Геодезические измерения деформаций оснований, конструкций зданий (сооружений) и их частей
1. Измерения деформаций (вертикальные перемещения- осадки, просадки, прогибы; горизонтальное перемещение - сдвиг; крен) выполняются в целях выявления степени опасности для возводимых или эксплуатируемых зданий, сооружений и принятия своевременных мер по их сохранности.
2. При организации наблюдений за деформациями следует выполнить ряд работ в следующей последовательности:
- разработка «Программы измерений»;
- выбор конструкции, мест расположения исходных геодезических знаков высотной и плановой основы, их установка;
- производство высотной и плановой привязки исходных геодезических знаков;
- установка деформационных марок на зданиях (сооружениях);
- инструментальные измерения величин вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов;
обработка и анализ результатов измерений.
3. «Программа измерений» должна содержать сведения о методах измерений и применяемых инструментах, системах координат и высот, местах закладки знаков, порядке обработки результатов измерений и т. д.
4. Выбор метода измерения деформаций производится в следующей последовательности:
а) определяется, используя заданную расчетную величину деформаций, предварительная величина допускаемой погрешности в соответствии с требованиями табл. 5;
б) устанавливается по найденной величине допускаемой погрешности класс точности измерений в соответствии с данными табл. 6;
в) назначается, используя выбранный класс точности, метод измерения деформаций.
5. При отсутствии данных по расчетным величинам класс точности измерений устанавливается с учетом характеристик здания (сооружения), сроков его эксплуатации и вида грунта основания.
Таблица 5
(ГОСТ 24846-81, табл. 1)
| Расчетная величина вертикальных и горизонтальных перемещений, предусмотренная проектом, мм | Допускаемая погрешность измерения перемещений для периода, мм | |||
| строительного | эксплуатационного | |||
| Грунты | ||||
| песчаные | глинистые | песчаные | глинистые | |
| До 50 | ||||
| Свыше 50 до 100 | ||||
| Свыше 100 до 250 | ||||
| Свыше 250 до 500 | ||||
| Свыше 500 |
Таблица 6
(ГОСТ 24846-81, табл.
| Класс точности измерений | Допускаемая погрешность измерения перемещений, мм | |
| вертикальных | гизонтальных | |
| I | ||
| II | ||
| III | ||
| IV |
6. Измерения деформаций должны выполняться по циклам. Первый цикл проводят не ранее, чем через 10 дней после установки исходных геодезических знаков. Второй цикл выполняют после возведения фундамента, а последующие - периодически через 10 - 30 дней до получения полной нагрузки на основание Обычно измерения приурочивают к периодам, когда нагрузка на основание достигает 25, 50, 75, 100 % проектной величины. Всего должно быть проведено не менее четырех циклов. В дальнейшем сокращают их число до одного в год. По окончании строительства измерения следует продолжать в течение 5 лет на глинистых и 2 лет на песчаных грунтах.
7. Перед началом измерений вертикальных перемещений необходимо установить реперы и деформационные марки.
При выборе типа репера следует руководствоваться характеристиками грунта и точностью измерений. Так, в зависимости от класса точности измерений необходимо использовать реперы следующих типов: глубинные реперы
- для I, II классов точности, грунтовые и стенные реперы
- для III, IV классов точности.
Основания глубинных реперов следует закладывать в скальные, полускальные или другие коренные практически несжимаемые грунты.
Грунтовые реперы должны устанавливаться ниже глубины сезонного промерзания грунта.
Стенные реперы необходимо располагать на несущих конструкциях зданий (сооружений), осадка фундаментов которых практически стабилизировалась.
Число реперов должно быть не менее трех.
Реперы следует размещать в местах, обеспечивающих их сохранность и неизменность положения в течение всего периода измерений. Конкретное месторасположение и конструкцию репера должна определять организация-исполнитель по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией, а также со службами, имеющими в данном районе подземные коммуникации.
После закладки репера на него должна быть передана высотная отметка от ближайших пунктов высотной сети.
На каждом пункте следует указывать наименование организации, установившей его, и порядковый номер знака.
Каждый знак должен быть сдан по акту на сохранность строительной или эксплуатирующей организации.
8. Деформационные марки - контрольные геодезические знаки - следует закладывать в нижней части наружных несущих конструкций по всему периметру здания (сооружения) и внутренних, а именно: на углах, на стыках строительных блоков, по обе стороны осадочного и температурного швов, в местах примыкания продольных и поперечных стен, на несущих колоннах, в местах с неблагоприятными геологическими условиями.
Конкретное расположение деформационных марок и их конструкцию должна определять организация, выполняющая измерения по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией и с учетом ряда факторов, а именно: конструктивные особенности фундамента; статистические и динамические нагрузки на отдельные части здания; ожидаемая величина осадки и т. д.
9. Перед началом измерений горизонтальных перемещений и кренов необходимо установить опорные знаки, деформационные марки и ориентирные знаки.
Опорные знаки устраивают в виде столбов, снабженных центрировочными устройствами в верхней части для установки прибора. Допускается использовать в качестве опорных знаков реперы.
Деформационные марки размещают на наружных и внутренних частях зданий (сооружений).
Ориентирные знаки устраивают в виде неподвижных в горизонтальной плоскости столбов; допускается использовать пункты триангуляции или какие-либо удобные для визирования точки здания (сооружения).
10. Вертикальные перемещения следует измерять одним из следующих методов нивелирования: геометрическим; тригонометрическим; гидростатическим. Кроме того, измерения могут быть выполнены фотограмметрией или комбинацией указанных методов. Выбор метода производится по классу точности измерений (см. табл. 6). Приведенным точностям удовлетворяют следующие методы измерений:
| Геометрическое нивелирование | - I - IV классы; |
| Тригонометрическое нивелирование; | - II - IV классы; |
| Гидростатическое нивелирование | - I - IV классы; |
| Фотограмметрия | - II - IV классы. |
А. Метод геометрического нивелирования. Предпочтение при выборе метода Измерений следует отдавать геометрическому нивелированию. Основные характеристики геометрического нивелирования приведены в табл. 7.
Таблица 7
(ГОСТ 24846-81, табл. 3)
| Условия геометрического нивелирования | Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования классов | ||||
| I | II | III | IV | ||
| Применяемые нивелиры | Н-05 и равноточные ему | Н-3 и равноточные ему | |||
| Применяемые рейки | РН-05 (односторонняя штриховая с инварной полосой и двумя шкалами) | РН-3 (двусторонняя шашечная) | |||
| Число станций незамкнутого хода, не более | |||||
| Визирный луч | Длина, м, не более | ||||
| Высота над препятствием, м, не менее | 1,0 | 0,8 | 0,5 | 0,3 | |
| Неравенство плеч (расстояний от нивелира до реек), м, на станции, не более | 0,2 | 0,4 | 1,0 | 3,0 | |
| Допускаемая невязка, мм, в замкнутом ходе, не более | ±0,15 | ±0,5 | ±1,5 | ±5,0 | |
| Накопление неравенств плеч, м, в замкнутом ходе, не более | 1,0 | 2,0 | 5,0 | 10,0 |
Б. Метод тригонометрического нивелирования. Применяется в условиях резких перепадов высот (большие насыпи, глубокие котлованы, косогоры и т. п.). Использовать при этом методе нивелирования следует только высокоточные и точные теодолиты. Величины допускаемых погрешностей измерений расстояний и вертикальных углов представлены в табл. 8.
Таблица 8
(ГОСТ 24846-81, табл. 4)
| Класс точности измерений | Допускаемая погрешность измерений | |||
| Расстояний, мм, при значении вертикальных углов, град. | Вертикальных углов «с», при их значениях, град. | |||
| до 10 | свыше 10 до 40 | до 10 | свыше 10 до 40 | |
| II | 2,5 | 1,5 | ||
| III | 5,0 | 3,0 | ||
| IV | 12,0 | 10,0 |
В. Метод гидростатического нивелирования. Применяется для измерения вертикальных перемещений большого числа точек, труднодоступных для измерений другими методами, а также в случаях, когда нет прямой видимости между марками и реперами или когда в месте производства измерений невозможно пребывание человека по условиям техники безопасности. Запрещается использовать метод гидростатического нивелирования на зданиях (сооружениях), испытывающих динамические воздействия.
Г. Фотограмметрический метод. Применяется при большом числе наблюдаемых марок, устанавливаемых в местах, труднодоступных для измерений другими методами. При измерении перемещений необходимо выполнять фототеодолитную съемку с двух опорных знаков, являющихся базисами фотографирования. Длина базиса должна назначаться в пределах 1/5-1/10 расстояния от фототеодолита до сооружения. Погрешность измерения базиса не должна превышать 1 мм. Величины перемещений определяют по разности координат марок, полученных в разные циклы наблюдений.
11. Горизонтальные перемещения следует измерять одним из следующих методов: створных наблюдений, отдельных направлений, триангуляции, фотограмметрии. Допускается также комбинация этих методов.
Выбор метода горизонтальных перемещений определяется классом точности измерений. Согласно ГОСТ 24846-81, следует применять:
Створные наблюдения - I - III классы;
Отдельные направления - I - III классы;
Триангуляцию - I - IV классы;
Фотограмметрию II - IV классы.
А. Метод створных наблюдений. Метод применяется в случае прямолинейного здания (сооружения).
Перед началом измерений рассматриваемым методом на здании (сооружении) намечается положение створа и промежуточные точки закрепляются марками, а концевые точки - опорными знаками.
В процессе измерений устанавливается теодолит на одном из концевых опорных знаков и выполняется ориентирование зрительной трубы вдоль створа. Затем производится измерение горизонтальных перемещений, сторонами которых являются створ и направления на марки, и вычисляются, используя углы, величины горизонтальных перемещений каждой промежуточной точки.
В случае применения подвижных визирных марок величины перемещений находятся по результатам отсчетов их приспособлений. Также определяются величины перемещений в случае использования вместо визирной линии теодолита струны или луча лазерного прибора.
Б. Метод отдельных направлений. Метод применяется в случае, когда невозможно закрепить на сооружении створ и обеспечить устойчивость опорных знаков.
При измерении горизонтальных перемещений рассматриваемым методом необходимо выполнить следующие действия:
1) заложить около сооружения не менее трех опорных знаков так, чтобы углы, образованные линиями, соединяющими знаки, были не менее 30°;
2) измерить с точностью 1/2000 расстояния от опорного знака до марки, располагаемой на сооружении;
3) вычислить величину изменения направления между ориентирным знаком и маркой в двух циклах измерений.
Величину и направление горизонтального перемещения каждой марки допускается определять графически.
В. Метод триангуляции. Метод применяется при возведении зданий (сооружений) в пересеченной или горной местности, а также при невозможности обеспечить устойчивость концевых опорных знаков створа.
При этом методе определяются величина и направление горизонтального перемещения по изменениям координат деформационных марок за промежуток времени между циклами наблюдений.
Г. Метод фотограмметрии. При этом методе измерения горизонтальных перемещений следует выполнять действия, указанные в п. 10 настоящего подраздела.
12. Крен фундамента, здания (сооружения) следует определять одним из следующих методов или их комбинацией: координат; вертикального проектирования; механическим.
А. Метод координат. Вокруг здания (сооружения) прокладывается сомкнутый полигонометрический ход, располагаются пункты хода на расстоянии, превышающем высоту здания (сооружения). Затем из 3-4-х пунктов хода прямой угловой засечкой определяются координаты хорошо заметной точки в верхней части здания (сооружения). Это выполняется в нескольких циклах в течение определенного времени. По разности изменяющихся координат точки находятся величина и направление крена.
Б. Метод вертикального проектирования. На двух взаимно перпендикулярных створах здания (сооружения) закладываются постоянные знаки. С этих знаков при двух положениях вертикального круга теодолита проектируется какая-либо точка верхней части здания (сооружения) на рейку (линейку с миллиметровыми делениями), расположенную внизу. Проектирование должно вестись одновременно с обоих знаков.
Зафиксированный на рейке (линейке) ряд точек представляет собой проекции верхней точки. От этих проекций графически или аналитически определяется действительная величина крена.
В. Механический метод. При использовании кренометров, представляющих собой систему точных уровней, периодически фиксируется величина смещения пузырька уровня с нуль пункта. Затем по разности отсчетов, снятых по микрометренным винтам, определяется крен в угловой и линейной мерах.
13. При наблюдениях за раскрытием трещин устанавливаются (в одном или нескольких ее местах) гипсовые заплаты или полоски тонкого стекла - «маяки». В случае разрыва гипса или стекла подтверждается факт роста (раскрытия) трещины.
Рядом с измерительными или фиксирующими устройствами, прикрепленными к обеим сторонам трещины, - «маяками», щелеметрами - проставляются их номера и дата установки.
При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.
14. Обработка результатов измерений включает в себя следующие этапы:
- проверку полевых журналов;
- уравнивание геодезических сетей;
- составление ведомостей отметок и перемещений, направлений;
- определение величины крена и перемещений деформационных марок;
- оценку точности результатов измерений;
- графическое оформление результатов измерений. Графический материал должен включать:
- геологический разрез грунтовых напластований;
- план здания (сооружения) с указанием мест расположения деформационных марок;
- графики и эпюры перемещений, кренов, развития трещин во времени.
По результатам измерений следует составлять также технический отчет, который должен включать:
- краткое описание цели измерения деформаций на данном объекте;
- характеристику геологического строения основания и физико-механических свойств грунтов;
- конструктивные особенности сооружения и его фундамента;
- схемы расположения, размеры и описание конструкций реперов, марок, знаков, устройств для измерения трещин;
- описание примененной методики измерений;
- перечень факторов, способствующих возникновению деформаций;
- выводы о результатах наблюдений.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Общие положения
В настоящем разделе рассматривается порядок осуществления контроля качества и приемки внеплощадочных и внутриплощадочных подготовительных работ в соответствии с требованиями СНиП III-10-75, СНиП 3.01.01-85*, а также рельсовых путей строительных башенных кранов в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85.
1. До начала производства работ на строительстве здания или сооружения заказчик должен оформить и передать подрядной строительной организации разрешение на производство СМР, оформить землеотвод, а также получить разрешение от соответствующих организаций на вырубку леса, снос и перенос строений, сооружений и инженерных сетей, препятствующих строительству.
2. Подготовка к строительству каждого объекта должна предусматривать разработку ППР на внеплощадочные и внутриплощадочные подготовительные работы, выполнение самих работ подготовительного периода с учетом природоохранных требований.
Внеплощадочные подготовительные работы должны включать строительство подъездных путей, линий электропередач с трансформаторными подстанциями, сетей водоснабжения с водозаборными сооружениями, канализационных коллекторов с очистными сооружениями, жилых поселков для строителей, необходимых сооружений по развитию производственной базы строительной организации, а также устройств связи для управления строительством.
3. Внутриплощадочные подготовительные работы должны предусматривать: сдачу-приемку геодезической разбивочной основы для строительства и геодезические разбивочные работы для прокладки инженерных сетей, дорог и возведения зданий и сооружений, освобождение строительной площадки для производства строительно-монтажных работ (расчистка территории, снос строений и др.), планировку территории, искусственное понижение (в необходимых случаях) уровня грунтовых вод, перекладку существующих и прокладку новых инженерных сетей, устройство постоянных и временных дорог, инвентарных временных ограждений строительной площадки с организацией в необходимых случаях контрольно-пропускного режима, размещение мобильных (инвентарных) зданий и сооружении производственного, складского, вспомогательного, бытового и общественного назначения, устройство складских площадок и помещений для материалов, конструкций и оборудования, организацию связи для оперативно-диспетчерского управления производством работ, обеспечение строительной площадки противопожарным водоснабжением и инвентарем, освещением и средствами сигнализации.
4. Окончание подготовительных работ должно быть подтверждено актом, составленным заказчиком и генподрядчиком с участием субподрядной организации, выполняющей работы в подготовительный период.
Расчистка территорий и подготовка их к застройке
1. При расчистке территории строительной площадки контролируется вынос проекта в натуру, производство работ по вырубке деревьев и кустарника, корчевке пней и уборке камней, сохранению плодородного слоя почвы, сносу строений, инженерных сетей и комуникаций, засыпке ям, котлованов и траншей, уборке и планировке территории.
2. Границы участков, подлежащих расчистке, должны быть закреплены хорошо видимыми вехами, указателями, реперами.
3. Вырубка леса и кустарника на территории расположения зданий и сооружений должна производиться строго в границах, установленных проектом. Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке, должны быть обозначены указателями или ограждены и переданы на сохранность строительной организации по акту с приложением схемы их расположения на местности.
4. Корчевка пней должна осуществляться на участках мелких выемок глубиной до 0,5 м, а при глубине выемок более 0,5 м удаление пней может производиться одновременно с выполнением земляных работ.
Изъятые пни, корни и кусты следует удалять с расчищаемой территории в специально отведенные места для последующей вывозки или сжигания.
5. Камни, находящиеся на поверхности земли в местах устройства выемок в нескальных грунтах, должны удаляться до начала земляных работ только в том случае, если они являются негабаритными для применяемых землеройных и транспортных машин. Допускается закапывать камни на глубину 0,3 м от проектной отметки дна выемки или планировочной отметки насыпи, за исключением мест устройства оснований под покрытия дорог и аэродромов и траншей для подземных коммуникаций.
6. Растительный грунт, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, должен срезаться, перемещаться в специально выделенные места и укладываться в отвалы для дальнейшего использования при рекультивации нарушенных земель или на другие нужды в соответствии с проектом.
7. Ямы от пней и валунов, котлованы от разобранных сооружений и траншей от инженерных сетей должны быть засыпаны грунтом с запасом на осадку. На участках, используемых в качестве оснований сооружений, засыпка должна производиться в соответствии с требованиями проекта. На участках выемок, глубина которых превышает глубину ям, образовавшихся при расчистке территории, засыпка ям грунтом не производится. На участках выемок, глубина которых меньше глубины ям, засыпка ям грунтом производится до проектных отметок в соответствии с требованиями, изложенными в подразделе «Земляные работы».
8. Все порубочные остатки и обломки от разрушенных сооружений должны уничтожаться на месте или вывозиться за пределы объекта.
9. На расчищенной территории должна быть произведена грубая планировка, обеспечивающая сток атмосферных вод к водоотводным устройствам.
10. Приемка территорий после их расчистки и подготовки к благоустройству должна осуществляться с учетом следующих требований:
- наземные и подземные здания и сооружения, подлежащие сносу, должны быть ликвидированы, места ликвидации подземных сооружений должны быть засыпаны грунтом и уплотнены;
- временный водоотвод, мероприятия по понижению уровня грунтовых вод, дренаж, исключающие затопление и переувлажнение отдельных мест и всей территории застройки в целом, должны быть выполнены;
- зеленые насаждения, подлежащие сохранению на застраиваемой территории, должны быть надежно предохранены от возможных повреждений в процессе строительства;
- пни, стволы деревьев, кусты и корни после очистки от них застраиваемой территории должны быть вывезены, ликвидированы или складированы в специально отведенных местах;
- растительный грунт должен быть собран в специально отведенных местах, окучен и укреплен;
- земляные и планировочные работы должны быть выполнены в полном объеме, насыпи и выемки должны быть уплотнены до проектного коэффициента плотности и спрофилированы до проектных отметок.
Временный водоотвод
1. При устройстве временного водоотвода контролируются: трассировка водоотводных канав, их сечения и продольные уклоны, расстояния от нагорных канав до ограждаемых выемок или насыпей или организация сброса воды из водоотводной сети.
2. Поперечное сечение и уклоны всех временных водоотводных устройств должны быть рассчитаны на пропуск ливневого расхода воды от таяния снега или на смешанный поток с повторяемостью в три раза более срока строительства ограждаемого сооружения. Бровка временных водоотводных канав должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,1 м.
3. Грунт из нагорных и водоотводных канав, устраиваемых на косогорах, должен укладываться в виде призмы вдоль канав с низовой стороны.
4. Продольный уклон водоотводных канав должен быть не менее 0,003 в обычных условиях и 0,001 на заболоченных участках и поймах рек.
5. Расстояние от бровки откоса выемки до бровки ближайшей нагорной канавы должно быть не менее 5 м для постоянной выемки и не менее 3 м для временной. Ширина бермы между подошвой откоса насыпи и ближайшей бровкой водоотводной канавы должна быть не менее 3 м.
6. Сброс воды из сети временного водоотвода должен производиться в открытые водоемы или существующие искусственные водостоки при согласовании с организациями, эксплуатирующими эти водостоки. В случае отсутствия водоемов или водостоков вода должна отводиться на расстояние не менее 100 м от осушаемого участка.