Организация геодезических наблюдений за осадками гидротехнических сооружений

Здравствуйте уважаемые !

Что входит в обязанности геодезиста который занимается организацией геодезических наблюдений за осадками гидротехнических сооружений - зданий гидроэлектростанций, плотин, дамб и т.п. ?
Какие работы надо проводить ? (топографическая съёмка , нивелирование и т.п. )
Как создать или восстановить цельную, единую сеть для контроля над объектом ?

Может быть вопросы не корректные , прошу меня простить.

Я 7 лет работаю в сфере геодезии и никогда не сталкивался с гидрологией.
Занимался в основном разбивкой , топографической съёмкой и кадастровой съёмкой , используя GPS и Total Station.
Появилась вакансия и после собеседования меня попросили написать краткий доклад о том, как я понимаю геодезию в гидрологии , а именно работая на гидроэлектростанции , какие работы надо проводить если работы не проводились более 50 лет , или на оборот , поддерживать "жизнь" на активно работающей гидроэлектростанции.
Из приборов у них GPS и тахеометр. Нивелира нет , но если он нужен , купят.

Всем спасибо за помощь и любую информацию !

 

Делал съемку КамГЭС - в тот момент штатным геодезистом там работал одногрупник, классную экскурсию нам тогда он провел по всяким подземельям куда мы в рамках топосъемки никогда бы не залезли. В его обязанности входило прежде всего сезонная нивелировка осадочных марок, не помню 4 раза в год или 2, слежение за струной в потерне (потерну кстати тоже отдельно нивелировалась) - если она у вас есть. Ну и всякие разбивки съемки для мелкого вялотекущего строительства которое там вечно идет. В общем работа не пыльная если все поставлено (ЖПС можно смело пропивать не пригодится, а вот хороший нивелир нужен обязательно). Если все начинать с начала, то прежде всего определится с опорными реперами (или сделать свои в своей системе или старые поискать на обоих берегах лишь бы мертво стояли и били между собой). Так же определится с расположением осадочных марок и критических узлов станции, определится с методикой, частотой, оформлением и ознакомлением начальства за осадками станции. Скидывать с себя слежение за грунтовыми водами (Пъезометры) - их много и глядеть их надо часто. Так же надо учитывать что на ГЭС бывает очень сильная рефракция, поскольку гидрозатворы устроены так что холостой сброс воды идет из холодных слоев - метров на 10-15 ниже уровня верхнего бъефа, в результате резкий перепад температур вызывающий всякие атмосферные гадости. Короче на первые пару месяцев возни хватит, зато потом можно сидеть спокойно. Правда скучно станет. Потому то геодезистам на ГЭС не сильно много платят.

 

В.Шуфотинский , Ohr

Спасибо за уделённое время и советы.

Общее , поверхностное понятие о возможно предстоящей должности я получил.
Напишу доклад , а дальше выясню , что от меня требуется окончательно и какой оклад будет при этом.

 

Согласен с «В.Шуфотинский»: любые геодезические работы по наблюдению за деформациями гидротехнических сооружений, начинаются с проекта установки планово-высотного обоснования и деформационных марок, в котором определяются сооружения, подлежащие мониторингу и точность полученных результатов измерений.
Как правило, во всяком случае, так было на Гидростанциях системы Ленэнерго, вертикальные деформации сооружений определялись методом высокоточного нивелирования. Высотное обоснование на большинстве ГЭС: это два «куста», состоящие каждый, из 3-х глубинных реперов, разнесенные по берегам. Горизонтальные перемещения главного здания и ж/б водонапорной плотины в большинстве своем, определяются створным методом по специальной переносной марке, принудительного центрирования. Створ закреплен на берегах фундаментальными знаками с гнездами принудительного центрирования инструмента. Плановое положение твердых пунктов створа контролируется микротриангуляцией сети, включающей в себя еще 2-3 установленных фундаментальных пункта. Это или геодезический четырехугольник или центральная система. Горизонтальные деформации нелинейных сооружений определяются методом многократной засечки с фундаментальных пунктов. Программы производства геодезических работ и СКП измерения на точке стояния, разрабатываем сами, исходя из проекта установки планово-высотного обоснования и деформационных марок и проектной точности получения величин деформаций.
Мониторинг горизонтальных деформаций на современных гидростанциях сейчас проводится автоматически, по плавающей струне на обратных отвесах и к геодезии имеет малое отношение.
С конкретными вопросами: милости прошу, в силу своих знаний отвечу.
С уважением, Александр.

 

Sh_Alex
Спасибо , надеюсь примут , а потом и вопросы возникнут )

 

Вычитал сегодня в СНиПах , цитирую:

... Следует отметить, что высокая точность угловых и линейных измерений с помощью тахеометров выпуска последних лет позволяет получить данные об осадках сооружений с точностью, приближающейся к точности геометрического нивелирования , (используя нивелир высокого класса) , при значительном сокращении времени до получения конечных результатов наблюдений при одновременном снижении трудозатрат ...

что безусловно радует , значит вероятность надобности качественного нивелира, резко упала.
Можно довольствоваться и качественным тахеометром. И им же измерять осадки и горизонтальные смещения.
Создав им же , предварительно , геодезическую сеть - реперов и марок
Но всё конечно же зависит от требуемой точности наблюдений.
И на каждой ГЭС , свои нормы.
Цитирую ...

... Измерения осадок и горизонтальных смещений плотины и ее основания предусматриваются проектом организации инженерно-геодезических работ, входящим в состав проекта натурных наблюдений и исследований для каждого конкретного сооружения (Рекомендации П 100-81/ВНИИГ). В проекте организации геодезических работ определяются методика наблюдений, сроки и частота проведения измерений и их точность...

Так что , все ваши слова , уважаемые В.Шуфотинский , Ohr и Sh_Alex , подтвержены , за что вам отдельное спасибо...
В понедельник буду требовать нормативы на конкретное сооружение и проект наблюдений.

 

Присоединяюсь к вышесказанному.

Тригонометрическое нивелирование в ряде случаев действительно может успешно конкурировать с геометрическим. Но тут не все так однозначно.
С геометрическим все понятно. Принцип один. Отличие лишь в точности приборов и программе работы на станции.
А говоря о тригонометрическом, каждый имеет в виду то, что имеет, хотя для подсчета всех его разновидностей не хватит пальцев на руках. Есть существенные различия и в точности.

Все так, если только программа натурных наблюдений морально не устарела.

 

Я бы не стал, так однозначно, списывать в архив возможности геометрического нивелирования на гидротехнических сооружениях. Причем, по моему опыту, лучший вариант: это нивелир с уровнем типа Н-05 и инварные рейки,
При сравнительно не больших трудозатратах, на горизонтальных площадях (машинный зал, верхнее щитовое помещение, и т.п.) измерения нивелиром обеспечат необходимую точность, простоту обработки результатов и оперативный контроль в процессе работы.
Нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования, для этих целей пригодны менее: присутствует низкочастотная вибрация с большой амплитудой.
Тригонометрическое нивелирование, с получением точности геометрического, должно выполняться высокоточным тахеометром с угловой точностью не ниже 1", что требует изрядных денежных вложений. Но практически идеально при нивелировании осадочных марок на контрфорсных бычках плотины нижнего бьефа (большие превышения и неудобство спуска-подъема). Но это конкретные случаи.
С уважением, Александр.
P.S.Имейте в виду, что работая на гидростанции, раз в два года будете иметь неплохой приработок: нивелировка судоходного шлюза, это другое ведомство, и не должно входить в ваши обязанности.

 

я и не списывал , я цитировал СНиП )

а тахеометр они заказали Sokkia SET1X , у меня с Соккиями опыта не было , но вроде 1" .

 

А о постоянно действующих системах мониторинга не задумывались?
На основе роботизированных тахеометров и GNSS приемников.
Такие решения предлагают и Leica, и Trimble, и Topcon.

 

я не решаю , решают они )
Моё предпочтение всем этим трём фирмам конечно же , нежели "соккие" .
Со всеми тремя имел дело , был доволен.
А так , как выяснилось у них есть организатор геодезических работ , который и является поставщиком "соккии" в Грузию, видимо потому и предпочтение этому бренду .
Предположительно я буду лишь исполнителем , что тоже радует.
Так что, какой инструмент принесут , тем и надо будет довольствоваться .

 

И не только;)

 

В.Шуфотинский
прошу прощения , не знал

 

Теперь опять таки вопросы по теме , хотя кто его знает.

Мне дали проект геодезических наблюдений , там расстояние между сооружениями для створных наблюдений 1.30 м , соответственно я предположил, (не имея опыта в данной сфере), что нивелирование через створные сооружения не проходит ?! У нивелирования свой маршрут , по своим высотным маркам и не имеет отношения к сооружениям служащим за наблюдением за горизонтальными смещениями. Так ? Или не так ?
В добавок они указали что головки сооружений заржавели и требуют ремонта , потому как инструмент установить нельзя (кстати я не имею представления какой инструмент они имеют в виду , может тахеометр?!) ... ещё в добавок между К1 и К2 присутствует крен в 15 см. Кто должен бороться с восстановлением ровности створных сооружений в соответствии с проектом 1956 года и всяким гостам и снипам : - Я ? или строительная бригада ?

Но есть и места (возвращаюсь к вопросу о маршруте нивелирования), где расстояние между высотными марками, например , вот на - "этой" бетонной плите всего 3.40 м. Как делать нивелирный ход через такое ? Встать сбоку увеличив расстояние хотя бы до 6 м ? или как ? (опять таки не имея опыта задаю вопросы , прошу меня простить если что)

Теперь вот ещё что ...
90 % всех реперов и марок уничтожено , вот наглядный пример .
Кто их должен восстановить по нормативу и в соответствии гост-у и снип-у ?!
Я ? или рабочая бригада строителей ) ? мне кажется второй вариант т.к. я не имею представления как я могу сам эти 90 % утерянных и испорченных марок и реперов восстановить ... или всё таки они физически восстанавливаются опираясь на геодезические методы ? подскажите , это очень важно.

После всего этого я вычитал в СНиПах что после восстановления всех опорных и фундаментальных реперов в добавок с высотными марками и сооружениями для створных наблюдений , нивелирование второго класса не должно производится в течении ГОДА , чтоб марки и реперы адаптировались к окружающей среде и осели на нужный уровень . Это верная информация ? Потому как это так же важно , значит я им год не понадоблюсь ...

В общем вот такая КАША !
Прошу меня простить за не корректность , если она присутствует.
И как всегда , всем спасибо за помощь !
Ожидается бессонная ночь , т.к. на все эти вопросы я должен ответить завтра в 11 на генеральном собеседовании.

 

Мне трудно сказать, что требуется наблюдать в вашем конкретном случае. Это должно быть отражено в проекте (программе) наблюдений. Возможны и совмещенные наблюдения (планово-высотные).

Вполне можно и с боку в удобном месте, сохраняя равенство плеч.

Обычно в группе наблюдений за ГЭС есть несколько человек (слесарей-прибористов), которые поддерживают КИА (контрольно-измерительную аппаратуру) в рабочем состоянии.

Это требование при закладке грунтовых знаков. При закладке в бетон или скалу достаточно выдержать время для полного затвердевания бетонного (цементного) раствора.

 

ЮС

Большое спасибо , многое стало ясным !
(Добавление)
выяснил по поводу

Маршрут нивелирования указанный как пример в проекте геодезических наблюдений , не проходит через створные сооружения.

осталось выяснить

любой инструмент измеряющий линейно-угловые расстояния ? или ?

 

Мое подразделение работает согласно требованиям «Правил технической эксплуатации электростанций (ПТЭ). Которыми предусмотрено проведение систематических инструментальных наблюдений за осадками фундаментов основных сооружений энергообъектов (ПТЭ изд. 2003 г. п.2.2.3). «Инструментальные измерения осадок фундаментов зданий, сооружений и оборудования в период эксплуатации электростанции должны проводиться в соответствии с ПТЭ:
• до стабилизации осадок - один раз в год,
• после стабилизации (приращение осадок менее 1 мм в год) – 1 раз в 5 лет.»
и руководствуемся : «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов» ГКИНП (ГНТА)-03-010-02 изд. Москва ЦНИИГАиК 2003 год; и книгой Брайт П.И. «Геодезические методы измерения деформаций оснований и сооружений».

Вот некоторые требования к реперам высотного обоснования из книги Брайт:
Высотной опорой, относительно которой вычисляют отметки осадочных марок, должна быть сеть глубинных, грунтовых, скальных реперов.
К реперам высотного обоснования предъявляются следующие требования: длительное сохранение неподвижности; надежный контроль над их устойчивостью; возможность передачи с них отметок на осадочные марки в сооружениях за минимальное число установок нивелира.
Для обеспечения необходимой точности измерения осадок, реперы высотного обоснования должны быть равномерно расположены на территории объекта. Их количество должно удовлетворять предъявляемые к ним требования, но не может быть менее трех. Расположение реперов должно быть удаленным от проездов с интенсивным движением, вне зоны распространения давления от сооружений, в местах беспрепятственного подхода к ним.
По реперам прокладывается система нивелирных ходов с минимальным числом штативов, включающая в себя все пункты высотного обоснования, ряд временных реперов и некоторые осадочные марки. Система ходов, как правило, представляет собой ряд замкнутых полигонов.
У Вас, по-видимому, свои нормативные документы.

Если Вы в штате генерирующей компании, которой принадлежат эти ГЭС то в задачу геодезиста будут входить работы, оговоренные в трудовом договоре.
Восстановление утраченных реперов высотного обоснования и осадочных марок проводится силами строительно-ремонтных подразделений генерирующей компании, силами специалистов КИА или подрядной организации, привлеченной для выполнения данных работ. Геодезист в этих случаях указывает оптимальные места размещения знаков.

В целом, так, определение вертикальных деформаций и определение горизонтальных смещений сооружений, это для геодезиста две не пересекающихся работы, выполняемые по разным методикам и разными приборами (не рассматриваю роботизированные системы планово-высотного мониторинга деформаций). Объединяются они при анализе результатов измерений. Но пункты планового обоснования и створные марки могут, при соответствующем оформлении, одновременно являться и точками нивелирных ходов.

Не хочу, чтобы Вы начинали работу с отступлений от инструкций, для этого необходим опыт и четкое представление: «что будет если?». На Вашем конкретном примере: доподлинно зная величину «угла i» нивелира можно посчитать погрешность измерения превышения при неравенстве плеч в 3.4 м. и сравнить ее с СКП измерения превышения на 1 штативе. То есть можно, как Вы предлагаете, выполнять нивелирование сбоку выдерживая равенство плеч и увеличить длину хода на 1 штатив, а можно? Одну из марок взять связующей с , а другую - промежуточной, с неравенством плеч. Опять же: в литературе описывается способ, когда при определенных условиях, нивелировка длинного линейного объекта может проводиться (без потери точности измерений) с двух его концов, а полученные двойные превышения усредняться.

 

Sh_Alex

Огромное вам спасибо за подробное разъяснение!