Величину деформаций устанавливают, в основном, путем геодезических измерений.
Контрольные измерения проводятся с неподвижных опорных пунктов по точкам наблюдений. (марки, закреп. на сооружении; осадочные марки).
Расположение неподвижных опорных точек.
- Опорные точки располагают на устойчивых грунтах вне зоны строительных работ и возможно ближе к объекту измерения.
- Количество опорных точек не менее 3-х на объект
- Опорный пункт, как правило, – железобетонный монолит в кирпичном (бетонном) колодце.
Иллюстрация
- Координаты опорных точек определяют после их установки и уточняют в начале наблюдений.
Расположение осадочных марок (контрольные марки)
- Осадочные марки располагают, как правило, на
- углах зданий
- стыках капитальных стен
- в зонах наибольших напряжений конструкций
- интервал расположения 10 – 15 м.
- Осадочные марки, как правило, бывают двух видов:
- общего назначения
- специального назначения
Марка общего назначения в стене (фундаменте) сооружения
Марка специального назначения, например, для изучения сжатия грунтов, величины подъема для котлована и т.д.
Глубинная марка конструкции Брайта.
Для определения величины подъема дна котлована.
Периодичность и точность измерения деформаций
Периодичность наблюдений в общем случае:
1-ое в начале строительства
2-ое когда все сооружения 25%
3-е когда все сооружения 50%
4-е когда все сооружения 75%
5-е когда все сооружения 100%
Периодичность наблюдений при строительстве крупнопанельных зданий
- после закладки фундамента
- после монтажа 2-го этажа
- после монтажа коробки здания
- перед сдачей объекта в эксплуатацию.
Промежутки между наблюдениями могут быть уменьшены
- при возрастании скорости осадок
- при появлении трещин, недопустимых кренов.
Наблюдения за деформациями прекращают, когда скорость осадки в год не превышает 1-2мм.
Ошибки измерений осадок не должны превышать допустимую величину осадки за 1 год.
После окончания каждого цикла наблюдений составляют
- ведомость отметок нивелирных марок
- таблицу осадок
- график изменения осадок во времени.
Методы измерения осадок.
- геометрическое нивелирование (высокоточное)
- гидростатическое нивелирование
- тригонометрическое нивелирование
- фотограмметрический метод.
Геометрическое нивелирование
Используемые приборы: - нивелир Н-1 t = 0,05 мм
- нивелирные рейки с инварными полосками. Цена деления = 5мм
Принципиальная схема нивелирования
1. исходная основа не менее 2-х глуб.реперов.
2. осадочные марки расположены на одном уровне.
3. длина визирного луча 3 – 25 м (в среднем 10 – 15 м).
4. разность в плечах нивелирования ±10 см.
5. высота визирного луча не менее 30 см.
6. нивелирование выполняют замкнутыми ходами при двух установках горизонта инструмента.
7. нивелирование проводят в большинстве случаев с использованием 1-ой рейки.
8. предельная разность в мм прямого и обратного хода не более ±0,3√n мм.
Fn = ±0,3√n
9. при повторном нивелировании инструмент устанавливается на одних и тех же точках.
Гидростатическое нивелирование – основано на свойстве жидкости устанавливаться в
сообщающихся сосудах на одном уровне.
– высоты нулевых делений шкалы h = a – b
m – отсчеты по шкалам a1 = l1 – m1
b1 = l2 – m2
h = (l1 – m1) – (l2 – m2)
Принципиальная схема нивелирования
- сосуды прибора подвешивают на осадочные марки и устанавливают в отвесное положение по уровню
- измерительными винтами берут отсчеты по уровню жидкости
- измерения повторяют при переставленных местах сосудов
(точность измерения осадок 0,05 – 0,1 мм)
Модернизация метода с использованием установленной по периметру фундамента стационарной гидростатической системы.
(Разность отсчетов в стеклянных трубках характеризует величину осадки между циклами
mn = ±0,3 мм)
Тригонометрическое нивелирование (высокоточное) используется при определении осадок труднодоступных точек.
Сущность тригонометрического нивелирования заключается в определении превышений h между двумя точками с помощью наклонного луча визирования и отвесной рейки.
Анализ формулы (h): - mn увеличивается с увеличением d и
mn на 100 метров ≈ 3 см.
- для ослабления ошибок: - использовать высокоточные теодолиты
- уменьшать расстояние наблюдения
- нивелирование в прямом и обратном направлениях.
Фотографический метод – позволяющий определить все три координаты (X,Y,H) наблюдаемой точки.
Общая схема работ:
- фотографирование объекта с помощью специальных приборов – фототеодолитов.
- измерение координат точек на снимках на специальных приборах – стереокомпараторах
- определение координат точек и вычисление величины осадок по разности координатв предыдущем цикле.
III Вопрос. Геодезические методы определения горизонтальных смещений, сдвигов.
- метод створных наблюдений
- триангуляционный
- полигонометрический высших классов точности
- трилатерационный
- фотограмметрический
Створные наблюдения
Сущность заключается в измерении величины отклонения наблюдаемых точек от створа опорных пунктов.
1-й вариант
Программа измерений
1- измерить расстояние S между опорными пунктами
2- измерить теодолитом углы
3- рассчитать величину отклонения l
4- расчет величины отклонения
2-й вариант
(створная линия близко к точке М)
-установить на створной линии штатив с треножником и рейкой перпендикулярно створной линии
-снять отсчеты по рейке
Триангуляционный метод
(от латинского слова треугольник). Его сущность состоит в периодическом определении координат осадных марок (опорных знаков), включенных в триангуляционную сеть.
Программа измерений
- измеряются все внутренние углы в триангуляционной сети и измеряется длина базисной стороны.
- вычисление координат опорных знаков (1,2,3)
- определение разности координат в смежных циклах, которые характеризуют сдвиг сооружения.
-точность определения исходной стороны триангуляции 1: 600 000
- длина сторон треугольников триангуляции 0,5 – 2,0 км
- средняя кв. ошибка определения угла ±0,6”
Сущность метода полигонометрии (измеряю многоугольник) заключается в том, что по исследуемому сооружению прокладывают ходы высокоточной полигонометрии и определяются координаты опорных знаков включенных в полигонометрический ход.
Точностные характеристики ходов
-относительная погрешность измерения длины стороны 1:400 000
-средняя кв. ошибка измерения ±0,4”
- длины сторон 0,25 – 2 км.
Сущность метода трилатерации (трехсторонний) заключается в определении координат опорных знаков, включенных в трилатерационную сеть, состоящую из цепи треугольников, в которых измерены длины всех сторон.
Характеристики приборов для измерения расстояний
Светодальномер | Дальность действия | Точность |
МСД – 1м (маркшейдерский дальномер | 0,5 км | 2 мм (маркшейдерский дальномер) |
ДВСД – 1200 | 0,25 км | 0,25 мм (дифференцированный высокоточный светодальномер) |