Московский экономический журнал 4/2022

Posted by redaktor
image_pdfimage_print

PDF-файл статьи

Научная статья

Original article

УДК 55

doi: 10.55186/2413046X_2022_7_4_210

РАССМОТРЕНИЕ ВОПРОСА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ЧАСТИ ВЫСОКОТОЧНОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

EXAMINATION OF ISSUES RELATED TO REGULATORY DOCUMENTS IN THE FIELD OF HIGH-PRECISION LEVELING

Баранов Владимир Николаевич, д.т.н., профессор кафедры геодезии и геоинформатики, ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству, E-mail: geo.guz@mail.ru

Андреев Василий Кирилович, к.т.н., гл. спец., АО “Атомэнергопроект”,
E-mail: geocode@mail.com

Морозов Артем Викторович, Аспирант(соискатель) кафедры геодезии и геоинформатики, ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству E-mail: morarte@yandex.ru

Baranov Vladimir Nikolaevich, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Geodesy and Geoinformatics, State University of Land Management, E-mail: geo.guz@mail.ru

Andreev Vasily Kirilovich, Candidate of Technical Sciences, Chief Specialist, JSC «Atomenergoproekt», E-mail: geocode@mail.com

Morozov Artem Viktorovich, postgraduate student (applicant), Department of Geodesy and Geoinformatics, State University of Land Management, E-mail: morarte@yandex.ru

Аннотация. В данной статье рассмотрены особенности использования нормативных документов (НД), инструкций, стандартов организаций (СТО) и методических указаний, регулирующих отношения в области высокоточного нивелирования, в связи с отменой большинства изданных в СССР инструкций и правил. 

В связи с признанием недействующими многих нормативных документов с 01.01.2018 на основании ч. 5 ст. 32 Федерального закона от 30.12.2015 N 431-ФЗ, в том числе  ГКИНП (ГНТА)-03-010-03, появлением принципиально новых средств осуществления геометрического нивелирования, цифровых нивелиров и штрих-кодовых реек, проведен анализ существующих нормативных документов и технических документов, прямо или косвенно затрагивающих тему нивелирования, предлагающих свои значения точностей и допусков, а также учитывающих современные тенденции проведения высокоточных нивелирных работ.

Несмотря на то, что приемка и контроль продукции осуществляется согласно программе работ (ПР) и проекту производства геодезических работ (ППГР), в которых есть возможность прописывать нормативную документацию, согласованную с заказчиком, в том числе отмененную, на постоянной основе при проведении метрологической экспертизы возникают вопросы к недействующей НД.

На данный момент существует действующий документ, включенный в доказательную базу

СП 317.1325800.2017, в главе 5 т. 5.3 которого приведены требования к точности результатов измерений в высотной опорной геодезической сети, однако нет методики и технологии выполнения работ.

Приводятся как плюсы, так и минусы современных НД и рекомендации к будущим стандартам и нормативным документам, которые, разумеется, разрабатываются как смена устаревшим.

Abstract. The article considers the specifics of usage of regulatory documents (RD), instructions, company standards, and procedural guidelines regulating the terms of reference in the area of high-precision leveling in the contemporary context where most of the rules and regulations published in the URSS have been canceled.

Against the background where a number of regulatory documents have been invalidated as from 01 January 2018 in virtue of part 5, art. 32 of the Russian Federal law dated 30 December 2015 No. 431-FZ, – Geodetic, Cartographic Instructions, Rules and Standards GKINP (GNTA)-03-010-03 among them, – and novel geometric leveling instruments, digital leveling tools, and lined rods have appeared, the paper analyzes current regulations and technical documents that directly or indirectly deal with the subject of leveling and propose new values of precision and tolerances building on contemporary developments in the field of high-precision leveling.

Although product acceptance and inspections are governed by Work Programs and Geodetic Survey Execution Plans that may refer to any regulatory documents agreed by the customer, albeit invalid, ever so often questions arise with respect to obsolete RDs when metrology engineers review the final document package.

As of now, SP 317.1325800.2017 included into the technical regulation document base is effective, whose chapter 5 of vol. 5.3 sets out requirements to measured data precision in the vertical reference geodetic network; however, it does not describe methodology or procedures.

The authors cite both strengths and weaknesses of existent RDs and provide recommendations to the future standards and regulations that are developed to replace the obsolete ones.

Ключевые слова: нормативный документ, высокоточное нивелирование, цифровой нивелир, штрих-кодовая рейка, Федеральный закон, стандарт организации

Keywords: regulatory documents, high-precision leveling, digital leveling tool, lined rod, Federal law, company standard

Введение. На данный момент основным нормативным документом, регулирующим метод и технологию геометрического нивелирования на местности, является ГКИНП (ГНТА)-03-010-03 Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов [1], отмененный с 01.01.2018 на основании ч. 5 ст. 32 Федерального закона от 30.12.2015 N 431-ФЗ), а новой геодезической инструкции норм и правил пока не существует.

Время, когда использовались оптические нивелиры, прошло, их место заняли цифровые нивелиры, которые позволяют не только точнее, но и быстрее выполнить поставленный объем работ, выставить требуемую точность выполнения измерений, исключают ошибку визирования наблюдателя.

Рекомендации, написанные в инструкции [1], тем не менее, актуальны и по сей день, но с поправками на оборудование, которое использует исполнитель, и места выполнения работ. Допустим, замкнутое помещение с маленькими расстояниями от нивелира до реек, работы в плохо освещенном помещении, гидротехнические объекты и уникальные здания и сооружения накладывают особые методики и требования к приборам.

Именно поэтому применяются стандарты организации (СТО), руководства, своды правил и другая литература, восполняющая отмену ГКИНП 03-010-03 [1] и устаревшей инструкции по вычислению нивелировок [2].

К таким документам относят:

  1. П-648 Руководство по натурным наблюдениям за деформациями гидротехнических сооружений и их оснований геодезическими методами [3]
  2. СТО 95 12031-2017 Инженерно-геодезические изыскания для строительства атомных станций [4]
  3. СТО СРО-Г 60542954 00007 – 2020 Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации [5]
  4. СП 317.1325800.2017. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Общие правила производства работ [6]
  5. СП 126.13330.2012 Геодезические работы в строительстве [7] (появилась актуализированная версия СП 126.13330.2017, в котором уже нет приложения с методикой высокоточного геометрического нивелирования коротким визирным лучом).

П-648 представляет особый интерес, поскольку в нем приведены методы разрядного нивелирования (таблица 1), которые адаптированы к условиям инженерных сооружений. В отличие от нивелирования II класса, разрядное нивелирование выполняется по оборудованным ходам (места постановки инструмента и реек должны быть заранее закреплены). Полученные при этом результаты в значительной степени свободны от влияния некоторых ошибок.

Соответственно, применяются более высокие требования к точности измерений.

Нивелирование 1 разряда (по общим правилам  геодезической литературе  встречаются варианты записи как римскими, так и арабскими цифрами) прокладывают в прямом и обратном направлениях при двух горизонтах прибора.

Этот факт сильно отличает нивелирование 1 разряда от I класса, поскольку в нивелировании I класса принято согласно [1] прокладывать две трассы нивелирования для каждого направления. В литературе принято называть их левой и правой трассами.

Две трассы нивелирования серьезно увеличивают трудозатраты, время выполнения работ, количество исполнителей: необходимо четыре реечника и наблюдатель, чего не скажешь о двух горизонтах прибора в 1 разряде, где достаточно двух реечников и одного наблюдателя.

Благодаря использованию современных цифровых нивелиров удается обеспечить одинаковую точность по программам классного и разрядного нивелира.

Для удобства восприятия данных приведены общие характеристики разрядного и классного нивелирования (таблица 3).

  • Использование не общепринятых обозначений. Например, количество направлений никак не принято обозначать в геодезической литературе. В СТО СРО-Г 60542954 00007 – 2020 количество направлений обозначается латинской буквой «V». Чаще всего латинской буквой «V», обозначаются поправки к результатам измерений. Если рассматривать тахеометрию или нивелирование, то «V» обозначает отсчет по рейке, т.е. в общем отчете с разнообразными видами геодезических работ может появиться путаница;
  • Допустимая\предельная невязка или погрешность (△пр обязательно должна уточняться доверительной вероятностью и коэффициентом, а не простым представлением значений. Общая формула должна выглядеть так (формула 1):

где τ – коэффициент, принимающий значения в соответствии с выбранной доверительной вероят­ностью. Для нормального распределения и вероятности Р = 0,997 (99,7 %)
коэффициент τ=3;

  • Есть два варианта расчета средней квадратической погрешности (СКП) превышения на станции при использовании цифрового нивелира (иногда в литературе встречается СКО – среднее квадратическое отклонение. В ГКИНП-03-010-03, кстати говоря, СКО расшифровывается как «средняя квадратическая ошибка», это все синонимы одного и того же понятия. В иностранной литературе принято называть RMS – Root Mean Square Error, что в переводе означает средняя квадратическая ошибка).

Эта погрешность складывается из погрешности считывания данных с штрих-кодовых реек и ошибки остаточных факторов, таких как качество установки штатива, погодные условия, конструктивные особенности конкретного инструмента и других меньших погрешностей. Формулу (2) СКП итогового превышения на станции для II класса (одна линия и четыре отсчета по рейкам на станции) можно представить как

mост.  – СКП остаточных явлений, в которые входят качество установки штатива, погодные условия, конструктивные особенности конкретного инструмента и других меньших погрешностей. Однако при строгом соблюдении  методик и высокоточных наблюдений на станции mост.≈0;

V1,V2,V3,V4 – отсчеты по штрих-кодовым рейкам.

Приняв СКП взятия отсчета mV1,mV2,mV3,mV4 равноточными (mV)

СКП среднего превышения на станции (mср). Учитывая ,что mh1.≈mh2.≈mh  равноточные  получаем (формула 4)

Учитывая тот факт, что mост.≈0  тогда  mст

Получается, что СКП итогового превышения на станции нивелирования по программе II класса равно СКП взятия отсчета по штрих-кодовой рейке цифровым нивелиром.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведен анализ нормативной документации, касающейся высокоточного нивелирования. Выявлены недостатки современных технических документов. Рассмотрены технические характеристики разрядного и классного нивелирования. Приведен вариант расчета СКП превышения на станции для цифрового нивелира.

Выводы или заключение

По полученным результатам можно судить о нехватке свежих нормативных документов для современного оборудования, что влечет за собой вариативность методики получения конечных результатов при высокоточных нивелирных работах. Необходим регламентирующий документ, который четко бы описывал методику выполнения работ для цифровых нивелиров, понятную оценку точности для камеральной обработки полученных результатов и выводов по этим данным о качестве работ.

Список источников

  1. ГКИНП (ГНТА)-03-010-03 Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов, Роскартография (Федеральная служба геодезии и картографии России), 2003. 227 p.
  2. Инструкция по вычислению нивелировок. М. изд-во «Недра», 1971.114 c.
  3. П-648 Руководство по натурным наблюдениям за деформациями гидротехнических сооружений и их оснований геодезическими методами, Минэнерго СССР. Гидропроект им. С.Я.Жука. – М.: Энергия, 1980. 201 c.
  4. СТО 95 12029-2017 Инженерно-геодезические изыскания для строительства атомных станций. Общие требования и правила проведения, ООО «Центр технических компетенций атомной отрасли, Москва, 32 c.
  5. СТО СРО-Г 60542954 00007-2020 Геодезический мониторинг. Наблюдения за осадками и кренами зданий и сооружений, Москва,2020. 164 c.
  6. СП 317.1325800.2017. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Общие правила производства работ, Минстрой России, 71 с.
  7. СП 126.13330.2012. Геодезические работы в строительстве. ТК 465 “Строительство”,2013. 84 с.

References

  1. GKINP (GNTA) -03-010-03 Instructions for leveling I, II, III and IV classes, Roskartografiya (Federal Service of Geodesy and Cartography of Russia),
    227 с.
  2. Instructions for calculating levels. M.: Publishing house “Nedra”, 1971. 114 p.
  3. P-648 Guidelines for field observations of deformations of hydraulic structures and their foundations by geodetic methods, Ministry of Energy of the USSR. Hydroproject named afterYa. Zhuk. – M.: Energy, 1980. 201 p.
  4. STO 95 12029-2017 Engineering and geodetic surveys for the construction of nuclear power plants. General requirements and rules for conducting, Center for Technical Competence of the Nuclear Industry, Moscow, 2017. 32 p.
  5. STO SRO-G 60542954 00007-2020 Geodetic monitoring. Observations on yields and tilts of buildings and structures, Moscow, 2020. 164 p.
  6. SP 317.1325800.2017. Engineering and geodetic surveys for construction. General rules for the production of works, Ministry of Construction of Russia, 2018. 71 p.
  7. SP 126.13330.2012. Geodetic works in construction. TK 465 “Construction”,
    84 p.

Для цитирования: Баранов В.Н., Андреев В.К., Морозов А.В. Рассмотрение вопроса нормативных документов в части высокоточного нивелирования // Московский экономический журнал. 2022. № 4. URL: https://qje.su/ekonomicheskaya-teoriya/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-4-2022-12/

© Баранов В.Н., Андреев В.К., Морозов А.В, 2022. Московский экономический журнал, 2022, № 4.