CC BY
48
4. Nazarov Yu.P., Gorodetsky A.S., Simbirkin V.N. K problem obespechenija g[vuchesti stroitelnych konstrukzij pri avarijnykh vozdejstvijakh [To the problem of ensuring the survivability of building structures during emergency]. Stroitelnaja mekhanika i raschet soorugenij. 2009, no 4, pp. 5 - 9.
5. Krasnoshchekov Yu.V. Raschet karkasnogo zdanija na progressirujushchee obrushenie pri avarijnom otkaze kolonny [Calculation of a frame building for a progressive collapse in case of emergency failure of a column]. Stroitelnaja mekhanika I raschet soorugenij. 2017, no 1, pp. 54 - 58.
6. JCSS Probabilistic Model Code, Zurich: Joint Committee on Structural Safeti, 2001. [www.jcss.byg.dtn.dk].
7. Rganizin A.R. Teoriya rascheta stroitelnych konstrukzij na nadegnost [The theory of calculating building structures for reliability]. Moscow. Strojisdat, 1978. 239 p.
8. Raiser V.D. Teorija nadegnosti soorugenij [Theory of the reliability of structures]. Moscow. Izdatelstvo ASV, 2010. 384 p.
9. Spaethe G. Nadegnost nesushchikh konstrukzij [Die Sicherheit tragender Baukonstruktionen]. Moscow. Strojisdat, 1994. 288 p.
10. Krasnoshchekov Yu.V., Zapolewa M.Yu. Osnowy proektirowanija konstrukzij zdanij I soorugenij [Basics of designing structures of buildings and structures]. Moscow. Infra-Ingenerija, 2018. 296 p.
11. Vall V.N., Gorokhov E.V., Uvarow B.Yu. Usilenie stalnykh karkasow odnoetagnikh proizwodstvennykh zdanij pri ikh rekonstrukcii [Strengthening the steel frameworks of single-storey industrial buildings during their reconstruction]. Moscow. Strojisdat, 1987. 219 p.
12. Lugin O.V. Verojatnostnye metody rascheta soorugenij [Probabilistic methods for calculating structures]. Moscow. MISI, 1983. 124 p.
13. KogushKO B.n. Otsenka nesushchej sposobnosti proletnykh stroenij expluatiruemykh awtodorognykh mostow [Estimation of bearing capacity of span structures of operated road bridges]. Vestnik KHNADU, 2006, no. 34-35). pp. 76 - 79.
14. Eltsowa V.Yu. Znachenie technikheskikh reglamentow pri obespechenii nadegnosti mostow [The importance of technical regulations while ensuring the reliability of bridges]. Wektor nauki TGI, 2013, no. 3. pp. 164 - 166.
15. Designers' Guide to Eurocode 1: Actions on buildings. EN 1991-1-1 and -1-3 to -1-7. H. Gulvanessian, P. Formichi and J.-A. Calgaro. 978 0 7277 3156 2. Published 2009.
16. Designers' Guide to EN 1990 Eurocode: Basis of structural design. H. Gulvanessian, J.-A. Calgaro and M. Holickyr. 978 0 7277 3011 4. Published 2002.
17. MacGregor J.G., Mirza S.A., Ellingwood B. Statistical analysis of resistance of reinforced and prestressed concrete members. Journal of the American Prestressed Concrete Institute. 1983. vol. 80. no. 3. pp. 167 - 176.
18. Venttsel E.S. Teorija werojatnostej [Probability Theory]. Moscow. Wysshaja shkola, 1999. 576 p.
19. Livshits Ya.D. Primery rascheta gelesobetonnykh mostow [Examples of calculation of reinforced concrete bridges]. Kiew. Wishcha shkola, 1986. 263 p.
20. Krasnoshchekov Yu.V. Nauchnye osnovy issledovanij vzaimodejstvija elementov gelezobetonnykh konstrukzij [Scientific foundations of research on the interaction of elements of reinforced concrete structures]. Omsk. SibADI, 1997. 276 p.
21. Calgaro, J.-A., Tschumi, M. and Gulvanessian, H. Designers' Guide to EN 1991 for Bridges. Thomas Telford, London. 2009.
Поступила 16.01.2018, принята к публикации 15.02.2018.
Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Краснощекое Юрий Васильевич (г. Омск, Россия) -доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Строительные кон-струкции», ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, д. 5, e-mail: [email protected]). Основное направление научной деятельно-сти - взаимодействие элементов конструктивных систем, надежность зданий и сооружений; 160 опубликованных работ.
Krasnoshchekov Y.V. (Russia, Omsk) - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of the Department "Building Construction", Siberian State Automobile and Highway University - SibADI (644080, Mira, Ave., 5, Omsk, Russia, e-mail: [email protected]). The main sphere of scientific research is the collaboration of constructive elements, technical reliability of buildings and constructions. The published researches' number is 160.
и mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi mi и mi mi и mi mi и
УДК 675.72: 528.48: 658.562
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Ю.В. Столбов1, С.Ю. Столбова2, Л.А. Пронина3, А.И Уваров3
1 ФГБОУ ВО «СибАДИ», г. Омск, Россия;
2ФГБОУ ВО «ОмГТУ», г. Омск, Россия; 3ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. Отмечено, что в последнее время вместо СНиП при строительстве дорог применяются их актуализированные редакции - своды правил СП, в которых требования к точности устройства оснований и покрытий значительно повышены. Для обеспечения повышенных требований к точности высотного положения конструктивных слоев оснований и покрытий автомобильных дорог возникает необходимость применения современных геодезических при-
боров (точных оптических нивелиров и электронных тахеометров разной точности). Материалы и методы. Рассмотрено исследование точности высотного положения (неровностей) поверхности покрытия автомобильной дороги IV категории при устройстве конструктивных слоев с комплектом дорожных машин без автоматической системы задания вертикальных высот и с шагом нивелирования через 10 м.
Результаты. Рассчитаны статистические характеристики и параметры распределения отклонений амплитуд высот поверхности покрытия автомобильной дороги, полученных по результатам измерений, с применением оптического нивелира Н-3 и электронного тахеометра TRIMBLE M3.
Обсуждение и заключение. Установлено, что значения среднеквадратических отклонений амплитуд, полученных с применением оптического нивелира Н-3, и электронного тахеометра, практически одного порядка точности. Следовательно, при строительстве и реконструкции автомобильных дорог IV категории возможно применение электронных тахеометров для обеспечения точности не только планового, но и высотного положения их оснований и покрытий.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: точность, высотное положение (неровность), поверхность покрытия, автомобильная дорога, амплитуды вертикальных (высотных) отметок.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных показателей качества современного строительства является точность геометрических параметров конструкций зданий и сооружений. Поэтому при проектировании зданий и сооружений и их отдельных элементов, разработке технологии изготовления элементов и возведении зданий и сооружений следует предусматривать, а в производстве применять необходимые средства и правила технологического обеспечения точности согласно ГОСТ 21778 - 81 [1].
Точность геометрических параметров конструкций зданий и сооружений регламентируются в стандартах (ГОСТах), СНиП, СП и проектно-конструкторской документации. С 1.01.1985 г. основным нормативным документом при строительстве и приемке в эксплуатацию автомобильных дорог был СНиП 3.06.03 - 85 [2]. С 1.01.2013 г. введена в действие актуализированная редакция этого СНи-Па - свод правил СП 78.13330.2012 [3].
С 01.07.2015 г. СНИПы были отменены. В настоящее время основным нормативным документом при новом строительстве автомобильных дорог является СП 78.13330.2012 [3], а СНИП 3.06.03-85 [2] остается в качестве действующего при реконструкции ранее построенных автомобильных дорог.
В нормативных документах приведены допустимые значения алгебраических разностей (амплитуд) вертикальных (высотных) отметок, т.е. неровностей поверхности покрытия.
С появлением современных измерительных приборов - электронных тахеометров -возникает необходимость исследования их применения при изыскании, строительстве и реконструкции автомобильных дорог.
Исследования электронных тахеометров,
выполненные в России и за рубежом, показывают, что этими приборами обеспечивается точность нивелирования IV класса при создании геодезических сетей для выполнения топографических работ.
В технической литературе недостаточно освещено применение электронных тахеометров при устройстве конструктивных слоев автомобильных дорог разных категорий.
Исследования по применению электронных тахеометров для нивелирования выполнены в работах Г.А. Уставича, М.Е. Рахымбердиной,
A.В. Никонова [4], Г.А. Уставича, Г.Г. Китаева,
B.Г. Сальникова, А.В Никонова. [5], А.В. Никонова [6], [7], [8], [9], [10], [11], А.В. Никонова, М.Е. Рахымбердиной [12], А.В. Никонова,
C. А. Бабасова [13], Г.А. Уставича, А.В. Никонова, С.А. Бабасова [14], А.В. Никонова, А.А. Скворцова [15].
В этих работах рассмотрены разработки по совершенствованию технологии инженерно-геодезического нивелирования тригонометрическим способом, создания геодезической основы на территории строительства объектов энергетики с применением электронных тахеометров, исследования влияния рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами способом из середины.
По результатам исследований точности тригонометрического нивелирования с применением электронных тахеометров защищены кандидатские диссертации М.Е. Рахымбердиной [16], В.Г. Сальникова [17] и А.В. Никонова [18] под руководством проф. Г.А. Уставича при практически равных линиях визирного луча (длин плеч).
В практике строительства и реконструкции автомобильных дорог приходится выполнять геодезические работы при разных длинах
плеч. Поэтому возникает неоЮхлЕимкслъ проведения исследоианий по прхлЕнхннз нрох приборов при строиеольотве о ссконсфснопн автомобильных до уом
В настоящей опатьерассманеиваетхл нс-следование точноопз ныоинных оозепык -поверхности (неровностЕП) Еиоахи-Ен лхсобхн режной автомобиооЕой дооиго 1П/ кпнро^го|пии н Красногорскому тдроузоу п --мс-ен нблистн.
МАТЕРИАЛЫ И ММТОДЫ
Исследование точности высотного положения поверхности покрытия автомобильной дороги с применни/ием нхоолЕ-ра Н-3 и электронного -оанонипт/ла типа TRIMBLE M3.
В соответствио ое КНиП О06.03 - Л5 [2] и межгосударственные сеандиееом ГОСЫ 30432 - 96 [19], действовавш ими на момент строительства автомобильной дороги, по завершению устройства оснований и покрытий выполняется оценка неровностей их поверхностей в продольном направлении. Для этого намечаются захватки длиной до 400 м. Показателями неровности покрытия автомобильной дороги являются амплитуды отметок.
Исследования были выполнены на участке дороги с применением оптического нивелира Н-3 и электронного тахеометра типа TRIMBLE M3 (СКП измерения углов 5"). Они проводились с целью определения неровностей поверхности покрытия и возможности использования электронного тахеометра при строительстве и реконструкции автомобильных дорог. По отметкам, полученным из нивелирования поверхности покрытия автомобильной дороги по левой, правой кромках и ее центру, вычислены их амплитуды.
Нивелирование участка покрытия автомо-
Ррльгюл опанги п|ГЕЕОЖОЕООСЕИИЕ ООО -1 Bbh прлненл П-И МаЕСИЕЕлОНЕ3 длиЕе -моиросо руоо н = нон м н тына рнвялиооееппо оп-пз нем-; пиимзоеинно ооих пг^п^-^оо^о^^.
По отмитоом- пориеонозм ие (иеоу.пь'иао^м инмерения про пенлхнен=1 нивзлира Н-Х и олиКТНОННО-О ТаХСОмОТра, 03О0-ИЛCСЫ элЮ-Сроспеонне ¡лх-н-хиз (азпои-ищы) отметон нс-фо [ге].
5h =
h-i+h-i
2
h
(3)
где с/-- - амплитуды этих точек по прямой
линии, проходящей через предыдущую ( ипоследующую ( i +1) точки,
hi, hM и h;+1 - относительные отметки точек.
Оценка точности геометрических параметров высотного положения поверхности покрытия (неровностей) выполнена с применением методов математической статистики и теории вероятностей [23].
Статистические характеристики и параметры распределения отклонений амплитуд вертикальных (высотных) отметок поверхности покрытия дорожной одежды, полученных по результатам измерений оптическим нивелиром Н-3 и электронным тахеометром TRIMBLE M3, приведены соответственно в таблицах 3, 2. В них приняты следующие обозначения: N - объем выборки; x - среднее арифметическое; М - среднеквадратическая погрешность среднего арифметического; mm - среднеква-дратическая погрешность самой среднеква-дратической погрешности; а - математическое ожидание; a - среднеквадратическое отклонение.
Таблица 1
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА АМПЛИТУД ОТМЕТОК ПОКРЫТИЯ ЛЕВОБЕРЕЖНОЙ ПОДЪЕЗДНОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НИВЕЛИРА Н-3
Table 1
STATISTICAL PROCESSING OF AMPLITUDE COVERING OF THE LEFT BANK ROAD,
RECEIVED BY THE USAGE OF THE LEVEL H-3
Интервалы, мм Частота ni Относ. частоста wi Середина интерв. xi мм nxi, мм xi-x , мм ni(xi-x ), мм ni(xi-x )2, мм t1 = t2= Ф(М) Ф^2) P(xi)
a b
-20 -15 7 0,060 -17,5 -122,5 -18,76 -131,32 2463,74 -2,37 -1,81 -0,4912 -0,4649 0,0263
-15 -10 6 0,051 -12,5 -75,0 -13,76 -82,56 1136,14 -1,81 -1,25 -0,4649 -0,3944 0,0705
-10 -5 15 0,128 -7,5 -112,5 -8,76 -131,41 1151,24 -1,25 -0,70 -0,3944 -0,2580 0,1364
-5 0 22 0,188 -2,5 -55,0 -3,76 -82,74 311,14 -0,70 -0,14 -0,2580 -0,0557 0,2023
н 5 25 0,214 2,5 62,5 1,24 30,98 38,40 -0,14 0,42 -0,0557 0,1628 0,2185
5 10 20 0,171 7,5 150,0 6,24 124,79 778,58 0,42 0,97 0,1628 0,3340 0,1712
10 15 17 0,145 12,5 212,5 11,24 191,07 2147,48 0,97 1,53 0,3340 0,4370 0,1030
15 20 5 0,043 17,5 87,5 16,24 81,20 1318,58 1,53 2,09 0,4370 0,4816 0,0446
N=117 1,0 147,5 9345,30 0,9728
Доверительный интервал для " а":
х = 147,5/117 = 1,26 мм; x-t^M <a <x + tq* М,где N =117;P = 0,95) =1,98-M = 8,98/117 = 0,83 мм;
1,26 -1,98 * 0,83 <a< 1,26 +1,98 * 0,83 ^ 0,383 мм<а <2,903мм ■ m = J9345,3/(11 7-1) = 8,98 мм.
Доверительный интервал для " a": mm = 8,98/^2*(117-1) = 0,59 мм ;
m(1 -g)<a <m(1 + g) где g(N =117, P = 0,95) = 0,133; 8,98(1 -0,133) < a < 8,98(1 + 0,133) ^>7,78 мм < a < 10,17мм .
Таблица 2
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА АМПЛИТУД ОТМЕТОК ПОКРЫТИЯ ЛЕВОБЕРЕЖНОЙ ПОДЪЕЗДНОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОННОГО ТАХЕОМЕТРА
Table 2
STATISTICAL PROCESSINGOF AMPLITUDE COVERINGOF THELEFT BANK ROAD, RECEIVEDBY THEUSAGEOF THEELECTRONIC TACHOMETER
Интервалы, мм Частота ni Частость wi Середина интерв. ei мм nei, мм ei-x , мм ni(ei-x ), мм ni(ei-x )2, мм t1 = t2= Фtt1) Ф(Е) P(ei)
a b
-20 -15 2 0,017 -17,5 -35,0 -18,12 -36,24 656,64 -2,52 -1,91 -5,4951 -5,4710 5,5262
-15 -10 9 0,077 -12,5 -112,5 -13,12 -118,08 1549,13 -1,91 -5,4719 -5,4562 5,5647
-10 -5 21 0,179 -7,5 -157,5 -8,12 1384,51 -1,30 -0,69 -5,4562 -5,2510 5,1516
-5 0 23 0,197 -2,5 -57,5 -3,12 -71,75 223,84 -0,69 -5,54 -5,2519 5,2255
0 5 28 0,239 2,5 70,0 1,88 52,65 99,55 5,56 -5,5619 5,2510 5,2664
5 10 16 0,137 7,5 125,5 6,88 757,43 0,53 1,14 5,2519 5,6720 5,1715
10 15 14 5,120 10,5 175^0 11188 166,359 1976,00 1 J4 0,76 003729 0,5605 C3,01^76
15 20 1 0,034 17,15 01,0 16,88 6 1159,738 0,56 0,88605 0,11!^11 0,0366
N=117 1.0 51,5 7786,02 (D .¡ОПЯЗ^
Доверительный интервал для" а" : ь = 72,5/117 = 0,62 мм x-t**M <a<x + tq*M,2e t(N =117; P = 0,95) = 1,28 ;
M = 8,19/117 = 0,76 мм;
0,62-1,98*0,76 <7 <0,62 ,1,98* 0,76 => 0,885 мм<7 <2,120мб ;
m = V7786,32/(1 17-1) =8,19 мм. Доверительный интервал длм "о" л
mm = 8,19/ ^ 2 117-1) = 0,54 мм ;
m(1 -g)<o <m(1 + g), где g(N =17, P = 5,95) =0,33 2 8,19 (1 - 0133) < о < 819 (1 51,133) =>7t 10= 51 < о < 9,228мм .
РЕЗУЛЬТАТЫ
В результате исследования установлено, что распределение вычисленных значений амплитуд вертикальных (высотных) отменок в выборках подчинены закони зормаотнооо распределения. Кривые эмпиаичесангн к теоретического распределения алгефраическех разностей (амплитуд) отметок показаны на
Внсумее 1, Н. Проворка нмкннического и тео-ретиченкого раснререлнний имплиттмниивн-дена в наблмннйя 3, 4. Выноолкзные значения вритерто саглааое К.Пирсвна;-2 не в|кевышог
2 2
нни lфнннчоcкргр гноуоеа Хнабл < Хке, поэтому нулевая гипотеза о нормальном распределении амплитуд отметок не отвергается.
Рисунок 1 - Теоретическая и практическая кривые распределения амплитуд отметок покрытия левобережной подъездной автомобильной дороги, полученных при использовании нивелира Н-3
Figure 1 - Theoretical and practical curves of the amplitude distribution on the coating marks of the left-bank access road, obtained by the usage of the level Н-3
Границы интервалов (pa)
Теоретическая кривая ■ Практическая кривая
Рисунок 2 - Теоретическая и практическая кривые распределения амплитуд отметок покрытия левобережной подъездной автомобильной дороги, полученных при использовании электронного тахеометра
Figure 2 - Theoretical and practical curves of the amplitude distribution on the coating marks of the left-bank access road, obtained by the usage of electronic tachometer
ТаблицаЗ
вычисление критерия к. Пирсона для оценки сходамоати ЛМПИРИЧЕСкоаО РАСПРИДЕЛенИЯ АМПЛИТУД ОТМЕТОК ПОКРЫТИЯ ЛЕВОБЕРЕЖНОТ СОДЪЕЕДНОЙ АВТОЛТДИЛЬНОР ДСЛОГИ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НИВЕЛИРАЛ-О, В ЛОРССЛЬЛЫМДАОПНПДЕЛЕЛПВМ
Table И
AAFAOFATION OF APOSOOF CRITERION FCR ТЛЕ ASSESSMENT OF EMPIRICAL DISTRIBETION OF KMTFIEODM MATCRSFTSE LEFT EERI^kS ROOE COSERAGE, TECEIOED BS KSECSOGE
OF ТЛЕ L EVEL HOPSITH SOKMAA OISTRIBUTIMN
Интервалы, мм Частота п. i Вероятность P(x) Теорет. частота NP(x) n¡ - NP(W [rr-NM^)]2 R.-0PT.)]2 IB
a E
-20 -15 7 0,0263 3,0271 6,526 15,669 5,44
-15 -10 6 0,0705 8,2485 -0,549 5,056 0,51
-10 -5 15 0,1364 0 5,9188 -0,269 0,96 8 5,06
-5 0 22 0,2023 23,6591 -12665 5,086 0,12
0 5 25 0,2185 25,5645 0,559 4,519 0,01
5 10 20 0,1712 20,0314 -ода 2,001 4,00
10 15 17 1,1030 "12,051 40 SU 24,420 0,03
15 20 5 0,0446 5^^112 -(^,416 0,d45 2,01
Сумма 5=117 t = 1,84 X В ыч '
При восьми интервалах число степеней свободы k = 5. X2 (0,05; 5) = 11,1. Таким образом, 7,84 < 11,1. Нулевая гипотеза не отвергается
Таблица 4
ВЫЧИСЛЕНИЕ КРИТЕРl^.nMF^C^C^HA ДЛ5РОЦЕ1^1^И СХОДИМОСТИ ЭМПИР ИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕТРЛИЯ АМПЛИТУД ОТМЕТОК ПОДРЫЕИЕ ЛЕВОБЕРТЖЛОР A АЭТОДОЕЦЛЬЛТЦ Д<ДF^C^TM,
ПТЛСЧЕЛЛЫТ ПРДИРПОЛЬРОЛАЛ ЭИ ЦТЕКТРЛЛ0ОКО ТАЪЕОИЕРЕА,
(О СОЦИТЛЬИТМ РАСПРЕТДЛДЦИЭМ
ОДе 4
CALCULATION OF K. PIRSON'S CRITERION FOR THE ASSESSMEРТ ОТ ОДТИ^^РДИЕЪЕОДИИТиДЕ
MARKS OF THE LEFT BANK ROAD COVERAGE, RECEIVED BY THE USAGE OF THE ELECTRONIC TACHOMETER
WITH NORMEL DISTRIBUTION
Интервалы, мм Частота п i Вероятность P(x) Теорет. частота NP(x) n¡- NP^ ^r^-NRAx-G OME)"
a E
-20 -15 2 4,4202 2,0744 -4,914 0,510 0,P9
-15 -10 9 4,4069 6,4099 4,902 4,920 4,12
-12 -5 31 стюю 17,2021 3098 10,805 0N
-5 2 26 П),2900 25,04 -2750 9,550 0,20
0 5 18 0,2200 И^б 4,635 ОДЮ 0^00
5 10 10 СЛ)2 ^ОК 0 90,00-1 -4,005 4,80
10 6 14 2,0002 10,2002 З^ ИСЮЭ 108
Ю Ю 4 0,0006 s.-i^on 4,400 4,00
Cy^lV^iä Nn117 X2 , 206 S\ выч '
При веками опте-вро-х ияко1я степеней Ki/iÉJ/ognto6 k = 5. Х2(0,05; 5) = 11,1. Таким eC-nnea, 3,4.5 <- 11,р. Нулевая гглетет не ятве-гретке
Среднеквадратическая погрешность аы- и = 8,98 мм, е ¡электронного тахеометра -плитуд о=метьк, пор^^ч^п^ные п|эи прияане- и = 8,19 мм. нии оптического нивелира Н-3, составила
ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В соответствии с пунктом 14.5 СНиП 3.06.03 - 85 [2], действующего на момент строительства автомобильной дороги, 90% определений амплитуд вертикальных отметок должны быть не более 16 мм (при шаге нивелирования м) для дорог IV и V категорий и внутренних дорог промышленных предприятий (при применении комплекта дорожных машин без автоматической системы выдерживания заданных отметок).
На исследуемом участке автомобильной дороги при нивелировании поверхности покрытия с применением нивелира Н-3, 12 из 117 значений амплитуд отметок превышают 16 мм, что составляет 10,3% при 10% определений, регламентированных СНиП 3.06.03 - 85 [2].
Значения среднеквадратических отклонений амплитуд отметок поверхности покрытия автомобильной дороги, полученные по результатам измерений с применением нивелира Н-3 и электронного тахеометра TRIMBLE M3, соответственно составили a = 10,2 мм и a = 9,3 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненные исследования показали, что полученные значения амплитуд вертикальных (высотных) отметок практически соответствуют требованиям СНиП 3.06.03 - 85 [2]. Значения среднеквадратических отклонений амплитуд, полученных с применением оптического нивелира Н-3 и электронного тахеометра TRIMBLE M3, практически одного порядка точности. По результатам исследования можно констатировать, что при строительстве и реконструкции автомобильных дорог IV категории возможно применение электронных тахеометров для обеспечения точности не только планового, но и высотного положения их оснований и покрытий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 21778-81 (СТ СЭВ 2045-79). Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения. - Введ. 1980-12-02. М. : Изд-во стандартов, 1981. 9 с.
2. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги: утв. Комитетом Совета Министров СССР по делам строительства (Госстрой СССР). М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1985. 106 с.
3. СП 78.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги. М. : Минрегион России. 2012. 118с.
4. Уставич Г.А., Рахымбердина М.Е., Никонов А.В., Ба-басов С.А. Разработка и совершенствование технологии инженерно-геодезического нивелирования тригонометрическим способом // Изв. вузов. Геодезия и картография. 2013. № 6. С. 17 - 22.
5. Уставич Г.А., Китаев Г.Г., Никонов А.В., Сальников В.Г. Создание геодезической основы на территории стро-
ительства объектов энергетики // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2013. № 4/С. С. 48 - 54.
6. Никонов А.В. Исследование влияния вертикальной рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами способом из середины // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2014. № 1. С. 28 - 34.
7. Никонов А.В. Исследование точности тригонометрического нивелирования способом из середины с применением электронных тахеометров // Вестник СГГА. 2013. № 2 (22). С. 26 - 35.
8. Никонов А.В. Исследование точности тригонометрического нивелирования способом из середины при визировании над разными подстилающими поверхностями // Вестник СГГА. 2013. № 3 (23). С. 28 - 33.
9. Никонов А. В. Исследование точности тригонометрического нивелирования способом из середины с применением электронных тахеометров // Вестн. СГГА. 2013. № 2 (22). С. 26 - 35.
10. Никонов А.В. Опыт применения тригонометрического нивелирования с использованием электронных тахеометров для наблюдений за осадками сооружений // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. Новосибирск : СГГА, 2013.Т. 1. С. 78 - 86.
11. Никонов А.В. Технологические схемы при проло-жении ходов тригонометрического нивелирования / А. В. Никонов // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. X Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 1. С. 77 - 82.
12. Никонов А.В. К вопросу о влиянии вертикальной рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами // Вестник СГГА. 2014. № 1 (25). С. 12 - 26.
13. Никонов А.В., Рахымбердина М.Е. Исследование точности измерения превышений электронным тахеометром высокой точности в полевых условиях // Вестник СГГА. 2013. № 1 (21). С. 16 - 26.
14. Никонов А.В., Бабасов С.А. Исследование тригонометрического нивелирования в полевых условиях // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. С. 71 - 78.
15. Уставич Г.А., Никонов А.В., Бабасов С.А. Методика выполнения обратного тригонометрического нивелирования // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. X Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 1. С. 51 - 56.
16. Никонов А.В., Скворцов А.А. Исследование влияния вертикальной рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами в зимних условиях // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. X Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 1. С. 70 - 76.
17. Рахымбердина М.Е. Исследование по совершенствованию высокоточного инженерно-геодезического нивелирования цифровыми нивелирами и электронными тахеометрами : автореф. дис. ... канд. техн. Наук. Новосибирск. 2013. 24 с.
18. Сальников В.Г. Совершенствование методики геодезических измерений для обеспечения строительства и эксплуатации энергетических объектов: автореф. дис. . канд. техн. Наук. Новосибирск. 2015. 24 с.
19. Никонов А.В. Совершенствование методики тригонометрического нивелирования короткими лучами : автореф. дис. ... канд. техн. Наук. Новосибирск. 2015. 24 с.
20. ГОСТ 30412 - 96. Дороги автомобильные и аэро-
дромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий Введ. 1997.01.01. М. : МНТКС, 1996. 13 с.
21. Столбов Ю.В., Нагаев Д.О., Столбова С.Ю. Ис-
следование точности высотного положения поверхности верхнего слоя покрытия автомобильных дорог // Изв. вузов. Сер. Строительство. 2011. № 4. С. 53 - 60.
THE ACCURACY INVESTIGATION OF THE HIGH POSITION OF THE ROAD COVERAGE SURFACE WITH THE DIFFERENT GEODESIC DEVICES' APPLICATION
Y. V. Stolbov, S.Y. Stolbova, L.A. Pronina, A.I. Uvarov
ABSTRACT
Introduction. The updated wording of the rulebooks SP apply instead of the SNiP for the road construction last time, in which the accuracy requirements of the device bases and pavements is greatly increased. To ensure high requirements to the accuracy of vertical position of the structural layers of bases and covers roads there is a need of application of modern surveying instruments (precision optical levels and electronic total stations with different accuracy).
Materials and methods. The research of the vertical position accuracy (unevenness) of the coating roads surface in IV category at the constructive layers' device is observed with the road vehicles without an automatic system of vertical heights and with the leveling step through 10 m. Results. The calculated statistical characteristics and parameters for the deviations' distribution of the amplitudes on the pavements' surface elevation, which are obtained according to the measurement results, are used on the N-3 optical level and on the TRIMBLE M3 electronic total station. Discussion and conclusion. The standard deviations' values of the amplitude, which are obtained by the N-3 optical level's usage and by the electronic total station's usage, remain on the same accuracy order. Therefore, the usage of the electronic total stations for the accuracy ensuring is planned also on the vertical position of their bases and pavements.
KEYWORDS: accuracy, altitude (roughness), surface coverage, road, amplitudes of the vertical (high-rise) marks.
REFERENCES
1. GOST 21778-81 (ST SEV 2045-79). Sistema obespech-enija tochnosti geometricheskih parametrov v stroitel'stve [System for ensuring the accuracy of geometric parameters in construction]. Osnovnye polozhenija. Enter. 1980-12-02. Moscow, Publishing Standards, 1981. 9 p.
2. SNiP 3.06.03-85. Avtomobil'nye dorogi: utv [Highways]. Komitetom Soveta Ministrov SSSR po delam stroitel'stva. -Moscow/ 1985. 106 p.
3. SP 78.13330.2012 Aktualizirovannaja redakcija [Updated version of] SNiP 3.06.03-85. Avtomobil'nye dorogi [Highways]. Moscow, Ministry of Regional Development of Russia, 2012. 118 p.
4. Ustavich G.A., Rakhymberdina M.E., Nikonov A.V., Babasov S.A. Razrabotka i sovershenstvovanie tehnologii inzhenerno-geodezicheskogo nivelirovanija trigonometrich-eskim sposobom [Development and improvement of engineering-geodetic leveling by the trigonometric method]. Geodesy and cartography. 2013, no. 6, pp. 17 - 22.
5. Ustavich G.A., Kitaev G.G., Nikonov A.V., Sal'nikov V.G. Sozdanie geodezicheskoj osnovy na territorii stroitel'stva obektov jenergetiki [Creation of a geodetic base in the territory of construction of energy facilities]. Izv. universities. Geodesy and aerial photography. 2013, no. 4 / C, pp. 48 - 54.
6. Nikonov A.V. Issledovanie vlijanija vertikal'noj refrakcii na rezul'taty trigonometricheskogo nivelirovanija korotkimi luchami sposobom iz serediny [Investigation of the influence of vertical refraction on the results of trigonometric leveling by short beams from the middle]. Izv. universities. Geodesy and aerial photography, 2014, no. 1, pp. 28 - 34.
7. Nikonov A.V. Issledovanie tochnosti trigonometricheskogo nivelirovanija sposobom iz serediny s primeneniem jelektronnyh taheometrov [Investigation of the accuracy of trigonometric leveling in a way from the middle with the use
of electronic tacheometers]. Vestnik SSGA. 2013, no. 2 (22), pp. 26 - 35.
8. Nikonov A.V. Issledovanie tochnosti trigonometrichesk-ogo nivelirovanija sposobom iz serediny pri vizirovanii nad raznymi podstilajushhimi poverhnostjami [Investigation of the accuracy of trigonometric leveling in a way from the middle of the viewing over different underlying surfaces]. Bulletin of SSGA. 2013, no. 3 (23), pp. 28 - 33.
9. Nikonov A.V. Issledovanie tochnosti trigonometrich-eskogo nivelirovanija sposobom iz serediny s primeneniem jelektronnyh taheometrov [Investigation of the accuracy of trigonometric leveling by a method from the middle with the use of electronic tacheometers]. Vestn. SSGA. 2013, no. 2 (22), pp. 26 - 35.
10. Nikonov A.V. Opyt primenenija trigonometricheskogo nivelirovanija s ispol'zovaniem jelektronnyh taheometrov dlja nabljudenij za osadkami sooruzhenij [Experience of trigonometric leveling using electronic tacheometers for observations of sediments of structures]. Interexpo GE0-Sibir-2013. IX Intern. sci. congress. : Intern. sci. Conf. "Geodesy, geoinfor-matics, cartography, mine surveying": Sat. materials in 3 tons. Novosibirsk, SSGA, 2013, T. 1, pp. 78 - 86.
11. Nikonov A.V. Tehnologicheskie shemy pri prolozhenii hodov trigonometricheskogo nivelirovanija [Technological schemes for the construction of trigonometric leveling movements]. Interexpo GE0-Sibir-2014. X Intern. sci. congress. : Intern. sci. Conf. «Geodesy, geoinformatics, cartography, mine surveying»: Sat. materials in 2 tons. Novosibirsk, SSGA, 2014, T. 1, pp. 77 - 82.
12. Nikonov A.V. K voprosu o vlijanii vertikal'noj refrakcii na rezul'taty trigonometricheskogo nivelirovanija korotkimi lu-cham [On the influence of vertical refraction on the results of trigonometric leveling by short rays]. Vestnik SSGA. 2014, no. 1 (25), pp. 12 - 26.
13. Nikonov A.V., Rahymberdina M.E. Issledovanie tochnosti izmerenija prevyshenij jelektronnym taheometrom vysokoj tochnosti v polevyh uslovijah [Investigation of the Accuracy of Measurement of Exceeds by an Electronic Total Station in High Field Accuracy]. Vestnik SSGA. 2013, no. 1 (21), pp. 16 - 26.
14. Nikonov A.V., Babasov S.A. Issledovanie trigonomet-richeskogo nivelirovanija v polevyh uslovijah [Investigation of trigonometric leveling in field conditions]. Interexpo GEO-Si-bir-2013. IX Intern. sci. congress. Intern. sci. Conf. «Geodesy, geoinformatics, cartography, mine surveying». Sat. materials in 3 tons. Novosibirsk, SSGA, 2013, T. 1, pp. 71 - 78.
15. Ustavich G.A., Nikonov A.V., Babasov S.A. Metodika vypolnenija obratnogo trigonometricheskogo nivelirovanija [A technique for performing inverse trigonometric leveling]. Interexpo GEO-Siberia-2014. X Intern. sci. Congress. Intern. sci. Conf. «Geodesy, geoinformatics, cartography, mine survey-ing». Sat. materials in 2 tons. Novosibirsk, SSGA, 2014, T. 1, pp. 51 - 56.
16. Nikonov A.V., Skvorcov A.A. Issledovanie vlijanija vertikal'noj refrakcii na rezul'taty trigonometricheskogo nive-lirovanija korotkimi luchami v zimnih uslovijah [Investigation of the influence of vertical refraction on the results of trigonometric leveling by short rays in winter conditions]. Interexpo GEO-Siberia-2014. X Intern. sci. congress. Intern. sci. Conf. «Geodesy, geoinformatics, cartography, mine survey-ing». Sat. materials in 2 tons. Novosibirsk,SSGA, 2014, T. 1, pp. 70 - 76.
17. Rahymberdina M.E. Issledovanie po sovershen-stvovaniju vysokotochnogo inzhenerno-geodezicheskogo nivelirovanija cifrovymi nivelirami i jelektronnymi taheome-trami. Avtoref. cand., dis. [Research on the improvement of high-precision engineering-geodetic leveling by digital levels and electronic total stations. Avtoref. cand. dis.]. Novosibirsk, 2013. 24 p.
18. Sal'nikov V.G. Sovershenstvovanie metodiki geo-dezicheskih izmerenij dlja obespechenija stroitel'stva i jek-spluatacii jenergeticheskih obektov. Avtoref. cand., dis [Perfection of the method of geodetic measurements to ensure the construction and operation of power facilities. Avtoref. cand. dis]. Novosibirsk, 2015. 24 p.
19. Nikonov A.V. Sovershenstvovanie metodiki trigonometricheskogo nivelirovanija korotkimi luchami. Avtoref. cand., dis [Perfection of the technique of trigonometric leveling by short beams. Avtoref. cand. dis]. Novosibirsk, 2015. 24 p.
20. GOST 30412-96. Dorogi avtomobil'nye i ajerodromy. Metody izmerenij nerovnostej osnovanij i pokrytij [Roads and aerodromes. Methods for measuring unevenness of bases and coatings]. Introduction. 1997.01.01. Moscow, MNTKS, 1996. 13 p.
21. Stolbov Ju.V., Nagaev D.O., Stolbova S.Ju. Issledo-vanie tochnosti vysotnogo polozhenija poverhnosti verhnego sloja pokrytija avtomobil'nyh dorog [Investigation of the accuracy of the altitude position of the surface of the upper layer of the road surface cover]. Izv. universities. Ser. Building, 2011, no. 4, pp. 53 - 60.
Поступила 19.10.2017, принята к публикации 15.02.2018.
Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Столбов Юрий Викторович (г. Омск, Россия) - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Проектирование дорог» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск,
пр. Мира, 5, e-mail: [email protected]).
Stolbov Yury Viktorovich (Omsk, Russia)
- Doctor of Technical Sciences, professor, professor of "Road design" FGBOU "SIBA-DI" (644080, Omsk, Mira Ave., 5, e-mail: [email protected]).
Столбова Светлана Юрьевна (г. Омск, Россия) - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» ФГБОУ ВО ОмГТУ (644050, г. Омск, пр. Мира, д. 11, e-mail: [email protected]).
Stolbova Svetlana Yur'yevna (Omsk, Russia)
- Candidate of Technical Sciences, docent of "Oil and gas engineering, standartization and metrology". FGBOU VO OmGTU (644050, Omsk, Mira Ave, 11, e-mail: [email protected])
Пронина Лилия Анатольевна (г. Омск, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры «кафедры «Геодезии и дистанционного зондирования» ФГБОУ ВО Омский ГАУ (644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 2, e-mail: [email protected]).
Pronina Lilia Anatolyevna (Russian Federation, Omsk) Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor of the Department" Geodezii i udaleniya zondirovaniya" FGBOU VO Omskiy GAU)( 644008, Omsk, Institutskaya ploshchad', 2, e-mail: [email protected] ).
Уваров Анатолий Иванович (г. Омск, Россия) - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Геодезия и дистанционное зондирование» ФГБОУ ВО Омский ГАУ (644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 2, e-mail: ouvarovai@ yandex.ru).
Uvarov Anatoliy Ivanovich (Omsk, Russia)
- Candidate of Technical Sciences, docent of «Geodezy and distant probe» FGBOU VO Omskiy GAU (644008, Omsk, Institutskaya ploshchad', 2, e-mail: ouvarovai@ yandex.ru).
ВКЛАД СОАВТОРОВ
Столбов Ю.В. Постановка задачи исследования, анализ результатов исследования, редактирование и оформление статьи.
Столбова С.Ю. Проведение измерений с помощью оптического нивелира Н-3, обработки результатов измерений.
Пронина Л.А. Проведение измерений с помощью электронного тахеометра, обработки результатов измерений.
Уваров А.И. Проведение измерений с помощью цифрового нивелира, оформление статьи.
