1. VIII Международная выставка и научный конгресс «Интерэкспо ГЕО-Сибирь»
Геодезический контроль строительства и
эксплуатации главного корпуса
обогатительной фабрики «Распадская» с
применением современных технологий
Б.А Новоселов, Д.Б. Новоселов
ООО «Сибшахтостройпроект» г. Новокузнецк
1
2. Краткая характеристика
объекта
ОФ «Распадская» − крупнейшая и
самая современная обогатительная
фабрика в России. Производственная
мощность 10,5 млн т в год. Ее
площадка находится на территории
угольной шахты «Распадская» в г.
Междуреченск Кемеровской области.
Наблюдения за деформациями
начаты в июле 2004 г., в период
строительства циклы выполнялись
ежемесячно, и с 11 цикла - ежегодно, в
итоге выполнено 17 циклов.
Последний цикл был выполнен в июле
2011 г.
Главный корпус построен на
спланированной площадке
(произведена срезка склона и
площадка частично отсыпана), ось А
здания находится на насыпи, а ось Т -
на выемке.
2
3. Условия и порядок
выполнения работы
(1-12 циклы)
Для определения деформаций
фундаментов и колонн применен метод
нивелирования II класса.
Нивелирование выполнялось
прибором Ni 007 фирмы Carl Zeiss
В первых циклах наблюдений
исходными реперами служили пункты
строительной сетки. Затем в июле 2005
г. была выполнена закладка опорных
реперов Ро-1, Ро-2, Ро-3 и Ро-4 на
глубины 18,5, 15,4, 17,7 и 19,4 м
соответственно. Нижние концы
реперов были установлены в коренных
породах и зацементированы. Перед
измерением каждого цикла
выполнялось нивелирование опорного
полигона и уравнивание его как
свободного с исходным репером Ро-4.
3
4. Условия и порядок
выполнения работы
(13-17 циклы)
Нивелирование II класса
выполнялось высокоточным цифровым
нивелиром DiNi 12 компании Trimble,
который использовался в условиях
недостаточной освещенности и
наличия вибраций. В процессе
выполнения работ в темных участках
объекта рейки подсвечивались
искусственным источником света. При
усиленной вибрации, когда снять
отсчет было невозможно, менялось
местоположение штатива.
Следует также отметить, что
возможности высокоточного нивели-
рования для определения деформаций
фундамента цифровым нивелиром
(при отсутствии нормативной
документации) – это целый пласт для
выполнения исследований. 4
5. Предрасчет точности нивелирования II класса
опорного полигона и осадочных марок в
программе Credo_DAT 4.0.
Система Credo DAT предоставляет возможность выбрать оптимальный
проект сети и подобрать необходимую точность измерений, т.е. обеспечить
эффективность и экономичность работ по выполнению наблюдений за
высотными деформациями.
5
7. Анализ результатов наблюдений
по опорному полигону
Табл.1. Результаты нивелирования опорного полигона (с периода закладки вековых реперов)
Название Превышения по годам (мм)
секции 2005(11ц) 2006(12ц) 2007(13ц) 2008(14ц) 2009(15ц) 2010(16ц) 2011(17ц) Среднее
Ро1-Ро3 -15271,5 -15269,3 -15276,4 -15274,3 -15273,1 -15272,8 -15271,8 -15272,9
Ро3-Ро4 -448,1 -451,2 -447,3 -447,8 -447,1 -448,3 -447,4 -448,2
Ро4-Ро1 15720,3 15726,4 15717,7 15719,6 15719,8 15719,7 15720,3 15720,5
Невязки 0,7 5,9 -6,0 -2,5 -0,4 -1,4 -1,1 -0,7
Допустимая невязка по высоте в опорном полигоне равна 6,2 мм.
Табл. 2. Вычислены средние квадратические погрешности превышений по
циклам и секциям по измеренным превышениям
Отклонение превышений от среднего значения (мм)
Название
секции 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 СКП
(11ц) (12ц) (13ц) (14ц) (15ц) (16ц) (17ц) секции
Ро1-Ро3 1,24 3,44 -3,66 -1,56 -0,36 -0,06 -0,94 2,08
Ро3-Ро4 0,10 -3,00 0,90 0,36 1,10 -0,10 0,80 1,30
Ро4-Ро1 -0,24 5,86 -2,84 -0,94 -0,74 -0,84 -0,24 2,53
Скп цикла 0,73 4,29 2,72 1,07 0,79 0,79 0,73
Из вышеприведенных таблиц видно, что результаты 12 цикла наблюдений
опорного полигона (невязка по высоте равна +5,9 мм, СКП измеренных
превышений максимальная) «выпадают» из всех циклов. Поэтому при дальнейшей
обработке данных результаты этого цикла не использованы.
7
8. Анализ результатов наблюдений
по осадочным маркам
Табл.3. Максимальные и минимальные осадки по осям Значения средних осадок и
Колонна с Колонна с
скоростей их изменений во времени
Ср. Макс. Мин.
Оси
осадка осадка осад.
макс. мин. характеризуют общую для
осадкой осадкой
А -44,4 -55,3 -34,1 А12 A3
строительного и эксплуатационного
Е -38,5 -49,1 -27,7 Е16 E5 периодов закономерность развития
М М13
Т
-23,5
-10,2
-31,8
-19,2
-15,4
-5,2 Т3
M3
T20
наблюдаемого процесса.
Осадки по осям неравномерны, что
вызывает опасения по состоянию
фундаментов всего корпуса здания.
Табл.4. Годовые скорости осадок
Максимальная предельно допус-
Циклы А Е М Т тимая осадка для данного типа зданий
11ц-4ц -17,4 -16,3 -2,8 -1,5 равна 12 см.
13ц-4ц -10,5 -8,5 -3,0 -1,5
14ц-4ц -8,7 -6,7 -3,9 -2,1 Скорости осадок по осям А и Е
15ц-4ц -8,3 -7,4 -4,2 -2,3 уменьшаются, а по осям М и Т
16ц-4ц -7,5 -6,1 -3,5 -2,7
17ц-4ц -6,5 -5,6 -3,4 -1,5 увеличиваются.
ср -9,8 -8,4 -3,5 -1,9 Можно предположить, что
фундаменты всего главного корпуса
обогатительной фабрики
стабилизируются. 8
9. Цифровая модель интерполяции осадок фундаментов
главного корпуса ОФ «Распадская» с 2004 по 2011г.
Применение пространственного метода анализа позволяет установить трехмерную модель
деформаций по всей площади основания сооружения, в которой наглядно определяются области
неравномерных осадок, и есть возможность построения профилей осадок по любому
направлению, прогнозирования осадок и др.
9
11. Расположение
технологического
оборудования
Места с максимальной осадкой
(ось А марки 10-13) больше
всего нагружены
технологическим
оборудованием, которое
создаѐт большие динамические
нагрузки
11
13. Заключение
• Пространственно-временной анализ результатов
геодезического мониторинга необходим для повышения
надежности оценки и прогноза состояния рассматриваемого
объекта в целях предупреждения, выявления и прекращения
опасного развития его осадок и деформаций.
• Хотелось бы подчеркнуть, что обогатительная фабрика
«Распадская» и многие другие производственные здания и
сооружения представляют собой объекты повышенной
опасности, поэтому трудно переоценить важность их
геодезического контроля. Это особенно актуально для
Кемеровской области, где сосредоточено большое
количество промышленных объектов.
13
14. 1 место на VII конкурсе производственных
проектов выполненных с применением
CREDO.
14
