Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

201 страница

1091.00 ₽

Купить П 648 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В Руководстве рассмотрены методы и приборы для наблюдений за деформациями гидротехнических сооружений, приведены сведения о цикличности и точности наблюдений, даны рекомендации по разработке методики измерений, размещению контрольно-измерительной аппаратуры на гидроузлах, составлению программы измерений и отчетной документации.

 Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

1 Общие сведения

2 Методика и средства определения осадок

3 Методы и средства определения горизонтальных смещений

4 Натуральные наблюдения гидротехнических объектов

5 Камеральные работы

Список литературы

 
Дата введения14.11.1979
Добавлен в базу01.09.2013
Завершение срока действия01.07.1985
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

УтвержденМинистерство энергетики и электрификации СССР
ИзданЭнергия1980 г.
РазработанГидропроект им. С.Я. Жука
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

Главниипроект Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Гидропроект имени С.Я.Жука

РУКОВОДСТВО ПО НАТУРНЫМ НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА ДЕФОРМАЦИЯ МИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ИХ ОСНОВАНИЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

П—648 Гидропроект

Москва "ЭНЕРГИЯ" 1980

Таблица 1Л

Условные обозначения геодезической К ИА

Наименование

Обозначения

план

вертикальный

разрез

Исходный репер

|ЭД

ф

<Х>

Рабочий репер

0

Марки:

поверхностная

2,5:: 6Zw

6

боковая

0

О

глубинная

9

9

на низовой грани

0

о

Плита-марка

q;: 2,0

е

Глубинный репер: точка отсчета

5,0

У 1

1 ?

точка закрепления

1

Элеватор высот: точка закрепления

5,0

У

t

станция отсчета

©

V

Прямой отвес:

точка закрепления

I

станция отсчета

v

с*з

Обратный отвес: точка закрепления станция отсчета

5,0

&s,o

'5.0

1

Продолжение табл. 1.1

Наименование

Обозначения

план

вертикальный

разрез

Прямой отвес, со вмещенный с элеватором высот:

точка закрепления

®'$,о

станция отсчета

Ш'ло

Р

Из

Опорный пункт триангуляции (трилатерации)

Определяемый пункт триангуляции (трилатерации)

» 1

5.0

Д

5.0

Л

Л

Опорный пункт полигонометрии

! 1

Определяемый пункт полигонометрии Опорный пункт створа Определяемый пункт створа

5,0

Ы "2,0

D 1 □

Струнный створ

Г4*1"*

Базисомер со станцией отсчета Сторона триангуляции (трилатерации)

5,0'Щ2Р-'1,5

4

д-

=о=

д-

Сторона полигонометрии

о

о-

Ход нивелирования

<2>~

0—

Куст щелемерных марок Планово-высотный зйак

Ю

А

<S> ©0

11

Таблица 1.2

Виды деформаций

Цикличность

до наполнения водохранилища

наполнение водохранилища

2—3 года после наполнения водохранилища

постоянная

эксплуатация

Бетонные плотины, шлюзы f

Осадки

Ежемесячно

Ежемесячно

1-2 раза в квартал

2 раза в год

Горизонтальные смещения:

относительные

Два цикла

Еженедельно

2 раза в месяц

Ежемесячно

абсолютные

Один-два цикла

Ежеквартально

Ежеквартально

1 -2 раза в год

, Каменно-з

емляные плотины

Осадки, горизонтальные смещения

Ежеквартально

Ежемесячно

Ежеквартально

1 -2 раза в год

Приплотинные ГЭС, сооружения деривационных ГЭС, ГАЭС

Осадки

Ежеквартально

1-2 раза в год

Горизонтальные смещения опор

трубопроводов

1-2 раза в квартал

2-4 раза в год

Примерная частота наблюдений приведена в табл. 1.2. Она может быть изменена в зависимости от размеров и конструкции сооружений, характера и интенсивности нагрузок, скоростей наполнения водохранилища и протекания деформаций и тл. Относительные горизонтальные смещения определяют простыми, нетрудоемкими способами (отвесы, створные измерения и тл.) для отдельных участков сооружения, где деформации значительны или представляют собой интерес с точки зрения устойчивости сооружения.

В строительный период даты выполнения наблюдений должны быть увязаны с этапами возведения сооружения и наполнения водохранилища (например, циклы через 10—20 м подъема уровня воды и тл.). В эксплуатационный период циклы стремятся выполнять каждый год в одинаковых условиях (например, весной либо осенью), при одинаковом уровне воды в водохранилище. В этом случае сезонные деформации, а также ряд погрешностей систематического характера не осложняют изучение процесса затухания деформаций.

После каждого землетрясения силой более 4—6 баллов выполняют внеочередной цикл измерений.

Сроки и периодичность наблюдений устанавливают отдельно для каждого сооружения. Их можно наглядно показать на специальном графике (циклограмме).

1.6. ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ

Важность установления (назначения) надлежащей точности определения деформаций несомненна. Однако на сегодняшний день эта задача не имеет строгого математического решения, и в литературе, в том числе нормативной, имеются разные мнения о точности измерения деформаций одинаковых объектов.

В табл. 1. 3 рекомендованы средние квадратические погрешности определения абсолютных осадок и горизонтальных смещений. Они получены из обобщения зарубежного и отечественного опыта производства наблюдений за различными гидротехническими сооружениями и их основаниями с учетом сложившегося в настоящее время соответствия между задачами наблюдений и возможностями геодезических методов, а также требований СНиП Ш-2-75.

Точность определения относительных деформаций должна быть выше в несколько раз. Погрешность их определения обычно составляет 0,2-03 мм для бетонных сооружений и их оснований и 03—13 мм для земляных сооружений.

13

Приведенные погрешности нельзя рассматривать как незыблемые для всех объектов и деформаций. В ряде случаев, при значительных деформациях погрешности их определения могут быть увеличены, как, например, для точек, расположенных в ключе на гребне арочной плотины.Погрешности определения смещений оползня нередко достаточно выдерживать только в первое время для обнаружения начала процесса. В дальнейшем, при больших значениях подвижек, точность их определения можно уменьшить.

Таблица 1.3

Объекты наблюдений

Средняя квадратическая погрешность определения деформации, мм

Осадки

Г оризонтальные смещения

Бетонные сооружения на скальных основа

ниях ..........................

1

1

Бетонные сооружения на сжимаемых грун-

2

2

Земляные сооружения:

строительный период..............

10

5-10

эксплуатационный период...........

5

3-5

Подъем дна строительного котлована:

скальные грунты................

1-2

сжимаемые грунты...............

5

Оползни.......................

30-50

10

Обвалоопасные участки скального массива

1-2

1-2

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДОК

2.1. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

2,1.1- Классификация нивелирования

В силу ряда причин методика нивелирования, применяемого на гидроузлах для определения осадок, отличается от методики, рекомендуемой государственной инструкцией: нивелирование, как правило, выполняется по постоянно закрепленным связующим точкам, длина визирного луча ограничена расстоянием между смежными марками, разбивка

14

и закрепление мест установки нивелира и реек производятся заранее и т.д. Многолетний опыт наблюдений за осадками гидроузлов позволяет выделить три разряда гидротехнического нивелирования, характеристика которого приведена в табл. 2.1.

При наблюдениях за осадками земляных плотин, оползней и в ряде других случаев, где не требуется высокая точность, применяется рекомендуемое государственной инструкцией [19] нивелирование III и IV классов.

Таблица 2.1

Разряд

нивелирования

пст>

ММ

Предельное расхождение прямого и обратного ходов, мм

Объем измерений на станции

I

0,08

0,3 {Г

Прямо и обратно при двух горизонтах инструмента

п

0,13

0 js{n

Прямо и обратно при одном горизонте инструмента

ш

0,40

В одном направлении при одном горизонте инструмента

Обозначения:    —    средняя    квадратическая    погрешность превышения на

станции (из всех измерений) ; Л — число станций в ходе.

2.1.2. Нивелиры

Как правило, нивелирование всех трех разрядов выполняется одними и теми же нивелирами с цилиндрическим контактным уровнем или само-устанавливающейся линией визирования, которые удовлетворяют следующим требованиям:

инструмент должен иметь плоскопараллельную пластинку с ценой деления барабана оптического микрометра 0,05 мм;

увеличение трубы должно быть не менее 30 х;

цена деления контактного уровня должна быть не более 12" на 2 мм, ошибка самоустановки линии визирования — не более 0,15".

При выборе нивелира для выполнения работ следует учитывать следующие факторы.

1. Нивелиры с компенсаторами:

сокращают время на измерения по сравнению с уровенными нивелирами на 10—20%;

15

более чувствительны к ветру: при скорости ветра 3—4 м/с погрешность определения превышения возрастает в 2 раза, а при скорости 6—7 м/с работать практически нельзя;

также более чувствительны к вибрациям (движению транспорта, работе механизмов и агрегатов), что затрудняет работы с ними на строительной площадке, вдоль автодорог и тл.

2.    Нивелир Ni 002 снабжен устройством, позволяющим значительно ослаблять влияние ошибок на негоризонтальность визирной оси, и его можно использовать при неравенстве плеч до 10—15 м без снижения точности измерений.

3. При увеличении длины визирного луча до 40—50 м уровенные нивелиры дают более высокую точность за счет большего увеличения зрительной трубы и благодаря этому более четкого изображения штрихов реек.

4.    Нивелиры с цилиндрическим уровнем более чувствительны к тепловым воздействиям, чем нивелиры с компенсатором, хотя Ni004 и HI оборудованы термозащитным кожухом. Поэтому нивелиры с уровнем обязательно надо защищать при работе от воздействия солнечных лучей, в то время как, например, для нивелира Ni 002 это требование можно не соблюдать.

Глубина резкости в нивелирах при длине визирного луча 50—60 м составляет 4—5 м и уменьшается до 10—50 см при длине луча менее Юм. Для того чтобы не прибегать к изменению фокусировки при неравенствах в длинах плеч (это имеет место, когда с одной станции определяют превышения на несколько марок), можно применять диафрагму, надеваемую на объектив трубы. Диаметр отверстия диафрагмы 5—10 мм. В этом случае глубина резкости увеличивается.

Для каждого нивелира, поступившего на объект и используемого для наблюдений за осадками, заводят ведомость (паспорт), где приводят следующие данные:

когда и откуда поступил прибор;

принадлежности комплекта;

сведения о повреждениях, ремонте (где, когда);

результаты исследования нивелира;

даты и виды поверок и юстировок.

2.1.3. Поверки и исследования нивелиров

До начала наблюдений на объекте нивелир должен быть исследован, выверен и отъюстирован. В дальнейшем перед каждым циклом измерений, а также в процессе работы выполняют поверки и юстировки, необходимые для нормальной работы прибора.

Поверки и юстировки ставят целью выявить отступления от геометрических и оптико-механических требований, положенных в основу конструкции инструмента, и максимально устранить эти отклонения.

Исследования предусматривают:

определение ряда характеристик инструмента с целью установления его пригодности для производства работ данного класса точности;

выявление неустранимых отклонений для введения соответствующих поправок.

До начала наблюдений на объекте для нивелиров с цилиндрическим уровнем выполняют:

1)    общий осмотр;

2)    поверку и регулирование хода подъемных винтов;

3)    поверку плавности вращения верхней части нивелира вокруг вертикальной оси;

4)    поверку и исправление установочных уровней;

5)    поверку и исправление сетки нитей;

6)    ловерку и исправление установки циливдрического уровня (определение угла L нивелира);

7)    исследование цилиндрического контактного уровня (включает определение цены деления уровня по рейке, определение ошибки совмещения изображений концов пузырька уровня по рейке);

8)    исследование работы механизма, наклоняющего плоскопараллельную пластинку, и определение цены деления отсчетного барабана (по программе полевых исследований);

9)    исследование хода фокусирующей линзы.

Для нивелиров с компенсатором выполняют те же поверки и исследования, что и для нивелиров с цилиндрическим уровнем, кроме перечисленных в пп. 6 и 7,а также нижеследующие:

10)    поверку горизонтальности линии визирования;

11)    исследование недокомпенсации.

В дальнейшем перед каждым циклом измерений выполняют поверки 1—4, 6, 10 и 11. Кроме того, в процессе измерений выполняют поверки 6 и 10 (примерно раз в 10 дней, а также после сильных толчков) и для нивелира с компенсатором — поверку 4 (ежедневно).

Подробное описание исследований и поверок нивелиров приведено в Инструкции [19], которой следует руководствоваться при их выполнении. Сведения об исследовании 9 приведены в [56, стр. 714—715]. Поверки 6 и 10 рекомендуется выполнять по способу, получившему распространение на гидроузлах (устройство стационарного компаратора) и приведенному в [56, стр. 710—712].

2.1.4. Рейки Типы реек

В гидротехническом нивелировании применяют стандартные рейки с инварной полосой (длиной 3 или 1,5-2,0 м) или специальные для помещений.

Описание конструкции инварных реек первого типа широко известно из учебной и справочной литературы и здесь не приводится.

При работе в помещениях обычно применяют специальные рейки (реечки), которые имеют ряд преимуществ перед обычными инварными рейками: они легче и проще в обращении, их не нужно держать в процессе измерений; осадочные марки при этом закладывают не в пол, а в стену сооружения, благодаря чему их легче сохранить и отыскать при измерениях, особенно в строительный период. Принципиальная конструкция специальных реек разработана в МИИГАиК.

Специальные рейки можно или устанавливать на боковой марке, или подвешивать на ней. Практика показала преимущества подвесных реек, при использовании которых проще технология закладки марок. Ниже рассматриваются три типа подвесных реек.

Составной частью таких реек являются две шкалы с делениями через 5 мм; шкалы смещены одна относительно другой на 2,5 мм.

Подвесная магнитная рейка (рис. 2.1) состоит из инварной полосы которая помещена между двумя пластинами 2 из оргстекла и закреплена винтами 5 и 6. Металлический стакан 5 с находящимся внутри него магнитом 4 скреплен с рейкой при помощи Г-образных пластинок 8 винтами 7 и 5. Верхняя грань магнита 4 является пяткой рейки. Отверстие в верхней части стакана 3 выбирается по диаметру боковой марки, что обеспечивает однообразие подвески марки во всех циклах. Расстояние от пятки рейки до нулевого штриха определяют штангенциркулем с ошибкой 0,1 мм.

Подвесная рейка простейшей конструкции показана на рис. 2.2. К крюку I прикреплена металлическая пластина 2, с которой соединены винтами инварная полоса 3 и защитная пластина 4 из оргстекла. Вертикальность рейки при подвеске достигается с помощью противовеса 5. Однообразие подвески рейки достигается с помощью подпятника б.

Стандартная рейка с приспособлением для подвески (рис. 23) использована на Ингурской арочной плотине. Такая рейка (длиной 1,5— 2,0 м) может быть применена в наклонных галереях и штольнях, где превышения велики и не могут быть определены подвесными рейками предыдущего типа. Приспособление для подвески состоит из П образной рамы /, которая с помощью винтов 2 крепится к корпусу рейки. В верхней части рамы закреплена пятка 3, расстояние от которой до начального штриха рейки можно изменять винтами 4 (для сведения к ми-

18

Рис. 2.3. Стандартная рейка с приспособлением для подвески


Рис. 2.2. Подвесная рейка


Рис. 2.1. Магнитная подвесная рейка


нимуму неравенства нулей пяток реек). Длину между начальным штрихом и пяткой рейки определяют с помощью штангенциркуля.

Поверки и исследования реек

Для стандартных реек, используемых в гидротехническом нивелировании, до начала работ на объекте должны быть выполнены следующие поверки и исследования:

1)    поверка натяжения инварной полосы (в дальнейшем выполняется 1 раз в год);

2)    определение прогиба рейки (в дальнейшем выполняется перед каждым циклом измерений);

3)    определение длины интервалов между полудециметровыми делениями 10—30, 30-50 основной шкалы и 70—90,90-110 дополнительной шкалы (1 раз в год);

4)    поверка перпендикулярности плоскости пятки рейки к оси рейки (в дальнейшем 1 раз в год);

5)    определение разности высот нулей реек (в дальнейшем 1 раз в год);

6)    поверка правильности установки круглого уровня на рейке (в дальнейшем при измерениях выполняется ежедневно);

7)    поверка правильности нанесения дециметровых делений обеих шкал рейки (выполняется только 1 раз до начала работ на объекте).

19

УДК 626/627:624.044.001.42:528.02

В Руководстве рассмотрены методы и приборы для наблюдений за деформациями гидротехнических сооружений, приведены сведения о цикличности и точности наблюдений, даны рекомендации по разработке методики измерений, размещению контрольно-измерительной аппаратуры на гидроузлах, составлению программы измерений и отчетной документации.

Руководство предназначено для геодезистов и гидротехников, занимающихся вопросами наблюдений за деформациями гидротехнических сооружений.

р    495    без    обьявл.    3302000000

051(01)-80

Руководство по натурным наблюдениям за деформациями гидротехнических сооружений и их оснований геодезическими методами

Составитель А А. Карлсон Редактор издательства Н,Ф.Николаева Технический редактор Л.В.Изгаршева

ИБ № 2780

Подписано в печать 14.11.79 (набор выполнен в издательстве). Т-07717. Формат 60x90^16* Бумага офсетная №2. Усллечл. 12,5. Уч.41здл. 10,97. Тираж 2000 экз. Заказ 5187 Цена 55 к. Заказное.

Издательство ’’Энергия”, 113114, Москва, М-114,Шлюзовая наб., 10

Московская типография №9 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, Воло-чаевская ул.,40.

© Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Гидропроект имени С.Я.Жука, 1980

При выполнении поверок и исследований, перечисленных выше, следует руководствоваться Инструкцией [19].

Поверку 3 ранее выполняли на стационарных компараторах (Москва, Ленинград). Чтобы избежать транспортировки реек, в последнее время на ряде гидроузлов и в других организациях (например, в предприятиях ГУГК) оборудуют полевые компараторы. Эталоном на таком компараторе служит кварцевый жезл (стеклянная трубка) длиной 1,0 м с двумя-тремя штрихами на каждом конце. Длину жезла периодически определяют на стационарном компараторе.

Полевой компаратор имеет базу длиной 1 м, на концах которой закреплено по одному микрометру МОВ-1 (микрометр оптический винтовой), выпускаемому серийно. Отсчеты по барабану микрометра берут до 0,001 мм. При компарировании на базу сначала устанавливают кварцевый жезл и определяют расстояние между микрометрами. Затем вместо жезла на базу помещают инварную рейку и с помощью микрометров определяют длины метровых интервалов шкал реек.

Для подвесных малогабаритных реечек определяют: правильность нанесения дециметровых делений (выполняется аналогично поверке 7);

неравенство нулей пяток пары реек (перед каждым циклом); вертикальность подвески реек на марке (отвесность оси подвесной рейки);

случайные ошибки штрихов шкал (перед первым циклом для шкал, изготовленных кустарно, измерением расстояний между штрихами нормальной линейкой или на компараторе ИЗА-2 [44, стр. 307—308] ).

Неравенство нулей пяток пары подвесных реек определяют, как и в поверке 5. Если неравенство превышает 0,05 мм, то его либо уменьшают перемещением шкалы, либо вводят поправки в превышения в соответствии с Инструкцией [19, стр. 95—96]. Если конструктивные особенности подвесной реечки такие, что расстояние от пятки рейки до начального штриха не может быть изменено со временем, то поправку в превышение можно не вводить, а во всех циклах (и внутри цикла, в ходах прямо и обратно) соблюдать идентичность установки реек на марки.

Вертикальность подвески рейки проверяют с помощью нитяного отвеса. В подвесных рейках в нижней части имеется регулировочный груз для приведения рейки в вертикальное положение. Не рекомендуется допускать отклонение оси рейки от вертикали более 1 мм на 10 см длины.

2.1.5. Принадлежности

Помимо нивелира и реек при наблюдениях за осадками используют следующие принадлежности и приспособления:

20

ПРЕДИСЛОВИЕ

В общем комплексе натурных наблюдений на гидроузлах важная роль отводится наблюдениям геодезическими методами. Измеряемые с их помощью осадки и горизонтальные смещения позволяют:

определить состояние сооружения и его основания в процессе строительства и оценить качество строительства, что может способствовать корректировке методов производства работ;

выявить степень деформации сооружения и его основания в эксплуатационный период для оценки их устойчивости и принятия своевременных профилактических мер;

проверить и уточнить расчетные формулы, использованные в проектном решении, объективно оценить качество проекта.

Опыт строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений дает немало примеров, когда в результате наблюдений были обнаружены значительные осадки или горизонтальные смещения и приняты меры по устранению опасных процессов.

Уточненные по результатам наблюдений расчетные формулы могут быть использованы в будущих проектных решениях.

Натурные наблюдения геодезическими методами проводятся на всех крупных отечественных гидроузлах, как находящихся в эксплуатации, так и в период строительства; самое пристальное внимание уделяется им и в других странах. При этом объем и сложность наблюдений непрерывно возрастают в связи с созданием крупных и уникальных гидротехнических сооружений, возведением их в сложных геологических и климатических условиях, повышенной сейсмической активностью на ряде объектов. Поэтому методы и оборудование для геодезических наблюдений на гидроузлах непрерывно развиваются и совершенствуются. В то же время практически отсутствует методическое пособие по этим работам. Выпущенное в 1958 г. Госэнергоиздатом Наставление [42] устарело и не отражает современный уровень наблюдений.

Чтобы ликвидировать этот пробел, составлено настоящее Руководство, в котором обобщен опыт наблюдений, выполненных Гидропроектом на крупных гидроузлах Сибири, Кавказа, Средней Азии, а также зарубежный опыт.

3

Деформации сооружений определяют не только геодезическими методами. Но общепринятой классификации методов нет. Некоторые виды измерений (по отвесам, щелемерам и др.) относят как к геодезическим, так и к негеодезическим. В Руководстве не предпринята попытка решить этот проблемный вопрос, а рассмотрены те виды измерений, которые выполняют геодезические подразделения при натурных наблюдениях на гидроузлах.

При описании методов измерений основное внимание уделено особенностям их применения на гидроузлах. Ввиду ограниченного объема в настоящей работе не рассматриваются вопросы, получившие достаточно подробное освещение в геодезической литературе (например, исследования и поверки нивелиров и теодолитов, уравнивание сетей и тд.), а дается ссылка на соответствующие источники.

Руководство является пособием при проектировании и проведении наблюдений за осадками и горизонтальными смещениями строящихся гидроузлов. Оно может быть использовано и при наблюдениях на эксплуатируемых гидротехнических сооружениях, tjc. в этом случае методы и схемы сетей не изменяются, а лишь сокращается цикличность наблюдений.

Руководство составил руководитель группы технического отдела инженерных изысканий Гидропроекта канд.техн.наук А.А.Карлсон. В составлении гл. 1 принимал участие инж. И.Л.Сивориновский. Руководство утверждено Техническим советом Гидропроекта в качестве методического пособия.

Замечания по содержанию Руководства просьба направлять по адресу: 125812, ГСП, Москва А-80, Волоколамское шоссе, д. 2, Гидропроект, технический отдел инженерных изысканий.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Производство натурных наблюдений геодезическими методами состоит из следующих основных этапов:

составления программы (проекта) наблюдений и расчета сметной стоимости намечаемых работ;

установки на объекте наблюдений контрольно-измерительной аппаратуры (КИА);

выполнения измерений;

камеральной обработки и составления отчетных документов.

В общих чертах система организации натурных наблюдений на объектах Минэнерго определена приказом Министра энергетики и электрификации СССР №358 от 30 декабря 1971 г. Согласно приказу проектная организация обязана ”. . . предусматривать в проектах специальные разделы оснащения сооружений контрольно-измерительной аппаратурой ;и в случае необходимости программы систематических наблюдений. . . , в сметно-финансовые расчеты включать затраты на проектные, строительно-монтажные и научно-исследовательские работы, связанные с проведением наблюдений до момента сдачи сооружений в постоянную эксплуатацию”.

В приказе министра все работы по установке КИА и производству наблюдений возложены на генерального подрядчика - строительную организацию, а авторский надзор за монтажом КИА — на проектные и научно-исследовательские институты. Сложные по составу и большие по объему геодезические наблюдения могут выполняться специальными партиями, которые не входят в состав службы генерального подрядчика. Согласно СНиП III-2-7 5 обеспечение геодезических наблюдений за перемещениями и деформациями строящихся сооружений является функцией заказчика, т.е. дирекции строящейся ГЭС. Основным техническим документом для производства работ является программа наблюдений, о составлении которой сказано в разд. 1.2.

На основании программы проектно-изыскательская организация выполняет расчет стоимости намечаемых работ, который включается в сводную смету стоимости строительства гидроузла.

5

Для реализации программы наблюдений на гидроузле организуют специальное производственное звено — группу (партию), укомплектованную квалифицированными кадрами и оснащенную необходимым оборудованием. Группа (партия) осуществляет: закладку или контроль за закладкой КИА;

выполнение или контроль за выполнением подготовительных работ; проведение натурных наблюдений и камеральной обработки; составление отчетной документации о выполненных работах.

В период постоянной эксплуатации наблюдения на крупных гидроузлах выполняет группа натурных наблюдений гидроцеха ГЭС, а на небольших объектах — геодезическая группа центральной гидротехнической службы (ЦГТС) районных управлений (РУ).

Важнейшими условиями успешного проведения наблюдений являются: своевременная и качественная закладка КИА; соблюдение сроков и дат измерений; оперативная отчетность о выполненных работах.

Несоблюдение этих условий лишает возможности вовремя оценить состояние сооружения на основных этапах строительства, а запаздывание закладки или ее некачественное выполнение может вообще дезорганизовать и обесценить наблюдения.

1.2. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ НАБЛЮДЕНИЙ

Основным техническим документом для производства работ является программа (проект) наблюдений, которую составляет геодезическая служба проекто-изыскательской организации (генерального проектировщика гидроузла). При необходимости разработка программы может быть поручена авторитетной геодезической организации (НИИ, учебному заведению и тл.).

Программу составляют на стадии технического проекта, в дальнейшем на стадии рабочих чертежей ее корректируют с соответствующей детализацией и доводят до уровня практического руководства.

Программу разрабатывают на основании технического задания главного инженера проекта. В этом задании, которое составляют с привлечением научно-исследовательской организации, курирующей натурные наблюдения на гидроузле, указывают:

объекты наблюдений и виды деформаций ( осадки, горизонтальные смещения и т.п,), которые предстоит определить;

ожидаемые значения деформаций и точность их определения; схемы размещения КИА по каждому сооружению (или места расположения определяемых геодезических знаков в сооружении);

цикличность наблюдений, начало счета деформаций; возможные места расположения исходных плановых и высотных знаков (за пределами зоны деформаций горных пород), от которых будут определять деформации;

виды отчетной документации и порядок ее представления.

В программе должны быть отражены:

характеристики района строительства (физико-географическая, геологическая и гидрологическая) и объектов наблюдений;

схемы сетей, конструкция и размещение опорных и контрольных знаков;

рекомендуемые инструменты и оборудование, их исследования и поверки;

методика измерений;

контроль стабильности исходных пунктов;

порядок камеральной обработки результатов измерений;

виды отчетной документации и сроки их представления.

В приложении к программе приводят упомянутые выше техническое задание, а также сведения о количестве КИА и объемах всех видов работ, связанных с наблюдениями. Эти данные необходимы для составления сметы.

В программе желательно рекомендовать те методы измерений и КИА, которые себя уже оправдали на практике, способствуют автоматизации наблюдений. Новые, не проверенные в натуре методы можно рекомендовать лишь с дублированием уже проверенными методами.

1.3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ НАБЛЮДЕНИЙ

В соответствующих разделах гл. 4 даны рекомендации по выбору методов наблюдений за различными гидротехническими сооружениями. Выбрав метод (или методы), разрабатывают для него методику наблюдений. Под методикой подразумевают совокупность действий для определения единицы измерения: превышения на станции, угла на пункте, длины пролета и т.п. Каждому классу (разряду) измерений соответствует своя методика. Основной характеристикой класса, и тем самым методики, является средняя квадратическая погрешность единицы измерения.

В общем виде основными этапами разработки методики наблюдений являются:

составление схемы сети;

подсчет погрешности единицы измерения;

выбор класса (разряда) измерений или разработка методики;

выбор инструментов и оборудования.

7

Схему сети составляют по топопланам крупных масштабов, а также по чертежам сооружения. Типичные схемы высотных сетей на гидроузлах приведены в разд. 2.7 и в гл. 4, а плановых сетей — в гл. 4. Схема сети должна быть составлена таким образом, чтобы с наименьшими затратами времени и средств определить деформации сооружений.

По схеме находят контрольный пункт сети, координаты (или отметка) которого будут определены с наибольшей погрешностью относительно исходных пунктов (реперов). Поскольку во всех циклах, как правило, измерения равноточны и схема сети остается постоянной, погрешность т0 не должна превышать значения

пгдбт$//2,    (i.l)

где ^    — заданная погрешность определения деформации сооружения.

Например, если погрешность пх$ определения осадки составляет 1,0 мм, то погрешность определения отметки марки, расположенной в самом слабом месте сети, не должна превышать значения 1J0 мм: {l ** «0,7 мм.

Зная т0 , можно вычислить погрешность теА единицы измерения (превышения на станции, угла и тд.). Формулы для вычислений и числовые примеры приведены в разд. 2.7 и в гл. 3.

Зная /71ад , можно выбрать класс (методику) измерений, предусмотренный инструкцией, наставлением и тл. Например, если окажется, что в сети превышения на станции надо определять с погрешностью 0,13 мм, то это соответствует II разряду гидротехнического нивелирования (см. разд. 2.1.1) и его можно рекомендовать для измерений в запроектированной высотной сети.

При наблюдениях за деформациями нередко применяют методы, в которых классы или разряды измерений отсутствуют (измерения створные, фотограмметрические, по отвесам и тд.). Случается также, что классы измерений, рекомендуемые инструкциями (триангуляция, поли-гонометрия), неприемлемы. В этом случае возникает необходимость исходя из погрешности тйА единицы измерений разработать специальную методику. Такая разработка включает:

выбор инструментов и оборудования, установление необходимости и частоты их поверок и исследований;

расчет количества приемов измерения угла, пролета и т д.; установление допусков при измерениях;

выбор методики оценки точности результатов полевых измерений и способа уравнивания.

Подробно эти вопросы освещаются в соответствующих разделах гл. 2 и 3 при описании методов геодезических измерений.

8

1.4. ТЕРМИНОЛОГИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ КИА

Условные обозначения геодезической КИА приведены в табл. 1.1. За основу приняты обозначения, используемые в геодезической практике. Если знак является опорным, то его условное обозначение целиком или частично показано черным цветом. Содержание терминов, часто употребляемых в текстовых материалах при натурных наблюдениях геодезическими методами, дано ниже.

Деформация — изменение формы объекта наблюдений (перекос, изгиб) или изменение его первоначального положения.

Смещение (сдвиг) точки — пространственное изменение положения одной точки относительно другой. При наблюдениях на гидроузлах смещение считается абсолютным, если одна точка (исходная) расположена за пределами зоны возможных деформаций горных пород (влияние гидростатической нагрузки, веса водохранилища), и относительным, если обе точки находятся в зоне деформаций или в сооружении.

Суммарное смещение — смещение точки с начала наблюдений.

Текущее смещение — смещение точки за период между двумя последними циклами измерений.

Осадка — вертикальная составляющая общего смещения точки (сооружения).

Плановое (горизонтальное) смещение — горизонтальная составляющая общего смещения точки (сооружения). В литературе нередко термином ’’смещение” обозначают только горизонтальное смещение.

Контрольно-измерительная аппаратура (геодезическая) — аппаратура (оборудование), используемая при натурных наблюдениях для закрепления плановых и высотных пунктов (закладная КИА) или для выполнения измерений.

Опорный знак — плановый или высотный геодезический знак, относительно которого определяют смещения сооружения или его частей.

Контрольный знак — плановый или высотный знак, который закладывается в сооружение и, перемещаясь вместе с ним, характеризует горизонтальное смещение или осадку сооружения.

1.5. СРОКИ И ЧАСТОТА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Наблюдения за деформациями гидротехнических сооружений и их оснований выполняют периодически отдельными циклами, в определенные сроки. Цикл измерений может длиться от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от объема работ и числа исполнителей. Для качества наблюдений важно, чтобы измерения выполняли возможно быстрее.