Исходя из расчетной требуемой точности контроля крена, производят выбор методов и средств геодезических измерений.

После выбора метода и средства измерений, приступают к проектированию схемы измерений, расчету точности измерений элементов схемы и разработке технологии измерений.

Вопрос16..Выбор методов и средств измерений при контроле осадок и деформаций сооружений.

Метод измерений – это совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Средство измерений – техническое средство, имеющее нормированное метрологическое свойство для измерения физических величин. При геодезическом контроле осадок и деформаций используют методы и средства измерений, применяемые как в инженерной геодезии, так и в машиностроении; появляется спец измерительная техника. Классификация методов и средств по способу измерения: Абсолютные перемещения измеряют геодезическими, механическими и совместными методами в частности: вертикальные - (геометрическое, геодезическое и гидротехническое нивелирование, и наземная фототеодолитная съемка); горизонтальные - (триангуляцией, полигонометрей, створными способами, наземная фототеодолитная съемка); Относительные перемещения измеряют прямыми и обратными отвесами, приборами вертикального проектирования, щелемерами, микрометрами, тензометрами. Основные факторы при выборе методов и средств измерений: характеристика объекта и вид контролируемых геометрических параметров; требуемая точность контроля параметров; вид контроля по полноте охвата, временной характеристике, управляющему воздействию; хар-ка условий измерений; продолжительность процесса измерений; стоимость средств измерений и контроля в целом; наличие средств измерений и специалистов, выполняющих контроль. Выбор методов и средств измерений выполняют в последовательности: 1) Выполняют разработку процессов геодезического контроля объектов промышленного предприятия; Устанавливают категорию контроля; методы и виды контроля по полноте охвата, по характеру воздействия, по временной хар-ке; режимы контроля. Объекты, геометрические параметры, допускаемые величины контроля параметров и основные виды контроля заносят в таблицу. 2) На основании категории геометрического контроля геометрического параметра объекта и вида контроля по хар-ру воздействия на ход производства (активный или пассивный) сначала устанавливают значение коэф-та точности для пассивного контроля С_П, а затем вычисляют значение коэф-та точности при активном контроля С_АК, Устанавливают требуемые точности контроля параметров. И заносят их в туже таблицу. 3) По виду геометрического параметра определяют группу методов и измерительных средств. 4) По заданной точности измерения геом-ого параметра и размера объекта (расстояние м/у контрольными точками) выбирают подгруппу методов и средств. Если параметр находиться не прямым измерением, а различными построениями измеряемых элементов. То рассчитывается точность измерения элементов - для выбора средств измерений. 5) На основании вида контроля геометрического параметра объекта по временной хар-ке, условий измерений (влияния возмущающих воздействий) устанавливают подгруппу средств измерений по степени механизации и автоматизации. 6) Исходя, из экономической целесообразности выбирают оптимальное средство измерений (прибор квалификации контролер.

Рис. 1

На рис.1 приведена наиболее простая схема расположения знаков при створных измерениях, где A₁, A₂ – исходные (опорные) пункты; I, II – наблюдательные пункты створа;

1, 2, 3… – наблюдаемые (деформационные) точки.

Способы створных измерений:

1. струнный и струнно-оптический;

2. оптический (способ малых углов, способ подвижной марки);

3. коллимационный способ;

4. дифракционный способ;

В струнном способе, прямая задается проволокой или калиброванными струнами диаметром 0,3 – 1 мм, которая натягивается между опорными точками (A₁ A₂) с натяжением 8 – 60 кг.

В качестве проектирования используются остроконечные отвесы различной массы (0,2 – 5 кг). Точность измерений зависит в основном от окружающей среды и практически колеблется

от 1 – 3 мм, при створах длиной до 80 метров.

При струнно-оптическом способе струна натягивается над оборудованием на высоте 2 – 4 м. Проектирование точек со струны на оборудование осуществляется с помощью оптических проектирующих приборов. Измерения производятся только в закрытых помещениях, где нет воздушных токов. Применяются комбинированные струны диаметром 0,1 – 0,3 мм, которые натягиваются грузами 8 – 30 кг.

Основные источники ошибок:

m_{за фазу (1/4 диаметра струны)} + m_{колебаний струны}

В оптическом способе створ задается оптическими приборами, как правило, теодолитом или алиниометром и неподвижной визирной маркой. Измерение нестворностей осуществляется либо подвижной маркой, либо измерением малого угла, под которым видится нестворность. Центрирование прибора и марок – принудительное с помощью гнездовых центров.

Отсчет по подвижной марке, в положении, когда ось визирной цели по вертикали совпадает с осью гнездового центра, называется местом нуля подвижной марки (МО на рис. 3).

Рис. 3.

1. метод подвижной марки:

q = МО – а –– прямой ход

q = а – МО –– обратный ход

В способе подвижной марки измеряют непосредственно величину нестворности y. Для этого подвижная марка снабжена микрометренным винтом. Отсчет по шкале этого винта, когда ось симметрии визирной цели проходит через центр знака, называется местом нуля марки и определяется с помощью теодолита вращением марки вокруг основной оси на 180°.

Вопрос 17. Прогнозирование осадок и деформаций инженерных сооружений по моделям малого масштаба на основе теории механики грунтов и по данным геодезических измерений.

В отечественной практике используется несколько методов прогнозирования осадок и деформаций. Прогнозирование – это научно обоснованное предсказание повторения процесса или явления при определенных идентичных условиях. В СНиПе «Основание фундаментов, методы проектирования» заложена теория прогнозирования осадок и деформаций с помощью нескольких методов. Метод послойного суммирования: в процессе изысканий на строй площадке берут пробы грунта на различных глубинах, в лабораториях испытывают грунт. В результате испытаний получают физико-механические св-ва грунтов (объемный и удельный вес, пористость, угол скольжения, коэф-ты фильтрации), затем по формулам механики грунтов находят вторичные показатели и затем их используют для расчета осадок S = B , где В – коэф-т перехода от натуры к физическим испытаниям; р – давление в слоях грунта от нагрузки; Е – модуль деформации грунта; h - толщена слоев грунта. Сущность по хар-кам физики механических свойств грунта определяют модуль деформации грунта по исследованиям. Затем по формуле вычисляют осадку. Расчетная осадка не должна превышать допустимой. Если же она превышает допуск, то следует сооружение перепроектировать (увеличить площадь, изменить состав грунта под сооружением). Метод моделирования: В лабораториях создают макет будущего сооружения в масштабе 1/10 - 1/50 и испытывают до разрешения на деформацию, а затем переносят данные исследования на будущее сооружение. Макет платины на расстоянии от неё упор с датчиками, по мере нагрузки от заполняемой воды платина начинает откланяться и задевать датчики на упоре – фиксируется деформация. Метод прогнозирования по данным геодезических измерений: по данным получаем осадку готового сооружения за период. Затем подбираем империческую формулу (кривую) наиболее точно описывающую кривую осадки сооружения, и по параметрам кривой можно определить осадку S_n на будущее t_n.

Вопрос 18: Методы и средства измерения горизонтальных смещений инженерных сооружений. Размещение киа, точность, цикличность измерений, створные методы, методы угловых и линейных измерений.

Створные способы и методы измерений применяются для установки частей сооружения и оборудования на одну прямую линию. Под способом понимают технологический процесс измерений, под методом – геометрическое построение створных линий.

Створом называют вертикальную плоскость, проходящую через две закрепленные точки, относительно которой измеряют нестворности наблюдаемых точек сооружения, т.е. их отстояния от этой плоскости.

Закрепленные точки створа должны по возможности размещаться вне деформационной зоны и быть в пределах точности измерений незыблемыми на весь период наблюдений.

Створ обычно задается высокоточными оптическими приборами (теодолитом, микротелескопом, алиниометром) или реализуется натянутой струной.

Створные измерения применяют для определения смещений прямолинейных плотин, мостовых переходов, подпорных стенок, колонн зданий и других сооружений, где имеется возможность установить наблюдаемые точки в плане на одной прямой и по высоте расположить их примерно на одном уровне.