Тема 6. Инженерно-геодезические работы.

6.15. Геодезические наблюдения за состоянием и деформацией сооружений, склонов и откосов.

В гонных породах, на которые опираются сооружения, под влиянием его силы тяжести, изменения влажности, температуры и других причин происходит перемещение частиц грунта.

Перемещения сооружений и конструкций разделяют на две соответствующие по высоте и в плане. Перемещения по высоте называют осадкой, а в плане – смещением. Неравномерные перемещения точек сооружения приводят к изменению формы и размеров его, то есть к деформации. По своему характеру деформации разделяют на упругие и остаточные. Если воздействия, о нагрузки превышают предел упругих деформаций, то происходит нарушение прочности сооружения с возможностью его разрушения.

Для своевременного предупреждения аварий и для детального изучения причин нарушения эксплуатационных качеств сооружения проводят систематические наблюдения за перемещениями и деформациями сооружений. Наиболее пригодны для этого геодезические методы, позволяющие полностью характеризовать перемещение точек конструкции сооружения в пространстве.

При наблюдениях за осадками в конструкции сооружения закладывают осадочные марки и периодически определяют их отметки. Для определения отметок наиболее часто используют высокоточное геометрическое нивелирование короткими лучами. При наблюдениях за осадками точек конструкций с большими превышениями и расположенных в труднодоступных местах, применяют тригонометрический метод с измерением расстояний и углов наклона высокоточными способами. Для определения отметок точек в условиях используют гидростатическое нивелирование.

6.16. Наблюдения за состоянием и деформацией сооружений.

Наблюдения за состоянием и деформацией сооружений различных классов и назначения ведутся с целью получения данных, используемых для разработки и внедрения противоаварийных мероприятий, корректировки расчетов при проектировании, разработке новых методик, создания и совершенствование схем высотных систем, отсчитывающих необходимую точность наблюдений.

Для выполнения наблюдений методики высокоточного и точного геометрического нивелирования, кроме нивелиров и реек используют особые штативы с нивелирной прицепной подставкой, позволяющей перемещать прибор по вертикали без заметных наклонов при наблюдении за контактным уровнем. Используют также и поднятие под рейку с отверстием по диаметру осадочной марки.

Геодезические марки и реперы для организации наблюдений условно делят на три группы:

- марки, закладываемые непосредственно в исследуемом сооружении и по измерениям высоты которых определяют осадку сооружения;

- рабочие реперы, закладываемые вблизи сооружений, то есть в пределах деформируемой зоны основания и прилежащих пород перед каждым циклом наблюдений на рабочие реперы передают отметки с фундаментальных реперов сети планово-высотного обоснования;

- исходные реперы, закладываемые за пределами зоны деформации пород на расстоянии 1,5 – 2,0 км. Таких реперов должно быть не менее трех, расположенных друг от друга в пределах 25-35 м.

Конструкция осадочной марки зависит от типа сооружения, материала, из которого оно построено, а также от места установки. Осадочные марки, закладываемые в стены и цокольные части зданий называют стеновыми осадочными марками, а закладываемые в пол или грунт – поверхностными.

Для бетонных сооружений применяют следующие осадочные марки:

- МПП – марка поверхностная постоянная (стальной шар, впрессованный в и помещений в защитный стакан с крышкой0;

- МБП - марка боковая постоянная;

- марка – труба.

Для наблюдений за осадками земляного полотна дамбы гидросооружения осадочные марки закладывают по поперечным профилям на расстоянии 10 -20 м друг от друга. В зависимости от важности объекта, точности получаемой информации по бровкам сухого откоса устанавливают марки через 50 м. Их закладывают в строительный период и измеряют осадки по ним не менее двух раз в год.

Нивелирование выполняют с соблюдением одинаковых условий работы на станции:

Равенство плеч, постоянство температуры, направление ходов и т. п.

Периодичность наблюдений и нивелирования осадочных марок, сооружений, построенных из грунтовых материалов, следующая:

- не реже одного раза в месяц в течении первого года эксплуатации;

- один раз в квартал в течении второго года эксплуатации;

- один раз в год в течении последних 10 лет, вплоть до затухания осадок платин.

6.17. топографо-геодезические работы при гидрологических изысканиях.

Проектирование гидромелиоративных сооружений требует тщательного изучения источников водозабора или водоприемников, каковыми являются реки, озера, каналы и пр. При этом для них определяют водосборную площадь, объемы воды, границы поверхности воды, скорость течения и расход воды, уклон поверхности воды, составляют профили поперечного сечения и дна русла.

Составление плана границ воды в водоеме

Для составления плана выполняют теодолитную или мензульную съемку.

Съемочные опорные ходы при этом прикладываний вдоль берегов так, чтобы с их точек были видны границы воды, которые снимают способами перпендикуляров, полярным, угловых засечек.

Способ промеров

Намечают точки а, б, в, г, д на местности промерами по створам между АВСД ГГС.

- по створу АВ откладывают d₁ и закрепляют точку a, затем d₂ и закрепляюти т.д.

- с линией съемочной сети a, в…в₂ и т.д. снимают границы воды любым способом (перпендикуляров напр.)

Определение объема воды в водоеме

Для определения объема воды в водоеме, составления профилей дна, поперечного сечения русла и определения уклона поверхности воды выполняют промерные работы.

Вдоль берега реки или водоема, прокладывают теодолитный ход с разбивкой пикетажа. Одновременно производят разбивку поперечников из пикетов магистрального хода перпендикулярно течению реки, а на озерах и прудах перпендикулярно продольной оси.

Колышки в точках А₁А₁, В₁В₁ ….. забивают так, чтобы верхний срез был вровень с поверхностью воды ( урезные).

Для плановой привязки поперечников измеряют углы β.

Выполняют нивелирование геометрическим способом пикетов магистрального хода и урезные колья поперечников.

Выполняют промерные работы с лодки глубин водоемов лотлинем (трос с марками и грузом) с точностью до 5 см. Плановое положение промерных точек определяют засечками с установкой на пикете магистрального хода теодолита и ориентированного по другой точке хода. В момент измерения глубины, закрепляют и берут отсчет по горизонтальному кругу, измеряя углы засечек.

Для дальномерного определения положения промерных точек на лодке устанавливают дальномерную рейку и в момент промера глубины берут отсчет по рейке.

По результатам съемочных и промерных работ вычисляют координаты точек хода, вершин урезных кольев и промерных точек. Отметки промерных точек получают путем вычитания глубины от отметки урезного кола (поверхности воды).

Затем составляют план водоема в горизонталях, продольный профиль дна по линии наибольших глубин, поперечные профили водоема.

По отметкам поверхности воды у двух урезных кольев и расстоянию между ними вычисляют уклон поверхности воды к реке или канале:

i =

Вычисляют объем воды в водоеме:

W =

где, S₁,S₂ - площади, ограниченные двумя соседними горизонталями;

h - высота сечения рельефа.

6.18. Передача отметок через водные преграды.

При прокладывании нивелирных ходов возникает необходимость пересекать реки, каналы, болота и пр.

Для наблюдений инструмент тщательно проверяют и настраивают. Места установки реек закрепляют кольями.

При ширине преграды до 150 м нивелируют обычным способом с установкой нивелира на равных расстояниях от передней рейки, перевезенной на другой берег, и от задней, установленной на трассе.

При ширине преграды от 150 до 300 м проводят двойное нивелирование для чего:

- в точку АВ близко к урезу воды забывают колья, которые привязывают по высоте к ближайшим реперам;

- расстояния А2 = В1 и В2 = А1;

- берут отсчеты по трем нитям по обеим сторонам рейки со станции 1 на А и В;

- перевозят нивелир на другой берег и не меняя фокусировки со станции 2 берут отсчеты в А и В.

При ширине водной преграды свыше 300 м отсчет по дальней рейке вычисляют следующим образом:

- к рейке прикрепляют две марки так, чтобы отсчет соответствующий горизонтальному положению визирной оси была между ними;

- поочередно наводят центр сетки нитей на середину верхней, а затем нижней марки, отмечая каждый раз число делений уровня, на которое пузырек отклоняется от нуль пункта;

- пусть а-в =, а отклонение пузырька при наведении на верх =n, а на нижнем = = m;

- правильный отсчет

N = в + х, х = ;

6.19. Техника безопасности и охрана труда при топографо-геодезических работах.

Техника безопасности – совокупность организационных, технологических мероприятий, приспособлений и средств, предотвращающих воздействие на работающих различных опасных производственных факторов.

Каждый работающий на геодезических работах должен пройти обучение безопасным методам ведения работ, сдать экзамен и строго соблюдать требования должностной инструкции.

Полевые работы выполняются в разнообразных природных условиях и поэтому требуют постоянной оценки воздействия окружающей среды на работающих.

При выполнении полевых работ особые меры предосторожности необходимы при использовании воды, ее кипячении, хранении продуктов.

В зависимости от района изыскания и рельефа местности опасные условия различны: - в пустынях- жара, в горах – камнепады и оползни, на водоемах – омуты и топи. Поэтому меры предосторожности и требования техники безопасности также различны.

Для предупреждения несчастных случаев и травм разработаны соответствующие инструкции, где приводятся рекомендации по способам передвижения на местности, поискам заблудившихся, правила по переправам через реки и водоемы, правила по пожарной безопасности, рубки просек, допускаемая величина переносимых грузов, сведения о санитарии и гигиене и т.д.

Общие требования техники безопасности ведения полевых работ:

- не допускаются лица страдающие эпилепсией, болезнями сердца, беременные более 5 мес.;

- не допускаются лица в нетрезвом состоянии;

- запрещается курение;

- при пересечении автодорог необходимо выделить наблюдателя, запрещается стоять спиной к приближающемуся транспорту;

- запрещается оставлять на дорогах и вблизи приборы и приспособления;

- запрещается работать на крутых склонах.