Геодезический мониторинг зданий и сооружений

Добрый день, коллеги! Прошу совета в следующем вопросе:
По ТЗ осуществляем мониторинг зданий. Наблюдения на марки не ниже 2 класса точности. Осадочные марки заложены в цоколе.
Нивелирный ход нужно прогнать прямо и обратно (по инструкции). Длина хода 1,4км в одном направлении. Как осуществить привязку марок на зданиях: отдельными ходами с узловых точек или с помощью боковых точек в одном ходе?
Прилагаю схему расположения хода и зданий.
P/S высокоточным до сих пор не занимался, уравнивание буду делать в Credo нивелир, прибор ZDL700 с фиберглассовой рейкой.

 

Каша какая-то. Надо уточнить, что есть такое "Наблюдения на марки не ниже 2 класса точности". Имеется в виду нивелирование II класса? Или же именно класс точности определения смещений марок согласно ГОСТ 24826-2012?

Если имеется в виду инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов (она же ГКИНП 03-010-03), то к мониторингу она не имеет никакого отношения. Методики государственного нивелирования значительно отличаются от методик наблюдений за деформациями. Впрочем, II класс в любом случае выполняется в двух направлениях. Но там допуски разные.

Без инвара нивелирование не может именоваться высокоточным. Методика не соблюдается. Вот у вас на схеме указан II класс. Но II класс вы делать таким инструментарием не можете.

--- Сообщения объединены, 12 июн 2021, Оригинальное время сообщения: 12 июн 2021 ---

В мониторинге используется не критерий ошибки на километр хода, а критерий ошибки на станции. Потому что станций обычно много получается. Если от исходного репера у вас полтора километра и именно от него осуществляется мониторинг, то на такой длине вы всю точность растеряете.

 

Ключевые (угловые) марки - точки хода, все остальные - промежуточные точки.

 

В теории да. На практике например Trimble пользуется одинаковыми делительными машинами (для нанесения кода) что для инварных, что для деревянных складных.

 

по вашему файлу:
у вас, это площадь = 1347.2 m2
а суммарная длина двойного хода = 1168.5 m

 

По порядку:
Заказчик установил, что нивелирование должно осуществляться согласно ГОСТ Грунты 2 класс точности.
Комплект ZDL700+фибергласс рейка = 0,7мм
Как же тогда быть при такой длине?

--- Сообщения объединены, 12 июн 2021 ---

Да, все верно! 1168, не туда посмотрел

--- Сообщения объединены, 12 июн 2021 ---

До меня работали ребята, они если верить отчету гоняли перед каждым циклом по траектории которою я указал на схеме двойной замкнутый нивелирный ход 2 класса . Что целесообразно сделать в этой ситуации? Может забурить поближе репера к объектам и определить их в локальной системе высот, как считаете коллеги?

 

Может быть. В деформациях важны именно перекосы. Но поди докажи. По нормам исходные репера должны быть вне зоны влияния деформаций.

PS: Соль нашей профессии - есть "здравый смысл" и есть "реальность". И обычно это разные "вещи".

 

Нужно хотя бы приблизительно запроектировать сеть и предрассчитать точность определения высот марок из одного цикла. Точность определения вертикальных перемещений по II классу согласно ГОСТ 24846-2012 составляет 2 мм. Значит, СКП определения высот марок из одного цикла не должна превышать 2 мм / √2 ≈ 1.4 мм.

0.7 мм - это заявленная производителем инструментальная погрешность на километр двойного хода. Если идти по методике II класса нивелирования короткими лучами, то число станций на километр хода будет 1000 м / 80 м = 13 станций. 80 м - это сумма двух максимальных длин плеч согласно оригинальной методике нивелирования короткими лучами:



0.7 мм делим на корень из 13, получаем инструментальную ошибку на станции: 0.7 мм / √13 = 0.19 мм. Это число можно использовать для приближённого предрасчёта. Вот эти 0.19 мм умножить на корень из числа станций от исходного репера до самой слабой (самой удалённой по числу станций от репера) марки. Полученное число можно использовать как приближённую оценку её определения. Если проходит по допуску 1.4 мм, то схему сети можно принять.

Можно пойти через другой метод предрасчёта. Не из инструментальной точности, а из точностной характеристики самой методики нивелирования II класса короткими лучами. Допустимая невязка равняется 0.5 мм ⋅ √n, где n - число станций. Тогда ошибка на станции равняется 0.5 мм / 2 / √2 ≈ 0.17 мм. В принципе, получается практически та же самая ошибка на станции, что и вычисленная из инструментальной погрешности. Эти 0.17 мм можно умножить на корень из числа станций от исходного репера до самой слабой марки и также получить приближённую оценку её определения. Если проходит по допуску 1.4 мм, то схему сети можно принять.

Заняться проектированием сети. Возможно и от существующего репера удастся попасть в допуск. Но помимо попадания в допуск нужно озаботиться созданием в сети не очень больших по числу станций полигонов, чтобы в случае непопадания в невязки их можно было локализовать в рамках небольших полигонов. Это повысит надёжность сети.

 

С

Благодарю за развернутый ответ! Буду следовать совету, теперь кое что проясняется...

 

Это моя точка зрения как... (процитирую гражданина маркшейдера)

Поэтому вы лучше других участников форума послушайте.

Пожалуйста. Переведено в удобосмотримый вид.

На этот счёт есть указания, начиная с пункта 3.9.

Одного исходного репера как-то маловато будет.

 

Были, но их координаты - потеряны. Физически они существуют. Хочу прогнать по ним и уложится в допуск Вообще достался минимум информации от подрядчика, который занимался мониторингом. Ни ведомостей, ничего.

 

Один репер - это очень плохо. Постарайтесь поставить еще парочку. Можно ставить в стены старых зданий которые не подвержены осадкам, на колодцы, на опоры лэп т т.д.
Вообщем ставьте на что угодно, лишь бы это что то было не подвержено вертикальным деформациям. Если сомневаетесь, поставьте побольше. Естественно на разных объектах.
И гоняйте между этими реперами хода. Плечи по 40-60 метров. Никаких марок с этих ходов не подсекайте, если уж совсем по ходу будет - то можно взять.
Если ход будет мимо обьекта - лучше одну-две точки хода как либо закрепите (дюбеля и т.д.) что бы на этот день продержалось. И с этих точек уже нивелируйте марки.

 

Суть использования в высокоточном нивелировании именно инварных реек не в ошибках нанесения делений, а именно в свойстве материала оставаться практически неизменным (инвар от лат. invariabilis – неизменный) при малых перепадах температур. Коэффициент теплового линейного расширения в 10 раз меньше стали или бетона и составляет около 1⋅10^-6 °С^-1. При уменьшении температуры рейки длиной 2 м на 10°С её длина уменьшится всего лишь на 0.02 мм. Именно это позволяет при небольших перепадах высот (которые и имеют место быть при наблюдениях за деформациями) просто забить на колебания температуры, например, при входе в помещения и выходе из них. За исключением, может быть, некоторых случаев в I классе.

P.S. извините, я немного поумничал

 

Не спорю.
А какой коэффицент расширения у дерева? А у фибергласса?
Я два года гонял второй класс с тримбловской складной двухметровой рейкой.
Женевской линейкой правда ее посмотрел. Сейчас конечно мне скажут - что это мне кажется что у меня был 2 класс а на самом деле туфта - но меня проверяли геодезисты с инваром.
Существенных различий не было. Хотел я отдать нивелир с рейкой в Мигаик - там вроде в комплексе их поверяют и дают поправки, но руки не дошли.

Ну про инвар вроде все знают......

 

У дерева вроде примерно раза в 2-3 меньше стали должно быть, насколько я лично помню. В зависимости от породы дерева около 3–5⋅10^-6 С^-1. Насчёт фибергласса (он же стеклопластик) в Googl'e посмотрел:

Как у стали примерно ±.

Да нет, по точности оно вполне может соответствовать II классу. Но это не II класс, тем не менее. При небольших перепадах температур и высот опять же - всё возможно. Мы лабораторную работу делали - измеряли по методике II класса нивелирами Ni 007 и деревянными рейками с ценой деления 5 мм. В условиях помещений всё в допустимые невязки укладывается с большим запасом.

 

Сейчас уже забыл. Когда начинал мерить деревянной рейкой - что то я считал насчет этого расширения. Вышло что если в горах не нивелировать (нет накопления превышений) то ошибка мала.
Другое дело - дерево может набухнуть - шарнир разболтаться. Ну за этим надо смотреть.

 

Главное, что предварительно точность стыка секций реек проверили по женевской линейке. А то этот стык не всегда точно делают, особенно если судить по отечественным рейкам типа РН-3 и ей подобных.

Не сказал бы. Температурные поправки в горах по методике государственного нивелирования полагается вводить даже при работе с инваром. Потому что перепады высот значительные, малейшая масштабная ошибка реек уже может привести к неудовлетворительным результатам. По этой же причине вводили и поправки за среднюю длину метра пары реек, причём не только в горах, а вообще повсеместно.

Насчёт инвара именно в наблюдениях за осадками... Насколько мне известно, эти методики нивелирования короткими лучами I-IV классов были в первом виде разработаны ещё в 30-х годах, и с тех самых пор значительно не менялись. Инвар в методиках I, II класса остался ещё с тех времён. Подозреваю, что на строгость требований использования инвара по этим методикам могла повлиять... "жёсткость нравов" того времени. С плеча рубанули и планку качества задрали так, чтобы при соблюдении методики внешние условия не мешали. Возможно и следует уже, наконец, внести в оригинальную методику допустимость использования не инварных реек в случаях малых перепадов температур и малых перепадов высот хотя бы для II класса. Но у нас и на более значимые вещи никак не реагируют. Например, RTK никак не прописан, хотя технология существует уже 30 лет.

 

Я думаю шкалу наносят по разложенной рейке.

Я считал - но величины уже забыл. К тому же не забывайте что если перепад высот на площадке небольшой то на превышение расширение особо не влияет. Можно упрощенно посчитать влияние допустим если превышение от репера до самой высокой или низкой марки 3 метра. При +20 и -20. На 40 градусов - 3 метра - для дерева это где то меньше полумиллиметра