Обработка и анализ результатов наблюдений
Основные вопросы обработки и анализа результатов наблюдений за деформациями рассмотрим на наиболее распространенном виде работ — наблюдении за осадками.
По окончании очередного цикла измерений необходимо выполнить оценку точности полученных результатов. Поскольку в основу всех точностных расчетов этого вида работ закладывают величину средней квадратической ошибки превышения на станции, удовлетворяющую для данной схемы исходным требованиям по точности определения осадок, то для сравнения ее и необходимо получить из результатов измерений.
С этой целью используют следующие формулы:
где d разность значений превышений в ходах прямо и обратно или при двух горизонтах прибора; n — число разностей.
По невязкам замкнутых полигонов:
где ωi — невязка замкнутого полигона; k — число полигонов; n — общее число превышений во всех полигонах.
Из уравнивания
где ∑pv2 — величина, получаемая из уравнения; r — число избыточных измерений.
При уравнивании на ЭВМ любая программа автоматически предусматривает оценку точности.
По результатам уравнивания составляют ведомость уравненных превышений и отметок деформационных реперов, а по разностям их отметок — ведомость осадок. При этом осадки можно вычислять по отношению к начальному циклу, выявляя их накопление за весь период наблюдений, и к предыдущему циклу для оценки текущих изменений.
В случае, если точность полученных результатов удовлетворяет требуемой (заданной), приступают к анализу результатов наблюдений.
В соответствии с решаемой задачей анализу подлежат осадки всех деформационных точек. Поскольку на объекте наблюдений их бывает достаточно много, то только прочтение ведомостей осадок не дает общего впечатления о происходящих процессах. Поэтому стремятся представить результаты наблюдений в графическом виде.
Традиционно графики представляют в виде, показанном на рис. 19.9. Однако эти графики не обладают достаточной наглядностью, поскольку для изображения всего происходящего процесса по всем реперам таких графиков необходимо строить достаточно много.
рис. 19.9. График осадок.
для большей наглядности составляют два графика в виде изолиний равных осадок: один — пространственно-временной по профилям, другой — пространственный в топографической системе координат на плане масштаба 1: 500 или 1: 1000.
Первый вид графиков строится следующим образом. В выбранном масштабе по горизонтали откладывают расстояния между реперами профиля (рис. 19.10).
Рис. 19.10. Пространственно-временной график осадок.
В соответствующем масштабе по вертикали откладывают время между циклами наблюдений. В узлах полученной сетки прямоугольников подписывают значения величин осадок соответствующего репера на соответствующую дату проведения цикла измерений. Линейным интерполированием между точками осадок проводят изолинии в выбранной величине сечения, обычно — через 1 мм. Изолинии, кратные 5, утолщают. Для удобства чтения графика следует помнить, что изолинии, параллельные вертикали, свидетельствуют об общем наклоне площадки в ту или иную сторону, т. е. о неравномерной осадке; изолинии, параллельные горизонтали — о равномерной осадке. Пространственно-временной график отражает деформационный процесс по всем циклам наблюдений.
Пространственный график на топографической основе (рис. 19.11) строится так же, как рисуется рельеф в горизонталях, только исходными служат осадки реперов между соответствующими двумя циклами: текущим и начальным, текущим и предшествующим и т. п. Эти графики обладают особой наглядностью при отображении деформации поверхности.
Рис. 19.11. Пространственный график осадок.
Получаемая информация является исходной для анализа происходящего процесса деформаций. Для анализа используют также материалы по геологии, гидрогеологии, климатологии, состоянию строительных работ и т. п.
При анализе осадок отдельных зданий и сооружений отслеживают их неравномерный характер и вычисляют разности осадок характерных точек в направлении продольных и поперечных осей здания. Особое внимание уделяют зданиям, у которых обнаруживаются значительные осадки, особенно неравномерные. Сведения об этом немедленно передаются всем заинтересованным организациям для своевременного принятия необходимых мер.
По результатам наблюдений каждого цикла составляют краткую пояснительную записку, в которой приводят сведения об измерениях и их предварительном анализе.
Эти сведения, как правило, содержат: фактическую схему и краткое описание технологии измерений; результаты уравнивания; оценку точности полученных результатов; ведомости отметок и осадок реперов; графический иллюстративный материал; краткий анализ результатов наблюдений.
По окончании работ составляют технический отчет, являющийся основным техническим документом по результатам наблюдений. Он содержит те же сведения, что и пояснительная записка, но в обобщенной по всем циклам форме с более подробным анализом и обобщающими выводами.