Раздел 2 Геодезические методы контроля геометрических параметров 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Раздел 2 Геодезические методы контроля геометрических параметров



Зданий и сооружений

1. Приборы используемые для контроля за геометрическими параметрами

зданий и сооружений

при контроле технических состояний конструкций зданий и сооружений и их оснований часто используют методы и средства измерений, применяемые в машиностроении и строительстве, например, меры длины (штриховые метры, лимбы, масштабные линейки и др.), щупы, штангенинструмент (штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмусы), микрометрический инструмент (микрометры, микрометрические глубиномеры), приборы рычажномеханические (индикаторы, измерительные головки и др.); оптико-механические и оптические приборы (измерительные машины, измерительные микроскопы, катетометры, измерительные лупы и др.).

2. Способы наблюдения за осадками

Осадки сооружения определяют геометрическим и тригонометрическим нивелированием, гидро- и микронивелированием, фото- и стереофотограмметрическим способами. Наиболее широко используют способ геометрического нивелирования, обладающий высокой точностью и быстротой измерений.

Превышения между точками на расстоянии 5-10 м можно определять с точностью до 0,05-0,1 мм, а на расстоянии сотен метров — с точностью до 0,5 мм.

Полученные результаты уравнивают, оценивают фактическую точность отметок, по разностям отметок в циклах строят графики осадок и т. п.

Способ тригонометрического нивелирования используют при определении осадок марок, расположенных на значительно разных высотах (высотные здания, башни и т. п.). Точность — порядка 0,1 мм — возможна при коротких (до 100 м) расстояниях с применением теодолитов типа Т2 и специальной методики измерений зенитных расстояний с точностью порядка при однообразной установке теодолита во всех циклах, строгой вертикальности реек, при условиях минимального влияния вертикальной рефракции и других источников ошибок, расстояния от прибора до определяемых точек нужно измерять с точностью до 3-5 мм.

Гидронивелирование обеспечивает точность геометрического нивелирования и позволяет создавать стационарные автоматизированные системы с дистанционным съемом информации. Система гидростатического нивелирования позволяет автоматически с помощью электрических и оптико-электронных датчиков определять изменение уровня жидкости в сосудах. Гидродинамическое нивелирование расширяет диапазон измерений и упрощает процесс автоматизации наблюдений за осадками. Система позволяет измерять со средней квадратической ошибкой порядка 0,1 мм.

Способ микронивелирования используют при определении превышений между точками, расположенными на расстоянии 1-1,5 м (изучение осадок и наклонов балок, ферм, технологического оборудования). Измерения выполняют микронивелиром.

Фото- и стереофотограмметрический способы основаны на фотосъемке исследуемого объекта фототеодолитом в начальный и последующие циклы и определении разности координат точек сооружения по этим снимкам. При фотограмметрическом способе деформацию определяют в одной плоскости (обычно в плоскости стены здания), при этом фототеодолит целесообразно устанавливать так, чтобы плоскость снимка была параллельна стене исследуемого сооружения. В разных циклах фототеодолит нужно устанавливать в одной и той же точке при неизменном ориентировании камеры. Для обработки результатов необходимо знать отстояние фотокамеры от объекта и фокусное

 

3. Способы наблюдения за кренами

Крен - вид деформации, свойственный сооружениям башенного типа. Появление крена может быть вызвано как неравномерностью осадки сооружения, так и изгибом и наклоном верхней его части из-за одностороннего температурного нагрева и ветрового давления

Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружений, когда можно встать над его центром.

В сложных условиях, особенно для сооружений большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, углов и др.

Так, в способе вертикального проектирования с двух точек расположенных на взаимно перпендикулярных осях сооружения и на удалении от него в полторы-две высоты, с помощью теодолита проектируют определяемую верхнюю точку на некоторую плоскость в основании сооружения (цоколь, рейку, палетку и т. п.). Зная расстояние S от теодолита до сооружения и затем d до его центра О, из наблюдений в нескольких циклах, используя отсчеты b и b 1, можно вычислить составляющие крена QX и QY по выбранным осям и полную величину крена Q.

В способе координат вокруг сооружения на расстоянии, равном полутора-двум его высотам, прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют в условной системе координаты его пунктов. С этих пунктов через определенные промежутки

времени прямой засечкой определяют координаты точек на сооружении. По разностям координат в двух циклах наблюдений находят составляющие крена по осям координат, полную величину крена и его направление.

Способ горизонтальных углов применяют, если основание сооружения закрыто для наблюдений. При этом способе с опорных пунктов, расположенных на взаимно перпендикулярных осях, периодически измеряют углы между направлением на определяемую верхнюю точку и опорным направлением. По величине изменения наблюдаемых углов и горизонтальному проложению до наблюдаемой точки находят составляющие крена по осям и полную величину крена.

Для определения величины крена по результатам нивелирования осадочных марок должно быть не менее трех на фундаменте или цокольной части сооружения. С этой же целью применяют различного вида клинометры, представляющие собой накладные высокоточные уровни с ценой деления до 5’’.

 

4. Контроль при монтаже строительных конструкций

Геодезический контроль точности установки сборных элементов в проектное положение заключается в следующем. Поэтапно по видам элементов, захваткам, этажам производят исполнительную съемку - геодезическую проверку фактического положения смонтированных конструкций в плане и по высоте. По данным съемки составляют исполнительный чертеж, по которому оценивают точность монтажа.
Правильность установки конструкций проверяют с помощью геодезических приборов и шаблонов по ранее нанесенным осевым и другим рискам и отметкам.
Положение фундаментов по высоте контролируют нивелиром относительно временных реперов, расположенных вблизи строящегося здания. Отметки временных реперов устанавливают по основным реперам объекта. Фундаменты нивелируют только группами, одновременно по одному или нескольким рядам.
При монтаже крупнопанельных зданий высотой пять этажей и более для каждого этажа составляют исполнительную схему отклонений от проектного положения установленных конструкций. Для про верки правильности установки конструкций еще при разметке осей и ориентирных рисок вычисляют и записывают расстояние, на котором должен находиться конструктивный элемент от риски. При установке и после закрепления установленного элемента измеряют расстояние и вычисляют отклонение от проектных

При монтаже каркасных зданий после установки колонн очередного яруса составляют исполнительную схему колонн. На схеме фиксируют отметки опорных поверхностей колонн каждого яруса, проставленные в центре каждой колонны; смещение осей колонн от разбивочных (проектных) осей здания, которое проверяют по граням колонн и проставляют в схеме.

5. Современные методы контроля за состоянием здания

1) Мониторинг каменных, бетонных и металлических конструкций
с помощью амплитудных волоконно-оптических систем

Волоконно-оптические системы используются для регистрации деформаций и перемещений строительных конструкций (фундаменты, стены, перекрытия и т.д.), наблюдения за трещинами, появлением предельных деформаций, измерения температуры, влажности и др.

Волоконно-оптическая система мониторинга представляет собой оптический тестер, обеспечивающий непрерывный контроль по принципу «норма-тревога», главным элементом тестера является волоконно-оптический световод.

2) Геодезический мониторинг зданий с использованием электронных
тахеометров

3) Применение лазерного сканера при фотограмметрическом методе измерений
деформаций и отклонений строительных конструкций

При помощи лазерного сканера возможно определять формы, размеры и положения строительных объектов по их фотографическим изображениям.

4) Геодезический мониторинг высотных зданий и сооружений методом
спутниковой геодезии с применением системы навигации GPS

Метод проведения геодезического мониторинга высотных зданий и сооружений, основанный на использовании технологических измерений с помощью спутниковой навигации. Метод предполагает непрерывные наблюдения при помощи GPS-приемников с определенным интервалом. В результате мы получаем пространственные координаты, расположенные на поверхностях конструкций реперов в пределах интервалов измерений.

5) Метод фотофиксации дефектов

Метод позволяет представлять изображение дефектов в цифровом виде, отслеживать динамику их развития во времени и пространстве с последующей компьютерной обработкой полученных результатов.

6) Мониторинг с применением динамических методов испытаний

Такой мониторинг позволяет произвести комплексную оценку состояния как отдельных конструкций, так и всего здания в целом. При этом методе определяются частота и амплитуда собственных колебаний конструкций, что позволяет оценить качество бетона, состояние его армирования, наличие трещин и других дефектов. Для придания колебательного движения используются специальные вибраторы.

7) Видеогидростатический мониторинг

С помощью видеогидростатического счетчикаведется контроль наклона конструкций и крена здания с автоматической записью полученных результатов.

8) Мониторинг состояния материала конструкций с помощью химически
методов исследования

9) Мониторинг с применением приборов и аппаратуры неразрушающего
контроля

10) Метод моделирования

Моделирование позволяет прогнозировать поведение как отдельных элементов, так и всего здания в целом на различные периоды времени – 25, 50, 100 лет с учетом изменяющихся неблагоприятных дефектов.

Раздел 3 Обследование несущих конструкций зданий и сооружений (оснований и фундаментов)

1. Факторы вызывающие необходимость обследования оснований и фундаментов.

Основными причинами деформации фундаментов и оснований, вызывающими необходимость их усиления и реконструкции, являются:

увеличение нагрузок на фундаменты - вызывается необходимостью установки нового оборудования (как правило, более мощного и с большим весом), надстройкой существующих жилых зданий и их сооружений при реконструкции, капитальном ремонте и т. д. Зачастую бывает сложно отобрать монолиты из-под фундамента или испытать грунт на месте. Следует иметь в виду, что, по опытным данным, расчетное сопротивление грунтов, уплотненных действием нагрузки от существующего здания, можно увеличить до 40% при удовлетворительном состоянии самого здания. При этом осадки не должны превосходить 30…40% предельных значений;

недостаточная прочность материала фундаментов - может быть обусловлена неудовлетворительным качеством строительно-монтажных работ (дефекты бетонирования, замораживание), действием агрессивных грунтовых вод, особенно при наличии блуждающих токов;

ухудшение условий устойчивости оснований и увеличение их деформативности вследствие изменения уровня грунтовых вод, замачивания основания атмосферными и производственными водами, пучение грунтов при промерзании и т. д.;

развитие недопустимых деформаций вследствие строительства или реконструкции новых жилых зданий или сооружений рядом с существующими, ошибок проектировщиков, некачественной оценки инженерно-геологических условий строительной площадки и др.

2. Работы, проводимые при обследовании фундаментов.

В состав работ по обследованию грунтов оснований и фундаментов зданий и сооружений включают:

  • изучение имеющихся материалов по инженерно-геологическим исследованиям, проводившимся на данном или на соседних участках;
  • изучение планировки и благоустройства участка;
  • изучение материалов, относящихся к заложению фундаментов исследуемых зданий и сооружений;
  • проходку шурфов, преимущественно вблизи фундаментов;
  • бурение скважин с отбором образцов грунта, проб подземных вод и определением их уровня;
  • зондирование грунтов;
  • испытания грунтов статическими нагрузками;
  • исследования грунтов геофизическими методами;
  • лабораторные исследования грунтов оснований и подземных вод;
  • обследование состояния искусственных свайных оснований и фундаментов.

3. Основные типы конструкций фундаментов заданий и сооружений

Столбчатые фундаменты представляют собой столбы с развитой опорной частью, передающие на грунт нагрузки от колонн и стен здания.

Ленточные фундаменты выполняют под стены или колонны. Перекрестно-ленточные фундаменты устраивают под колонны на неоднородных и структурно-неустойчивых грунтах.

Плитные (сплошные) фундаменты устраивают под всем сооружением в виде безбалочных или ребристых конструкций.

По степени сборности фундаменты подразделяют на сборные, монолитные и сборно-монолитные. К сборным относятся фундаменты, монтируемые из готовых элементов (плит, блоков, стоек, балок, оболочек) заводского изготовления.

Монолитные фундаменты выполняют непосредственно на строительной площадке путем бетонирования в опалубке или непосредственно в грунте.

Сборно-монолитные фундаменты выполняют из сборных элементов и монолитного бетона.

4. Обследования оснований, состав и порядок работ

Рассмотрим обследование оснований и фундаментов более подробно. Данный процесс принято разделять на несколько этапов.

Подготовительный этап

Включает в себя изучение проектной и эксплуатационной документации по объекту, материалов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, журналов наблюдений за осадками, возможными кренами, деформацией фундаментов и др.

Натурный (полевой) этап

а) Обследование окружающей местности и наземных конструкций обследуемого здания или сооружения

Осмотр окружающей местности позволяет выяснить причину деформаций, поэтому особое внимание уделяется устройствам по отводу поверхностных вод, состоянию близлежащих строений; тогда как обследование наземных конструкций имеет большое значение для выявления характера деформаций.

Обследование грунтов основания

Обследование грунтов оснований производится в тех же шурфах, которые служат для обследования фундаментов.

Для инженерно-геологической оценки грунтов из шурфов назначаются разведочные скважины, число которых определяется размерами и конфигурацией обследуемого объекта.

В скважинах выполняется отбор образцов грунта и грунтовых вод для последующего определения их физико-механических и химических характеристик. Также выполняются гидрогеологические исследования: определяются глубина залегания и мощность водоносных пластов, проводятся наблюдения за колебаниями уровня грунтовых вод

Камеральный этап

5. Характерные дефекты фундаментов

признаки просадки конца здания на фасадной стене;
б - признаки просадки конца здания на внутренней стене;
в - трещины от растяжения балочного перекрытия (расширяющиеся кверху трещины;
г - трещины сдвига и среза вдоль перемычек проемов при монолитных плоских перекрытиях;
д - просадка середины здания при наличии стены, способной служить сводом (сужающиеся кверху трещины);
е - просадки вдоль перемычек (трещины, почти не сужающиеся кверху);
1 - плоскость основания, образовавшаяся при возведении конструкции; 2 - плоскость основания, образовавшаяся после просадки; 3 - трещина у перемычек в углу здания; трещины в стене между полом и подоконником; 4 - трещина в верхнем (чердачном) перекрытии, возможно с повреждением изоляции; 5 - трещины из-за деформирования стены; 6 - трещины, раскрывающиеся кверху, например при балочных перекрытиях или слабых перемычках; 7 - деформирование перемычек из-за действия возникающих по концам перемычек моментов поперечных сил; 8 - трещины, образующиеся из-за действия по концам перемычек деформирующих моментов поперечных сил; 9 - трещины, образующиеся из-за подвижек, "висящих" частей фасадных стен; 10 - трещины стен между подпертыми (сжатыми) и "висящими" участками стен.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 138; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.145.110 (0.053 с.)