Практика геодезических работ показывает, что основным методом измерения общих осадок и деформаций зданий и сооружений промышленных предприятий является метод геометрического нивелирования (примерно 95% объектов), а для технологического крупногабаритного оборудования - методы геометрического и гидростатического нивелирования, причем точность определения превышений может колебаться в широких пределах.
Учитывая, что основным методом измерения осадок зданий и сооружений является метод геометрического нивелирования, в курсовой работе предлагается осуществить проектирование схем нивелирования данным методом.
Согласно [2, 3], нивелирование следует проектировать по следующей схеме (см. рис. 7.3):
- построение локальной сети высотного обоснования - первая ступень;
- построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций каждого здания или сооружения - вторая ступень;
- построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций оборудования различного вида, размещенного внутри зданий и сооружений, - третья ступень;
- построение хода связи между ступенями.
Локальная сеть первой ступени служит для контроля параметра «абсолютная» или «средняя» осадка здания и оценки неподвижности исходных глубинных реперов.
Ходы первой ступени (см. условную ходовую линию на рис. 7.3) проектируют по глубинным реперам. Как правило, для отдельного здания проектируются ходы в виде замкнутого полигона или хода, а для группы зданий - в виде нескольких полигонов. На рисунке прил. 4 они показаны условной ходовой линией. Исходя из расстояния между реперами (расстояние определяется приближенным методом с использованием масштаба плана здания), рассчитывают число станций нивелирования в ходах между реперами по формуле п = l/50 м и подписывают над ходом.
Ходы второй ступени служат для контроля параметров, определяющих деформацию взаимосвязанных конструкций здания, и одновременно необходимы в дальнейшем для контроля параметров «абсолютная» или «средняя» осадка здания. Поэтому ходы второй ступени прокладывают по маркам, установленным на конструкциях зданий и сооружений. Такие ходы являются локальными Для каждого объекта и могут образовывать один полигон на небольших объектах (см. рис. 7.3) или систему замкнутых полигонов и ходов на крупных объектах.
Ввиду множества марок на крупных объектах, а также затруднения нивелирования между марками взаимосвязанных конструкций в поперечном разрезе цеха из-за загруженности его производственным оборудованием, ходы второй ступени разделяют на основные и вспомогательные.
Основные ходы проектируют (см. ходовую линию на рис. 7.3) в виде системы полигонов по маркам колонн каркаса здания с выборочным включением марок и учетом конструктивных особенностей помещений. Как правило, эти ходы проектируют вдоль рядов здания, при этом длины плеч при нивелировании, в условиях возмущающих воздействий от работающего оборудования цеха на нивелир, принимают не более 25 м. В начале и в конце каждого цеха (в зонах свободных от оборудования) производится соединение продольных ходов в единую систему полигонов объекта. При этом если марки колонн обращены внутрь цеха, связь осуществляется через одну станцию нивелирования; если марки обращены вне цеха - связь проектируется через две станции нивелирования (через так называемую «х» точку (см. рисунок прил. 4)).
Вспомогательные ходы прокладывают от марок основных ходов в виде висячих ходов с минимальным числом станций (лучше одна станция). При этом точность измерения превышения в дальнейшем при расчетах принимают равной точности основного хода.
Третья ступень нивелирования (см. условную линию ходов на рис. 7.3) по точности и схеме построения ориентируется на контроль геометрических параметров технологического оборудования, расположенного внутри зданий и сооружений.
Ходы третьей ступени прокладывают по контрольным маркам, размещенным на самом оборудовании или его фундаменте. Они также представляют собой локальные системы ходов для каждого объекта. Схемы ходов третьей ступени зависят от конфигурации оборудования, условий измерений и образуют, как правило, один замкнутый ход на каждом контролируемом объекте. Для сложных и протяженных объектов могут проектироваться сложные системы ходов, аналогичные системам второй ступени.
Для сложных объектов (высотных плотин, турбоагрегатов и др.) и решения задач по раздельному контролю ряда параметров ходы нивелирования могут проектироваться и в виде нескольких уровней, как связанных, так и не связанных между собой.
Ход связи между первой и второй, а также второй и третьей ступенями служит для передачи отметок от глубинных реперов на марки здания и оборудования и, следовательно, необходим для контроля параметра «абсолютная» или «средняя» осадка здания. Ход связи между ступенями должен быть одним (а не несколько, как в высотных сетях для съемочных работ). Это обусловлено тем, что из-за меньших величин допусков, как правило, во второй ступени, расчетная точность измерений превышений намного выше, чем в первой (тоже между второй и третьей). Поэтому, если запроектировать несколько ходов связей между первой и второй ступенями (аналогично между второй и третьей), результаты точных измерений во второй ступени могут быть существенно искажены при вынужденном совместном их уравнивании.
В ходе связи также необходимо определить число станций нивелирования по методике назначения числа станций в первой ступени.
На схеме здания (см. прил. 4) все виды ходов обозначаются условны знаками.
Проект нивелирных ходов в виде двух ступеней студенту следует выполнить на плане здания (см. вариант задания и прил. 5), используя вышеперечисленные требования к их построению. Образен оформления плана здания с проектом принятых решений по размещению геодезической КИА и построению нивелирных ходов см. в прил. 4.