Геодезические методы обследования

Геодезические методы успешно применяются при определении деформаций, осадок, кренов, а иногда и для наблюдения за трещинами. Используются методы инженерной фотограмметрии и инженерной геодезии.

Фотограмметрическим методом определяются координаты точек сооружения измерением на снимках и сравниванием с исходными или проектными. Фотограмметрический способ применяется для определения деформаций в одной плоскости, а стереофотограмметрический — по любому направлению.

Для съемки сооружений применяются фототеодолиты и стереофотограмметрические камеры. Фототеодолиты имеют формат кадра 6x9; 10 X 15; 13 X 18; 18 X 24 см. Наиболее распространены фототеодолиты формата 13 X 18 см с фокусным расстоянием около 200 мм.

Предварительно на объекте наносятся маркировочные знаки (см. рис. 1.12, а, б), цвет которых должен отличаться от фона. Фототеодолит или фотограмметрическая камера устанавливается на определенном расстоянии У₀ от объекта измерений (рис. 1.12, в). Это расстояние выбирается в зависимости от необходимой точности измерений и от возможности установки в натуре. Затем производится съемка и определение координат точки х, г на снимке. Зная расстояние К₀ и х, г, а также фокусное расстояние /, можно найти координаты точки О : X, 2.

Координата V определяется путем съемки с двух точек (рис. 1.12, б) при расстоянии между этими точками В, называемом базисом:

где р = х_х — х₂ — горизонтальный параллакс — разность абсцисс точек х_г и х₂ на левом и правом снимках.

Фотограмметрический метод определения деформаций целесообразно применять при большом количестве точек, расположенных в малодоступных местах, а также в случаях, когда применение других геодезических методов затруднено и не обеспечивает заданной точности результатов измерений. Измерения для большого числа точек могут выполняться одновременно, что дает возможность оценить их взаимную деформацию во времени. Недостатками фотограмметрического способа являются сравнительная громоздкость, сложность, высокая стоимость приборов и необходимость фотообработки.

Погрешности в измерениях вызываются неплоскост- ностью и недостаточным прижимом фотопластинки, температурными расширениями фотокамеры и т. д. Поэтому для уменьшения погрешностей не следует применять фотопластинки с неплоскостностью больше 0,03—0,05 мм. Для уменьшения влияния неплоскостности служит также съемка с каждой фотостанции на несколько фотопластинок. При выполнении работ следует стремиться к тому, чтобы определяемые точки были ближе к главной точке снимка. Фотокамера при нулевом (съемка до деформации) и последующих циклах (съемка после деформации) должна сохранять свое первоначальное положение. Уменьшение погрешностей достигается прижимом фотопластинок к плоскости прикладной рамки фотокамеры и применением фотопластинок, проверенных на плоскостность. Остаточное их влияние компенсируется соответствующей методикой работы, например, съемкой каждого цикла на несколько фотопластинок и введением соответствующих поправок.

Снимки измеряют на стереокомпараторах различных типов. В последнее время применяется стереокомпаратор 1818 народного предприятия «Карл Цейс Йена», обеспечивающий точность измерений координат по маркированным точкам порядка 0,003—0,005 мм. Более точным является стекометр, обеспечивающий точность измерений по маркированным точкам порядка 0,002 мм.

Методы инженерной геодезии позволяют определять осадки, крены, сдвиги, прогибы. В испытаниях используются геодезические приборы — теодолиты и нивелиры. Реже применяются приборы вертикального проектирования, которые позволяют проектировать точки по вертикали (например, приборы Зенит-ОЦП, Зенит-ЛОТ (ГДР)).

Осадки зданий и сооружений замеряют путем систематического нивелирования специальных осадочных марок, заложенных в конструкции здания. Марки нивелируются относительно постоянного свайного репера. При этом номера осадочных марок пишут масляной краской согласно схеме их размещения на стенах и колоннах. Нивелирование ведут с нескольких станций как внутри здания, так и снаружи его (рис. 1.12, г, д). Для определения осадки во времени нивелирование периодически повторяют. Согласно вычисленным осадкам с учетом времени наблюдений строится график осадок марок во времени (рис. 1.12, е).

Крен сооружения может быть определен с помощью бокового нивелирования (см. рис. 1.12, ж) или проектированием вспомогательной точки теодолитом. При боковом нивелировании вдоль колонн закрепляют знаками створ А—

А, затем трубу визируют по створу. Далее к колоннам прикладывают горизонтально рейку и берут отсчеты при двух положениях трубы, получая расстояния и а₂.

При определении крена теодолит устанавливают над специальным постоянным знаком. Затем отмечают в верхней части конструкции точку и проектируют ее при помощи теодолита вниз, отмечая ее проекцию маркой. Периодически устанавливая теодолит на то же место, отмечают перемещение проекции точки относительно первоначальной