Разработка методики геодезических наблюдений за осадками инженерных сооружений

Министерство  образования и науки РФ

Иркутский государственный технический университет

Кафедра маркшейдерского дела и геодезии 
 
 
 
 

Курсовая  работа

По дисциплине: прикладная геодезия

На тему: «Разработка методики геодезических  наблюдений за осадками инженерных сооружений» 
 
 

                                     

                                                                                                        Выполнила ст. гр. ИГ-08

Сейтбаталова  М.Р.

Проверила:

Данченко  О. В. 
 
 
 

Иркутск 2011

Состав проекта. Применительно к заданным условиям в проекте намечаются размещение опорных реперов и осадочных марок, схема нивелирных ходов; производится оценка качества схемы, обоснование методики нивелирования и расчет основных и рабочих допусков, выбор типа и конструкции реперов и марок; рассматриваются методика уравнивания и оценки точности результатов периодических измерений; отражаются вопросы составления отчетной документации.

Исходные  данные. Объекты наблюдений: вариант №6. Технические требования к точности результатов геодезических измерений:                                             - средняя квадратическая погрешность измерения осадки марки относительно исходного репера ms = 2,2 мм;                                                                                           - средняя квадратическая погрешность измерения разности осадок двух марок относительно друг друга m∆s = 1,2 мм.

                                 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Деформации сооружений  возникают при воздействии различных природных и антропогенных факторов, как на основание, так и на само сооружение. Деформации затрудняют эксплуатацию сооружений, снижают их долговечность.

 Различают  следующие виды вертикальных  деформаций:

-осадки, происходящие  в  результате уплотнения грунта;

-просадки, происходящие  в результате коренного изменения  в структуре грунта:

-набухание и  усадки, связанные с изменением  объема глинистых грунтов;

-оседание, вызываемое  разработкой полезных ископаемых.

Наиболее характерным  показателем деформаций высотных сооружений является крен - отклонение от вертикального положения. Для определения величины и направления (ориентировки) крена используют следующие геодезические способы:

1) координат,  когда для для верхней и  нижней точек сооружения определяют координаты и решив обратную геодезическую задачу получают величину и направление крена;                                                                                                        2) вертикального (отвесного) проецирования коллимационной плоскостью теодолита верхней и нижней точек сооружения на горизонтально расположенную рейку;                                                                                               3) направлений (горизонтальных углов);                                                                        4) высокоточного нивелирования осадочных марок;                                                           5) стереофотограмметрический и другие.

Под влиянием оползневых явлений на косогорах и односторонней нагрузки, например, напора воды, происходят горизонтальные (плановые) смещения сооружений.

Совместная деформация основания здания (сооружения) характеризуется  следующими параметрами:

1. Полной осадкой основания отдельного фундамента или строительного блока S;
2. Средней осадкой основания здания или сооружения в целом Sср;
3. Разностной (неравномерной) осадкой точек фундамента ∆S;
4. Относительной неравномерностью осадок ∆S/l, т.е. отношением разности осадок двух точек фундамента к расстоянию l между ними;
5. Наклоном фундамента i т.е. отношением разности осадок ∆S крайних точек фундамента к его ширине или длине. Наклон фундамента приводит к крену сооружения Q- отклонению его вертикальной оси от отвесного направления;
6. Относительным прогибом f/l  - отношением стрелы прогиба к длине однозначно изгибаемого участка сооружения;
7. Углом закручивания сооружения χ;
8. Горизонтальным смещением сооружения υ.

 

Причины деформаций. Деформации оснований возникают в связи с воздействием на него природных и техногенных факторов.

К основным природным  факторам относят:

- способность горных пород к просадкам, оползням, суффозионным и другим инженерно-геологическим и гидрогеологическим явлениям;

- пучение при  замерзании водонасыщенных и  оттаивании мёрзлых льдонасыщенных  пород; 

- изменение гидротермических  условий, связанных с сезонными и многолетними колебаниями температуры, влажности пород и ууровня грунтовых вод.

К сновным техногенным  факторам относят 

- влияние нагрузки  сооружения;

- изменение несущих  свойств горны пород в связи  с искусственным понижением или повышением уровня грунтовых вод при проведении строительных или эксплуатационных работ, с искусственным увлажнением лёссовидных или оттаиванием мёрзлых пород и т.п.;

- ослабление  основания подземными разработками, приводящее к смещению всей  толщи напластований над выработками или к выносу частиц пород в выработанное пространство;

- изменение давления  на основание, вызванное надстройкой  здания или возведением рядом  новых сооружений;

- вибрацию фундаментов  в связи с работой различных  агрегатов, механизмов, движением транспорта и другими динамическими воздействиями.

На деформацию сооружения также влияют форма, размеры  и жесткость фундамента, распределение  статических и динамических нагрузок внутри здания или сооружения.

1. Краткая физико-географическая характеристика

наблюдаемого  объекта  

Административная  принадлежность

Красноярский край - субъект Российской Федерации, расположен в Сибирском федеральном округе, административный центр -Красноярск. Образован 7 декабря 1934. Граничит с Якутией и Иркутской областью на востоке, с Тувой и Хакасией на юге, с Кемеровской и Томской областями, Ханты-Мансийским и Ямало-Ненецким автономными округами на западе.

Рельеф 

Рельеф Красноярского  края очень разнообразен. Это связано  с большими размерами территории и с историей формирования земной коры.                              

На территории Красноярского края равнины занимают большую площадь. На севере это Северо-Сибирская низменность, протянувшаяся более чем на 1000 км с запада на восток. Эта низменность имеет преимущественно равнинный рельеф и только в отдельных местах поднимается на 250 м. В пределах края находится восточная часть Западно-Сибирской равнины. На её низменной территории много болот, озер, рек 
Средне-Сибирское плоскогорье - высокая (в среднем ок. 600 м н.у.м.) равнина, которая простирается от Северо Сибирской низменности до Восточного Саяна.

Климат 

Климат Красноярского края резко континентальный, характерны сильные колебания температур воздуха в течение года. В связи с большой протяжённостью края в меридиональном направлении климат очень неоднороден. Для северных и центральных районов края, где проживает незначительная масса населения, характерен континентальный климат с продолжительной зимой и коротким, в центре, жарким, на севере — прохладным, летом. На территории края выделяют три климатических пояса: арктический, субарктический и умеренный. В пределах каждого из них заметны изменения климатических особенностей не только с севера на юг, но и с запада на восток. Поэтому выделяются западные и восточные климатические области, граница которых проходит по долине Енисея. Длительность периода с температурой более 10 °C на севере края составляет менее 40 дней, на юге 110—120 дней. Для центральной части региона, преимущественно равнинной, с островными лесостепями и плодородными почвами, характерны относительно короткое жаркое лето, продолжительная холодная зима, быстрая смена температур. На юге края — тёплое лето и умеренно суровая малоснежная зима. Сухой чистый воздух, обилие солнечных дней летом, целебные воды источников и многочисленных озёр создают благоприятные условия для строительства курортов, санаториев и баз отдыха. Средняя температура января −36 °C на севере и −18 °C на юге, в июле соответственно +10 °C и +20 °C. В среднем в год выпадает 316 мм осадков, основная часть — летом, в предгорьях Саян 600—1000 мм. Снежный покров устанавливается в начале ноября и сходит к концу марта. В горах Восточного и Западного Саян снег в некоторые годы сохраняется круглый год. Здесь снег лежит на высоте 2400—2600 м, в горах Путорана — на высоте 1000—1300 м.

 
Гидрография

Красноярский  край относится к благополучным  по обеспеченности водными ресурсами  регионам. С юга на север протекает  одна из крупнейших рек мира — Енисей.В Красноярском крае 323 тысячи озёр с площадью зеркала выше десяти гектаров. Кроме этого большое количество озёр появляются раз в несколько лет — во время интенсивного таяния снегов. Около 86 % озёр края находятся за Полярным кругом. Крупнейшее из них — озеро Таймыр. Его площадь зеркала — 4560 км². Другие крупные озёра: Большое Хантайское, Пясино, Кета, Лама. В центральной части края около 16 тысяч озёр. На юге края более четырёх тысяч озёр. Воды некоторых озёр используются в лечебных целях. Это озёра: Ладейное, Учум, Тагарское, Инголь, Кызыкуль и др.

Растительность 

Площадь лесного  фонда Красноярского края составляет 168,1 млн га. Леса покрывают 69 % территории края. Запасы промышленной древесины оцениваются в 14,4 млрд м³, что составляет 18 % общероссийских запасов древесины. Более половины лесов края приходится на лиственницу, около 17 % на ель и пихту, 12 % на сосну и более 9 % — на кедр. Леса края на 88 % состоят из хвойных пород. В крае сконцентрировано 10 % российских запасов древесины.

Население

Население на 1 января 2009 года составляет 2889,8 тыс. чел.^[6] Плотность населения — 1,2 чел./км² (2009), удельный вес городского населения — 75,7 % (2009). Рождаемость за январь — июль 2008 г. составила 21,3 тыс. чел. (увеличение по сравнению с аналогичным периодом 2006 г. на 9,6 %), смертность составила 23,7 тыс. чел. (увеличение на 3,4 %), миграционный прирост составил 751 человек (в январе — июле 2007 года 8 человек). В июле 2008 г. рождаемость впервые с 1992 года превысила смертность: родилось 3513 человек (+12,2 % к июлю 2007 года), умерло 3285 человек (−1,2 % к июлю 2007 года), таким образом, естественный прирост составил 228 человек (в июле 2007 года естественная убыль 194 человека). Около 80 % населения края живут к югу от Ангары — на одной десятой территории края.