Мониторинг деформации высотных сооружений с использованием Global Positioning System (GPS)

Ван Азиз, В.А. Отман З. и Наиб Х.

Перевод с английского: Гермонова Е.Ю.

Источник: Кафедра геодезии факультета инженерии и геоинформатических наук. Технологический университет Малайзии
http://www.gisdevelopment.net/technology/gps/techgp0024.htm

Автореферат

Деформация инженерных структур часто измеряется для того, чтобы убедиться, что структура имеет безопасное деформационное поведение. Например, деформация высотных сооружений может быть проверена с использованием геодезического метода, такого как GPS. Эта работа рассматривает проверку высотных сооружений с использованием метода GPS. Предмет изучения строительство KOMTAR в Пенанге, Малайзия. Были выбраны шесть контрольных точек, при чем четыре из них находятся на крыше самого здания, а остальные две на KOMTAR Plaza. Полевые измерения проводились в два этапа: в октябре 2000 и феврале 2001 года. Наблюдения GPS и данные о деформации были получены и проанализированы с использованием программного обеспечения SKI TM и GPSAD2000. Результаты показали, что здание не смещается.

Введение

Инженерные сооружения (такие как дамбы, мосты, высотные сооружения и т.д.) это объекты деформаций из-за таких факторов, как: изменения уровня грунтовых вод, тектонический феномен и т.д. Затраты уменьшились в связи с экономией и улучшением безопасности как во время так и после строительства. Как результат, разработка проверки и анализа таких расчетов, дело практической важности. Развитие ресурсов, разработка проектов потенциально подверженных деформации сооружений и растущий геонаучный интерес к изучению движения земной коры  направлены на повышение внимания к всеобъемлющему интегрированному подходу к разработке и анализу таких деформационных расчетов.

Техника измерений деформаций обычно может быть поделена на геотехнические, структурные и геодезические методы. Геодезические методы, которые могут быть использованы: GPS, фотограмметрический, метод назепмных измерений, длинно-базисная интерферометрия и метод лазерного измерения со спутника. Методы измерения могут быть в дальнейшем подразделены на метод сети измерений и метод прямого измерения. В геодезическом методе два типа геодезических сетей: абсолютные и относительные.

Отбор наиболее приемлемой техники или комбинации техник для каждого определенного случая зависит от затрат, требуемой точности и шкалы измерений. Хотя, некоторые аспекты относящиеся к оптимальной разработке сетей, измерению и анализу техник, которые прилагаются к мониторингу следует учесть. Разработка схемы мониторинга должна удовлетворять не только геометрической стабильности сети, но также должна исполнять потребности последующих физических интерпритация результатов мониторинга.

Выбор техник мониторинга зависит от типа и величины деформации. Хотя, предлагаемая схема измерений, должна быть основана на лучшей возможной комбинации доступного измерительного инструментария. Общая черта геодезического и спутникового метода заключается в том, что схема мониторинга содержит такие стадии:

-        разработка конфигурации сети;

-        выполнение процесса, который воплощает разработанную сеть в реальность, что предполагает документирование станций сети и актуальной техники полевого измерения;

-        анализ сети, который включает обработку и анализ полученных геодезических данных.

Использование GPS при строительстве высотных сооружений

 Техники GPS имеют некоторые преимущества при измерении. Относительные измерения GPS имеют высокую точность, что находит применение в измерении на местности, где нужны хорошие видимость и погодные условия. Автоматизированные измерения с использованием GPS станут очень практичными и дешевыми, хотя GPS может использоваться для полевых измерений, когда быстрые результаты могут спасти жизни и имущество. Мониторинг высотных сооружений с использованием GPS можно выполнять с перерывами и беспрерывно. На сегодняшний день погрешность GPS составляет не более 1-2 миллионных долей от регионального базисного вектора и определяется с использованием программного обеспечения.

Высотное строительство предполагает, что многоэтажное строение достаточно высокое и требует использования системы механической вертикальной транспортировки, такой как лифты. Хотя, оригинально разработанные для коммерческих целей многие высотные здания сейчас планируются для различного использования. Они возникают в городской местности, где завышенные цены на землю и большая плотность населения, создают потребность в зданиях, которые возводятся вертикально, и так используют меньше земли. Фундамент высотных зданий должен поддерживать должен поддерживать большой вес и обычно состоит из свай, которые вкапываются в землю. Большинство высотных зданий имеют каркас, сделанный из стали.