Приборы для проведения наблюдений.

ПОСОБИЕ

По наблюдению за деформациями опор мостов методом координат

 

 

Саратов 2013 г.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее методическое пособие по наблюдению за деформациями опор мостов методом координат разработано для применения работниками Саратовской мостоиспытательной станции Центра ИССО ОАО «РЖД», а также другим организациям, выполняющими обследования и содержание инженерных сооружений.

Данное пособие описывает организацию наблюдения за деформациями опор мостов методом координат с применением электронного тахеометра с функцией обратной засечки. Предлагаемый метод наиболее целесообразен для наблюдения за деформациями опор малых и средних мостов (путепроводов, пешеходных мостов) при расстоянии от стоянки прибора до опор 50-70 м.

Применение электронного тахеометра с функцией обратной засечки позволяет организовать наблюдение за деформациями опор мостов без устройства грунтового или иного репера, а также без привязки к координатам государственной геодезической сети, т.е. в условной системе координат.

Сущность метода координат заключается в следующем: на опорах сооружения закрепляют геодезические марки и через определенные промежутки времени прямой засечкой определяют координаты этих марок. По разностям координат в двух (или более) циклах наблюдений находят составляющие деформации по осям координат, полную величину деформации и ее направление.

 

Термины и определения

Опорный знак – неподвижный знак, относительно которого определяются деформации опор сооружений, а также определяются координаты стоянки прибора методом обратной засечки.

Деформационная марка – геодезический знак, жестко укрепленный на опоре сооружения, меняющий свое положение вследствие осадки, просадки, подъема, сдвига или крена опор сооружения.

Ориентирный знак - знак, служащий для определения исходного ориентирного направления при измерении деформации опор сооружений.

Точность измерении – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Погрешность измерений – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

 

ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ.

В процессе эксплуатации, инженерные сооружения подвергаются воздействию различных нагрузок (подвижных, температурных, ветровых и др.), которые могут приводить к деформациям опор сооружения.

Деформации опор могут быть вызваны различными факторами, например, недостаточными размерами фундамента или подмывом опор. Смещение устоя может явиться следствием плохого отвода воды из насыпи за устоем и увеличения давления на него от переувлажненного грунта.

Измерения деформаций опор сооружений, находящихся в эксплуатации, следует проводить в случае появления различных признаков, указывающих на вероятность изменения положения опор. К таким признакам можно отнести:

- изменение положения рельсового пути над опорой (в случае осадки опоры наблюдается просадка рельсового пути, наклон опоры вызывает искривление рельсовых нитей в плане);

- изменение расстояний между смежными пролетными строениями или между концом пролетного строения и шкафной стенкой (указывает на смещение или наклон опоры);

- изменение взаимного положения осей балансира и опорной плиты подвижных опорных частей (указывает на смещение или наклон опоры).

Для определения деформаций опор методом координат, в характерных местах сооружения фиксируют деформационные марки и определяют их пространственное положение. При этом впервые определенное положение принимают за начальное. Величину деформации и ее направление определяют по разности координат деформационных марок определяемых через установленный промежуток времени. Смещения деформационных марок по осям координат устанавливаются по формулам:

dx_i = x_i – x₀ [1]

dy_i = y_i – y₀ [2]

dz_i = z_i – z₀ [3]

где, x₀, y₀, z₀ - координаты деформационной точки в начальном цикле измерений;

x_i, y_i, z_i - координаты той же деформационной точки в i-м цикле измерений.

Полное смещение в горизонтальной плоскости равно:

[4]

Скорость перемещений деформации определяется по формуле:

[5]

Основным документом, регламентирующим измерения деформаций сооружений, является ГОСТ 24846-81 «Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений». В соответствии с ГОСТ 24846-81, перед началом наблюдений, для каждого сооружения составляется программа наблюдения за деформациями опор. В программе наблюдений должно быть указано:

- количество деформационных и опорных геодезических знаков;

- места установки деформационных и опорных геодезических знаков, с эскизами или фотографиями закрепленных знаков и точкой наведения на самом знаке;

- стоянка прибора на первом этапе и ориентирный знак;

- периодичность проведения повторных измерений;

- требуемая точность измерений.

В соответствии с таблицей № 1 ГОСТ 24846-81, при ожидаемой величине вертикальных или горизонтальных перемещений до 50 мм и от 50 до 100 мм для эксплуатационного периода допускаемая погрешность измерения перемещений составляет 1 мм, что обеспечивается применением приборов соответствующей точности.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАБЛЮДЕНИЙ.

В качестве основного прибора применяется электронный тахеометр имеющий функцию обратной засечки. В нашем примере для наблюдения за деформациями сооружения используется электронный тахеометр Sokkia SET630R (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 Электронный тахеометр Sokkia SET630R.

Тахеометр устанавливается на расстоянии, позволяющий взять отсчеты со всех геодезических знаков. В случае если прибор не позволяет взять отсчет в безотражательном режиме, рекомендуется использовать пленочные отражатели, установленные на опорные и деформационные геодезические знаки. При этом, центр пленочного отражателя должен совпадать с точкой наведения на геодезическом знаке.

Рисунок 1.2 Пленочный отражатель.