Види деформації й причини їхнього виникнення

Внаслідок конструктивних особливостей, природних умов і діяльності людини споруди в цілому і їхні окремі елементи випробовують різного виду деформації.

У загальному випадку під терміном деформація розуміють змінення форми об'єкта спостережень. У геодезичній же практиці прийнято розглядати деформацію як зміна положень об'єкта щодо якого-небудь первісного.

Під постійним тиском від маси споруди ґрунти в основою його фундаменту поступово ущільнюються (стискуються) і відбувається зсув у вертикальній площині або осадки споруди. Крім тиску від власної маси, осаду споруди може бути викликана й іншими причинами: карстовим!» і зсувними явищами, зміною рівня ґрунтових вод, роботою важких механізмів, рухом транспорту, сейсмічними явищами й т.п. При корінній зміні структури пористі* і пухких ґрунтів відбувається швидко протікає у часі деформація, називана осіданням.

У тому випадку, коли ґрунти під фундаментом споруди їжаки" томляться неоднаково або навантаження на ґрунт різна, осаду має нерівномірний характер. Це приводить до інших видів деформацій споруд: горизонтальним зсувам, зрушенням, перекосу, прогинам, які зовні можуть проявлятися у вигляді тріскотить і навіть розламів.

Зсув споруд у горизонтальній площині може бути викликано бічним тиском ґрунту, води, вітру й т.п.

Високі споруди баштового типу (димарі, телебашти й т.п.) випробовують крутіння й вигин, викликувані нерівномірним сонячним нагріванням або тиском вітру.

Для вивчення деформацій у характерних місцях споруд фіксують точки й визначають зміна їхній просторової положення за обраний проміжок часу. При цьому визначається положення й час приймають за початкові.

Для визначення абсолютних або повних осад S фіксованих на спорудженні точок періодично визначають їхньої позначки Н щодо вихідного репера, розташованого осторонь від споруди й прийнятого за нерухомий. Очевидно, щоб визначити осаду точки на сучасний момент часу відносно початку спостережень, необхідно обчислити різницю позначок, отриманих на ці моменти, тобто S=H_тек - Н_нач. Аналогічно можна обчислити осідання за час між попереднім і наступним періодами (циклами) спостережень.

Середнє осідання S_ср усього споруди або окремих його частин обчислюється як середнє арифметичне із суми осад всіх п його п точок, тобто S_ср = . Одночасно із середнім осіданням для повноти загальної характеристики вказують найбільшу S_наиб і найменшу S_наим опади точок споруд.

Нерівномірність опади може бути визначена по різниці осад яких-небудь двох точок 1 й 2, тобто ∆S _1,2=S₂-S₁.

Крен або нахил споруди визначають як різниця осад двох точок, розташованих на протилежних краях споруди, або його частин уздовж обраної осі. Нахил у напрямку поздовжньої осі називають завалом, а в напрямку поперечної осі - перекосом. Величина крену, віднесена до відстані l між двома точками 1 й 2, називається відносним креном К. Обчислюється він за формулою K = (S₂-S₁)/l.

Горизонтальний зсув q окремої точки споруди характеризується різницею її координат х_тек , у_тек і х_нач , у_нач , отриманих у поточних і початковому циклах спостережень. Положення осей координат, як правило, збігається з головними осями споруди. Обчислюють зсуву в загальному випадку по формулах q_x= х_тек - х_нач,; qy= у_тек - у_нач Аналогічно можна обчислити зсуви між попереднім і наступним циклами спостережень. Горизонтальні зсуви визначають і по одній з осей координат.

Крутіння щодо вертикальної осі характерно в основному для споруд баштового типу. Воно визначається як зміна кутового положення радіуса фіксованої точки, проведеного із центра досліджуваного горизонтального перетину.

Зміна величини деформації за обраний інтервал часу характеризується середньою швидкістю деформації v_ср. Так, наприклад, середня швидкість опади досліджуваної точки за проміжок часу t між двома циклами i й j вимірів буде дорівнює v_ср = (S_j-S_i)/t. Розрізняють середньомісячну швидкість, коли t виражається числом місяців, і середньорічну, коли t - число років, і т.д.