Файл: Методические указания по производству специальных геодезических работ на промышленном предприятии нижний новгород 2003 2 удк 528.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 25
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования Российской Федерации Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОДЕЗИИ
Г.А.ШЕХОВЦОВ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СПЕЦИАЛЬНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ НИЖНИЙ НОВГОРОД - 2003
Г.А.ШЕХОВЦОВ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СПЕЦИАЛЬНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ НИЖНИЙ НОВГОРОД - 2003
2
УДК 528
Шеховцов ГА. Методические указания по производству специальных геодезических работ на промышленном предприятии. – Н.Новго- род Нижегород. гос. архит.-строит. унт, 2003. - 36 с. Методические указания составлены в соответствии с действующими нормативными и руководящими документами, методическими указаниями по производству различного вида геодезических работ. Рассмотрены методы выполняемых на промышленном предприятии периодически (или по мере необходимости) специальных геодезических работ. Использование для этих целей высокоточных геодезических измерений позволяет решать как научные задачи (обоснование теоретических расчетов устойчивости сооружений, таки производственно- технические, обеспечивающие нормальную эксплуатацию сооружений и оборудования и принятие профилактических мер при выявлении недопустимых величин деформаций. Приводится методика определения осадок фундаментов и вычисления скорости протекания осадки, крена, прогиба и прогнозирования времени их стабилизации. Описан створный метод и метод триангуляции для определения горизонтальных смещений сооружений. Изложены способы определения крена высоких сооружений. Показаны способы съемки подземных сетей, имеющих выводы и не имеющих выводы. Рассмотрены фотограмметрический и стереофотограмметрический методы наблюдений за осадками и смещениями сооружений. Описаны способы наблюдения затрещинами несущих конструкций. Изложены методы определения планово-высотного положения рельсов при геодезической съемке путей мостовых кранов. Методические указания рассчитаны на инженерно-технических работников, занимающихся наблюдениями за осадками фундаментов, деформациями конструкций зданий, сооружений и оборудования и могут использоваться студентами вузов, в которых изучается инженерная геодезия. Редакционная коллегия
С.Д. Казнов - проректор по научной работе ННГАСУ, профессор.
Е.А. Зосимов – заместитель начальника Нижегородского управления
Госгортехнадзора.
А.А. Шевченко – директор центра экспертизы зданий и сооружений
«Промбезопасность» ННГАСУ, доцент.
©
ННГАСУ, 2003
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ СООРУЖЕНИЙ Деформациями называют изменения в пространственном положении сооружения. Перемещение сооружения или его частей вниз называется осадкой, вверх – подъемом или выпиранием (выпучиванием, в сторону горизонтальным смещением или сдвигом. Осадка бывает равномерная, которая со временем затухает и прекращается. Неравномерная осадка вызывает крены, прогибы, перекосы, кручения, разрывы сооружения. Цель геодезических наблюдений – получить численные данные, характеризующие абсолютные величины осадок и деформаций для осуществления мероприятий по предотвращению возможных разрушений. Определение осадок производится путем периодического высокоточного нивелирования осадочных марок 1,2,3,…,16 риса б
Гл 1 Гл 2 рейка
1 2 3 9 10
8 7 4
16 11
6 5
осадочная 15 12
марка 13
Гл Рис. Схема расположения осадочных марок, нивелирных ходов (аи конструкция марки (б) В качестве высотной основы служат глубинные реперы Гл. Их закладывают в коренных породах в количестве не менее трех, для того, чтобы в дальнейшем можно было контролировать стабильность их положения Для промышленных зданий и сооружений осадочные марки закрепляют на несущих колоннах как извне, таки внутри цеха через 6 – 12 или 12 – 24 м. Марки размещают по поперечными продольным осям не менее трех в каждом направлении. На дымовых трубах устанавливается не менее четырех марок по периметру. Головка осадочной марки должна быть удалена от плоскости стены или колонны не менее чем на 3 – 4 см.
Гл 1 Гл 2 рейка
1 2 3 9 10
8 7 4
16 11
6 5
осадочная 15 12
марка 13
Гл Рис. Схема расположения осадочных марок, нивелирных ходов (аи конструкция марки (б) В качестве высотной основы служат глубинные реперы Гл. Их закладывают в коренных породах в количестве не менее трех, для того, чтобы в дальнейшем можно было контролировать стабильность их положения Для промышленных зданий и сооружений осадочные марки закрепляют на несущих колоннах как извне, таки внутри цеха через 6 – 12 или 12 – 24 м. Марки размещают по поперечными продольным осям не менее трех в каждом направлении. На дымовых трубах устанавливается не менее четырех марок по периметру. Головка осадочной марки должна быть удалена от плоскости стены или колонны не менее чем на 3 – 4 см.
При закладке осадочных марок необходимо учитывать условия доступа к ними возможность установки на них нивелирной рейки. Наиболее простой и надежной конструкцией марки может служить металлический уголок, заделанный под некоторым углом в стену или приваренный к металлической колонне или пластине, пристрелянной к стене. Такая конструкция обеспечивает однозначное положение нивелирной рейки на осадочной марке (рис.1,б). Наблюдения за осадками производятся периодически (циклами) один разв квартал, один разв полгода, один разв год и т.д. до достижения стабилизации осадок, то есть когда их скорость составит 1–2 мм в год. Нивелирование глубинных реперов и осадочных марок производится высокоточными нивелирами Ни подобными им поточности) с применением штриховых реек с инварной полосой. Принципиальная схема высокоточного нивелира Н аналогична схеме нивелира Н. Отличительной особенностью является оптический микрометр, позволяющий производить отсчеты по специальной рейке с высокой точностью (рис.2).
Инварная полоса Поле зрения трубы
1
83452
283452
2
875952 Рис. Штриховая инварная рейка и поле зрения трубы нивелира Н
Инварная полоса Поле зрения трубы
1
83452
283452
2
875952 Рис. Штриховая инварная рейка и поле зрения трубы нивелира Н
Рис. На штриховой рейке смонтирована инварная полоса (инвар – сплав железа с никелем, на которой через 5 мм нанесены штрихи основной и дополнительной шкал. Штрихи основной шкалы подписаны от 0 до 60. Штрихи дополнительной шкалы смещены относительно основной на
2,5 мм и подписаны от 60 до 119. Нивелир Н приводится в рабочее положение также, как и нивелир Н. Визируют на инварную рейку и элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровняв контакт. Затем вращением барабанчика микрометра совмещают изображение средней горизонтальной нити сетки с ближайшим к ней делением основной шкалы. Для точного совмещения одна половина этой нити выполнена в виде биссектора. Отсчет складывается из отсчета по шкале рейки (283000) и отсчета по шкале микрометра (452). Аналогичным образом берут отсчет по дополнительной шкале рейки, совместив барабанчиком 2 изображение средней нити с ближайшим делением этой шкалы. В нашем примере отсчет по основной шкале равен 283452, отсчет по дополнительной шкале
875952. Разность между отсчетами всегда должна равняться постоянному числу 592500. Для того, чтобы полученные отсчеты выразить в миллиметрах, необходимо умножить их на 0,05 мм – цену деления барабана микрометра. Так, отсчет 283452 соответствует 1417,26 мм. Точность отсчитывания с помощью микрометра не ниже 0,05 мм. Основные нивелирные ходы между глубинными реперами прокладываются замкнутые при двух горизонтах инструмента. Расстояние от нивелира до рейки не должно превышать 30 м, а неравенство плеч допускается не болеем. Высотные невязки входах не должны превышать величины (мм
n
, где n – число станций входе. Из наблюдений каждого цикла вычисляют отметки осадочных марок. Абсолютная осадка S
i отдельной марки определяется по формуле
S
i
= H
i
- H
1
, где H
i
и H
1
- отметки марки в ом и первом циклах. Скорость протекания осадки вычисляют по формуле
T
S
v
ср
=
, где S
ср
- средняя осадка сооружения за период наблюдения Т. Если
v
=
1-2 мм/год, то считают, что положение сооружения стабилизировалось. Крен сооружения возникает от неравномерности осадок фундамента, в результате чего сооружение наклоняется в одну сторону
L
K
Δ
=
,
2,5 мм и подписаны от 60 до 119. Нивелир Н приводится в рабочее положение также, как и нивелир Н. Визируют на инварную рейку и элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровняв контакт. Затем вращением барабанчика микрометра совмещают изображение средней горизонтальной нити сетки с ближайшим к ней делением основной шкалы. Для точного совмещения одна половина этой нити выполнена в виде биссектора. Отсчет складывается из отсчета по шкале рейки (283000) и отсчета по шкале микрометра (452). Аналогичным образом берут отсчет по дополнительной шкале рейки, совместив барабанчиком 2 изображение средней нити с ближайшим делением этой шкалы. В нашем примере отсчет по основной шкале равен 283452, отсчет по дополнительной шкале
875952. Разность между отсчетами всегда должна равняться постоянному числу 592500. Для того, чтобы полученные отсчеты выразить в миллиметрах, необходимо умножить их на 0,05 мм – цену деления барабана микрометра. Так, отсчет 283452 соответствует 1417,26 мм. Точность отсчитывания с помощью микрометра не ниже 0,05 мм. Основные нивелирные ходы между глубинными реперами прокладываются замкнутые при двух горизонтах инструмента. Расстояние от нивелира до рейки не должно превышать 30 м, а неравенство плеч допускается не болеем. Высотные невязки входах не должны превышать величины (мм
n
, где n – число станций входе. Из наблюдений каждого цикла вычисляют отметки осадочных марок. Абсолютная осадка S
i отдельной марки определяется по формуле
S
i
= H
i
- H
1
, где H
i
и H
1
- отметки марки в ом и первом циклах. Скорость протекания осадки вычисляют по формуле
T
S
v
ср
=
, где S
ср
- средняя осадка сооружения за период наблюдения Т. Если
v
=
1-2 мм/год, то считают, что положение сооружения стабилизировалось. Крен сооружения возникает от неравномерности осадок фундамента, в результате чего сооружение наклоняется в одну сторону
L
K
Δ
=
,
где
Δ
- разность осадок крайних марок по оси сооружения, L – расстояние между этими марками. Прогиб сооружения возникает в результате неравномерности осадок фундамента, отчего сооружение изгибается выпуклостью вниз или вверх
L
S
S
S
f
2
)
(
2 3
1 2
+
−
=
, где S
1
и S
3
- осадки крайних марок рассматриваемого участка прямой линии S
2
- осадка средней марки участка L – расстояние между крайними марками. Графики осадок марок строят по результатам наблюдений в каждом цикле (рис.
М
Время (циклы) наблюдений
0
-4
-8
-12
-16
-20
-24 ц ц ц ц ц ц
Рис. График осадок марки М во времени ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СМЕЩЕНИЙ Крупные сооружения (особенно такие как дамбы, плотины) под воздействием односторонних нагрузок претерпевают горизонтальные смещения. Для определения этих смещений применяют, в основном, створный и тригонометрический методы наблюдений. В створном методе закрепляют на одной линии геодезические пункты Р и Р
и контрольную точку М. Смещения в направлении, перпендикулярном линии Р
1
Р
2 определяют путем измерения угла Осадка в мм
По этим графикам можно судить о примерном времени стабилизации сооружения.
Р
1
Р
2
М
М
М Плотина
Р
2
М Р Рис. Створный метод определения горизонтальных смещений
Δ
- разность осадок крайних марок по оси сооружения, L – расстояние между этими марками. Прогиб сооружения возникает в результате неравномерности осадок фундамента, отчего сооружение изгибается выпуклостью вниз или вверх
L
S
S
S
f
2
)
(
2 3
1 2
+
−
=
, где S
1
и S
3
- осадки крайних марок рассматриваемого участка прямой линии S
2
- осадка средней марки участка L – расстояние между крайними марками. Графики осадок марок строят по результатам наблюдений в каждом цикле (рис.
М
Время (циклы) наблюдений
0
-4
-8
-12
-16
-20
-24 ц ц ц ц ц ц
Рис. График осадок марки М во времени ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СМЕЩЕНИЙ Крупные сооружения (особенно такие как дамбы, плотины) под воздействием односторонних нагрузок претерпевают горизонтальные смещения. Для определения этих смещений применяют, в основном, створный и тригонометрический методы наблюдений. В створном методе закрепляют на одной линии геодезические пункты Р и Р
и контрольную точку М. Смещения в направлении, перпендикулярном линии Р
1
Р
2 определяют путем измерения угла Осадка в мм
По этим графикам можно судить о примерном времени стабилизации сооружения.
Р
1
Р
2
М
М
М Плотина
Р
2
М Р Рис. Створный метод определения горизонтальных смещений
Тогда линейная величина смещения
τ будет равна
ρ
ε
τ
′′
′′
= d
,
5 20626 ′′
=
′′
ρ
Другой способ створного метода заключается в том, что на контрольную точку М устанавливают визирную цель. Установив теодолит, например, в точке Р, ориентируют визирную ось трубы по линии Р
1
Р
2 и микрометренным винтом визирной цели совмещают ее с перекрестием сетки нитей. По отсчету по шкале визирной цели судят о смещении контрольной точки М относительно линии Р
1
Р
2
.
Микрометренный винт Визирная цель Рис. Определение горизонтальных смещений с помощью визирной цели шкала М Метод триангуляции предусматривает периодические определения координат точек 1, 2, 3,
… с геодезических пунктов А, В, С … путем измерения в треугольниках всех трех горизонтальных углов с точностью Горизонтальные смещения получают как разность координат в мина- чальном цикле наблюдений. Плотина bРис.6. Определение горизонтальных смещений методом триангуляции ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА СООРУЖЕНИЙ По разности отметок осадочных марок дымовых труби других сооружений башенного типа. В цоколе сооружения должно быть установлено не менее четырех осадочных марок. После измерения осадок в очередном цикле, на схеме расположения осадочных марок сооружения А В С
10
тальные углы и
β
2
’ , находят разности
Δβ
1
=
β
1
’-
β
1 и
Δβ
2
=
β
2
’-
β
2 и вычисляют приращения крена
"
1
"
1 1
ρ
β
L
q
Δ
=
,
"
2
"
2 2
ρ
β
L
q
Δ
=
, по которым находят полную величину приращения крена в данном цикле. Если с точек 1 и 2 можно наблюдать верхнюю В и нижнюю Н точки сооружения, которые по техническим условиям должны находиться на одной отвесной линии (например, вертикальное ребро сооружения или колонны, то по разности измеренных горизонтальных углов будем получать полную величину крена. Способ направлений заключается в определении произвольных направлений или магнитных азимутов, например, на образующую дымовой трубы в верхнем и нижнем (или верхнем, нижнем и промежуточных) ее сечениях. Пример определения крена трубы с расположением наблюдаемых точек 1-1’, 2-2’,… на уровне светофорных площадок приведен на рис. Наблюдения производились с двух станций Ст и Ст в двух взаимно перпендикулярных направлениях (угол засечки 88 0
) теодолитом
2Т5К с использованием ориентир-буссоли. Результаты измерений со станции 2 ( L
2
= м) Отсчеты по гориз.кругу
№№ точек
КП и КЛ Средние Азимут на центр трубы
Δ
ι
K
i мм К
Н
,мм
1 2 3
4 5 6
7
1
94 0
25
’
,3 94 0
25
’
,6 274 0
26
’
,0 96 0
26
’
,2 -5’,5 -159 -191
1
’
98 0
26
’
,3 98 0
26
’
,6 278 0
27
’
,0
2
94 0
15
’
,0 94 0
15
’
,4 274 0
15
’
,8 96 0
29
’
,8 -1’,9 -55 -87
2
’
98 0
44
’
,0 98 0
44
’
,2 278 0
44
’
,5
3
93 0
55
’
,0 93 05 5
’
,0 273 0
54
’
,9 96 0
29
’
,2 -2’,5 -72 -104
3
’
99 0
03
’
,5 99 0
03
’
,4 279 0
03
’
,4
4
93 0
29
’
,3 93 0
29
’
,0 273 0
28
’
,8 96 0
31
’
,7 - - -32
4
’
99 0
34
’
,8 99 0
34
’
,4 279 0
34
’
,0
τ будет равна
ρ
ε
τ
′′
′′
= d
,
5 20626 ′′
=
′′
ρ
Другой способ створного метода заключается в том, что на контрольную точку М устанавливают визирную цель. Установив теодолит, например, в точке Р, ориентируют визирную ось трубы по линии Р
1
Р
2 и микрометренным винтом визирной цели совмещают ее с перекрестием сетки нитей. По отсчету по шкале визирной цели судят о смещении контрольной точки М относительно линии Р
1
Р
2
.
Микрометренный винт Визирная цель Рис. Определение горизонтальных смещений с помощью визирной цели шкала М Метод триангуляции предусматривает периодические определения координат точек 1, 2, 3,
… с геодезических пунктов А, В, С … путем измерения в треугольниках всех трех горизонтальных углов с точностью Горизонтальные смещения получают как разность координат в мина- чальном цикле наблюдений. Плотина bРис.6. Определение горизонтальных смещений методом триангуляции ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА СООРУЖЕНИЙ По разности отметок осадочных марок дымовых труби других сооружений башенного типа. В цоколе сооружения должно быть установлено не менее четырех осадочных марок. После измерения осадок в очередном цикле, на схеме расположения осадочных марок сооружения А В С
проводят линии равных осадок (рис) и по максимальной разности осадок вычисляют значение прироста крена
ΔΚ по формуле К , где
Δ
S – максимальная разность осадок по диаметру сооружения Н – высота сооружения D – диаметр сооружения. Осадочные марки 16 17 18 19 20 мм Линии равных высот Рис. Определение направления и прироста крена трубы по осадкам ее фундамента Направление прироста крена перпендикулярно к линиям равных осадок фундамента. Произведя векторное сложение крена трубы допри- роста с величиной прироста
ΔΚ
, получают направление и величину общего крена трубы на момент наблюдений. Ошибка определения прироста крена данным способом составляет в среднем 1 см при определении разности осадок с точностью 1 мм. Способ вертикального проектирования хорошо заметной верхней точки сооружения на горизонтальную рейку, закрепленную внизу сооружения. Проектирование в каждом цикле осуществляется теодолитом с двух постоянных станций, по двум взаимно перпендикулярным направлениями при двух Дымовая труба
ΔΚ
ΔΚ Крен трубы до прироста Крен трубы после прироста ΔΚ
Q Ст
Ст.2
Рис.8. Схема определения крена
q
1
q
2
ΔΚ по формуле К , где
Δ
S – максимальная разность осадок по диаметру сооружения Н – высота сооружения D – диаметр сооружения. Осадочные марки 16 17 18 19 20 мм Линии равных высот Рис. Определение направления и прироста крена трубы по осадкам ее фундамента Направление прироста крена перпендикулярно к линиям равных осадок фундамента. Произведя векторное сложение крена трубы допри- роста с величиной прироста
ΔΚ
, получают направление и величину общего крена трубы на момент наблюдений. Ошибка определения прироста крена данным способом составляет в среднем 1 см при определении разности осадок с точностью 1 мм. Способ вертикального проектирования хорошо заметной верхней точки сооружения на горизонтальную рейку, закрепленную внизу сооружения. Проектирование в каждом цикле осуществляется теодолитом с двух постоянных станций, по двум взаимно перпендикулярным направлениями при двух Дымовая труба
ΔΚ
ΔΚ Крен трубы до прироста Крен трубы после прироста ΔΚ
Q Ст
Ст.2
Рис.8. Схема определения крена
q
1
q
2
положениях вертикального круга (рис. Периодически снося эту точку вниз и отмечая ее проекции, определяют увеличение крена от цикла к циклу. Величину Q полного крена можно найти по формуле
2 2
2 1
q
q
Q
+
=
, где q
1 и q
2
- векторы крена, определенные соответственно со станции 1 и со станции 2. Способ координат заключается в том, что с геодезических пунктов (с известными координатами) путем измерения горизонтальных углов 1, 2, 3,…,6 на хорошо заметную точку В на вершине сооружения, определяют координаты хи у этой точки (рис. По разности координат между циклами наблюдений находят величину и направление крена.
II
3
6
III
3
6
1
1
2
4
5
B
I Рис. Способ координат Если имеется возможность определять пространственные координаты х, у, z верхней В и нижней Н точек сооружения, которые по техническим условиям должны лежать на одной отвесной линии, то угол
γ крена сооружения вычисляют по формуле
H
B
H
B
H
B
z
z
y
y
x
x
tg
−
−
+
−
=
2 2
)
(
)
(
γ
, где х
В
, у
В
, z
B и х
Н
, у
Н
, Н
- координаты соответственно верхней и нижней точек сооружения. Способ углов предусматривает наблюдения верхней точки В сооружения с двух закрепленных на местности точек т и Ст в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В первом цикле измеряют горизонтальные углы
β
1
и
β
2
на точку В. Во втором цикле вновь измеряют горизон- Ориентир Ст
Ориентир2
Рис.10. Способ углов В В
.2
Q
q
2
q
1
β
1
’ Ст
Δβ
1
β
1
β
2
β
2
’
L
1
L
2
2 2
2 1
q
q
Q
+
=
, где q
1 и q
2
- векторы крена, определенные соответственно со станции 1 и со станции 2. Способ координат заключается в том, что с геодезических пунктов (с известными координатами) путем измерения горизонтальных углов 1, 2, 3,…,6 на хорошо заметную точку В на вершине сооружения, определяют координаты хи у этой точки (рис. По разности координат между циклами наблюдений находят величину и направление крена.
II
3
6
III
3
6
1
1
2
4
5
B
I Рис. Способ координат Если имеется возможность определять пространственные координаты х, у, z верхней В и нижней Н точек сооружения, которые по техническим условиям должны лежать на одной отвесной линии, то угол
γ крена сооружения вычисляют по формуле
H
B
H
B
H
B
z
z
y
y
x
x
tg
−
−
+
−
=
2 2
)
(
)
(
γ
, где х
В
, у
В
, z
B и х
Н
, у
Н
, Н
- координаты соответственно верхней и нижней точек сооружения. Способ углов предусматривает наблюдения верхней точки В сооружения с двух закрепленных на местности точек т и Ст в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В первом цикле измеряют горизонтальные углы
β
1
и
β
2
на точку В. Во втором цикле вновь измеряют горизон- Ориентир Ст
Ориентир2
Рис.10. Способ углов В В
.2
Q
q
2
q
1
β
1
’ Ст
Δβ
1
β
1
β
2
β
2
’
L
1
L
2
10
тальные углы и
β
2
’ , находят разности
Δβ
1
=
β
1
’-
β
1 и
Δβ
2
=
β
2
’-
β
2 и вычисляют приращения крена
"
1
"
1 1
ρ
β
L
q
Δ
=
,
"
2
"
2 2
ρ
β
L
q
Δ
=
, по которым находят полную величину приращения крена в данном цикле. Если с точек 1 и 2 можно наблюдать верхнюю В и нижнюю Н точки сооружения, которые по техническим условиям должны находиться на одной отвесной линии (например, вертикальное ребро сооружения или колонны, то по разности измеренных горизонтальных углов будем получать полную величину крена. Способ направлений заключается в определении произвольных направлений или магнитных азимутов, например, на образующую дымовой трубы в верхнем и нижнем (или верхнем, нижнем и промежуточных) ее сечениях. Пример определения крена трубы с расположением наблюдаемых точек 1-1’, 2-2’,… на уровне светофорных площадок приведен на рис. Наблюдения производились с двух станций Ст и Ст в двух взаимно перпендикулярных направлениях (угол засечки 88 0
) теодолитом
2Т5К с использованием ориентир-буссоли. Результаты измерений со станции 2 ( L
2
= м) Отсчеты по гориз.кругу
№№ точек
КП и КЛ Средние Азимут на центр трубы
Δ
ι
K
i мм К
Н
,мм
1 2 3
4 5 6
7
1
94 0
25
’
,3 94 0
25
’
,6 274 0
26
’
,0 96 0
26
’
,2 -5’,5 -159 -191
1
’
98 0
26
’
,3 98 0
26
’
,6 278 0
27
’
,0
2
94 0
15
’
,0 94 0
15
’
,4 274 0
15
’
,8 96 0
29
’
,8 -1’,9 -55 -87
2
’
98 0
44
’
,0 98 0
44
’
,2 278 0
44
’
,5
3
93 0
55
’
,0 93 05 5
’
,0 273 0
54
’
,9 96 0
29
’
,2 -2’,5 -72 -104
3
’
99 0
03
’
,5 99 0
03
’
,4 279 0
03
’
,4
4
93 0
29
’
,3 93 0
29
’
,0 273 0
28
’
,8 96 0
31
’
,7 - - -32
4
’
99 0
34
’
,8 99 0
34
’
,4 279 0
34
’
,0
Рис. Точки наблюдений, частные кр ены и общий крен трубы
Результаты измерений со станции 3 ( L
3
= 174,00 м) Отсчеты по гориз.кругу
K мм К точек
КП и КЛ Средние Азимут на центр трубы
Δ
ι
i
Н
,мм
1 2 3
4 5 6
7
1
182 0
52
’
,7 182 0
53
’
,4 2
0 54
’
,0 184 0
02
’
,5 -1’,0 -51 -61
’
1
185 0
11
’
,0 185 0
11
’
,6 5
0 12
’
,1
2
182 0
47
’
,0 182 0
47
’
,5 2
0 48
’
,0 184 0
03
’
,6 +0’,1 +5 -5
’
2
185 0
19
’
,3 185 0
19
’
,6 0
5 20
’
,0
3
182 0
36
’
,4 182 0
36
’
,4 2
0 36
’
,5 184 0
02
’
,9 -0’,6 -30 -40
’
3
185 0
29
’
,4 185 0
29
’
,4 5
0 29
’
,4
3
= 174,00 м) Отсчеты по гориз.кругу
K мм К точек
КП и КЛ Средние Азимут на центр трубы
Δ
ι
i
Н
,мм
1 2 3
4 5 6
7
1
182 0
52
’
,7 182 0
53
’
,4 2
0 54
’
,0 184 0
02
’
,5 -1’,0 -51 -61
’
1
185 0
11
’
,0 185 0
11
’
,6 5
0 12
’
,1
2
182 0
47
’
,0 182 0
47
’
,5 2
0 48
’
,0 184 0
03
’
,6 +0’,1 +5 -5
’
2
185 0
19
’
,3 185 0
19
’
,6 0
5 20
’
,0
3
182 0
36
’
,4 182 0
36
’
,4 2
0 36
’
,5 184 0
02
’
,9 -0’,6 -30 -40
’
3
185 0
29
’
,4 185 0
29
’
,4 5
0 29
’
,4
4
182 0
19
’
,6 182 0
19
’
,2 2
0 18
’
,8 184 0
03
’
,5 - - -10
’
4
185 0
47
’
,7 185 0
47
’
,8 5
0 47
’
,8 Одновременно с измерением направлений (графы 1-4) измерялись углы наклона на наблюдаемые точки (в таблицах не показаны. Малое расстояние от станции 2 до трубы компенсировалось тем, что эта станция располагалась на крыше химцеха, что позволило уменьшить измеряемые углы наклона. По разностям направлений в ми нижнем наблюдаемом сечении трубы определяют ее крен в угловой мере (графа 5) и по формуле
= К , мм вычисляют значения частного крена (графа 6), причем знак плюс означает крен вправо, а знак минус – влево. В этой формуле L
i
– расстояние от центра трубы до точки стояния теодолита в метрах,
Δ
ι
– в секундах. Полученные значения частных кренов необходимо экстраполировать на всю высоту трубы (графа 7). На рис показаны разрезы, характеризующие отклонения оси трубы от вертикали по направлениям, перпендикулярным наблюдаемым. Кроме того, на рис построены графики, характеризующие величины в мм и направления крена трубы, полное значение К которого определяется графически способом перпендикуляров и может быть вычислено по формуле
γ
γ
cos
2
sin
1 2
1 2
2 К =
,
13
и К
где
γ - угол засечки с двух станций К
2
- экстраполированные значения частных кренов верха трубы. Способ бокового нивелирования удобен при определении крена опорных колонн промышленных цехов, открытых крановых эстакад, стен высоких зданий и сооружений. В цехе или вне его на некотором расстоянии, например, от оси ко- Рис. Определение крена способом бокового нивелирования ряда колонн лонн (80 – 100 см) отмечают створ АА. На одном конце створа устанавливают теодолит и ориентируют зрительную трубу по линии АА (рис. Затем прикладывают поочередно к каждой колонне вверху и внизу специальную рейку, берут по ней отсчеты при двух положениях вертикального круга КЛ и КП и выводят средние отсчеты аи а
2
. По разности отсчетов судят о величине и направлении крена
h
a
a
tg
2 Причем, если ошибка определения разности отсчетов m
Δα
равна
3 мм, то прим получим ошибку определения крена в угловой мере равную примерно 60”. Эта ошибка может быть вычислена по формуле
ρ
γ
h
m
m
a
Δ
=
,
ρ
= 206265”.
14
ТГ
№
1
ТГ
№
2 Рис. Схема расположения колонн и графики полного крена на отметке
+
17,0
м
Рис
.14. Схема ступенчатого способа вертикального проектирования
По результатам измерений могут быть построены графики, характеризующие крен колонн цеха в направлении перпендикулярном оси пролета (рис. Оптические приборы вертикального проектирования предназначены для формирования в пространстве отвесной визирной оси (приборы типа Зенит-ОЦП, ПОВП, PZL) или отвесного лазерного луча (лазерные ОЦП типа ЛЗЦ-1, LL-132, APLO-KP3), а также различные, в том числе и ротационные, лазерные системы. В отвесное положение визирная ось или лазерный луч приводятся либо поточному уровню, либо автоматически с помощью специальных оптико-механических стабилизаторов направлений. Сущность способа заключается в измерении расстояний от визирной оси (лазерного луча) до нижней, верхней (а при необходимости и до промежуточных ) точек сооружения, которые потех- ническим условиям должны располагаться на одной вертикальной линии. При благоприятных условиях наблюдений оптические приборы вертикального проектирования позволяют определять крены сооружений с ошибкой 0,3-2,0 мм нам. Точность лазерных приборов составляет в среднем 15 мм нам, а дальность проектирования может достигать
600 ми более. Если вертикальное проектирование на всю высоту сооружения невозможно из-за различных препятствий, то можно осуществлять ступенчатое проектирование. Пример такого проектирования для проверки вертикальности колонн производственного цеха с использованием прецизионного зенит-лота PZL фирмы Карл Цейсс» г.Иена приведен на рис. Вначале прибор устанавливают на станции 1 и измеряют расстояние Сот колонны до отвеса прибора на отметке +9,0 м. По вертикальному визирному лучу PZL при двух положениях прибора, соответствующих направлению действия его маятникового компенсатора, определяют расстояние В по горизонтальной рейке на доступной для измерений высоте (у нас +17,0 м ). По этим данным вычисляют линейную величину частного крена КВ С
– 400 мм . Затем прибор устанавливают на станции 2 на отметке +0,0 м . Измеряют расстояние Нот нижней части колонны до отвеса прибора и по вертикальному визирному лучу определяют по рейке с контролем расстояние Сна отметке +9,0 м . Вычисляют линейное значение второго частного крена К
= С – Н . Полный крен колонны между отметками 0,0-17,0 м находят какал- гебраическую сумму частных кренов: К = К + К
600 ми более. Если вертикальное проектирование на всю высоту сооружения невозможно из-за различных препятствий, то можно осуществлять ступенчатое проектирование. Пример такого проектирования для проверки вертикальности колонн производственного цеха с использованием прецизионного зенит-лота PZL фирмы Карл Цейсс» г.Иена приведен на рис. Вначале прибор устанавливают на станции 1 и измеряют расстояние Сот колонны до отвеса прибора на отметке +9,0 м. По вертикальному визирному лучу PZL при двух положениях прибора, соответствующих направлению действия его маятникового компенсатора, определяют расстояние В по горизонтальной рейке на доступной для измерений высоте (у нас +17,0 м ). По этим данным вычисляют линейную величину частного крена КВ С
– 400 мм . Затем прибор устанавливают на станции 2 на отметке +0,0 м . Измеряют расстояние Нот нижней части колонны до отвеса прибора и по вертикальному визирному лучу определяют по рейке с контролем расстояние Сна отметке +9,0 м . Вычисляют линейное значение второго частного крена К
= С – Н . Полный крен колонны между отметками 0,0-17,0 м находят какал- гебраическую сумму частных кренов: К = К + К
Знак полного крена плюс означает отклонение колонны от вертикали наружу, а знак минус – отклонение колонны от вертикали внутрь цеха. Если между значениями частных кренов наблюдается определенная закономерность, то общий крен может быть экстраполирован на всю высоту колонны до отметки +21,5 м . При проверке вертикальности сооружений высотой болеем может возникнуть вопрос о выборе способа вертикального проектирования сквозного на всю высоту Н сооружения или ступенчатого. В этом случае можно воспользоваться формулой Шеховцова ГА
2 2
2 2
Ф
Ц
B
H
m
m
m
m
H
n
+
+
=
ρ
, где n – количество ступеней проектирования ц
- ошибка центрирования зенит-прибора над постоянным пунктом ф
- ошибка фиксации проектируемой точки m
H
- ошибка приведения оси зенит-прибора вот- весное положение m
B
– ошибка визирования. Для прибора типа PZL можно принять (ц + ф, m = 4”, m
) = 1 мм 2”.
H
B Если при расчетах поданной формуле получится
, то проектирование рекомендуется производить сквозным методом. При проектирование можно осуществлять как сквозным, таки ступенчатым способом. При рекомендуется применять только ступенчатый способ вертикального проектирования 1
<
< Для вертикального проектирования можно использовать нивелир с насадкой в виде пентапризмы. Двумя – тремя приемами обеспечивается проектирование точки на высоту 50 мс ошибкой 2-3 мм, а использование нивелира с самоустанавливающейся линией визирования существенно повышает точность проектирования. СЪЕМКА ПОДЗЕМНЫХ СЕТЕЙ Подземные сети подразделяются на трубопроводы и кабели. К трубопроводам относятся водопровод, канализация, газопроводы (высокого, среднего и низкого давления, сети теплоснабжения (водяные и паровые. К кабелям относятся электросети (силовые электрокабели) и телефонные сети. Съемка сетей, имеющих выводы – колодцы, камеры, коверы, сифоны и др. При этом должны быть сняты геодезическими приемами
- по водопроводной сети магистральные трассы, дворовые и распределительные сети, места присоединения и ввода в дома, смотровые колодцы, гидранты, выпуски, водоразборные колонки, места пересечений с другими коммуникациями
- по канализации и водостоку магистральные трассы, коллекторы, уличные и дворовые сети, смотровые колодцы, углы поворота напорной
2 2
2 2
Ф
Ц
B
H
m
m
m
m
H
n
+
+
=
ρ
, где n – количество ступеней проектирования ц
- ошибка центрирования зенит-прибора над постоянным пунктом ф
- ошибка фиксации проектируемой точки m
H
- ошибка приведения оси зенит-прибора вот- весное положение m
B
– ошибка визирования. Для прибора типа PZL можно принять (ц + ф, m = 4”, m
) = 1 мм 2”.
H
B Если при расчетах поданной формуле получится
, то проектирование рекомендуется производить сквозным методом. При проектирование можно осуществлять как сквозным, таки ступенчатым способом. При рекомендуется применять только ступенчатый способ вертикального проектирования 1
<
< Для вертикального проектирования можно использовать нивелир с насадкой в виде пентапризмы. Двумя – тремя приемами обеспечивается проектирование точки на высоту 50 мс ошибкой 2-3 мм, а использование нивелира с самоустанавливающейся линией визирования существенно повышает точность проектирования. СЪЕМКА ПОДЗЕМНЫХ СЕТЕЙ Подземные сети подразделяются на трубопроводы и кабели. К трубопроводам относятся водопровод, канализация, газопроводы (высокого, среднего и низкого давления, сети теплоснабжения (водяные и паровые. К кабелям относятся электросети (силовые электрокабели) и телефонные сети. Съемка сетей, имеющих выводы – колодцы, камеры, коверы, сифоны и др. При этом должны быть сняты геодезическими приемами
- по водопроводной сети магистральные трассы, дворовые и распределительные сети, места присоединения и ввода в дома, смотровые колодцы, гидранты, выпуски, водоразборные колонки, места пересечений с другими коммуникациями
- по канализации и водостоку магистральные трассы, коллекторы, уличные и дворовые сети, смотровые колодцы, углы поворота напорной
канализации, места присоединений, врезки и выпуски, места пересечений с другими коммуникациями. В состав съемки входит детальное обследование коммуникаций в колодцах, шурфах, камерах с обмером и составлением эскизов колодцев. Склад №4
водопровод
канализация Рис. Эскизы колодцев и фрагмент плана подземных сетей На эскизах указывают отметку Н крышки колодцев Н отметку головки гидранта Н – отметку дна лотка или верха трубы размеры аи а по высоте диаметры в ив колодца диаметр трубы d .
водопровод
канализация Рис. Эскизы колодцев и фрагмент плана подземных сетей На эскизах указывают отметку Н крышки колодцев Н отметку головки гидранта Н – отметку дна лотка или верха трубы размеры аи а по высоте диаметры в ив колодца диаметр трубы d .
На плане обследования сети указывают номера колодцев, отметки верха люка и дна лотка, диаметр трубы, уклон и расстояние между смежными колодцами. Плановое положение подземных коммуникаций определяют относительно пунктов геодезической сети и относительно местных предметов, применяя при съемке засечки или способы прямоугольных координат, полярных координат и др. Для измерения внешних диаметров труб, проходящих через смотровые колодцы, предназначены диаметромеры. Схема одного из них представлена на рис. Рис. Измерение внутреннего диаметра трубы Рис. Схема диаметро- мера Н По формуле рассчитана шкала на диаметромере, по которой определяют величину внешнего диаметра трубы в момент касания подвижного штока и щупов с поверхностью трубы. Если имеется возможность измерить длину К окружности трубы, то ее внешний диаметр будет равен d
H
= 0,3183K. Для определения внутреннего диаметра труб опускают в колодец рейку-угольник (рис. Поставив ее на нижнюю точку трубы, берут отсчета по рейке относительно края кольца или по нивелиру. Затем угольник упирают в верхнюю точку трубы, берут отсчета и вычисляют внутренний диаметр трубы d
B
= (а – а
2
) + b, где b – ширина угольника.
Cъемка сетей, не имеющих выводов может осуществляться с помощью рытья специальных шурфов, а также с применением трубока- белеискателей и высокочувствительных трассоискателей типа ВТР-IV,
ВТР-IVM, ВТР-V, ЭРА-ТРАССА и других. Эти приборы позволяют без вскрытия траншей устанавливать индукционными способами плановое
H
= 0,3183K. Для определения внутреннего диаметра труб опускают в колодец рейку-угольник (рис. Поставив ее на нижнюю точку трубы, берут отсчета по рейке относительно края кольца или по нивелиру. Затем угольник упирают в верхнюю точку трубы, берут отсчета и вычисляют внутренний диаметр трубы d
B
= (а – а
2
) + b, где b – ширина угольника.
Cъемка сетей, не имеющих выводов может осуществляться с помощью рытья специальных шурфов, а также с применением трубока- белеискателей и высокочувствительных трассоискателей типа ВТР-IV,
ВТР-IVM, ВТР-V, ЭРА-ТРАССА и других. Эти приборы позволяют без вскрытия траншей устанавливать индукционными способами плановое
положение и глубину заложения труби кабелей, расположенных на глубине до 10 метров с ошибкой 0,1- 0,5 м Рис. Схема работы с трубокабелеискателем
б
а
Поисковый контур прибора располагают горизонтально в плоскости перпендикулярной коси подземного объекта (риса. Поисковый контур будет находиться над объектом в точке D при максимальном сигнале воспроизводящего устройства (звуковая, цифровая, стрелочная индикация. Эту точку привязывают промерами к ближайшим местным предметам. Для определения глубины залегания h объекта (рис, б) поисковый контур закрепляют наугольнике под углом 45 0
к горизонтальной плоскости и перемещают относительно точки D поперек трассы в положение А , при котором сигнал в воспроизводящем устройстве прекращается. Расстояние А = h. Перемещают поисковый контур во второе положение в точке В и измеряют отрезок АВ = 2h. При работе с приборами следует соблюдать установленные правила безопасности.
ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ОСАДКАМИ И СМЕЩЕНИЯМИ Измерение деформаций методом фотограмметрии (измерительной фотографии) заключается в определении разности координат точек сооружения, найденных по фотоснимкам нулевого цикла и фотоснимкам последующих циклов. В этом методе наблюдений сооружение маркируют и затем фотографируют через определенный промежуток времени, сохраняя каждый раз местоположение и ориентирование фотокамеры неизменным. Это необходимо для обеспечения постоянного положения фотоснимков в
б
а
Поисковый контур прибора располагают горизонтально в плоскости перпендикулярной коси подземного объекта (риса. Поисковый контур будет находиться над объектом в точке D при максимальном сигнале воспроизводящего устройства (звуковая, цифровая, стрелочная индикация. Эту точку привязывают промерами к ближайшим местным предметам. Для определения глубины залегания h объекта (рис, б) поисковый контур закрепляют наугольнике под углом 45 0
к горизонтальной плоскости и перемещают относительно точки D поперек трассы в положение А , при котором сигнал в воспроизводящем устройстве прекращается. Расстояние А = h. Перемещают поисковый контур во второе положение в точке В и измеряют отрезок АВ = 2h. При работе с приборами следует соблюдать установленные правила безопасности.
ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ОСАДКАМИ И СМЕЩЕНИЯМИ Измерение деформаций методом фотограмметрии (измерительной фотографии) заключается в определении разности координат точек сооружения, найденных по фотоснимкам нулевого цикла и фотоснимкам последующих циклов. В этом методе наблюдений сооружение маркируют и затем фотографируют через определенный промежуток времени, сохраняя каждый раз местоположение и ориентирование фотокамеры неизменным. Это необходимо для обеспечения постоянного положения фотоснимков в
пространстве в момент съемки. Такое положение определяется так называемыми элементами внутреннего и внешнего ориентирования. Элементы внутреннего ориентирования (фокусное расстояние f фотокамеры и координаты x
0
, z
0
главной точки О снимка) определяют положение задней узловой точки объектива относительно фотоснимка. Элементы внешнего ориентирования (линейные X
S
, Y
S
, Z
S
- координаты центра объектива в принятой геодезической, условной или пространственной фотограмметрической системах координат XYZ ; угловые углы поворота фотоснимка вокруг осей X, Y и Z ) определяют положение фотоснимка относительно принятой пространственной системы координат. Для фототопографической съемки сооружений применяют фототеодолиты, измерительные и стереофотограмметрические камеры. Фототеодолит представляет собой соединение теодолита с фотокамерой. Теодолит необходим для определения положения оптической оси фотокамеры в пространстве и правильной установки плоскости снимка в момент съемки. Фототеодолиты классифицируются по формату кадрах, х, х, х см и др, по углу поля зрения, фокусному расстоянию и другим параметрам. Широкое распространение получили фототеодолиты форматах см с фокусным расстоянием около
200 мм . По устройству фототеодолиты делятся натри группы
1. Фототеодолиты, у которых теодолит скреплен с фотокамерой
(TAN, ВИЛЬД).
2. Фототеодолиты, у которых фотокамера может быть зрительной трубой теодолита. Для этого вместо фотопластинки используют специальную кассету с окуляром.
3. Фототеодолиты, состоящие из фотокамеры, к которой придается какой-нибудь серийный теодолит (Геодезия, СВ, СВ, TAN, Photheo
19/1318). Независимо от типа фототеодолита все они имеют уровни для приведения оптической оси фотокамеры в заданное положение. Для фотосъемки инженерных сооружений с близких расстояний может применяться универсальная измерительная камера UMK 10/1318 с форматом снимках см и фокусным расстоянием 100 мм. Камера снабжена ориентирным устройством, играющим роль теодолита. Точки, с которых производят фотосъемку сооружения, закрепляют на местности постоянными знаками, обеспечивающими их сохранность навесь период наблюдений. В качестве таких знаков целесообразно использовать специальные монолитные столбы, на которые устанавливается фототеодолит. Этим обеспечивается полная стабильность положения центров проекции (центр объектива) в нулевом и каждом последующем цикле наблюдений.
0
, z
0
главной точки О снимка) определяют положение задней узловой точки объектива относительно фотоснимка. Элементы внешнего ориентирования (линейные X
S
, Y
S
, Z
S
- координаты центра объектива в принятой геодезической, условной или пространственной фотограмметрической системах координат XYZ ; угловые углы поворота фотоснимка вокруг осей X, Y и Z ) определяют положение фотоснимка относительно принятой пространственной системы координат. Для фототопографической съемки сооружений применяют фототеодолиты, измерительные и стереофотограмметрические камеры. Фототеодолит представляет собой соединение теодолита с фотокамерой. Теодолит необходим для определения положения оптической оси фотокамеры в пространстве и правильной установки плоскости снимка в момент съемки. Фототеодолиты классифицируются по формату кадрах, х, х, х см и др, по углу поля зрения, фокусному расстоянию и другим параметрам. Широкое распространение получили фототеодолиты форматах см с фокусным расстоянием около
200 мм . По устройству фототеодолиты делятся натри группы
1. Фототеодолиты, у которых теодолит скреплен с фотокамерой
(TAN, ВИЛЬД).
2. Фототеодолиты, у которых фотокамера может быть зрительной трубой теодолита. Для этого вместо фотопластинки используют специальную кассету с окуляром.
3. Фототеодолиты, состоящие из фотокамеры, к которой придается какой-нибудь серийный теодолит (Геодезия, СВ, СВ, TAN, Photheo
19/1318). Независимо от типа фототеодолита все они имеют уровни для приведения оптической оси фотокамеры в заданное положение. Для фотосъемки инженерных сооружений с близких расстояний может применяться универсальная измерительная камера UMK 10/1318 с форматом снимках см и фокусным расстоянием 100 мм. Камера снабжена ориентирным устройством, играющим роль теодолита. Точки, с которых производят фотосъемку сооружения, закрепляют на местности постоянными знаками, обеспечивающими их сохранность навесь период наблюдений. В качестве таких знаков целесообразно использовать специальные монолитные столбы, на которые устанавливается фототеодолит. Этим обеспечивается полная стабильность положения центров проекции (центр объектива) в нулевом и каждом последующем цикле наблюдений.
Малоформатные стереокамеры SMK 5,5/0808/40 и SMK 5,5/0808/
120 с форматом кадрах см, фокусным расстоянием 55 мм представляют собой две так называемые спаренные камеры, расположенные на концах фиксированного базиса длиной 40 или 120 см. Они могут применяться для съемок в диапазоне расстояний соответственном им. в
б
а Рис. Внешний вид одиночной камеры UMK 10/1318 (a) испаренных фотокамер SMK 5,5/0808/40 (б) ив) Перед началом работ сооружение маркируют, то есть на нем закрепляют специальными марками точки, координаты которых будут периодически определяться после каждого цикла. Такие определения осуществляют путем измерения фотоснимков на специальных приборах – стереокомпараторах (соединение стереоскопа и прибора для измерения координат на снимке. Наиболее удобен маркировочный знак в виде белого квадрата с изображением на нем черного креста с полосами шириной 10 мм Некоторые из этих марок принимают в дальнейшем в качестве так называемых контрольных точек. Определяют плановые координаты X, Y и отметки контрольных точек при нулевом и каждом последующем цикле обычными геодезическими методами (засечки, нивелирование. По координатам этих точек, полученных фотограмметрическим и геодезическим способами, судят о неизменности элементов внешнего ориентирования снимков и, при необходимости, вводят соответствующие поправки. Различают фотограмметрический (от греческого photos – свет, gramma – запись, metro – измеряю) и стереофотограмметрический методы определения деформаций. Первый метод предназначен для определения деформаций водной плоскости, второй – для определения деформаций по любому направлению.
120 с форматом кадрах см, фокусным расстоянием 55 мм представляют собой две так называемые спаренные камеры, расположенные на концах фиксированного базиса длиной 40 или 120 см. Они могут применяться для съемок в диапазоне расстояний соответственном им. в
б
а Рис. Внешний вид одиночной камеры UMK 10/1318 (a) испаренных фотокамер SMK 5,5/0808/40 (б) ив) Перед началом работ сооружение маркируют, то есть на нем закрепляют специальными марками точки, координаты которых будут периодически определяться после каждого цикла. Такие определения осуществляют путем измерения фотоснимков на специальных приборах – стереокомпараторах (соединение стереоскопа и прибора для измерения координат на снимке. Наиболее удобен маркировочный знак в виде белого квадрата с изображением на нем черного креста с полосами шириной 10 мм Некоторые из этих марок принимают в дальнейшем в качестве так называемых контрольных точек. Определяют плановые координаты X, Y и отметки контрольных точек при нулевом и каждом последующем цикле обычными геодезическими методами (засечки, нивелирование. По координатам этих точек, полученных фотограмметрическим и геодезическим способами, судят о неизменности элементов внешнего ориентирования снимков и, при необходимости, вводят соответствующие поправки. Различают фотограмметрический (от греческого photos – свет, gramma – запись, metro – измеряю) и стереофотограмметрический методы определения деформаций. Первый метод предназначен для определения деформаций водной плоскости, второй – для определения деформаций по любому направлению.
22
Фотограмметрический метод заключается в том, что сооружение фотографируют в каждом цикле с одних и тех же изолированных точек
1,2,… риса. Такая съемка носит название съемки с нулевым базисом. Нулевой цикл й цикл ● - контрольные точки ○ - деформационные марки
Наблюдаемое сооружение
б
а
Рис.20. Схема фотограмметрического метода съемки (аи фотоснимки (б) При съемке устанавливают плоскость прикладной рамки фототеодолита параллельно основной плоскости исследуемого сооружения. Если координаты x
z
i и
i
некоторой точки С сооружения в м цикле наблюдений отличаются от координат x
z
0 и
0
этой точки в нулевом цикле, то боковой сдвиг
Δ
X
i точки Си ее осадка
ΔΖ
i
вычисляют по формулам
i
i
i
i
x
M
x
f
Y
x
x
f
Y
X
Δ
=
Δ
=
−
=
Δ
)
(
0
,
i
i
i
i
z
M
z
f
Y
z
z
f
Y
Z
Δ
=
Δ
=
−
=
Δ
)
(
0
Отстояние Y фотокамеры от объекта измеряют непосредственно на местности. Зная фокусное расстояние фотокамеры, определяют масштаб М изображения на фотоснимке. Его можно также вычислить как отношение расстояний между контрольными точками в натуре и на фотоснимке. Смещения
Δ
x
i и
Δ
z
i
точки С вдоль осей x и z измеряют на стереокомпараторе, закладывая в его левую кассету снимок нулевого цикла, а в правую – снимок текущего цикла. При правильной организации работ влияние ошибок величин Y и f можно свести к минимуму. Тогда ошибка определения Δ
X и
ΔΖ
i
i не превысит 1–2 мм. При этом оптимальное отстояние Y
max
фотокамеры не должно превышать величины
z
x
z
x
m
m
f
Y
,
,
max
2
Δ
Δ
=
, где и Δ
z
x,z
- соответственно средние квадратические ошибки определения по снимкам смещений и координат.
23
1 2 3