Точность измерения деформаций

 

Требуемая точность измерения деформаций является весьма важным показателем для организации инженерно-геодезических измерений. С одной стороны, требуемая точность является показателем достоверности получаемых результатов. С другой стороны, она в целом определяет методику работ и выбор необходимых средств измерений. Завышение точности приводит к необоснованным материальным затратам на производство работ. Занижение точности не позволит качественно решить основную задачу наблюдений.

Точность измерений указывается в техническом задании. Она может быть получена расчётным путем, назначена по нормативным показателям, а также принята в качестве исходной на основе предшествующих работ на объектах-аналогах.

Если исходят из нормативных показателей, то значение необходимой точности часто определяют по величине ожидаемых перемещений, что устанавливается в проекте работ. В табл. 13.1 приведены нормативные показатели необходимой точности измерения горизонтальных и вертикальных смещений.

Указанные диапазоны точности измерений характеризуются различными методиками производства работ и классами измерений – от высокоточных и точных измерений до технических. Для измерения деформаций приняты классы точности измерений (табл. 13.2), которые нельзя отождествлять с классами построения плановых и высотных геодезических сетей.

Если при составлении проекта инженерно-геодезических работ невозможно установить требуемую точность измерений по нормативным показателям, то выбор того или иного класса измерений предварительно определяется по другим показателям.

Таблица 13.1

Нормативные требования к точности измерения деформаций

Расчетная величина горизон-тальных или вертикальных перемещений, мм	Допустимая погрешность измерений между циклами, мм
Строительный период	Эксплуатационный период
Грунты
песчаные	глинистые	песчаные	глинистые
до 50
50 – 100
100 – 250
250 – 500
свыше 500

 

Таблица 13.2

Нормативные требования к точности измерения деформаций в установленных классах точности

Классы точности измерений	Допускаемая точность измерения перемещений, мм
вертикальных	горизонтальных
I
II
III
IV

 

Класс I: для уникальных сооружений; для памятников архитектуры; для сооружений, находящихся более 50 лет в эусплуатации; для сооружений, возводимых на скальных и полускальных грунтах.

Класс II: для сооружений, возводимых на песчаных и глинистых и других сжимаемых грунтах.

Класс III: для сооружений, возводимых на насыпных, просадочных, заторфованных и других значительно сжимаемых грунтах.

Класс IV: для всех земляных сооружений.

Кроме указанных требований точности измерения горизонтальных и вертикальных перемещений установлены требования к точности измерения кренов (в мм) в зависимости от высоты Н(мм) объекта: 0,0001Н (для гражданских зданий и сооружений); 0,00001Н (для фундаментов под машины и агрегаты); 0,0005Н (для промышленных зданий и сооружений, мачт, дымовых труб, башен и др.).

При выборе метода измерений и технических средств необходимо учитывать, что показатели точности измерений в цикле должны быть меньше на при условии равноточности измерений, поскольку величина деформации является косвенной – разностью координат искомых точек в сопоставляемых циклах наблюдений.

 

Периодичность наблюдений

 

Периодичность наблюдений характеризуется числом циклов измерений в единицу времени. Единицей времени могут быть сутки, недели, месяцы и т.п.

Частота наблюдений должна обеспечивать получение надежной картины поведения объекта. Несомненно, при большой частоте наблюдений картина деформаций получится достоверной, но при этом значительно возрастают материальные затраты, причём, возможно, и необоснованно.

Наблюдения за деформациями строящихся зданий ведут с начала возведения фундамента. Обычно частота первоначальных наблюдений сравнительно высокая. Это часто объясняется необходимостью отработки схем измерений, установления их фактических качественных характеристик.

Частота наблюдений зависит от физического состояния грунтов и типа возводимого сооружения, периода строительства, типа исследуемых деформаций и др. Часто периодичность наблюдений согласуют с параметрами изменения нагрузки на фундаменты. Например, обязательными являются наблюдения в периоды достижения нагрузки в 25, 50, 75 и 100% от расчетной. Для сооружений, завершенных строительством, наблюдения в период эксплуатации проводят 1 – 2 раза в год до тех пор, пока не будут установлена стабилизация деформаций.

Периодичность наблюдений часто устанавливают в зависимости от степени приближения деформаций к критическим их значениям, установленным для разных грунтов и типов сооружений. При оценках можно пользоваться следующими значениями критических (относительных) деформаций при наблюдениях за оползневыми процессами: для горизонтальных смещений – 0,001 – 0,005; для вертикальных смещений – 0,01 – 0,02.

Другим показателем, определяющим необходимую периодичность наблюдений, является скорость изменения вертикальных смещений (табл. 13.3).

Таблица 13.3

Требования к периодичности наблюдений за деформациями

Скорость вертикальных смещений, мм/сутки
Периодичность наблюдений, дни					ежедневно

 

При изучении уникальных сооружений и памятников архитектуры часто периодичность наблюдений определяют на основе поставленных научно-исследовательских задач. Например, исследование влияния морозного пучения на характер деформационных процессов сооружения. В этом случае необходимо получить информацию за период промерзания и оттаивания грунтов, а также в меженный период.

Помимо установленной периодичности наблюдений могут быть и промежуточные (внеплановые) наблюдения, которые проводят после неожиданного (аномального) воздействия природных и техногенных факторов.