Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ





КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ХМЫРОВА Е.Н.

 

 

ПРИКЛАДНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

 

Караганда 2010

ВВЕДЕНИЕ

Геодезия - это наука, изучающая форму и гравитационное поле Земли, планет солнечной системы, методы и способы определения положения точек в принятой системе координат и занимающаяся точными измерениями на местности, необходимыми для создания карт и планов земной поверхности, решения разнообразных задач народного хозяйства и обороны страны.

В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных дисциплин:

Высшая геодезия - изучает фигуру, размеры и гравитационное поле Земли и планет Солнечной системы, а также теорию и методы построения геодезической сети в единой системе координат. Высшая геодезия тесно связана с астрономией, гравиметрией, геофизикой и космической геодезией.

Геодезия (топография) - занимается съемкой сравнительно небольших участков земли и разрабатывает способы их изображения на планах и картах.

Картография - изучает методы создания и использования различных карт.

Фотограмметрия - изучает способы определения формы, размеров и положения объектов в пространстве по их фотографическим изображениям.

Космическая геодезия – изучает методы обработки данных, полученных из космического пространства с помощью искусственных спутников, межпланетных кораблей и орбитальных станций, которые используются для измерений на земле и планетах солнечной системы.

Прикладная геодезия - изучает методы геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации разнообразных и инженерных сооружений, при разведке, использовании и эксплуатации природных богатств.

В прикладной геодезии используются методы высшей геодезии, топографии и фотограмметрии. В более узком смысле в прикладной геодезии изучаются методы топографических изысканий и вынесения в натуру проектов сооружений. Связывая прикладную геодезию с главными этапами строительства зданий и сооружений, основные составляющие части прикладной геодезии можно представить в виде схемы: геодезические изыскания, геодезическое проектирование, разбивочные работы, наблюдения за деформациями зданий и сооружений.

……………………

 

Геодезические изыскания

 

ИНЖЕНЕРНО- ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

Подсчет объемов земляных работ

 

1) В целых квадратах объем подсчитывается по формуле (см.рисунок 2.9):

Рисунок 2.9

 

2) Если квадрат имеет разные знаки рабочих отметок (рисунок 2.10):

 

Рисунок 2.10

 

 

Дебаланс dh не должен превышать 4-5% объема насыпи или выемки. В противном случае производится подъем или опускание всей территории.

где F - общая площадь территории площадки.

 

 

РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ

 

Элементы разбивочных работ

 

1.3.4.1. Построение проектного угла

При построении на местности закреплена вершина угла А (рис. 101, а) и задана одна его сторона АВ. Задача заключается в определении направления и закреплении на местности стороны АС, расположенной под углом bп к стороне АВ.

а)

б)

 

Рисунок 101 - Схема построения проектного горизонтального угла:

а) с точностью теодолита; б) с повышенной точностью

 

Теодолит устанавливают над точкой А, визируют на точку В и берут отсчет b по горизонтальному кругу. Предвычисляют отсчет с = b + bп (если угол bп строят против часовой стрелки, то с = b - bп). Открепив алидаду, отсчет c устанавливают на горизонтальном круге и по центру сетки нитей трубы фиксируют точку С1. Аналогично строят угол bп при другом положении вертикального круга и фиксируют точку С2.

Отрезок С1 С2 делят пополам и фиксируют точку С. Угол ВАС принимают за проектный.

На точность построения угла кроме основных факторов, влияет погрешность фиксации точки С. Таким образом, общую погрешность построения угла можно вычислить по формуле:

где mв, mо, mц, mр, mф -средние квадратические погрешности соответственно визирования, отсчета по горизонтальному кругу, центрирования теодолита над вершиной угла, редукции визирной цели (установки визирной цели в точке В), фиксации точки С.

Условия обеспечения точности построения углов приведены в СНиПе 3.01.03 - 84. Например, для построения угла bп со средней квадратической погрешностью mb = ± 30" можно применить теодолит типа Т30, центрировать его оптическим или нитяным отвесом, точку С фиксировать карандашом на поверхности бетона.

При известной длине стороны АС =D погрешность положения точки С определится, как mс=mb×(D/r). Если mс не должна превышать допустимой проектной величины mcдоп, то погрешность построения угла не должна быть более mb доп. = mс доп. × (D/r) при той же величине D. В этом случае при построении угла с погрешностью, не превышающей mb доп. поступают так: предварительно построенный угол b измеряют n = t2Т /m2b доп. раз, где tТ - точность отсчетного приспособления, и вычисляют среднее значение угла bизм. Затем определяют угловую db = bизм.- bп и линейную dlb = D×(db/r) поправки (рис. 101, б).

Точку С перемещают в соответствующую сторону на величину dlb и фиксируют точку С0.

 

1.3.4.2. Построение проектного отрезка

От начальной точки А (рис. 102) в заданном направлении откладывают стальным мерным прибором расстояние, равное проектной длине dп и временно фиксируют конечную точку В1. Процесс откладывания расстояния аналогичен его измерению. Определяют нивелированием превышение h между точками А и В1 и измеряют температуру t прибора (если измерить ее невозможно, измеряют температуру воздуха).

Рисунок 102 - Схема построения проектного отрезка.

Вычисляют поправки в длину линии: за компарирование ddк, за температурное влияние ddt, за наклон линии ddh. Вычисляют суммарную поправку по формуле:

dd = ddк + ddt + ddh

и вводят ее с обратным знаком в линию АВ1. Если поправка с минусом, то линию АВ1 удлиняют на отрезок dd и фиксируют точку В (если с плюсом - линию укорачивают.) На точность построения проектного отрезка, кроме основных факторов, влияет также точность фиксации точек В1 и В.

Построение линий с повышенной точностью выполняют инварными мерными приборами, а также светодальномерами. Условия обеспечения точности построения проектных отрезков содержатся в приложении 2 СНиП 3.01.03 - 84.

Например, построение проектного отрезка с относительной погрешностью 1/3000 - 1/2000 можно выполнить стальной рулеткой типа ОПКЗ - 20 АНТ/10 с уложением ее в створ «на глаз». Для определения поправок, превышение h концов отрезка может быть оценено глазомерно, температура измерена термометром с погрешностью не более 5°С, средняя квадратическая погрешность компарирования рулетки - не более 1,5 мм, фиксация концов рулетки и конечной точки отрезка производиться карандашом.

 

1.3.4.3. Перенесение в натуру проектной отметки

Проектные отметки переносят в натуру, как правило, геометрическим нивелированием (рис. 103). Нивелир устанавливают примерно посредине между ближайшим репером и местом перенесения отметки, например, обноской (рис.103).

Для этого берут отсчет a по рейке, установленной на репере. Вычисляют горизонт прибора ГП по формуле ГП = HRp + a и, вычтя из ГП проектную отметку HRp, находят проектный отсчет b.

 

Рисунок 103 - Схема построения точки с проектной отметкой

Далее, рейку устанавливают у стойки обноски и перемещают по вертикали до тех пор, пока горизонтальная нить сетки зрительной трубы не совпадет с отсчетом b. В этот момент реечник фиксирует отметку Hпр, прочерчивая по пятке рейки риску на обноске.

Перенесение проектной отметки повторяют по красной стороне реек, также фиксируя риской на обноске отметку Hпр. Если риски не совпадут, определяют среднее положение и маркируют его. На точность перенесения в натуру проектных отметок, кроме основных погрешностей, влияет погрешность фиксации отметки риской.

Условия обеспечения точности перенесения в натуру отметок содержатся в СНиП 3.01.03 - 84. Например, для перенесения отметок со средней квадратической погрешностью 2 - 3 мм можно применить нивелир типа НЗ и шашечные рейки типа РН-3. При этом, высота визирной линии над препятствием не должна быть меньше 0,2 м, а неравенство плеч на станции - 7 м. Проектные отметки можно переносить в натуру также и теодолитами с компенсатором Т15К, Т5К, 2Т5К, а также теодолитами с уровнем при трубе.

 

1.3.4.4. Построение в натуре линий проектного уклона

Построение заключается в фиксировании в натуре нескольких (минимум двух) точек, определяющих положение линии с проектным уклоном i. Может быть несколько случаев решения этой задачи, в каждом из них расстояние d между точками известно (или его надо измерить).

Точка А с отметкой HА закреплена (рис. 104). Вычисляют отметку точки В по формуле

HВ =HА +i×d

и выносят ее в натуру. Точка А с проектной отметкой HА не закреплена. Как и в предыдущем случае, вычисляют отметку HВ, затем точки А и В выносят в натуру.

Рисунок 104 - Построение наклонного направления

 

Точка А закреплена, но ее отметка HА неизвестна. Нивелируя, берут отсчет a по рейке, установленной в точке А. Предвычисляют проектный отсчет b по формуле:

b=a + i×d

и по нему выносят точку В в натуру.

Этот вид разбивочных операций наиболее широко применяют при строительстве самотечных трубопроводов и в дорожно-строительных работах.

 

1.3.4.5. Построение створа

Створ - это направление, проходящее через две фиксированные точки и задаваемое каким-либо прибором (трубой теодолита, нивелира, биноклем, проволокой, струной и т. п.).

Основными погрешностями при построении створа являются:

· исходных пунктов mи

· центрирования теодолита mе

· редукции визирных марок mе1

· визирования зрительной трубой mвиз

· изменения фокусировки зрительной трубы mфок

Общую погрешность, без учета погрешности фиксации створной точки, определяют по формуле

По характеру действия все эти погрешности являются поперечными. Погрешностями исходных пунктов являются погрешности в положении знаков, закрепляющих створ. Необходимость учитывать эти погрешности возникает при анализе взаимного размещения двух точек, принадлежащих разным створам, например, при разбивке осей сооружений от обноски.

Среднее влияние погрешностей центрирования и редукции на положение створной точки выражается зависимостью:

где e, e1 - соответственно линейные элементы центрирования и редукции;

b - длина створа;

S - удаление створной точки от теодолита.

Визирными целями при фиксировании створа на строительной площадке служат шпильки, сварочные электроды, карандаши и т. п., обеспечивающие минимальные элементы редукции. В случае наблюдения верха вехи высотой 0,5 - 1,0 м, устанавливаемой в специальном треножнике, обеспечивают ее вертикальность. При отсутствии ветра вместо вехи используют тяжелый нитяный отвес.

Погрешность визирования учитывает наблюдение марки, находящейся в конце створа, и цели, устанавливаемой в створ опорной линии или на ее продолжении. Поэтому совместное влияние этих двух факторов будет определяться по формуле:

где 30" - средняя разрешающая способность невооруженного глаза (при хорошей видимости она составляет иногда 20", а при плохой - 40" и даже 60");

v - увеличение трубы теодолита.

Погрешность фокусировки обусловлена необходимостью изменять фокусировку трубы при наведении на марку и на цель, находящихся на разных расстояниях.

 

1.3.4.6. Построение наклонной плоскости

Построение наклонной плоскости осуществляется главным образом при вертикальной планировке площадок, проверке плоскостности строительных и машиностроительных деталей. При этом применяют теодолит с горизонтальной трубой или нивелир. Для построения плоскости необходимо иметь на ней по крайней мере три точки А, В, С с известными отметками, например HА, HВ, HС (рис. 105).

Рисунок 105 - Построение наклонной плоскости

(1, 2, 3 - подъемные винты прибора)

 

Прибор устанавливают в одной из опорных точек, например в А, так, чтобы два подъемных винта располагались перпендикулярно к линии АВ, а третий - на ней. Тогда, действуя третьим винтом, наклоняют трубу прибора до тех пор, пока отсчет по рейке, установленной в точке В, будет равным высоте прибора. Затем, направив трубу на точку С, поперечными наклонами прибора при помощи винтов 1 и 2 добиваются отсчета по рейке, равного высоте прибора. В связи с неточностью наклона прибора, эти операции повторяют еще 1 - 2 раза, т. е. выполняют последовательными приближениями.

В этом положении труба прибора описывает плоскость, параллельную заданной и отнесенную от нее на высоту прибора над исходными пунктами. Контроль осуществляется по четвертому пункту с заданной отметкой. Только после этого разрешается определять и закреплять промежуточные пункты в пределах площадки.

 

1.3.4.7. Построение отвесной плоскости

Отвесная плоскость, чаще всего, применяется для контроля вертикальности стен, панелей и т. п., а также для передачи осей на рабочие горизонты сооружений. При этом, используются способ коллимационной плоскости теодолита или приборы, механические и уровенные рейки-отвесы и лазерные приборы типа «Ротолайт» (США).

Для построения отвесной плоскости теодолит устанавливают на базовой линии и ориентируют по ней так, что при вращении зрительной трубы вокруг оси вращения ее визирная ось описывает отвесную плоскость. Точность построения плоскости зависит от систематических и случайных погрешностей процесса. Наиболее опасна здесь систематическая погрешность наклона оси вращения прибора, которая не исключается работой при двух положениях круга. С учетом случайных погрешностей погрешность проектирования точки отвесной плоскостью выражается зависимостью:

где mц, mнив, mвиз, mфик - погрешности соответственно центрирования, нивелирования теодолита, визирования им и фиксации точки. Погрешность нивелирования выражается зависимостью:

где k=0.15 -0.50 - коэффициент;

t - цена деления уровня при алидаде горизонтального круга;

H - высота точки плоскости над базовой линией.

Рейки с отвесом или уровнем применяются при контроле вертикальности панелей, блоков, невысоких колонн и других конструктивных элементов зданий и сооружений.

 

1.3.4.8. Построение отвесного направления

Отвесное направление используется для контроля вертикальности конструктивных элементов сооружений и передачи осей сооружений на рабочие горизонты.

Для построения отвесного направления применяют способы:

* механический (нитяный отвес);

* оптический в виде сечения двух вертикальных плоскостей, построенных при помощи теодолитов;

* оптический с применением приборов вертикального визирования (зенитные, надирные и зенит-надирные центриры).

а) Механические способы

В качестве механического отвеса применяют стальную или капроновую нить диаметром 0,5 - 1 мм с грузом. Масса груза должна быть не более половины разрывного усилия нити. При проверке вертикальности колонн, панелей и других конструкций используется рейка-отвес с нитью, заключенной в трубку (для защиты от ветра), и рейка-уровень. Рейки снабжены консолью для подвешивания на панели, двумя или тремя упорами, которыми они прикладываются к поверхности конструкции. Ось уровня должна быть перпендикулярна к линии, соединяющей концы упоров. Для проверки уровня пользуются контрольной плоскостью.

При использовании механического отвеса для передачи осей на рабочие горизонты, отвес опускают с внешней стороны здания, в шахту лифта или специальные отверстия в перекрытии. В последнем случае по отвесу сверху вниз пропускают шайбы («почту») для проверки свободного подвеса. Точность механического отвеса при тихой погоде составляет 1-2 мм на 50 м высоты. Точность рейки-отвеса и рейки - уровня зависит от шероховатости поверхности и составляет 3 - 5 мм на этаж.

 

б) Оптические способы

Оптический способ основан на использовании приборов вертикального визирования типа PZL предприятия «Карл Цейс» (Германия).

Для передачи координат пунктов на более высокий монтажный горизонт прибор центрируют над исходными пунктами и горизонтируют. На монтажном горизонте, куда передается точка, помещают координатную палетку (на оргстекле размером 150х150х5 мм), закрепленную в металлическом квадратном обрамлении зенитного отверстия, сделанного в перекрытии здания (рис. 106.). Сетку нитей прибора ориентируют параллельно линиям сетки и по шкале палетки производят отсчеты а и b при 0°, 90°, 180° и 270°. Положению вертикали соответствуют средние отсчеты а и b по палетке.

Рисунок 106 - Передача координат на монтажный горизонт с помощью прибора PZL

Недостаток прибора PZL заключается в односторонней стабилизации вертикали и визировании в зенит. Поэтому, более совершенным является зенит - надирный зеркальный оптический отвес, снабженный двухсторонним компенсатором - горизонтальным двухсторонним зеркалом, подвешенным на кардане и выполняющим одновременно роль фокусирующей линзы.

 


Выверка конструкций

После предварительной установки и временного закрепления конструкции выполняется выверка конструкций, т.е. введение ее небольшими перемещениями в проектное положение. Точность установки сборного элемента в проектное положение зависит от вида конструкции, типа сооружения и регламентируется «Строительными нормами и правилами» (СНиП). Так, например, в СНиП III-16-80 “Бетонные и железобетонные конструкции сборные” допустимое смещение оси колонны в нижнем сечении относительно разбивочной оси ограничено величиной 5 мм, а отклонение оси колонны в верхнем сечении относительно разбивочной оси при высоте колонны до 8 м - величиной 20 мм.

 

Осадочные марки

Ценность и полнота наблюдений осадок во многом зависит от количества, правильного размещения и сохранности осадочных марок.

В практике измерений иногда стремятся общее количество осадочных марок довести до возможно большего числа, полагая, что избыточное количество их поможет в дальнейшем избежать грубых ошибок, так как величины осадок соседних марок в известной степени будут контролировать друг друга.

Такое стремление следует считать неправильным, ибо излишнее число марок увеличивает время, необходимое для проведения измерений, что влечет за собой увеличение невязки в полигонах за счет вертикальных смещений узловых осадочных марок. Вместе с тем недостаточное количество марок не может отразить в полной мере характер перемещений и деформаций фундамента.

При составлении проекта размещения нивелирных марок необходимо учитывать конструктивную схему здания или сооружения, его размеры в плане, давление на отдельные части фундамента, геологические и гидрологические особенности строительной площадки, а также и создание благоприятных условий для проведения измерительных работ.

Количество марок должно быть таким, чтобы с его помощью можно было полнее отразить величины осадок, кренов и прогибов частей сооружения. Марки должны размещаться по всему фундаменту, полностью обеспечивая выявление мест наибольшей осадки сооружений. Пример размещения марок представлен на рис. 154.

На основании действующих указаний по наблюдению за осадками фундаментов на гражданских зданиях марки следует размещать по их контуру через 10 - l2 м. При этом необходимо устанавливать их на углах зданий, в местах примыкания продольных и поперечных стен и у осадочного шва (по обе его стороны). При ширине здания более 15 м марки необходимо устанавливать также в лестничных клетках и на продольной внутренней стене.

На промышленных и сборно-каркасных гражданских зданиях марки устанавливаются на несущих колоннах и на фундаментах наиболее ответственных агрегатов, а также по контуру здания и внутри его, причем расстояние между марками должно быть не более 10 м.

 

Рисунок 154 - Размещение марок на зданиях с резкими переходами по высоте

Марки необходимо устанавливать также на всех углах здания, по обеим сторонам осадочных швов, а для определения величины прогиба - на несущих конструкциях по продольной и поперечной осям здания (от 3 до 7 марок).

Для многоэтажных зданий или промышленных сооружений, имеющих сплошную фундаментную плиту, марки следует размещать на разбивочных поперечных и продольных осях плиты и по ее контуру из расчета одной марки на каждые 100 м2. площади. Причем общее размещение марок должно обеспечивать возможность проведения линий равных осадок сечением через 5 - 10 мм.

Для всех зданий и сооружений нивелирные марки следует закладывать в местах наибольших ожидаемых осадок и в местах изменения высоты сооружений (рис. 154).

В связи с этим для крупных и сложных сооружений местоположение осадочных марок должно согласовываться со строителями, чтобы участки с наибольшими напряжениями были полностью обеспечены марками. Нельзя устанавливать марки в перегородках и любого типа заполнениях.

На абсолютно жестких сооружениях (фундаменты дымовых труб, доменных печей, турбогенераторов, мостовых быков, силосов, элеваторов и т. п.) допускается установка четырех марок по их периметру. Это обстоятельство позволяет весьма просто контролировать высотное положение центральной части фундамента (как среднее из отметок его углов).

На выстроенных зданиях и сооружениях с явными признаками деформаций количество марок надлежит увеличивать, особенно насыщая ими зоны трещин.

Рисунок 155 - Размещение марок на колоннах и углах здания

Размещение марок должно предусматривать свободный доступ к ним и возможность установки рейки на знаки так, чтобы всякого рода выступы не мешали держать ее отвесно. Кроме того, при закладке марок в сплошные ж/б плиты или внутренние несущие стены подвала необходимо учитывать будущее расположение дверей, дополнительных перегородок и пр., которые могут впоследствии закрыть марку.

Размещение марок на колоннах внутри здания и снаружи по его периметру приведено на рис. 155. Следует подчеркнуть, что марки на углах здания надлежит устанавливать на биссектрисах, как, например, марка М-10 на линии l-l.

Для производства нивелирования следует предусматривать установку необходимого количества связующих марок вместо переходных башмаков. Сохранности марок должно быть уделено особое внимание; всякое повреждение или неоправданная перестановка их вызывает дополнительную ошибку в последующем определении их нового положения. Вместе с тем практика показывает, что перестановки некоторой части марок все же избежать не удается. Примеры размещения марок на консолях или уступах фундамента представлен на рис. 156; пример размещения марок на крупнопанельных зданиях – на рис. 157.

Рисунок 156 - Размещение марок на консолях или уступах фундамента:

1-марка на уступе обреза фундамента, 2-первый ряд облицовки, 3-цоколь, 4-фундамент бутовый, 5-железобетонная плита, 6-марка на консоли железобетонной плиты, 7-облицовка, 8-цоколь, 9-фундамент железобетонный.

Рисунок 157 - Размещение осадочных марок на крупнопанельных зданиях: а) над каркасом; б) с поперечными несущими стенами; в) с продольными несущими стенами.

В таких случаях при перестановке стремятся к тому, чтобы все вновь установленные марки располагались либо на старых местах, либо на тех же вертикалях, над которыми находились старые марки.

1.5.5. Измерение осадок фундаментов зданий и сооружений методом нивелирования III класса

1.5.5.1. Общие сведения

Одним из распространенных методов для массовых измерений вертикальных перемещений фундаментов на сильно сжимаемых, оттаивающих и просадочных грунтах является нивелирование III класса.

Этот метод может с успехом применяться во всех случаях и для любого сооружения, если средняя скорость осадки его превышает 5 мм в месяц. При меньшей скорости осадок, которая обычно бывает в эксплуатационный период, этот метод по точности себя не оправдывает.

Измерение осадок фундаментов состоит в периодическом повторном нивелировании марок, установленных на сооружении, от исходных (практически неподвижных) реперов.

Процесс организации и измерения осадок фундаментов нивелированием III класса складывается из следующих этапов:

1. Размещение и установка знаков высотной основы.

2. Выбор геодезических инструментов.

3. Производство нивелирования III класса.

4. Упрощенные наблюдения за скоро протекающими просадками.

5. Камеральная обработка результатов нивелирования.

1.5.5.2. Размещение и установка знаков высотной основы

Для измерения осадок зданий или сооружений на их частях устанавливают осадочные марки.

В качестве марок применяют штыри или болты с полусферической головкой, отрезки из стали углового профиля или закрытые марки.

Марки закладывают в уступах фундамента или в несущих стенах, цоколях и колоннах каркаса зданий и сооружений.

В качестве исходных высотных знаков для нивелирования могут служить две группы грунтовых реперов, закладываемых в 50 - 70 м по разные стороны от воздвигаемого сооружения. В случае невозможности установить грунтовые реперы можно обойтись двумя группами стенных реперов, закладываемых на старых зданиях (со стабилизировавшейся осадкой).

1.5.5.3. Выбор геодезических инструментов

Для измерения осадок фундаментов можно применять все типы нивелиров, обеспечивающих точность нивелирования III класса, т. е. нивелиры со зрительными трубами, имеющими 30 - 35-кратное увеличение, и с уровнями (при трубе), имеющими цену деления 12 - 15" на 2 мм дуги. Для контактных уровней цена деления может быть понижена до 30" на 2 мм дуги.

Рейки 1-, 2- и 3-метровой длины должны быть двухсторонними, шашечными (желательно с полу сантиметровыми делениями) и с уровнями. Могут также применяться штриховые рейки с двумя шкалами.

Погрешности в нанесении дециметровых штрихов и в положении пятки рейки не должны превышать +-0,5 мм.

Перед началом работ нивелир должен быть проверен, а рейки исследованы при помощи контрольного метра.

Величину угла i у нивелира определяют двойным нивелированием в первые дни работы ежедневно, при ее постоянстве это определение выполняют через 3 - 5 дней. Круглые уровни при рейках проверяют по отвесу ежедневно.

1.5.5.4. Производство нивелирования III класса

Как правило, нивелирование III класса выполняют по инструкции. Специфические особенности, отличающие нивелирование для измерения осадок фундаментов от общегосударственного нивелирования:

1. Нивелирование для измерения осадок выполняется короткими лучами при расстояниях от нивелира до рейки от 4 до 30 м; при этом инструмент устанавливают в середине так, чтобы высота визирного луча над почвой или над препятствиями была не менее 0,3 м.

2. Нивелирование можно выполнять в любое время дня и ночи. Работы следует прекращать только при сильном ветре и дожде, в жаркую погоду, порождающую конвекционные токи воздуха, и в сильный мороз (- и ниже).

3. В первом цикле нивелирование выполняют дважды, при этом второй (дублирующий) цикл производят немедленно вслед за первым.

Расхождения в отметках, полученных из двух таких нивелировок одноименных марок, не должны превышать 3 мм.

Как правило, нивелирование ведут замкнутыми ходами или в прямом и обратном направлениях при двух горизонтах инструмента по маркам и переходным башмакам. В качестве последних лучше применять специальные штыри или гвозди с полусферической головкой (диаметром 15 - 20 мм), забиваемые в твердое покрытие тротуаров, проездов или в швы кладки. При производстве нивелирования особое внимание должно быть обращено на устойчивость инструмента.

4. Нивелирование в каждом цикле наблюдений выполняют по одним и тем же направлениям, в связи с чем на строительной площадке фиксируются постоянные места установки инструмента.

5. Начало каждого цикла нивелирования желательно приурочивать к окончанию определенного этапа строительных работ (кладка цоколя, стен по этажам и т. п.).

6. Одновременно следят за возможными деформациями сооружений (трещины, перекосы, сдвиги и пр.), которые фотографируют или зарисовывают, и в журнале наблюдений отмечают даты их появления, величину и ход развития во времени. В нивелирных журналах отмечают давление на грунты основания, выраженное в кг/см2 (или в процентах от общего веса сооружения), а также обстоятельства, которые могут дополнительно повлиять на величину осадки (колебание уровня грунтовых вод, возникновение рядом нового строительства, забивка свай и т. п.).

1.5.5.5. Упрощенные наблюдения за скоро протекающими просадками

В практике измерений может встретиться случай, когда скорость просадки фундаментов весьма велика (>5 мм/сутки), а времени на организацию наблюдений недостаточно. Тогда могут быть рекомендованы два следующих упрощенных и быстрых способа наблюдений:

А) 1-ый способ. Выбирают и отмечают мелом хорошо выраженные точки для установки реек на базах колонн внутри здания, по периметру цоколя, на строительных уступах, порогах, оконных или дверных проемах и т. п., и производят их нивелирование по методике III класса.

Через 1 - 3 дня нивелирование повторяют и по разностям превышений первой и второй нивелировок определяют наиболее устойчивые точки фундамента, т. е. точки с минимальным значением относительной осадки. В последующих наблюдениях нивелирование производят от этих точек фундамента, как от реперов. От них вычисляют условные отметки и относительные осадки остальных точек здания или сооружения.

Б) 2-ой способ. При отсутствии указанных хорошо выраженных точек на элементах несущих конструкций относительные осадки можно определять следующим образом. С одной (выбранной для всех нивелировок) станции последовательно наводят зрительную трубу нивелира на неустойчивые части сооружения, проектируют на их вертикальные плоскости горизонтальную нить, отмечают на этих плоскостях ее положение карандашом и рядом с отметкой горизонта записывают дату. При последующих наблюдениях нивелир устанавливают на том же месте и примерно на той же высоте, а на стенах или колоннах здании снова карандашом отмечают горизонт инструмента. После этого линейкой измеряют разности между двумя отмеченными горизонтами в двух циклах наблюдений.

Наименьшую из измеренных разностей условно принимают за исходную и последовательно вычитают ее из всех других разностей. В результате получают относительное приращение осадок каждой колонны или участка стены.

1.5.5.6. Камеральная обработка результатов нивелирования

После уравнивания высотной сети (например, по способу Попова В.В.) вычисляют отметки (высоты) осадочных марок и определяют следующие характеристики:

1) величину осадки между двумя последними циклами наблюдений:

где n- очередной цикл наблюдений;

2) определяют суммарные осадки марки с начала наблюдений:

3) определяют неравномерность осадок фундаментов в текущем цикле:

где 1,2 - номера осадочных марок;

4) определяют наклон фундаментов:

5) вычисляют величину относительного прогиба 2f вдоль оси фундамента:

где S1,S3 - осадки точек 1 и 3, фиксированных на краях фундамента,

S2 - осадка точки 2, расположенной между точками 1 и 3,

l - расстояние между точками 1и 3;

6) определяют скорость деформации:

где t - период наблюдений,

Sn - осадка некоторой марки n.

Для наглядности деформации составляют следующие графические материалы:

¨ профили осадок;

¨ план кривых равномерных осадок;

¨ графические осадки оснований во времени;

¨ графики наклона фундаментов по линии марок.

Примеры графических материалов представлены на рисунке 158.

 

1.Профили осадок

 

2. План кривых равных осадок

 

 

3. График осадок оснований во времени

 

Таблица 17

Наименование   нормируемых   величин Предельные деформации оснований песчаных и глинистых грунтов, Sпред. Предельные ошибки измерения превышений на одной станции, в зависимости от расстояний между марками, +- пред
1. Разность осадок фундаментов колонн зданий: а) для железобетонных и стальных рамных конструкций; 6) для крайних рядов колонн с кирпичным заполнением фахверка; в) для конструкций, в которых не возникает дополнительных усилий при неравномерной осадке фундаментов (l-расстояние между осями фундаментов в м) 2. Относительный прогиб (перегиб) несущих стен многоэтажных зданий (в долях от длины изгибаемого участка стены): а) крупнопанельных бескаркасных; б) крупноблочных и кирпичных неармированных; в) крупноблочных и кирпичных, армированных железобетонными или армокирпичными поясами 3. Относительный прогиб (перегиб) стен одноэтажных промышленных зданий (и им подобных) 4. Крен сплошных или кольцевых фундаментов высоких жестких сооружений: дымовых труб, водонапорных башен, силосных корпусов и т. п. (Н - высота в м)     0,002l 0.0007l -0.0010l 0.005l     0.0005 - 0.0007   0.0007- 0.0010   0.0010 - 0.0013     0.001   0.004H         0,0002l   0.00007l - 0.0001l   0.0005l   0.00005 - 0.00007   0.00007- 0.00010   0.00010 - 0.00013     0.0001   0.0004H  

Для равномерных осадок, если имеем Si=Hi-H1 то:

Пусть тогда

Пусть Sкр -критическая осадка для сооружения, тогда

где t - нормированный коэффициент (t =2,3,4).

Тогда

Для неравномерных осадок если имеем то

Пусть Прокрутить вверх





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

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

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...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





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


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.