Глава 4 виды диагностики зданий и конструкций

4.1. Определение деформаций зданий и сооружений

Деформации (перемещения), обнаруженные при об­следованиях, можно разделить на общие, когда переме­щаются и деформируются конструкции и сооружения в целом, и местные, когда перемещения, прогибы, поворо­ты происходят в пределах одной конструкции, в узлах сопряжения, опирания и т. п.

Для определения общих деформаций могут быть ис­пользованы приборы и приспособления, приведенные в § 3.4.

Основной причиной появления общих деформаций зданий и сооружений являются неравномерные осадки оснований. Чрезмерные перемещения последних объяс­няются либо ошибками при определении их несущей спо­собности в процессе проектирования, либо нарушением условий нормальной эксплуатации, предусмотренной про­ектом. Чаще всего это нарушение гидрогеологических условий, замачивание просадочных грунтов, оттаивание ледовых прослоек, аварии систем водо- и теплоснабже­ния и др.

Для измерения осадок, кренов, сдвигов зданий, соору­жений и их конструкций применяют методы инженерной геодезии *.

Измерение осадок зданий и сооружений производят путем сопоставления отметок реперов и осадочных ма­рок (рис. 4.1). Опорные реперы закладывают на глуби­ну с таким расчетом, чтобы основанием для них служили практически несжимаемые грунты (песчаники, плотные мергели, глины древних отложений и др.). Реперы рас­полагают в 30... 120 м вокруг здания.

Осадочные марки закладывают в фундаменты по пе­риметру сооружения, номера пишут на стенах (колон­нах) масляной краской.

Нивелировку опорных реперов и марок выполняют прецизионными нивелирами типа HI, НЗ, «КОН-007» и др.

* См.: Сердюков В. М., Григоренко А. Г., Кривелее А. И. Ис­пытание сооружений. Киев, 1976.

Определять крены сооружений можно различными способами: проектированием вспомогательной точки, из­мерением горизонтальных углов, боковым нивелирова­нием (рис. 4.2). В этих случаях рабочим прибором слу­жит теодолит. Разработаны и специальные приборы — кренометры и клинометры, в которых для измерения на­клонов сооружений используют точные уровни с изме­рительным винтом; переносной клинометр, клинометр фирмы «Стопани» (Швейцария), стационарный крено­метр конструкции Н. Г. Видуева и В. П. Гржибовского, фотоэлектрический и дистанционный кренометры конст­рукции А. Г. Григоренко и др.

Cpn2

Рис. 4.1. Схемы нивелирования:

a — опорных реперов; 6 — осадочных марок; 1...IB — номе­ра станций; Срп1...Срп4 — свайные реперы; А — осадочные марки; Rp2 — степной репер; l₁…… l₂ — расстояния между станциями, свайными реперами и осадочными марками

Измерение сдвигов конструкций и сооружений выпол­няют с помощью теодолитов. При этом боковое смеще­ние объекта (конструкции) измеряют от прямых линий, фиксируемых вдоль конструкций, а в качестве линий от­счета используют струну, натянутую между двумя точ­ками прямой линии, или оптический луч, проходящий через эти точки. Соответственно способы определения сдвига конструкции или сооружения в целом подразделяют на способ струны, оптического створа, «ломаного базиса», микротриангуляции, метод косвенного измере­ния.

Для определения положения одновременно несколь­ких точек здания или сооружения в одной плоскости или в пространстве, выполнения исполнительных съемок и строительных обмеров сооружений, контроля точности строительно-монтажных работ, деформаций большеразмерных конструкций при статических и динамических нагрузках применяют методы инженерной фотограммет­рии, в которой различают фотограмметрический и стерео­грамметрический методы.

Необходимо отметить, что фотограмметрические ме­тоды целесообразно применять при невозможности вы­полнения обмерочных работ более простыми способами.

Рис. 4.2. Схема определения крена:

а — измерением горизонтальных углов: б — методом бокового нивелирования; 1, 2, 3 — места расположения теодолита; А, А₁ — удаленные предметы местно­сти; В — марка на верхнем обрезе стены; СС — створ; 4, 5 — положения реек для снятия отсчетов а₁и а ₂