Геодезические методы наблюдений осадок

В практике наблюдений за осадками применяют следующие инженерно-геодезические методы нивелирования:

• v геометрическое;
• v гидростатическое;
• v тригонометрическое;
• v микронивелирование.

В последние годы для исследования деформаций все большее распространение получает спутниковая аппаратура.

Учитывая размер (габариты) и конструктивные особенности исследуемых сооружений, особенности компоновки сооружений, размеры и топографические условия строительной площадки в целом, особенности схемы размещения наблюдаемых точек на сооружении, указанной в техническом задании, а так же заданные допуски точности на определение деформации при минимальных экономических затратах, следует выбирать наиболее приемлемый инженерно-геодезический метод измерений.

Для наблюдений за деформациями оснований зданий и сооружений применяют как геодезические, так и негеодезические методы измерений. К негеодезическим относят такие методы и приборы, с помощью которых определяют взаимное перемещение в плане и по высоте двух соседних наблюдаемых точек. Приборы, применяемые для подобных измерений, закрепляют вблизи сооружения (глубинные реперы), либо непосредственно на сооружении или внутри него таким образом, чтобы они перемещались вместе с сооружением.

Остановимся подробнее на геодезических методах наблюдений осадок.

Способ геометрического нивелирования

Способом геометрического нивелирования можно определять разности высот точек, расположенных на расстоянии 5… 10 м с погрешностью 0,05…0,10 мм, а на несколько сотен метров — с погрешностью до 0,5 мм.

В зависимости от требуемой точности определения осадок применяются различные классы нивелирования. Например, при определении осадок бетонных плотин гидроузлов применяют I и II классы, которые характеризуются средней квадратической погрешностью измерения превышения на одной станции соответственно 0,3 и 0,4 мм. При определении осадок промышленных и гражданских зданий чаще всего применяют II и III классы (0,4 и 0,9 мм, соответственно). [1].

Отметки деформационных точек в цикле измерений определяют относительно исходного опорного репера, отметку которого обычно принимают условно, например 100 м, но она постоянна на весь период наблюдении. Для передачи отметки от исходного на все деформационные реперы разрабатывают специальную схему.

При выполнении измерений в зависимости от класса нивелирования применяют специальную методику и соответствующие приборы. Так, при измерениях высокой точности используют высокоточные нивелиры типа Н-05, штриховые инварные или специальные малогабаритные рейки. Нивелир устанавливают строго посередине между наблюдаемыми точками, отсчеты берут по основной и дополнительной шкалам реек. Нивелирование выполняют при двух горизонтах прибора, в прямом и обратном направлениях. Длина визирного луча допускается до 40 м, его высота над поверхностью земли или пола — не менее 0,5 м. Нивелирование производится только при вполне благоприятных условиях видимости и достаточно отчетливых, спокойных изображениях штрихов реек. Соблюдают и другие меры предосторожности, обеспечивающие высокую точность работ.

Полученные результаты тщательно обрабатывают: оценивают фактическую точность и сравнивают ее с заданной, уравнивают, вычисляют отметки, а по разности их в циклах — осадки, строят графики осадок.

При использовании способа геометрического нивелирования в качестве погрешности единицы веса µ удобно принимать среднюю квадратическую погрешность превышения h, измеренного на станции по двум шкалам в ходе одного направления при выбранной базовой длине D визирного луча:

где — превышения по основной и дополнительной шкале соответственно.