ДОСЛІДЖЕННЯ НАДІЙНОСТІ ГЕОДЕЗИЧНОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГЕОДЕЗИЧНОГО СУПРОВОДУ БУДІВНИЦТВА

Анотація

Безпечність та надійність будівель і споруд як складної технічної системи залежить не лише від правильного врахування даних про конструктивні особливості споруди, а й від особливості поведінки ґрунтової основи, що сприймає навантаження і працює спільно з інженерною спорудою, а також від геодезичного супроводу будівництва. Геодезичні роботи становлять невід’ємну частину технологічного процесу будівельного виробництва та належать до основних видів робіт. Забезпечення надійної і безпечної, довготривалої експлуатації будинків і споруд житлово-цивільного, промислового та сільськогосподарського призначення, що розташовані як у звичайних, так і в складних інженерно-геологічних, сейсмонебезпечних, гірничо-геологічних умовах, – актуальне наукове завдання в наш час. Будівлі, розташовані на підроблюваних територіях, на просадних ґрунтах, зсувонебезпечних схилах або в умовах щільної міської забудови, потребують визначення розвитку деформаційних процесів за результатами періодичного геомоніторингу як на стадії відбудови, так і на стадії їх експлуатації. Мета роботи – створити марківську дискретно-неперервну стохастичну модель функціонування локальної геодезичної мережі (ГМ) для забезпечення геодезичного супроводу будівництва та виконати чисельні розрахунки надійності та безпечності ГМ залежно від особливостей її відновлення. Проаналізувати нормативно-правові документи з надійності та безпечності будівельних об’єктів, та методи оцінювання надійності та безпечності технічних систем. Виконати чисельний розрахунок показників надійності, безпечності та ефективності: коефіцієнта готовності, граничних імовірнісних станів, середнього часу між відмовами, середньої тривалості безвідмовної роботи геодезичної мережі (ГМ). Методика. Аналіз нормативно-правових документів із надійності та безпечності будівельних об’єктів. Огляд методів оцінки надійності та безпечності технічних систем. Застосування методу простору станів, побудова графів станів і переходів відновлюваної геодезичної мережі. Побудова у програмному засобі Mathcad графіків функції готовності, ймовірності роботи до першої відмови та частоти потрапляння в аварійну ситуацію. Наукова новизна. Метод простору станів дозволяє вперше в геодезії змоделювати поведінку запроєктованої ГМ із метою зʼясування часу перебування у різних станах технічної системи залежно від інтенсивності відмов геодезичних пунктів та інтенсивності їх відновлення. На побудованому графі станів і переходів, на відміну від методу «дерева відмов», є можливість одночасно побачити всі можливі ситуації, що розділені масками аварійних ситуацій. Практична значимість. Завдяки використанню стабільних геодезичних пунктів, відібраних за результатами виконаної оцінки надійності, є можливість підвищити якість геодезичного супроводу будівництва. Обгрунтовано найбільш доцільну схему відновлення ГМ за результатами аналізу моделей функціонування запроєктованої ГМ та обчислених значень: коефіцієнта готовності, частоти відмов ГМ та ймовірності роботи до першої відмови. Результати. Побудовано графічну модель надійнісної поведінки ГМ, що включає 8 пунктів у вигляді графа станів і переходів. Складено та розв’язано систему лінійних диференціальних рівнянь Колмогорова–Чепмена. Отримано розподіл ймовірностей перебування в кожному стані ГМ. Обґрунтовано доцільну періодичність відновлення ГМ залежно від інтенсивності відмов. Доведено, що періодичне відновлення геодезичних пунктів дозволяє підтримувати заданий рівень надійності ГМ, що підвищує точність геодезичного супроводу будівництва та забезпечує функціональну безпечність.