Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - часть 5

 

  Главная      Учебники - Разные     Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - 2004 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание   ..  3  4  5  6   ..

 

 

Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - часть 5

 

 

 

 

следует выбрать по источникам [85, 86, 88, 92, 95, 101, 105, 106, 122, 131, 132, 
133, 152, 156, 162 и др.].  

Проекты размещения осадочных марок (см. рис. 3.4 и 3.5) составляют: на 

схемах  генплана  (для  малых  объектов  и  с  наружным  размещением  марок);  на 
схематических крупномасштабных планах (1 : 100 – 1 : 500) и разрезах зданий, 
сооружений  и  оборудования  (для  крупных  объектов  и  с  внутренним 
размещением марок). 

Рис. 3.4. Фрагмент схемы размещения геодезической КИА и нивелирования для 

контроля осадок и деформаций объектов ТЭС-2400 МВт: 

1 – исходные глубинные и грунтовые реперы; 2 – контрольные марки; 3 – ходы 

нивелирования первой ступени; 4 – основные ходы второй ступени; 5 – 

вспомогательные ходы второй ступени; 6 – ходы нивелирования третьей ступени; 

7 – ходы связи между ступенями 

 k

2,3 

= 1

 

  4 

 

12000 

 

45000

 

 

39000

 

Т

   

Т/

а

 № 

2

 

   

Т/а

 №

 

1

 

Котел № 2

 

Котел № 1 

/

а

 

35 

 

 

Т

/

а

10 

 

   11 

   

12 

2

А 

Б 

В 

 

Г 

 

Вагоноопрокид

 

Дроб. корп. 

ТТр 

/

О

бъ

ед

и

нен

н

о

-

всп

о

м

о

г.

 к

о

р

пу

с 

а

Главный  

корпус

 

 

Э

стака

д

а

 

1

К

о

т

   

е

   

л

 

  

2

  

К

о

т

   7 

е

   

л

 

12000

 

Рп № 

1

   Рп № 

Рп № 3 

Рп № 2 

1

Рп №1 

k = 3 

k = 4 

2k = 4 

2k = 3 

k = 2 

k

1,2 

= 2

 

Тр 

 

 

Рис 3.5. Конструктивные решения турбоагрегата и его фундамента  

со схемой размещения КИА и нивелирных ходов: 

1 – нижняя фундаментная плита; 2 – стойки; 3 – ригели; 4 – ЦВД; 5 – ЦСД;  

6 – ЦНД; 7 – генератор; 8 – возбудитель генератора; 9 – вал; 10 – конденсатор;  

     – осадочная марка;              – ходы нивелирования 

Места  закладки  осадочных  марок  на  конструкциях  здания  показываются 

также  на  схеме  условными  знаками  (см.  рис.  3.4).  При  назначении  мест 
закладки марок необходимо учитывать следующие требования: 

 

места  закладки  марок  необходимо  проектировать  на  несущих 

конструкциях (в каркасных зданиях – на несущих колоннах) на высоте, удобной 
для нивелирования, о чем дается сообщение в примечаниях к схеме; 

 

если  фундаменты  под  колонны  каркаса  здания  столбчатые 

(отдельностоящие), то марки должны проектироваться с установкой на каждой 
несущей колонне; 

   -4,18 

+27,48 

+18,76 

-25,48 

-7,12 

 +

5,

3

6

 

+8,

6

4

 

+26,43 

-3,92 

-21,15 

М12 

  М10 

   М9 

М8 

  М7 

   М6 

М5 

 М4 

М3 

М2 

М1 

9

 0

0

0

 

36 320 

Турбоагрегат № 1 

-34,12 

+9,44 

М11 

f

= +0,14 мм 

f

hдоп = 

0,34 мм 

 10 

А 

А 

+9,0 

По А-А 

 

 

 

если  фундаменты  под  колонны  каркаса  ленточные,  то  марки  должны 

проектироваться  с  установкой  на  колоннах  по  углам  здания,  по  обе  стороны 
осадочных швов, и через одну колонну; 

 

если  фундаменты  плитные,  то  марки  должны  проектироваться  с 

установкой по углам здания или сооружения, на конструкциях по обе стороны 
осадочных швов, не менее чем через 12 м по контуру при шаге колонн 6 и 12 м, 
не менее чем через 10 – 14 м по контуру бескаркасных зданий и сооружений; 

 

на фундаментах оборудования или самом оборудовании (см. рис. 3.5) 

–  в  зависимости  от  конструктивных  решений  и  контролируемых 
геометрических параметров; 

 

марки рекомендуется проектировать с фронтальной (передней) стороны 

колонн  цеха,  что  создаст  более  благоприятные  условия  при  проектировании 
системы нивелирных ходов. 

Фрагменты  схем  размещения  геодезической  КИА  и  нивелирных  ходов  по 

Главному  корпусу  ТЭС-2400  МВт  представлены  на  рис.  3.4  и  3.5.  Места 
размещения  глубинных  реперов  и  осадочных  марок  назначены,  исходя  из 
конструктивных  особенностей  здания  и  оборудования  ТЭС  и  с  учетом 
требований, описанных выше. 

Типы глубинного репера и осадочных контрольных марок для  установки 

на сооружениях и оборудовании ТЭС-2400 МВт представлены на рис. 3.6 – 3.8. 

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  технологического  крупногабаритного  оборудования  –  методы 
геометрического  и  гидростатического  нивелирования,  причем  точности 
определения параметров колеблются в широких пределах. 

Современные  нормативные  документы,  регламентирующие  точность 

нивелирования  по  контролю  осадок  и  деформаций  зданий,  сооружений  и 
оборудования  промышленных  предприятий  и  гражданских  комплексов  [101, 
131,  132],  предусматривают  2-3  класса  нивелирования,  по  точности  и 
технологии  близким  к  нивелированию  I,  II,  III  классов  [86].  Рекомендуемые 
схемы  построения  нивелирных  ходов  также  приближены  к  методике 
построения  государственных  нивелирных  сетей,  т.  е.  по  глубинным  реперам 
прокладывают  ходы  высшего  порядка,  а  на  них  опирают  ходы  более  низкого 
порядка,  проложенные  по  контрольным  маркам  объекта.  Такое  положение  не 
является  строго  обоснованным,  так  как  в  одних  случаях  параметры  объектов 
будут  определены  с  завышенной  точностью  и,  следовательно,  ведут  к 
непроизводительным расходам. В других случаях параметры будут определены 
с  низкой  точностью  и,  следовательно,  достоверность  их  окажется  под 
сомнением. Особенно это проявляется у объектов, у которых имеется большой 
разброс требуемых точностей. 

 

 

 

 15 

 11 

200

 

2000

 

 13 

16 

14 

 1 

12 

180

 

 11 

 10 

 8 

25 

 30

  

  70 

100 

Рис. 3.6. Глубинный репер 

(размеры в см): 

1 – реперная головка; 2 – реперная 

труба диаметром 89 мм; 3 – 

крышка защитной трубы; 4 – 

кирпичная или железобетонная 

стенка колодца; 5 – цементная 

штукатурка; 6 – бетонное дно 

колодца; 7 – стальные шпильки; 8 

– бетонный отлив вокруг колодца; 

9 – реперный колодец; 10 – 

чугунный люк с крышкой; 11 – 

деревянная крышка, обшитая 

войлоком; 12 – засыпка колодца 

сухим шлаком или другим 

теплоизоляционным материалом; 

13 – два слоя толи вокруг 

защитной трубы; 14 – сальник; 15 

– перфорированная часть реперной 

трубы (заполняется жидким 

бетоном под давлением); 16 – 

защитная труба; 17 – фланец 

Рис. 3.7. Конструкция контрольной 

марки для железобетонных стоек 

фундамента турбоагрегата при 

применении гидростатического 

нивелира Мейссера: 

1 – реперный болт из нержавеющей стали; 
2 – пластина для крепления 
фиксирующего хомута с юстировочными 
винтами 
Примечание. Основание марки 
соединяется на сварке по месту с 
оголенной арматурой стойки фундамента 
с помощью крепежных деталей и 
выверяется по вертикали с погрешностью, 
не более 10'.  

  Грань стойки 

20

 

20

 

325

 

Крепежная деталь по месту 

Ар

мату

р

а с

то

йк

и

 

250 

70 

15 

R15 

30

 

400

 

120 

120 

  

3  

17 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 3.8. Конструкции контрольных марок [101]: 

а) для железобетонных конструкций и кирпичных стен: 1 – арматурная сталь 

Ф32; 2 – полусферическая головка марки; 3 – защитная крышка на 

резьбе;  

б) для металлических конструкций  

1.11.1  

Ф

4

1.11.2  

R

1

1.11.3  

 

   
R
1

1.11.4  

R

32

 

110 - 140 

60

 

30

 

70 – 90 

по месту 

а) 

1.11.5  

R

2

R17 

R16 

R10 

10

 

20

 

20

 

30 

60 

10 

10 

20 

15

 

 5

 

 

10

 

20

 

100 

70 

Ф48  

1.12  R

1

1.12.1  

R

1

Ф38 

15

 

 

 

Чтобы  избежать  указанных  недостатков,  в  работе  [60]  предложено  схемы 

нивелирования  на  промышленных  предприятиях  проектировать  в  виде 
нескольких ступеней. По точности и схеме построения каждую ступень следует 
ориентировать  на  требуемую  точность  контроля  того  параметра  объекта  или 
группы объектов, для которого расчетная средняя квадратическая погрешность 
(СКП)  измерения  превышения  на  одну  станцию  нивелирования  будет 
наименьшей.  В  этом  случае  все  другие  контролируемые  параметры  объекта 
будут определены путем вычислений. Для получения параметра «абсолютная» 
или  «средняя»  осадка  достаточно  связать  ступени  между  собой  только  одним 
ходом  связи,  чтобы  избежать  влияния  погрешностей  исходных  данных 
предыдущих ступеней на последующие. Тогда каждая ступень будет локальной, 
что упростит как точностные расчеты, так и уравнительные вычисления. 

Исходя  из  вышеизложенного,  согласно  [60],  нивелирование  следует 

проектировать по следующей схеме (см. рис. 3.4): 

 

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.  3.4) 

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. 

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. 3.4) 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.  3.4)  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. 

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. 3.4) 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 несколько 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  соответствии  с  рассмотренной  выше  теорией  построения  нивелирных 

сетей,  на  территории  и  объектах  ТЭС-2400  МВт  схемы  нивелирных  ходов 
запроектированы также в виде трех ступеней (см. рис. 3.4). Ходы первой ступени 
образуют  один  замкнутый  полигон  вокруг  Главного  корпуса.  Нивелирные ходы 
второй  ступени  запроектированы  по  маркам,  установленным  на  строительных 
конструкциях  зданий  и  сооружений  и  представляют  собой  локальные  системы. 
Для  небольших  сооружений  они  представляют  собой  один замкнутый  полигон, 
на  большом  здании  Главного  корпуса  ТЭС  они  представляют  собой  локальную 
систему замкнутых полигонов и отдельных станций нивелирования. Ходы третьей 

 

 

ступени запроектированы по контрольным маркам, размещенным на конструкциях 
основного оборудования – котлах и турбоагрегатах (см. рис. 3.4 и 3.5). 

Точность  нивелирования  в  каждой  ступени,  характеризуемую  средней 

квадратической  погрешностью  (СКП)  измерения  превышения  на  станции 

ст

)

hcp

(

m

),  определяют  расчетом  [15,  60].  При  расчете  исходными  данными 

служат: 

)

(а

г

 – предельные погрешности измерения параметров, рассчитанные 

по  формуле  (2.3);  геометрические  характеристики  нивелирной  сети, 
определяемые на основании составленного проекта (см. рис. 3.4). 

Все расчеты в запроектированных ступенях и ходах связи производятся для 

наихудшего случая контроля параметра по схеме ходов в ступенях. 

При  контроле  параметра  «абсолютная  осадка  здания»  таковым  будет 

случай  определения  осадки  наиболее  удаленной  марки  второй  ступени  для 
объекта  с  наименьшим  допуском  относительно  стабильного  репера,  а  для 
контроля  параметра  «абсолютная  осадка  оборудования»  таковым  будет  случай 
определения  осадки  наиболее  удаленной  марки  третьей  ступени  для  объекта  с 
наименьшим  допуском  относительно  стабильного  репера.  Если  наиболее 
устойчивым  в  последующих  циклах  окажется  не  первоначально  принятый 
исходный репер, от которого осуществляется привязка ступеней общей схемы, а 
репер,  более  удаленный  от  него,  то  при  расчете  точности  нивелирования  это 
необходимо учесть. 

При  написании  последующих  формул  расчета  точности  нивелирования  

в ступенях принято во внимание следующее: 

 

схема  и  точность  измерений  в  нивелирной  сети  постоянны  во  всех 

циклах измерений; 

 

допустимые  СКП  контролируемых  геометрических  параметров  (видов 

деформаций) находятся в соответствии с правилом «трех сигм»; 

 

полные 

ошибки 

контролируемых 

геометрических 

параметров 

складываются  из  неравных  по  величине  составляющих,  обусловленных 
влиянием погрешностей каждой ступени. 

Точность нивелирования в первой ступени вычисляется по формуле [60]: 

1

-

H

P

,

m

)

(

г

)

(

ст

)

hcр

(

1

1

1

17

0

,                                     (3.8) 

где 

ст(1)

)

hcp

(

m

 –  средняя  квадратическая  погрешность  измерения 

превышения  на  одну  станцию  в  первой  ступени; 

i

S

)

а

(

г

)

(

г 1

 – 

предельная  погрешность  измерения  параметра  «абсолютная  осадка  здания», 
вычисляемая  по  формуле  (2.3); 

1

1

-

H

P

 –  обратный  вес  отметки  «слабого»  пункта 

первой ступени схемы контроля, или для замкнутого нивелирного хода с числом 
станций 

1

2

k

N

 (в этом случае 

1

-

5

0

=

1

1

k

,

P

H

 

 

1

1

1

24

0

=

k

δ

,

m

)

(

г

)

(

)

hcp

(

.                                      (3.9) 

За  окончательное  значение 

)

(

)

hcp

(

m

1

 берут  наименьшее  значение  среди 

рассчитанных  погрешностей  для  всех  объектов  контроля  на  данном 
предприятии.  Выводы  формул  расчета  точности  нивелирования  в  других 
ступенях и по другим параметрам даются в работах [60, 82]. 

Во избежание неясностей отметим, что приводимые формулы и методика 

расчета  точности  характеризуют  именно  изложенный  подход,  основными 
признаками  которого  является  наличие  ступенчатой  схемы,  каждая  ступень 
которой  нацелена  на  определение  «своего»  вида  деформации.  Точность 
измерений  превышений  в  ступенчатой  схеме  с  возрастанием  ее  номера  не 
снижается, как это обычно бывает в сетях государственного нивелирования, а 
возрастает.  Это  связано  с  тем,  что  исходные  допускаемые  величины 
деформаций  объектов,  служащие  для  расчета  точности  нивелирования  в 
ступенях, как правило, уменьшаются по мере возрастания номера ступени. 

Существуют  и  другие  подходы  к  проектированию  нивелирных  сетей  и 

расчету их точности [106, 115 и др.]. 

Расчет  точности  нивелирования  в  сетях  второй  ступени  рекомендуется 

выполнять  в  зависимости  от  вида  контролируемой  деформации  объекта  по 
формулам: 

1)  для  контроля  геометрического  параметра  «относительная  разность 

осадок» взаимосвязанных конструкций 

1

-

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

P

l

,

m

2

2

2

24

0

                                   (3.10) 

или 

2

2

2

24

0

k

l

,

m

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

 ,                                (3.11) 

где 

)

(

ст

)

hcp

(

m

2

 –  СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования в сети второй ступени; 

)

(

г

δ

2

 = 

)

а

(

г

δ

 –  предельная  погрешность  определения  относительной 

разности осадок взаимосвязанных конструкций объекта при активном контроле, 
рассчитываемая по формуле (2.3); 

l – расстояние между взаимосвязанными конструкциями; 

1

-

2

P

 –  обратный  вес  измеряемого  превышения  между  взаимосвязанными 

конструкциями в наиболее слабом месте сети;  

2

k

 – 

число  станций  нивелирования  между  взаимосвязанными 

конструкциями в наиболее слабом месте по схеме ходов; 

2)  для контроля параметра «прогиб» 

 

 

1

-

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

P

L

,

m

2

2

2

47

0

 ,                                 (3.12) 

или 

                                     

2

2

2

×

67

0

=

k

L

δ

,

m

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

 ,                                   (3.13) 

где 

)

(

ст

)

hcp

(

m

2

 –  СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования в сети второй ступени; 

)

(

г

δ

2

 = 

)

а

(

г

δ

 –  предельная  погрешность  определения  прогиба 

конструкции при контроле, рассчитываемая по формуле (2.3); 

1

-

2

P

 –  обратный  вес  измеряемого  превышения  между  контролируемыми 

точками по схеме ходов; 

2

 – число станций в замкнутом одиночном ходе;  

L – расстояние между крайними точками; 
3)  для контроля параметра «приращение крена» или «наклона» 

                                     

1

-

2

2

2

×

34

0

=

P

L

δ

,

m

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

 ,                                     (3.14) 

или 

                                     

2

2

2

×

47

0

=

k

L

δ

,

m

)

(

г

)

(

ст

)

hcp

(

 ,                                     (3.15) 

где 

)

(

ст

)

hcp

(

m

2

 –  СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования в сети второй ступени; 

)

(

г

δ

2

=

)

а

(

г

δ

 –  предельная  погрешность  определения  параметра 

«приращение крена» при активном контроле, рассчитываемая по формуле (2.3); 

L – расстояние между контролируемыми точками; 

1

-

2

P

 –  обратный  вес  измеряемого  превышения  между  контролируемыми 

точками по схеме ходов;  

2

k

 –  число  станций нивелирования  в ходе, соединяющем контролируемые 

точки. 

Так  как  величины 

k

P

L

г

,

,

,

1

-

 для 

каждого  объекта  будут 

индивидуальны,  то  появляется  возможность  применения  индивидуальных  для 
каждого  объекта  классов  (разрядов)  нивелирования,  что  приведет  к 
стандартизации и существенному удешевлению нивелирных работ. 

Точность  нивелирования  в  ходах  третьей  ступени  производят  в 

зависимости  от  вида  контролируемого  параметра  оборудования  по  тем  же 
формулам (3.10) – (3.15), что и для второй ступени. 

Точность  нивелирования  в  ходах  связи  рекомендуется  производить  по 

формулам: 

- для двухступенчатой схемы 

 

 

2

1

2

2

2

2

1

0,50

028

0

2

1

,

'

)

(

ст

)

hcp

(

)

(

г

)

hcp

(

k

k

m

-

,

m

,

,                   (3.16) 

- для трехступенчатой схемы 

3

2

2

2

1

3

2

3

2

2

2

2

1

0,50

028

0

3

2

,

,

'

)

(

ст

)

hcp

(

'

)

(

ст

)

hcp

(

)

(

г

)

hcp

(

k

k

)

k

m

k

m

(

-

,

m

,

,    (3.17) 

где 

2

1,

)

hcp

(

m

 –  СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования  
в ходе связи между первой и второй ступенями; 

3

,

)

hcp

(

m

 – СКП измерения превышения на одну станцию нивелирования  

в ходе связи между второй и третьей ступенями; 

)

а

(

г

i

S

)

(

г 1

 –  предельная  погрешность  измерения  параметра 

«абсолютная осадка», установленная расчетом для первой ступени; 

)

(

ст

)

hcp

(

m

2

   –  СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования, установленная расчетом для второй ступени; 

)

(

ст

)

hcp

(

m

3

 – 

СКП  измерения  превышения  на  одну  станцию 

нивелирования, установленная расчетом для третьей ступени; 

'

k

2

 –  число  станций  нивелирования  от  марки  привязки  второй  ступени  

к первой до наиболее удаленной от нее марки второй ступени; 

'

k

3

 –  число  станций  нивелирования  от  марки  привязки  третьей  ступени ко 

второй до наиболее удаленной от нее марки третьей ступени; 

2

1,

k

 –  число  станций  нивелирования  в  ходе  связи  между  первой  и  второй 

ступенями; 

3

2,

k

 – число станций нивелирования в ходе связи между второй и третьей 

ступенями; 

)

(

ст

)

hcp

(

)

(

ст

)

hcp

(

m

/

m

η

2

3

=

 – отношение СКП измерения превышений на 

станции нивелирования соответственно на третьей и второй ступенях. 

Используя описанную выше методику расчета точности нивелирования, на 

основании  запроектированной  на  рис.  3.4  схемы  нивелирования  рассчитываем 
точность  измерения  превышений  в  каждой  ступени и ходе  связи  для объектов  
Главный корпус и турбоагрегат: 

1.   Согласно  формулы  (3.8)  и  пояснений  к  ней,  схемы  ходов, 

представленной на рис. 3.4, а  также  вычисленного  выше значения предельной 
погрешности измерения параметра «максимальная осадка» здания (см. формулу 
(3.2)), будем иметь 

мм.

 

50

0

=

1,93

мм

 

6

5

×

17

0

=

17

0

=

1

1

-

1

1

,

,

,

P

δ

.

m

H

)

(

г

)

(

ст

)

hcр

(

                  (3.18) 

 

 

В формуле (3.18) величина, обратная весу, находится по формуле 

1

1

-

H

P

2

1

2

1

k

k

k

k

 

8

7

8

7

 = 1,93,                               (3.19) 

где 

1

 и 

2

 –  число  станций  между  репером  №  3,  к  которому  привязана 

вторая ступень, и наиболее удаленным от него по схеме ходов репером № 1 (см. 
рис. 3.4). 

2.   Согласно формулы (3.11) и пояснений к ней, схемы ходов и проектных 

размеров  между  соседними  рядами  и  пролетами  колонн,  представленными  на 
рис.  3.4,  а  также  вычисленного  выше  значения  предельной  погрешности 
измерения  параметра  «относительная  разность  осадок»  (см.  формулу  (3.4)), 
будем иметь: 

 

вдоль здания: 

мм

23

0

м

12

10

14

24

0

24

0

5

-

2

2

2

,

3

,

k

l

,

m

)

(

г

)

(

)

hcp

(

,      (3.20) 

 

поперек здания: 

мм

16

0

6

м

12

10

14

24

0

24

0

5

-

2

2

2

,

,

k

l

,

m

)

(

г

)

(

)

hcp

(

.       (3.21) 

В  формулах  (3.11),  (3.20)  и  (3.21)  приняты  следующие  значения  (см.  рис. 

3.4 и расчет по формуле (3.4), а также графу 9 таблицы прил. 2): 

5

-

2

10

×

14

=

=

)

(

г

)

а

(

г

δ

δ

(см. (3.4));  

l 

прод.

 = 12 м (расстояние между осями колонн Главного корпуса);  

l 

попер.

 = 12 м (наименьшее расстояние между рядами колонн здания);  

2

k

прод.

  =  3  (согласно  схемы  ходов,  число  станций  нивелирования, 

соединяющих  две  взаимосвязанные  колонны  ряда  вдоль  здания  в  худшем 
случае, например, колонны А10 – А11);  

2

k

попереч.

=  6  (согласно  схемы  ходов  число  станций  нивелирования, 

соединяющих  две  взаимосвязанные  колонны  пролета  цеха  в  худшем  случае, 
например,  колонны  Б10  –  В10).  За  окончательную  точность  измерения 
превышений  во  второй  ступени  следует  принять  результат 

)

(

)

hcp

(

m

2

 =  0,16 

мм. 

3.   Согласно формулы (3.13) и пояснений к ней, схемы ходов и проектных 

размеров  по  фундаменту  турбоагрегата  (см.  рис.  3.4  и  3.5),  а  также 
вычисленного  выше  значения  предельной  погрешности  измерения  параметра 
«относительная величина прогиба», будем иметь 

мм

05

0

12

м

36

10

7

67

0

67

0

6

-

2

3

,

,

k

L

,

m

)

а

(

г

)

(

)

hcp

(

.      (3.22) 

В  формуле  (3.22)  приняты  следующие  значения  (см.  рис.  3.5  и  таблицу 

прил. 2): 

 

 

6

-

)

(

10

7

а

г

(см. графу 9 таблицы прил. 2 и расчет по формуле (3.6)); 

L = 36 м – длина фундаментной плиты турбоагрегата;  

2

k

 =  12  –  число  станций  нивелирования  в  замкнутом  ходе  по  маркам 

турбоагрегата. 

4.   Согласно  формул  (3.16)  и  (3.17)  и  пояснений  к  ним,  схемы  ходов, 

представленной  на  рис.  3.4,  а  также  вычисленного  выше  по  формуле  (3.2) 
значения предельной погрешности измерения параметра «максимальная осадка 
здания»,  и  окончательно  принятых  из  расчетов  по  формулам  (3.18)  и  (3.20) 
средних  квадратических  погрешностей  измерения  превышения  на  одну 
станцию в ходах нивелирования второй и третьей ступени, будем иметь 

=

+

+

0,50(

-

028

0

=

3

2

2

2

1

3

2

3

2

2

2

2

1

3

2

1

,

,

'

)

(

)

hcp

(

'

)

(

)

hcp

(

)

а

(

г

ст

)

hcp

(

k

η

k

)

k

m

k

m

δ

,

m

,

,

 

                    

1

31

0

2

6

05

0

7

0,16

0,50

6

5

028

0

2

2

2

2

,

)

,

(

-

,

,

 = 0,6 мм.         (3.23) 

В  формуле  (3.23)  приняты  следующие  значения  (см.  рис.  3.4  и  графу  9 

таблицы прил. 2):  

1

)

а

(

г

δ

=  5,6  мм  –  предельная  погрешность  измерения  параметра 

«максимальная осадка» (см. расчет по формуле (3.2) и графу 9 таблицы прил. 2); 

ст(2)

)

hcp

(

m

 =  0,16  мм  (окончательно  принятая  на  основании  расчета 

погрешность во второй ступени);  

'

k

2

 = 7 (число станций нивелирования от марки Б-2 (марки привязки второй 

ступени к первой) до наиболее удаленной от нее по схеме ходов марки Г-11);  

)

(

)

hcp

(

m

3

 = 0,05 мм (расчетная погрешность в третьей ступени);  

'

k

3

 =  6  (число  станций  нивелирования  на  турбоагрегате  –  от  марки 

привязки третьей ступени ко второй до наиболее удаленной от нее марки;  

2

1,

k

 =  2  (число  станций  нивелирования  в  ходе  связи  между  первой  и 

второй ступенями);  

3

2,

k

 =  1  (число  станций  нивелирования  в  ходе  связи  между  второй  и 

третьей ступенями). 

На основании полученных погрешностей и характеристик нивелирования, 

приведенных  в  табл.  П.3.1  прил.  3,  назначаем  следующие  классы 
нивелирования: 

 

в  первой  ступени  –  ГН-050,  выполняемого  по  методике  [60],  или  II 

класс государственного нивелирования, выполняемого по методике [86], или III 
разряд  для  гидросооружений,  выполняемого  по  методике  [132],  или  III  разряд 
по измерению деформаций оснований, выполняемого по методике [44]; 

 

 

 

во  второй  ступени  –  ГН-010,  выполняемого  по  методике  [60],  или  I 

класс  государственного  нивелирования,  выполняемого  по  методике  [86],или  II 
разряд для гидросооружений, выполняемого по методике [132], или I разряд по 
измерению деформаций оснований, выполняемого по методике [44]; 

 

в  третьей  ступени  –  гидростатического  нивелирования  переносными 

приборами или ГН-005, выполняемого по методике [60]; 

 

в  ходе  связи  между  ступенями  –  ГН-050,  выполняемого  по  методике 

[60], или II класс государственного нивелирования, выполняемого по методике 
[86],  или  III  разряд  для  гидросооружений,  выполняемого  по  методике  [132], 
или  II  разряд  по  измерению  деформаций  оснований,  выполняемого  по 
методике [44]. 

Выбор средств измерений производят по классу нивелирования. Для этого 

следует  воспользоваться  нормативными  документами  [44,  86,  132],  либо 
литературными  источниками  [8,  15,  80,  95,  101,  115  и  др.],  либо  краткими 
справочными характеристиками средств измерений, приведенными в прил. 3. 

3.5. 

Производство измерений 

Пусть,  исходя  из  предыдущего  расчета  требуемой  точности  измерения 

превышений  в  ходах  нивелирования,  а  также  особенностей  применения 
методик  нивелирования  для  контроля  осадок,  описанных  в  [60,  82],  наиболее 
оптимальными  методиками  выбраны:  для  контроля  параметра  «относительная 
разность  осадок»  по  конструкциям  главного  корпуса  ТЭС  (вторая  ступень)  – 
методика  специального  класса  геометрического  нивелирования  ГН-010,  а  для 
контроля  параметра  «относительная  величина  прогиба»  нижней  плиты 
турбоагрегата 

(третья 

ступень) 

– 

гидростатическое 

нивелирование 

переносными приборами. 

Согласно [60], в отличие от государственного нивелирования, в методиках 

специальных  классов  существенно  меньше  длины  визирных  лучей,  более 
точная установка прибора в середину между марками, измерения выполняются 
одной  рейкой  и  по  «твердым»  точкам,  более  простая  и  более  быстрая  схема 
взятия  отсчетов  и  другие  отличия.  Указанные  отличия  позволяют  измерять 
превышения  между  марками  с  более  высокой  точностью  и  более  оперативно, 
чем  в  государственном  нивелировании.  Это  возможно  достигнуть,  исходя  из 
особенностей работы в закрытых помещениях и на «твердых» основаниях, что 
характерно при контроле деформаций сооружений. 

Геометрическое нивелирование всех специальных классов выполняют при 

помощи  штриховых  реек  с  инварной  полосой  типа  РН-05  [60,  86]  или  им 
равноточным  зарубежных  фирм.  Для  удобства  работы  в  помещениях 
разрешается  применение  малогабаритных  подвесных  реек,  удовлетворяющих 
требованиям  ГОСТ  11158-83.  Нивелирование  всех  специальных  классов 
выполняют  способом  совмещения.  При  нивелировании  по  маркам  во  всех 
специальных  классах,  в  том  числе  и  ГН-010,  принимают  на  станции 
следующий порядок действий: 

 

 

 

установка  нивелира  с  заданной  для  данного  класса  точностью  с 

помощью  шнура  или  тросика  в  середину  между  контролируемыми  точками  и 
приведение его в рабочее положение; 

 

взятие  отсчетов  по  основной  и  дополнительной  шкалам  задней  рейки  

о

 и З

д

); 

 

взятие  отсчетов  по  основной  и  дополнительной  шкалам  передней 

рейки (П

о

 и П

д

); 

 

изменение горизонта прибора и приведение его в рабочее положение; 

 

взятие отсчетов по основной и дополнительной шкалам передней рейки 

о

 и П

д

); 

 

взятие  отсчетов  по  основной  и  дополнительной  шкалам  задней  рейки  

о

 и З

д

). 

Образец  журнала  нивелирования  класса  ГН-010  приведен  в  табл.  3.1.  

В  табл.  3.2  приведены  контроли  и  допуски  для  предлагаемых  классов 
нивелирования, причем значения допусков и контрольных величин рассчитаны 
с учетом точности определения превышений разного ранга [115]. 

Таблица 3.1 Форма журнала нивелирования класса ГН-010 

Наблюдатель __________________   Дата ______________ 

Записатор _______________ 

№ 

станц

ии 

Номера 

марок 

Отсчѐты по шкалам 

Превышения 

в 0,1 деления 

барабана 

Превы-

шения  

в мм 

Среднее 

превышение 

из двух 

горизонтов, 

мм 

Основная и 

дополнительная 

задней рейки 

Основная и 

дополнительная 

передней рейки 

 
 
 

 

 
3 – 4 
 
 
 
3 – 4 
 

614 254 (1) 
21 747 (2) 
592 507 (3) 
 
615 175 (14) 
22 654 (15) 
592 521 (16) 

614 972 (4) 
22 477 (5) 
592 495 (6) 
 
615 900 (11) 
23 385 (12) 
592 515 (13) 

-718 (7) 
-730 (8) 
-724 (9) 
 
-725 (17) 
-731 (18) 
-728 (19) 

 
-3,62 (10) 
 
 
 
-3,64 (20) 

 
 
 
-3,63 (21) 

Примечания:  а) отсчеты по барабану снимаются до 0,1 деления; б) цена деления барабана 
0,05 мм; в) в скобках указана очередность действий. 

 

 

Таблица 3.2 Допуски и контроли нивелирования 

№ 

п/п 

Наименование контролей 

Классы нивелирования 

ГН-005 

ГН-010 

ГН-025 

ГН-050 

Контроли наблюдений на станции 


 
 

 
 

 
 

Отклонения от проектного значения 
разностей высот нулей шкал рейки, мм, 
не более 
Расхождения превышений из 
наблюдений по основной и 
дополнительной шкалам, мм, не более 
Расхождения средних превышений, 
полученных при двух горизонтах 
нивелира, мм, не более 

0,15 
 
 
0,15 
 
 
0,15 

0,20 
 
 
0,30 
 
 
0,20 

0,40 
 
 
0,70 
 
 
0,50 

0,70 
 
 
1,00 
 
 
1,00 

Контроли наблюдений в ходах нивелирования 


 
 

Расхождения превышений из прямого 
и обратного направлений по 
одноименным точкам, мм, не более 
Невязка замкнутого нивелирного хода, 
мм, не более (n – число станций  
в ходе) 

0,15 
 
 

0,10

n

 


 
 

0,20

n

 


 
 

0,50

n

 


 
 

1,0

n

 

Как было указано выше, измерение превышений в ходах нивелирования по 

маркам 

турбоагрегатов 

запроектировано 

методом 

гидростатического 

нивелирования  с  использованием  переносных  гидростатических  приборов. 
Гидростатический нивелир представляет собой систему из двух сообщающихся 
сосудов, устанавливаемых на нивелируемые точки (марки). Превышения h (рис. 
3.9) измеряют при прямом и обратном положении сосудов [10, 122]. 

Если  отсчетам  по  микрометренным  винтам  присваивать  название 

«заднего» и «переднего», то согласно рис. 3.9, а, превышение между точками А 
и В составит 

h = (d

1

 - З

1

) - (d

2

 - П

1

), 

где  З

и П

1

 – отсчеты по головкам заднего и переднего сосудов;  

d

и d

2

 – расстояние от нуля шкалы до плоскости сосудов, или 

h = (П

1

 - З

1

) - (d

1

 - d

2

).                                        (3.24) 

При перестановке сосудов местами (рис. 3.9, б), аналогично получим 
h = (П

2

 - З

2

) - (d

1

 - d

2

).                                        (3.25) 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  3  4  5  6   ..