Геодезическими измерениями определяют величины изменений в положении наблюдаемых точек сооружений не только относительно точек опорной сети, но также и во взаимном расположении наблюдаемых точек и частей сооружения.
Для измерения величин смещений (сдвигов) сооружений в горизонтальном направлении применяют следующие методы.
1. Метод створных наблюдений, когда визирную ось прибора направляют от одного опорного знака, на котором стоит инструмент, на другой опорный знак, а в створе на самом сооружении устанавливают особую марку для наблюдений за ее положением в течение длительного времени. Величину смещения марки со створа определяют либо путем измерений углов при помощи высокоточного теодолита, либо посредством отсчетного приспособления на самой марке.
Применяется несколько способов створных наблюдений — полного створа, полустворов, четвертьстворов, последовательных створов. Исследования [82] показали, что способ последовательных створов дает наиболее точные результаты. Сущность этого способа состоит в том, что измеряются отклонения от створа каждой последующей точки относительно створа между предыдущей и конечными точками.
Для измерения величин смещения створа при больших разностях высот сконструирована насадка на объектив высокоточного теодолита ОТ-02М [36].
Все большее распространение получает лазер, с помощью которого ведутся наблюдения за смещением сооружений, в том числе и при створных наблюдениях.
В статье А. Н. Тимофеева (сборник «Современное состояние я задачи инженерно-строительных изысканий». Т. I. Кемерово, 1972 г.) описан опыт использования оптического квантового генератора ЛГ-56 в комплекте с фоторегистрирующим устройством для выверки подкрановых путей. Для этой же цели автоматизированы измерения [97]. В ГДР создана лазерная система для наблюдений за скользящей опалубкой, причем до высоты 150 м обеспечивается точность ±5 мм, а до высоты 150—300 м — ±10 мм.
В МИИГАиК разработан метод автоматического контроля прямолинейности направляющих путей большой протяженности, основанный на применении лазера и фотоэлектрической измерительной системы [42]. Точность измерений в одном цикле, с неполированными базовыми поверхностями, выразилась величиной 0,20 мм на 100 м пути.
Для наблюдений за изменением сооружения по длине создана конструкция «базисомера» [49] со средней квадратической погрешностью результатов ±0,3 мм Уп, где п — число «плеч» прибора длиною каждое 50 м..
Этим кратким перечнем далеко не исчерпываются все применяющиеся у нас и за рубежом новые методы и приборы для наблюдений за смещением и деформацией сооружений.
2. Триангуляционный метод применяют для наблюдения за точками, которые недоступны для наблюдений по методу створных наблюдений. Измерения смещений ведут путем периодического определения координат точки и азимута направления, измеряя для этого высокоточными теодолитами горизонтальные углы между направлениями на опорные пункты и наблюдаемую точку, закрепленную на сооружении маркой.
3. Фотограмметрический метод—это метод, при помощи которого периодически определяют все три координаты (х, у, Н) наблюдаемой точки.
Для измерения величин осадок, т.е. смещения сооружения в вертикальном направлении, кроме фотограмметрического применяют следующие методы:
геометрическое нивелирование, при помощи которого периодически измеряют превышение между наблюдаемой точкой сооружения и реперами или нивелирными марками. Очень часто требуется выполнять нивелирование высокой точности;
гидростатическое нивелирование, посредством которого периодически определяют с высокой точностью (до ±0,1 мм) превышение между наблюдаемыми точками и репером или между точками сооружения (для наблюдений за относительным изменением их положения по высоте);
тригонометрическое нивелирование, применяемое тогда, когда точки местности недоступны для измерения превышений методами геометрического или гидростатического нивелирования. Точность тригонометрического нивелирования считается ниже первых двух способов нивелирования, хотя применение высокоточных теодолитов, совершенствование метода измерений и сокращение расстояния до 100 м позволяют и здесь выполнять работу с точностью до десятых долей мм.