Часть IV

Геодезические измерения деформаций оснований, конструкций зданий (сооружений) и их частей

1. Измерения деформаций (вертикальные перемещения- осадки, просадки, прогибы; горизонтальное перемещение - сдвиг; крен) выполняются в целях выявления степени опасности для возводимых или эксплуатируемых зданий, сооружений и принятия своевременных мер по их сохранности.

2. При организации наблюдений за деформациями следует выполнить ряд работ в следующей последовательности:

- разработка «Программы измерений»;

- выбор конструкции, мест расположения исходных геодезических знаков высотной и плановой основы, их установка;

- производство высотной и плановой привязки исходных геодезических знаков;

- установка деформационных марок на зданиях (сооружениях);

- инструментальные измерения величин вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов;

обработка и анализ результатов измерений.

3. «Программа измерений» должна содержать сведения о методах измерений и применяемых инструментах, системах координат и высот, местах закладки знаков, порядке обработки результатов измерений и т. д.

4. Выбор метода измерения деформаций производится в следующей последовательности:

а) определяется, используя заданную расчетную величину деформаций, предварительная величина допускаемой погрешности в соответствии с требованиями табл. 5;

б) устанавливается по найденной величине допускаемой погрешности класс точности измерений в соответствии с данными табл. 6;

в) назначается, используя выбранный класс точности, метод измерения деформаций.

5. При отсутствии данных по расчетным величинам класс точности измерений устанавливается с учетом характеристик здания (сооружения), сроков его эксплуатации и вида грунта основания.

Таблица 5

( ГОСТ 24846-81, табл. 1)

Расчетная величина вертикальных и горизонтальных перемещений, предусмотренная проектом, мм

Допускаемая погрешность измерения перемещений для периода, мм

строительного

эксплуатационного

Грунты

песчаные

глинистые

песчаные

глинистые

До 50

1

1

1

1

Свыше 50 до 100

2

1

1

1

Свыше 100 до 250

5

2

1

2

Свыше 250 до 500

10

5

2

5

Свыше 500

15

10

5

10

Таблица 6

( ГОСТ 24846-81, табл.

Класс точности измерений

Допускаемая погрешность измерения перемещений, мм

вертикальных

гизонтальных

I

1

2

II

2

5

III

5

10

IV

10

15

6. Измерения деформаций должны выполняться по циклам. Первый цикл проводят не ранее, чем через 10 дней после установки исходных геодезических знаков. Второй цикл выполняют после возведения фундамента, а последующие - периодически через 10 - 30 дней до получения полной нагрузки на основание Обычно измерения приурочивают к периодам, когда нагрузка на основание достигает 25, 50, 75, 100 % проектной величины. Всего должно быть проведено не менее четырех циклов. В дальнейшем сокращают их число до одного в год. По окончании строительства измерения следует продолжать в течение 5 лет на глинистых и 2 лет на песчаных грунтах.

7. Перед началом измерений вертикальных перемещений необходимо установить реперы и деформационные марки.

При выборе типа репера следует руководствоваться характеристиками грунта и точностью измерений. Так, в зависимости от класса точности измерений необходимо использовать реперы следующих типов: глубинные реперы

- для I, II классов точности, грунтовые и стенные реперы

- для III, IV классов точности.

Основания глубинных реперов следует закладывать в скальные, полускальные или другие коренные практически несжимаемые грунты.

Грунтовые реперы должны устанавливаться ниже глубины сезонного промерзания грунта.

Стенные реперы необходимо располагать на несущих конструкциях зданий (сооружений), осадка фундаментов которых практически стабилизировалась.

Число реперов должно быть не менее трех.

Реперы следует размещать в местах, обеспечивающих их сохранность и неизменность положения в течение всего периода измерений. Конкретное месторасположение и конструкцию репера должна определять организация-исполнитель по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией, а также со службами, имеющими в данном районе подземные коммуникации.

После закладки репера на него должна быть передана высотная отметка от ближайших пунктов высотной сети.

На каждом пункте следует указывать наименование организации, установившей его, и порядковый номер знака.

Каждый знак должен быть сдан по акту на сохранность строительной или эксплуатирующей организации.

8. Деформационные марки - контрольные геодезические знаки - следует закладывать в нижней части наружных несущих конструкций по всему периметру здания (сооружения) и внутренних, а именно: на углах, на стыках строительных блоков, по обе стороны осадочного и температурного швов, в местах примыкания продольных и поперечных стен, на несущих колоннах, в местах с неблагоприятными геологическими условиями.

Конкретное расположение деформационных марок и их конструкцию должна определять организация, выполняющая измерения по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией и с учетом ряда факторов, а именно: конструктивные особенности фундамента; статистические и динамические нагрузки на отдельные части здания; ожидаемая величина осадки и т. д.

9. Перед началом измерений горизонтальных перемещений и кренов необходимо установить опорные знаки, деформационные марки и ориентирные знаки.

Опорные знаки устраивают в виде столбов, снабженных центрировочными устройствами в верхней части для установки прибора. Допускается использовать в качестве опорных знаков реперы.

Деформационные марки размещают на наружных и внутренних частях зданий (сооружений).

Ориентирные знаки устраивают в виде неподвижных в горизонтальной плоскости столбов; допускается использовать пункты триангуляции или какие-либо удобные для визирования точки здания (сооружения).

10. Вертикальные перемещения следует измерять одним из следующих методов нивелирования: геометрическим; тригонометрическим; гидростатическим. Кроме того, измерения могут быть выполнены фотограмметрией или комбинацией указанных методов. Выбор метода производится по классу точности измерений (см. табл. 6). Приведенным точностям удовлетворяют следующие методы измерений:

Геометрическое нивелирование

- I - IV классы;

Тригонометрическое нивелирование;

- II - IV классы;

Гидростатическое нивелирование

- I - IV классы;

Фотограмметрия

- II - IV классы.

А. Метод геометрического нивелирования. Предпочтение при выборе метода Измерений следует отдавать геометрическому нивелированию. Основные характеристики геометрического нивелирования приведены в табл. 7.

Таблица 7

( ГОСТ 24846-81, табл. 3)

Условия геометрического нивелирования

Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования классов

I

II

III

IV

Применяемые нивелиры

Н-05 и равноточные ему

Н-3 и равноточные ему

Применяемые рейки

РН-05 (односторонняя штриховая с инварной полосой и двумя шкалами)

РН-3 (двусторонняя шашечная)

Число станций незамкнутого хода, не более

2

3

5

8

Визирный луч

Длина, м, не более

25

40

50

100

Высота над препятствием, м, не менее

1,0

0,8

0,5

0,3

Неравенство плеч (расстояний от нивелира до реек), м, на станции, не более

0,2

0,4

1,0

3,0

Допускаемая невязка, мм, в замкнутом ходе, не более

±0,15

±0,5

±1,5

±5,0

Накопление неравенств плеч, м, в замкнутом ходе, не более

1,0

2,0

5,0

10,0

Б. Метод тригонометрического нивелирования. Применяется в условиях резких перепадов высот (большие насыпи, глубокие котлованы, косогоры и т. п.). Использовать при этом методе нивелирования следует только высокоточные и точные теодолиты. Величины допускаемых погрешностей измерений расстояний и вертикальных углов представлены в табл. 8.

Таблица 8

( ГОСТ 24846-81, табл. 4)

Класс точности измерений

Допускаемая погрешность измерений

Расстояний, мм, при значении вертикальных углов, град.

Вертикальных углов «с», при их значениях, град.

до 10

свыше 10 до 40

до 10

свыше 10 до 40

II

7

1

2,5

1,5

III

15

3

5,0

3,0

IV

35

8

12,0

10,0

В. Метод гидростатического нивелирования. Применяется для измерения вертикальных перемещений большого числа точек, труднодоступных для измерений другими методами, а также в случаях, когда нет прямой видимости между марками и реперами или когда в месте производства измерений невозможно пребывание человека по условиям техники безопасности. Запрещается использовать метод гидростатического нивелирования на зданиях (сооружениях), испытывающих динамические воздействия.

Г. Фотограмметрический метод. Применяется при большом числе наблюдаемых марок, устанавливаемых в местах, труднодоступных для измерений другими методами. При измерении перемещений необходимо выполнять фототеодолитную съемку с двух опорных знаков, являющихся базисами фотографирования. Длина базиса должна назначаться в пределах 1/5-1/10 расстояния от фототеодолита до сооружения. Погрешность измерения базиса не должна превышать 1 мм. Величины перемещений определяют по разности координат марок, полученных в разные циклы наблюдений.