НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ

И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н.М. ГЕРСЕВАНОВА

ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ ОСНОВАНИЙ

И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Настоящее Руководство является пособием при проведении наблюдений за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений.

В нем приводятся рекомендации по размещению, конструкциям и установке знаков, выбору методики измерений и способов обработки результатов.

В Приложениях даны описания принадлежностей и приспособлений, применяемых при измерениях, а также формы заполнения журналов и ведомостей при наблюдениях различными методами.

Руководство рекомендуется в качестве практического пособия инженерно-техническим работникам, занимающимся наблюдениями за деформациями оснований и фундаментов.

Редактор - инж. Е.М. Перепонова.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Для современного строительства характерны резко выраженный количественный и качественный рост, широкое внедрение новых конструкций и материалов. Как правило, при этом сооружения обладают повышенной чувствительностью к деформации грунтового основания. Поэтому требования к надежности способов фиксирования вертикальных и горизонтальных перемещений, наклонов и других деформаций оснований фундаментов сооружений в настоящее время значительно возросли.

Работы по такого рода измерениям проводятся в основном с применением методов геодезии. По некоторым их видам имеются общеобязательные инструкции и наставления. Однако специфика измерений деформаций оснований фундаментов предъявляет ряд дополнительных требований, отличных от технических требований на общегосударственные геодезические работы.

НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР еще в 30-е годы начал проводить наблюдения за осадкой фундаментов зданий и сооружений. На основе ценного экспериментального материала институт разработал целесообразные методы измерения этих осадок. В НИИ оснований впервые была разработана методика измерения осадок фундаментов геометрическим нивелированием короткими лучами, созданы основные конструкции исходных реперов и осадочных марок. В 1955 г., обобщая многолетний опыт, НИИОСП выпустил в свет "Указания по наблюдению за осадками фундаментов зданий и сооружений" У-127-55. В 1966 г. НИИОСП Госстроя СССР и ГПИ Фундаментпроект разработали "Руководство по наблюдению за деформациями фундаментов зданий и сооружений". За последние годы НИИ оснований Госстроя СССР получил от многочисленных организаций письма с пожеланиями и предложениями по усовершенствованию и дополнению этого Руководства. Появилось несколько рецензий с конкретными предложениями включить в новое издание Руководства метод фотограмметрии, гидростатики и тригонометрического нивелирования, которые получили распространение в последнее время. Поэтому настоящее Руководство дополнено рекомендациями по применению этих методов.

При составлении Руководства был использован опыт всех подразделений НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР, а также других организаций, ведущих наблюдения за деформациями оснований фундаментов зданий и сооружений: ГПИ Фундаментпроекта, Гидропроекта, УралТИСИЗа, Мосгоргеотреста, Главленинградстроя, Гипроречтранса, Теплоэлектропроекта, Оргэнергостроя и др.

Ценные замечания по переработке Руководства 1967 г. были сделаны доцентом Куйбышевского инженерно-строительного института И.Ф. Болговым, профессором М.И. Горбуновым-Посадовым, канд. техн. наук Д.Е. Польшиным, канд. техн. наук В.В. Михеевым, профессором К.Е. Егоровым, д-ром техн. наук Е.А. Сорочаном, канд. техн. наук М.Г. Ефремовым, канд. техн. наук Н.Я. Рудницким, канд. техн. наук О.В. Китайкиной, а также были получены замечания и предложения из Варшавского политехнического института.

Руководство составлено ст. научным сотрудником НИИОСП Е.М. Перепоновой (лаборатория естественных оснований и конструкций фундаментов, заведующий лабораторией д-р техн. наук Е.А. Сорочан).

В составлении Приложений и оформлении материала принимали участие инженеры лаборатории Н.М. Богданов и В.Н. Мухатов. Раздел "Особенности наблюдений за оползнями" составлен гл. специалистом ГПИ Фундаментпроект Ф.Ф. Солдатенковым.

1. Общие положения

1.1. Настоящее Руководство является пособием по организации и проведению наблюдений за деформациями оснований и фундаментов (осадки, подъемы, сдвиги, крены и т.д.) зданий и сооружений.

1.2. Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов проводятся в соответствии с требованиями главы СНиП II-15-74 "Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования".

Примечание. Руководство не охватывает специфики измерений, выполненных на уникальных объектах особого назначения, крупных гидротехнических сооружениях и сооружениях, построенных на подрабатываемых горными выработками территориях.

1.3. Здания и сооружения или их отдельные части, за деформациями оснований и фундаментов которых должны быть организованы наблюдения, выбираются и назначаются проектной организацией по согласованию с организациями, осуществляющими строительство и эксплуатацию.

1.4. Результаты наблюдений показывают, в какой мере проектные решения оснований и фундаментов обеспечивают надежность и эксплуатационную пригодность сооружений, а также дают возможность строителям и эксплуатационникам своевременно принимать необходимые меры по борьбе с возникающими деформациями или устранению последствий таких деформаций. Результаты наблюдений должны рассматриваться вместе с имеющимися данными по геологии и гидрогеологии участка, а также материалами полевых и лабораторных исследований грунтов.

1.5. Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов строящихся зданий и сооружений должны производиться с начала их строительства и в первые годы эксплуатации до достижения стабилизации деформаций.

Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, проводят в случае появления трещин, раскрытий швов, а также резкого изменения условий работы сооружений.

1.6. В Руководстве рассматриваются методы измерения в натуре следующих деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений: вертикальные перемещения, горизонтальные перемещения и крены.

Вертикальные перемещения подразделяются на:

осадки, происходящие в результате действия нагрузок от фундаментов;

просадки, происходящие в результате уплотнения:

а) просадочного грунта при замачивании; б) рыхлых песчаных грунтов при сотрясениях; в) мерзлых грунтов при оттаивании; г) усадки грунта при уменьшении влажности;

подъемы, происходящие в результате:

а) набухания некоторых видов грунтов при изменении влажности или воздействия ряда химических веществ; б) промерзания и пучения грунтов.

Вертикальные перемещения в натуре могут определяться одним из следующих методов или в случае необходимости их комбинациями:

геометрического нивелирования;

тригонометрического нивелирования;

гидростатического нивелирования;

фотограмметрии.

Вертикальные перемещения, измеренные от неподвижных реперов, - абсолютные вертикальные перемещения (осадки, подъемы). Вертикальные перемещения, измеренные относительно какой-либо точки сооружения, - относительные вертикальные перемещения (осадки, подъемы).

Горизонтальные перемещения (сдвиги) фундамента или сооружения в целом, происходящие под действием горизонтальных сил или при исчерпании несущей способности основания и других факторов.

Горизонтальные перемещения в натуре могут определяться одним из следующих методов или при необходимости их комбинациями:

створных наблюдений;

отдельных направлений, засечек;

триангуляции, трилатерации;

фотограмметрии.

Горизонтальные перемещения, определенные от опорных знаков вне сооружения, - абсолютные горизонтальные перемещения. Горизонтальные перемещения, определенные относительно точки сооружения, - относительные горизонтальные перемещения.

Крен фундамента - деформация, происшедшая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и др. В натуре этот вид деформации измеряется одним из следующих методов, а при необходимости их комбинациями:

визирования (с применением теодолитов);

координирования;

измерением углов или направлений;

фотограмметрии;

механическими способами с применением клинометров и отвесов;

методами нивелирования.

1.7. В Руководстве приняты следующие наименования геодезических знаков, образующих измерительную сеть при наблюдении за деформациями оснований и фундаментов различного типа сооружений:

репер - знак, высотное положение которого является практически неизменным на все время наблюдений за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений;

марка - знак, жестко укрепленный на конструкции здания (на фундаменте, колонне, стене), меняющий свое положение вследствие осадки, подъема, крена или сдвига фундамента;

опорный знак - знак, практически неподвижный в горизонтальной плоскости. Относительно опорного знака определяются сдвиги и крены зданий и сооружений;

ориентирный знак - знак, который служит для обеспечения исходного ориентирного направления при измерении сдвигов или кренов сооружений.

1.8. Измерения деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений проводятся следующими этапами.

Составление рабочей программы, в которой излагаются цели и задачи измерений, намечается размещение геодезических знаков, разрабатывается календарный план измерений и выбирается метод измерений;

организация измерений включает проектирование, изготовление и установку геодезических знаков, которые выполняются в зависимости от метода измерения, инженерно-геологических условий, экономической целесообразности, имеющихся в наличии материалов;

непосредственные измерения, проводящиеся по выбранной заранее методике, согласно календарному плану строительства;

обработка результатов измерения включает поверку полевых журналов, вычисление величин деформаций, оценку точности проведенных полевых работ, составление ведомостей по каждому циклу измерений, графическое оформление;

составление отчета по результатам измерений.