5.1.4. Оценка точности измерений

После выполнения отельных этапов строительно-монтажных работ важно оценить точность проведенных измерений различных геометри­ческих параметров сооружений и их отдельных элементов. Обязательно оценку точности производят при освоении новых методов и средств из­мерений. Если в ходе выполнения работ меняются условия проведения измерений, то оценку точности их проведения производят периодиче­ски. Оценка точности измерений производится в том случае, если это предусмотрено нормативно-технической документацией, а при выпол­нении разбивочных работ – обязательно – после их завершения.

Оценку точности измерений можно производить до непосредствен­ного выполнения измерений или после их выполнения. Если оценка производится до проведения измерений, то расчет ведется путем обра­ботки результатов специально выполненных наблюдений. Оценку точ­ности после проведения измерений производят путем обработки ре­зультатов, полученных в процессе этих измерений.

Оценка точности измерений производится путем многократных на­блюдений геометрического параметра в одном установленном сечении или двойным наблюдением параметра в разных сечениях объекта из­мерения. При предварительной оценки точности измерений количество наблюдений составляет 20, а при оценке точности по результатам вы­полненных измерений – не менее 6.

Для оценки точности измерений геометрических параметров необхо­димо определить действительную погрешность измерений x_s,met и сравнить ее с предельной погрешностью x_met. При многократных на­блюдениях действительная погрешность определяется по формуле:

x_s,met = t S_x,met, (5.13)

г де t – коэффициент, зависящий от доверительной вероятности и количества наблюдений; S_x,met – средняя квадратическая погрешность измерения, опреде­ляемая по формуле:

(5.14)

где x_j – результат наблюдения геометрического параметра; – среднее арифметическое из результатов наблюдения геометри­ческого параметра; М – число равноточных результатов наблюдений при предваритель­ной оценки измерений; m – число наблюдений параметра при контроле в данном сечении или месте.

Если средняя квадратическая погрешность средств измерений за­ранее известна из эксплуатационной документации, то действительную погрешность можно определить по формуле:

(5.15)

При двойных наблюдениях параметра в одном из установленных се­чений (местах) действительную погрешность определяют по формуле:

x_s,met =x_m,met+ t S_x,met, (5.16)

где x_m,met – абсолютное значение остаточной систематической погрешности, определенное обработкой ряда двойных наблюдений.

5.2. Основные методы измерений

5.2.1. Измерение линейных размеров

При измерении линейных размеров, а именно: длины, высоты, глу­бины, пролета, зазора, габаритного размера, межосевого размера и др., производят измерения расстояний между двумя фиксированными точками (рис. 5.1, а).

При выполнении работ возникает необходимость измерить расстояние между точкой и прямой, между точкой и плоскостью, между двумя параллельными прямыми или плоскостями (рис. 5.1, б, в, г). Определение расстояния производится методом по­строения и измерения перпендикуляра. Измерения выполняются с помощью геодезических приборов и других средств угловых и линей­ных измерений. Покачиванием линейки, рейки или рулетки в направ­лениях обеспечивают кратчайшее расстояние между объектами из­мерения.

Линейный размер определяют по формуле:

x_i = a_min – a₁, (5.17)

где а₁ – начальный отсчет по шкале средства измерения в фикси­рован­ной точке; а_min – минимальный из отсчетов, полученных в процессе пока­чивания рейки.

Рис. 5.1. Измерение линейных размеров: а) между двумя фиксированными точками; б) между точкой и прямой; в) между точкой и двумя параллельными прямыми; г) между точкой и плоскостью

При измерении размера рулеткой, линейкой и др. средствами ли­нейных измерений, укладываемых непосредственно в створе изме­ряемой линии (см. рис. 5.1), если измеряемый размер меньше длины мерного прибора, то измеряемый параметр определяется по следую­щей формуле:

x_i = a₂ – a₁ , (5.18)

где а₁ и а₂ – начальный и конечный отсчеты по шкале средства из­мерений соответственно.

Рис. 5.2 Измеряемый размер меньше длины прибора

Если измеряемый размер больше длины мерного прибора (см. рис. 5.2), то расчет производится по формуле:

(5.19)

где а_з, а_п – отсчеты по рулетке задний и передний (рис. 5.3) по ходу соответ­ственно; ∑δx_cor – сумма поправок, исключающих известные системати­ческие погрешности из результата измерения (см. п. 5.1.3).

Рис. 5.3. Измерение линии большей длины мерного прибора

Измерение размера геодезическим светодальномером или радио­дальномером (рис. 5.4) производится при значительных расстояниях между точками. Измеряемый параметр вычисляется по формулам, приве­денным в эксплуатационной документации.

Рис. 5.4. Измерение геодезическим светодальномером или радиодальномером

Измерение зазора между строительными конструкциями может производиться с помощью линейки, клинового калибра или кронцир­кулем (см. рис. 5.5). Зазор определяется по формуле (5.18) или по уравнению

x_i = a_i, (5.20)

где а_i – отсчет по клиновому калибру или кронциркулю.

Рис. 5.5. Измерение зазора: а) линейкой; б) клиновым калибром; в) кронциркулем

Измерение глубины опирания строительных конструкций произво­дится различными методами в зависимости от доступности места из­мерения. При свободном доступе измерения производятся линейкой (см. рис. 5.6), а глубина опирания определяется по формуле (5.18).

Если ме­сто измерения недоступно, но в конструкции имеется технологическое или специально проделанное отверстие, то измерение производится с помощью линейки-щупа. Глубина опирания определяется по форму­ле (5.21). При недоступности места измерения глубину опирания можно оп­ределить посредством измерения перекрытой части сечения и тол­щины несущей стены (см. рис. 5.6. г). Глубина опирания определяется по формуле:

x_i = l₀ – l_i, (5.21)

где l₀ – известная или измеренная толщина несущей стены; l_i – измеренная ширина не перекрытой части сечения.

После укладки плит перекрытия невозможно определить не пере­крытую часть опорной поверхности. Для выполнения измерения необ­ходимо предварительно нанести риску на фиксированном расстоянии от торца плиты (см. рис. 5.6, г). Глубина опирания определяется от риски на плите перекрытия до несущей стеновой панели по формуле (5.21), в которой l₀ – известное расстояние от края плиты до фиксированной риски; l_i, – измеренный размер.

Измерение расстояния между горизонтальными плоскостями мо­жет выполняться рулеткой или рейкой по направлению отвесной ли­нии. При измерении методом геометрического нивелирования в пре­делах одной установки прибора (см. рис. 5.7, а), расстояние определяется по формуле:

x_i = h_i = а_зi –a_пi , (5.22)

где а_зi – отсчет по задней рейке; а_пi – отсчет по передней рейке.

Рис. 5.6. Измерение глубины опирания: а) линейкой в доступном месте; б) линейкой-щупом; в) косвенным методом; г) после укладки плиты

Если измерения расстояния между горизонтальными плоскостями производятся при нескольких последовательных установках нивелира (см. рис. 5.7, б), то требуемый параметр определяется по формуле:

(5.23)

где а_{зi ,} а_пi – отсчеты по задней и передней по ходу рейкам, соответ­ственно; i – номер станции.

Рис. 5.7. Измерение расстояния между горизонтальными плоскостями методом геометрического нивелирования: а) в пределах одной установки нивелира; б) при нескольких последовательных установках нивелира

Определить расстояние между двумя недоступными точками воз­можно методом проектирования точек на линию измерения с помо­щью теодолита, отвеса или оптического прибора (см. рис. 5.8). При из­мерении рулетка натягивается горизонтально, в одной вертикальной плоскости с измеряемым пролетом. Проектирование точки на рулетку при помощи теодолита выполняется при двух положениях вертикаль­ного круга. За отсчет по рулетке принимается среднее значение. Из­меряемый параметр определяется по формуле (5.18).

Рис. 5.8. Измерение расстояния между двумя недоступными точками