загрузка...
загрузка...
На головну

Геодезичні роботи при експлуатації будівель і споруд

Загальні відомості про деформації будівель і споруд. Під впливом навколишнього середовища і навантажень від експлуатації обладнання, а також від інших причин з плином часу будівлі можуть змінювати своє положення, як у вертикальній, так і в горизонтальній площині. Такі зміни в ряді випадків можуть приводити до перекосів, прогибам, тріщинах і крену конструкцій. Якщо ці зміни не будуть під час виявлені і усунені, то будівля або споруда може зруйнуватися. У зв'язку з цим за становищем будівель і споруд в процесі експлуатації необхідно вести натурні спостереження з проведенням необхідних геодезичних вимірювань. Крім спостережень за станом будівельних конструкцій, в ряді випадків необхідно спостереження за становищем технологічного обладнання в процесі його експлуатації. Зсув будівлі, споруди або обладнання в вертикальній площині називається осадкою, а відповідне горизонтальне зміщення - зрушенням. При рівномірних опадах всі крапки будівлі або споруди переміщуються у вертикальному напрямку на одну і ту ж величину, що не суттєво впливає на їх міцність і стійкість. У тих випадках, коли властивості грунту під фундаментом будівлі сильно залежать від координати, або навантаження на грунт по координатам фундаменту сильно змінюється, осаду може мати нерівномірний характер, що призводить до помітних деформацій будівлі, появи тріщин або розламів. Спостереження за деформаціями будівель і споруд необхідно проводити в перші роки експлуатації і до їх стабілізації. При цьому необхідно встановити періодичний цикл спостережень. Протягом цього циклу спостереження слід виконувати через рівні проміжки часу в залежності від швидкості осад. При зниженні швидкості осад інтервал між повторними спостереженнями може бути збільшений.

Розміщення реперів і марок для спостережень за опадами. Для спостережень за опадами будівель необхідно мати систему певних точок, закріплених спеціальними постійними нівелірними знаками. Ці точки є фундаментальними глибинними реперами, що закладаються в стороні від споруди, де їх збереження і незмінність геометричного положення в системі геодезичних координат не викликають сумнівів протягом тривалого часу. В районі спостережень за опадами будівель повинні бути встановлені не менше трьох глибинних реперів з урахуванням можливого забезпечення контролю їх висотного положення з однієї постановки нівеліра. Глибинні фундаментальні репери для спостережень особливо відповідальних споруд встановлюються при вимірюванні осад нівелюванням 1 класу. При вимірі осад нівелюванням II і III класів можна використовувати репери, розташовані в грунті нижче рівня його промерзання. Найбільш поширеними типами грунтових реперів є трубчасті репери, або забиті в грунт палі. Верхня частина трубчастого репера або палі повинна мати сферичну головку. Крім грунтових реперів для спостережень за опадами будівель необхідні так звані контрольні осадові марки, які закладаються в стіни споруди і переміщаються разом з ними. За спостереженнями за положенням марок можна визначити чисельні значення величини опади споруди або його окремих частин. Від правильності розміщення і кількості осадових марок, закладених в тіло споруди буде залежати достовірність визначення величин осад. При цьому необхідно враховувати зручність для спостереження марок. Розміщення марок на спорудженні проводиться з урахуванням конструкції фундаменту, навантаження на окремі частини підстави, а також з урахуванням властивостей грунту. Бажано встановлювати осадові марки приблизно на одному рівні в місцях, де очікуються найбільші опади. Для житлових і громадських безкаркасних будівель з цегляними стінами і стрічковим фундаментом марки розміщуються по периметру через 10 ? 15 метрів. Для промислових споруд і каркасних житлових і громадських будівель марки розміщуються на несучих колонах по поздовжніх і поперечних осях не менше трьох в кожному напрямку. Для безкаркасних великопанельних будинків зі збірними фундаментами марки встановлюються по периметру через 6 ? 8 метрів. Для споруд з пальовими фундаментами марки розміщуються через 10 ? 15 м по поздовжніх і поперечних осях споруди. На доменних печах, димарях встановлюється не менше 4 марок по периметру. Для гідротехнічних споруд, розділених на секції, встановлюють не менше трьох марок на кожну секцію, а при ширині секції більше 15 м - не менше чотирьох марок. Осадові марки бувають різних видів. Найпростіша марка являє собою сталевий куточок довжиною 15 см при закладці в кам'яну стіну і 5 см при кріпленні марки до сталевої конструкції. Складніша марка має сферичну поверхню і при закладці в стіну повинна виступати на 3-4 см для зручності установки рейки. У земляні споруди типу гребель, дамб закладаються марки, що представляють собою штанги, верхній кінець яких має головку, а нижній - черевик у вигляді диска з арматурними шипами. Марка встановлюється в захисну трубу, заповнену на 0,5 бетоном, в який вдавлюється черевик. Зверху марка закривається кришкою. Марки закладають на різну глибину і за результатами їх нівелювання визначають деформації земляного споруди.

Методи визначення осад будівель і споруд.Найпоширенішим методом спостережень за опадами будівель є метод геометричного нівелювання. При цьому методі через задані проміжки часу проводиться нівелювання осадових марок щодо вихідних глибинних або грунтових реперів. Чисельне значення величини і швидкість зміни координати осадової марки по висоті є основною характеристикою опади споруди. Інтервал між циклами спостережень вибирається залежно від типу споруди, характеру грунту в основі фундаменту і часу, що пройшов з початку експлуатації споруди. Спостереження за особливо складними спорудами, наприклад, АЕС, гідроелектростанціями, починаються з зведення фундаменту і проводяться нівелюванням 1 класу в прямому і зворотному напрямках з помилкою в перевищеннях, отриманих з двох горизонтів нівеліра, не більше 0,3 мм. Для багатьох промислових споруд визначення осад проводиться нівелюванням II і III класів. Нівелювання II класу проводять при одному горизонті приладу в прямому і зворотному напрямку, використовуючи інварні штрихові рейки. При визначенні осад нівелюванням III класу за допомогою нівеліра Н-3 і двосторонніх геодезичних рейок з сантиметровими поділками, нівелювання проводять при двох горизонтах приладу в одному напрямку. Довжина візирного променя не повинна перевищувати 40 м, висота візирного променя повинна бути не менше 0,3 м над поверхнею землі. Нерівність відстаней від нівеліра до рейок не повинно перевищувати 2 м, а гранична нев'язка ходу - не більше 2 n мм, де n - число станцій. Допустимі середні квадратичні помилки визначення осад будівлі щодо вихідного репера не повинні перевищувати 1 мм для будівлі на скельних або напівскельних ґрунтах, 2 мм для будівель і споруд на піщаних, глинистих та інших стискується грунтах, 5 мм для будівель на насипних, сідають і інших сильно стискаються грунтах .

Методи визначення горизонтальних переміщень будівель і споруд.Горизонтальні переміщення будівель, звані зрушенням, визначаються від опорних пунктів, розташованих поза сферою впливу будівлі і прийнятих за нерухомі точки. Переміщення, що визначаються щодо будь-якої точки будівлі, обраної за опорну, називаються відносними або взаємними. Згідно з вимогами будівельних норм і правил (СНиП) середні квадратичні помилки визначення горизонтальних переміщень точок будівлі на скельних грунтах не повинні перевищувати 1 мм, на піщаних, глинистих та інших стискується грунтах - 3 мм, на насипних, сідають і інших сильно стискаються грунтах - 10 мм , земляних гребель - 15 мм. Спостереження за горизонтальними переміщеннями будівель після введення їх в експлуатацію проводиться двічі на рік, бажано навесні і восени і припиняються, коли швидкість зсуву стає менше 2 мм в рік. Спостереження можуть поновлюватися, коли на будівлі з'являються деформації, непередбачені проектом. Метод створних спостережень застосовують для визначення горизонтальних переміщень прямолінійних гребель, колон будівель і інших споруд, коли спостерігаються точки в плані лежать на одній прямій.

Мал. Схема розташування знаків при створних спостереженнях

На схемі зображено опорні точки пунктів А і В, що задають створ спостережень і контрольні точки 1, 2, 3, 4 знаходяться в стінах будівлі. У кожній контрольній точці розміщують рухливу візирну марку, забезпечену навідні гвинтом. При спостереженнях за горизонтальними переміщеннями споруди необхідно визначати величини відхилень контрольних точок від створу АВ за допомогою рухомої марки. При спостереженнях візирну мета марки навідні гвинтом переміщують до сполучення вертикальної осі цієї мети з візирної віссю теодоліта. Перед спостереженнями встановлюють теодоліт в точці А і візують його зорову вісь на точку В, задаючи таким чином відповідний ворота. Взявши відлік за шкалою марки, отримують числове значення величини зсуву контрольної точки від створу лінії. У випадку, коли в контрольних точках будівлі нерухомих марок, завдання визначення горизонтальних деформацій і переміщень контрольних точок може бути вирішена шляхом вимірювання малих кутів між лінією створу будівлі і напрямком на контрольну точку. Для цих вимірювань необхідно використання високоточних приладів. При цьому крім чисельних значень величин малих кутів, необхідно вимірювати відповідні відстані від точки А до контрольних точок. При неможливості закріплення створу на будівлі або споруді для вимірювання переміщень застосовується метод окремих напрямків.

Мал. Схема визначення зміщення точок споруди методом окремих напрямків

Сутність даного методу полягає в повторних вимірах горизонтальних кутів ?1 і ?2 в опорних точках пунктів А і В. Кути вимірюються високоточним теодолітом, а відстані - вимірювальними приладами з точністю 1: 1000.

Поняття про план і карті «-- попередня | наступна --» Теодолитная зйомка
загрузка...
© om.net.ua