- репери - вихідні геодезичні знаки висотної основи;
-деформаційні марки - контрольні геодезичні знаки, що розташовують на будинках і спорудах, для яких визначаються вертикальні переміщення.
У залежності від точності вимірювання встановлюють репери наступних типів:
для І та II класів точності вимірювань - глибинні репери, основи яких закладають в скельні, напівскельні або інші ґрунти, які практично не ущільнюються та не володіють особливими властивостями;
для III і IV класів точності вимірювань - ґрунтові репери, основи яких закладають нижче глибини сезонного промерзання або переміщення ґрунту; стінні репери, що встановлюють на несучих конструкціях будинків і споруд, осідання фундаментів яких практично стабілізувалося.
За наявності на будівельному майданчику набивних, ін’єкційних, забивних та інших паль, що верхнім кінцем виступають на поверхню, допускається використовувати їх як ґрунтові репери із відповідним оформленням верхньої частини палі.
У відповідності з ДБН В.2.1-10 та ДБН В.1.1-24 складні інженерно-геологічні умови ділянки будівництва обумовлюються наявністю особливих умов території та ґрунтів з особливими властивостями в основі будівель та споруд, а також впливами на основи та фундаменти при особливих впливах, умовах та навантаженнях. Ґрунти з особливими властивостями: просідаючі, набрякливі, елювіальні, засолені, насипні, намивні, здимальні, водонасичені, біогенні ґрунти та мули. Особливі умови території: підземні виробки, сейсмічні райони, закарстовані, зсувонебезпечні, затоплювані та підтоплювані території, на яких відбуваються процеси ерозії та розмиву берегів водогонів та водойм, абразійні руйнування морських берегів, суфозії, селеві потоки, снігові лавини, обвали та їх поєднання. Додаткові деформації, що виникають при будівництві в складних інженерно-геологічних умовах, в особливих умовах території викликають додаткові навантаження на будівлі та споруди.
В особливих ґрунтових умовах установлюють наступні репери:
у насипних неоднорідних за складом ґрунтах, процес ущільнення яких не закінчений, застосовують репери, що анкерують або забивають в ґрунти на глибину не менше ніж 1,5 м нижче насипної товщі та захищають їх колодязями для запобігання від змерзання з навколишнім ґрунтом;
у просідаючих ґрунтах закладають нижній кінець репера в підстилаючі ґрунти, на глибину не менше ніж 1,0 м у піщані або не менше ніж 2,0 м у глинисті ґрунти, а також не менше ніж 5,0 м при товщині шару просідаючого ґрунту понад 10 м;
у заторфованих ґрунтах застосовують забивні палі, що занурюють до щільних ґрунтів, які мало деформуються;
у набрякливих ґрунтах закладають нижній кінець репера на глибину не менше ніж 1,0 м нижче підошви залягання ґрунтів, що набухають. При значній товщині шару набрякливого ґрунту башмак репера повинен бути розміщений на глибині, де природний тиск перевищує тиск набрякання.
Кількість реперів повинна бути не менше трьох.
Репери розміщують;
осторонь від проїздів, підземних комунікацій, складських та інших територій, де є можливим руйнування або зміна положення репера;
поза зоною поширення тиску від будинку або споруди;
поза межами впливу явищ осідання, зсувних схилів, нестабілізованих насипів, торф’яних боліт, підземних виробок, карстових утворень та інших несприятливих інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов;
на відстані від будинку (споруди) не менше ніж потрійна товщина шару просідаючого ґрунту;
на відстані, яка виключає вплив вібрації від транспортних засобів, машин, механізмів;
у місцях, де протягом усього періоду спостережень є можливим безперешкодний і зручний підхід до реперів для установки геодезичних інструментів.
Конкретне місце розташування та конструкцію реперів визначає організація, яка виконує вимірювання, за узгодженням із проектною, будівельною або експлуатуючою організацією, а також з відповідними службами, що мають у даному районі підземне господарство (кабельні, водопровідні, каналізаційні та інші інженерні мережі).
Вимірювання повинні виконуватись не раніше 10 днів після закладання знаків.
Після установки репера на нього передають позначку висоти від найближчих пунктів державної або місцевої опорної висотної геодезичної мережі (не менше ніж від трьох вихідних пунктів - основний та два контрольних). При значному (більше ніж 2 км) віддаленні пунктів геодезичної мережі від установлених реперів допускається прив'язка до одного пункту ГНСС.
На кожному репері повинні бути позначені найменування організації, що встановила його, і порядковий номер знака.
Установлені репери необхідно здати на зберігання будівельній або експлуатуючій організаціям згідно з актом.
У процесі вимірювання вертикальних деформацій контролюють стійкість вихідних реперів для кожного циклу спостережень.
Деформаційні марки для визначення вертикальних переміщень встановлюють в нижній частині несучих конструкцій по всьому периметру будинку (споруди), всередині його, у тому числі на кутах, на стиках будівельних блоків, по обох сторонах осадових або температурних швів, у місцях примикання поздовжніх і поперечних стін, на поперечних стінах у місцях перетину їх з поздовжньою віссю, на несучих колонах, навколо зон з великими динамічними навантаженнями, на ділянках із несприятливими геологічними умовами (додаток В).
Місця конкретного розташування деформаційних марок на будинках і спорудах, а також конструкцію марок визначає організація, яка виконує вимірювання, за узгодженням із проектною, будівельною або експлуатуючою організацією, з урахуванням конструктивних особливостей (форми, розмірів, жорсткості) фундаментів будинку або споруди, статичних та динамічних навантажень на окремі їх частини, очікуваної величини осідання та його нерівномірності, інженерно- геологічних і гідрогеологічних умов будівельного майданчика, особливостей експлуатації будинку або споруди, забезпечення найбільш сприятливих умов проведення робіт з вимірювання переміщень.
Проведення вимірювання
Вертикальні переміщення основи фундаменту вимірюють одним з наступних методів або їх комбінуванням: геометричним, тригонометричним або гідростатичним нівелюванням, фотограмметрією.
Окремі методи вимірювання вертикальних переміщень приймають в залежності від класів точності вимірювання, доцільних для даного методу: метод геометричного нівелювання - I-IV класи; метод тригонометричного нівелювання - II-IV класи; метод гідростатичного нівелювання - I-IV класи; метод фотограмметрії - II-IV класи.
Метод геометричного нівелювання
Геометричне нівелювання застосовують в якості основного методу вимірювання вертикальних переміщень.
Основні технічні характеристики та допуски для геометричного нівелювання приймають відповідно до таблиці 6.1.
Таблиця 6.1
|
Умови геометричного нівелювання |
Основні технічні характеристики та допуски для геометричного нівелювання класів |
|||||
|
І |
II |
III |
IV |
|||
|
Застосовувані нівеліри |
високоточні |
точні |
||||
|
Застосовувані рейки |
однобічні штрихові з інварною смугою та двома шкалами |
двобічні шашкові |
||||
|
Візирний промінь |
Довжина, м, не більше ніж |
25 |
40 |
50 |
100 |
|
|
Висота над перешкодою, м, не менше ніж |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
0,3 |
||
|
Нерівність плечей (відстань від нівеліру до рейок) на станції, м, не більше ніж |
0,2 |
0,4 |
1,0 |
3,0 |
||
|
Накопичення нерівностей плечей у замкненому ході, м, не більше ніж |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
||
|
Допустима нев’язка у замкненому ході, мм (л - кількість станцій) |
±0,15д/л |
±0,5л/л |
±1,5 л/л |
±5д/л |
||
Метод проведення робіт приймають для нівелювання класів:
- подвійним горизонтом, методом суміщення, у прямому та зворотному напрямках незалежно від замикання ходу;
- одним горизонтом, методом суміщення у прямому та зворотному напрямках незалежно від замикання ходу;
- одним горизонтом, методом наведення, замкнутий хід;
- одним горизонтом, методом наведення.
При нівелюванні І та II класів необхідно вимірювати температуру повітря через дві станції, при нівелюванні III та IV класів - перед початком та після закінчення вимірювань.
При вимірюваннях в умовах будівельного майданчика або всередині будівель не завжди існує можливість контролювати нерівність плечей (відстань до рейок), тому в подібних умовах слід застосовувати метод "короткого променя" - відстань до рейок не повинна перевищувати 25 м.
Метод тригонометричного нівелювання
Тригонометричне нівелювання застосовують при вимірюванні вертикальних переміщень фундаментів в умовах різких перепадів висот (великих насипів, глибоких котлованів, косогорів тощо).
Вимірювання вертикальних переміщень методом тригонометричного нівелювання виконують короткими візирними променями (до 60 м), точними та високоточними теодолітами з накладними циліндричними рівнями.
Допустимі похибки вимірювань відстаней і вертикальних кутів у залежності від вибраного класу точності вимірювань для тригонометричного нівелювання наведені у таблиці 8.3.
Метод гідростатичного нівелювання
Гідростатичне нівелювання (переносним шланговим приладом або стаціонарною гідростатичною системою, яку встановлюють за периметром фундаментів) застосовують для вимірювань відносних вертикальних переміщень великої кількості точок, важкодоступних для вимірювання іншими методами, а також у випадках, коли немає прямої видимості між марками або коли на місці виконання вимірювальних робіт за умовами техніки безпеки неможливо перебувати людям.
Не допускається проводити вимірювання вертикальних переміщень методом гідростатичного нівелювання для будинків або споруд, які знаходяться під дією динамічних навантажень та впливів.
Метод фотограмметрії, лазерного сканування та застосування автоматизованих систем
Фотограмметричний метод, метод лазерного сканування та автоматизовані системи застосовують для вимірювань деформацій при необмеженій кількості спостережуваних марок, які встановлені у важкодоступних для вимірювання місцях функціонуючих будинків і споруд.
Фотограмметричний (стереофотограмметричний) метод, метод лазерного сканування та автоматизовані системи вимірювань деформацій описані в 6.4 - 6.6.
Методи вимірювання горизонтальних переміщень
Підготовка до вимірювання
Перед початком вимірювання горизонтальних переміщень фундаментів або будинку (споруди) у цілому встановлюють геодезичну розмічувальну мережу згідно з ДБН В.1.3-2:
опорні знаки у вигляді нерухливих у горизонтальній площині стовпів, що мають центрувальні пристрої у верхній частини знаків, для встановлення геодезичного інструменту; допускається використовувати в якості опорних знаків зворотні виски та репери;
деформаційні марки, що розташовують безпосередньо на зовнішніх і внутрішніх частинах будинків або споруд;
орієнтирні знаки у вигляді нерухливих у горизонтальній площині стовпів; допускається використовувати у якості орієнтирних знаків пункти тріангуляції або зручні для візування точки будинків і споруд.
Стабільність пунктів опорної мережі при вимірюваннях горизонтальних переміщень слід контролювати для кожного циклу спостережень.
Проведення вимірювання
Горизонтальні переміщення фундаментів будинків і споруд вимірюють одним з наступних методів або їх комбінуванням: спостережень по створах; окремих напрямків; тріангуляції; фотограмметрії. Допускається застосування методів трилатерації та полігонометрії.
Окремі методи вимірювання горизонтальних переміщень приймають в залежності від класів точності вимірювань, доцільних для даного методу: метод спостережень по створах - І-Ill класи; метод окремих напрямків - І-Ill класи; метод тріангуляції - I-IV класи; метод фотограмметрії - II-IV класи; метод трилатерації - 11-ІV класи; метод полігонометрії - III-IV класи.
Метод спостережень по створах
Метод спостережень по створах при вимірюванні горизонтальних переміщень фундаментів застосовують у випадку прямолінійності будинку (споруди) або його частини та за можливості забезпечення стійкості кінцевих опорних знаків створу.
Відхилення деформаційної марки від заданого створу в часі вимірюють способами: рухомої візирної цілі; вимірювання малих (паралактичних) кутів при нерухомій візирній цілі.
Спосіб рухомої візирної цілі застосовують для безпосереднього вимірювання відхилення деформаційної марки від створу в лінійних величинах.
