаемого объекта; а на сооружении, например, 334
в
Y
ж'
Аххх
I
^исп
\к=А/ж-Ах£
N'
Л
\lx£
Шттй
'сд^Х
3:
Рис. 119. Определение горизонтальных смещений методом триангуляции и комбинированным методом:
а ■— схема намерений и методе триангуляции; б — схема смещения наблюдательных столбов; в — схема иммерений способом направлений; г — схема измерений в комбинированном методе; д — схема определения поправок
плотине закладывают наблюдательные столбы /, //, III и периодически (по циклам) методом триангуляции определяют их координаты. Для этого с высокой точностью, например, светодальномером определяют длину базиса А В н измеряют все углы во всех треугольниках.
В результате обработки триангуляции (§ 46) для каждого из циклов получают координаты наблюдаемых пунктов, например:
Цикл О / II
Пункт/ А'5, У$ *;,у; X1/, У1/
Смещения наблюдаемых точек (столбов) по направлениям осей X и У вычисляют как разности соответствующих координат между циклами, например:
Цикл I U
Результаты определения смещений выписывают на схемы по циклам наблюдений. Абсолютную величину общего смещения вычисляют как диагональ прямоугольника со сторонами Да' и Ау, (рис. 119, б), т. е. Д = У Ах1, -|- Д if.
Если на наблюдаемых точках конструкций, например, на стенах зданий, невозможно установить теодолит, то применяют способ направлений (рис. 119, в). В этом способе углы измеряют только на опорных знаках А и В, а координаты определяемых пунктов 7, 2 и 3 вычисляют, как в угловых засечках. Этот способ не дает такой высокой точности как в триангуляции, но, он менее трудоемок.
В рассмотренных случаях смещения точек определяются в направлении двух осей (в плоскости) и с достаточно высокой надежностью. Однако по сравнению с методом створов объем полевых измерений и обработки резулыатЬв существенно больше.
Комбинированный метод
В этом методе на значительном удалении от объекта в устойчивых грунтах закладывают опорные знаки А и В (рис. 119, г), а на небольшом удалении от объекта устанавливают наблюдательные столбы / и //, образующие створ /-//. В сооружение закладывают деформационные марки 1, 2 и 3.
При наблюдениях в нулевом цикле методом триангуляции определяют координаты столбов Х°/, К?, и Xq, Yn, ,а со столбов измеряют отклонения с?, с\ и с° деформационных марок 1, 2 и 3 от вспомогательного створа 1-П.
Во втором цикле наблюдения повторяют в той же последовательности, определяют координаты наблюдательных столбов X}, Y]; Хц; Yln и измеряют отклонения с\, со и с13 деформационных марок от створа.
Если смещения наблюдательных столбов Ах) = X1/ ~
X/ и Ах1ц — Х°ц — X)i по оси X не превышают погрешностей определения координат в триангуляции, то смещения деформационных марок определяют как в створном методе по формуле (151). Если смещения Ах) и Ах1ц больше погрешностей определения координат в триангуляции, то в результаты измерения отклонений от створа cl, cl и сз вводят поправки.
336
Для определения поправок рассмотрим рис. 119, '<5. Пусть в данном цикле наблюдательный столб / получил смещение Ахт и из точки / переместился в точку /'; а наблюдательный столб II получил смещение Ахп и из точки II переместился в точку 11'. В этом случае исправленные значения отклонений деформационных марок можно вычислить по формулам:
С[ псп — СI -|- 6 / J С‘2 исп " ^2 “|~ $2 И С’з исп = ~|~ 63. (152)
Каждая из поправок б1( и 8а, как это видно из рисунка, состоит из постоянной части Алг = Ах}/ — Ах) и переменной части, зависящей от величины к ~ Ах), —
Ас и расстояний du da, d3 и d. Сообразуясь с рисунком, запишем
$1 = Ах/ --|—-j- di, б а = Ах / -|—-j- cL; б;( — Ах\ ~|—d;i.
(153)
Подставляя значения б из (153) в (152), получаем С[ исп — С[ -(- Ах/ -j d{\
псп — С2 ~Ь Ах/ -|
с-А псп ^ Сз Н~ Ах j -| d<$.
Используя исправленные значения отклонений с\ „сп по формуле (151) можно вычислить смещения деформационных марок.
Комбинированный метод наблюдений соединяет надежность метода триангуляции и простоту створного метода. По сравнению с методом триангуляции в нем значительно сокращается объем измерений (особенно при большом числе деформационных марок), а по сравнению со створным методом значительно повышается надежность за счет определения смещений точек створа / и II,