Кочетова Э.Ф. Инженерная геодезия. Учебное пособие представляет собой конспект лекций по инженерной геодезии для студентов, изучающих эту дисциплину и для производственников, занятых в строительстве.
 Скачать 5.68 Mb.
|
|
Рис.103. Передача осей на верхний монтажный горизонт Переносить оси зданий снизу вверх можно также с помощью зенит – приборов и лазерных приборов вертикального проектирования. а) предназначается для проектирования на него лазерного излучения ЛЗЦВ и наблюдения его про- тавляет собой плоскую металлическую раму с пазами и конусообразным тубусом, закрепленным к ее нижней поверхности. В пазах рамы располагается плексигласовая пластина (палетка, имеющая две степени свободы. Рама с помощью конусообразного тубуса фик- ×120 мм из листового оргстекла, верхняя поверхность, которой матируется. На палетке нанесены две взаимно перпендикулярные линии и параллельно им через 5 мм ряд вспомога- ьных линий для отсчета положения центра лазерного пятна. Палетка свободно перемещается в пазах рамы. После начальной выставки, когда центр пятна совпадает с центром перекрытия палетки, ее положение фиксируется с а) а) Устройство визуального наблюдения проекции лазерного луча ЛЗЦВ 1 – конический тубус 2 б) схема построения отвесной линии На рис. б - устанавливают прибор над данной точкой (зенит тического отвеса, а для установки лотаппарата поворотной призмой визирную ось направляют вниз - на монтажном горизонте над прибором укр (при необходимости для этого в перекрытиях делают отверстия- визируют вверх (ось лотаппарата направляют вверх поворотной призмой) и на пластине отмечают карандашом или иглой пересечение нитей каждый раз при повороте зрительной чают на пластине 4 проекции точки, над которой поставлен прибор- соединяют прямыми линиями противоположные проекции и на пересеч нии получают окончательное положение проекции нижней точки на пластине - закрепляют проекцию выносками, по которым она восстанавливается в необходимых случаях. Перед укладыванием перекрытия нивелируют стены через 5 м. На уложенное перекрытие репера. Порядок перед Абсолютная отметка вычисляется по формуле 142 б) 1 2 3 Рис. 104. Устройство визуального наблюдения проекции лазерного луча ЛЗЦВ конический тубус 2 – металлическая рама 3 – плексигласовая палетка – стопорный винт хема построения отвесной линии оптическим приборо проектирования ПВП устанавливают прибор над данной точкой (зенит-прибор с помощью о тического отвеса, а для установки лотаппарата поворотной призмой визирную на монтажном горизонте над прибором укрепляют прозрачную пластину при необходимости для этого в перекрытиях делают отверстия); визируют вверх (ось лотаппарата направляют вверх поворотной призмой) и на пластине отмечают карандашом или иглой пересечение нитей каждый раз при повороте зрительной трубы на 90º (4 положения, в результате чего пол чают на пластине 4 проекции точки, над которой поставлен прибор; соединяют прямыми линиями противоположные проекции и на пересеч нии получают окончательное положение проекции нижней точки на пластине закрепляют проекцию выносками, по которым она восстанавливается в необходимых случаях. Перед укладыванием перекрытия нивелируют стены через 5 м. На уложенное перекрытие передают отметку от нулевого горизонта или Порядок передачи отметки такой же, как и при передаче в котлован. Абсолютная отметка вычисляется по формуле Н э =Н 0 +З+(а - в) - П. Устройство визуального наблюдения проекции лазерного луча ЛЗЦВ плексигласовая палетка прибором вертикального прибор с помощью оптического отвеса, а для установки лотаппарата поворотной призмой визирную епляют прозрачную пластину при необходимости для этого в перекрытиях делают отверстия визируют вверх (ось лотаппарата направляют вверх поворотной призмой) и на пластине отмечают карандашом или иглой пересечение нитей каждый раз (4 положения, в результате чего получают на пластине 4 проекции точки, над которой поставлен прибор соединяют прямыми линиями противоположные проекции и на пересечении получают окончательное положение проекции нижней точки на пластине закрепляют проекцию выносками, по которым она восстанавливается в Перед укладыванием перекрытия нивелируют стены через 5 м. передают отметку от нулевого горизонта или ачи отметки такой же, как и при передаче в котлован. 143 Следует помнить, что при сооружении ответственных объектов в процессе передачи отметки по этажам или в котлован отсчеты по рулетке необходимо исправлять за ее растяжение от подвешенного груза, от собственного веса и за температуру. При менее ответственных сооружениях передавать отметку на этаж можно простым промером рулеткой от нулевого горизонта по стене. После передачи отметки на этаж производится нивелирование перекрытия по квадратам со стороной 3 или 5 м. Внутреннее оборудование монтируется относительно нулевого горизонта и осей здания, имеющихся с внутренней стороны стен. Для контроля поверхности при выполнении отделочных работ, при установке панелей, монтаже решеток для подвесных потолков, для контроля положения фундамента, задания нулевого уровня для полов, выравнивания стен и т.п. применяют построитель лазерных плоскостей, задающий видимые опорные плоскости на расстоянии дом. Такие лазерные приборы обычно служат для создания двух или трех видимых ортогональных лазерных плоскостей, относительно которых выполняют соответствующие измерения риса б) Рис. 105. Лазерные нивелиры б) двухплоскостной, СКО 5 мм нам. Исполнительные съемки На заключительном этапе строительного процесса выполняют исполнительные съемки с целью оценки фактического положения вновь построенных сооружений, их элементов, формы, размеров и их соответствия проектным данным. В процессе строительства и после него ведут учет выполненных работ. Для определения положения в плане и по высоте возводимых сооружений и их частей производят специальные геодезические измерения, совокупность кот рых называют исполнительной съемкой Исполнительной съемке подлежат не все части сооружений, а только те, от которых зависит прочность, устойчивость сооружений, точность монтажа, а также последующие условия эксплуатации. Обычно в проекте производства работ устанавливают перечень тех частей сооружения, которые подлежат и полнительной съемке. Работу по производству исполнительных съемок в полняет заказчик, либо по его заданию вавшая проект данного строительного объекта При проверке качества возведения тех частей сооружения, которые в пр цессе последующих строительных работ будут перекрыты другими частями и элементами, производят промежуточные исполнительные съемки с подгото кой необходимой отчетной документации (планы, профил Исполнительные съемки производят с использованием геодезической ра бивочной основы строительства. Геодезический контроль осуществляют изм рением превышений, расстояний, углов относительно опорных осей и точек с записью результатов в специа информации. В результате выполненных контрольных геодезических работ и исполнительных съемок устанавливают все отклонения построенного соор жения от проекта, намечают пути их устранения, принимают решение о пр должении последующих строительных работ, либо осуществляют приемку з вершенного объекта с соответствующей оценкой качества строительства Погрешность измерений при исполнительных съемках допускается не б лее 0,2 величины отклонений, допускаемых строитель лами, государственными стандартами или проектной документацией По результатам исполнительной съемки составляют исполнительный ген ральный план, отмечая на нем все отклонения от проекта. Исполнительный г неральный план служит осно объекта, а также используется при последующей его эксплуатации и реконс рукции. 144 В процессе строительства и после него ведут учет выполненных работ. Для определения положения в плане и по высоте возводимых сооружений и их частей производят специальные геодезические измерения, совокупность кот исполнительной съемкой. Исполнительной съемке подлежат не все части сооружений, а только те, от которых зависит прочность, устойчивость сооружений, точность монтажа, а также последующие условия эксплуатации. Обычно в проекте производства авливают перечень тех частей сооружения, которые подлежат и полнительной съемке. Работу по производству исполнительных съемок в полняет заказчик, либо по его заданию – проектная организация, разрабат вавшая проект данного строительного объекта. роверке качества возведения тех частей сооружения, которые в пр цессе последующих строительных работ будут перекрыты другими частями и элементами, производят промежуточные исполнительные съемки с подгото кой необходимой отчетной документации (планы, профили и т.д.). Исполнительные съемки производят с использованием геодезической ра бивочной основы строительства. Геодезический контроль осуществляют изм рением превышений, расстояний, углов относительно опорных осей и точек с записью результатов в специальные ведомости или на магнитные носители информации. В результате выполненных контрольных геодезических работ и исполнительных съемок устанавливают все отклонения построенного соор жения от проекта, намечают пути их устранения, принимают решение о прении последующих строительных работ, либо осуществляют приемку з вершенного объекта с соответствующей оценкой качества строительства. Погрешность измерений при исполнительных съемках допускается не б лее 0,2 величины отклонений, допускаемых строительными нормами и прав лами, государственными стандартами или проектной документацией. По результатам исполнительной съемки составляют исполнительный ген ральный план, отмечая на нем все отклонения от проекта. Исполнительный г неральный план служит основным документом при приемке завершенного объекта, а также используется при последующей его эксплуатации и реконс Рис. 106 В процессе строительства и после него ведут учет выполненных работ. Для определения положения в плане и по высоте возводимых сооружений и их частей производят специальные геодезические измерения, совокупность кото- Исполнительной съемке подлежат не все части сооружений, а только те, от которых зависит прочность, устойчивость сооружений, точность монтажа, а также последующие условия эксплуатации. Обычно в проекте производства авливают перечень тех частей сооружения, которые подлежат исполнительной съемке. Работу по производству исполнительных съемок вы- проектная организация, разрабаты- роверке качества возведения тех частей сооружения, которые в процессе последующих строительных работ будут перекрыты другими частями и элементами, производят промежуточные исполнительные съемки с подготов- и и т.д.). Исполнительные съемки производят с использованием геодезической раз- бивочной основы строительства. Геодезический контроль осуществляют измерением превышений, расстояний, углов относительно опорных осей и точек с льные ведомости или на магнитные носители информации. В результате выполненных контрольных геодезических работ и исполнительных съемок устанавливают все отклонения построенного сооружения от проекта, намечают пути их устранения, принимают решение о про- ении последующих строительных работ, либо осуществляют приемку завершенного объекта с соответствующей оценкой качества строительства. Погрешность измерений при исполнительных съемках допускается небо- ными нормами и правилами, государственными стандартами или проектной документацией. По результатам исполнительной съемки составляют исполнительный генеральный план, отмечая на нем все отклонения от проекта. Исполнительный ге- вным документом при приемке завершенного объекта, а также используется при последующей его эксплуатации и реконст- 145 15. Наблюдения за осадками и деформациями зданий и сооружений 15.1. Причины деформаций оснований сооружений На стадии эксплуатации необходимы геодезические наблюдения за осадками и деформациями сооружения. Деформации происходят из-за перемещения частиц грунта в горизонтальной и вертикальной плоскостях и подразделяются на две группы. Общие причины а) способность грунтов к упругими пластическим деформациям под влиянием нагрузки (просадки, оползни, карсты и др б) неоднородное геологическое строение основания, приводящее к неравномерному сжатию и перемещению грунтов под воздействием веса сооружения в) пучение при замерзании водонасыщенных и оттаивание мерзлых льдо- насыщенных грунтов г) изменение гидротермических условий, связанных с сезонными и многолетними колебаниями температуры и уровня грунтовых вод. Частные причины а) землетрясения б) неправильная планировка участка, плохой дренаж атмосферных и паводковых вод в) неточности инженерно – геологических и гидрогеологических изысканий г) ослабление оснований подземными разработками (шахты, метро и др д) возведение поблизости новых крупных сооружений е) неравномерное распределение давления сооружения по подошве фундамента (ступенчатые, надфундаментные конструкции ж) вибрация фундаментов, вызываемая работой всевозможных машин и механизмов или движением транспорта з) форма, размеры и конструктивная жесткость фундамента. 15.2. Классификация деформаций оснований и сооружений По вышеизложенным причинам в результате смещения частиц грунта смещаются и части сооружений и их фундаментов. Общая конструкция претерпевает изменение формы, то есть деформации. Если принять начальное (проектное) положение плоскости фундамента за исходное, тов результате ранее указанных факторов эта плоскость будет представлять деформированную поверхность. Ее точки могут перемещаться вверх, вниз ив сторону. Эти перемещения называют соответственно осадкой, подъемом и сдвигом. Осадки – характеризуются (математически) величиной перпендикуляров, опущенных с начальной горизонтальной плоскости фундамента до пересечения с деформируемой поверхностью. Если эти перпендикуляры равны, то осадки называются равномерными – они не снижают прочности и устойчивости сооружений, но могут быть опасными (накопление грунтовых вод в подвале, нарушение инженерных сетей и др. Если перпендикуляры неравны, то 146 осадки – неравномерные. Это наиболее опасные осадки. Они приводят к различным деформациям сооружений или его частей (поломка лифта, перенапряжения в несущих конструкциях, трещины и т.д.). Опасность тем больше, чем значительнее разность осадок и чем чувствительнее конструкция. Подъем – математически характеризуется как и осадка, но имеет противоположный знак. Сдвиг – математически характеризуется радиусами-векторами перемещения точек фундамента (основания) в горизонтальной плоскости. В результате осадки, подъема или сдвига могут наступить следующие деформации здания а) осадка или подъем всего здания (всех его частей) только в вертикальной плоскости на одинаковую величину (равномерные осадки б) перемещение всего здания в горизонтальной плоскости без поворота или с поворотом вокруг вертикальной оси в) перекос конструкций (для относительно жестких зданий, измеряемый максимальной разностью неравномерных осадок двух соседних опор, отнесенной к расстоянию между ними г) крен (для абсолютно жестких зданий и сооружений) – наклонили поворот основных плоскостей всего сооружения в результате неравномерных осадок без нарушения его цельности и геометрических форм, выражаемые в угловой, линейной или относительной мере (различают крен вертикальных сооружений и крен фундаментов д) относительный прогиб (или перегиб) – частное отделения величины стрелы прогиба на длину изогнувшейся части здания или сооружения е) кручение здания или сооружения – поворот его параллельных поперечных сечений вокруг продольной оси в разные стороны и на разные углы ж) трещины – разрывы в отдельных конструкциях сооружений, возникающие в результате неравномерных осадок и дополнительных напряжений. Таким образом, осадка, подъем и сдвиг являются источниками всех деформаций. Зная их, можно определять и прогнозировать возможные деформации, а следовательно и предотвращать их. Поэтому важно знать методы этих видов перемещений точек сооружений. 15.3. Методы и точность измерений осадок и деформаций Наряду с определением величин осадок и деформаций проводят физико- механические наблюдения (свойства грунтов, измерение напряжений и температуры фундамента, колебаний уровня грунтовых води т.д.). Геодезические и другие измерения должны быть тесно связаны для выявления причини закономерностей осадок и деформаций. Негеодезические измерения дают величину относительной осадки или деформации, приборы устанавливаются на сооружении и перемещаются вместе с ним (отвесы, клинометры, щелемеры, микрокренометры, и др. Геодезические измерения позволяют определить и относительную, и абсолютную величину вертикальных и горизонтальных перемещений сооружений 147 по отношению к неподвижным знакам, устанавливаемым на некотором расстоянии от сооружения. Существует несколько геодезических методов измерений перемещений точек а) геометрическое нивелирование 1, 2, 3 классов – измерение вертикальных смещений точек б) гидростатическое нивелирование – вертикальное смещение труднодоступных точек, расположенных приблизительно на одной высоте в) тригонометрическое нивелирование – измерение вертикальных смещений отдаленных и труднодоступных точек г) угловые засечки – измерение смещений точек в горизонтальной плоскости д) фотограмметрические методы – определение смещений точек вверти- кальной и горизонтальной плоскости путем измерения на стереоприборах фотоснимков осадочных марок на сооружении. Геодезические осадочные знаки делают специальной формы и располагают их вне зоны влияния осадок и деформаций и с учетом специальных требований. Приборы для измерений необходимо выбирать с учетом требуемой точности (современные приборы позволяют определять осадки с точностью до 0,01 мм. Точность работ определяется чувствительностью конструкции к осадкам, скоростью осадок, значимостью сооружения. Точность определения осадок ±1 мм является достаточной, так как расчет конструкций производится с точностью до миллиметра. 15.4. Организация наблюдений за осадками методом геометрического нивелирования Метод геометрического нивелирования является наиболее точным, удобными распространенным. Наблюдения осуществляются с помощью высокоточных нивелиров НА и др. и инварных реек относительно неподвижных геодезических знаков. В качестве последних служат глубинные реперы различных конструкций, закладываемые на глубину до коренных пород. Для этих же целей используют лазерные приборы. Их преимущество – возможность полной автоматизации процесса измерений с непрерывной регистрацией результатов. В комплект аппаратуры входит лазерный нивелир с само- устанавливающейся линией визирования, нивелирные рейки с фотоэлементами, включенными в полярную схему. Фотоприемное устройство отслеживает положение лазерного пучка. При неравномерном освещении фотоэлементов вырабатывается управляющее напряжение, которое подается на электродвигатель. Электродвигатель перемещает фотоэлементы рейки до тех пор, пока направляющее напряжение не станет равным нулю, что соответствует одинаковой освещенности фотоэлементов. Результаты измерений регистрирует запоминающее устройство. Таким образом, запоминающее устройство непрерывно записывает вертикальные перемещения контролируемой точки. Стабильность |