Особенности геодезического контроля за вертикальными деформациями строящегося сооружения | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Волков Н. В., Волков В. И., Волкова Т. Н. Особенности геодезического контроля за вертикальными деформациями строящегося сооружения [Текст] // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2018 г.). — Казань: Молодой ученый, 2018. — С. 9-11. — URL https://moluch.ru/conf/earth/archive/293/14127/ (дата обращения: 24.09.2018).



При строительстве инженерных сооружений на строительной площадке для корректировки технологических процессов осуществляется повторное нивелирование осадочных марок, размещенных на конструктивных элементах возводимых зданий и сооружений согласно проекту. По результатам повторного нивелирования устанавливают их вертикальные смещения (осадку) во времени относительно опорных нивелирных пунктов.

В процессе строительства пространственное положение отдельных осадочных марок может быть нарушено, что с позиции строителей создает ситуацию, характеризуемую безвозвратной потерей информации о временном ходе осадки сооружения.

Возобновление непрерывной информации об осадке утерянной марки возможно по результатам повторного нивелирования, выполненного в трех циклах после ее восстановления. При этом следует рассмотреть увеличение нагрузки G на основание фундамента применительно к n равным интервалам (соответственно числу этажей и др.). Осадка отдельной марки, вызванная интервальной нагрузкой G/n=g будет равна:

. (1)

По результатам повторного нивелирования осадочных марок, выполненного в процессе строительства, можно вычислить осадку марки на любой момент времени τi (i –номер цикла повторного нивелирования). Согласно [1] приращения осадок между повторным нивелированием, выполненным через одинаковые интервалы времени равны:

, (2)

где Si-y — осадка марки от момента времени ее утраты до момента времени τi нивелирования после ее восстановления;

τi+1 время нивелирования восстановленной марке (i+1) цикле;

ξ — коэффициент, зависящий от физико-механических свойств грунтов основания, толщины слоя и коэффициента фильтрации [1].

Из уравнений (2) следует:

(3)

или

. (4)

Решая по методу последовательных приближений уравнение (4) находим Sgk и по формуле (1) вычисляем осадку:

. (5)

Далее вычисляется коэффициент:

. (6)

Величину осадки Sy, накопившейся до возобновления наблюдений после ее утраты можно определить из выражения:

, (7)

где m — число равных по величине ступеней нагрузки, приложенной за время утери марки.

В соответствии с формулой (7) можно, в случае равномерного протекания во времени осадки сооружения, восстановить кинематические характеристики деформационного процесса, протекающего в местах закладки утраченных марок. Точность восстановленных кинематических характеристик находится в прямой зависимости от точности определения коэффициента ξ (10–15 %) ошибок нивелирования, устойчивости опорных нивелирных пунктов и осадочных марок.

Пространственно-временное положение опорных нивелирных пунктов, служащих исходной высотной основой для повторного нивелирования, выполняемого в системах геодезических наблюдений на строительных площадках, стремятся сохранить неизменными на протяжении всего периода инженерно-динамических наблюдений за деформациями зданий и сооружений, придавая им статус начала счета деформаций и смещений.

Опорные нивелирные пункты закрепляются в соответствии с требованиями Инструкции [2] глубинными и грунтовыми реперами в приповерхностных слоях земной коры (ЗК) на разных глубинах и в разных инженерно-геологических условиях.

Общеизвестно [3,4,5], что сезонные колебания температуры, влажности и других метеорологических факторов на земной поверхности проникая в приповерхностные слои земной коры, порождают в них экзогенные геомеханические процессы, которые нарушают устойчивость опорных нивелирных пунктов, являющихся началом координат для определения деформаций (осадок) сооружений на строительных площадках.

Допустимые требования к устойчивости опорных нивелирных пунктов можно выразить через среднеквадратическую ошибку исходных данных . При этом среднеквадратическая ошибка определения отметки осадочной марки по результатам нивелирования, с учетом неустойчивости опорного нивелирного пункта равна:

. (8)

Принимая, что ошибкой исходных данных можно пренебречь, если она не превышает δ=5 % от общей ошибки [6], можно записать:

(9)

или

, (10)

где δ=0,05–0,1.

Возведя в квадрат неравенство (10) и прибавив к его левой части , с учетом (8), имеем:

,

откуда:

. (11)

Определение осадок сооружения выполняется в строгом соответствии с ГОСТ 24846–2012 [7]. При этом ГОСТ [7] строго регламентирует точность определения осадок сооружений, которая определяется уравнением (8). Принимая δ=0,05 можно установить требования к устойчивости опорных нивелирных пунктов при повторном нивелировании осадочных марок по программам I и II классов. Точности определения осадок при нивелировании I и II классов согласно ГОСТ [7] соответственно должны быть равны mI = 1 мм и mII= 2 мм.

Таким образом, в соответствии с уравнением (11) можно назначить требования к устойчивости опорных нивелирных пунктов и по аналогии к устойчивости осадочных марок, которые должны соблюдаться в следующих пределах:

‒ нивелирование осадочных марок по программе I класса (m гост = 1 мм) — устойчивость пунктов (марок) ;

‒ осадочных марок по программе II класса (m гост = 2 мм) — устойчивость пунктов (марок) ;

‒ аналогично производятся расчеты для III и IV классов [7].

Следовательно, точность восстановления осадок по утраченным маркам должна соответствовать точности определения осадок m гост, назначаемой для повторных нивелирований I, II, III и IV классов ГОСТом [7].

Литература:

  1. Цытович Н. А., Зарецкий Ю. К. Прогноз скорости осадок оснований сооружений. М.: Недра, 1967. 212 с.
  2. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов, Федеральная служба геодезии и картографии России: [ГКИНП (ГНТА)-03–010–02: введ. 1.02.2004]. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2004. 244 с.
  3. Магницкий В. А. Основы физики Земли. М.: Геодезиздат, 1953. 289 с.
  4. Баленко В. Г. Исследование наклонов земной поверхности по профилю Киев-Артемовск. Киев: Наукова думка, 1980. 175 с.
  5. Волков В. И. Современная постановка проблемы влияния нетектонических факторов на результаты геодезических исследований СВДЗК// Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 1998. № 2. С.18–25.
  6. Коугия В. А. Избранные труды: монография / под ред. М. Я. Брыня. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2012. 448 с.
  7. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. ГОСТ 24846–2012. М.: Стандартинформ, 2014. 19 с.
  8. Волков Н. В. Оценка влияния геотемпературного поля на результаты повторного нивелирования // Маркшейдерский вестник. 2017. № 1(116). С. 29–32.
Основные термины (генерируются автоматически): повторное нивелирование, марка, III, момент времени, пункт, осадок марки, земная кора, процесс строительства, среднеквадратическая ошибка, устойчивость пунктов.

Похожие статьи

Визуально-измерительный контроль фундаментов РВС...

Измерение осадок фундаментов состоит в периодическом повторном нивелировании марок, установленных на сооружении, от исходных (практически неподвижных) реперов.Процесс организации и измерения осадок фундаментов нивелированием III класса складывается из...

Современные геодезические работы при строительстве дорог

По результатам повторного нивелирования устанавливают их вертикальные смещения (осадку) во времени относительно опорных нивелирных пунктов. В процессе строительства пространственное положение отдельных осадочных марок может быть нарушено...

Деформации зданий и сооружений и порядок их выявления

Нагрузки возрастают в период возведения здания и становится устойчивым во время его эксплуатации.

Наблюдения за осадками производят в основном методом высокоточного геометрического нивелирования по осадочным маркам, закрепленным непосредственно на...

Напряженно-деформированное состояние геологической среды...

Интенсивная добыча нефти и газа в крупных нефтегазоносных районах нарушает природную, включая геологическую, среду, значительно перестраивает гидрогазодинамические и геодинамические процессы в земной коре на глубины до десяти и более километров на...

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Часто по результатам расчетов, выполненных для прогноза устойчивости и осадки основания, возникает необходимость в проведении мероприятий, обеспечивающих в некоторых случаях повышения устойчивости насыпи, а в других процесс ускорения прохождения осадки...

Проблема геодезического обеспечения кадастровых...

Низкая плотность геодезических пунктов приводит к снижению точности геодезических измерений, что способствует появлению реестровых ошибок. Кроме того, восстановление геодезического обеспечения сопровождается дополнительными затратами как времени, так и...

Oценкa влияния грунтoцементных кoнструкций нa oснoве примерa...

На площадке строительства рассматриваемого объекта были проведены исследования по оценке влияния технологии струйной цементации на окружающий массив грунта.

Равномерные осадки не снижают прочности и устойчивости сооружений, но большие по...

Зависимость несущей способности свайных фундаментов от...

Примем период времени рассеивания порового давления свайного фундамента в процессе забивки в глинистых грунтах c

При устройстве буронабивных свайных фундаментов в зимний период строительства необходимо учесть возможность промерзания оголовка сваи на.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Визуально-измерительный контроль фундаментов РВС...

Измерение осадок фундаментов состоит в периодическом повторном нивелировании марок, установленных на сооружении, от исходных (практически неподвижных) реперов.Процесс организации и измерения осадок фундаментов нивелированием III класса складывается из...

Современные геодезические работы при строительстве дорог

По результатам повторного нивелирования устанавливают их вертикальные смещения (осадку) во времени относительно опорных нивелирных пунктов. В процессе строительства пространственное положение отдельных осадочных марок может быть нарушено...

Деформации зданий и сооружений и порядок их выявления

Нагрузки возрастают в период возведения здания и становится устойчивым во время его эксплуатации.

Наблюдения за осадками производят в основном методом высокоточного геометрического нивелирования по осадочным маркам, закрепленным непосредственно на...

Напряженно-деформированное состояние геологической среды...

Интенсивная добыча нефти и газа в крупных нефтегазоносных районах нарушает природную, включая геологическую, среду, значительно перестраивает гидрогазодинамические и геодинамические процессы в земной коре на глубины до десяти и более километров на...

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Часто по результатам расчетов, выполненных для прогноза устойчивости и осадки основания, возникает необходимость в проведении мероприятий, обеспечивающих в некоторых случаях повышения устойчивости насыпи, а в других процесс ускорения прохождения осадки...

Проблема геодезического обеспечения кадастровых...

Низкая плотность геодезических пунктов приводит к снижению точности геодезических измерений, что способствует появлению реестровых ошибок. Кроме того, восстановление геодезического обеспечения сопровождается дополнительными затратами как времени, так и...

Oценкa влияния грунтoцементных кoнструкций нa oснoве примерa...

На площадке строительства рассматриваемого объекта были проведены исследования по оценке влияния технологии струйной цементации на окружающий массив грунта.

Равномерные осадки не снижают прочности и устойчивости сооружений, но большие по...

Зависимость несущей способности свайных фундаментов от...

Примем период времени рассеивания порового давления свайного фундамента в процессе забивки в глинистых грунтах c

При устройстве буронабивных свайных фундаментов в зимний период строительства необходимо учесть возможность промерзания оголовка сваи на.

Задать вопрос