Геодезичні роботи при вивчені небезпечних геологічних процесів

Планово – висотна прив’язка виробок, геофізичних, гідрогеологічних та інших точок на місцевості.

Способи зйомки ситуації.

Основна мета зйомки – отримання плану з нанесенням на нього розміщених на місцевості об’єктів. В залежності від умов території і об’єкта застосовуються такі способи:

а) спосіб перпендикулярів – визначається положення кутів будівель відносно базису знімального обґрунтування;

б) полярний спосіб – визначення положення важкодоступних точок методом кутових і лінійних вимірювань дальноміром;

в) спосіб кутових зарубок ґрунтується на визначенні положення точки на сторонах трикутника з певним базисом і кутами;

г) спосіб лінійних зарубок ґрунтується на визначенні положення точки на трьох сторонах трикутника, одна з яких лежить на базисі знімального обґрунтування;

д) спосіб створів ґрунтується на умовному подовженні базису або лінії, паралельної базису з вимірюванням на створі відстаней від базисної точки.

Для прив’язки виробок і точок на місцевості спочатку створюється знімальне обґрунтування – ряд точок, закріплених на місцевості спеціальними знаками; точки мають координати і висоти. Якщо відомі координати Х та У, обґрунтування називають плановим, якщо позначки Н – висотним. Безпосередньо з точок обґрунтування проводять вимірювання для визначення координат точок виробок. Для цього використовують такі способи:

1. Створення мережі замкнутих та розімкнутих теодолітних ходів, що спираються на точки знімального обґрунтування. Для визначення координат точок теодолітного ходу вимірюють кути між сторонами ходу та довжину сторін.

2. Створення мережі мікротриангуляції, тобто створення на місцевості мережі трикутників і вимірювання відстаней і кутів. Цей метод застосовується для підвищення точності прив’язки геологічних виробок.

3. Для визначення висотного положення точок застосовують технічне нівелювання, в основу якого покладено визначення перевищення одних точок місцевості над іншими та висот їх відносно прийнятої початкової (вихідної) поверхні. Технічне нівелювання ґрунтується на використанні горизонтального променя візування і виконується двома способами: нівелюванням уперед, нівелюванням з середини.

Ходи технічного нівелювання бувають:

· замкнуті, розімкнуті – прокладені між двома реперами, позначки яких відомі: довжина таких ходів не перевищує 15 км;

· висячі – опираються тільки на один репер з відомою позначкою; максимальна довжина ходу до 8 км. в прямому та зворотному напрямках.

До небезпечних геологічних процесів відносяться:

· зміщення земляних мас на схилах (зсуви, спливання);

· розвиток ярів і балок;

· ерозійне руйнування берегів річок і водосховищ;

· розвиток переміщень поверхні та розміщених на ній споруд (просідання, набрякання, морозне пучіння та ін.);

Постійна дія різних природних і техногенних чинників на ґрунти під спорудами призводить до розвитку деформацій і зміни просторового положення масивів або споруд з часом.

Зміна планового положення об’єкта спостереження характеризується горизонтальним переміщенням з лінійною величиною “q” та його орієнтацією “Q”, тобто, напрямком переміщення у вибраній системі координат.

Визначення горизонтальних і вертикальних переміщень ведуть за допомогою закріплених точок (деформаційних знаків). Для визначення переміщень точок встановлюють їх положення в одній і тій же системі координат в різні моменти часу.

Величина переміщення, що визначається відносно початкового моменту спостережень, називається абсолютною і розраховується за формулою:

∆ U = U_o – U_i,

де: U_о – початкова позначка знака;

U_і - позначка на момент і-того циклу вимірювань.

Переміщення визначаються відносно закріплених поза деформаційною зоною вихідних пунктів, які мають бути в межах необхідної точності вимірювань нерухомими. Найпоширенішими методами вимірювань горизонтальних переміщень є такі:

1. Метод створів – застосовується для визначення переміщень гребель, підпірних стінок, мостів, де заздалегідь відомий напрямок руху. Визначення переміщень таким методом виконують за допомогою виміряних малих кутів і відстаней між зміщеними точками створу або шляхом вимірювання безпосередніх відхилень від створу центрованої рухомої марки.

З використанням рухомої марки вимірювання лінійної величини неспівпадання зі створом виконується безпосередньо.

2. Методи тріангуляції і трилатерації, сутність яких полягає в закріпленні на деформованому масиві і за його межами нерухомих точок, що утворюють систему замкнутих трикутників. В замкнутому циклі визначається положення вершин точок як сторін трикутників з виміряними кутами і відстанями між закріпленими знаками.

3. Спостереження за кренами споруд. Під креном розуміють нахил споруди, який характеризується переміщенням в плані верхньої точки “U” і напрямком “Q” в прийнятій системі координат. В залежності від ситуації і конструкції споруди крени визначаються такими способами:

3.1. Спосіб координат, коли навколо споруди на відстані (2...3) висот закріплюють 3...4 пункти, координати яких визначаються будь-якими геодезичними побудовами. Із цих точок через задані проміжки часу прямими зарубками визначаються координати замаркованих точок на вершині споруди. Точність визначення переміщень цим способом складає + - 6 мм при висоті споруди 100м.

3.2. Спосіб вертикального проектування використовується для споруд правильної форми (труби, башти та ін.). суть способу полягає в проектуванні закріплених точок верхньої частини споруди на її основу. Вимірювання проводять із трьох точок. При висоті споруди більше 100м. цей спосіб дозволяє мати середньоквадратичну похибку не більше як + - 2 мм.

4. Фотограметричний метод – в основі якого лежить безконтактний спосіб, який дає змогу одночасно отримувати точну інформацію про стан всієї споруди або окремих її елементів. Є можливість багаторазового відтворення інформації фотознімком, виконаним із фіксованої точки, дає змогу мати уяву про положення споруди в просторі і в часі. Цей спосіб ефективний для складних споруд. Робота включає обробку фотознімків, їх дешифрування, вимірювальні роботи та обробку результатів вимірювань.

5. Спостереження за осіданням. Метою спостереження є отримання фактичних даних по роботу конструкції та ґрунтової основи при впроваджені в будівельну практику нових типів споруд, а також для оцінки стану унікальних. В разі розвитку небезпечних геологічних процесів та пошкоджень споруд систематичні спостереження дають вихідний матеріал для розробки проектних рішень щодо відбудови споруд та виключення подальших деформацій.

Для спостереження в будівлях закладають осадкові марки і періодично визначають їх позначки. Осідання визначається як різниця між позначками поточного „H_i” та нульового „H_o” визначень, тобто

S_i = H_i – H_o

При визначенні позначок відповідних марок прокладається замкнутий нівелірний хід, який обов’язково опирається на нерухомий репер.

Нівелювання здійснюється за програмою II і III класів; нев’язка замкнутого ходу

мм,

де n – кількість стоянок інструмента.

За результатами спостережень будують профілі осідань та графіки їх розвитку з часом.

Дата добавления: 2014-01-11