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 типаHI, НЗ, «КОН-007» и др.
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.
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.
Рис. 4,1. Схемы нивелирования:
а — опорных реперов;б— осадочных марок; 1...10 — номера станций; Срп1...Срп4 — свайные реперы; Δ — осадочные марки;Rp2 — стенной репер;l1, ....,l20— расстояния между станциями, свайными реперами и осадочными марками
Рис. 4.2. Схема определения крена:
а — измерением горизонтальных углов;б — методом бокового нивелирования;1,2, 3 — места расположения теодолита;A, A1 — удаленные предметы местности;В — марка на верхнем обрезе стены;СС — створ;4, 5 — положения реек для снятия отсчетова1 иа2.
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.