Геодезические наблюдения за горизонтальными смещениями зданий

Горизонтальные смещения зданий проявляются чаще всего из-за геологических процессов подвижки грунтов или их односторонней «податливости». Иногда горизонтальные смещения провоцируют неравномерные осадки фундаментов здания.

Для наблюдения за горизонтальными смещениями здания устанавливают опорные пункты, наблюдательные столбы и деформационные марки.

Опорные пункты размещают за пределами подвижек грунта. Их конструкции и закладка идентична реперам.

Наблюдательные столбы располагают на общем створе и привязывают к триангуляционной сети (см. рис. 4.12). В качестве наблюдательных столбов применяют стальные трубы, залитые бетоном или бетонные конструкции в виде усеченных четырехгранных пирамид. Глубина закладки столбов определяется в каждом конкретном случае, с учетом глубины промерзания грунтов.

Деформационные марки размещают на зданиях в местах наблюдаемых точек. При смещении здания пространственное положение марок изменяется, что и положено в основу наблюдений.

Наблюдения за смещениями здания выполняют циклами. Периоды времени между циклами наблюдений устанавливаются программой наблюдений. Первый цикл наблюдений назначают сразу после окончания строительства реконструкции, при освобождении фасадов здания от элементов строительных процессов. Наблюдения прекращают, когда скорость смещения становится менее 2 мм в год или равной точности измерений.

Горизонтальные смещения определяют следующими методами: створным методом триангуляции и методом смещения наблюдательных столбов.

Рассмотрим створный метод.

Створным методом чаще определяют смещение прямолинейных контуров зданий, ряда колонн, цоколей фундаментов, плотин, оползневых участков. Сущность метода заключается в измерении величин А ₁, А ₂, А ₃ (рис. 4.12), представляющих собой отклонения наблюдаемых точек 1, 2, 3 (марок) от створа опорных знаков С и В. Отклонения определяют по инварной рейке, приставленной перпендикулярно к створу СВ, при этом на опорных пунктах поочередно устанавливают теодолит и наводят на противоположный. Берут отсчеты А ₁, А ₂, А ₃ при двух положениях круга теодолита по измерительной рейке, приставленной пяткой к наблюдаемой точке здания. Данные заносят в таблицу, из которой вычисляют смещение точки в виде разности между начальным и наблюдаемым отсчетом измерений (см. табл. 4.11).

Таблица 4.11

Ведомость горизонтальных смещений

Рис. 4.12. Схема наблюдений за горизонтальным смещением здания створным методом:

а – с помощью рейки;

б – тригонометрическим способом (измерением малых углов)

С целью повышения точности измерений линию створа устраивают ближе к наблюдаемому зданию (0,5-1,0 м).

Другой способ измерений при створном методе – тригонометрический, путем измерения малых углов теодолитом, а расстояния до марок – лазерными дальномерами. Надежность измерений зависит от точности определения малого параллактического угла β. Расстояние А_i определяют по формуле

А_i = d_i tgβ _i, (4.25)

Необходимо учитывать, что ошибка в 1'' (секунда) измеренного угла вызывает ошибку в величине поперечного смещения (0,5 мм на каждые 100 мм расстояния).

Наблюдения за горизонтальными смещениями зданий створным методом отличаются простотой и достаточной точностью результатов, а также возможностью проверки и дублирования наблюдений в любой промежуточный период времени.

Измерение кренов здания

Почти все старые здания, подлежащие реконструкции, приобретают крен – отклонение конструкций и вертикальных обрезов здания от нормального положения к горизонтальной плоскости в уровне планировки.

Крен зданийизмеряют следующими способами:

- вертикального проецирования с помощью отвеса;

- вертикального проецирования теодолитом или прибора оптического вертикального визирования;

- горизонтальных углов и угловых засечек.

Способ вертикального проецирования с помощью отвеса – самый простой и доступный, но применим для относительно невысоких зданий (h ≤ 15 м), что связано с трудностями закрепления верхних точек и влиянием ветра на отклонение нити отвеса. При этом способе отвес закрепляют наверху здания в крайней точке В, а отклонения нити отвеса от нижней точки А измеряют миллиметровой линейкой в двух взаимно перпендикулярных плоскостях здания (см. рис. 4.13, а), затем вычисляют общую линейную величину крена (l) по формуле

, (4.26)

Рис. 4.13. Схема измерения крена здания:

а – отвесом; б – с помощью теодолита

Относительную величину крена i вычисляют по формуле

, (4.27)

Угловую величину крена α, определяющую его направление, вычисляют следующим образом:

. (4.28)

Вертикальное проецирование с помощью теодолита выполняют так:

- теодолит устанавливают над постоянным знаком, находящимся в створе с одной из вертикальных плоскостей здания на расстоянии (1,5-2)· h;

- наводят вертикальную ось трубы теодолита на хорошо обозначенную и видимую точку В;

- трубу опускают до точки В' и берут отсчет по миллиметровой линейке внизу, в точке В', которая приставлена к нижнему участку стены. Таким образом, измеряют горизонтальное отклонение от исходной точки В до В', что обозначают ∆ х;

- измерение повторяют относительно другой плоскости этого же угла здания (см. рис. 4.13, б).

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: