ГКИНП-10-186-84. Изучение деформаций земной поверхности геодезическими методами на полигонах атомных электростанций - часть 2

Геодезические   работы   на  пунктах   строительства,   намеченных   Заказчиком   в

результате   анализа   имеющихся   геофизических   и   геодезических   данных   на  район
строительства  (см. 3.1), должны вестись не менее 3 лет и включать не менее 5-6 циклов
повторных измерений. Изучению подлежат, как правило, только вертикальные движения
земной   поверхности.   Полученные   при   этом   данные   служат   для   выбора   наиболее
устойчивых зон под площадки строительства.

3.2.1. Составление проекта

Основанием для разработки проекта на геодезические работы служит техническое

задание Заказчика. К техническому заданию прилагается тектоническая схема на каждый
конкурентный  пункт   строительства  в   масштабе   1:100   000   -   1:200   000,   на   которой
показываются потенциально тектонически активные зоны.

Технический проект составляется Предприятием в кратчайшие сроки, не позднее 3-4

месяцев с момента получения технического задания Заказчика, с учётом настоящего РТМ, а также
соответствующей   действующей   нормативной   документации   по   проектированию   топографо-
геодезических  работ, и утверждается  в установленном порядке.  Проект, разрабатываемый  на
основе данных о геодезической, геоморфологической и геофизической изученности территории,
устанавливает схемы, объём и методы геодезических работ, сроки выполнения отдельных циклов
измерений, а также сметную стоимость.

При   проектировании   следует   учитывать,   что   закладка   геодезических   знаков   в

некоторых   случаях   может   полностью   или   частично   выполняться   силами   Заказчика.
Поэтому Предприятие  должно согласовывать с Заказчиком  объемы работ  по закладке,
подлежащие выполнению обеими Сторонами, включать заложенные Заказчиком реперы в
нивелирную   сеть.   Заказчик,   со   своей   стороны,   должен   строго   соблюдать   требуемые
технологию и сроки закладки геодезических знаков.

3.2.2. Методы и схемы геодезических измерений

Основным   методом   изучения   современных   движений   земной   поверхности   на

пунктах строительства АЭС является высокоточное повторное нивелирование. При этом с
учётом   сравнительно   короткого   интервала   времени,   на   котором   ведётся   изучение
деформационных процессов, необходимо выполнять нивелирование I класса.

Исследование горизонтальных движений земной поверхности предусматривается

лишь в особых случаях, указанных Заказчиком в техническом задании. Измерения углов и
сторон в плановых геодезических построениях выполняется по программе триангуляции
(трилатерации) I класса.

Схемы нивелирных сетей на пунктах строительства АЭС выбираются в зависимости

от условий местности и расположения разломов, но, как правило, должны включать замкнутый
ход, расположенный вдоль границы  участка.  Указанный  полигон  рассекается  двумя-тремя
линиями,   проходящими   вкрест   потенциально   активным   разломам   (см.   приложение  I).
Периметры  образованных замкнутых  полигонов не должны превышать 40 км. Расстояние
между смежными реперами должно составлять в среднем 1-1,5 км.

Для   изучения   горизонтальных   деформаций   используются   локальные   плановые

построения.   Если   изучаются   движения   по   одному   направлению,   например,   вкрест
тектонического   разлома,   то   используются   схемы   в   виде   отдельных   створных   линий,
образованных в зависимости от поставленной задачи двумя или несколькими пунктами
(см. приложение 2, схемы а)).

Если   интерес   представляют   две   компоненты   векторов   плановых   смещений,   то

используются построения в виде либо вытянутых геодезических четырёхугольников, в
которых  пара  коротких  сторон   расположена   по одному  исследуемому   направлению,  а
одна   из   диагоналей   -   по   другому   (см.   приложение   2,   схема   б)),   либо   двух-   или
многолучевых   систем,   т.е.   линий,   измеряемых   с   одной   общей   точки   по   двум   или
нескольким направлениям (см. приложение 2, схема в)), а также иные построения. Длины
измеряемых линий в таких построениях не должны превышать 3-4 км.

5

3.3. Геодезические работы на площадках строительства АЭС

Геодезические   работы   на  площадках   строительства,   намеченных   Заказчиком   в

результате анализа материалов геофизических и геодезических исследований на пунктах
строительства (см. п. 3.2.), ведутся в течение 2-2,5 лет и должны включать не менее 6-8
циклов   повторных   измерений.   Полученные   при   этом   данные   используются   для
окончательного выбора наиболее устойчивой площадки строительства АЭС

2х)

.

3.3.1. Составление проекта

Основанием для разработки проекта на геодезические работы служит техническое

задание Заказчика. К техническому заданию прилагается подробная тектоническая схема
на каждую площадку строительства в масштабе 1:25 000.

Технический проект для площадок строительства разрабатывается Предприятием

в кратчайшие сроки, не позднее 2-3 месяцев с момента получения технического задания
Заказчика,   в   соответствии   с   теми   же   нормативными   документами,   что   и   проект   для
пунктов   строительства,   но   по   форме   представляет   собой   объяснительную   записку   и
содержит лишь необходимые сведения о видах, объёмах и сроках выполнения работ, а
также графические приложения и сметную часть.

В текстовую часть проекта не включаются те сведения, которые уже содержались

в   техническом   проекте   на   соответствующий  пункт   строительства,   такие   как
характеристика физико-географических, геологических и сейсмических условий, сведения
о ранее выполненных геодезических работах и др.

При проектировании на этом этапе также необходимо согласовать с Заказчиком

объёмы работ по закладке геодезических знаков
3.3.2. Методы и схемы геодезических измерений

В   пределах   площадки   строительства   АЭС   исследованию   подлежат   только

вертикальные деформации земной поверхности, для чего на территории таких площадок
развивается сеть нивелирования II класса.

Схема высотной сети выбирается в виде равномерной сети нивелирных ходов,

прокладываемых на расстоянии 0,6-0,7 км друг от друга параллельно границам площадки
строительства АЭС, при этом крайние ходы должны располагаться на расстоянии 0,4-0,5
км   от   границы   (см.   приложение   3).   Расстояние   между   смежными   реперами   должно
составлять   в   среднем   0,3   км.   Указанная   схема   достаточно   хорошо   контролирует
устойчивость всей территории площадки.

4. ПОСТАНОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ

                    НА ПОЛИГОНАХ АЭС

Вследствие   многоэтапности   и   ограниченности   сроков   геодезических

исследовании   на   АЭС   при   их   организация   и   выполнении   необходимо   обеспечивать
максимальную согласованность действий Заказчика и Предприятия.

Для этого Заказчик должен
-

строго соблюдать установленные сроки завершения анализа геофизических

и геодезических данных и подготовки технических заданий на соответствующие этапы
геодезических работ;

-

своевременно направлять своих компетентных представителей по запросу

Предприятия   на   рекогносцировочные   работы   для   уточнения   мест   расположения
геодезических знаков.

-

____________________

2х)

 В некоторых случаях геодезические работы на площадках строительства могут 

6

выполняться параллельно с работали на пунктах строительства 

 

 A

   Э

   C

   

Со   своей   стороны,   Предприятие   должно   строго   соблюдать   сроки   составления

проектов, проведения полевых и камеральных работ и подготовки отчётных материалов.

В методическом отношении при выполнении геодезических работ на полигонах

АЭС   следует   руководствоваться   требованиями   и   рекомендациями   инструкций   и
руководств (/I/ - /6/), действующих в системе ГУГК.

Кроме того, при создании высотных и плановых сетей необходимо учитывать

следующие требования:

Высотные   сети.   Высотные   сети   необходимо   привязывать   к   главной   высотной

основе СССР, а также, по возможности, совмещать с пунктами плановых сетей.

- Для закрепления линий нивелирования необходимо использовать грунтовые и

скальные реперы стандартных типов, при этом отдавать предпочтение скальным реперам.
Фундаментальные   реперы   закладывают   только   на  пунктах   строительства   АЭС  в
количестве   1-2   на   каждый   пункт.   Реперы   следует   закладывать   способом   бурения   с
соблюдением необходимых мер для исключения сезонных и климатических влияний на
устойчивость  реперов. Первое нивелирование  можно выполнять не ранее,  чем через  2
месяца после закладки.

-

При нивелировании применяют глухие нивелиры Н-05, Н I, Ni 004, нивелиры с

компенсатором Ni 002 и Ni 007 или другие нивелиры, равноценные им по точности, а также
инварные рейки НР-05, РИ-3000Т (с термодатчиками) и соответствующие рейки, выпускаемые
зарубежными фирмами.

-

Поверки и юстировки инструментов выполняются до и во время полевых работ

способами, указанными в /I/ и /2/. Инварные рейки эталонируются на компараторе  MK-I  в
начале, середине и конце полевого сезона, при этом не реже  I  раза в месяц выполняются
исследования штрихов рейки при помощи контрольной линейки. Если по результатам полевого
компарирования средняя длина метрового интервала комплекта реек изменится более, чем на
0,1 мм, то выполняют дополнительное эталонирование на компараторе MK-I.

-

Нивелирование выполняют в прямом и обратном направлении. По каждой

секции в прямом и обратном направлении нивелируют в разные половины дня. Длина
визирного луча должна быть не более 40 м. Неравенство расстояний от нивелира до реек
не   должно   превышать   0,3   м,   а   накопление   этих   неравенств   в  секции   -   0,5   м.   Высота
визирного   луча   над   подстилающей   поверхностью   должна   быть   не   менее   0,5   м.
Наблюдения   на   станции   выполняют   по   способу   «совмещения».   Все   допуски   должны
соответствовать требованиям Инструкции /I/.

Плановые   сети  Рекогносцировка   пунктов   плановых   сетей   выполняется   совместно   с

представителями Заказчика. Пункты закрепляют  на местности центрами тех типов, которые
предусмотрены действующими инструкциями. Наблюдения должны выполняться со штативов.

- Для измерения длин сторон рекомендуется использовать светодальномеры типа

Мекометр-3000,   ЗСМ-2,   ЕОК-2000   и   др.   Методика   измерений   должна   соответствовать
указанной   в   инструкциях   по   эксплуатации   соответствующих   приборов,   а   также
удовлетворять требованиям «Рекомендаций...» /5/ и «Методического руководства  ...» /6/.
Для   измерения   углов   рекомендуется   использовать   теодолиты   Т05,   ОТ-02   и   другие
соответствующие им по точности. Наблюдения должны выполняться на визирные марки с
использованием принудительного центрирования.

5. ОБРАБОТКА ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Обработка геодезических измерений на полигонах АЭС включает два этапа. На

первом этапе выполняется обработка измерений и подготовка соответствующих полевых
и   отчётных   документов   согласно   требованиям   действующих   нормативно-технических

7

актов   /1,2,3,4,5/.   В   результате   обработки   для   плановых   сетей   получают   измеренные   и
уравненные   на   станции   линии   и   углы,   а   также   таблицы   разностей   соответствующих
измеренных   элементов,   а   для   высотных   сетей   -   неуравненные   величины   превышений
между реперами, ведомости сопоставления результатов нивелирования разных циклов и
графики   накопления   разностей   превышений   относительно  I  цикла.   Такая   обработка
выполняется   по   завершению  каждого  цикла   измерений.   Материалы   предъявляются   к
сдаче в соответствии с перечнями, приведенными в /1,2,3,4,5/.

На   втором   этапе   обработки   определяются   численные   характеристики

вертикальных   и   горизонтальных   движений.   Такая   обработка  выполняется   после
завершения  всех  предусмотренных   циклов   измерений   на  пунктах  иди  площадках
строительства АЭС согласно изложенной ниже методике.
5.1. Обработка данных повторного нивелирования

При обработке повторного нивелирования на пунктах и площадках строительства

АЭС  используется   методика   совместного   определения   скоростей   движения   и   высот
реперов по данным всех выполненных циклов измерений, которая позволяет определять
как долго-, так и короткопериодические компоненты вертикальных движений. 

5.I.I. Определение долгопериодических компонент СВДЗК

При  определении   долгопериодических  компонент  СВДЗК  для  сети  повторного

нивелирования,   которая   включает   несколько   узловых   реперов,   обработка   ведётся   в
следующей последовательности:

а)

из числа узловых реперов выбирается исходный пункт сети, расположенный

в геодинамически наиболее устойчивой части полигона, и начальная эпоха наблюдений
(обычно начало года, в котором выполняется 1-й цикл измерений, например, 1984.0);

б)

вычисляются   приближённые   высоты   реперов   (относительно   произвольно

выбранной   высоты   исходного   пункта)   и   веса   отдельных   линий   (обратно
пропорциональные их длине);

в)

для каждого превышения между узловыми реперами (А  и  В) составляются

уравнения погрешностей следующего вида:





1

1

i

i

AB

A

B

i A

i B

B

A

AB

H

H

TV

TV

H

H

h















 

 











,

(1)

где

,

A

B

H

H





 - поправки в приближённые высоты 





1

1

,

A

B

H H

 реперов,

,

A

B

V V

. - скорости движений реперов (мм в год),

i

i

o

T

T T



 

 - разность эпохи 

i

T

 проведения  i -цикла измерений

i - и начальной эпохи Т

о

 (до десятых долей года), 

AB

h

 - превышение межle реперами, полученное в 

i

-цикле;

г)

составляется и решается соответствующая система нормальных уравнений,

а также выполняется оценка точности полученных скоростей с использованием ср. кв.
ошибки единицы веса, вычисленной по остаточным невязкам уравнений погрешностей, и
диагональных членов обращенной матрицы нормальных уравнений;

д)

вычисляются высоты узловых реперов на начальную эпоху;

е)

с   помощью   операций,   указанных   в   п.п.   б),   в)   и   г),   по   каждой   линии

вычисляют   высоты   и   скорости   движения   для   промежуточных   реперов,   при   этом   для
вычисления   свободных   членов   уравнений   погрешностей   использует   высоты   узловых
реперов,   приведённые   на   эпоху   выполнения   соответствующих   циклов   измерений

(

,

o

A

A

A

i

H

H

V

T







 обозначения см. п. «в»);

ж)

с   использованием   полученных   скоростей   узловых   и   промежуточных

реперов составляется карта долгопериодических компонент скоростей СВДЗК в масштабе
1:100 000 для  пунктов  и 1:25 000 для  площадок строительства АЭС  с высотой сечения
изолиний I мм/год.

8