Горные и маркшейдерские работы при строительстве тоннеля №3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис». Часть 4

Страницы 1 2 3 4

---

5 ГЕОДЕЗИЯ

 5.1. Геодезические работы на поверхности.

 Общие сведения:

Для геодезического обеспечения работ по проходке железнодорожного тоннеля №3, Адлер — горноклиматический курорт «Альпика-Сервис»,  была создана планово-высотная геодезическая сеть (ОГС), схема планово-высотного обоснования «Железнодорожного тоннеля №3»  представлена на рисунке 5.1

Рисунок  5.1 – Схема планово-высотного обоснования «Железнодорожного тоннеля №3

Железнодорожный тоннель №3 расположен на участке с 23 по 28 км трассы Адлер – горноклиматический курорт «Альпика-Сервис». Через тоннель проходят основные направления железнодорожных поездов из Сочи на Красную поляну. Длина тоннеля L=4631м.

Плановое геодезическое обоснование выполнено в Местной системе координат, а высотное – в Балтийской системе высот.

Работы выполнены в соответствии с требованиями «Инструкции по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей» ВСН 160-69 и СНиП III-44-77, которые устанавливают порядок создания ОГС, которые включают в себя:

– тоннельную триангуляцию;

– основную полигонометрию;

– подходную полигонометрию;

– нивелирование.

Для геодезического обеспечения строительства тоннеля были выполнены следующие работы:

–  закладка исходных пунктов определяемых GPS — аппаратурой и пунктов основной полигонометрии;

– определение координат и высотных отметок исходных пунктов GPS — аппаратурой;

– проложение ходов основной полигонометрии на дневной поверхности;

– положение ходов подходной полигонометрии;

– нивелирование II класса.

На все указанные работы имеются лицензии.

Все инструменты прошли метрологическое обследование и признаны пригодными для выполнения геодезических работ.

 

5.1.1 GPS-измерения

 

Спутниковые Навигационные Системы (СНС)— специальный комплекс космических и наземных технических средств, программного обеспечения и технологий, предназначенных для решения широкого круга актуальных задач, связанных прежде всего с оперативным и точным определением местоположения относительно Земного сфероида человека, транспортных средств, технических систем и объектов при решении навигационных, оборонных, инженерно-геодезических, геолого-разведочных, экологических и других задач.

Появление спутниковых навигационных систем, уже ставших доступными рядовому пользователю, безусловно, предопределит в ближайшем будущем качественное изменение содержания и методов производства большинства видов инженерно-геодезических работ.

Принципы функционирования «GPS» основаны на определении местоположения по расстояниям до группы высокоорбитальных навигационных искусственных спутников Земли, выполняющих роль точно координированных точек отсчета (подвижных пунктов геодезической сети).

Для создания опорной геодезической сети на железнодорожном тоннеле было заложено четыре определяемых пунктов –GU1, GU2, GS1, GS2.

Места закладки пунктов обеспечивают прямую видимость между собой и позволяют использовать их для маркшейдерско-геодезического обеспечения строительства железнодорожного тоннеля №3 на всех стадиях его проведения.

Исходная сеть создана с использованием трех двухчастотных GPS — приемников JAVAD, TOPCON, в режиме статического измерения.

В настоящее время возможности современных приборов позволяют создание планово-высотного обоснования с использованием GPS – аппаратуры.

Определение координат каждого из пунктов сети произведено путем проведения 3^х измерительных сеансов.

Длительность каждого из сеансов составляла:

– на Северном портале (GU1, GU2) — 90 мин.;

– на Южном портале (GS1, GS2) -60 мин.

Связь между порталами обеспечена 4 измерительными сеансами длительностью 60 мин. каждый.

Сеансы проведены при различных созвездиях ИСО с временными интервалами между измерениями от 1 до 3^х часов.

Координаты местной системы переданы на пункты сети от пунктов триангуляции Т1 и Т2 путем проведения двух 60ти минутных сеансов на каждом из исходных пунктов.

Измеренные в натуре GPS — аппаратурой длины линий Т1-Т2, сравнены с данными каталога, представленные Архитектурным управлением г.Сочи. В измеренные длины введены поправки за редуцирование на уровненную поверхность с отметкой ±0 м и за приведение на плоскость проекции Гаусса-Крюгера. Результаты сравнения приведены в таблице 5.1

 

Таблица 5.1 – Оценка точности базовой стороны Т1-Т2

 

Величина расхождения свидетельствует о возможности использования указанных пунктов триангуляции в качестве исходных.

Сеансы GPS определения  базовых и вставляемых пунктов проходил в 5 этапов:

Этап №1: определение положения точек Т1-Т2;

Этап№2: определение положения точек Т1, GS1, GS2;

Этап№3: определение положения точек Т1, GU1, GU2;

Этап№4: определение положения точек Т2, GS1, GS2;

Этап№5: определение положения точек Т2, GU1, GU2;

Сравнение длин GPS-линий из разных сеансов (GS1-GS2 и GU1-GU2), приведены в таблице 5.2

 

Таблица 5.2 – Оценка точности линий GS1-GS2и GU1-GU2

 

Заключение: произведенные GPS измерения можно принять как опору для положения основной и подходной полигонометрии на поверхности.

5.2 Основная полигонометрия

 

Между исходными пунктами (GU2 и GS2), созданными с использованием GPS-аппаратуры проложен ход основной полигонометрии.

Схема сети основной полигонометрии представлена на рис. 5.1.

Углы в ходах основной полигонометрии измерялись электронным тахеометром пятью круговыми приемами.

Линейные измерения  проводились параллельно с измерениями углов, и следовательно, каждая длина была измерена 10 раз на каждой точке.

Для того, чтобы во всех последующих работах по сгущению геодезической основы обходиться без введения поправок за проектирование результатов измерений на плоскость проекции Гаусса и за приведение к принятому уровню, в соответствии с рекомендациями Инструкции ВСН160-69, было принято решение:

–  уравнивать ход полигонометрии как локальную сеть;

– принять уровненную поверхность на средней отметке проектируемого тоннеля.

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе CREDO.

Характеристика хода основной полигонометрии приведена в таблице 5.3

 

Таблица 5.3 – Оценка хода основной полигонометрии

 

Среднеквадратическая ошибка измеренного  дирекционного угла – ± 2.4

5.2.1 Высотная основа

 

В качестве высотной основы был проложен одиночный ход II класса.

Работы выполнялись нивелиром Nicon по двухсторонним шашечным рейкам в

соответствии с требованиями инструкции ВСН 160-69.

В качестве реперов использовались исходные пункты созданные системой GPS.

Перед началом работ нивелир был исследован, а рейки прокомпарированы.

Расхождения между превышениями («прямо-обратно» в секциях, а также невязка по всему ходу, вычисленная по результатам «прямо-обратно» не превысили допуска, предусмотренного Инструкцией ВСН 160-69:

ƒ_hдоп= ±5мм √5.356

ƒ_hдоп= ±0.011м

где L — длина хода в км.

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе СRЕDО.

В таблице 5.4 приведена характеристика нивелирного хода.

 

 Таблица 5.4 – Характеристика нивелирного хода

 

Высотные отметки пунктов и реперов вычислялись как средние из двух измерений.

По материалам вычислений составлен каталог высот в Балтийской системе.

Вывод: основная полигонометрия на дневной поверхности и нивелирование II класса выполнены в соответствии с требованиями инструкций ВСН 160-69 и СНиП III-44-77 и могут служить планово-высотным геодезическим обоснованием для выполнения маркшейдерских работ при сооружении железнодорожного тоннеля №3.

 

5.3 Подходная полигонометрия со стороны южного портала

 

Подходная полигонометрия, представляет собой  замкнутый полигон, опирающийся не менее чем на два знака основной полигонометрии. Подходная полигонометрия  имеет минимальное число углов поворота, а длины сторон ёе не менее 30 м, но не более 300 м. Места для закрепления знаков обеспечивают  удобную установку угломерных инструментов и визирных марок. Знак подходной полигонометрии представляет собой металлический штырь диаметром 2-3 см или отрезок рельса длиной 0,4-0,5 м, бетонируемый в яме.

Визирные лучи проходят не ближе чем на 0,3 м от местных предметов и поверхности земли. Разрешается закреплять знаки на ободках смотровых колодцев подземных коммуникаций (водопровод, канализация, связь и др.); центр знака на колодцах оформляется так же, как на штырях или рельсах.

Местоположения заложенных знаков зарисовываются в абрис, а центры их привязываются линейными промерами к постоянным предметам местности [8].

При измерении углов устанавливаю следующие допуски:

а) расхождение двух отсчетов на замыкающее направление в полуприеме не должно превышать ±8”;

б) колебания приведённых к нулю направлений в отдельных приемах не должны превышать ±10”, а при коротких сторонах (30 – 40 м) ±15”;

в) угловая невязка в замкнутых полигонах или в ходах между твердыми дирекционными углами не должна превышать ±8”, где n’- число измеренных углов в полигоне или ходе.

Линии  подходной полигонометрии были измерены тахеометрами типа «Leica TCRA»1202. Относительная разность прямого и обратного измерений линии не превышает 1:20000; при коротких линиях расхождения между результатами прямого и обратного измерений было не более 3 мм. Не ранее чем за 3 дня до ориентирования тоннеля заново производились угловые и линейные измерения подходной полигонометрии. При привязке подходного хода к знаку основной полигонометрии для контроля измеряются все направления и линии на смежные с ним твёрдые знаки.                                                                                                                                          Передача дирекционного угла на приствольную линию, служащую исходной при ориентировании, производилась с пунктов триангуляции через длинные стороны. Дирекционный угол, переданный с пунктов ОГС на приствольную линию, сравнивается с дирекционным углом, переданным на эту линию со стороны основной полигонометрии.

Вычисление координат знаков подходных полигонометрических ходов выполнено методом раздельного уравновешивания. Относительная невязка в периметре хода не должна превышать 1:20000; при коротких ходах абсолютная невязка не более 10 мм. Оценка точности подходной  полигонометрии приведена в таблицах 5.2 и 5.3

Схема сети подходной полигонометрии представлена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 – Подходная полигонометрия (южный портал)

Ход проложен между пунктами основной полигонометрии.

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе CREDO.

В таблице 5.5 приведена характеристика хода подходной полигонометрии со стороны южного портала.

 

Таблица 5.5–Характеристика хода подходной полигонометрии (южный портал)

 

Среднеквадратическая ошибка измеренного  дирекционного угла – ± 3,2”.

 

5.3.1 Высотная основа

 

В качестве высотной основы был проложен одиночный ход II класса. Работы выполнялись нивелиром Nicon по двухсторонним шашечным рейкам, в соответствии с требованиями инструкции ВСН 160-69, характеристика хода приведена в таблице 5.6.

Перед началом работ нивелир был исследован, а рейки прокомпарированы.

Погрешность сравниваем с величиной погрешности допускаемой нормативным документом ВСН 160 — 69 .

ƒ_hдоп= ±5мм √0.634

ƒ_hдоп= ±0.007м

где L — длина хода в км.

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе СRЕDО.

 

Таблица 5.6 – Характеристика нивелирного хода

 

Характеристика точности, нивелирных ходов по основной и подходной полигонометрии приведена в таблице. 5.3.1. Высотные отметки пунктов и реперов вычислялись как средние из двух измерений.

По материалам вычислений составлен каталог высот в Балтийской системе.

Из проведенных расчетов можно сделать вывод о пригодности подходной полигонометрии южного портала для проектирования подземного обоснования.

 

5.4. Подходная полигонометрия со стороны северного портала

 

Ход проложен между пунктами основной полигонометрии. Схема сети подходной полигонометрии северного портала представлена на рисунке 5.3

Рисунок 5.3 – Подходная полигонометрия (северный портал)

 

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе CREDO.

В таблице 5.7 приведена характеристика хода полигонометрии.

Таблица 5.7 – Характеристика полигонометрического хода

Среднеквадратическая ошибка измеренного  дирекционного угла – ± 3.2”.

 

5.4.1 Высотная основа

 

В качестве высотной основы был проложен одиночный ход II класса. Работы выполнялись нивелиром Nicon по двухсторонним шашечным рейкам, в соответствии с требованиями инструкции ВСН 160-69.

Перед началом работ нивелир был исследован, а рейки прокомпарированы.

Погрешность сравниваем с величиной погрешности допускаемой нормативным документом ВСН 160 — 69 .

ƒ_hдоп= ±10мм √L

ƒ_hдоп= ±5мм √0.752

ƒ_hдоп= ±0.008м

где L — длина хода в км.

Уравнивание было выполнено на ЭВМ по программе СRЕDО.

В таблице 5.8 приведена характеристика нивелирного хода.

Таблица 5.8 – Характеристика нивелирного хода

 

Высотные отметки пунктов и реперов вычислялись как средние из двух измерений.

По материалам вычислений составлен каталог высот в Балтийской системе.

Из проведенных расчетов можно сделать вывод о пригодности подходной полигонометрии южного портала для проектирования подземного обоснования.

Из проведенного анализа выполнения геодезических работ на земной поверхности можно сделать вывод о пригодности созданных плановых и высотных сетей для создания подземного обоснования  и решения текущих задач геодезического обеспечения строительства тоннеля №3.

 

6 МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ЧАСТЬ

 

6.1 Подземная полигонометрия

Поземная полигонометрия вместе с сетью подземного нивелирования является основой для точного перенесения в натуру проекта всех тоннельных сооружений. Развитие подземной полигонометрии должно осуществляться путем непосредственного примыкания к пунктам наземной геодезической основы через порталы.

После каждой очередной передачи от наземной геодезической основы все измерения по подземной полигонометрии должны повторяются вновь, и производиться необходимые вычисления. При отсутствии значительных расхождений берутся средние значения дирекционных углов и координат пунктов. При обнаружении значительных расхождений между результатами первого и второго измерений необходимо производить их третий раз. В условиях возможной деформации знаков должны производиться повторные измерения.

При проходке тоннелей с длиной односторонней проходки более 1 км следует прокладывать полигонометрию двух видов :

а) рабочую подземную полигонометрию со сторонами от 25 до 50 м;

б) основную подземную полигонометрию со сторонами от 50 до 150; 200 м и более.

При такой системе каждая вторая точка рабочей опоры включается в ход основной полигонометрии.

В тоннелях угловые измерения должны производиться многократно (не менее двух раз), разновременно и в максимально благоприятных условиях. Длины сторон основных ходов определять путем проектирования измеренных сторон рабочей полигонометрии.

Схема основной подземной полигонометрии предусматривает создание непрерывной цепи треугольников.

Деформация знаков полигонометрии, к которым производится привязка новь заложенного пункта, обнаруживается при повторных угловых измерениях на этих знаках. Закрепление точек показано на рисунке 6.1

Определения координат знаков висячим ходом угловые и линейные измерения необходимо производить дважды — независимо и разновременно.

Знаки основной полигонометрии закрепляются:

а) на кривых участках трассы – с внешней стороны кривой, т. е. со стороны возвышенного рельса;

б) на прямых участках в тоннелях метрополитена с внешней стороны относительно оси междупутья, в одиночных тоннелях — с любой стороны.

Закрепление точек полигонометрического хода

 

Рисунок. 6.1 – Закрепление точек полигонометрического хода

Знаки подземной полигонометрии одновременно являются и реперами подземной высотной основы. В тоннеле использовать консоли и полигонометрические знаки (П.З.). Они являются временными и постоянными пунктами, бетонируются  в стене тоннеля.

Нумерация знаков для всей сооружаемой трассы должна быть единой и не иметь повторений.

 

6.2 Линейные измерения и их точность

Измерение длин сторон в подземной полигонометрии производить встроенным в прибор светодальномером. Измерять длины в прямом и обратном направлениях.

Разности между значениями измеренных длин по прямому и обратному ходу не должны превышать:

2 мм — для линий короче 25 м;

3 мм — для линий от 25 до 50 м;

4 мм — для линий от 50 до 80 м.

При длинах линий свыше 80 м, относительная разность между значениями измерений в прямом и обратном направлениях не должна превышать 1:20000 [8].

6.3 Угловые измерения и их точность

Угловые измерения проектируется производить электронным тахеометром «Leica TCR 1202» . Согласно инструкции [8] углы в подземной тоннельной полигонометрии будут измеряться в 4-6 круговых приемов.

При измерении углов в ходах подземной полигонометрии следует руководствоваться указаниями инструкции [8].

При работе способом повторений в первом полуприеме будет измеряться угол левый по ходу, во втором — по ходу правый. Отклонение суммы углов от 360˚ не должно превышать ±12”.

Инструмент при угловых измерениях необходимо устанавливать на консоли или штативе. Центрирование производить с помощью оптического центрира.

Для центрирования будет использоваться оптический центрир, измерение углов проектируется производить четырьмя приемами (с перецентрировкой инструмента по окончании первой половины программы наблюдений на 180˚), или тремя приемами (при трех независимых центрировках с поворотами теодолита на 120˚). Оптический отвес перед работой тщательно проверяется.

Расхождения между значениями направлений, измеренными при разных центрировках, не должны превышать[ ]:

12” – при длинах сторон свыше 50 м;

20”– при длинах сторон от 25 до 50 м;

30”– при длинах сторон от 15 до 25 м.

Визирование будет производиться на светоотражающие марки, отцентрированные над знаками.

При значительных длинах сторон предусматриваю применять в качестве объектов визирования использовать лот-аппараты, освещаемые источником света.

Расхождения двукратных разновременных измерений углов не должно превышать[ ]:

15” – при сторонах короче 25 м;

10” – при сторонах от 25 до 50 м;

7” – при сторонах от 50 до 100 м;

5” – при сторонах свыше 100 м.

Для хода подземной полигонометрии, ориентированного непосредственно через порталы расхождения между угловыми измерениями определяется формулой

=±2m_β,

где  n’ – число станций подземного хода;

m_β – средняя квадратическая ошибка угла подземной полигонометрии, в зависимости от длин сторон хода и количества измерений, может быть принята от 4” до 2”.

 

 6.4 Вычисление подземной полигонометрии

Так как для измерений углов и длин линий был принят электронный тахеометр, то поправки за температуру и атмосферное давление вводятся автоматически при измерениях. Обработку журнала предусмотрено выполнять в две руки, что обеспечит необходимый контроль результатов измерений.

Вычисление средних, а так же вычисление координат для осуществления необходимого контроля необходимо выполнять в две руки.

Сравнения и допуски: угловые и линейные. При этом незамыкания горизонта должно быть не более ±8”. Расхождения между значениями направлений, и измеренными при разных центрировках не должны превышать ±12” при длинах сторон свыше 50 м. (Согласно [8]  п.9.22, 9.25). Расхождения двукратных разновременных измерений углов не должны превышать ±7” при сторонах от 50 до 100 м ([8]  п.9.33).

 

6.5 Предрасчёт ожидаемой ошибки положения в плане удалённой точки основной подземной полигонометрии

 

Ход подземной тоннельной полигонометрии представляет собой вытянутый  свободный полигон, опирающийся на пункты подходной полигонометрии GU2 и GS2  (по проф. Чеботареву), т.к.

1) направления сторон хода отличаются от направления его замыкающей не более чем на 24⁰;

2) отклонение вершин полигона от замыкающей превышает 1/8L (длины замыкающей);

3) ∑S_i/L≤1,3.

1Данные хода основной подземной полигонометрии представлена в таблице 6.1

Погрешность положения удалённой точки К может быть определена по формуле:

где      L – длина  замыкающей хода,

— погрешность измерения углов полигона, сек;

m, l — коэффициенты случайного и систематического влияния;

— погрешность дирекционного угла исходной стороны:

m²_α = m²_αисх + (m²_β / (n+1))∙k∙ (n+1-k); m²_α = 2²  + (2²/ (5+1)) ∙ 2(5+1-2) = 9^«;

m_α = 3^«;

r — радиан в секундах.

В нашем случае , m = 0.00005, l = 0.000005, , , СКП измерения длин 2+2pmm.

Таблица 6.1Данные хода основной подземной полигонометрии

 

M_к = 0,037 м < 0,100м, что соответствует требованиям инструкции [8]

 

Схема подземной полигонометрии, представлена на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 – Схема подземной полигонометрии

Схема подземной полигонометрии и принятая методика угловых и линейных измерений обеспечивают необходимую точность сбоек встречных выработок или тоннелей.

 

6.6 Исполнительная документация

 По окончании строительства тоннеля маркшейдерской службой производится составление и вычерчивание исполнительных чертежей в соответствии с требованиями Инструкции [8]. Исполнительные чертежи составляются на основе съемок выработок, которые производятся в процессе строительства. Все исполнительные чертежи составляются на чертежной бумаге высшего качества формата 306х420 мм и брошюруются в альбомы, предъявляемые заказчику. Для данного участка работ предусматривается создать альбом исполнительных чертежей, включающих в себя:

1. План участка строительства.
2. Профиль трассы с геологическим разрезом.
3. План тоннелей, совмещений с продольным профилем.
4. Продольный профиль дренажа тоннелей.
5. Поперечные сечения тоннеля.
6. Планы порталов, совмещенные с продольным профилем.
7. Поперечные сечения порталов.
8. Схема и каталоги геодезическо-маркшейдерской основы.

 

6.7 Подземная высотная основа

 6.7.1 Схема построения нивелирной основы

 

Для перенесения проекта в натуру и обеспечения сбоек подземных выработок и тоннелей в профиле необходимо создать высотную основу.

Проектирую создание подземной высотной основы осуществлять путем:

а) передачи отметок с поверхности в подземные выработки;

б) проложения нивелирных ходов в выработках, тоннелях и других строящихся сооружениях.

В качестве исходных данных при передаче высот в подземные выработки  следует принимать отметки реперов нивелирования II класса и опорных ходов III класса. Подземная нивелирная сеть по своему виду  может повторять подземную полигонометрию. В качестве реперов разрешается использовать полигонометрические знаки [8].

 

6.7.2 Передача отметок в подземные выработки

 

Передача отметок в подземные выработки и тоннели следует осуществлять через портал, перед каждой передачей отметки производить контрольное нивелирование по реперам, служащих исходными на поверхности.

Через порталы передача отметок должна осуществляться проложением нивелирного хода с дневной поверхности в подземные выработки. В отдельных случаях целесообразно передачу отметки к порталу производить методом геодезического (тригонометрического) нивелирования.

Передачу отметки в подземные выработки следует производить не менее чем с двух исходных реперов, расположенных на поверхности и не менее чем на два репера в подходных выработках и не менее чем при трех горизонтах инструмента.

 

6.7.3 Подземные нивелирные ходы

Рейки должны быть прокомпарированы. Случайные ошибки дециметровых делений не должны превышать ±0,5 мм. Установка реек в вертикальное положение производится при помощи отвесов или круглых уровней.

Нивелирование должно производится из середины, в прямом и обратном направлениях. Превышение на станции определяется при двух горизонтах нивелира. Расхождения в превышениях определенных на станции при двух горизонтах инструмента, не должны превышать 3 мм. Отметка репера, заложенного в кровле, определяется по формуле

Нk = Нл + а + b,

где  Нk — отметка репера, заложенного в кровле; Нл — отметка репера, заложенного в лотке; а — отсчет по рейке, установленной на лотковом репере;

b – отсчет по рейке, приложенной нулевым концом к реперу в кровле.

При наличии деформаций подземных выработок должны производиться повторные нивелирования, частота которых зависит от интенсивности деформации.

После каждого подземного нивелирования полевые журналы следует проверять в две руки. Составляется в крупном масштабе схема нивелирной сети, на которую выписывают (с округлением до миллиметра) средние превышения из прямого и обратного ходов, дату нивелирования и число штативов. Превышения могут заноситься также в схему подземной полигонометрии, где они записываются зеленым цвётом.

По мере замыкания нивелирных полигонов подсчитываются их невязки. Допустимые невязки в полигонах вычисляются по формуле:

fh доп = ±2 мм ,

где n – число штативов в полигоне.

Отметки подземных реперов, определяемые в результате первичного и всех последующих нивелирований, заносятся в каталог. Для ходов подземного нивелирования, связанных с поверхностью непосредственно (через порталы или штольни), допустимая невязка определяется формулой:

fh доп = ±  мм,

где   L^/– длина нивелирного хода в километрах в подземных выработках;                    L – длина нивелирного хода в километрах на поверхности.

По мере завершения строительства тоннелей необходимо производить окончательное нивелирование в прямом и обратном направлениях. Уравновешивание системы ходов и полигонов подземного нивелирования выполнять по способу проф. В. В. Попова, методом узлов, а при небольших значениях невязок — упрощенным способом.

Все маркшейдерские работы по точной установке путейских реперов в метрополитенах и железнодорожных тоннелях следует выполнять только от окончательно уравновешенных отметок реперов (знаков) подземной основы.

 Предрасчет погрешностей геометрического нивелирования.

Погрешность определения превышения по одной стороне реек определится по формуле:

где — средние квадратические погрешности взглядов по передней и задней рейкам.

Полагая, что , будем иметь

Превышения определяют дважды: по черной и красной сторонам реек. Следовательно, при равноточности взглядов средняя квадратическая погрешность превышения на станции m_h   будет равна:

На точность взгляда по рейке  наиболее существенное влияние оказывают следующие погрешности:

– СКП отсчета, зависящая от разрешающей способности трубы, действующая пропорционально расстоянию;

– СКП установки визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение;

– СКП вызванная неточностью в величине делений реек;

– СКП собственно отсчета по рейке.

Так как эти источники погрешностей действуют самостоятельно, то средняя квадратическая погрешность взгляда по рейке m_взгл , проходящая от их совместного влияния, согласно теории ошибок будет равна:

Планируется использовать точный нивелир NIKON AC – 2s, с техническими характеристиками, приведенными в таблице 6.2

Таблица 6.2 – Технические характеристики

Средняя квадратическая погрешность отсчета, зависящая от разрешающей способности трубы:

S – расстояние от нивелира до рейки (в нашем случае S=50м);

v – разрешающая способность трубы (30Х)

Получаем,

 

Средняя квадратическая погрешность установки визирной оси трубы в горизонтальное положение, для нивелиров с компенсаторами, определится из соотношения:

где – средняя квадратическая погрешность установки компенсатора (5’’);

3. Допустимая случайная погрешность в положении дециметровых делений рейки:
4. Средняя квадратическая погрешность собственно отсчета по рейке.

Отсчет по рейке берут до целых миллиметров. Переходя к СКП, можно принять:

Подставив числовые значения погрешностей в формулу (1), будем иметь:

Нивелирный ход прокладывают в прямом и обратном направлениях, следовательно:

Число станций нивелирного хода составит 22:

Предельная погрешность последнего пункта К:

 

где    L – длина нивелирного хода в километрах в подземных выработках;

L^/ – длина нивелирного хода в километрах на поверхности.

СКП высотного положения удаленной точки К, относительно высотной Государственной сети:

Предельное значение:

Такая точность определения высотной отметки удаленного репера будет более чем достаточной для решения поставленной задачи.

 

6.8 Текущие маркшейдерские работы

 6.8.1 Плановое и высотное обоснование

 

Основной задачей маркшейдерской службы является ведение ТПК «Ловат» по проектной трассе. Для выполнения этой задачи по тоннелю прокладываются два хода основной полигонометрии со сторонами 100-120 метров и один ход рабочей полигонометрии со сторонами 50-60 метров. Конструкция знака подземной полигонометрии см. рисунок 6.1. Линии в ходах подземной полигонометрии измеряют светодальномерами типа 2СТ10 или тахеометрами типа 3ТА5.Разность между измерениями не должна превышать 3мм.

Угловые измерения в ходах производят теодолитами типа 3Т2КП или тахеометрами типа «Leica TCR 1202»  . Измерения на знаке производят четырьмя приемами, с перестановкой лимба на 45^о. Расхождения между значениями направлений в разных приемах не должны отличаться более 8 сек., расхождение двух отсчетов на замыкающее направление в полуприеме не должно превышать 8 сек., расхождение между значениями направлений у разных исполнителей не должно превышать 8 сек. Схема установки знака полигонометрии представлена на рисунке 6.3

Рисунок 6.3 – Установка знака подземной полигонометрии

Со знаков подземной полигонометрии производится определение консолей для лазерного тахеометра и отражателя. Расстояние от тахеометра до мишени должно быть в пределах 15-100 метров. Схема подземной полигонометрии представлена на рисунке 6.4

Рисунок 6.4 – Схема подземной полигонометрии

Определение консоли под тахеометр и отражатель производится по той же методике, с той же точностью, что и для подземной полигонометрии.

Консоли прикручиваются к возведенному кольцу, и после того как комплекс отошел от консоли на 50-100 метров, закладывается новая консоль под тахеометр, на старой консоли устанавливается отражатель. По мере продвижения комплекса консоли снимаются и используются повторно. В работе должно быть три консоли. Конструкция консоли представлена на рисунке 6.5

Рисунок 6.5 – Конструкция консоли

 

Ориентирование лазерного тахеометра на новой стоянке происходит путем наведения тахеометра на отражатель, находящегося на предыдущей консоли. Во время работы доступ к консоли осуществляется при помощи специально изготовленного полка с ограждением, который представлен на рисунке 6.6

Рисунок 6.6 – Схема расположения консоли

Для высотного обоснования по тоннелю закладываются репера и прокладывается нивелирный ход. Репера закладываются через 50-60 метров. Схема закладки реперов показана на рисунке 6.7

Рисунок 6.7 – Схема закладки реперов

Нивелирование производится нивелиром типа NIKON AC – 2s с помощью двухсторонних шашечных реек длиной 3 м.

Нивелирование производится из середины в прямом и обратном направлениях. Превышение определяется по двум сторонам реек, расхождение в превышениях определенных на станции по черным и красным сторонам реек не должно превышать 3 мм. Расхождение в превышениях определенных разными исполнителями не должно превышать 2 мм.

С реперов определяются высотные отметки консолей под тахеометр, путем добавления высоты инструмента определяется высотная отметка визирной оси тахеометра.

Ведение ТПК «Ловат» по проектной трассе производится с помощью навигационной системы TACS.

 

6.9 Общие сведения о ACS — системе навигации ТПК «Lovat»

 

Основные компоненты системы ACS – лазерный тахеометр, мишень и компьютер с программным  обеспечением, представлена на рисунке 6.8

Рисунок 6.8 – Система навигации

Принцип работы системы:

Стартовая точка в работе  — тахеометр , который устанавливается на консоль. Консоль прикручена к возведенному кольцу обделки. Определяются координаты центра консоли (тахеометра). Луч лазера параллелен оптической оси тахеометра. Луч лазера ориентируют и направляют на центр мишени установленной на ТПК. Позиция мишени определена относительно ТПК. Точка, в которой лазер отражается на мишени используется для определения положения комплекса. Также на мишени установлен инклинометр, который  выдает данные об уклоне и кручении ТПК.

Центральным звеном является программное обеспечение ACS , куда поступают все данные. Программа выполняет необходимые расчеты и выдает положение ТПК относительно проектной трассы, в виде четких и понятных графиков.

 

6.9.1 Маркшейдерское обеспечение проходки ТПК «Lovat»

 

Во время проходки маркшейдерская служба должна своевременно переносить лазерный тахеометр для получения на мишени яркого и четкого пятна лазера, а также следить за ориентированием тахеометра.

Кроме этого, в обязанности маркшейдерской службы входит замер выдвижения домкратов ТПК и зазоров между последним собранным кольцом и оболочкой щита. Измеренные данные должны быть введены в промышленный компьютер, установленный в комплексе, после чего компьютер подбирает раскладку кольца. После монтажа кольца маркшейдер должен проверить и принять кольцо, о чем делается запись в журнале маркшейдерских указаний, и дается разрешение на следующий шаг продвижения.

Маркшейдер в течение смены должен произвести измерения по подземной полигонометрии и нивелирному ходу, а также произвести съемку колец, выходящих за комплекс ТПК. Съемка колец включает в себя: измерение четырех диаметров кольца, съемку в плане с полигонометрического знака, а также нивелирование свода и лотка кольца. Съемка производится на каждом кольце, на каждом пятом от нормали определяется пикет кольца.

Для определения деформаций обделки, каждый месяц производится нивелирование свода и замер горизонтального диаметра каждого пятого кольца.

 

6.10 Укладка колец

 

Для разработки грунта под первые прорезные кольца производится разбивка от полигонометрических знаков продольной оси тоннеля и задание высотных костылей.

По окончании разработки грунта в рассечке закрепляются: продольная ось, проходящая через геометрический центр тоннеля, нормаль к ней (пикетажная плоскость) и высотные отметки.

Для создания необходимой устойчивости одновременно монтируются 2-4 прорезных кольца; монтаж начинается с укладки первых лотковых сегментов. Установка их производится симметрично относительно продольной оси (по заранее рассчитанным расстояниям), на проектных отметках и  проектном пикетаже, по заданному уклону.

При наличии неустойчивых грунтов рекомендуется завышение лоткового сегмента до 5 см.

Монтаж каждого последующего сегмента кольца контролируется измерением радиусов от проволоки, натянутой между закрепленными центрами тоннеля. От пикетажной плоскости (нормали) определяется горизонтальное опережение укладываемых сегментов. Контролируется кручение собранных сегментов (нивелированием сообщающимися сосудами или линейными промерами от вынесенного горизонта).

Последующая сборка прорезных колец может осуществляться при соблюдении следующих допусков:

1. Отклонение первого закладываемого кольца от проектного пикетажа не должно превышать ±15 мм.
2. Отклонения фактических расстояний от продольной оси тоннеля до симметричных сегментов не должны превышать ±10 мм.
3. Отклонения лотковых сегментов от проектной отметки должны находиться в пределах от 0 до +3 см.
4. Отклонения фактических радиусов укладываемых сегментов от проекта не должны превышать ±10 мм.
5. Горизонтальная эллиптичность незамкнутого кольца не должна превышать ±10 мм.
6. Кручение сегментов не должно превышать ±10 мм.

По окончании сборки прорезных колец производятся следующие определения:

а) стальной рулеткой измеряются горизонтальный (1-5), вертикальный (3-7), косые под углом 45° (2-6 и 4-8) диаметры кольца. Эллиптичность не должна превышать ±25 мм.

Для сохранения геометрической формы собираемых прорезных колец в необходимых случаях на горизонтальном диаметре ставятся специальные металлические стяжки с форкопами;

а) от закрепленного проектного центра кольца измеряются 8 радиусов до внутренней грани его. Для обеспечения более высокой точности измерения рекомендуется производить до центров специальных пробок, вставляемых в болтовые отверстия тюбингов. Отклонения измеренных радиусов от проекта не должны превышать ±15 мм;

б) по величинам измеренных радиусов 1 и 5 определяется отклонение центра кольца в плане, которое не должно превышать ±25 мм;

в) нивелируется лоток кольца. Отклонение фактической отметки лотка от проекта допускается от 0 до +30 мм;

г) определяются горизонтальное и вертикальное опережения смонтированного кольца.

Горизонтальное опережение и разность между вертикальным опережением и проектной его величиной не должны превышать ±10 мм;

 

е) от нормали определяется пикетное значение плоскости кольца на уровне горизонтального диаметра. Отклонение от проекта не должно превышать ±15 мм.

Примечание. Пикетаж прорезных колец при сооружении камер съездов изменяется на половину величины набегания колец по соответствующему тоннелю или камере;

ж) нивелированием при помощи сообщающихся сосудов определяется величина кручения кольца. Эта величина не должна превышать ±20 мм.

При соблюдении указанных  допусков и надлежащего закрепления установленных колец разрешается равномерное двустороннее их бетонирование, в процессе которого необходимо следить за неподвижностью плоскостей колец.

Забетонированные прорезные кольца должны выдерживаться не менее трех суток, после чего приступают к сборке и монтажу очередных колец тоннеля.

По мере укладки последующих колец производятся определения:

1. Эллиптичности (по четырем диаметрам).
2. Положения центров колец в плане.
3. Положения лотка в профиле.
4. Горизонтального опережения.
5. Вертикального опережения.
6. Пикетажа.
7. Кручения.

Все данные относятся к передней (считая по ходу забоя) плоскости кольца. Положение левой и правой сторон тоннеля также определяется по взгляду на забой. Эллиптичность и положение в профиле определяются для каждого уложенного кольца. Положение в плане определяется один раз в сутки, но не реже чем через три кольца. Кольца нумеруются по мере их укладки. Номер подписывается в натуре масляной краской на каждом пятом кольце.

После выхода колец из-под эректора (блокоукладчика) повторно определяют их эллиптичность, производят инструментальное определение положения в плане и повторное нивелирование лотка каждого кольца. При наличии возможности производят съемку колец от проектного центра тоннеля по восьми радиусам. Эллиптичность кольца представлена на рисунке 6.9

Рисунок 6.9 – Эллиптичность кольца

1 – проектное положение; 2 – фактическое положение; 3 – горизонтальная эллиптичность ();

4 – вертикальная эллиптичность (); 5 – косая эллиптичность ()

Результаты определений колец при укладке и за эректором записываются в специальную маркшейдерскую книгу-ведомость.

При сооружении тоннелей из сборного железобетона круглого очертания (вне зависимости от величины его поперечного сечения) допуски для отклонений колец от проекта сохраняются те же, что и для чугунной обделки.

В процессе строительства ведется график сооружения тоннелей в масштабе 1:200 или 1:500.

6.10.1 Способы определения положения колец в плане

 

Инструментальное определение положения колец в плане может быть произведено одним из следующих способов, которые показаны на рисунке 6.10

а) полярным;

б) параллельным лучом;

в) произвольным створом.

Рисунок 6.10 – Способы определения положения колец в плане.

Для определения положения кольца полярным способом производится геодезическая привязка отвеса, закрепленного в плоскости кольца. Смещение закоординированной точки (отвеса) от оси на прямом участке и ее пикетаж определяются:

cos дир. уг. трас. —

— sin дир. уг.трас.;

sin дир. уг. трас.+

+ cos дир. уг. трас.

Смещение центра кольца в плане на кривых определяется решением обратной геодезической задачи по проектным координатам центра кривой и фактическим координатам центра кольца . Пикетажное значение его получают по формуле

где  — длина дуги кривой;

Для определения колец в плане способом параллельного луча над полигонометрическим знаком устанавливают теодолит и откладывают угол , равный разности дирекционных углов линии полигонометрии и оси тоннеля.

Домеры  определяются теодолитом путем отсчетов по рейке, прикладываемой горизонтально к ребрам (бортам) колец на уровне горизонтального диаметра. Домеры можно также производить от створа, вынесенного по смещениям полигонометрических знаков и закрепленного световыми сигналами.

6.10.2 Определение горизонтальных и вертикальных опережений колец

Вследствие неизбежного возникновения зазоров между кольцами при их укладке возникает так называемое » набегание колец», составляющее для чугунной обделки величину порядка 0,7-1,0 мм на одно кольцо, а для железобетонной — до 3 мм. Набегание неравномерно распределяется по фланцам (плоскости) кольца и вызывает горизонтальное, a также вертикальное опережения. Наличие опережений вызывает нарастающее отклонение тоннеля от проекта в плане и профиле.

Горизонтальным опережением () кольца называется уклонение его плоскости от нормали к продольной оси. Величина опережения определяется путем промеров от нормали до плоскости кольца. Нормаль разбивается при полигонометрическом знаке и закрепляется примерно на уровне горизонтального диаметра тоннеля. Опережение колец показано на рисунке 6.11

Рисунок 6.11 – Определение горизонтального опережения колец

Одновременно определяется и пикетаж кольца — прибавлением к пикету нормали среднего значения боковых промеров  и .

На участке переходной кривой горизонтальное опережение колец определяется относительно нормали, выставляемой теодолитом от линии тангенса под углом 90°. Угол  определяется по формуле:

где  – угол в минутах;

– расстояние от начала переходной кривой до нормали (в метрах);

– параметр переходной кривой;

— радиан в минутах.

Задание нормали на переходной кривой продемонстрировано на рисунке 6.12

Рисунок 6.12 – Задание нормали на переходной кривой

На криволинейном участке трассы для получения величины горизонтального опережения в промеры  и  должны быть введены поправки за разность радиусов внешней и внутренней стен тоннеля:

Определив угловую величину горизонтального опережения , можно с достаточным приближением предвычислить положение в плане последующих колец. В случае необходимости опережение устраняется путем постановки клиновидной прокладки .

На криволинейных участках трассы, при необходимости изменить направление оси тоннеля, применяются клиновидные прокладки, показано на рисунке 6.13. Плоскости  и  клиновидной прокладки образуют определенный угол, при этом плоскость  перпендикулярна к оси тоннеля.

Рисунок 6.13 – Укладка клиновидных прокладок на кривой

 

7 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Проект наблюдательной станции за деформацией тоннеля

 

7.1 Общие сведения

 

Инженерно-геологическими изысканиями, выполненными для строительства железнодорожного тоннеля №3, Адлер — горноклиматический курорт «Альпика-Сервис, были выявлены осложняющие строительство факторы. Среди них:

–  повышенная сейсмичность района работ;

–  неустойчивость склонов горной местности, развитие оползней, селей при паводках;

– подтопление участка работ грунтовыми и поверхностными водами в пределах порталов, а в зонах трещиноватости – грунтовыми водами.

Учитывая данные изысканий, проектом предусматривается закладка наблюдательной станции на тоннеле №3. Проектом предусматривается вести наблюдения за сдвижениями в тоннеле. Наблюдения вести регулярно, на всех этапах строительства.

Цель наблюдений:

– следить за поведением конструкций тоннеля, как во время строительства, так и во время их эксплуатации и выявлять места интенсивных деформаций (осадки, смещения), для своевременного их выявления и принятия мер;

– собрать необходимые данные для суждения о поведении пород, в которых сооружается тоннель, с целью установления необходимых строительных запасов для строящегося объекта и будущих сооружений.

7.2 Конструкция наблюдательной станции

 

7.2.1 Опорные реперы

 Для наблюдения за сдвижениями на станции необходимо и достаточно наличие двух опорных реперов с известными координатами и высотными отметками. Опорные реперы располагаются вблизи южного портала, но должны находиться вне зоны влияния сдвижений горных пород. Наблюдения на станции ведутся от одного опорного репера, второй репер необходим для привязки и контроля измерений. Конструкция опорных и грунтовых реперов представлена на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 – Конструкция опорных и грунтовых реперов

 

7.2.2 Выбор конструкции рабочих реперов, места закладки

Конструкция грунтовых реперов и способ закладки их в грунт должны обеспечивать:

– их надежную сохранность на весь срок службы наблюдательной         станции, защиту от влияния промерзания и от внешних повреждений;

– прочную связь с грунтом, при которой сдвижение грунта вызывало бы такое же сдвижение реперов;

– удобство наблюдений за их сдвижением в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Кроме того, реперы должны иметь простую конструкцию, допускающую возможность изготовления их в местных мастерских на участке.

Исходя из этих данных, грунтовые репера для наблюдательной станции изготавливаются из металлических стержней диаметром 20 мм. Реперы закладываем в скважины, в специальные котлованы. Хотя глубина промерзания почвы колеблется здесь от 0 до 4 см, при сильном обводнении породы превращаются в плывуны, следовательно, глубина закладки репера будет равной 1 м. Нижнюю часть репера, длиной 130 мм бетонируем, верхнюю засыпаем сухим плотным грунтом.

Конструкция стенных реперов и способ их закладки должны обеспечивать удобство проведения наблюдений, прочную связь со стеной, надежную сохранность репера на период наблюдений. Конструкция рабочих реперов представлена на рисунке 7.2

Рисунок 7.2 – Конструкция рабочих реперов

Выбранная конструкция репера отвечает всем вышеперечисленным требованиям, и удобства для закладки в бетонную обделку тоннеля.

Закладка стенных реперов производится на портале и непосредственно в тоннеле попарно – в своде и в почве. В тоннеле рабочие реперы располагаются на расстоянии 10 м  друг от друга.

7.2.3 Приборы и инструменты

 Разбивку наблюдательной станции и наблюдения за сдвижениями производим следующими приборами:

1. Электронный тахеометр Leica с погрешностью отсчитывания углов- 2”.
2. Оптический нивелир Nikon с погрешностью 2 мм на 1 км двойного хода.
3. Нивелирная рейка.
4. Электронная рулетка с погрешностью отсчитывания 2 мм.

5.Лазерная рулетка.

Однопризменный отражатель.

Техническая характеристка электронного тахеометра Leica TCR 1202 приведена в таблице 7.1

Таблица 7.1 Параметры электронного тахеометра Leica TCR 1202.

 

 

Средняя квадратическая погрешность определения положения рабочего репера наблюдательной станции принимается:

– для горизонтальных сдвижений ± 4мм;

– для вертикальных сдвижений ± 4мм.

Для минимизации степени влияния ошибки цилиндрического уровня телескопической вехи с отражателем, проектом придусматривается использование вех небольшой длинны ( 15 – 20см ).

 

7.2.4 Разбивка наблюдательной станции

Разбивку наблюдательной станции (перенесение проекта в натуру) производить инструментально с помощью электронного тахеометра Leica, нивелира Nikon и  рулетки. Места закладки грунтовых реперов обозначают колышками, места закладки стенных реперов – краской. После разбивки наблюдательной станции закладываем репера.

 

7.3 Наблюдения

 

7.3.1 Наблюдения за сооружениями в процессе их строительства

 

Во время строительства подземных сооружений в результате разработки пород развивается горное давление. При значительном горном давлении возможны деформации временной крепи и постоянной тоннельной обделки. В зависимости от гидрогеологических условий горное давление, действуя в различных направлениях, вызывает осадку или деформацию временной крепи при проходке тоннеля, разработке калотт, выпучивание лежанов рам и другое.

В постоянных сооружениях горное давление вызывает осадку свода тоннеля, сближение стен, выпучивание лотков и обратных сводов, эллиптичность тоннельной обделки круглого очертания и прочее. В неустойчивых породах горное давление вызывает трещины, иногда и разрушение самой конструкции подземного сооружения. Деформация сооружений возникает также при размораживании грунтов, подвергавшихся замораживанию.

Указанные обстоятельства требуют организации тщательных наблюдений за деформацией подземных сооружений. Наблюдения производят регулярно на всех этапах строительства.

В местах возможной деформации организуются наблюдения по специальной программе. Для этой цели производятся периодическое нивелирование сводовой части крепи и обделки и линейные измерения поперечных горизонтальных расстояний между знаками, заложенными в стенах сооружения. В некоторых случаях ведутся наблюдения за устойчивостью знаков от некоторого фиксированного инструментального створа. В особых случаях нивелируется также и лотковая часть сооружения.

В период проходки смежных станционных тоннелей, а также при раскрытии проемов наблюдения за деформацией должны быть учащены. В зависимости от интенсивности деформации устанавливается периодичность наблюдений от одного до 20 дней. Программа наблюдений согласовывается с техническим руководством строительства.

Для выработок и сооружений большого сечения, где контроль за деформацией свода методом геометрического нивелирования затруднен, рекомендуется применять метод тригонометрического нивелирования.

Все данные по наблюдениям за деформацией подземных сооружений оформляются в специальном журнале. Периодичность наблюдений устанавливается руководством строительства  в зависимости от происходящих деформаций. На участке или конструкции, где деформации наиболее интенсивны, составляются специальные чертежи, дающие наглядное представление о характере и направлении деформации.

Обо всех деформациях ставится в известность руководство строительством.

В местах пересечения вновь сооружаемой трассы с тоннелями действующих линий устанавливаются наблюдения за деформацией существующих сооружений.

Деформациооные реперы закладываются равномерно по всей площади действующего сооружения со средним расстоянием между ними порядка 10 – 15 метров.

В качестве деформационых реперов могут быть использован точки, выбранные на бортовом камне платформы, ободках дренажных и пожарных трапов, цоколях облицовки, а также площадки на ребордах тюбингов, путейские реперы, забетонированные в тело путевого бетона, штыри и др.

Места постановки нивелирной рейки окрашиваются масляной краской и подписывается порядковый номер репера

На каждый деформациооный репер составляются описание и подробная зарисовка его местоположения.

Исходными реперами для наблюдения за деформацией служат знаки подземной  высотной основы, удаленные от зоны осадок назед и вперед по трассе не менее чем на 50 м.

 

7.3.2 Методика наблюдений

 

На припортальном участке смещение реперов может происходить как в вертикальном, так и в горизонтальной плоскости. Поэтому здесь методика наблюдения заключается в определении пространственных координат X, Y, Z рабочих реперов. Наблюдения производятся с помощью электронного тахеометра Leica  и электронной рулетки.

Наблюдения производим в 6 приемов. Это обеспечит необходимую точность измерений:

m_си(6)= m_си /√6=2/√6=0,8’’.

Из принципа равного влияния ошибок, принимаем:

m_ц= m_i= m_п= m_в.у.= m_си =2̋;  

Тогда СКП измерения угла будет равна: .

Средняя квадратическая погрешность определения координат деформационных реперов равна:

m² =  = 9,1 мм;

=  = 8,9 мм;

=  = 2 мм;

Т.к. расстояния по привязкам от опрных точек до тахеометра и от тахеометра до рабочих реперов, а так же условия привязки и условия наблюдения одинаковые, то СКП определения координат принимаем одинаковой для засечки и для деформационных реперов.

Расстояние выбрано наибольшее, следовательно СКП  определения координат найдено наибольшее. При уменьшении длины линий будет уменьшаться СКП.

СКП определения координат меньше ±15 мм, следовательно выбранная методика измерений удовлетворяет необходимой точности.

Нивелирование производим 2 раза в прямом и обратном направлении по чёрной и красной сторонам реек. При этом невязка хода не должна превышать:

f_h= 10L,мм,

где L – длина хода в км.

Исходя из того, что последняя точка наблюдательной станции будет заложена на расстоянии около 500 метров, невязка хода будет равна:

f_h= 10=7 мм

Исходя из этого, прокладку нивелирного хода будем осуществлять оптическим нивелиром Nikon, с погрешностью 2 мм на километр двойного хода.

7.3.3 Периодичность наблюдений

 Исходя из геологических данных по участку – сдвижение пород, изменение количества осадков, грунтовых вод ожидается при существенном изменении климата. Следовательно, периодичность наблюдений проектируя производить 4 раза в год (сезонно).

Периодичность инструментальных наблюдений на наблюдательных станциях зависит от скорости смещения реперов. Общепринято, что величина смещения за период между двумя сериями наблюдений не должна быть более тройной среднеквадратической погрешности измерения этого смещения. Скорости деформирования не установлены. Первоначальная периодичность наблюдений устанавливается один раз в две недели. Потом она должна быть скорректирована.

При регистрации осадок между циклами наблюдений, превышающих величину погрешности ее измерения более чем в три раза ( > ± 18 мм), период времени между циклами наблюдения необходимо увеличить вдвое.

При регистрации осадок между циклами наблюдений, менее тройной погрешности ее измерения ( < ± 18мм ), период времени между циклами наблюдения остается равным принятому.

7.4 Проект производства работ по маркшейдерскому контролю за деформациями

 

1. Настоящим проектом предусматривается производство работ по маркшейдерскому контролю за деформациями чистовой обделке в тоннеле №3.
2. Для маркшейдерского контроля за деформациями чистовой обделки первоначально осуществляется разметка пикетажа на УГР через 5 метров, обязательно маркируется свод тоннеля.
3. Горизонтальные промеры на УГР производятся электронной рулеткой, периодичность измерений зависит от величин и динамики развития деформаций, но не реже одного раза в 20 суток до возведения чистового обратного свода на данном ПК.
4. Радиальная съемка производится на УГР, УГР+1,0, УГР+3.0, УГР+5,5 и УГР+8,8 (свод) через 5 метров для определения фактических отклонений параметров тоннеля от проектного положения. Работа производится электронным тахеометром с точек основной полигонометрии, а также методом определения координат точки стояния не более 12 мм. Радиальная съемка может производиться с применением однопризменного отражателя при помощи технологической тележки для подвески контактной сети и в без отражательном режиме с длиной луча не более 15 метров.
5. Нивелировка свода чистовой обделки производится путем определения горизонта инструмента нивелира с известных реперов (не менее двух) при помощи нивелирной рейки и прикрепленной на ней лазерной рулеткой с определенной константой. Измерения производятся один раз в 20 суток до возведения чистового обратного свода
6. Все данные обязательно заносятся в специальную ведомость наблюдений за деформациями.
7. Вся информация по деформациям чисовой обделки докладывается маркшейдерской службой главному инженеру предприятия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данном дипломном проекте рассмотрены следующие вопросы:

– краткая геологическая характеристика участка;

– основные и вспомогательные работы и процессы при проходке и строительстве тоннеля;

– детально рассмотрены вопросы безопасности горного производства, создания безопасных условий труда, выполнен анализ производственного травматизма, произведен расчет эффективности обеспыливания воздуха при проведении тоннеля проходческим комплексом;

– произведен анализ финансового состояния предприятия;

–  выполнен анализ геодезических сетей;

– выполнена оценка точности подземной полигонометрии и геометрического нивелирования. Рассмотрен весь спектр текущих маркшейдерских работ;

– в качестве специального вопроса произведен анализ наблюдений за деформацией тоннеля.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. СНиП 12-03-01. «Безопасность труда при строительстве метрополитенов и подземных сооружений». М., Стройиздат, 2002г.
2. СНиП 2-04-05-91. «Отопление, вентиляция, кондиционирование».

М., Стройиздат, 1992.

3. СНиП 32-04-97. «Тоннели ж/д и автодорожные». М., Стройиздат, 1998г.
4. «БЖД. Охрана труда», А.В.Фролов, Т.Н.Бакаева, Р-на-Д:Феникс,2005 г.
5. «Охрана труда», К.З.Ушаков, М., Недра, 1986 г.
6. СНиП 23-05-95. «Электроосвещение тоннеля», М., Стройиздат, 1996 г.
7. СанПии 2.2.2.540-96. «Санитарные правила и нормы», М.,Стройиздат, 1997 г.
8. ВСН 160-69. «Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при    строительстве транспортных тоннелей», М.,ОРГТРАНССТРОЙ, 1970 г.
9. ПБ 03-428-02. «ПБ при строительстве подземных сооружений».
10. СНИП II-94-80. «Подземные горные выработки. Нормы проектирования». М., Стройиздат, 1982.
11. СНиП 4-2-82. «Геологическое строение пород».
12. «Теория неупругих деформаций», И.Н.Кацауров,М., Недра, 1984 г.

---

Страницы 1 2 3 4