Основное назначение исполнительных съемок
Установить точность вынесения проекта сооружения в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений, размеров их отдельных элементов и частей, расстояний между ними и других данных. Исполнительные съемки ведутся в процессе строительства по мере окончания его отдельных этапов и завершаются окончательной съемкой готового сооружения. В первом случае выполняют текущие исполнительные съемки, во втором - съемки для составления исполнительного генерального плана.
117.
Выверку подкрановых балок следует начинать после выверки и окончательного закрепления основного каркаса здания - колонн и элементов перекрытия, а также после установки всех подкрановых балок выверяемого пролета или хотя бы в отсеке здания между температурными швами. Положение подкрановых балок по высоте выверяют нивелиром.
Чтобы проверить правильность положения продольной оси балок, поступают следующим образом. На двух конечных точках здания намечают при помощи теодолита проектное положение оси ряда. Далее по этим точкам вдоль здания над балками натягивают тонкую проволоку, представляющую собой ось балок. К проволоке подвешивают отвесы, обычно по два в пролете между двумя колоннами, и по отвесам производят окончательную установку балок.
Расстояние между осями подкрановых путей (пролет крана) проверяют при помощи стальной рулетки, промеряя пролет в торцах и в нескольких местах по длине здания. При выверке подкрановых балок их приходится поднимать или опускать, либо сдвигать в нужную сторону по колонне. Для возможности и удобства перемещения подкрановых балок при выверке необходима специальная конструкция опира-н.ия и крепления балки к колонне.
Пример такого крепления приведен на рис. 141.
Возможность перемещения подкрановых балок по высоте обеспечивается установкой их на специальные подкладки, которые могут быть вынуты или добавлены, а также овальными отверстиями в стенке балки. Фиксация в плане достигается постановкой вертикальных прокладок между стенкой подкрановой балки и диафрагмой, а также овальными отверстиями в нижнем опорном листе балки. Есть и другие способы удобного крепления, когда подкрановая балка прикрепляется к колонне только в уровне верхнего пояса (кроме обязательного во всех случаях крепления нижнего пояса к консоли).
Высотное положение подкрановых балок выверяют нивелиром, установленным на таком же кронштейне, что и теодолит, в середине пролета здания, на высоте 200—300 мм от поверхности балки. С этой же стоянки в дальнейшем нивелируют подкрановые рельсы. При значительной длине ряда делают две-три установки нивелира с таким расчетом, чтобы расстояние до рейки в каждом случае было не более 80 м; отметку репера при этом выносят на верхние торцы двух крайних и средней колонн. По данным отметкам определяют горизонт инструмента на каждой стоянке.
Нивелируя балки, рейку устанавливают в трех точках— в середине и по краям; подкрановые рельсы, кроме того, нивелируют в стыках. Для большей точности в качестве реек применяют деревянные линейки длиной 500 мм с ценой деления 5 мм. По данным нивелирования определяют средний горизонт верхних плоскостей балок с таким расчетом, чтобы последующее выравнивание поверхностей было минимальным.
Подкрановые балки выверяют по высоте и в плане после того, как колонны и элементы перекрытий будут приведены в проектное положение и надежно закреплены.
Нивелирование нижних поясов ферм, балок покрытия и ряда других элементов возможно осуществить только снизу. Если нивелируемые конструкции находятся выше горизонта инструмента более чем на 2,5—3 м, пользоваться обычной нивелирной рейкой невозможно. В этих случаях либо наращивают рейку на 1 м с ее нулевого конца, либо, если это окажется недостаточным, применяют тонкостенные металлические трубы малого сечения, к нижнему концу которых прикрепляют нулем вверх метровую реечку с делениями для снятия отсчетов. Длина трубы до нуля реечки для удобства последующих вычислений должна содержать целое число метров (4—5).
Проектный отсчет по рейке необходимо знать до начала нивелирования. Практически это делается следующим образом: например, отметка нижнего пояса ферм +7500, горизонт инструмента 1600, длина трубы до нуля реечки 5000. Проектный отсчет по реечке получится из разности отметки нижнего пояса фермы и отметки горизонта инструмента, сложенной с длиной трубы, т. е. 7500—(1600+5000) =900.
Получение более точных данных при нивелировании снизу возможно, если речник будет находиться на нивелируемом поясе конструкций. Тогда труба, опущенная им вместе с рейкой вниз, упираясь своим верхним концом в выверяемые элементы, будет являться своего рода отвесом, при этом точность отсчета возрастет.
Поскольку при нивелировании снизу нуль рейки должен находиться вверху, изображение делений и цифр в поле зрения трубы будет обратным, что требует особой внимательности при снятии отсчетов.
118.
119.
120.
Для определения выпучивания и невертикальности стен производят их боковое нивелирование. Теодолит центрируют над, концом смещенной на 1 м оси стены и берут отсчеты по рейке, устанавливаемой перпендикулярно стене.
121.
По результатам наблюдений проверяется правильность проектных расчетов, и выявляются закономерности, позволяющие прогнозировать процесс деформации и своевременно предпринять меры по ликвидации их последствий.
Основной целью наблюдений за деформациями комплекса сооружений в Северном микрорайоне города Находка (завод КПД-80 - главный корпус, бетоносмесительный цех, склад цемента, столовая, административно-бытовой комплекс, а так же жилые дома) являлось получение информации для оценки устойчивости сооружений, принятия своевременных профилактических мер, а так же проверка качества принятой техники строительства и модели свай, применяемых для фундамента.
122.
В геодезии под термином деформация понимают изменение положения объекта относительно его первоначального состояния. Постоянное давление массы сооружения приводит к уплотнению фунта под фундаментом и вблизи него и вертикальному смещению, или осадке, сооружения. Кроме давления массы сооружения осадка может происходить от изменения уровня грунтовых вод, карстовых, оползневых и сейсмических явлений, от работы тяжелых механизмов и т.д. При уплотнении пористых и рыхлых грунтов происходит быстрая во времени деформация, называемая просадкой.
Если грунты под фундаментом сооружения сжимаются неодинаково или нагрузка на грунт различная, то осадка является неравномерной и приводит к горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, в результате появляются трещины и даже разломы.
Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может происходить вследствие бокового давления грунта, воды, ветра и т.п. Высокие сооружения башенного типа (телебашни, дымовые трубы и т.п.) из-за неравномерного нагрева солнцем, давления ветра и других причин испытывают кручение и изгиб.
Для определения деформаций в характерных точках сооружения устанавливают марки и путем геодезических измерений находят изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени, при этом первый цикл геодезических наблюдений принимают за начальный.
Абсолютные, или полные, осадки S марок определяют как разность отметок, полученных относительно репера, расположенного за воронкой осадок сооружения и принимаемого за неподвижный, в текущий момент времени (Нтек) и в начале наблюдений (Ннач), т.е S = Нтек - Ннач.
Подобным образом находят осадку между предыдущим и последующим циклами наблюдений.
Средняя осадка Scp всего сооружения или отдельных его частей:
Scp = ∑ —
где S - осадка отдельных марок, n - количество марок.
Наряду со средней осадкой отмечают наибольшую Smax и наименьшую Smin осадки марок. Неравномерность осадки определяют по разности осадок
∆Si, i+l = Si+l - Si,
где Si, Si+l - осадки точек в циклах i и i+l.
Крен, или наклон, сооружения равен разности осадок (S2 – S1) двух точек вдоль выбранной оси или на противоположных краях здания. Наклон вдоль продольной оси называют завалом, а вдоль поперечной оси - перекосом. Относительный крен
K = (S2 – S1)/L
где S1, S2 - осадки в точках 1 и 2, L - расстояние между этими точками. Горизонтальное смещение
qx = Хтек – Хнач, qy = Утек – Унач,
где Хтек, Хнач, Утек, Унач - координаты точек в начальном и текущем циклах наблюдений. Аналогично вычисляют смещение между предыдущим и последующим циклами наблюдений.
Кручение равно изменению углового положения радиуса точки с началом в центре исследуемого горизонтального сечения. Кручение относительно вертикальной оси в основном имеют сооружения башенного типа.
Средняя скорость Vср деформации равна отношению величины деформаций к промежутку времени t, за который эта деформация происходит. Средняя скорость осадки
Vср = (Sj – Si)/t
где Sj, Si - осадки за время t между циклами i и j,
Если t равно числу месяцев, то получают среднемесячную скорость, если t – число лет, то имеют среднегодовую скорость деформации или осадки.
123.
Абсолютные, или полные, осадки S марок определяют как разность отметок, полученных относительно репера, расположенного за воронкой осадок сооружения и принимаемого за неподвижный, в текущий момент времени (Нтек) и в начале наблюдений (Ннач), т.е S = Нтек - Ннач.
Подобным образом находят осадку между предыдущим и последующим циклами наблюдений.
Средняя осадка Scp всего сооружения или отдельных его частей:
Scp = ∑ —
где S - осадка отдельных марок, n - количество марок.
Наряду со средней осадкой отмечают наибольшую Smax и наименьшую Smin осадки марок. Неравномерность осадки определяют по разности осадок
∆Si, i+l = Si+l - Si,
где Si, Si+l - осадки точек в циклах i и i+l.
Крен, или наклон, сооружения равен разности осадок (S2 – S1) двух точек вдоль выбранной оси или на противоположных краях здания. Наклон вдоль продольной оси называют завалом, а вдоль поперечной оси - перекосом. Относительный крен
K = (S2 – S1)/L
где S1, S2 - осадки в точках 1 и 2, L - расстояние между этими точками. Горизонтальное смещение
qx = Хтек – Хнач, qy = Утек – Унач,
где Хтек, Хнач, Утек, Унач - координаты точек в начальном и текущем циклах наблюдений. Аналогично вычисляют смещение между предыдущим и последующим циклами наблюдений.
Кручение равно изменению углового положения радиуса точки с началом в центре исследуемого горизонтального сечения. Кручение относительно вертикальной оси в основном имеют сооружения башенного типа.
Средняя скорость Vср деформации равна отношению величины деформаций к промежутку времени t, за который эта деформация происходит. Средняя скорость осадки
Vср = (Sj – Si)/t
где Sj, Si - осадки за время t между циклами i и j,
Если t равно числу месяцев, то получают среднемесячную скорость, если t – число лет, то имеют среднегодовую скорость деформации или осадки.
124.
В любом случае, для наблюдений за осадками зданий и сооружений в соответствии с требованиями технических нормативов должна быть создана надежная сеть опорных реперов. В зависимости от требований к точности наблюдений за осадками исходными реперами могут служить:
- глубинные фундаментальные репера, закладываемые в коренные, стабильные породы;
- грунтовые реперы, закладываемые ниже глубины промерзания грунтов, опирающиеся на практически несжимаемые грунты;
- стенные знаки, заложенные в стенах зданий и сооружений, осадку фундаментов которых можно считать практически закончившиеся.
125.
126.
Горизонтальные перемещения фундаментов зданий и сооружений следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: створных наблюдений; отдельных направлений; триангуляции; фотограмметрии. Допускается применять методы трилатерации и полигонометрии.
128.
Средняя скорость осадки
Vср = (Sj – Si)/t
где Sj, Si - осадки за время t между циклами i и j,
Если t равно числу месяцев, то получают среднемесячную скорость, если t – число лет, то имеют среднегодовую скорость деформации или осадки.
129.
Крен фундамента (или здания, сооружения в целом) следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: проецирования; координирования; измерения углов или направлений; фотограмметрии; механическими способами с применением кренометров, прямых и обратных отвесов.
Крен –это отклонение вертикальной оси сооружения от отвесного положения.
Крен зданий и сооружений измеряют следующими способами:
вертикального проецирования с использованием отвеса, теодолита или прибора оптического вертикального визирования; горизонтальных углов, угловых засечек.
Способ вертикального проецирования состоит в перенесении по отвесной линии верхней точки сооружения на исходную горизонтальную плоскость, и применяют для сооружений высотой до 15м. Крен характеризуется линейнойlи угловой αвеличинами, которые вычисляются по следующим формулам
Для высоких сооружений и для повышения точности измерения крена применяют теодолит. Крен зданий высотой до 100м измеряют приборами оптического вертикального визирования, которые измеряют с точностью до 1мм.
Измерение крена способом горизонтальных углов с закрепленных на местности постоянных знаков высокоточным теодолитом заключается в периодическом измерении горизонтальных углов между направлениями на опорную точку и измеряемую верхнюю точку с взаимно перпендикулярных направлений и вычислении разностей одноименных углов по циклам. Крен сооружения измеряют еще способом угловых засечек. При этом вокруг сооружения на расстоянии примерно полутора высоты сооружения закрепляют опорные пункты. Прокладывая по ним полигонометрический ход и методом триангуляции вычисляют их координаты. С этих пунктов прямой угловой засечкой определяют координаты точек по оси сооружения уего основания и на вершине (или только на вершине).
Предельная погрешность измерения крена составляет для стен гражданских и промышленных зданий 0.0001h; для дымовых труб, башен, матч – 0.0005h, где h – высота сооружения.