- 1. Наблюдения за креном сооружения
Креном называется отклонение сооружения от проектного положения в вертикальной плоскости. Крен возникает от неравномерной осадки основания сооружения и может определяться по-разному – с помощью тяжелых отвесов, теодолитов и приборов вертикального проектирования.
При использовании отвеса ( с высотой сооружения до 15 м) для определения крена нить закрепляют вверху сооружения и по ее отклонению от вертикальной плоскости сооружения определяют линейную величину крена с помощью шкаловой линейки.
B Угловая величина крена γ = аrctg ( l/H)
Определение крена сооружения может быть выполнено и теодолитом в двух взаимно перпен-
A l H дикулярных плоскостях. Зрительную трубу наводят на верхнюю точку сооружения и , опустив трубу вниз, отмечают проекцию этой точки на горизонтальной линейке (рейке), расположенной перпендикулярно к визирной линии. Аналогично определяют величину крена в другой вертикальной плоскости. Общая величина крена, как векторная результирующая: lo = √ l1² + l2², либо определяется графически, продолжив
направления до их пересечения. Измерения выполняют при двух положе-
1 l2 ниях вертикального круга (КП и КЛ).
l1 lo
2
Способ координат – применяют тогда, когда нет подхода к основанию сооружения (дымовой трубы, например), либо нет возможности измерять с двух взаимно перпендикулярных направлений. В этом случае вокруг сооружения устраивают опорные пункты и прокладывают полигонометрический ход. Линии измеряют светодальномером, углы – точным теодолитом. Определяют координаты пунктов в условной системе координат, затем прямой угловой засечкой определяют координаты заметной точки на вершине сооружения. По разностям координат между текущим и начальным циклами наблюдений находят составляющие крена за данный промежуток времени:
Δх = хi – хо ; Δ y = yi – yo ; lo = √ Δх²+ Δ y² ; tg αo = Δ y/ Δх.
Дирекционный угол αo позволяет определить направление крена.
- 2. Наблюдения за осадками сооружений
Наблюдения за осадками зданий ведется относительно специальных нивелирных знаков – фундаментальных глубинных реперов либо грунтовых реперов, заложенных ниже на 0,5 м глубины сезонного промерзания грунтов. Глубинные фунд. реперы используются при наблюдении особо ответственных сооружений и при измерении осадок нивелированием I класса. При нивелировании II и III классом можно пользоваться грунтовыми реперами, которые закладываются в виде куста из трех реперов на расстояниях 25-30 м друг от друга. Это необходимо для контроля неизменности высотной основы. При наблюдении за осадками группы зданий закладывают два куста реперов, между которыми прокладывают нивелирный ход.
Реп.1 нивелирный ход
Реп.2 Реп.3
При наблюдениях за осадками в конструкции сооружений закладывают так называемые осадочные марки , которые устанавливают в местах, удобных для нивелирования на фундаментах или стенах. В качестве стенных реперов служат отрезки стальных уголков, штыри с приваренной сферической головкой, на которые устанавливается рейка. Широко применяется осадочная марка закрытого типа. При этом к бетонной поверхности пристреливается дюбелями либо приваривается к металлической поверхности пластина размером 10х10 см, к которой приварена гайка. Непосредственно перед нивелированием в гайку ввинчивается репер. После окончания работ репер убирается, и гайка закрывается заглушкой. репер
Места установки нормируются инструкциями.
На ленточных фундаментах и плитах марки - через гайка
10-15 м, при шаге колонн 12 м - на каждой колонне. метал. пластина
Отметки осадочных марок определяются по нивелирному ходу (замкнутому или разомкнутому) с опорой на реперы.
Нивелирование выполняется «из середины» короткими лучами с соблюдением равенства плеч. При нивелировании III класса используется Н-3, двусторонние шашечные рейки при длине визирного луча не более 40 м, неравенстве плеч – не более 2 м., предельной невязке хода не более 2√n мм, где n – число станций. При нивелировании более высокого класса используются Н-1, Н-2 и инварные штриховые рейки.
Определение осадок может производиться не только геометрическим нивелированием, но также гидростатическим и тригонометрическим. Тригонометрическое нивелирование применяется там, где невозможно применить геометрическое нивелирование (например, в горных районах при наблюдении гидротехнических сооружений). Гидростатическое нивелирование применяют в стесненных условиях подвальных и иных помещений – там , где невозможно выполнять визирование.
Наблюдения за осадками выполняют циклами, начиная с начального (нулевого) цикла. Во время строительства интервал между циклами 1-2 месяца или циклы совмещают с окончанием этапа строительства, например, после каждого этажа. В строительный период осадка возрастает по мере возрастания нагрузки, затем затухает. По мере затухания осадок наблюдения выполняют реже, доводя их в период эксплуатации до двух раз в год – как правило, весной и осенью. Наблюдения прекращают, когда наступает полная стабилизация осадок.
Осадка по каждой марке c номером j вычисляется как разность отметок марок в текущем i – том цикле и в нулевом цикле: Sij = Hij – Hoj.
Вычисляют среднюю осадку в i – том цикле: Si ср= Σ Si j / n , где n – количество осадочных марок в данном здании.
Определяется также неравномерность осадок как разности между осадками смежных марок в i – том цикле: ΔSi = Si, j +1 - Si j
Вычисляется и стрела прогиба в каждом цикле fпр. Для наглядности осадки отображаются на графиках осадок.
Схема стрелы прогиба при неравномерной осадке :
1 2 3 4 5 – марки на
L1-3 L1-5 ленточном
S1 х фундаменте
S2 S4 S5
S3 fпр kф
fпр = Smax – Smin - x = S3 - S1 – (S5 - S1)* L1-3 / L1-5
Величину х находим из отношения в подобных треугольниках: х / (S5 - S1) = L1-3 / L1-5.
Крен фундамента kф = S5 - S1.
Пример графика осадок ленточного фундамента:
М а р к и
0 1 2 3 4 5 нулевой цикл
-10 I цикл
-20
II цикл
-30
-40 8 16 24 32 L, м
S, мм
Вычислить среднюю осадку, стрелу прогиба и крен фундамента во II цикле, если S21= - 19 мм, S22 = - 35 мм , S23 = - 32 мм, S24 = - 34 мм, S25 = - 26мм.
Ответ: S2ср = - (19+35+32+34+26) / 5 = 29,2 мм ; kф = -26 – (-19)= -7 мм
fпр = - 35 –(-19) – x = - 16 – (-26 +19) * 10 / 50 = - 16+7*0,2 = - 14,6 мм.