Деформации сооружений
В наше время базовой инструкцией, определяющей решение задач, возникающих при мониторинге деформаций сооружений, является ГОСТ 24846-81. Этот нормативный документ рекомендует высокоточное нивелирование оптическими приборами типа Н-05, либо Н-1 как основной способ выявления деформации конструкций. Фотограмметрический метод, метод отдельного направления, наблюдений из створа, триангуляционный выполняются для мониторинга горизонтального перемещения зданий и сооружений. При оценивании величины измеренных деформаций, полученные значения перемещения фундаментов соотносят с предельно допустимыми погрешностями его определения. Если выявленная деформация не превышает предельной погрешности её определения, то полагают, что наблюдаемая точка не передвигалась по осям, иначе говоря, деформация отсутствует.
Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) – это система, при помощи которой можно получить координаты в любой точке земной поверхности путем обработки спутниковых сигналов. ГНСС состоит из трёх сегментов: космического, наземного и пользовательского. Космический сегмент представлен системой спутников, передающих информацию о своем положении на орбите; наземный сегмент состоит из неподвижных станций, обеспечивающих отслеживание и контроль положения спутников, а также их технического состояния; пользовательский сегмент - это люди различных профессий, использующие спутниковые приемники для определения своего местоположения на земной поверхности.
Определить координаты при помощи ГНСС можно следующими способами:
1) абсолютным, когда координаты получаются одним приёмником в СК искусственного спутника Земли (ИСЗ) методом засечки положения приёмника от космического аппарата с известным положением;
2) дифференциальным, когда съёмка выполнена не менее чем двумя приёмниками, один из которых располагается на базисном пункте с известными координатами, а другой – на искомом. Этот метод по результатам съёмки получает поправки к координатам искомого пункта;
3) относительным, когда одновременно выполненные на опорном и определяемом пунктах наблюдения обрабатываются совместно. В этом методе определяют «вектор базовой линии», соединяющий опорный и определяемый пункты. В каждом из вышеуказанных методов вычисление координат возможно путём измерения как по кодовой фазе, так и по фазе несущей частоты сигнала. Точность определения кодовых дальностей имеет примерно метровую погрешность, точность фазовых измерений составляет несколько миллиметров.
Дифференциальный и относительный метод выдают большую точность, чем абсолютный – ошибки на уровне сантиметра и меньше. Каждый из методов наблюдения может быть выполнен в режимах статики и кинематики. В первом случае оба приёмники стационарны, во втором – один приёмник неподвижен, а другой перемещается. Статический метод позиционирования позволяет повысить точность определений за счёт накопления данных. Наиболее точным методом определения координат является относительное позиционирование по фазовым измерениям – этот метод наиболее часто используется в геодезии. Кинематическое позиционирование даёт возможность получать траекторию движения объекта, на котором установлен подвижный приёмник - ровер. В широком смысле под мониторингом понимается наблюдение за окружающей средой, представляющей собой динамическую, то есть постоянно изменяющуюся систему с целью ее контроля, изучения, прогноза и охраны. По уровню охвата территории различают глобальный, региональный и локальный мониторинг, по оперативности получения результата – от долей секунды до нескольких часов и даже суток и более. Мониторинг объектов подразделяется на следующие категории: мониторинг состояний (деформаций, к примеру) и мониторинг положений. Мониторинг деформаций инженерных сооружений (мостов, труб, вышек и т.д.) с использованием технологий ГНСС становится повседневным явлением.
Главным преимуществом мониторинга с применением ГНСС является его непрерывный характер, что возможно и в реальном времени, и с постобработкой. Это необходимо, когда альтернативой является выполнение геодезических работ классическими методами, проводимыми с интервалом в полгода - год или ежемесячно. Когда необходимо провести долгосрочные и непрерывные наблюдения деформаций сооружений с использованием ГНСС, суточные или погодные эффекты элементарно определяются как фоновый шум в диаграммах, числовых таблицах и графиках, показываемых программой. Истинное движение определяется как отступление от этих фоновых шумов.
Довольно важной считают скорость записи данных. Для зданий скорость наблюдений должна быть весьма высокой (до 20 Герц), но для дамб и плотин она может быть ниже (5 минут). Высокие частоты более подойдут для определения начала динамических искривлений у многоэтажных домой и мостов при их долгосрочном отслеживании. Низкие частоты лучше подойдут для медленно деформирующихся построек, типа земляных дамб или оползней.
Размещено: 08.06.2017
