Наблюдения за деформацией земной поверхности на техногенных полигонах

3.10.16 Целью создания техногенных полигонов является изучение смещения геодезических знаков для составления заключения об устойчивости земной поверхности, тектонических и сейсмических условиях в районах, на пунктах и площадках возможного размещения АЭС; а также деформации земной поверхности на подрабатываемых территориях, определения качественных характеристик деформаций, оценки и прогнозирования влияния производства на окружающую среду и разработки противодеформационных мероприятий.

При выполнении работ по изучению деформаций земной поверхности на полигонах возможного размещения АЭС следует пользоваться соответствующими нормативными документами.

3.10.17 Техногенные полигоны по наблюдению за деформацией земной поверхности разделяются на:

- локальные, приуроченные к активным деформациям небольших участков земной поверхности;

- площадные, охватывающие районы крупных населенных пунктов, районы, пункты и площадки возможного размещения АЭС, районы эксплуатируемых и строящихся водохранилищ, территории эксплуатируемых месторождений жидких, газообразных и твердых полезных ископаемых и др.

3.10.18 Перед составлением программы работ должны быть собраны сведения о государственных и ведомственных высотных и плановых геодезических сетях,

 

 

СНБ 1.02.01-96

 

располагающихся на территории проектируемого полигона и вблизи него.

При этом должны быть выписаны превышения между смежными реперами для всех ранее исполненных нивелировок, пункты которых включены в полигон.

3.10.19 Для правильной оценки влияния техногенных процессов на движение земной поверхности при составлении программы работ на производство наблюдений помимо сбора сведений геодезического характера, указанных в 3.10.18, необходимо получить от организаций, выполняющих работы на территориях, подлежащих исследованию, следующие материалы:

- схему геологических структур, а также геологический и гидрогеологический разрезы горных пород на территории месторождения, с указанием пластов, содержащих полезные ископаемые;

- схему расположения, относительно полигона, контура месторождения, с указанием на ней эксплуатируемых и неработающих скважин и глубин их закладки;

- данные о величине начального пласта давления и изменение этого давления по годам (для газа, нефти, воды) по мере откачки полезных ископаемых;

- для территорий городов - геологический и гидрологический разрезы в зонах водозабора, расположение и глубина водозаборных скважин, контуры водозаборных зон, глубина залегания пьезометрического уровня вод на начальный период эксплуатации и изменение его по годам, глубина и диаметр депрессионных воронок;

- для районов эксплуатации твердых полезных ископаемых следует, помимо указанного в предыдущем пункте, отметить вид осушительных систем, подземной (откачка вод при разработке руд) поверхностной (с помощью водопонижающих скважин).

3.10.20 На техногенных полигонах высотные сети должны представлять собой систему ходов нивелирования II класса, образующих в пределах его границ несколько замкнутых ходов с периметрами до 50 км каждый в зависимости от условий местности и размеров полигона.

Не менее чем с четырех точек наружного контура нивелирной сети, примерно совпадающего с контуром подрабатываемой территории, прокладывают висячие ходы к опорным (фундаментальным) реперам, закладываемым вне зоны действия техногенных процессов.

При очень вытянутой форме участка нивелирная сеть может состоять из нивелирных ходов, проходящих вдоль продольной оси участка и нескольких поперечных ходов, секущих примерно под прямым углом продольные ходы через 10-20 км. На концах всех нивелирных ходов закладываются опорные реперы.

В неблагоприятных для нивелирования условиях местности сети могут строиться в виде радиально расположенных ходов нивелирования II класса, прокладываемых от некоторого репера, расположенного в центре полигона и выходящих своими концами за пределы зоны влияния техногенных процессов.

На городских территориях сеть нивелирных ходов строится в виде замкнутых малых ходов с учетом расположения улиц.

Схемы вариантов построения нивелирных сетей приведены в приложении Ц.

3.10.21 В целях получения более полной картины смещения земной поверхности под действием техногенных процессов в пределах подрабатываемых территорий от основных ходов могут прокладываться висячие ходы протяженностью 1-2 км к участкам интенсивной выработки полезных ископаемых, к местам расположения эксплуатируемых и неработающих скважин.

3.10.22 Проектируемые ходы нивелирования по возможности должны совпадать с ранее проложенными. Новые нивелирные ходы располагают вдоль местных магистралей или на местности, благоприятной для нивелирования. Если на территории полигона проходит ход нивелирования I класса, то он включается в создаваемую сеть и нивелирование ведется по программе I класса.

3.10.23 Высотные сети на локальных и площадных полигонах привязывают к государственной высотной основе для получения высот в единой системе. При недостаточности исходных данных, расстояние между границей подрабатываемой территории и опорными реперами на концах висячих ходов, следует принимать равным не менее шестикратной глубины нижнего эксплуатируемого горизонта, но во всех случаях не менее 5 км.

3.10.24 Закрепление нивелирных ходов производится вековыми (глубинные неработающие скважины), фундаментальными, грунтовыми и стенными реперами, типы центров которых приведены в приложениях К, Р, Т, Ш.

В городах закрепление нивелирных ходов должно производиться, как правило, стенными реперами, которые закладываются в прочные здания и сооружения, построенные не менее чем за 5 лет до нивелирования.

Места закладки реперов, внешнее оформление должны обеспечить долговременную сохранность и исключить сезонные изменения положения реперов по высоте.

3.10.25 Расстояния между смежными реперами в нивелирных ходах должны быть не более 2 км в пределах подрабатываемой территории и не более 5 км на линиях, выходящих за пределы этой территории. В городах расстояния между реперами не должны превышать 0,5 км в застроенной части и не более 2 км на незастроенной территории.

3.10.26 Фундаментальными реперами закрепляются узловые точки сети, а на радиальных линиях закрепление следует выполнять с таким расчетом, чтобы расстояние между смежными фундаментальными реперами не превышало 20 км.

Во всех случаях общее число фундаментальных реперов на подрабатываемых территориях должно быть не менее четырех.

 

 

СНБ 1.02.01-96

 

Опорные пункты на концах висячих ходов за пределами подрабатываемых территорий также должны закрепляться фундаментальными реперами.

В неблагоприятных для нивелирования условиях местности на концах висячих ходов, выходящих за пределы подрабатываемой территории, закладываются по три опорных (фундаментальных) репера на расстоянии от 50 до 100 м один от другого.

3.10.27 Все старые пункты и реперы, находящиеся на расстоянии до 200 м и все обсадные трубы глубинных неработающих скважин, находящихся на расстоянии до 500 м от ходов нивелирования, расположенные как в зоне подрабатываемых территорий, так и за ее пределами, обязательно включаются в нивелирную сеть.

3.10.28 Количество опорных геодезических знаков, деформационных пунктов и реперов, в зависимости от площади исследуемой территории, следует устанавливать в программе работ.

3.10.29 Для выполнения нивелирования II класса следует применять нивелиры и рейки, указанные в 3.4.16, 3.4.19.

Нивелирные рейки должны быть снабжены термодатчиками.

Инварные рейки следует эталонировать на компараторе в начале, в середине и в конце полевых работ.

Средняя длина метра комплекта реек и длины отдельных метровых интервалов не должны отличаться от номинала более, чем на 0,10 мм.

3.10.30 Нивелирование на техногенных полигонах выполняется по программе, предусмотренной для нивелирования II класса. При перерывах в работе нивелирование должно заканчиваться только на постоянных реперах.

3.10.31 Нормальная длина луча визирования не более 50 м. Высота луча визирования над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,8 м. При длине луча визирования до 25 м - не менее 0,5 м.

3.10.32 Первое повторное нивелирование выполняется спустя 3-4 года после начального нивелирования.

В дальнейшем частота нивелирования устанавливается в зависимости от скорости вертикальных смещений земной поверхности. При скорости оседания земной поверхности до 2 мм/год интервалы между циклами необходимо принимать равными не менее 4 лет, а при значительных оседаниях - интервалы наблюдений устанавливаются в программе работ.

3.10.33 При выполнении повторных нивелирований необходимо стремиться к тому, чтобы типы применяемых приборов и реек, конструкции костылей были одинаковыми, а трассы ходов в каждом цикле - максимально приближенными.

3.10.34 Во все измеренные превышения вводят поправки за среднюю длину метра комплекта реек, полученную по результатам эталонирования, за разность температуры при эталонировании на компараторе и при нивелировании и за переход к системе нормальных высот.

3.10.35 На территории полигона, где выявлены значительные вертикальные смещения, для изучения величины плановых смещений, следует развивать линейную или линейно-угловую сеть со сторонами 1-3 км при точности угловых измерений не ниже 1" и при точности определения длин сторон с предельной погрешностью не более 1 см. На остальной части территории полигона, на базе линейной или линейно-угловой сети, развивается угловая сеть (триангуляция) со сторонами 3-5 км с указанной выше точностью угловых измерений.

Закрепление пунктов плановой сети (триангуляции, полигонометрии) выполняется знаками, предусмотренными приложением В. При развитии плановых сетей следует, по возможности, использовать пункты прежних как плановых, так и высотных сетей, при этом периферийные пункты плановых сетей должны располагаться до 5 км за пределами зоны возможного действия техногенных процессов.

3.10.36 Обработка результатов нивелирования первого и повторных циклов заключается в уравнивании этой сети как свободной.

По завершении уравнивания необходимо сопоставить результаты, полученные в разные годы, и вычислить скорость деформации земной поверхности. Итогом этой работы являются ведомости и графики сопоставления результатов нивелирования разных лет.

Если нивелирование выполнялось три и более раза, то сопоставляют результаты первого и второго нивелирований, второго и третьего, третьего и четвертого и т.д. Кроме того, обязательно сопоставляют результаты первого и последнего нивелирований.

Обработку всей совокупности измеренных элементов с целью получения окончательных данных по плановому смещению допускается выполнять как в местной, так и в условной системе координат.

Окончательные результаты угловых и линейных измерений и координаты пунктов должны сопоставляться между циклами.

3.10.37 В результате геодезических наблюдений и обработки материалов должна быть представлена следующая документация:

- схемы плановой и высотной геодезических сетей;

- схема расположения опорных, деформационных геодезических знаков и скважин с нанесенной на ней границей исследуемой территории;

- материалы исследования приборов и компарирования реек;

- абрисы геодезических знаков;

- журналы полевых измерений;

- ведомости превышений;

- материалы вычисления высот и оценки точности;

 

 

СНБ 1.02.01-96

 

- материалы обработки угловых и линейных измерений, вычисления координат пунктов и оценки точности;

- каталог координат и высот геодезических знаков и скважин;

- ведомость смещения деформационных геодезических знаков с характеристикой скоростей смещений;

- графики смещений деформационных знаков во времени с указанием скоростей смещений;

- пояснительная записка (отчет).

3.11 Составление и размножение топографических планов

3.11.1 Составление планов следует выполнять по материалам съемок того же или более крупного масштабов.

3.11.2 Допускается выполнять составление планов в масштабах 1:25000-1:10000, при этом составленные планы должны удовлетворять требованиям нормативных документов, предъявляемых к планам указанных масштабов.

3.11.3 При составлении планов используются следующие способы нанесения изображений на составительские оригиналы:

- фотомеханический - монтаж мозаичного оригинала, генерализация и вычерчивание планов по фотокопиям, изготовленным с планов, в натуральную величину или с уменьшением до требуемого масштаба;

- механический - нанесение изображения с помощью пантографа, устанавливаемого по координатной сетке и опорным пунктам;

- оптический - нанесение изображения с помощью проекторов и других оптических приборов;

- графический - перерисовка (копирование) изображения с исходного планового материала на составительские оригиналы с помощью прозрачных основ (кальки, пленки и др.) или светового стола;

- автоматизированный - нанесение изображения с помощью графопостроителей на основании машинных носителей информации;

- аналитический - составление планов производится непосредственно по материалам полевых измерений (каталоги координат и высот, ведомости вычисления координат, абрисы и журналы топографической съемки).

3.11.4 В качестве основы для составления топографических планов служит: чертежная бумага, наклеенная на алюминий или другой малодеформирующийся материал; малодеформирующийся пластик.

Допускается составление топографических планов съемок, выполненных на небольших участках для одноразового использования, на чертежной или синтетической бумаге.

3.11.5 Топографические планы на жесткой основе должны удовлетворять следующим требованиям:

- расхождения в длинах сторон квадратов прямоугольной сетки с их теоретическими значениями не должны превышать 0,2 мм;

- отклонения размеров рамок от их теоретических значений не должны превышать 0,3 мм, а диагонали - 0,4 мм.

При составлении топографических планов на чертежной или синтетической бумаге отклонение длин сторон в сумме трех и более квадратов не должно превышать 0,5 мм.

3.11.6 Средняя погрешность нанесения изображения на планы должна быть не более 0,5 мм.

3.11.7 При составлении планов по материалам съемок более крупного масштаба производится генерализация контурной части и рельефа.

3.11.8 Примерные нормы генерализации контурной части и рельефа должны быть изложены в программе работ.

3.11.9 В местах сближения различных условных знаков промежутки между ними должны быть не менее 0,2 мм.

3.11.10 Зарамочное оформление составительского оригинала должно содержать всю информацию, помещенную на планах, подлежащих изданию.

3.11.11 Размножение планов следует осуществлять, как правило, фотомеханическим, электрографическим, светокопировальным и другими высокопроизводительными способами. Допускается копирование оригиналов планов на кальку или малодеформирующийся пластик.

3.11.12 Средние погрешности изготовления копий относительно оригиналов не должны превышать 0,2 мм на 1 дм плана.