Геодезические работы при эксплуатации инженерных сооружений

Общие сведения о деформациях зданий и сооружений. Под воздействием окружающей среды и нагрузок от эксплуатации оборудования, а также от других причин с течением времени здания могут изменять свое положение, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Такие изменения в ряде случаев могут приводить к перекосам, прогибам, трещинам и кренам конструкций. Если эти изменения не будут во время обнаружены и устранены, то здание или сооружение может разрушиться.

Размещение реперов и марок для наблюдений за осадками. Для наблюдений за осадками зданий необходимо иметь систему определенных точек, закрепленных специальными постоянными нивелирными знаками. Эти точки являются фундаментальными глубинными реперами, закладываемыми в стороне от сооружения, где их сохранность и неизменность геометрического положения в системе геодезических координат не вызывают сомнений в течение длительного времени. В районе наблюдений за осадками зданий должны быть установлены не менее трех глубинных реперов с учетом возможного обеспечения контроля их высотного положения с одной постановки нивелира.

Методы определения горизонтальных перемещений зданий и сооружений. Горизонтальные перемещения зданий, называемые сдвигом, определяются от опорных пунктов, расположенных вне сферы влияния здания и принимаемых за неподвижные точки. Перемещения, определяемые относительно какой-либо точки здания, выбранной за опорную, называются относительными или взаимными. Согласно требованиям строительных норм и правил (СНиП) средние квадратические ошибки определения горизонтальных перемещений точек здания на скальных грунтах не должны превышать 1 мм, на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах – 3 мм, на насыпных, просадочных и других сильно сжимаемых грунтах – 10 мм, земляных плотин – 15 мм. Наблюдение за горизонтальными перемещениями зданий после ввода их в эксплуатацию проводится дважды в году, желательно весной и осенью и прекращаются, когда скорость смещения становится менее 2 мм в год. Наблюдения могут возобновляться, когда на здании появляются деформации, непредусмотренные проектом. Метод створных наблюдений применяют для определения горизонтальных перемещений прямолинейных плотин, колонн зданий и других сооружений, когда наблюдаемые точки в плане лежат на одной прямой.

Рис. Схема расположения знаков при створных наблюдениях

На схеме изображены опорные точки пунктов А и В, задающие створ наблюдений и контрольные точки 1, 2, 3, 4 находящиеся в стенах здания. В каждой контрольной точке размещают подвижную визирную марку, снабженную наводящим винтом. При наблюдениях за горизонтальными перемещениями сооружения необходимо определять величины отклонений контрольных точек от створа АВ с помощью подвижной марки. При наблюдениях визирную цель марки наводящим винтом перемещают до совмещения вертикальной оси этой цели с визирной осью теодолита. Перед наблюдениями устанавливают теодолит в точке А и визируют его зрительную ось на точку В, задавая таким образом соответствующий створ. Взяв отсчет по шкале марки, получают численное значение величины сдвига контрольной точки от створа линии. В случае установки в контрольных точках здания неподвижных марок, задача определения горизонтальных деформаций и перемещений контрольных точек может быть решена путем измерения малых углов между линией створа здания и направлением на контрольную точку. Для этих измерений необходимо использование высокоточных приборов. При этом кроме численных значений величин малых углов, необходимо измерять соответствующие расстояния от точки А до контрольных точек. При невозможности закрепления створа на здании или сооружении для измерения перемещений применяется метод отдельных направлений. Сущность данного метода заключается в повторных измерениях горизонтальных углов β₁ и β₂ в опорных точках пунктов А и В. Углы измеряются высокоточным теодолитом, а расстояния – измерительными приборами с точностью 1:1000.