Геодезический мониторинг дорожного покрытия образец отчета: Дороги автомобильные общего пользования. Изыскания автомобильных дорог. Общие требования – РТС-тендер

Оценка качества состояния дорожного покрытия

Экспертиза дорожного покрытия от профессионалов «ГеоГИС»

Чтобы качественно провести ремонтные работы, направленные на восстановление дорог, необходимо предварительно выполнить специальное исследование − оценку состояния дорожного покрытия, для выяснения реального состояния полотна. Традиционно, оно заключается в контрольном бурении, отборе образцов почвы и статистических нагрузках. Однако данные способы, несмотря на довольно высокую цену обследования, не обеспечивают получение точной картины состояния асфальта и грунтов под ним. К тому же, повреждают и ослабляют дорожное покрытие. Поэтому нередко применяют более современные и экономичные способы диагностирования, самым востребованным из которых считают георадарное исследование.

Как проводится экспертиза?

Ужесточение контроля над качеством автодорог привело к тому, что экспертиза дороги и дорожного покрытия стала весьма востребованной услугой. Этот визуально-инструментальный способ контроля качества предусматривает использование как разрушающих, так и неразрушающих методов обследования. Чаще всего, к данной услуге прибегают при строительстве и ремонте автодорог, оплачиваемых из госбюджета. Это обосновано тем, что по окончании всех мероприятий необходимо проведение независимого заключения про техсостояние полотна.

Специалисты фирмы ООО «ГеоГИС» много лет работают в этой сфере, осуществляя комплексное обследование дорожного покрытия различными инновационными и традиционными методами. Инженеры компании при работе используют только современное высокотехнологичное оборудование, что позволяет получить достоверную информацию о состоянии дорожной «одежды». Также, наша компания специализируется на инженерно-геологических, инженерно-геодезических и инженерно-экологических изысканиях.

Этапы экспертизы

Важность тщательного исследования геостроения и поведения подземных либо поверхностных вод при предварительных изысканиях для строительства, ремонта или реконструкции автодорог — бесспорна. Весьма важно чтобы оценка ровности дорожного покрытия производилась в определенной последовательности.

Этапы проведения:

1. Изначально осуществляется визуальный осмотр для выявления трещин и деформаций техногенного и климатического рода.
2. Проводятся обмеры неровностей полотна.
3. Определяется крутизна насыпей и особенности уклонов.
4. Отбираются образцы асфальта для выяснения толщины слоев автодорожного полотна в разных точках. Таким образом устанавливается качество дорожного полотна и определяется примерный срок службы.

После выполнения вышеперечисленных работ, производится отбор материала для качественного анализа на соответствие установленным техтребованиям. Количество проб зависит от целей заказчика. В заключении специалисты указывают, есть ли необходимость проведения капитальных или точечных ремонтных работ, и обязательно обозначают насколько негативно воздействовала на асфальт окружающая среда.

Заказчик получает два заключения: по итогам лабораторных работ, и от экспертов, которые производили визуальный осмотр дороги. Этот подход помогает получить актуальные данные и сделать соответствующие объективные выводы.

Преимущества современного георадарного исследования

Почвенно-гидрологические изыскания требуют особых трудозатрат и, при этом, итоги исследований нередко носят интервальный характер. Ситуация усложняется еще и габаритностью спецтехники и механических буров, которые не всегда возможно доставить к месту исследований, а ручное бурение иногда не дает должного эффекта. Чтобы не допустить каких-либо ошибок в оценке дорожного покрытия (гидрологических условий, особенностях и свойствах почвы, толщины асфальтового покрытия), специалисты используют высокопроизводительный и актуальный метод − георадарное исследование.

Эксперт, используя георадар, получает георадиолокационный профиль, по результатам чего можно сделать точный вывод про толщину и плотность слоев. В итоге заказа этого неразрушающего метода устанавливаются пустоты, просадки, разуплотнения и размытие почвы, а также зон, где покрытие переувлажнено. Инновационная комплексная экспертиза позволяет в сжатые сроки получить высокоточную информацию о дорожном полотне, количестве стройматериалов, которые использовались строителями, и их качестве. В техническом отчете специалисты предоставляют информацию о возможности появления небезопасных процессов − карстов, оползней, суффозей, и выполняют прогноз о вероятных местах разрушения дорожного покрытия. Также «ГеоГИС» предоставляет услуги в геологии, геодезии и экологии, а на сайте можно ознакомится с ценами на все услуги.

Эксперты нашей фирмы имеют все необходимые допуски и разрешения на реализацию оценки качества дорожного покрытия в полном соответствии с существующими требованиями.

ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ:

1. Обследование фундамента зданий и сооружений
2. Инженерно-геотехнические изыскания
3. Инженерно-технические изыскания

Инженерно геодезические изыскания для строительства автомобильных дорог

Для качественного строительства дорог не обойтись без геологических исследований местности, на которых будет производиться укладка дорожного покрытия. Инженерно геодезические изыскания для строительства дорог это комплекс исследовательских работ, которые включают в себя:

• исследования гидрографических и геологических особенностей местности;
• оценка сейсмической активности;
• тектонические свойства участка;
• исследование рельефа;
• работы по прогнозированию влияния строительства и эксплуатации дороги на природную среду;
• техническое и экономическое обоснование строительства объекта.

Инженерно геодезические изыскания для строительства дорог повышает рентабельность строительных работ, оптимизирует возможные затраты. Для таких масштабных мероприятий, как строительство дорог геологические особенности играют важную роль. Если не учесть какой-либо из нюансов, дорога не будет обладать должным качеством и надлежащими эксплуатационными характеристиками.

Как осуществляются изыскания для дорог

Геодезические изыскания для строительства дорог осуществляются в две стадии. Сначала происходит изучение архивных материалов с целью анализа изменений геологических особенностей за прошлые годы. Полученные в ходе мониторинга данные станут основанием для проектной работы, а так же составления перечня необходимых мероприятий. На втором этапе делается аэрофотосъемка участка, и проводятся работы по исследованию геологических особенностей местности. Чтобы получить объективные сведения необходимо заказывать полный спектр услуг. В список работ входит:

• исследование строительных особенностей горных пород, а также их физических и механических характеристик;
• изучение
  влияния грунтовых вод на почву;
• мониторинг атмосферных и климатических условий;
• прогнозирование возможности появлений таких явлений, как сели, оползни, лавины.

Немаловажным фактором при заказе такой услуги, как инженерно геодезические изыскания для строительства автомобильных дорог является ее стоимость, которая зависит от разных факторов. Основным критерием является объем земляных работ связанных с изучением опытных образцов грунта. Немаловажную роль играют геологические особенности местности, в которой будут осуществляться инженерные изыскания. На качество работы влияет и квалификация специалистов в таких областях как гидрометеорология, геодезия, геология и другие науки. Применения технических средств так же влияет на качество и стоимость работы.

При строительстве дорог геодезические изыскания являются необходимой мерой, которая обеспечит правильный выбор направления трассы, определит условия проектирования будущего объекта.

Исследование климатических условий, состояния и типа грунта, геологические особенности региона поможет определить главное направление проектируемой дороги. Глубокое  проведение многочисленных  исследований позволит рационально использовать финансовые и технические ресурсы при строительных работах. Все вышеперечисленные работы, исследования и экспертизы проводятся в соответствии с действующим законодательством и по регламенту инструкций и нормативных документов. Ни одно профессиональное строительство автомобильных дорог не проходит без комплекса мероприятий по изучению геодезических характеристик местности с целью выявления полезных сведений, которые обеспечат безопасное строительство объекта.

7 ПРИЧИН РАБОТАТЬ С НАМИ:

1. 7 лет безусловной гарантии на наши работы

2. Работаем при институте с 1975 года

3. Более 100 квалифицированных инженеров и специалистов

4. Более 150 000 пробуренных скважин

5. Работаем 24/7 365 дней в году

6. Более 10 000 инженерных изысканий для строительства зданий и сооружений

7. Обязательно выполняем химический анализ воды

Звоните: +7 (342) 202-01-33

БПЛА для дорожного хозяйства использование беспилотников в сфере транспорта

 

В силу значительной протяженности автомобильных и железных дорог, непросто обеспечить контроль их инфраструктуры и бесперебойное функционирование. Планирование ремонтных работ невозможно без знания текущего состояния дорожного полотна. Проектирование новых дорог и развязок, требует качественного картографического обеспечения.

 

Пространственные данные, получаемые с помощью комплексов Геоскан, помогут Вам в решении разнообразных задач по управлению дорожным хозяйством. Использование современных технологий Геоскан позволит снизить расходы на этапах проектирования и строительства дорог, а оперативность получаемых данных позволит осуществлять контроль за ходом строительства и состоянием удаленных объектов.

 

Использование технологий Геоскан является мощным современным инструментом в руках проектировщика

 

 

Проектирование

 

С помощью наших технологий Вы сможете получить достоверные трехмерные данные подстилающей поверхности земли для оценки выбора оптимальных трасс прокладки дорог и размещения объектов транспортной инфраструктуры. Цифровые модели поверхности и матрицы высот, создаваемые в Agisoft Metashape полностью совместимы с ГИС и САПР, что дает возможность использовать их при проектировании новых сооружений.

 

Инженерные изыскания

 

Аэрофотосъемочные комплексы Геоскан с успехом применяются при проведении инженерно-геодезических изысканий для строительства линейных сооружений. Разработанные нами технологии, позволяют значительно повысить оперативность создания топографических планов масштабов 1:500, 1:1000 и 1:2000. При этом не возникнет затруднений при съемке труднодоступных территорий. Особенности рельефа, наличие водных или других препятствий так же не повлияют на точность или трудозатраты необходимые для выполнения изысканий.

 

Мониторинг

 

Благодаря сверхвысокому пространственному разрешению снимков, Вы сможете точно оценить состояние дорожного полотна, обочин и кюветов, состояния элементов дорожной инфраструктуры. Сложно представить более удобный и безопасный способ обследования опор и пролетов мостов и других труднодоступных объектов, чем облет с помощью БПЛА. Сошел оползень или бураном занесло дороги? С технологиями Геоскан за короткое время Вам удастся разведать обстановку и рассчитать объем восстановительных работ.

 

БПЛА Геоскан позволяют оперативно выполнять фото и видеоконтроль всех этапов дорожных работ

 

Контроль выполнения работ

 

БПЛА Геоскан позволяют оперативно выполнять фото и видеоконтроль всех этапов дорожных работ. Технологии Геоскан позволяют руководящим инженерам по первому требованию получать актуальную информацию обо всех аспектах строительных работ и эффективно принимать управляющие решения. Геодезическая точность съемки дает возможность определять деформации и отклонения от проектных отметок.

 

Дорожная лаборатория Уфа 🛣 заказать контроль и испытание дорог

Предоставляемые услуги лаборатории

Среди основных направлений деятельности лаборатории необходимо выделить:

• Определение степени изношенности дороги. Такая услуга актуальна для дорог, срок эксплуатации которых превышает 5 лет.
• Определение износостойкости дорожного полотна.
• Анализ качества покрытия.
• Определение ровности дорожного полотна.
• Замеры келейности.
• Определение углов наклона и другие услуги.

Благодаря услугам лаборатории можно проводить постоянный контроль за строительством дорог, а так же определением необходимости их ремонта. Экспертиза может проводиться на каждом этапе строительства.

Наша компания работает на рынке услуг на протяжении длительного времени и является одной из ведущих экспертных организаций в Уфе. Исследования дорожного покрытия все типов проводятся посредством современного технологического оборудования.

Проведение исследований

Специалисты проводят анализ используемых материалов, а так же дают независимую оценку строительства на соответствие имеющегося проекта. Применяемые методики получили высокую оценку, как в Российской Федерации, так и в зарубежных государствах.

Итогом исследовательских работ выступает заключение экспертизы. Оно состоит из нескольких отчетов на каждое испытание, а так же содержит акт о проделанных работах. Одной из главных функций дорожной лаборатории Уфа является определения соответствия строительных материалов государственным стандартам. Посредством специального оборудования определяется устойчивость материалов к физическому воздействию.

При появлении большого количества производителей строительных материалов, услуги дорожной лаборатории становятся более актуальными. Стоит помнить, что не всегда наличие сопроводительных документов является гарантией высоких эксплуатационных характеристик материалов. Возведение конструкции из сырья плохого качества влечет за собой появление проблем в ближайшем будущем. Помимо этого некачественная дорога создает риск для безопасности людей.

MOK

 

— разработка высофункциональных бетонов на основе местного сырья;

— модифицированные бетоны и сухие строительные смеси с использованием техногенного сырья;

— теплоизоляционные материалы на основе натуральных волокон;

— эффективные импортозамещающие материалы;

— разработка и исследование свойств поризованной керамики;

— разработка технологии получения экостроительных материалов из отходов деревообработки и сельского хозяйства;

— высоконаполненные антикоррозионные защитные покрытия;

— разработка способа получения дорожных покрытий на основе отходов нефтяного производства;

— геодезический мониторинг на Алматинском геодинамическом полигоне;

— применение ДДЗ для мониторинга объектов земной поверхности;

— исследование условий безопасности техногенного и природного характера в различных отраслях производства;

— совершенствование метода создания и подготовки цифровой модели местности при строительстве линейных сооружений.

— конкурентоспособность строительной отрасли в условиях глобализации;

— бережливое управление в производстве строительных материалов.

 

Итоги Международного профессионального конкурса «НОПРИЗ»

 

22 ноября 2019 года в здании Российской академии художеств (г. Москва) прошла торжественная церемония награждения победителей Международного профессионального конкурса Национального объединения изыскателей и проектировщиков (НОПРИЗ) на лучший проект 2019 года. Личное участие в церемонии приняли президент НОПРИЗ Михаил Посохин и президент Российской академии художеств Зураб Церетели.  Сериков Айдархан магистрант нашего факультета  удостоен номинации «Лучшая концепция нереализованного проекта». Научный руководитель проекта – декан ФСТИМ Естемесова Аксая Сансызбаевна.

 

Получение степени PhD преподавателя ФСТИМ

27 февраля 2020 года преподаватель ФСТИМ Орынбасарова Эльмира Орынбасаровна получила степень PhD в Satbayev University.

Развитие международных связей ФСТИМ и Астраханского университета

По инициативе кафедры Геодезии и кадастрового учета Астраханского государственного архитектурно-строительного университета (АГАСУ) была приглашена к.т.н., ассоц. профессор факультета строительных технологий, инфраструктуры и менеджмента Кузнецова Ирина Анатольевна.

В период с 03.02.2020 по 20.02.2020 года проводились практические занятия и лекции по дисциплине «Геодезия» для студентов 1 и 2 курсов специальности «Прикладная геодезия» АГАСУ.

 

В результате проделанной работы было подписано соглашение о сотрудничестве между МОК и АГАСУ. Руководство университета подготовило благодарственные письма президенту МОК Кусаинову А.А., ректору МОК Бесимбаеву Е.Т. и ассоц. профессору Кузнецовой И.А.

 

 

Карта сайта

Главная О компании Компания «ГЕО-ПРОЕКТ» успешно работает на рынке с 2007 года и входит в число крупнейших в России организаций по проектированию и инженерным изысканиям в области дорожно-транспортного строительства. Объекты Выполненные работы ГЕО-ПРОЕКТА: Разработка проектной и рабочей документации и инженерные изыскания для Автомобильных дорог, Транспортных развязкок, Путепроводов, Мостов, ИДК, СПВК, Пешеходных переходов. Новости Новости проектно-изыскательского института «ГЕО-ПРОЕКТ» — все новости и события.

Карьера Работа в компании «ГЕО-ПРОЕКТ» – это уникальная возможность для раскрытия собственного потенциала, профессионального и карьерного роста. Если вы целеустремлены, активны, уверены в своей квалификации и профессионализме, — нам с вами по пути! Работа у нас Работа в компании «ГЕО-ПРОЕКТ» – это уникальная возможность для раскрытия собственного потенциала, профессионального и карьерного роста. Если вы целеустремлены, активны, уверены в своей квалификации и профессионализме, — нам с вами по пути! Вакансии Открытые вакансии Проектно-изскательского Института «ГЕО-ПРОЕКТ». Молодой дружный коллектив, хорошие условия труда. Профессиональный, личностный и карьерный рост. Офис в 10 минутах от метро Пионерская Корпоративная жизнь Корпоративная жизнь и Тимбилдинг Проектно-изыскательского института «ГЕО-ПРОЕКТ» Дорогою добра В числе подшефных компании 6 детских социальных учреждений: Тихвинский и Сиверский детские дома, Всеволожский и Печорский дома ребенка, детский дом-интернат «Журавушка» в Улан-Удэ и Поддорский социальный приют. С каждым годом этот список становится больше. Студентам и выпускникам Инновации В компании «ГЕО-ПРОЕКТ» функционирует научно-технический отдел, специалисты которого занимаются изучением, анализом и внедрением новых технологий, методик и лучших практик проектирования, а также активно ведут научно-исследовательскую деятельность в дорожной отрасли. Об НТО В компании «ГЕО-ПРОЕКТ» функционирует научно-технический отдел, специалисты которого занимаются изучением, анализом и внедрением новых технологий, методик и лучших практик проектирования, а также активно ведут научно-исследовательскую деятельность в дорожной отрасли. Наши разработки Научные статьи Научные статьи Проектно-изыскательского института ГЕО-ПРОЕКТ Есть идея? Предлагайте! Хочется обсудить идею? Нужен совет профессионального сообщества? Добро пожаловать в дискуссионный клуб «ГЕО-ПРОЕКТа»! Клуб проектировщиков Контакты Наш адрес: 197101, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Монетная, дом 19Б.📞+7(812)300-55-00 📧 [email protected]

Цены

ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ:
Отбор проб	1проба	900 р.
Определение гранулометрического (зернового) состава грунта	1 партия	3000 р.
Определение плотности грунта методом режущего кольца	1 проба	2500 р.
Определение влажности грунта, суммарной влажности мерзлого грунта	1 измерение	1500 р.
Определение плотности грунта баллонным плотномером	1 участок	4000 р.
Определение коэффициента уплотнения расчетным методом (плотность определяется методом замещения объема)	1 участок	9700 р.
Определение максимальной плотности грунта	1 испытание	4500 р.
Модуль деформации грунта	1 участок	4000 р.
Граница текучести	1 измерение	1500 р.
Граница раскатывания	1 измерение	1500 р.
Испытания: Гравий, щебень ГОСТ 8267-93
Отбор проб, подготовка их к испытанию	1 проба	900 р.
Определение зернового состава	1 проба	3000 р.
Определение влажности	1проба	1500 р.
Определение водопоглощения	1 проба	1500 р.
Определение пылевидных, илистых и глинистых частиц методом отмучивания.	1проба	1000 р.
Насыпная плотность	1 проба	800 р.
Определение дробимости щебня, гравия	1 проба	2500 р.
Определение зерен пластинчатой и игловатой форм	1 проба	900 р.
Определение дробленых зерен в щебне из гравия	1проба	800 р.
Определение морозостойкости щебня, гравия	1проба	от 9000 р.
Определение плотности, пористости щебня, гравия.	1проба	3000 р.
Определение наличия органических примесей	1проба	3500 р.
Устойчивость щебня против всех видов распада	1проба	8000 р.
Содержание вредных примесей (химия)	1 проба	18 000 р.
Содержание зерен слабых пород в щебне	1проба	3500 р.
Комплексные испытания (кроме определения морозостойкости и устойчивости против распада):	1 проба
· щебня	1 проба	от 9000 р.
· гравия	1 проба	от 9000 р
Определение вредных примесей	1 проба	9500 р.
Испытания: Песок ГОСТ 8736-93
Отбор проб, подготовка их к испытанию	1 проба	900 р.
Зерновой состав и модуль крупности	1 проба	3000 р.
Определение насыпной плотности	1 проба	800 р.
Определение истинной плотности	1 проба	800 р.
Определение влажности	1 проба	1500 р.
Определение содержания пылевидных частиц	1 проба	1500 р.
Определение содержания глины в комках	1 проба	900 р.
Определение органических примесей	1 проба	3500 р.
Содержание вредных примесей (химия)	1 проба	18 000 р.
Комплексное испытание песка (кроме определения вредных примесей, коэффициента фильтрации)	1 проба	от 9000 р.
Определение вредных примесей	1 проба	12000 р.
Определение коэффициента фильтрации	1 испытание	6000 р.
Испытания: Смеси песчано-гравийные ГОСТ 23735-79
Отбор проб, подготовка их к испытанию	1 проба	900 р.
Зерновой состав гравия и песка	1 проба	3000 р.
Насыпная плотность, пустотность	1 проба	800 р.
Средняя плотность зерен, пористость	1 проба	800 р.
Водопоглощение	1 проба	2500 р.
Содержание пылевидных илистых частиц	1 проба	1500 р.
Содержание глины в комках	1 проба	1500 р.
Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы	1 проба	900 р.
Содержание зерен слабых пород в гравии	1 проба	900 р.
Определение прочности по дробимости гравия	1 проба	2500 р.
Комплексное испытание смеси (кроме морозостойкости)	1 проба	от 9000 р.
Определение морозостойкости	1 проба	от 9000 р.
Смеси щебеночно-песчано-гравийные ГОСТ 25607-2009 (для дорожных оснований)
Отбор проб, подготовка их к испытанию	1 проба	900 р.
Определение зернового состава гравийно-щебеночно-песчаной смеси	1 проба	3000 р.
Насыпная плотность, пустотность	1 проба	800 р.
Средняя плотность зерен, пористость	1 проба	800 р.
Водопоглощение	1 проба	2500 р.
Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц	1 проба	1500 р.
Содержание глины в комках	1 проба	1500 р.
Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы	1 проба	900 р.
Содержание зерен слабых пород	1 проба	900 р.
Определение прочности по дробимости гравия или щебня	1 проба	2500 р.
Определение истираемости гравия или щебня	1 проба	от 6500 р.
Комплексное испытание смеси (кроме морозостойкости и истираемости)	1 проба	от 9000 р.
Определение морозостойкости	1 проба	от 9000 р.
ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА (Раствора):
Определение прочности бетона неразрушающими методами(при сплошном контроле, в промежуточные (7 сут.) и проектные сроки(28 сут.))	1 м3	от 70 р.
Определение фактической прочности методом отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690-88	1 испытание	2 950 р.
Определение фактической прочности бетона методом упругого отскока по ГОСТ 22690-88	1 участок	805 р.
Определение фактической прочности бетона ультразвуковым методом по ГОСТ 17624-2012	1 участок	455 р.
Прочность на сжатие контрольного образца 10х10х10см	1шт.	600 р.
Прочность на сжатие контрольного образца 7х7х7см	1шт.	500 р.
Определение водонепроницаемости бетона (по воздухопроницаемости)	1 исп.	6 200 р.
Построение градуировочной зависимости (тарировка) прибора с помощью отрыва со скалыванием	1 шт.	35 000 р.
Выбуривание кернов на глубину до 0,25 м	1 выбуривание	2 250 р.
Распиловка выбуренных кернов до стандартных размеров, шлифовка торцевых поверхностей	1 срез	150 р.
Прочие испытания строительных материалов:
Химические свойства цемента	1 состав	30 000 р.
Физические свойства цемента (испытания на все показатели)	1 состав	22 000 р.
Определение сроков схватывания	1 состав	2 800 р.
Тонкость помола	1 состав	2 200 р.
Определение нормальной густоты цементного теста	1 состав	2 800 р.
Отбор проб	1 проба	1 350 р.
Средняя плотность	1 проба	1 200 р.
Удобоукладываемость смеси	1 проба	3 400 р.
Определение температуры смеси	1 проба	55 р.
Определение расслаиваимости смеси	1 проба	2 100 р.
Отбор проб	1 проба	1 300 р.
Испытания дорожного покрытия
Отбор проб из асфальтобетона	1 проба	от 3900 р.
Водонасыщение	1 проба	2 800 р.
Зерновой состав минеральной части из асфальтобетона	1 проба	2 800 р.
Определение коэффициента уплотнения	1 проба	5 800 р.
Определение плотности	1 проба	3 500 р.
Набухание	1 проба	2 800 р.
Водонасыщение	1 проба	5 700 р.

(PDF) Геодезический мониторинг деформаций мостов при испытаниях статической нагрузкой

26 T. Mill et al. Геодезический мониторинг деформаций моста, возникших при …

повреждениях конструкции моста, только ширина трещины ex-

почти в два раза превышала допустимые значения предельного состояния эксплуатационной пригодности

. Результаты исследования полезны при дальнейших испытаниях нагрузок на мосты

, поскольку новая технология обеспечивает не имеющие прецедентов возможности (в отличие от традиционных технологий проверки

) и избыточные наборы данных для более тщательного анализа данных.

3. Результаты этого исследования подтверждают предполагаемую точность наземного лазерного сканирования ac-

на уровне 95% достоверности

± 2,8 мм. Различия между сканированием наземным лазером

и точным нивелированием колеблются в пределах нескольких миллиметров.

Таким образом, в целом TLS подходит для обнаружения деформаций с точностью до миллиметра, но его нельзя использовать

для работ, требующих субмиллиметровой точности. Однако наземное лазерное сканирование

позволяет получать данные высокого разрешения

(почти непрерывные) по всей поверхности, в отличие от данных точечного нивелирования

с низким разрешением.Технология TLS tech-

позволяет удаленно контролировать опасные процессы,

, таким образом, обеспечивая лучшую безопасность инспекторов при таких нагрузочных испытаниях.

Отметим также, что алгоритмы обработки данных наземного лазерного сканирования —

в настоящее время все еще находятся в стадии разработки.

В обозримом будущем такие сложные задачи управления данными

можно будет решать еще более эффективно.

Благодарности

Дорожное управление Эстонии благодарит за разрешение использовать данные геодезического мониторинга

.Используется TLS Leica

ScanStation C-10 и лицензионное программное обеспечение 3D Point Cloud Pro-

.

Прекращение программного обеспечения Leica Cyclone приобретается в рамках

объекта «Дорожная карта Эстонской исследовательской инфраструктуры»

Эстонская экологическая обсерватория (источник финансирования

). 3.2.0304.11-0395, проект № АР12019). Часть этого повторного поиска

поддерживается Эстонской программой исследований и разработок в области экологических технологий

, исследовательский проект KESTA ERMAS

AR12052.Авторы благодарят двух анонимных рецензентов —

человека за их ценные комментарии.

Ссылки

Abbas, M. A .; Setan, H .; Маджид; Z .; Lichti, D. D .; Чонг, К. А.

2013. Самокалибровка сканирующей станции Leica C10 Scan-

ner, in Proc. коллоквиума IEEE Business Engineering and Industrial

Applications Colloquium (BEIAC). 7–9 апреля 2013 г., Лангкави,

, Малайзия, 262–266.

http://dx.doi.org/10.1109/BEIAC.2013.6560128

Альба, М.; Scaioni, M. 2007. Сравнение методов повторной привязки данных лазерного сканера Ter-

к трехмерному моделированию культурного наследия

, in Proc. 3D-ARCH 2007

«Виртуальная реконструкция и визуализация сложных архитектурных объектов

», XXXVI-5 / W47. 12–13 июля 2007 г., Цюрих, Швейцария,

, земля

.

Антанавичюте, У .; Обуховский, Р .; Паршелюнас, Э. К .; Popo-

vas,  M. G. D .; Шликас, Д. 2013. Некоторые вопросы, касающиеся калибровки

наземного лазерного сканера Leica Scanstation

C10, Геодезия и картография 39 (3): 138–143.

http://dx.doi.org/10.3846/20296991.2013.840356

Becerik-Gerber, B .; Джазизаде, Ф .; Кавуля, Г .; Калис, Г. 2011. Оценка

типов и схем целей в 3D-лазерном сканировании

для точности регистрации, автоматизация строительства 20 (5):

649–658. http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2010.12.008

Bungey, J. H .; Миллард, С. Г. 1996. Испытания бетона в конструкциях —

туров. Глазго, Великобритания: Chapman & Hall.286 с.

ISBN 0-203-48783-4.

Gruen, A .; Акка, Д. 2005. 3D-поверхность и кривая методом наименьших квадратов

Matching, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote

Sensing 59 (3): 151–174.

http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2005.02.006

Lichti, DD 2007. Моделирование ошибок, калибровка и анализ

системы наземного лазерного сканирования AM – CW, ISPRS Jour-

журнал фотограмметрии и дистанционного зондирования 61 (5): 307–324.

http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2006.10.004

Lichti, DD 2010. Самокалибровка наземного лазерного сканера:

Источники корреляции и их смягчение, ISPRS Journal of

Фотограмметрия и дистанционное зондирование 65 (1): 93–102.

http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2009.09.002

Mill, T .; Ellmann, A .; Aavik, A .; Хоремуз, М .; Силламяэ, S. 2014.

Определение диапазонов и пространственного распределения дорожного наледи

Пучка с помощью наземного лазерного сканирования, e Baltic Journal of

Road and Bridge Engineering 9 (3): 227–236.

http://dx.doi.org/10.3846/bjrbe.2014.28

Mill, T .; Ellmann, A .; Uueküla, K .; Йоала, В. 2011. Дорожное покрытие

Съемка с использованием наземного лазерного сканера и тахеометра

Technologies, in Proc. 8-й Международной конференции Environ-

mental Engineering. Эд. по Čygas, D .; Френер К. Д., 19–20

май 2011 г., Вильнюс, Литва. Вильнюс: Техника, 1142–1147.

Монсеррат, О .; Крозетто, М. 2008. Измерение деформации

с использованием данных наземного лазерного сканирования и метода наименьших квадратов 3D

Surface Matching, ISPRS Journal of Photogrammetry and Re-

mote Sensing 63 (1): 142–158.

http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2007.07.008

Quintero, M. S .; Genechten, B.V .; де Брюйн, М .; Poelman, R .;

Ханкар, М .; Barnes, S .; Caner, H .; Budei, L., Heine, E .; Rein-

er, H .; García, J. L. L .; Таронгер, Дж. М. Б. 2008. Теория и практика по наземному лазерному сканированию. Учебный материал на основе

практических приложений. 241 с.

Решетюк Ю. 2009. Самокалибровка и прямая геопривязка в

Наземном.Кандидатская диссертация 978-91-85539-34-5. Стокгольм: Kung-

liga Tekniska högskolan [Королевский технологический институт]. Uni-

верситетсервис US AB.

Решетюк Ю. 2010. Единый подход к самокалибровке наземных лазерных сканеров

, ISPRS Journal of Photogrammetry

and Remote Sensing 65 (5): 445–456.

http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2010.05.005

Riveiroa, B .; González-Jorgeb, H .; Варелаб, М .; Jaureguic, D. 2013.

Проверка наземного лазерного сканирования и фотограммы —

Методы измерения вертикальной недоразвитости —

и геометрия луча при структурном контроле мостов,

Измерение 46 (1): 784–794.

http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2012.09.018

Райалл, М. Дж. 2001. Управление мостами. Баттерворт-Хайнеманн.

464 стр. ISBN 978-0750650779.

Шульц, Т. 2007. Калибровка наземного лазерного сканера для инженерной геодезии En-

.Кандидатская диссертация 17036. Берлин: Технический университет

г. Берлина.

Soudarissanane, S .; Lindenbergh, R .; Menenti, M .; Teunissen, P.

2011. Геометрия сканирования: фактор, влияющий на качество

(PDF) Геодезический мониторинг дорог как инструмент для определения зон опасности в районах, подверженных глубокой добыче угля

Несомненно, наибольшее уклонение на глубину добычи

. Это означает, что чем глубже добыча

, тем меньше наклон земной поверхности в бассейне оседания

.Чем меньше глубина, тем больше

наклон грунта. Кроме того, вместе с повышением максимально возможного оседания поверхности

, увеличивается оседание грунта. Максимально возможная просадочная поверхность

зависит от высоты вытяжной панели.

Что касается влияния наклона на инженерные работы

, то наиболее опасная ситуация складывается на малых глубинах добычи

, так как значение склонения

увеличивается.По мере увеличения склонения, отнесение населенных пунктов к категории

в категории площадок под застройку меняет

на менее подходящие (направление ухудшения —

V? IV? III? II? I).

Учитывая влияние наклона на различные инженерные сооружения

, влияние тоже варьируется. Более заметное влияние проявляется в жилых зданиях и

производственных помещениях, особенно в тех, которые имеют уровень свободной воды

или свободный уровень технологической жидкости, например, отстаивание

резервуаров, водоочистных сооружений или других жидкостей в помещении.

бумажный завод, градирни, ванны и бассейны.Это также имеет значение

для гидротехнических сооружений и водной инфраструктуры, например,

объектов водного транспорта (водоводов), дренажных каналов,

канализационных систем, а также нефте- и газопроводов.

С точки зрения количественной оценки влияния склонения на категории

строительных площадок, опыт в соответствии со стандартом

C

ˇSN 73 0039 (1989) различает несколько

степеней влияния. Во-первых, незначительное влияние касается значений

ниже 2 мм / м.Для иллюстрации наклон дома

шириной 10 м, построенного по категории V (подходящая категория строительных площадок

), не будет превышать 2 см (рис. 3). Далее,

— это условно подходящие группы площадок, т. Е.

категории IV, со значением склонения от 2 до 5 мм / м.

В доме шириной 10 м наклон будет от 2 до

5 см (рис. 3). Для строительной площадки III категории значение отклонения

составляет от 5 до 8 мм / м.В доме шириной 10 м

она составляет от 5 до 8 см (рис. 3). Это означает, что если мы нарисуем

горизонтальную плоскость в доме такой ширины, например

с помощью уровня, и мы отмечаем изменение высоты, соответствующее этому значению

, можно определить соответствующую категорию строительной площадки

. Последняя и наименее подходящая группа,

, включающая категории I и II строительных площадок, помечена

как непригодная. В категории II склонение

характеризуется диапазоном склонений от 8 до 10 мм / м.В доме

шириной 10 м это соответствует 8–10 см (рис. 3). В категории I категории

значение склонения превышает 10 мм / м, а в доме

— более 10 см на 10 м (рис. 3).

Соответствующая категория строительной площадки определяется на основании

наименее благоприятного аспекта с учетом трех параметров деформации земли

(наклон, горизонтальная деформация

и радиус кривизны) — см. Таблицу 1.

Горизонтальная деформация единицы

Горизонтальная единичная деформация определяется на основе определения

добычи горизонтального смещения точек поверхности

различных размеров как положительных, так и отрицательных значений.

Положительные значения деформации возникают вместо сил растяжения

и деформации растяжения. Напротив, отрицательные значения деформации

находятся в месте сжатия

(рис. 3). Поскольку склонение выражает вертикальные изменения,

горизонтальных единичных деформаций связаны с горизонтальными.

Оба параметра выражают нагрузки на здания.

Declination хорошо моделирует процесс установки дифференциала —

tlement.Горизонтальная единичная деформация выражает напряжение

на конструкции в горизонтальном направлении. Он задается в

мм / м, как и склонение.

Горизонтальная единичная деформация преимущественно связана с

величиной горизонтальных смещений. Смещение

определяется как горизонтальный вектор изменения положения точки

.

Смещения достигают максимальных значений в месте перегиба бокового бассейна

, как показано на рис.2.Itis

находится над извлеченной панелью. В этом месте максимум

м возможного проседания S

макс

составляет половину. С этого момента в

в обоих направлениях смещения постепенно уменьшаются. Это

аналогично предыдущему параметру склонению (de-level-

ling). Опыт района Острава-Карвина (OKR)

доказывает, что максимальное смещение составляет от одной —

трети до половины максимально возможного значения проседания.

Это означает, что корреляция связана с толщиной

панели экстракции, а максимально возможная глубина

составляет от 0,8 до 0,95 от толщины проработанного шва

.

Интересно, что эта тенденция меняется на окраинах впадины оседания

. Здесь горизонтальная составляющая движения

наблюдаемой точки поверхности (смещение)

может совпадать с вертикальной составляющей движения

(проседание).Эта тенденция может достигать максимума на самом краю впадины оседания

, где величина смещения может быть на

исключительно выше, чем величина оседания.

Все вышеупомянутые соотношения напрямую связаны с

. Значение горизонтальной единичной деформации как смещения равно

— основа для его расчета. Это соотношение выглядит следующим образом.

Если смещение имеет нулевое значение, горизонтальная единица

деформации также равна нулю. Единственное исключение — точка наклона

(рис.4а, б), когда горизонтальная единичная деформация

равна нулю, но смещение максимально. Это

, потому что горизонтальная единичная деформация изменяет значения

с положительных на отрицательные, когда положительные значения силы растяжения

меняются на отрицательные значения сжатия. Hori-

деформация горизонтального блока может достигать своего максимального значения в

двух точках. Первая точка находится на полпути между точкой наклона

(точка над краем обработанного забоя)

D.Lamich et al.

123

17-1022.01 — Геодезисты

Условия работы	Процент наиболее популярных ответов
Электронная почта — Как часто вы используете электронную почту на этой работе?
Важность точности или точности — Насколько важно быть очень точным или очень точным при выполнении этой работы?
Телефон — Как часто вы разговариваете по телефону на этой работе?
Важность повторения одних и тех же задач — Насколько важно повторять одни и те же физические нагрузки (например,g., ключевая запись) или умственной деятельности (например, проверка записей в бухгалтерской книге) снова и снова, без остановки, для выполнения этой работы?
Личные беседы — Как часто вам приходится проводить личные беседы с отдельными лицами или группами, выполняющими эту работу?
Работа с рабочей группой или командой — Насколько важно работать с другими членами группы или команды на этой работе?
Контакты с другими — Насколько эта работа требует от работника контакта с другими (лично, по телефону или иным образом) для ее выполнения?
Свобода принятия решений — Насколько свобода принятия решений без присмотра дает работа?
На открытом воздухе, в неблагоприятных погодных условиях — Как часто эта работа требует работы на открытом воздухе, в любых погодных условиях?
Структурированная и неструктурированная работа — В какой степени эта работа структурирована для работника, а не позволяет ему определять задачи, приоритеты и цели?
Продолжительность стандартной рабочей недели — Количество часов, обычно отработанных за одну неделю.
В помещении, с контролем окружающей среды — Как часто эта работа требует работы в помещении в условиях с контролем окружающей среды?
Влияние решений на коллег или результаты компании — Какие результаты обычно имеют ваши решения для других людей, имиджа, репутации или финансовых ресурсов вашего работодателя?
Письма и заметки — Как часто работа требует письменных писем и служебных записок?
Тратьте время, используя руки, чтобы обращаться с объектами, инструментами или элементами управления или ощущать их, контролировать или чувствовать их
Ответственность за результаты и результаты — Насколько работник несет ответственность за результаты работы и результаты других работников?
Частота принятия решений — Как часто от работника требуется принимать решения, которые влияют на других людей, финансовые ресурсы и / или имидж и репутацию организации?
Давление времени — Как часто эта работа требует от работника соблюдения строгих сроков?
В закрытом транспортном средстве или оборудовании — Как часто эта работа требует работы в закрытом транспортном средстве или оборудовании (например,г., машина)?
Координировать или руководить другими — Насколько важно координировать или руководить другими в выполнении рабочих действий в этой работе?
Работа с внешними клиентами — Насколько важно работать с внешними клиентами или общественностью в этой работе?
Проводите время сидя — Сколько времени эта работа требует сидения?
Отвечает за здоровье и безопасность других — Насколько велика ответственность за здоровье и безопасность других на этой работе?
Используйте обычные средства защиты или средства обеспечения безопасности, такие как защитная обувь, очки, перчатки, средства защиты слуха, каски или спасательные жилеты — Насколько эта работа требует ношения обычных средств защиты или средств защиты, таких как защитная обувь, очки, перчатки , каски или спасательные жилеты?
Стоять на ногах — Сколько на этой работе нужно стоять?
Степень автоматизации — Насколько автоматизирована работа?
Воздействие легких ожогов, порезов, укусов или укусов — Как часто при выполнении этой работы требуется воздействие легких ожогов, порезов, укусов или укусов?
Тратить время на повторяющиеся движения — Насколько эта работа требует выполнения повторяющихся движений?
Уровень конкуренции — В какой степени эта работа требует от работника конкуренции или осведомленности о конкурентном давлении?
Последствия ошибки — Насколько серьезным обычно будет результат, если рабочий допустит ошибку, которую нелегко исправить?
Частота конфликтных ситуаций — Как часто возникают конфликтные ситуации, с которыми сотрудник должен сталкиваться на этой работе?
Физическая близость — В какой степени эта работа требует, чтобы работник выполнял рабочие задачи в непосредственной физической близости от других людей?
Звуки и уровни шума отвлекают или вызывают дискомфорт — Как часто эта работа требует работы, связанной со звуками и уровнями шума, которые отвлекают или вызывают дискомфорт?
Проводите время на ходьбе и беге — Насколько эта работа требует ходьбы и бега?
Очень высокие или низкие температуры — Как часто эта работа требует работы при очень высоких (выше 90 F градусов) или очень низких (ниже 32 F градусов) температурах?
Воздействие опасного оборудования — Как часто эта работа требует контакта с опасным оборудованием?
Публичные выступления — Как часто вам приходится выступать публично на этой работе?
График работы — Насколько регулярны графики работы для этой работы?
Общение с неприятными или сердитыми людьми — Как часто работник должен иметь дело с неприятными, сердитыми или невежливыми людьми в рамках требований к работе?
Чрезвычайно яркое или недостаточное освещение — Как часто эта работа требует работы в условиях очень яркого или недостаточного освещения?
Воздействие загрязняющих веществ — Как часто эта работа требует работы, подвергающейся воздействию загрязняющих веществ (таких как загрязняющие вещества, газы, пыль или запахи)?
В помещении, не контролируемый окружающей средой — Как часто эта работа требует работы в помещении в неконтролируемых условиях окружающей среды (например,г., склад без тепла)?
Темп, определяемый скоростью оборудования — Насколько важно для этой работы, чтобы темп определялся скоростью оборудования или механизмов? (Это не относится к постоянной занятости на этой работе.)
Потратьте время на сгибание или скручивание тела — Насколько эта работа требует сгибания или скручивания вашего тела?
Работа на высоких постах — Как часто эта работа требует работы на высоких постах?
На открытом воздухе, под прикрытием — Как часто эта работа требует работы на открытом воздухе под прикрытием (например,г., конструкция с крышей, но без стен)?
Проводите время, стоя на коленях, приседая, наклоняясь или ползая — Насколько эта работа требует вставания на колени, приседания, наклона или ползания?
Тратьте время на поддержание или восстановление баланса — Насколько эта работа требует сохранения или восстановления вашего баланса?
Стесненное рабочее место, неудобные позы — Как часто эта работа требует работы в стесненном рабочем месте, требующей попадания в неудобное положение?
В открытом транспортном средстве или оборудовании — Как часто эта работа требует работы в открытом транспортном средстве или оборудовании (например,г., трактор)?
Носите специализированное защитное или защитное оборудование, такое как дыхательные аппараты, ремни безопасности, костюмы полной защиты или радиационная защита — Насколько эта работа требует ношения специального защитного оборудования, такого как дыхательный аппарат, ремни безопасности, костюмы полной защиты , или радиационная защита?
Работа в опасных условиях — Как часто эта работа требует воздействия опасных условий?
Поднимитесь по лестницам, лесам или столбам — Насколько эта работа требует подъема по лестницам, подмосткам или столбам?
Воздействие вибрации всего тела — Как часто эта работа требует воздействия вибрации всего тела (например,г., работать отбойным молотком)?
Работа с физически агрессивными людьми — Как часто эта работа требует, чтобы работник сталкивался с физической агрессией агрессивных людей?
Воздействие радиации — Как часто эта работа требует воздействия радиации?
Вы подвержены болезням или инфекциям — Как часто эта работа требует контакта с болезнями / инфекциями?

4.Методы обследования и мониторинга

4.1. Методы обследования и мониторинга

4.1.1. Бурение, отбор проб, земляные работы

Современные методы неразрушающего контроля продолжают делать диагностические исследования дорог более быстрыми и надежными, но они никогда не устранят необходимость в бурении, растачивании и взятии проб. Структуры еще нужно будет проверить. Для проведения неразрушающего контроля потребуются данные калибровки, а образцы необходимо будет взять для лабораторного анализа.

При обследованиях для диагностики остаточной деформации образцы для лабораторных анализов обычно следует брать из базового участка.Если предполагается, что колейность связана со слабым земляным полотном, образцы следует также взять с земляного полотна или определить тип грунта земляного полотна альтернативным методом.

Существует множество методов проверки толщины дорожной конструкции. Шнековый метод до сих пор используется во многих странах, но основная проблема этого метода заключается в том, что образец можно легко повредить.

Другие подходящие методы включают бурение или системы, в которых просверливается пробоотборная трубка, или

гидравлически пробивает дорожную конструкцию.

Котлованы также эффективны, особенно если требуется большое количество образцов, но этот метод может оставлять «некрасивые» участки на тротуаре.

Во многих случаях использование экскаватора является наиболее надежным методом проверки конструкций и типа возникающей остаточной деформации.

4.1.2. Визуальный осмотр, видео, фото, тепловизор

Современные технологии цифрового фото и видео предоставляют очень полезные инструменты для документирования дороги и ее окрестностей:

Визуальная запись дороги, например, в случае проблемы, связанной с перекрытием водопропускной трубы, имеет жизненно важное значение для правильной диагностики проблемы.Посещение, оценка и документирование фактического участка помогает в обнаружении проблем и классификации топографии в районе.

Оценка проблем с дренажем до сих пор в основном основывалась только на визуальном осмотре. Хорошая система визуальной документации может помочь внешним экспертам ознакомиться с конкретными проблемами в каждом месте, даже если они не посещали этот объект.

Участки дороги с плохим дренажем могут быть обнаружены с помощью цифрового видео вместе с информацией об их местоположении.

Цифровое видео — наиболее полезный и наиболее быстро растущий метод сбора данных сегодня благодаря более дешевым и качественным камерам, большей емкости и более дешевым жестким дискам компьютеров и лучшему программному обеспечению для упаковки.

Видеозапись дает непрерывную запись дороги. Он может обнаруживать состояние дорожного покрытия, повреждение покрытия, дорожную разметку, дорожные знаки и т. Д. Он также может быть очень полезным подспорьем при съемке топографии дороги и ее окрестностей. Видеозапись дороги и канав с аудиокомментариями — простой способ собрать основную информацию для анализа дренажа.

Цифровое видео, снятое с участка дороги в финской Лапландии, пострадавшего от многослойной конструкции

Видео также можно использовать в процессе закупок. Видеозапись или серия фотографий «до и после» контракта (или субподряда или мероприятия) — хороший способ оценить успешность операций по техническому обслуживанию и контролировать дальнейшую работу.

Видео могут помочь в сравнении состояния дороги и окрестностей до и после реабилитации.

Запись видео может производиться одновременно с другими съемками, например.грамм. Измерения с помощью георадара и лазерного сканера, а также все файлы данных могут быть связаны друг с другом. Собравшись вместе, они также могут составить яркую презентацию.

Специальные пакеты программного обеспечения для просмотра позволяют просматривать цифровые видеоданные вместе с другими данными дорожных изысканий, такими как данные георадара, данные лазерного сканера и данные параметров прогиба дорожного покрытия.

Новым многообещающим методом съемки дорог, опробованным в проекте ROADEX, является использование современных высокоточных цифровых тепловизионных камер.Этот метод оказался особенно полезным при анализе дренажа, связанном с проектами исследования остаточных деформаций.

Его можно использовать для анализа повреждений дорожного покрытия вместе с традиционным цифровым видео. В некоторых случаях он может даже обнаружить трещины, которые не видны на верхней части тротуара.

Весной и в начале лета тепловизионные камеры могут также определить участки, где под дорогой все еще присутствует мороз.

Еще более полезной функцией является то, что можно получить тепловое распределение поверхности дороги.Это может дать ценную информацию о любых аномалиях влажности в дорожном покрытии (например, из-за откачки, трещин или плохого дренажа).

4.1.3. Оценка дренажа

Постоянная деформация практически не возникает, если в дорожной конструкции и грунте земляного полотна не должно быть избытка воды. Результаты проекта ROADEX ясно показывают, что поддержание дренажной системы дороги в хорошем состоянии является наиболее выгодным мероприятием по техническому обслуживанию, которое можно проводить на дорогах с низкой интенсивностью движения.Представление: Отчет ROADEX II: Дренаж на дорогах с низкой интенсивностью движения и отчет ROADEX III: Разработка рекомендаций по дренажу для контрактов на техническое обслуживание.

И ключом к поддержанию работоспособности дренажа является эффективная система мониторинга дренажа. Всестороннюю оценку дренажа предпочтительно проводить в конце каждого контрактного периода на техническое обслуживание или максимум с интервалами в 6-8 лет. Оценка дренажа традиционно проводилась на основе визуальной оценки и цифровых видео, но в последнее время лазерное сканирование также дало отличные результаты.Во время оценки можно выявить проблемные участки дренажа и определить необходимость действий по улучшению. После выявления проблемных участков дренажа необходимо ежегодно проверять их состояние. Затем результаты анализа дренажа следует сохранить в базе данных, чтобы информация о дренаже оставалась доступной для использования в будущем.

Хорошую стратегию мониторинга и улучшения дренажа можно разделить на три этапа:

• Этап 1. Картирование участков дороги, страдающих от недостаточного дренажа
• Этап 2.Проведение базовой диагностики проблемных участков дренажа
• Этап 3. Определение решения проблемных участков

Этап 1. Составление карты

Анализ дренажа следует проводить на одном участке дороги за раз, а обе стороны дороги следует анализировать отдельно. В исключительных случаях на дорогах с шириной менее 5,5 м инвентаризация может производиться в одном направлении. Во время сбора данных скорость исследовательского транспортного средства должна быть в пределах 20-30 км / ч, и транспортное средство должно двигаться близко к краю тротуара, чтобы обеспечить камерам неограниченный обзор канавы и бокового откоса.

Инспектор должен записать начальный класс условий дренажа боковой канавы и водостока непосредственно в портативный компьютер для сбора данных с помощью клавиатуры, и в то же время записать любые комментарии относительно исследования через аудиофайл цифрового видео. Обычно эти комментарии должны включать:

• классификация состояния дренажа;
• классификация дорожного профиля;
• любые исправления в описи, которые необходимо исправить позже;
• любые наблюдения на травянистых обочинах или повреждениях дорожного покрытия, которые ограничивают сток воды в канаву;
• любые отметки о соскальзывании грунта с внутреннего и внешнего откосов на дно канавы, блокирующих поток воды.

Эти типы аудиокомментариев оказались очень ценными для обеспечения качества и повторяемости инвентаризации.

В дополнение к визуальной оценке, лазерный сканер (лидар) и методы георадара оказались отличными инструментами для анализа дренажа. Данные лазерного сканера могут показать наличие обочин, а также уровней дна канав. Данные георадара могут показать общую толщину конструкции дорожного покрытия, которую можно сравнить с уровнем дна канавы.Кроме того, недавние инновации показали, что критические уровни насыщения могут быть рассчитаны на основе данных георадара.

Этап 2: Диагностика

Первое действие, которое необходимо выполнить на этом этапе, — создать проект для каждого обследованного участка дороги, с которым можно будет связать все данные, собранные на местах. Это можно сделать, например, с помощью Road Doctor ® или аналогичного программного обеспечения, в котором результаты первоначального анализа дренажа, кросспрофильные данные, цифровые видео и неподвижные изображения могут быть связаны с пространственными данными.Любые данные профилометра дороги (колеи и неровности) также должны быть связаны с проектом, предпочтительно исторические данные за последние пять лет. Эти данные обычно могут быть извлечены из базы данных владельцев дороги или собраны на месте в актуальном состоянии. Как только это будет сделано, можно провести окончательный анализ дренажа, используя различные методы, в зависимости от типа охвата данных профилометра. Следует использовать средние результаты профилометра 10 или 20 метров. Средние результаты с расстояния 100 метров слишком велики для надежного анализа дренажа.В это время также следует отметить взаимосвязь между повреждениями дорожного покрытия и состоянием дренажа.

Для гравийных дорог результаты анализа дренажа следует сравнивать с любыми результатами инвентаризации, ослабляющими весеннее таяние, и любыми нарушениями, наблюдаемыми на видеозаписях и неподвижных изображениях дороги с полосой отчуждения. Очень хорошим параметром для сравнения, если таковой имеется, является значение BCI, рассчитанное с помощью дефлектометра падающего груза (FWD). Сравнение между морозным пучением и дренажом также может быть выполнено, например, с использованием результатов зимних измерений IRI или данных о высоте антенны, полученных с помощью наземного радиолокатора.

Этап 3: Решения

После определения проблемных участков и регистрации местоположений можно начинать проектирование реабилитации. Все данные должны быть сохранены в архиве, чтобы к ним можно было получить доступ для следующих и будущих оценок дренажа. Таким образом, мониторинг и анализ состояния дренажа в будущие годы должны быть более простой операцией, чем первоначальные усилия.

4.1.4 Анализ повреждений дорожного покрытия — дороги с твердым покрытием

Что такое анализ повреждений дорожного покрытия?

Анализ повреждений дорожного покрытия, как следует из его названия, может использоваться только для оценки типа и степени повреждения слоев покрытия дорог с твердым покрытием.Некоторые признаки остаточной деформации также возможны с помощью Инвентаризационной инвентаризации дорожного покрытия (PDI). Раньше самым популярным методом анализа повреждений дорожного покрытия был визуальный осмотр с движущегося транспортного средства, но теперь на рынок вышли различные виды автоматизированных систем обнаружения трещин.

Более ранняя инвентаризация повреждений дорожного покрытия (PDI) обычно использовалась в качестве полуручной методики инвентаризации трещин, основанной на визуальном осмотре медленно движущегося транспортного средства.Водитель транспортного средства сообщает оператору, какие трещины есть на дороге, и оператор вводит данные на панель, подключенную к компьютеру, который передает данные обследования в базу данных о взломах. Инвентаризация обычно проводится на обеих полосах движения.

Дорожный адрес и местонахождение транспортного средства должны автоматически обновляться в базе данных. Видеоматериал также можно использовать в качестве справочных данных. После завершения измерения можно рассчитать различные индексы, описывающие серьезность и степень бедствия.

Эти типы систем визуального контроля, однако, теперь считаются ненадежными, и по этой причине автоматизированные методы анализа неуклонно набирают популярность. Они также выполняются с движущегося транспортного средства, но скорость измерения намного выше, обычно не ниже нормальной скорости движения. Транспортное средство может быть оборудовано цифровыми видеокамерами, лазерными сканерами или камерами линейной развертки, использующими либо «интерпретацию изображения» с помощью компьютерного программного обеспечения, либо лазерный анализ измерений.

В системе «интерпретация изображений» программа обрабатывает данные изображения и обнаруживает любые зоны ухудшения. Он также может создавать карты, которые показывают точное местоположение трещин. Система на основе лазерного сканера может измерять колейность, неровность, текстуру и т. Д. Лазерные лучи измеряют поверхность дороги и создают модель, на которой можно увидеть зоны ухудшения вместе с точным местоположением каждой зоны.

По сравнению с традиционным методом PDI, автоматизированные системы обеспечивают не только более высокую скорость измерения, но и более качественные данные, повторяемость измерений, информацию о точном расположении трещин, возможность интеграции анализа повреждений дорожного покрытия с другими измерениями состояния дороги и возможность разрабатывать новые способы использования данных измерений в процессе планирования и закупок.

Единственным недостатком автоматизированного метода анализа является то, что система обычно игнорирует случайные трещины в зонах с низким уровнем износа, и поэтому важно всегда проводить визуальный осмотр для подтверждения данных.

Другой очень полезный метод анализа повреждений дорожного покрытия — тепловизионная камера. Это можно использовать при анализе повреждений дорожного покрытия вместе с обычным цифровым видео. В некоторых случаях тепловизионная камера может даже обнаружить трещины, которые еще не видны на верхней части тротуара.Еще более полезный результат — это тепловое распределение дороги. Он может дать ценную информацию об аномалиях влажности в дорожном покрытии, например, из-за откачки, трещин или плохого дренажа.

Как повреждение покрытия указывает на остаточную деформацию?

Есть несколько «практических правил», которые можно использовать для оценки повреждений покрытия и режима деформации / колейности. В случае растрескивания сетей (или «растрескивания аллигатора»), если размер сетей небольшой и они расположены только на колесных дорожках, то наиболее вероятно, что режим колейности будет режимом 1.

Узкие продольные продольные трещины типа «сверху вниз» с обеих сторон пути колеса также могут указывать на колейность 1-го типа.

Колейность

в режиме 2 обычно имеет сетчатые трещины большего диаметра, чем в режиме 1, и трещины также появляются за пределами пути колеса.

На узких дорогах продольные трещины между колесными дорожками также могут быть индикаторами колейности / деформации 2-го режима.

При плохих условиях дренажа деформация режима 2 также может быть связана с деформацией обочины и продольным растрескиванием обочин дороги.

Плохой дренаж может привести к повреждению обочин дороги и возникновению колейности в режиме 2.

4.1.5 Исследования шероховатости, колейности и поперечного падения

Что такое шероховатость и колейность?

Шероховатость и колейность считаются наиболее важными параметрами, влияющими на функциональное состояние дороги и уровень ее обслуживания.

Шероховатость означает вертикальные неровности дороги, которые могут вызывать нездоровую вибрацию человеческого тела. Ознакомьтесь с отчетом ROADEX III «Проблемы здоровья, вызванные плохо обслуживаемыми дорожными сетями».Обычно он состоит из неровностей морозного пучения, выбоин, поперечных и продольных трещин, и это лишь некоторые из них, и обычно описывается с помощью IRI (Международного индекса шероховатости).

Пример неровной дороги, которая может представлять опасность для автомобилистов

Колейность, с другой стороны, возникает в результате неровных углублений в дорожном покрытии (и других слоях) и может вызвать проблемы с безопасностью движения, особенно на влажном покрытии. Эти параметры, особенно различные индексы, описывающие колейность, являются очень важными индикаторами остаточной деформации.

Лазерный профилометр — это прибор, который используется для измерения неровностей и колейности на дорогах с твердым покрытием. Он также может измерять поперечное падение дороги. Многие страны, которые измеряют неровность гравийных дорог, также используют системы, в которых используются акселерометры.

В последние годы использование лазерных профилометров для измерения колейности было заменено лазерным сканером (лидаром). Этот метод обеспечивает гораздо более высокую плотность точек, чем точечные лазеры, и, следовательно, результаты более точные и воспроизводимые.Данные исследования колейности с помощью лазерного сканера также дали гораздо лучшее понимание образования и основных причин деформаций, и особенно того, как динамическая нагрузка влияет на образование колеи.

Акселерометр устанавливается на заднюю ось исследовательского транспортного средства для определения неровностей под колесом. Акселерометры дешевле лазерных профилометров и, благодаря их низкой цене, вскоре будут в целом адаптированы к любому легковому автомобилю или транспортному средству общественного пользования, например почтовому фургону, так что при необходимости мониторинг можно будет проводить ежедневно.

Акселерометры

могут использоваться для измерения неровностей на гравийных дорогах.

Важным вопросом при обследовании неровностей и колейности, и особенно при анализе остаточной деформации на дорогах с низкой интенсивностью движения, является то, что данные должны собираться и анализироваться через достаточно короткие интервалы, чтобы выявить местные проблемы, например, 5 м или 10 м. Конструкции и состояние земляного полотна, а также дренаж могут значительно отличаться на дорогах с низкой интенсивностью движения за короткие промежутки времени, а более длинные интервалы сбора данных могут усреднить эти значения.

Было обнаружено, что помимо колейности и неровностей поперечный уклон и его изменения являются очень важным параметром, который может иметь большое влияние на аварии с тяжелыми транспортными средствами. Поперечное падение означает поперечный уклон дорожного покрытия. На прямом участке центр дороги обычно выше обочин. С другой стороны, на поворотах внешнее плечо должно быть выше внутреннего, чтобы улучшить динамику автомобиля. В любом случае очень важно, чтобы дорога имела достаточный поперечный уклон, чтобы вода могла стекать с поверхности дороги, а дренажная система могла работать должным образом.Если поперечный уклон недостаточен, вода может оставаться на дороге и ускорять колейность. Это может вызвать проблемы с безопасностью движения.

Как данные о шероховатости, колейности и поперечном провисании могут указывать на постоянную деформацию?

Нелегко определить, подвержена ли дорога постоянной деформации или определенному типу колейности, только по данным о неровностях. Результаты исследования дренажной системы ROADEX в зоне технического обслуживания Рованиеми в 2006-2007 годах показали, что IRI в целом выше в местах с плохим дренажем и постоянной деформацией дороги.

Однако в этих областях значения IRI могут сильно различаться в зависимости от того, насколько хорошо водитель исследовательского транспортного средства может следовать по дну колеи.

В районах с заморозками значения IRI можно использовать для исключения колейности в режиме 2, связанной с заморозками.

Однако можно использовать сравнение различных результатов измерения колейности для определения участков дороги, подверженных остаточной деформации.

Например, большая разница между показаниями глубины колеи типа «гребень» и глубины колеи типа «PMS» может указывать на остаточную деформацию.

Еще одним хорошим индикатором остаточной деформации является отслеживание увеличения скорости колейности (мм / год) на дороге. Опыт показал, что на дорогах с твердым покрытием с низкой интенсивностью движения состояние дороги должно быть приемлемым, если увеличение колеи в год составляет менее 0,8 мм / год. Точно так же следует всегда подозревать необратимую деформацию, если рост колеи превышает 1,5–2 мм / год.

Анализ тенденций образования колейности профилометром дороги и анализ поперечного падения дороги также могут предоставить ценную информацию в тех случаях, когда плохой дренаж начинает вызывать необратимую деформацию.

4.1.6 Обследования с помощью лазерного сканера

В последние годы наибольшее развитие в методах неразрушающего контроля при обследовании дорог было связано с лазерными сканерами, и это факт, что эти системы быстро станут стандартным инструментом для различных задач в процессе управления состоянием дорог.

Лазерное сканирование — это метод, в котором измерение расстояния основывается на времени прохождения лазерного луча от лазерного сканера до цели и обратно. Когда угол лазерного луча известен, и лучи направляются в различные направления от движущегося транспортного средства с известным положением, можно создать трехмерное изображение поверхности, «облако точек», дороги и ее окрестностей.Облако точек может иметь миллионы точек, каждая из которых имеет координаты x, y и z, а также дополнительные характеристики отражения или излучения.

На точность съемки с помощью лазерного сканера могут влиять факторы, ухудшающие видимость, например пыль, дождь, туман или снег. Высокая придорожная растительность также может препятствовать захвату информации со скрытой поверхности земли.

Лазерный сканер состоит из трех частей: лазерной пушки, сканера и детектора. Лазерная пушка излучает лазерный луч, сканер направляет луч, а детектор измеряет отраженный сигнал и определяет расстояние до цели.Измерение расстояния основано на времени прохождения света, фазовом сдвиге или их комбинации.

Качество и цена мобильных систем лазерного сканирования различаются, но их можно условно разделить на две категории:

а) эффективные высокоточные системы и

б) более дешевые «обычные» лазерные сканеры с уменьшенными возможностями измерения расстояний и меньшей точностью.

На дорогах с низкой интенсивностью движения лазерный сканер может использоваться в нескольких приложениях.Поперечное сечение дороги может дать хорошую информацию о форме колеи и наличии каких-либо краев, препятствующих оттоку воды от тротуара.

Карта уровней поверхности в цветовых кодах стала отличным инструментом при анализе дренажа для поиска участков с плохими канавами и забитыми водопропускными трубами. На таких картах также легко увидеть изменение ширины дороги.

Комбинация данных лазерного сканера и других данных обследования дороги может обеспечить отличную основу для анализа остаточных деформаций.

Еще одним преимуществом данных облаков точек лазерного сканера является то, что деформации можно просматривать в виде видео облаков точек, где данные о состоянии дороги могут быть представлены вместе с данными о поверхности.

4.1.7 Наземный радар (GPR)

Что такое наземный радар?

Наземный радар

(GPR) — это неразрушающий метод наземной разведки, который можно использовать для исследования автомобильных и железных дорог, мостов, аэропортов, объектов окружающей среды и т. Д.Его основным преимуществом является непрерывный профиль, который он обеспечивает над дорожными конструкциями и грунтовым полотном, и, как следствие, этот метод становится все более важным инструментом исследования, особенно при оценке конструкции дорог с малой интенсивностью движения. Еще одно важное преимущество при обследовании дорог заключается в том, что они не мешают другим движущимся по дороге транспортным средствам.

Метод основан на передаче коротких импульсов электромагнитной энергии через материалы с использованием либо воздушной связи, либо

Антенна с заземлением.

Когда электромагнитная волна попадает на границу между веществами с разной диэлектрической проницаемостью, часть волны отражается обратно на поверхность, и антенна приемника улавливает ее. Остальная часть волны либо распространяется на нижележащее вещество, либо рассеивается в нескольких направлениях. Положение и тип диэлектрической неоднородности материалов можно определить по амплитуде и частоте отраженных импульсов. Георадар фиксирует данные, включая время (t), затраченное на отражение, и амплитуду (a).

Принципы георадарной техники. Антенна передатчика передает импульс на дорожное покрытие, а антенна приемника регистрирует время и амплитуду отраженного сигнала.

Данные георадара

должны обрабатываться с помощью соответствующего компьютерного программного обеспечения для получения понятных результатов.

После обработки данных их можно интерпретировать разными способами, например: для расчета толщины дорожного покрытия и дорожной конструкции в целом,

указывают на проблемы в дороге (т.е.грамм. ледяные линзы в мороз, режим 2 гона),

произвести приблизительную оценку грунтов земляного полотна, определить местонахождение торфа и коренных пород и т. Д.

Существует множество различных длин электромагнитных волн и частот антенн, которые можно использовать в георадарах, в зависимости от того, какие слои исследуются. При обследовании дорожного покрытия или обследовании верхней части конструкции покрытия рекомендуется использовать высокочастотную (коротковолновую) антенну, поскольку она может различать тонкие слои.Для антенн с высокой частотой (1,0–2,5 ГГц) глубина проникновения составляет примерно 0,5–1,2 м, а для антенн с более низкой частотой (400–500 МГц) — примерно 1,5–4,0 м. Низкочастотные антенны могут разрешать только толстые слои, поэтому данные не обязательно так надежны, как данные высокочастотного покрытия.

В целом точность метода георадара при толщинных съемках составляет +/- 10%. Это можно улучшить до +/- 5%, если доступны эталонные буровые коронки.

Несмотря на то, что сбор данных может производиться на максимальной скорости 60-80 км / ч, рекомендуется, чтобы для исследований на уровне проекта, например.грамм. для оценки остаточной деформации георадар следует проводить на скорости 30–60 км / ч, чтобы обеспечить одновременный сбор видео высокого качества. Кроме того, из-за более низкой скорости и более частого отбора проб (10 сканирований / м) результаты могут быть более надежными.

При оценке остаточной деформации рекомендуется также собирать профили поперечного сечения с помощью георадара.

Георадарные системы

постоянно развиваются, и их использование в качестве инструмента в дорожном строительстве расширяется.Георадиолокационные системы третьего поколения с несколькими антеннами теперь позволяют лучше определять колейность и постоянную деформацию.

Пакеты программного обеспечения для обработки и интерпретации данных также активно развиваются, и многие из них теперь позволяют связывать и просматривать данные GPS, карты и видео вместе с данными георадара, что упрощает понимание проблем с дорогой и ее окрестностями.

Как можно использовать георадар для определения остаточной деформации?

Существует несколько способов использования данных георадара для оценки типа колейности и остаточной деформации, вызывающих проблемы на дороге.

Колейность в режиме 0: Колея в режиме 0 обычно происходит на дороге с новым покрытием. Проблемы с уплотнением заполнителя обычно проявляются в больших колебаниях диэлектрической проницаемости поверхности дорожного покрытия. Этот метод также можно использовать в качестве метода контроля качества для измерения содержания воздушных пустот в дорожном покрытии. Однако небольшие отклонения в степени уплотнения трудно измерить.

Колейность режима 1: Как обсуждалось ранее, основная причина проблем с колейностью режима 1 обычно может быть связана с некачественными материалами основного грунта.Эти материалы могут адсорбировать значительные количества воды, что можно увидеть в данных георадара как высокие значения диэлектрической проницаемости на границе раздела дорожное покрытие и основание.

Если доступны данные FWD, высокие значения SCI или повышенные значения деформации могут подтвердить интерпретацию георадара.

Колейность режима 2: Колейность режима 2 обычно видна в поперечных сечениях георадара как «луковичные» отражатели в дорожных конструкциях и как более толстые структуры на колесных дорожках.

«Луковичные отражатели» также можно увидеть на продольных сечениях в виде множественных отражателей рядом с границей поверхности дорожного полотна и земляного полотна.

«3D» георадарные системы предоставляют данные как в продольном, так и в поперечном разрезе, и этот метод, вероятно, является самым простым способом использования георадара для определения колейности в режиме 2.

Наконец, если доступны данные FWD или TSD, колейность в режиме 2 может быть подтверждена высокими значениями BCI или высокими значениями отклонения, измеренными на геофоне, расположенном на расстоянии 900 мм от плиты нагрузки.

4.1.8. Динамический конический пенетрометр (DCP)

Динамический конический пенетрометр — это «низкотехнологичное» устройство, подходящее для оценки жесткости дорожных слоев и земляного полотна, которое также может предоставить важную информацию о дорожных конструкциях.

Мониторинг ослабления весенних оттепелей методом DCP.

Его основной компонент — конус, который вдавливается (проникает) в землю с помощью отбойного молотка массой 8 кг.

Регистрируется глубина проникновения для одной или нескольких капель [в мм / капля], и измерение прекращается, когда конус достигает запланированной глубины или когда скорость проникновения после десяти последовательных падений молотка составляет менее 3 мм / капля.

Принципы измерения DCP

После того, как данные собраны, можно рассчитать результаты обследования, чтобы получить CBR (коэффициент несущей способности для Калифорнии) или значения модулей на каждой глубине, и по этим цифрам можно оценить несущую способность дороги.

DCP может использоваться как практическое средство определения толщины дорожных конструкций, прочности на сдвиг дорожных конструкций и грунтов земляного полотна, а также определения глубины проникновения линии промерзания. Также возможно найти взаимосвязь между результатами DCP и особенностями деформации грунта.

Однако метод DCP имеет некоторые ограничения, самое большое из которых состоит в том, что его нельзя использовать, если материал дорожной конструкции состоит из крупных камней или валунов.

Часто DCP используется в качестве контрольной проверки для других методов обследования, и его использование в качестве основного инструмента для обследования дорог с низкой интенсивностью движения в северной периферии требует дальнейших исследований. Однако это полезный инструмент, особенно при исследовании линий весенних оттепелей и морозов.

4.1.9. Измерения отклонения: дефлектометр падающего груза (FWD), дефлектометр облегченного груза (LWD) и дефлектометр скорости движения (TSD)

Что такое дефлектометр падающего груза

Дефлектометр падающего груза (FWD) — это автоматизированный метод стационарной импульсной нагрузки, используемый для измерения прогибов поверхности дороги, который затем может использоваться для расчета несущей способности дороги.

FWD обычно основан на одноосном прицепе, буксируемом автомобилем, и измерения регистрируются автоматически, поэтому водителю не нужно покидать автомобиль, чтобы провести измерения. Однако для фактического измерения автомобиль должен остановиться.

Устройство состоит из груза, который падает с заданной высоты на пластину, которая поддерживается резиновыми амортизаторами, которые опираются на дорожную круглую пластину заданного диаметра. Падение веса предназначено для имитации нагрузки, создаваемой проезжающим тяжелым транспортным средством.Нагрузка на дорогу может варьироваться от 20 до 150 кН, хотя наиболее распространенная нагрузка составляет 50 кН на 300-миллиметровую нагрузочную плиту. Прогиб измеряется несколькими геофонами, расположенными радиально, начиная с центра нагрузочной пластины.

Анимация, иллюстрирующая принципы измерения FWD.

FWD обычно используется для съемок дорог с твердым покрытием, но он также успешно использовался в Северной Периферии при съемке гравийных и лесных дорог. Помимо измерения несущей способности, FWD, как и все измерения прогиба, может использоваться для многих целей, например, для исследования требований к армированию, выявления слабых мест дороги, установления приоритетов для укрепления дороги, мониторинга прочности слоев во время строительства и конечно исследования.

В качестве метода измерения FWD довольно медленный, но это наиболее распространенный метод измерения отклонения. На дорогах с низкой интенсивностью движения рекомендуемый интервал сбора данных составляет 50 м.

Легкий дефлектометр

На гравийных и лесных дорогах еще одним вариантом измерения жесткости в группах FWD и DCP является портативный легкий дефлектометр (LWD). Этот инструмент измеряет модуль упругости поверхности, а некоторые инструменты имеют дополнительные геофоны, которые могут помочь определить, связаны ли какие-либо проблемы несущей способности со слоями, близкими к поверхности дороги.

Дефлектометр скорости движения (TSD)

За последние 10 лет методы измерения прогиба движущегося транспортного средства быстро развивались. Самым популярным методом является метод измерения скорости движения, в котором используются лазерные доплеровские измерители скорости для измерения отклика 10-тонной оси прицепа на дорожное покрытие при скорости движения от 5 до 80 км / ч. По скорости отклонения можно рассчитать отклонение под колесом. Обычно это выполняется на расстоянии 5 м.Последние версии TSD позволяют измерять прогиб также за рулем, что позволяет оценить, является ли дорожное покрытие эластичным или вязкоупругим. Преимущества TSD по сравнению с системами FWD заключаются в том, что он собирает данные со скоростью движения без какого-либо нарушения транспортного потока и имитирует удар реальной шины грузового автомобиля. Сплошной профиль позволяет также проводить точную диагностику. TSD зарекомендовал себя очень хорошо при оценке сетевого уровня.

Измерения прогибов и исследования остаточных деформаций Данные

FWD могут быть полезны разными способами в проектах постоянной деформации.Параметры FWD могут помочь определить критический слой / глубину с наибольшим риском остаточной деформации под поверхностью дороги, а также их можно использовать для расчета параметров, необходимых для определения размеров новой ремонтной конструкции. Однако следует иметь в виду, особенно при оценке материалов основного слоя и грунтов, покрытых ледником, что показания FWD, измеренные для этих материалов, могут показывать довольно высокие значения жесткости, если они измеряются в засушливые летние месяцы. Итак, если данные FWD показывают, что материал плохой, он всегда плохой.Но если данные FWD показывают, что материал хороший, он может быть хорошим или плохим в зависимости от того, когда было проведено исследование FWD.

Обратный расчет значений модулей слоя и земляного полотна является наиболее распространенным методом оценки FWD с асфальтовым покрытием, особенно на дорогах с интенсивным движением, но этот метод также можно использовать на дорогах с низкой интенсивностью движения и даже на лесных дорогах, как показывает этот случай из Шотландии. . Для получения надежных результатов обратных расчетов необходима информация о толщине слоя, которая обычно получается из данных георадара.Когда значения модулей и информация о толщине дорожных конструкций и грунтов земляного полотна известны, можно рассчитать непрерывную несущую способность поверхности для всего участка дороги, используя уравнение Буссинеска-Одемарка, и оценить те участки, которые имеют наибольший риск остаточной деформации.

Данные

FWD и TSD также можно использовать для расчета индекса кривизны поверхности (SCI) и индекса базовой кривизны (BCI), которые могут быть очень полезны при определении того, есть ли на дороге проблемы с колейностью в режиме 1 или в режиме 2.SCI рассчитывается путем вычитания значения прогиба D200 (или в некоторых странах D300 мм) из значения прогиба D0. Этот рисунок показывает жесткость дорожного покрытия и верхнюю часть несвязанного основного слоя. Высокое значение SCI указывает на высокий риск возникновения колейности в режиме 1.

BCI рассчитывается путем вычитания значения прогиба D1200 из значения D900 и является отличным индикатором того, как дорожные конструкции могут распределять нагрузку от колес по слабому земляному полотну, чтобы уменьшить вертикальное напряжение на границе раздела дорожная конструкция / земляное полотно.Если BCI высокий, это указывает либо на колейность в режиме 2, либо на проблемы с насосом.

Рекомендуемые предельные значения для значений SCI и BCI для дорог с твердым покрытием, дорог со слабым покрытием и дорог с гравийным покрытием приведены на рисунке ниже.

Значения, показанные для класса «очень плохой», оказались очень хорошо коррелированными при прогнозировании немедленных повреждений дорожного покрытия на дорогах с низкой интенсивностью движения в Шотландии и Финляндии.

4.1.10. Лабораторные методы испытаний

В этом уроке излагаются методы лабораторных испытаний, рекомендованные проектом ROADEX для обнаружения проблемных дорожных агрегатов и диагностики основных причин их плохих свойств.Эти материалы обычно располагаются в слое основания или основания дороги и способны сократить срок службы покрытия. Рекомендуемые лабораторные исследования можно разделить на три этапа.

1 этап

Основная идея тестов на Этапе 1 состоит в том, чтобы сначала запустить самые простые и рентабельные тесты, так как иногда этих тестов достаточно, чтобы охарактеризовать проблему. Результаты этих испытаний показывают, является ли материал чувствительным к влаге. Однако они могут также предоставить ценную информацию, если это необходимо, во время процесса проектирования реабилитации, чтобы выбрать надлежащий лечебный агент и технику для улучшения качества материалов.На первом этапе рекомендуются следующие лабораторные методы испытаний: а) анализ гранулометрического состава и б) содержание органических веществ материала. Дополнительный тест c) содержание воды материала также может быть определено (и его выполнение дешево), но результат очень чувствителен к ошибкам, например где образцы хранились ненадлежащим образом и было нарушено содержание воды. Высокое гравиметрическое содержание воды (> 5% по весу) в основном материале почти всегда указывает на какую-то проблему.

Гранулометрический состав является наиболее важным фактором при оценке свойств проблемных материалов и должен анализироваться методом мокрого просеивания. Содержание мелких частиц и форма кривой гранулометрического состава будут влиять на механические свойства материала, и полученные результаты также могут дать информацию о возможных вариантах обработки на этапе проектирования. Заказывая анализ гранулометрического состава, важно помнить о необходимости проведения «мокрого просеивания», так как мелкий материал часто может застрять на поверхности зерен большего размера, и их невозможно удалить без воды.

Если содержание мелких частиц после мокрого просеивания составляет 10% или выше, необходимо также определить гранулометрический состав мелких частиц. Это можно сделать с помощью нескольких методов, которые могут быть основаны на седиментации или лазерной дифракции.

Наиболее распространенным методом, основанным на седиментации, является метод ареометра. Этот метод дешевый, но медленный, и проверка обычно занимает несколько дней.

После получения результаты анализа размера мелких частиц следует объединить с результатами теста мокрого просеивания.При анализе этих результатов особое внимание следует обращать на содержание глины (содержание частиц размером менее 0,002 мм). Если содержание глины во всем материале выше 3%, то анализируемый материал, скорее всего, будет чувствителен к заморозкам, и дорога, вероятно, будет страдать от необратимых проблем с деформацией (колейность в режиме 1) в период оттаивания или после циклов замораживания и оттаивания .

При анализе кривой сортировки основного материала в первую очередь следует обратить внимание на содержание мелких частиц, т.е.е. относительное количество частиц <0,063 мм. Если содержание мелких частиц превышает 10%, материал не будет использоваться в качестве основного слоя, даже если качество мелких частиц хорошее. В этом случае также необходимо определить гранулометрический состав мелких частиц (см. Выше). Если содержание мелких частиц составляет от 4 до 10%, качество заполнителя будет зависеть от качества мелкого материала. Если содержание мелких частиц меньше 4%, маловероятно, что у материала возникнут механические проблемы, даже если качество мелкозернистого материала низкое.Если содержание мелочи высокое (> 5%) и на дороге есть проблемы с колейностью 1-го режима или другие признаки, которые могут быть связаны с некачественным материалом основного грунта, рекомендуется провести дополнительные испытания, прежде чем переходить к этапу 2 в процесс анализа.

Решения для материалов с высоким содержанием мелких частиц могут включать следующее: обработка материала битумом или новыми обрабатывающими добавками, «укрупнение» (добавление крупного материала, например, балласта) или снижение эффективных нагрузок на материал.

Другая возможная проблема, которую можно увидеть с помощью кривой сортировки, — это высокая песчаная фракция, которая проявляется в виде «мешка с песком» на кривой гранулометрического состава. Это также может вызвать колейность в режиме 1.

Решение

В этом случае лучшим решением для улучшения качества материала является укрупнение (добавление открытого гранулированного основания или балласта).

И наоборот, кривая сортировки также может показывать отсутствие зерен среднего размера. В этой ситуации кривая гранулометрического состава называется «открытой градуировкой».Если материал содержит слишком крупные агрегаты, будет трудно получить приемлемую плотность во время первоначального уплотнения материала, особенно на дорогах с низкой интенсивностью движения и слабым фундаментом. Это плохое уплотнение может затем вызвать проблемы с колейностью в режиме 0.

Решение

Решением в этом случае является попытка улучшить уплотнение материала. Хорошим аспектом проблемы колейности этого типа является то, что со временем она уменьшается, и в некоторых случаях достаточно просто нового покрытия.Другой вариант — добавить в материал песчаные частицы.

Во многих лабораториях принято при проведении анализов гранулометрического состава также определять содержание органических веществ. Содержание органического материала можно определить, например, по потерям при возгорании. Высокое содержание органических веществ может вызвать чувствительность к влаге, что может повлиять на выбор средства обработки.

2 этап

Цель лабораторных испытаний на этапе 2 — проверить, является ли материал чувствительным к влаге.Наиболее распространенными тестами, используемыми на этом этапе, являются: а) тест всасывания через трубку , б) специфический поверхностный слой е площадь мелких частиц и в) тест индекса адсорбции воды .

Проект ROADEX рекомендует испытание на всасывание воды для измерения характеристик всасывания воды дорожными агрегатами. Этот тест определяет, адсорбирует ли заполнитель влагу, когда он находится в окружающей среде. Количество адсорбированной воды контролируется путем измерения диэлектрической проницаемости материала через определенные промежутки времени.Значение диэлектрической проницаемости в основном зависит от объемного содержания воды в материале. Также рекомендуется измерять электропроводность материала во время теста на всасывание в трубке, поскольку это указывает на количество осмотического всасывания в образце, и если у материала есть проблемы, например с хлоридами.

Тест всасывания трубки проводится следующим образом. Перед началом испытания образцы уплотняют в пластиковые пробирки длиной 200 мм и диаметром 150 мм и сушат при + 40-45 ° C не менее 3-4 дней, а затем оставляют при комнатной температуре не менее 2 дней.Затем нижнюю часть высушенных образцов помещают в дистиллированную воду.

Значения диэлектрической проницаемости и электропроводности затем измеряются измерительным прибором с верхней части образца через определенные интервалы (30 минут, 1, 2, 4, 6, 8, 24, 32 часа, а затем один раз в день от 2 дней до минимум 10 дней, пока значения не станут стабильными). Величина и скорость роста диэлектрической проницаемости показывают, насколько и с какой скоростью вода поднимается к верхней части образца за счет капиллярных сил.

Несвязанные материалы можно классифицировать по диэлектрической проницаемости. Если значение диэлектрической проницаемости меньше 9, материал будет хорошего качества для материала основы. Если диэлектрическая проницаемость составляет 9–16, материал будет сомнительным в качестве основного материала курса. Если значение диэлектрической проницаемости больше 16, то этот материал не подходит для использования в качестве основного материала курса.

Демонстрация, описывающая, как материалы могут быть классифицированы при испытании на всасывание через трубку в соответствии с диэлектрической проницаемостью.

Если электропроводность образца высокая, это означает, что образец может содержать большое количество солей или вредных продуктов выветривания из совокупных минералов.

Электропроводность, измеренная в тесте на всасывание в трубке, в основном зависит от содержания воды, качества минералов, содержания ионов и количества коллоидов в пористой воде, но также может зависеть от температуры.

Решение

Если результаты теста на всасывание через трубку показывают, что материал сомнительный или неприемлемый в качестве основного материала, решение состоит в том, чтобы выбрать соответствующий метод обработки или укрупнить заполнитель.Испытания на этапе 3 дадут дополнительную информацию о материале и помогут выбрать возможный метод лечения.

Тест на удельную поверхность показывает площадь поверхности тонкого материала. Чем больше измеряемая площадь, тем выше вероятность удержания воды на частицах материала. Если удельная поверхность более 4 000 м2 / кг, это явный признак некоторых проблем с качеством мелочи.

Индекс адсорбции воды указывает на способность влаги адсорбироваться на поверхности мелких частиц при относительной влажности воздуха 100%.Это также показатель того, насколько активно взаимодействие между материалом и водой. Если содержание мелких частиц невелико (менее 4%), а индекс водопоглощения умеренный (<1%), очень маловероятно, что анализируемый материал является чувствительным к влаге, а чувствительность к влаге является причиной повреждения дорог. Значения адсорбции более 3% указывают на некоторую проблему, если в пробе нет хлоридов. Значение адсорбции воды очень чувствительно к содержанию соли, и по этой причине высокие значения адсорбции воды всегда следует сравнивать со значениями электропроводности из теста всасывания через трубку.

3 этап

Лабораторные испытания на третьем этапе являются специальными. Это испытание Проктора, испытание на морозное пучение и содержание хлоридов .

Если лабораторные испытания на стадиях 1 и 2 показывают, что материал чувствителен к влаге и возможна обработка материала стабилизирующими агентами, то испытание Стадии 3 должно быть стандартным тестом Проктора на необработанном материале. Тест Проктора показывает плотность уплотненного материала при различном содержании воды.Уплотнение и смешивание большинства обрабатывающих средств на месте осуществляется при оптимальном содержании воды в материале. По этой причине тест Проктора является важным предварительным индикатором того, что материалы должны быть обработаны стабилизирующими добавками.

Испытания на морозостойкость используются для определения морозостойкости материалов. Существует ряд различных типов испытаний, но наиболее часто используются испытания при постоянной температуре.

Обычно результаты испытаний на морозное пучение представляются как функция времени. Морозное пучение (h) — явный параметр, напрямую определяемый смещением. Скорость морозного пучения (v) относится к морозному пучению за единицу времени и, таким образом, может быть легко рассчитана по результатам испытаний. Коэффициент морозного пучения указывает отношение морозного пучения (h) к толщине мерзлого слоя. Коэффициент (SP) морозного пучения , связанный с сегрегационным потенциалом , рассчитывается как отношение скорости морозного пучения к температурному градиенту участка замороженного образца.При коэффициенте морозного пучения менее 0,5 материал не является морозостойким. Слегка или очень морозостойкие материалы с высокими характеристиками пучения можно обрабатывать подходящими средствами обработки.

При интерпретации результатов испытаний всегда следует иметь в виду, что образцы с дорожных конструкций могут иметь следы загрязняющих веществ, например соли для подавления пыли. Если материал содержит хлориды, они могут повлиять на результаты испытаний, например, на индекс адсорбции воды и электропроводность, измеренные в тесте на всасывание в трубке.Содержание хлоридов можно определить несколькими способами, например титрование.

В дополнение к лабораторным методам испытаний, обсуждаемым на этапах 1, 2 и 3, существует еще один специальный метод испытаний, который часто используется для получения параметров материала, необходимых для конструкции усиления, и это трехосное испытание. Трехосное испытание является полезным испытанием для определения прочностных параметров дорожных материалов, таких как сцепление и угол трения, которые необходимы при проектировании ROADEX против колейности в режиме 1.

Принцип трехосного испытания показан на рисунке. Образец цилиндрической формы покрывается резиновой мембраной и помещается в ячейку. Ячейка находится под давлением, так что образец испытывает состояние трехосного напряжения, и образец очень медленно сжимается в осевом направлении, пока не разрушится. Осевая нагрузка измеряется датчиком силы во время сжатия. Одно испытание покажет прочность образца на сдвиг в определенном напряженном состоянии. Обычно выполняется минимум три теста с использованием различных значений давления в ячейке (напряженное состояние) для каждого образца.

На основании испытаний можно рассчитать сцепление и угол трения.

4.1.11. Комплексный анализ результатов обследования дорог

Все предыдущие уроки должны показать, что не существует единого метода, который мог бы надежно решить все проблемы при диагностике необратимых деформаций или предоставить всю информацию, необходимую для качественного проектирования. По этой причине важно, чтобы использовался ряд методов обследования, а их объединенные результаты анализировались одновременно в офисе комплексным образом.

Самый лучший и простой способ выполнить комплексный анализ — это просмотреть все данные обследования на экране ПК с помощью современного пакета программного обеспечения, специально разработанного для этой цели. Эти типы пакетов позволяют инженеру-проектировщику сравнивать результаты опроса с цифровыми видеороликами и таким образом оценивать, связаны ли проблемы с конкретными обстоятельствами или местами. С помощью этих пакетов другие специалисты, например инженеры-геологи, могут ознакомиться с конкретными проблемами в каждом месте, даже если они не посещали этот объект.

Комплексный анализ также позволяет проводить статистический анализ ряда критических параметров при диагностике остаточной деформации. К ним относятся: а) класс дренажа, б) толщина дорожного покрытия и связанных слоев, в) общая толщина дорожных конструкций, г) тип грунта земляного полотна, д) тип поперечного профиля дороги и, например, е) наличие проблемных участков. расположены на прямой дороге или на повороте из-за поведения при вождении.

Следующий случай с Дорогой 21 в финской Лапландии представляет собой хороший пример использования данных комплексного обследования дорог и статистического анализа для диагностики типичных проблем и получения полезной информации для проектирования реабилитации.В этом случае данные толщины георадара, данные FWD и данные профилометра колейности (колеи гребня) были проанализированы вместе с использованием пакета статистического анализа.

Сравнение значений FWD SCI и средних значений колейности показывает, что чем выше значение SCI, тем выше глубина колеи на дороге. Это соотношение указывает на то, что основной проблемой, вероятно, является колейность режима 1 из-за некачественного базового маршрута.

Сравнение значений FWD BCI и различных уровней колейности показывает, с другой стороны, что медианное значение BCI в самом высоком классе колейности (> 25 мм) составляет более 40 мкм.Это указывает на то, что существуют проблемы с колейностью в режиме 2 на тех участках с наибольшей глубиной колеи.

Наконец, сравнение значений толщины покрытия и глубины колеи позволяет предположить, что возможное решение проблемы плохого качества основного слоя и колейности Режима 1 могло бы заключаться в использовании общей толщины покрытия 100 мм или более. Однако это решение не будет работать в областях с проблемами колейности в Режиме 2 и высокими значениями BCI, и для этих областей потребуются некоторые другие структурные решения.

4.2. Дизайн для системы обследования на уровне проекта

Первой задачей обследования на уровне сети или проекта является сбор и анализ всех имеющихся данных путем посещения объекта или опроса местных бригад технического обслуживания и, на основе полученных результатов, определение потребности в будущих обследованиях. Просмотрите отчет ROADEX II: Системы мониторинга, коммуникации и информации и инструменты для целенаправленных действий.

Выбор методов обследования, которые будут использоваться на участке дороги, будет зависеть от типа дороги, а также имеющихся ресурсов и методов.Рекомендуемый список приоритетных исследований для проектов ROADEX приведен ниже. По крайней мере, первые три опроса из этого списка должны проводиться всегда, даже когда ресурсы минимальны.

• Цифровое видео дороги с координатами GPS или информацией о расстоянии.
• Анализ бедствия, сделанный во время сбора данных или после него из цифрового видео.
• Анализ дренажа на месте и / или с цифрового видео
• Георадар для структурной оценки дороги
• Исследование несущей способности с помощью FWD или TSD или измерение жесткости и толщины конструкции с помощью DCP Отбор проб и лабораторные анализы
• Исследование шероховатости и колейности
• Лазерный сканер обследований

Данные следует не только собирать, их также необходимо анализировать, и при планировании проекта необходимо принять решение о том, кто будет проводить комплексный анализ.Обычно это будет тот же человек / консультант, которому поручено выполнить план реабилитации, но это может быть также отдельный человек / консультант.

Как указывалось ранее, надежная система позиционирования — ключевой компонент успешного проекта мониторинга и обследования дорог. Очевидно, что это не проблема со стационарной системой мониторинга, но с мобильной платформой позиционирование системы должно выполняться правильно. В хорошо спроектированной системе это часто обеспечивается за счет использования двойных или тройных систем, что означает, что собранные данные позиционируются с использованием данных GPS, данных DMI (измеритель расстояния, счетчик пройденного пути) и каналов цифрового видео.В таких случаях собранные данные могут быть правильно позиционированы, даже если одна из систем выйдет из строя.

Распространенная проблема, которая возникает при использовании нескольких методов съемки дороги, — это несоответствие систем привязки местоположения из-за различных калибровок счетчика пройденного пути или разных начальных точек. По этой причине руководители проекта всегда должны следить за тем, чтобы все системы в проекте использовали общую систему позиционирования, отмечая начальную и конечную точки съемки на дороге краской или фиксированными маркерами и т. Д.

4.3. Долгосрочный мониторинг дорожных сооружений малой мощности

4.3.1. Мониторинг трендов

Один из наиболее экономически эффективных способов управления состоянием дороги против остаточной деформации — это отслеживание тенденций в поведении дороги. Это означает мониторинг и анализ дорожной сети в зависимости от времени. Например, когда колейность анализируется на участке дороги как скорость увеличения колеи, мм / год, это может сразу показать те участки, которые страдают от постоянных проблем с деформацией.

Эту информацию также можно использовать в качестве инструмента для проведения профилактических мероприятий по техническому обслуживанию на дорогах. Например, анализ увеличения колейности может выявить участки с проблемами дренажа на ранней стадии, до того, как возникнут какие-либо серьезные проблемы и когда меры будут легко и дешево выполнить.

Сводка приростов колейности за год (верхние данные) и шероховатости (нижние данные) за 6 лет, представленные в виде отдельных измерений и в виде графиков с цветовой кодировкой, где самые последние результаты измерений представлены вверху.

Тенденции можно рассчитывать и отслеживать по нескольким измеримым параметрам дороги. Вот те тенденции, которые можно отслеживать и которые могут предоставить ценную информацию при предотвращении остаточной деформации:

Руттинг

Если скорость роста колейности на дорогах с низкой интенсивностью движения превышает 0,8 — 1 мм / год, следует учитывать остаточную деформацию. ROADEX рекомендует использовать несколько различных способов расчета колеи и параметров колеи (например, «колея PMS» и «колея гребня» в Финляндии или расстояние между дном колеи в Швеции).Если замечено усиление колейности, первое, что нужно сделать, это проверить состояние дренажа. Если дренаж удовлетворительный, потребуется более подробная диагностика.

Шероховатость

Мониторинг может быстро выявить увеличивающуюся шероховатость, вызванную проблемами морозной усталости или появлением колейности и повреждений дорожного покрытия. Скорость увеличения шероховатости также может указывать на проблемы с осадками, например на торфяных участках дорог.На дорогах хорошего качества увеличение IRI должно быть менее 0,5 мм / м / год. Проблемы обычно начинают появляться, когда IRI превышает 0,8 мм / м / год. Опять же, сначала следует проверить дренаж как причину повышенной шероховатости. Хорошим примером этого является забитая водопропускная труба, заметная по ровной дороге. Если плохой дренаж не является проблемой, следует провести более детальную диагностику.

Повреждение покрытия: этот индикатор, вероятно, будет очень полезен в будущем для определения участков дороги, сильно страдающих от остаточной деформации.Автоматический сбор ряда различных параметров позволит упростить расчет повреждений дорожного покрытия.

Деформация: модули деформации или асфальта можно рассчитать на основе данных FWD или TSD. Исследования FWD или TSD следует проводить не реже, чем через 5-8 лет, и когда измерения проводятся на одних и тех же участках, можно проводить некоторые сравнения. Пример этого можно увидеть при сравнении шведских индексов несущей способности недавно заасфальтированных дорог. На хороших участках дороги деформации будут оставаться довольно постоянными на уровне 200 или меньше, но на участках с проблемами деформации режима 1 эти деформации могут увеличиваться очень быстро, вплоть до уровня 300-400 микродеформаций, когда дорога приближается к концу своего пути. Срок службы.

Значения диэлектрической проницаемости от георадарной антенны с воздушной связью на поверхности тротуара или поверхности поверхности тротуара могут предоставить ценную информацию для диагностики дорожных проблем. Высокие значения диэлектрической проницаемости (> 20) на гравийных дорогах и лесных дорогах с изношенным покрытием могут указывать на проблемы с дренажем. Высокие значения диэлектрической проницаемости также могут указывать на то, что ткань для ношения адсорбирует слишком много воды и будет чувствительна к постоянной деформации и / или скользкости во время дождя.

Значения диэлектрической проницаемости поверхности также могут предоставить информацию о состоянии дорожного покрытия с твердым покрытием.На вновь построенной дороге диэлектрическая проницаемость поверхности покрытия обычно должна составлять от 5,0 до 7,0 с небольшими отклонениями в зависимости от смеси и типа заполнителя. После первой зимы значение немного увеличится (примерно на одну единицу), а затем останется стабильным, если нет проблем. Но когда вода начинает разрушать связи битум-заполнитель, диэлектрическая проницаемость поверхности дорожного покрытия начинает увеличиваться. А когда на асфальте начинают появляться трещины, отклонение диэлектрической проницаемости начинает увеличиваться.

На дорогах с твердым покрытием всегда следует подозревать колейность режима 1, если диэлектрическая проницаемость поверхности раздела дорожное покрытие / основание превышает 9, а в Скандинавии даже превышает 8.

Дренаж и форма дороги

Обширный мониторинг и анализ тенденций могут быть довольно дорогостоящими для проведения на дорогах с небольшой интенсивностью движения и обычно рекомендуются только для дорог с интенсивным движением и на специальных дорогах с низкой интенсивностью движения и высокой интенсивностью движения.Из-за этого иногда может быть более выгодным выполнить анализ дренажа с помощью лазерного сканера, чем анализ тенденций, чтобы определить критические участки, которые требуют специального обслуживания дренажа.

4.3.2. Мониторинг сезонных изменений

Отчеты ROADEX об ослаблении весеннего таяния и свойствах материалов показали, что наибольшее количество (60-80%) колейности и остаточной деформации происходит в течение нескольких дней или нескольких недель весной, когда тают морозы или в незамерзающих районах после нескольких морозных ночей с последующими проливными дождями.Однако за последние несколько лет из-за глобального потепления количество критических циклов замораживания-оттаивания в начале зимы резко увеличилось по всей северной периферии, что вызвало серьезные проблемы для владельцев дорог, особенно для лесной промышленности.

В странах Северной периферии проблема ослабления весеннего таяния традиционно решалась путем ограничения нагрузки на слабых дорогах. Это дешевый и простой способ для владельцев дорог решить эту проблему, но он действительно создает серьезные проблемы для тех местных предприятий, которым требуется тяжелый транспорт круглый год.По этой причине проект ROADEX искал новые технологии, которые помогли бы решить проблемы.Просмотрите отчет ROADEX II: Управление ослаблением весенней оттепели на дорогах с малым объемом движения.

Однако серьезной проблемой для владельцев дорог при принятии решения о том, нужны ли дороги ограничения по нагрузке или другие меры по их защите от остаточной деформации, является общее отсутствие информации о сезонных изменениях дороги и ее состоянии, а также о том, могут ли дороги выдерживать большие нагрузки на ось.

Из-за сложной природы остаточной деформации, возникающей в результате сезонных изменений, существует несколько критических параметров, которые следует контролировать в современной системе управления.Их можно разделить на три основные категории: а) погодные и температурные факторы, которые могут повлиять на дорожные конструкции и грунт земляного полотна (замерзание-оттепель), б) влажность, жесткость и риск остаточной деформации и в) информация о интенсивном движении. В оптимальной системе следует контролировать все эти категории.

Для первой категории погоды и температуры наиболее популярными методами мониторинга в Северной периферии для определения того, замерзли или оттаивают дорожные материалы, являются параметры «глубины промерзания» и «температуры почвы».Ранее они контролировались с помощью «трубок Гандала», установленных на дороге.

Теперь, если единственная цель — контролировать, замерзли ли дорожные конструкции и грунт, одним из лучших методов является установка датчиков температуры на близких расстояниях по вертикали в дороге и грунте земляного полотна.

Наземный радар, особенно когда он выполняется в 3D, также является полезным инструментом для получения информации о глубине промерзания на дороге как в продольном, так и в поперечном направлении.

Вторая категория параметров состоит из инженерных соображений, из которых значение диэлектрической проницаемости, возможно, является наиболее важным фактором, который следует измерять при мониторинге сезонных изменений. Значение диэлектрической проницаемости является показателем объемного содержания свободной воды, и, поскольку оно изменяется от значения 81 до примерно 4, когда вода замерзает, значение диэлектрической проницаемости может использоваться для определения того, замерзнет ли материал.

Значение диэлектрической проницаемости можно измерить с помощью зондов рефлектометра во временной области (TDR)

и зонды, обнаруживающие изменения электрической емкости.Датчики на основе емкости, которые также измеряют электропроводность и температуру, успешно использовались в полевых испытаниях ROADEX. Диэлектрическую проницаемость материалов также можно контролировать с помощью специальных методов зондирования с помощью георадара. В последние годы дорожные инженеры постепенно переходят от обсуждения содержания воды в дорогах и материалах к непосредственному обсуждению самой диэлектрической проницаемости.

Датчики

также могут использоваться для измерения электропроводности и удельного сопротивления.В них используется особенность, заключающаяся в том, что почва становится электрически резистивной при замерзании. Что касается электропроводности, то стоит отметить, что она может предоставить очень ценную информацию о коллоидах глины и других веществах во время фазы оттаивания.

Например, период ослабления поверхностного оттаивания, когда поверхность дороги пластиковая, можно рассматривать как высокий пик в показаниях электропроводности.

Проект ROADEX II также показал, что суточное количество осадков является важным параметром для мониторинга риска аварий на дорогах после циклов замораживания-оттаивания.Это особенно характерно для Шотландии. В будущем один параметр, который может стать очень полезным, особенно на дорогах с гравийным покрытием, — это испарение.

Другими важными параметрами, контролировать которые труднее и дороже, являются параметры, связанные с жесткостью дорожных конструкций и грунтового основания (модуль упругости и CBR). Их можно измерить с помощью таких методов, как DCP, FWD и LWD, которые описаны ранее в уроке. Уровень дорожного покрытия при морозном пучке и осадке оттепелей также может быть полезным параметром.

Последняя категория параметров касается информации о интенсивном движении по дороге (даже несмотря на то, что это выходит за рамки прямого мониторинга сезонных изменений). Наиболее распространенными параметрами мониторинга здесь являются осевые нагрузки и общая масса тяжелых транспортных средств. Их можно контролировать с помощью таких систем, как метод «Взвешивание в движении» (WIM).

Результаты проекта ROADEX II показывают, что интервалы времени между тяжелыми транспортными средствами и последующее время восстановления дороги являются очень важными параметрами, которые следует учитывать при рассмотрении того, как защитить дороги от повреждений во время весенней оттепели.Более подробная информация о времени восстановления будет дана в другом месте урока.

Однако, несмотря на все сказанное, традиционным способом мониторинга ослабления весеннего таяния и сезонных изменений является визуальный осмотр. Проблема в том, что это очень субъективный и относительно дорогой метод мониторинга, и из стран-партнеров ROADEX только Финляндия имеет формальный систематический подход к визуальному мониторингу ущерба, наносимому весенним таянием, и хранению информации в базах данных.

2 Геодезия на благо общества | Точная геодезическая инфраструктура: национальные требования к общему ресурсу

агентствами правительства США и производителями оборудования GNSS / GPS. ⁴ Помимо расширения доступности инфраструктуры, эти стандарты позволяют проводить научные исследования, которые привели к повышению геодезической точности на порядок за десятилетие. Поскольку теперь цель смещается к приложениям, требующим улучшенного пространственного и временного разрешения с малой задержкой (геодезическая визуализация в реальном времени), требования к геодезической инфраструктуре и важность универсальных стандартов будут продолжать расти.Многие потенциальные прорывы в будущем, такие как полностью автономные транспортные системы, возможны только с высоконадежной геодезической инфраструктурой, которая предоставляет точные данные в реальном времени в общепринятой системе отсчета.

Как известно Нильс Бор, «[p] редактирование очень сложно, особенно в отношении будущего» (Ellis, 1970, p. 431). Тем не менее, есть основания задаться вопросом, будет ли в обозримом будущем устойчивым темпом повышения производительности точной геодезии на порядок за десятилетие.Хотя сомнительно, является ли разумным улучшение ITRF для достижения точности до миллионной доли метра, очевидно, что есть много возможностей для улучшения пространственного и временного разрешения геодезических данных. Однако проблемы с получением геодезических изображений в реальном времени очевидны. Подумайте об увеличении горизонтального разрешения любого набора геодезических данных вдвое и его обновлении в два раза чаще, чем в прошлом, и вскоре станет ясно, что для этого требуется сбор, хранение, обработка и анализ данных в восемь раз больше.Если пользователи захотят улучшить пространственное разрешение обычно используемых наборов цифровых данных о высотах SRTM с 90 метров в глобальном масштабе до 10 метров, они должны быть готовы иметь дело с набором данных, который примерно в 100 раз больше. Если фиксация изменений во времени имеет существенное значение, этот фактор может легко вырасти до 1000 раз и более. Повышение вертикальной точности с 15 метров до 1,5 метров не повлияет напрямую на размер набора данных, но информация, необходимая для генерации набора данных, увеличится еще в 100-1000 раз.Благодаря этим улучшениям объемы данных могут вырасти в миллион раз по сравнению с сегодняшними объемами. Дело в том, что построение изображений критических областей, таких как береговые линии или разломы землетрясений, с помощью LiDAR уже выходит далеко за эти пределы во всех четырех измерениях (см. Wdowinski and Erriksson, 2009).

Возможно, в будущем появится возможность развернуть очень большие (100-метровые надувные) радиолокационные антенны на геостационарной орбите, что позволит получать InSAR-изображения деформации Земли в континентальном масштабе в реальном времени («InSAR всегда везде», Зебкер , 2005).Мы также можем представить себе устойчивое микроволновое освещение поверхности Земли от геостационарных или даже лунных радиолокационных передатчиков. Благодаря превосходным возможностям передачи времени становится возможным получение бистатических радиолокационных изображений: небольшие недорогие приемники на низкой околоземной орбите могли бы отображать поверхность Земли интерферометрически, так же, как оптические датчики теперь отображают освещенную солнцем поверхность, за исключением того, что это будет всепогодная возможность.

РЕЗЮМЕ

Приложения, рассмотренные в этом разделе, представляют лишь некоторые из текущих и будущих преимуществ геодезической инфраструктуры.Конечно, не будет неожиданностью, если какие-либо прогнозы, краткосрочные или долгосрочные, будут далеко опережать реальность. По мере того, как технология продолжает развиваться, она становится все более доступной для все более широкой группы ученых, инженеров и предпринимателей. Как разработчики, так и пользователи будут все в большей степени использовать преимущества геодезических методов, приемов и систем без специальных знаний в области геодезии или смежных областях.

Все усовершенствования, рассмотренные в этой главе, стали возможными благодаря базовой геодезической инфраструктуре, которая является надежной, надежной и точной.Эта инфраструктура включает не только системы измерения и сети, описанные в главах 3-5, но и глобальные службы, которые анализируют и поддерживают стандарты для этих систем, а также анализ, объединяющий эти системы.

Создание инфраструктуры, способной удовлетворить потребности общества сегодня и в будущем, является серьезной задачей в области геодезии. В следующем разделе комитет дает рекомендации по решению этой проблемы.

Ваша страница отсутствует!

Уведомление : Неопределенный индекс: REDIRECT_ERROR_NOTES в / local_apps / web / apache_2.4.48 / error / error404_ext.php в строке 65

Уведомление : Неопределенный индекс: REDIRECT_QUERY_STRING в /local_apps/web/apache_2.4.48/error/error404_ext.php 9 в строке Неопределенное смещение: 0 в /local_apps/web/apache_2.4.48/error/error404_ext.php в строке 68

Уведомление : Неопределенный индекс: HTTP_REFERER в /local_apps/web8/4/apache_2.4 .php на линии 69

Ваша страница отсутствует!

U.S. ОТДЕЛ ВНУТРЕННЕГО БЮРО ЗЕМЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Запрошенная страница не может быть найдена. Страница, которую вы ищете (/or/gis/geoscience/files/blmglossary.pdf), могла быть удалена, изменилось ее имя или временно недоступна. Пожалуйста, попробуйте следующее: Пожалуйста, проверьте адрес страницы, который вы ввели в адресной строке, чтобы убедиться в отсутствии опечаток. Используйте меню ниже, чтобы найти BLM Office, который вы ищете. Нажмите кнопку «Назад», чтобы попробовать другую ссылку. Воспользуйтесь нашим инструментом поиска, чтобы найти нужную страницу. Чтобы сообщить об ошибке, свяжитесь с нами, и мы исправим проблему. Сообщите нам Интернет-адрес отсутствующего файла (например, http://www.blm.gov/missingfile/index.html) и / или Интернет-адрес файла, содержащего нерабочую ссылку (например, http://www.blm.gov/missingfile/index.html).http://www.blm.gov/brokenlink/index.html). Благодарим вас за интерес к государственным землям, находящимся в ведении Бюро землеустройства.

О канадской системе пространственной привязки

В Канадской геодезической службе (CGS) мы определяем, поддерживаем, улучшаем и упрощаем доступ к Канадской пространственной системе привязки (CSRS), которая устанавливает привязку для широты, долготы, высоты и гравитация в Канаде.Если вы геодезист, геолог, инженер или другой профессионал, вы можете положиться на CSRS, чтобы обеспечить согласованный подход к таким действиям, как картографирование, топографическая съемка, инженерное дело, управление водными ресурсами и многое другое.

То, как мы определяем CSRS и доступ к ней, со временем сильно изменилось. Во многом это связано с развитием технологий, особенно с появлением глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS), таких как глобальная система позиционирования (GPS). Мы также знаем, что Земля динамична и постоянно меняется.CSRS должна была развиваться, чтобы обеспечить согласованную ссылку на данные, собранные в разные эпохи.

Канадская система пространственной привязки (CSRS)

CSRS — это набор стандартов, моделей, продуктов данных и инфраструктуры, поддерживающих геопространственное позиционирование в Канаде. Он включает геометрическую систему координат, систему отсчета высоты и силы тяжести. Вы можете узнать о каждом из них и получить доступ к соответствующим инструментам ниже.

Геометрические системы отсчета

Геометрические системы отсчета позволяют определять широту, долготу и высоту по эллипсу.В Канаде официальной геометрической системой отсчета, принятой в большинстве юрисдикций, является NAD83 (CSRS). Когда мы публикуем координаты опорных геодезических точек в системе отсчета, мы определяем то, что мы называем опорной системой . По мере совершенствования методов измерения и изменения физической среды мы публикуем новые координаты для обновления этой системы отсчета.

От североамериканского датума 1983 года (NAD83 (оригинал)) до североамериканского датума 1983 года Канадской пространственной системы отсчета (NAD83 (CSRS))

NAD83 претерпел несколько обновлений с тех пор, как мы впервые представили его в 1986 году.Она превратилась из традиционной наземной горизонтальной сети управления под названием NAD83 (Оригинал) в космическую динамическую трехмерную реализацию под названием NAD83 (CSRS). Тем не менее, многие наборы геопространственных данных все еще существуют в NAD83 (Original).

NAD83 (CSRS) представляет собой динамическую трехмерную реализацию NAD83 (Оригинал). Канада и США сотрудничали, чтобы переопределить NAD83 по отношению к ITRF с помощью семипараметрического преобразования с использованием станций VLBI, общих для обеих систем. Мы сохраняем NAD83 (CSRS) выровненным по отношению к Североамериканской плите, используя оценку движения плиты NNR-NUVEL-1A.

Североамериканский датум 1983 года (NAD83) взаимосвязь с Международной наземной системой отсчета (ITRF) и Всемирной геодезической системой 1984 года (WGS84)

С 1990 г. наиболее точными и стабильными доступными системами отсчета являются последовательные версии ITRF, разработанные Международной службой систем вращения и отсчета Земли (IERS). ITRF — это глобальная система отсчета, поэтому, в отличие от NAD83, она не привязана к какой-либо конкретной тектонической плите. Динамический характер этого кадра означает, что позиции в ITRF меняются со временем, а координаты относятся к дате, которую мы называем эпохой .

WGS84 — еще одна глобальная справочная система, которую мы используем в Канаде. Первоначально он был разработан Национальным агентством изображений и карт США для системы позиционирования GPS. Как и ITRF, он периодически обновляется новыми версиями, которые обозначаются номером недели GPS на дату начала использования. Последняя версия была реализована в 2013 году и называется WGS84 (G1762). Он согласован с ITRF2008 на сантиметровом уровне.

Роль геодезических сетей контроля

Рисунок 1: Геометрическая опорная рамка NAD83 (CSRS)

Изображение большего размера

Текстовая версия

На этом рисунке в форме пирамиды показана иерархия сетей геодезического контроля в NAD83 (CSRS).Внизу пассивные сети. Сюда входят провинциальные, муниципальные и региональные сети уплотнения в качестве основы; затем провинциальные высокоточные сети; затем канадская базовая сеть. Поверх них расположены активные сети с региональными и провинциальными активными контрольными точками (ACP), а затем CACS. Все они ограничены VLBI, который вместе с CACS вносит вклад в ITRF.

Подобно опорным системам, геодезические управляющие сети развивались на протяжении десятилетий.Геодезические сети традиционно состояли из контрольных памятников, разбросанных по территории Канады. Опубликованные координаты этих памятников были стандартом позиционирования, и геодезисты использовали их для управления своими изысканиями. Мы называем эти сети памятников сетями пассивного управления .

GNSS полностью изменили способ создания, обслуживания и использования опорных кадров. В 1990-х годах CGS создала Канадскую систему активного управления (CACS), редкую сеть станций управления, которые непрерывно отслеживают спутники GNSS.Наряду с данными от международных партнеров, он позволяет нам вычислять точную орбиту GNSS и часы. Мы используем эти продукты в Канадской системе пространственной привязки Precise Point Positioning (CSRS-PPP), чтобы обеспечить точный и эффективный способ управления съемками. Мы называем эти сети сетями активного управления .

GNSS и расширение геодезической системы координат в космос также означало, что нам нужно было более точно отслеживать ориентацию Земли в космосе. Мы делаем это, наблюдая радиосигналы от квазаров с помощью РСДБ.Эти мероприятия ознаменовали наше вступление в космическую эру точного геодезического позиционирования. На рисунке 1 показана иерархия сетей геодезического контроля в NAD83 (CSRS).

Интерферометрия с очень длинной базой (РСДБ)

VLBI — это метод, который мы используем для очень точного определения расстояний между радиотелескопами с целью изучения Земли и ее точной ориентации в космосе. Он использует радиосигналы от квазаров, которые находятся на таком большом расстоянии от Земли, что обеспечивают фиксированные точки в небе, на которые можно ссылаться для измерения ориентации Земли, вращения и движения полюса вращения.Точные измерения VLBI позволяют нам обнаруживать даже малейшие изменения ориентации Земли в космосе. VLBI также обеспечивает точные измерения очень больших расстояний, которые имеют решающее значение для связывания глобальной системы отсчета вместе. Это один из космических методов — наряду с GNSS, спутниковой лазерной дальностью (SLR), доплеровской орбитографией и радиопозиционированием, интегрированной спутниковой системой (DORIS), — которые способствуют реализации ITRF.

Активные системы управления

Активные сети управления, включая CACS, состоят из постоянно отслеживающих станций GNSS, называемых активными контрольными точками (ACP), которые записывают сигналы, полученные от спутников GNSS.Эти ACP оснащены антенной и приемником GNSS геодезического качества, а в некоторых случаях и атомным стандартом частоты. CACS включает около 20 сайтов, некоторые из которых имеют несколько станций для мониторинга их стабильности, которые используются для привязки NAD83 (CSRS) к ITRF. В Канаде существует несколько других общественных активных сетей, в том числе региональные сети, которыми управляет Natural Resources Canada (NRCan) для геолого-геофизических целей, а также провинциальные и муниципальные сети. Мы также используем эти общедоступные активные сети для определения движения суши Канады и оценки скоростной модели, описанной ниже.

Коммерческие кинематические сети реального времени (RTK)

Хотя они не считаются частью CSRS, коммерческие сети RTK также работают в Канаде. Они состоят из непрерывно отслеживающих приемников GNSS, используемых либо для сетей реального времени (RTN), либо для решений с одной базой (RTK). Чтобы сохранить согласованную на национальном уровне геодезическую инфраструктуру, мы заключили соглашения о соответствии с заинтересованными коммерческими операторами сетей RTK для последовательной интеграции этих станций RTK в справочную систему NAD83 (CSRS).

Перейти к коммерческим сетям RTK

Пассивные сети управления

В Канаде сети пассивного управления включают канадскую базовую сеть (CBN), геодезическую сеть высокой точности 3D (HP3D), а также горизонтальные и вертикальные сети управления.

CBN связывает существующие наземные сети управления с CACS и помогает нам отслеживать движение на суше в Канаде. Это сеть высокостабильных памятников-колонн с пластинами с принудительным центрированием, которые расположены в трехмерном пространстве с точностью до сантиметра с точностью до сантиметра по отношению к CACS с помощью GNSS.Сеть состоит из множества опор, расположенных в среднем на расстоянии 200 км в застроенных районах южной Канады, 500 км в средних районах Канады и 1000 км в северных областях. Мы периодически наблюдаем за станциями сети CBN, чтобы помочь определить модель движения земной коры, предоставленную через CVG.

Сеть HP3D состоит примерно из 3 000 более традиционных геодезических памятников и реперов, которые наблюдаются с помощью высокоточной GNSS и привязаны к NAD83 (CSRS).

Мы продолжаем публиковать координаты примерно 25 000 горизонтальных контрольных точек в NAD83 (исходный) и около 81 000 вертикальных контрольных точек в CGVD28 и CGVD2013 (дополнительную информацию см. В разделе ниже о вертикальной системе отсчета).

Примечания к горизонтальной и вертикальной управляющей сети

• Мы разработали горизонтальную и вертикальную сети управления независимо друг от друга. Так, например, геодезический памятник, который обеспечивал точные горизонтальные координаты, обычно не был связан с вертикальной сетью, а вертикальные точки не были связаны с горизонтальной опорной сетью.
• Хотя мы продолжаем публиковать координаты этих сетей, они больше не обслуживаются физически, и мы не наблюдали за ними в течение десятилетий.Поэтому их опубликованные координаты могут не отражать их текущее положение.

Перейти к сетям пассивного управления

Преобразования координат

В сотрудничестве с Национальной геодезической службой США мы предоставляем официальные параметры преобразования между NAD83 (CSRS) и различными реализациями ITRF. Вы можете скачать их со страницы преобразования координат. Они также используются в нашем инструменте преобразования координат TRX. Мы предоставляем параметры преобразования (три перевода, три поворота, один масштабный коэффициент) для эталонной эпохи вместе с их скоростью изменения во времени.

Скачать параметры

Перейти к инструменту TRX

Загрузить настольный инструмент TRX

Вы также можете преобразовать старые наборы геопространственных данных в NAD83 (CSRS). Наш инструмент National Transformation Version 2 (NTv2) позволяет выполнять горизонтальное преобразование между эталонными кадрами Северной Америки 1927 года (NAD27), Средней земной системой 1977 года (ATS77), NAD83 (Исходный) и NAD83 (CSRS) с использованием двоичной сетки. файлы shift (в формате NTv2), если они доступны.

Хотя существует национальный файл сдвига сетки, доступный для преобразования между NAD27 и NAD83 (исходный), многие провинции также создали сетки для преобразования между различными устаревшими системами и NAD83 (CSRS) в своих юрисдикциях. Мы делаем их доступными на нашей странице преобразования координат. Эти файлы сдвига сетки создаются на основе различий в координатах в общих точках в зоне покрытия. Точность преобразования зависит от искажения между опорными кадрами и пространственного распределения общих точек, используемых для формирования сетки.Следует отметить, что, хотя наш инструмент NTv2 позволяет преобразовывать устаревшие наборы данных в более точную систему отсчета, он не улучшает точность этих наборов данных.

Перейти к инструменту NTv2

Канадская сетка скоростей (CVG)

Хотя NAD83 (CSRS) прикреплен к североамериканской тектонической плите с использованием модели вращения плиты, внутри плиты существуют региональные и локальные трехмерные движения, которые нам часто приходится учитывать. Мы рассчитали сетку скоростей, которую вы можете использовать для прогнозирования этих движений по всей Канаде.Последняя версия Canadian Velocity Grid называется NAD83v70VG, и впервые она достаточно точна, чтобы ее можно было использовать на севере Канады. Сетка реализована в наших инструментах для распространения координат между эпохами (CSRS-PPP и TRX) и доступна для научных целей, таких как исследования изменения уровня моря и воздействия на прибрежные районы.

Системы отсчета высоты

Системы отсчета высоты, такие как CGVD2013 и CGVD28, определяют высоту относительно среднего уровня моря (MSL).В 2015 году мы приняли CGVD2013 в качестве нашей официальной системы отсчета высоты, заменив CGVD28. Мы знаем, что заинтересованным сторонам требуется некоторое время, чтобы перейти на новую систему, поэтому мы продолжаем публиковать данные о высоте в старой системе, чтобы обеспечить плавный переход. Хотя обе эти системы определяют высоту относительно MSL, они содержат существенные различия. Узнайте о каждой из этих систем высоты ниже.

Канадская геодезическая вертикальная база 2013 г. (CGVD2013)

CGVD2013 определяется эквипотенциальной поверхностью W ₀ = 62 636 856.0 м ² / с ² , что представляет (по соглашению) прибрежную MSL для Северной Америки. (Это определение взято из соглашения между Канадой и США). Эта новая вертикальная система координат в настоящее время реализуется канадской моделью гравиметрического геоида 2013 года — версия A (CGG2013a). Он обеспечивает разделение эллипсоида GRS80 и эквипотенциальной поверхности, описанной выше в NAD83 (CSRS), что делает его совместимым с GNSS, такими как GPS. Модель геоида CGG2013a привязана к эпохе 2011 года.0, поскольку он представляет собой примерно середину измерений поля силы тяжести и исследования стационарной циркуляции океана (GOCE), используемых в модели. Однако в настоящее время мы считаем модель геоида статичной, т.е. высоты геоида не меняются во времени.

Модель геоида

Модель геоида позволяет преобразовать эллипсоидальные высоты GNSS (h) в ортометрические высоты (H), то есть высоты выше MSL. Ортометрические высоты совместимы с опубликованными отметками на контрольных отметках и топографических картах.Они позволяют правильно управлять водными ресурсами, поскольку включают поправки на гравитационное поле Земли. Задача состоит в том, чтобы вычислить расстояние между эллипсоидом и геоидом с помощью гравиметрических измерений. Разделение между этими двумя поверхностями называется волнистостью геоида или высотой геоида (N). CGS разрабатывает национальные модели геоида, позволяя пользователям интерполировать высоту геоида в заданной позиции (φ, λ). Ортометрическую высоту можно рассчитать путем вычитания высоты геоида из высоты эллипса: H = h — N.Используйте наше настольное или онлайн-приложение GPS · H для выполнения этих расчетов.

Перейти к онлайн-инструменту GPS-H

Загрузить настольный инструмент GPS-H

Скачать модели геоида

Геоид, по определению, представляет собой эквипотенциальную (горизонтальную) поверхность, которая наилучшим образом представляет в смысле наименьших квадратов глобальную MSL. Однако лежащим в основе геоидом для CGVD2013 является эквипотенциальная поверхность (W ₀ = 62 636 856 м ² / с ² ), которая представляет (условно) прибрежную MSL для Северной Америки.Как и у суши, поверхность океана имеет рельеф, хотя в глобальном масштабе он намного меньше — примерно +/- 2 м. Это означает, что геоид не совпадает в точности с MSL. Например, геоид находится выше MSL примерно на 30 см в Галифаксе и ниже MSL примерно на 20 см в Ванкувере.

Канадская геодезическая вертикальная точка отсчета 1928 года (CGVD28)

CGVD28 — бывшая вертикальная точка отсчета для Канады. Он был принят Постановлением Совета в 1935 году и отменен 5 февраля 2015 года. CGVD28 — это приливная точка, определяемая средним уровнем воды на пяти мареографах: Ярмут и Галифакс в Атлантическом океане, Пуэнт-о-Пер на реке Св. .Река Лаврентия, Ванкувер и принц Руперт на Тихом океане. Определение также включает отметку в точке отсчета в Роуз Пойнт, штат Нью-Йорк (рядом с озером Шамплейн), которая была принята в качестве фиксированной в США и Канаде в 1925 году. Датум распространяется на сушу с использованием измерений геодезического нивелирования. Доступ к вертикальной точке отсчета можно получить через реперы, закрепленные на земле, и устойчивые конструкции. Высота по CGVD28 нормально-ортометрическая (H ^№ ).

Вертикальная контрольная сеть

Сеть вертикального контроля состоит из около 81 000 тестов первого порядка по всей Канаде.Эти тесты имеют опубликованные значения CGVD2013 и CGVD28. Однако опубликованные CGVD2013 высоты считаются приблизительными, поскольку они рассчитываются на основе исторических данных нивелирования, а не на основе комбинации GNSS и модели геоида.

Системы отсчета силы тяжести

Несколько сетей и спутниковых программ способствуют способности Канады изучать гравитацию и вносить связанные с гравитацией данные в CSRS. О них читайте ниже.

Канадская сеть стандартизации гравитации (CGSN)

Исторически CGSN состояла из 6220 станций контроля силы тяжести в Канаде.В настоящее время CGSN имеет 1600 контрольных станций, распределенных по всей Канаде, но ее заменяет ограниченное количество станций, точно измеряемых с помощью абсолютной гравиметрии. В настоящее время мы обслуживаем 68 станций абсолютной гравитации, расположенных по всей стране. Они расположены рядом с опорными точками GNSS и дополнены 77 другими станциями абсолютной гравитации, которые мы или Геологическая служба Канады наблюдали в рамках конкретных научных проектов. Точность станций абсолютной гравитации составляет несколько микрогал (1 микрогалл = 10 ^-8 м / с ² ).

Эти участки позволяют нам и партнерам NRCan проводить научные исследования, которые включают деформацию тектонических плит и землетрясений, повышение уровня моря, мониторинг гидрологических масс (ледников и воды) и корректировку изостатического состояния ледников. Регулировка CGSN (исходная относительная сеть) основана на Международной сети стандартизации гравитации 1971 года (IGSN71), поэтому определение данных считается точным до нескольких десятков микрогал.

Используйте CGSN для доступа к данным о гравитации в любой точке суши Канады.

Отведите меня к CGSN

Гравиметрия и геодезия

Три столпа геодезии включают форму Земли, ее вращение и гравитационное поле. Измерения силы тяжести помогают нам узнать о суше Канады, улучшить национальные стандарты съемки и вычислить модели геоида относительно эллипсоида. Это дает две возможности:

1. Изображение формы Земли
2. Изображение взаимосвязи между высотой эллипсоида GNSS и высотой ортометрии (высотой выше MSL)

Он также помогает нам определить потенциальные нефтеносные и минеральные геологические образования, понять физические процессы на Земле и определить континентальные окраины Канады в отношении суверенитета на Севере.

Больше причин изучать гравитацию

Для большинства людей сила тяжести кажется постоянной (9,8 м / с ² ), но на самом деле она меняется в зависимости от местоположения и времени. Это потому, что Земля не является однородной сферой. Гравитация изменяется из-за широты, высоты и региональной плотности массы. Кроме того, массы Земли непрерывно перераспределяются, и скорость ее вращения меняется очень незначительно. Измерение небольших изменений силы тяжести позволяет ученым лучше понять физические процессы и гидрологический цикл Земли.

Изменения силы тяжести Земли могут быть вызваны медленными процессами, длящимися от сотен до миллиардов лет, или процессами, которые занимают десятилетия, даже часы или дни. Последние можно наблюдать, например, при землетрясениях, и они предоставляют нам важную информацию о современном климате и изменениях окружающей среды:

Изменения в поверхностных, приповерхностных или грунтовых водах: Сюда входят небольшие изменения в воде на больших площадях, которые могут оказывать заметное влияние на гравитационное поле.Мы выявляем и отслеживаем годовые и долгосрочные тенденции.

Тающие ледники: Многие ледники быстро тают, и это изменение распределения массы оказывает значительное влияние на гравитацию Земли

Луна: На орбите Луны возникают приливы и отливы на Земле в океане и твердые земные приливы (твердая Земля также деформируется!). Оба этих кратковременных перераспределения массы влияют на гравитацию.

Землетрясения: Землетрясения локально перераспределяют массу и изменяют местное гравитационное поле.

Добыча или закачка жидкостей: Добыча нефтепродуктов или закачка жидкостей приводят к локальным изменениям силы тяжести

Отскок ледников: Регионы, которые когда-то были вынуждены тонуть из-за веса массивных вышележащих ледников, теперь, когда их больше нет, медленно возвращаются к своему доледниковому равновесию. Это приводит к значительному вертикальному поднятию над Гудзоновым заливом и Гренландией и затрагивает большую часть Восточной и Северной Канады.

Изменение уровня моря: Повышение уровня моря увеличивает массу океанов и удаляет их с суши, перераспределение массы влияет на гравитационное поле. На самом деле изменение уровня моря не везде происходит в одинаковой степени. Это потому, что высота поверхности океана определяется местной гравитацией. Значительное таяние ледника добавит воды в океаны, что в среднем повысит уровень моря во всем мире. Но вблизи ледника потеря массы ледником уменьшит местное гравитационное поле настолько, что уровень моря действительно упадет.Таким образом, изменение уровня моря и сила тяжести тесно связаны.

Спутниковая гравиметрия

На суше мы можем измерять силу тяжести, разницу силы тяжести и ее изменение. В космосе четыре спутниковых гравитационных миссии продвигают изучение гравитационного поля Земли:

Эти миссии помогают улучшить канадскую модель геоида, которая является основой новой канадской системы отсчета высоты CGVD2013. Кроме того, спутниковая гравиметрия может измерять временные изменения гравитационного поля, отслеживая перераспределение массы, возникающее, например, в результате изостатического регулирования ледников, движений тектонических плит, сильных землетрясений, таяния ледников и гидрологических изменений (например,г., вариация грунтовых вод).

Точное нанесение на карту изменений силы тяжести с земли, воздуха или космоса можно использовать для различных целей:

• Горно-разведочные работы: поиск полезных ископаемых и запасов нефти и газа
• Вулканология: прогнозирование вулканической активности
• Океанография: изучение и мониторинг состояния среднего MSL для отображения изменений океанских течений и заблаговременных предупреждений о наводнениях
• Навигация: Инерциальные системы навигации самолетов, кораблей и ракет
• Геофизика (изучение недр Земли): предоставление ключевой информации о динамике ядра и мантии, которая может помочь объяснить геологию Земли
• Гляциология: оценка (весьма точная) толщины полярных ледяных щитов
• Прогнозирование спутниковой орбиты: учет воздействия силы тяжести на спутниковые орбиты для улучшения их характеристик и эффективности связанных с ними технологий (GNSS)
• Съемка и картографирование: получение точных гравиметрических наблюдений для создания модели геоида (геоида)
• Производство и медицина: проведение полетов шаттлов и запланированные исследования космических станций для изучения процессов проектирования и производства ячеек в условиях невесомости

Связанная информация

.