Размещение и закрепление геодезических знаков для наблюдения за осадками

Данные о процессах деформации получают на основе измерения смещения точек наблюдаемого здания или сооружения относительно опорных геодезических знаков. При этом достоверность данных измерения во многом зависит от устойчивости опорных знаков, доступности и удобства пользования ими во всех циклах наблюдений. Устойчивость опорных знаков зависит от выбора места размещения и надёжности их закрепления на местности. Опорные знаки размещают на участках с устойчивыми грунтами, расположенными вне зоны осадочных воронок и производства строительных работ, но как можно ближе к точкам наблюдаемого здания или сооружения. Опыт показывает, что зона активных деформаций грунтов может распространяться на расстояние, равное шестикратной ширине фундамента здания или сооружения. Границей зоны распространения напряжений в грунтах, создаваемых весом здания или сооружения, считают плоскость, проходящую через грань фундамента и наклоненную к вертикали под углом 25 - 30°. Для предохранения от повреждений машинами и других воздействий внешней среды опорные знаки защищают металлической оградой или колодцем, курганом и канавой. В качестве опорных высотных знаков при наблюдениях за осадками зданий и сооружений служат фундаментальные глубинные реперы, закладываемые в коренные породы в виде железобетонных монолитов или других жёстких конструкций. В целях удобства выполнения контроля за устойчивостью их размещают кустами. Каждый куст состоит из двух-трех реперов, размещенных таким образом, чтобы превышения между ними могли быть определены с одной установки нивелира при длине визирного луча до реперов не более 50 м. При наблюдениях за осадками по данным превышений между реперами в текущем и предшествующем циклах измерений устанавливают наиболее устойчивый репер, относительно которого определяют величину осадки.

Геодезические знаки для наблюдения за осадками: а - глубинный репер; б - стенной репер; в - осадочная марка, закрепляемая в кирпичные или бетонные стены; г - осадочная марка, закрепляемая сваркой к металлической колонне; д - глубинная марка, закрепляемая в земляные сооружения; е - куст марок для определения величины послойного сжатия грунта.

Устойчивость глубинных реперов контролируют и по их координатам, которые определяют через десять дней после закладки и в начале каждого цикла измерений. Изменения в координатах опорных знаков в различных циклах измерений говорят об их неустойчивости и обязывают исполнителя к принятию соответствующих мер. При удалении наблюдаемого объекта более чем на 2 км от пунктов исходной геодезической сети, затрудняющем привязку к ним заложенных на объекте реперов, применяют условную систему высот. Обоснованию мест размещения точек наблюдений уделяют первостепенное значение и осуществляют это на основе анализа особенностей грунта, нагрузки на него, чувствительности конструкций к осадкам и предположений о характеристике деформаций. Опыт показывает, что информативность результатов наблюдений за деформациями зданий и сооружений в большей мере зависит от правильного размещения точек наблюдений, в меньшей - от их количества. Точки обычно размещают в нижней части несущих конструкций, примерно на одном уровне, в местах, чувствительных к осадкам и изменяющейся нагрузке, то есть там, где ожидаются наибольшие стоки воды: в углах зданий, на стыках капитальных стен, в зонах наибольших напряжений несущих конструкций, по обе стороны осадочных и температурных швов. На кирпичных жилых и общественных бескаркасных зданиях с ленточным фундаментом точки наблюдений размещают по периметру через каждые 10-15 м. Для промышленных сооружений и каркасных жилых и общественных зданий точки наблюдения размещают на колоннах по продольным и поперечным осям (не менее трех в каждом направлении). На бескаркасных крупнопанельных жилых и общественных зданиях на сборных фундаментах точки наблюдений размещают по периметру через каждые 6-8 м, а на свайных фундаментах - через каждые 10-15 м по продольным и поперечным осям. На сооружениях типа дымовых труб, доменных печей и т.п. размещают по периметру не менее четырех точек наблюдений. На гидротехнических сооружениях, разделенных на секции, размещают не менее трех точек наблюдений на каждую секцию, а при ширине секции более 15 м - не менее четырех точек. На причальных и подпорных стенах точки наблюдений размещают по периметру через каждые 15-20 м. Для определения крена и стрелы прогиба ведут наблюдения за тремя-десятью точками, расположенными вдоль исследуемой оси. Точки наблюдений закрепляют на зданиях и сооружениях осадочными или контрольными марками. Осадочные марки изготавливают в виде штырей, болтов, отрезков угловой стали и костылей длиной до 15 см при креплении к каменным стенам и до 5 см при креплении их к металлическим конструкциям. Для более четкой фиксации марок и удобства установки на них рейки концам штырей, болтов или костылей предварительно придают сферическую или полусферическую форму. При закреплении в стену они выступают из неё на расстояние до 4 см. В отдельных случаях, например, при долговременных наблюдениях за осадками сооружений, памятников истории архитектуры, применяют марки с предохранительными колпачками и марки скрытого типа с завинчивающимися болтами. При наблюдениях за деформациями земляных сооружений (котлована, дамбы, плотины и т.п.) применяют специальные глубинные марки, позволяющие измерять смещения скрытых точек. Например, для определения величины подъема дна котлована применяют марку длиной 0,5 м, закладываемую в пробуренные скважины на 0,8 м ниже проектной отметки дна котлована. Марки закладывают до начала земляных работ. Для этого обсадные трубы скважины поднимают на 0,5 м и затем в скважину заливают слой бетона толщиной 0,25 м, в который вдавливают марку. Высоту марок определяют до начала земляных работ по отвесной рулетке с гирей на нижнем конце, а затем скважину засыпают мелкими кусками алебастра или кирпича и извлекают обсадную трубу. После разработки котлована убирают засыпку над марками и вновь определяют их высоту. Разность высот первого и второго результатов представляет величину подъема дна котлована. Для вычисления величины послойного сжатия грунтов закладывают кусты марок на различную глубину с основаниями на границах пластов грунта. Все закрепленные геодезические знаки сдают на хранение производителю работ строящегося объекта или эксплуатирующей его организации по отдельному акту.