CC BY
17
Возникает необходимость исследовать влияние динамических высот на точность определения площади затопления. Для этого планируется выполнить моделирование в программном продукте ArcGIS площадей затопления с учетом поправок за переход к динамическим высотам.
Решение поставленных задач позволит прогнозировать площади затоплений территорий и выявить участки, благоприятные для применения мер защиты.
Список литературы / References
1. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 N 74-ФЗ (ред. от 31.10.2016). [Электронный ресурс] -URL:http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/ (дата обращения: 28.11.2016).
2. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 : [ГКИНП-02-033-82: введен 01.01.1983]. - М. : Недра, 1985. - 151 с.
3. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:10000, 1:25000: [ГКИНП-02-033-82: введен 01.01.1983]. - М.: Недра, 1978. - 149 с.
4. Постановление Правительства РФ от 10 апреля 2007 года N 219 "Об утверждении Положения об осуществлении государственного мониторинга водных объектов". [Электронный ресурс] -URL:http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=162057#0/ (дата обращения: 28.11.2016).
5. Постановление Правительства РФ от 18 апреля 2014 N 360 "Об определении границ зон затопления, подтопления". [Электронный ресурс] - URL: https://goo.gl/mNJz9Y (дата обращения: 28.11.2016).
Список литературы на английском языке / References in English
1. Vodnyj kodeks Rossijskoj Federacii ot 03.06.2006 N 74-FZ (red. ot 31.10.2016). [Water Code of the Russian Federation dated 03.06.2006 N 74-FL (ed. dated 31.10.2016)] [Electronic resource] - URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/ (accessed: 28.11.2016). [in Russian]
2. Instrukciya po topograficheskoj s"emke v masshtabah 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. [Rules of surveying in scales 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500] [GKINP-02-033-82: vveden 01.01.1983]. - M. : Nedra, 1985. - 151 s. [in Russian]
3. Instrukciya po topograficheskoj s"emke v masshtabah 1:10000, 1:25000. [Rules of surveying in scales 1:10000, 1:25000] [GKINP-02-033-82: vveden 01.01.1983]. - M.: Nedra, 1978. - 149 s. [in Russian]
4. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 10 aprelja 2007 goda N 219. «Ob utverzhdenii Polozhenija ob osushhestvlenii gosudarstvennogo monitoringa vodnyh ob#ektov». [Decree of the Government of the Russian Federation dated 10.04.2007 N 219. «About asseveration of statement national monitoring of water objects»] [Electronic resource] - URL: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=162057#0/ (accessed: 28.11.2016). [in Russian]
5. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 18 aprelja 2014 N 360. «Ob opredelenii granic zon zatoplenija, podtoplenija». [Decree of the Government of the Russian Federation dated 18.04.2014 N 360. «About identification flood -prone areas»] [Electronic resource] - URL: https://goo.gl/mNJz9Y (accessed: 28.11.2016). [in Russian]
DOI: 10.23670/IRJ.2017.55.014 Нгуен Хыу Вьет
Аспирант кафедры «Инженерная геодезия», федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования, «Санкт-Петербургский горный университет» ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ДЕФОРМАЦИОННЫМИ
ПРОЦЕССАМИ
Аннотация
В статье рассматриваются подходы к оценке устойчивости реперов, являющихся опорными при геодезических наблюдениях. Задача весьма актуальная, в связи с возросшими требованиями к обеспечению устойчивости как строящихся объектов, так и эксплуатирующихся, а также многочисленными фактами перехода в аварийное состояние зданий и сооружений. Ставится вопрос о небходимости классифицирования методов оценки устойчивости опорных реперов с целью последующего выбора при конкретных наблюдениях. Приведен анализ одного из методов. Показаны его возможности и предложено развитие. Показан конкретный пример и дано сравнение методик. Обоснована необходимость изучения других методов для разработки классификации методов оценки устойчивости опорных реперов.
Ключевые слова: геодезические наблюдения, отметки реперов, опорные репера, деформации, оседания земной поверхности, метод наименьших квадратов, устойчивость реперов.
Nguyen Huu Viet
Postgraduate student, Saint-Petersburg Mining University ISSUES FOR EVALUATING SURVEY OBSERVATION DEFORMATION PROCESSES
Abstract
The article discusses approaches to the assessment of sustainability benchmarks, which is a reference for geodetic observations. The problem is very relevant in connection with the increased requirements for sustainability as projects under construction and operating, as well as numerous facts of the transition to the emergency state of buildings and structures. The question about the necessity of classification of methods for assessing the stability of reference frames for subsequent choices in specific observations. The analysis of one of the methods. Shown its capabilities and the proposed development. Shown a concrete example and the comparison methods. The necessity of studying other methods to develop a classification of methods for assessing the stability of reference frames.
Keywords: geodetic observations, benchmarks elevation, supporting benchmarks, deformation, settling of Earth's surface, least square method, benchmarks stability.
Интенсивное развитие территорий предполагает проработку условий строительства на предмет ее соответствия тебованиям. Но даже при соответствии, возможны случаи когдв требуется контроль состояния среды. В этих случаях необходимо для обеспечения безопасности организация наблюдей . С одной стороны Организация наблюдений за деформациями сооружений является очень важным мероприятием. Необходимо рассчитывать и соблюдать точность измерений, потому что смещения, деформация сооружений при превышении предельных значений не только ставит под угрозу целостность сооружения, но и может причинить вред жизни человека. Таким образом, работы по созданию мониторинга деформаций сооружений, всегда имели важное значение, и методике наблюдений уделяется повышенное внимание.
Деформации сооружений обычно делятся на три категории:
1. Вертикальные смещения (неравномерная осадка);
2. Горизонтальные смещения (деформации растяжения);
3. Накло ны (крен).
Вместе с тем, спектр возможных деформаций довольно широк. Здания и сооружения могут испытывать и деформации кручения, а также локальные растяжения и сжатия. Говоря в общем, можно сказать, что требования к оценке деформаций с каждым годом становятся все жестче. Возникает актуальная задача обеспечения наблюдений за различными объектами. При этом важно, чтобы эти наблюдения могли быть организованы в практически любых условиях с требуемой точностью и иметь автономный характер. Последнее заключается в создании свободных сетей наблюдений, которые имеют достаточную степень свободы для математической обработки с требуемой точностью.
В этой статье рассматривается вопрос о мониторинге вертикальных смещений здания, также известный как мониторинг осадок. Важным моментом при этом является оценка стабильности опорных реперов (деформационных марок), от которой напрямую зависит точность измерений осадок зданий.
После того, как определена стабильность опорных реперов, приступают к определению деформаций зданий и сооружений.
Стабильность деформационной сети можно оценить различными методами, такими как: В.А. Карпенко, А. Костехеля, В.Ф. Черникова, В. Н.Ганьшина и др. [1-4]. При этом стабильность сети оценивается по принципу: "Контрольные точки считаются стабильными, если разность высот точек в рассматриваемый период по сравнению с первым циклом не превышает допустимые пределы, которые определяют разницу".
Можно выделить две основные группы методов оценки "относительные" и "абсолютные".
1. Группа методов «относительные» основана на критерии оценки точности измерения по концепции разности осадок.
2. Группа методов оценки «абсолютные» основана на критериях оценки точности измерения по абсолютной погрешности оседания.
Группа методов оценки "относительные" включает в себя такие методы, как: В.А. Карпенко и Я. Мартусевича. Группа методов оценки "абсолютно" включает в себя методы: А. Костехеля, В.Ф. Черникова.
При детальном рассмотрении указанных методов, обнаруживаются их специфические стороны. Одни методы удачно применять при оценке осадок, но другие могут иметь более универсальный характер. Для эффективного их применения необходимо методы классифицировать и определить рациональные области использования каждого из них. Надо заметить, что сравнение методов проводилось в разных работах, которые позволили продолжить исследования в этом направлении [3,4]. Кроме того, некоторые из них можно модифицировать.
Приведем анализ метода Я. Мартусевича [2].
Суть метода состоит в нахождении наиболее устойчивого репера, путем поочередного использования каждого в качестве базового (устойчивого) и устойчивым считается репер, для которого выполняется условие:
иг - отклонения от среднего. Ъ = (1, 2, 3, ..., Р)
Расчет сети реперов (Ъ) проводится без наличия опорных пунктов, т.е. сеть является свободной. Вычисляются разности высот в каждом цикле. В данном методе используется ряд измеренных высот реперов.
Вместе с тем, можно проводить уравнивание сети по разности измеренных высот реперов. При этом существенно сократится количество вычислений.
Проведем сравнение указанных подходов на конкретном примере. Опорная сеть приведена на рис. 1.
Р
= Ш1П
(1.1)
Рис 1 - Схема опорной сети
В табл. 1 приведены измерения по двум циклам (2 и 3). Первый цикл принимается с нулевыми измерениями
Таблица 1 - Данные измерений
Цикл 2 Цикл 3
Ы(шт) т(станция) Ы(шш) т(станция)
1 328.00 1 327.76 1
2 652.18 3 652.36 4
3 980.31 4 979.97 3
4 97.58 5 97.60 5
5 398.49 4 398.33 5
6 483.92 3 483.24 5
Определение устойчивого репера (метод [2]):
После уравнивания по методу наименьших квадратов [5] измеренных высот реперов мы получим
тт*(к) тт*(1)
уравненные высоты реперов Н ■ , Н .
В табл. 2 показаны изменения отметок реперов по каждому циклу по измерениям их высот.
Таблица 2 - Динамика изменений отметок реперов
№ репера и* и« ич
К-1 0.00 0.28 0.20 0.18 0.28
Я2 0.28 0.00 0.48 0.46 0.01
Яэ 0.20 0.48 0.00 0.02 0.49
Я4 0.18 0.46 0.02 0.00 0.47
Я8 0.28 0.01 0.49 0.47 0.00
Р1 2X1 г=1 0.95 1.23 1.19 1.13 1.25
В табл. 3 приведена оценка устойчивости всех реперов по методу [2].
При этом принято, что устойчивость реперов оценивается при стабильности репера 1. Как видно из табл. 3 наиболее стабильным является репер 4, у которого наименьшее значение суммы среднеквадратических отклонений (0,18). Отношение этого значение к допуску должно быть менее 2-3. В результате, наиболее устойчивым после репера 1 является репер 4 (см. табл. 3).
Таблица 3 - Устойчивость всех реперов по измерениям высот
Цикл 2 Цикл 3 Ь .1 ^ <2 * 3 % Оценка устойчивости
№ репера Н 2 0 н ЛЬ, Н.3 0 н и у
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
£1 0.10 0.05 0.13 0.13 1
Я2 980.3 0.05 980.2 0.07 980.0 0.15 979.93 0.20 0.28 0.21 1.31 4
Я3 496.3 0.07 496.2 0.08 496.5 0.21 496.44 0.25 0.20 0.26 0.79 3
Я4 97.7 0.07 97.7 0.09 97.98 0.20 97.85 0.24 0.18 0.26 0.71 2
£8 328.1 0.05 328.0 0.07 327.8 0.15 327.72 0.20 0.28 0.22 1.33 5
Модификация метода [2].
Отличие состоит в том, что уравниваются не высоты реперов, а разности их отметок (превышения). В результате уравнивания мы получим разности оседаний реперов 4 (см. табл. 4).
Таблица 4 - Уравненные значения разности отметок реперов
Репер 4 и1 и2 и3 и4 и8
0.03 0.00 0.29 0.23 0.21 0.29
-0.27 0.29 0.00 0.52 0.51 0.00
Яз 0.26 0.23 0.52 0.00 0.02 0.52
Я4 0.24 0.21 0.51 0.02 0.00 0.51
Яв -0.26 0.29 0.00 0.52 0.51 0.00
Р1 2X1 г=1 1.03 1.33 1.29 1.25 1.32
После уравнивания выполнена оценка устойчивости реперов по модифицированному методу (см. табл. 5).
Таблица 5 - Устойчивость всех реперов по разности измеренных высот
Репер ич и* * < 2 : 3 Оценка
1 2 3 4 5 6 7
Б* 0.03 0.11 1
Я2 -0.27 0.12 0.29 0.17 1.78 5
Я3 0.26 0.16 0.23 0.20 1.17 3
Я4 0.24 0.17 0.21 0.20 1.06 2
Яв -0.26 0.13 0.29 0.17 1.74 4
Сравнение подходов приведено на рис. 2. По столбцу 11 таблицы 3 и столбцу 5 таблицы 5 мы можем сравнить метод [2] до и после модификации.
Реперы
Рис. 2- Сравнение подходов к оценке устойчивости реперов
Как видно из рассмотрения рисунка 2 - относительная точность по разности отметок реперов выше, чем по методу [2].
В итоге можно сделать вывод, что модификация метода, основанного на вычислениях по высотам реперов, существенно упрощается и уточняется при рассмотрении разности измеренных высот. Количество вычислений может быть менее 50%.
Подобно приведенному анализу метода [1], следует провести оценку других методов, что позволит разработать классификацию способов оценки устойчивости геодезической сети по типам объектов и видам наблюдений для их выбора при конкретных геодезических наблюдениях.
Список литературы / References
1. Ганьшин В.Н. Измерение вертикальных смещений сооружений и анализ устойчивости реперов / В.Н. Ганьшин и др.; под общ. ред. В.Н. Ганьшина. - М.: Недра. - 1981. - 215 с.
2. Martuszewicz Janusz (1982), podstawy wyznaczania premieszczen, GIK
3. Стороженко А.Ф. Геодезические методы измерений вертикальных смещений сооружений и анализ устойчивости реперов / А.Ф. Стороженко, В.Н. Ганьшин, Н.А. Буденков. - М.: Недра. - 1981.
4. Дьяков Б.Н. Анализ устойчивости реперов свободной нивелирной сети / Б.Н. Дьяков. - Геодезия и картография, 1992, №4. - с. 15-17.
5. Гудков В.М. Математическая обработка маркшейдерско-геодезических измерений / В.М. Гудков, А.В. Хлебников. - М.: Недра. - 1990. - 335 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Gan'shin V.N. Izmerenie vertikal'nyh smeshhenij sooruzhenij i analiz ustojchivosti reperov [Measurement of the vertical displacements of structures and stability analysis of frames] / V.N. Gan'shin and others; pod obshh. red. V.N. Gan'shina. - M.: Nedra. - 1981. - 215 p. [in Russian]
2. Martuszewicz Janusz (1982), podstawy wyznaczania premieszczen', GIK
3. Storozhenko A.F. Geodezicheskie metody izmerenij vertikal'nyh smeshhenij sooruzhenij i analiz ustojchivosti reperov [Geodetic measurements of vertical displacements of structures and stability analysis of frames] / A.F. Storozhenko, V.N. Gan'shin, N.A. Budenkov. - M.: Nedra. - 1981. [in Russian]
4. D'jakov B.N. Analiz ustojchivosti reperov svobodnoj nivelirnoj seti [Analysis of the stability of frames free levelling network] / B.N. D'jakov. - Geodezija i kartografija [Geodesy and cartography], 1992, №4. - p. 15-17. [in Russian]
5. Gudkov V.M. Matematicheskaja obrabotka markshejdersko-geodezicheskih izmerenij [Mathematical processing of mine surveying-geodetic measurements] / V.M. Gudkov, A.V. Hlebnikov. - M.: Nedra. - 1990. - 335 p. [in Russian]
DOI: 10.23670/IRJ.2017.55.037 Пархимчик М.В.
Аспирант кафедры маркшейдерского дела, Санкт-Петербургский Горный университет ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИБОРТОВОГО РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ
БОРТОВ КАРЬЕРОВ
Аннотация
Обеспечение устойчивости бортов карьеров является сложной инженерной задачей, зависящей от многих факторов. Наличие дополнительных, пусть и не значительных, притоков влаги действует на призму скольжения, уменьшая силу трения. В данной работе рассмотрены условия формирования потенциально опасных зон в приконтурном массиве карьера, приведено обоснование необходимости учета рельефа местности при определении мест расположения наблюдательных станций, так как такие зоны аккумулируют в себе влагу и, соответственно, отрицательно воздействуют на устойчивость.
Ключевые слова: Маркшейдерское дело, устойчивость, карьер, рельеф, маркшейдерский контроль, гидрогеология.
Parkhimchik M.V.
Postgraduate student, Department of Mine Surveying, Saint Petersburg Mining University INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF TOPOGRAPHY ON THE STABILITY OF PIT WALLS
Abstract
Ensuring the stability of pit is a complex engineering task that depends on many factors. The presence of additional, though not significant, the tributaries of the moisture acts on the prism slide, reducing friction. In this paper, the conditions for the formation of potentially dangerous zones in the marginal array career, the substantiation of the necessity of taking into account of the terrain when determining the locations of observation stations, as these areas accumulate moisture and, accordingly, adversely affect the stability.
Keywords: mine surveying, slope stability, quarry, topography, mine monitoring, hydrogeology.
Одной из важнейших проблем при добыче полезных ископаемых открытым способом является обеспечение устойчивости бортов карьеров. Решение этого вопроса базируется, в основном, на существующих общих методах расчёта устойчивого борта и стандартной инструкции по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости.
Расчету устойчивости бортов карьеров уделено большое внимание в работах таких ученых, как Фисенко Г.Л., Мочалов А.М., Мустафин М.Г., Борщ-Компаниец В.И., Пустовойтова Т.К., Певзнер М.Е., Куваев Н.Н., Макаров А.Б., Низаметдинов Ф.К. и других. Разработанные методики позволили повысить как безопасность, так и рациональность ведения горных работ. Тем не менее, методы имеют большой запас устойчивости, что может привести к увеличению объема вскрышных работ и снижению величины извлечения полезных ископаемых.
