Деформации сооружений. Методы измерений осадок и кренов

Деформации сооружений возникают при воздействии различных природных и антропогенных факторов как на основание, так и на само сооруже­ние. Деформации затрудняют эксплуатацию сооружений, снижают их долго­вечность. Различают следующие виды вертикальных деформации:

-осадки, происходящие в результате уплотнения грунта;

-просадки, происходящие в результате коренного изменения в струк­туре грунта:

-набухание и усадки, связанные с изменением объема глинистых грунтов;

-оседание, вызываемое разработкой полезных ископаемых.

Для измерения осадок используется высокоточное геометрическое или гидростатическое нивелирование. При этом используются нивелиры Н-05, Н-1, Ni-007 (Koni). Длина плеч (расстояние от прибора до реек) допус­кается не более 25 м.

Наиболее характерным показателем деформаций высотных сооружений является крен - отклонение от вертикального положения. Для определения величины и направления (ориентировки) крена используют следующие гео­дезические способы:

1) координат, когда для для верхней и нижней точек сооружения оп­ределяют координаты и решив обратную геодезическую задачу получают ве­личину и направление крена;

2) вертикального (отвесного) проецирования коллимационной плос­костью теодолита верхней и нижней точек сооружения на горизонтально расположенную рейку;

3) направлений (горизонтальных углов);

4) высокоточного нивелирования осадочных марок;

5) стереофотограмметрический и другие.

В соответствии с требованиями (СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. Изм.БСТ N5 1986г.) значения предельных деформаций не долж­ны превышать величин:

i = 0.008 - для зданий, не оборудованных лифтами, а также если проектом предусмотрены специальные мероприятия по рихтовке направляю­щих лифтовых шахт;

i = 0.005 - если указанные мероприятия не предусмотрены.

74 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ КРЕНА СООРУЖЕНИЯ. (Лабораторная работа № 8)Определение крена колонны-отклонения от вертикали верхней точки В относительно нижней Н (рис 71)- заключается в измерении частных кренов К₁ и К₂ с помощью теодолита с двух станций, расположенных на расстоянии d₁ и d₂ от колонны, равном 2…3Н (Н-высота колонны), при условии засечки колонны под углом g, близким к 90°. Для контроля полученных результатов измерения частных кренов выполняется двумя методами: горизонтальных углов и вертикального проецирования верхней и нижней точек на горизонтальную рейку.

Рис. 71. Схема определения крена (Н- нижняя, В- верхняя точки наблюдения)

В строительных нормативных документах регламентируется величина допустимого крена для высотных сооружений, возводимых из кирпича, железобетона и металла. Для железобетонных и металлических сооружений допускается отклонение от вертикального положения К_ДОП £ 0,001 Н, где Н-высота сооружения в метрах. Из приведенных в таблице результатов угловых измерений высота колонны (рис.73) Н_СР может быть получена по следующим формулам: Н_СР= (Н₁ + Н₂) / 2,

Н₁=d₁ ^. (tg n_B + tg n_H) = 20.4 ^. (tg 17°13¢ + tg 2°54¢) = 7.15 м,

Н₂=d₂ ^. (tg n_B + tg n_H) = 18.5 ^. (tg 17°58¢ + tg 2°53¢) = 7.00 м,

К_ДОП=0,001 Н_СР= 7 мм

Результаты измерений частных кренов, наблюдаемых с двух станций, приведены в таблице.

Таблица результатов измерений частных кренов.

Рис. 73. Схема определения высоты сооружения

Величина результирующего крена определяется по формуле:

мм

Азимут направления крена колонны А_К определяется из графических построений в удобном масштабе величин и направлений частных кренов К₁, К₂, А_К1, А_К2 (рис.74). Контролем вычислений, графических построений и измерений магнитного азимута полного крена может служить величина крена, полученная из масштабного рисунка и вычисленная по формуле.

Ю

Рис.74. Определение азимута направления крена (М 1:5)