Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

И фундаментов зданий и сооружений

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ

И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н.М. ГЕРСЕВАНОВА

ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ ОСНОВАНИЙ

И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Настоящее Руководство является пособием при проведении наблюдений за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений.

В нем приводятся рекомендации по размещению, конструкциям и установке знаков, выбору методики измерений и способов обработки результатов.

В Приложениях даны описания принадлежностей и приспособлений, применяемых при измерениях, а также формы заполнения журналов и ведомостей при наблюдениях различными методами.

Руководство рекомендуется в качестве практического пособия инженерно-техническим работникам, занимающимся наблюдениями за деформациями оснований и фундаментов.

Редактор - инж. Е.М. Перепонова.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Для современного строительства характерны резко выраженный количественный и качественный рост, широкое внедрение новых конструкций и материалов. Как правило, при этом сооружения обладают повышенной чувствительностью к деформации грунтового основания. Поэтому требования к надежности способов фиксирования вертикальных и горизонтальных перемещений, наклонов и других деформаций оснований фундаментов сооружений в настоящее время значительно возросли.

Работы по такого рода измерениям проводятся в основном с применением методов геодезии. По некоторым их видам имеются общеобязательные инструкции и наставления. Однако специфика измерений деформаций оснований фундаментов предъявляет ряд дополнительных требований, отличных от технических требований на общегосударственные геодезические работы.

НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР еще в 30-е годы начал проводить наблюдения за осадкой фундаментов зданий и сооружений. На основе ценного экспериментального материала институт разработал целесообразные методы измерения этих осадок. В НИИ оснований впервые была разработана методика измерения осадок фундаментов геометрическим нивелированием короткими лучами, созданы основные конструкции исходных реперов и осадочных марок. В 1955 г., обобщая многолетний опыт, НИИОСП выпустил в свет "Указания по наблюдению за осадками фундаментов зданий и сооружений" У-127-55. В 1966 г. НИИОСП Госстроя СССР и ГПИ Фундаментпроект разработали "Руководство по наблюдению за деформациями фундаментов зданий и сооружений". За последние годы НИИ оснований Госстроя СССР получил от многочисленных организаций письма с пожеланиями и предложениями по усовершенствованию и дополнению этого Руководства. Появилось несколько рецензий с конкретными предложениями включить в новое издание Руководства метод фотограмметрии, гидростатики и тригонометрического нивелирования, которые получили распространение в последнее время. Поэтому настоящее Руководство дополнено рекомендациями по применению этих методов.

При составлении Руководства был использован опыт всех подразделений НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР, а также других организаций, ведущих наблюдения за деформациями оснований фундаментов зданий и сооружений: ГПИ Фундаментпроекта, Гидропроекта, УралТИСИЗа, Мосгоргеотреста, Главленинградстроя, Гипроречтранса, Теплоэлектропроекта, Оргэнергостроя и др.

Ценные замечания по переработке Руководства 1967 г. были сделаны доцентом Куйбышевского инженерно-строительного института И.Ф. Болговым, профессором М.И. Горбуновым-Посадовым, канд. техн. наук Д.Е. Польшиным, канд. техн. наук В.В. Михеевым, профессором К.Е. Егоровым, д-ром техн. наук Е.А. Сорочаном, канд. техн. наук М.Г. Ефремовым, канд. техн. наук Н.Я. Рудницким, канд. техн. наук О.В. Китайкиной, а также были получены замечания и предложения из Варшавского политехнического института.

Руководство составлено ст. научным сотрудником НИИОСП Е.М. Перепоновой (лаборатория естественных оснований и конструкций фундаментов, заведующий лабораторией д-р техн. наук Е.А. Сорочан).

В составлении Приложений и оформлении материала принимали участие инженеры лаборатории Н.М. Богданов и В.Н. Мухатов. Раздел "Особенности наблюдений за оползнями" составлен гл. специалистом ГПИ Фундаментпроект Ф.Ф. Солдатенковым.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство является пособием по организации и проведению наблюдений за деформациями оснований и фундаментов (осадки, подъемы, сдвиги, крены и т.д.) зданий и сооружений.

1.2. Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов проводятся в соответствии с требованиями главы СНиП II-15-74 "Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования".

Примечание. Руководство не охватывает специфики измерений, выполненных на уникальных объектах особого назначения, крупных гидротехнических сооружениях и сооружениях, построенных на подрабатываемых горными выработками территориях.

1.3. Здания и сооружения или их отдельные части, за деформациями оснований и фундаментов которых должны быть организованы наблюдения, выбираются и назначаются проектной организацией по согласованию с организациями, осуществляющими строительство и эксплуатацию.

1.4. Результаты наблюдений показывают, в какой мере проектные решения оснований и фундаментов обеспечивают надежность и эксплуатационную пригодность сооружений, а также дают возможность строителям и эксплуатационникам своевременно принимать необходимые меры по борьбе с возникающими деформациями или устранению последствий таких деформаций. Результаты наблюдений должны рассматриваться вместе с имеющимися данными по геологии и гидрогеологии участка, а также материалами полевых и лабораторных исследований грунтов.

1.5. Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов строящихся зданий и сооружений должны производиться с начала их строительства и в первые годы эксплуатации до достижения стабилизации деформаций.

Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, проводят в случае появления трещин, раскрытий швов, а также резкого изменения условий работы сооружений.

1.6. В Руководстве рассматриваются методы измерения в натуре следующих деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений: вертикальные перемещения, горизонтальные перемещения и крены.

Вертикальные перемещения подразделяются на:

осадки, происходящие в результате действия нагрузок от фундаментов;

просадки, происходящие в результате уплотнения:

а) просадочного грунта при замачивании; б) рыхлых песчаных грунтов при сотрясениях; в) мерзлых грунтов при оттаивании; г) усадки грунта при уменьшении влажности;

подъемы, происходящие в результате:

а) набухания некоторых видов грунтов при изменении влажности или воздействия ряда химических веществ; б) промерзания и пучения грунтов.

Вертикальные перемещения в натуре могут определяться одним из следующих методов или в случае необходимости их комбинациями:

геометрического нивелирования;

тригонометрического нивелирования;

гидростатического нивелирования;

фотограмметрии.

Вертикальные перемещения, измеренные от неподвижных реперов, - абсолютные вертикальные перемещения (осадки, подъемы). Вертикальные перемещения, измеренные относительно какой-либо точки сооружения, - относительные вертикальные перемещения (осадки, подъемы).

Горизонтальные перемещения (сдвиги) фундамента или сооружения в целом, происходящие под действием горизонтальных сил или при исчерпании несущей способности основания и других факторов.

Горизонтальные перемещения в натуре могут определяться одним из следующих методов или при необходимости их комбинациями:

створных наблюдений;

отдельных направлений, засечек;

триангуляции, трилатерации;

фотограмметрии.

Горизонтальные перемещения, определенные от опорных знаков вне сооружения, - абсолютные горизонтальные перемещения. Горизонтальные перемещения, определенные относительно точки сооружения, - относительные горизонтальные перемещения.

Крен фундамента - деформация, происшедшая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и др. В натуре этот вид деформации измеряется одним из следующих методов, а при необходимости их комбинациями:

визирования (с применением теодолитов);

координирования;

измерением углов или направлений;

фотограмметрии;

механическими способами с применением клинометров и отвесов;

методами нивелирования.

1.7. В Руководстве приняты следующие наименования геодезических знаков, образующих измерительную сеть при наблюдении за деформациями оснований и фундаментов различного типа сооружений:

репер - знак, высотное положение которого является практически неизменным на все время наблюдений за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений;

марка - знак, жестко укрепленный на конструкции здания (на фундаменте, колонне, стене), меняющий свое положение вследствие осадки, подъема, крена или сдвига фундамента;

опорный знак - знак, практически неподвижный в горизонтальной плоскости. Относительно опорного знака определяются сдвиги и крены зданий и сооружений;

ориентирный знак - знак, который служит для обеспечения исходного ориентирного направления при измерении сдвигов или кренов сооружений.

1.8. Измерения деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений проводятся следующими этапами.

Составление рабочей программы, в которой излагаются цели и задачи измерений, намечается размещение геодезических знаков, разрабатывается календарный план измерений и выбирается метод измерений;

организация измерений включает проектирование, изготовление и установку геодезических знаков, которые выполняются в зависимости от метода измерения, инженерно-геологических условий, экономической целесообразности, имеющихся в наличии материалов;

непосредственные измерения, проводящиеся по выбранной заранее методике, согласно календарному плану строительства;

обработка результатов измерения включает поверку полевых журналов, вычисление величин деформаций, оценку точности проведенных полевых работ, составление ведомостей по каждому циклу измерений, графическое оформление;

составление отчета по результатам измерений.

2. СОСТАВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

2.1. Рабочая программа на выполнение работ по наблюдению деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений разрабатывается проектной организацией совместно с организацией, производящей работу, и утверждается до начала производства работ.

2.2. Перед составлением рабочей программы выполняется рекогносцировка на месте. Цель рекогносцировки - осмотреть котлован и зафиксировать его состояние. При наличии фундамента произвести визуальный его осмотр и фотографирование. Кроме того, выбрать окончательно места расположения геодезических знаков (марок и реперов), установить цикличность проведения работ по измерению деформаций, согласовав ее с графиком выполнения строительных работ. Наметить примерную схему измерительной сети.

Для сооружений, находящихся в эксплуатации, необходимо: собрать сведения о состоянии конструкций, наличии и характере трещин; наметить расположение и конструкцию маяков; выяснить по возможности причины появления деформаций, собрать сведения о ранее проведенных работах по измерению деформаций.

2.3. В результате рекогносцировки должны быть составлены следующие документы:

1. Краткая характеристика площадки.

2. Описание состояния котлована и фундаментов сооружения с фотографиями.

3. График выполнения основных этапов строительных работ.

4. Описание мест закладки геодезических знаков, обоснование их выбора.

5. Примерная схема измерительной сети (нивелирование, триангуляция створа и т.п.).

6. Наличие трещин и места закладки маяков в эксплуатируемых сооружениях.

7. Данные о ранее проведенных работах по наблюдению за деформируемостью оснований фундаментов сооружения с отметками знаков и планом их расположения.

2.4. Рабочая программа состоит из краткой пояснительной записки, к которой прикладываются календарный план работ, смета на производство работ, особые условия.

В пояснительной записке указываются:

цели и задачи наблюдений;

инженерно-геологические условия площадки;

сведения о наличии пунктов государственной геодезической сети, а также знаков, установленных для строительных целей;

количество проектируемых знаков для измерения деформаций по их видам;

сведения о ранее выполненных работах по измерению деформаций и связь их с последующими работами;

инструменты и способы измерений;

порядок обработки результатов измерений;

составление отчета по результатам измерений.

В рабочей программе определяется ответственность проектной организации за проект размещения аппаратуры; строительной организации за установку, сохранность и доступность аппаратуры, закладываемой в сооружения; службы геодезии за непосредственные измерения и первичную обработку результатов измерений; научно-исследовательской и проектной организаций за составление научно-технических отчетов.

2.5. Прикладываемый к рабочей программе календарный план должен отражать периодичность проведения циклов измерений.

2.6. Первый цикл измерений осадок проводится сразу же после возведения фундаментов.

Первый цикл измерений сдвигов проводится до приложения горизонтальной нагрузки к сооружению (до засыпки пазух котлована грунтом, до заполнения водохранилища и т.п.).

Сроки проведения последующих циклов измерений устанавливаются проектной или научно-исследовательской организацией в зависимости от инженерно-геологических условий, величины ожидаемых деформаций, степени стабилизации и т.д.

2.7. Количество циклов измерений осадок фундаментов за период достижения полной нагрузки от здания или сооружения на основание должно быть не менее четырех (при 25, 50, 75, 100% всего давления). В эксплуатационный период проводится не менее трех циклов измерений. Сроки циклов измерения осадок в эксплуатационный период назначаются в зависимости от состояния сооружения, скорости протекания осадок и инженерно-геологических условий. Измерения осадок фундаментов рекомендуется продолжать по окончании строительства в течение 5 - 10 лет для глинистых грунтов основания, не обладающих особыми свойствами (просадка, набухание и т.д.), и 2 - 3 лет для песчаных грунтов; ежегодное количество циклов зависит от скорости осадок.

2.8. При проведении наблюдений за общей деформацией зданий и сооружений (осадкой, подъемом, креном и сдвигом) циклы измерений каждого вида деформаций в эксплуатационный период должны совпадать по времени или проходить непрерывно один за другим.

2.9. Наблюдения за осадками и деформациями фундаментов прекращают, если в течение трех циклов измерений величина их колеблется в пределах заданной точности измерений.

2.10. Измерения возобновляются в случае появления трещин в несущих конструкциях сооружений, а также в случае резкого изменения условий работы (увеличение нагрузок, значительный приток воды и т.п.). Цикличность измерений назначается проектной организацией по согласованию с организацией, выполняющей работы, учитывающей состояние конструкции сооружения, его значимость, причины возникновения деформаций и т.д.

3. ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

3.1. Измерение вертикальных перемещений (осадок, просадок, подъемов) оснований и фундаментов может выполняться геометрическим, тригонометрическим, гидростатическим нивелированием, фотограмметрическим способом.

3.2. Геометрическое нивелирование заключается в определении превышения одной точки над другой при помощи горизонтального луча визирования и отвесно установленных в этих точках реек.

3.3. Тригонометрическое нивелирование состоит в определении превышения одной точки над другой путем измерения угла наклона визирного луча и расстояния от инструмента до точек визирования.

3.4. Гидростатическое нивелирование заключается в определении превышения одной точки над другой с использованием основного закона сообщающихся сосудов и находящейся в них жидкости. Поверхность жидкости в сообщающихся сосудах образует горизонтальную плоскость.

3.5. Фотограмметрический способ заключается в периодическом фотографировании фототеодолитом точек сооружения и обработке фотопластин на стереокомпараторе (для определения осадок по оси z).

3.6. Измерения вертикальных перемещений (осадок, подъемов и т.д.) делятся на три класса. Требуемая точность определяет выбор класса измерения и соответствующего метода проведения работ. Точность измерения осадок, подъемов характеризуется средней квадратической ошибкой, полученной из двух циклов измерения:

для I класса +/- 1 мм

" II " +/- 2 "

" III " +/- 5 "

Точность измерения вертикальных перемещений предписывается техническим заданием, составляемым проектно-изыскательской или научно-исследовательской организацией, исходя из принятых в проекте расчетов величины осадок.

3.7. I классом измеряют осадки оснований и фундаментов зданий и сооружений, построенных на скальных и полускальных грунтах, а также уникальных сооружений.

II классом измеряют осадки и подъемы любых зданий и сооружений, построенных на сжимаемых грунтах.

III классом измеряют осадки и просадки любых зданий и сооружений, построенных на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильносжимаемых грунтах.

3.8. В каждом отдельном случае класс измерения выбирается в зависимости от предварительно рассчитанной в проекте величины ожидаемой осадки за весь период существования здания или сооружения. Применение того или иного метода измерения может корректироваться в процессе проведения первых трех циклов измерения и выяснения скорости протекания осадок оснований и фундаментов данного сооружения.

Предварительный расчет измерения осадок фундаментов сооружений приведен в табл. 1, где дано условное разделение грунтов в основании на песчаные и глинистые в зависимости от расчетной величины осадки, полученной из проекта, и вычислены средние квадратические ошибки осадки.

Таблица 1

────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────

Расчетная величина │ Средняя квадратическая ошибка измерений осадки

осадки, мм │ в одном цикле, мм, для периода

├──────────────────────────┬───────────────────────────

│ строительного │ эксплуатационного

├──────────────────────────┴───────────────────────────

│ грунты

├────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────

│ глинистые │ песчаные │ глинистые │ песчаные

────────────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────

50 │ 1 │ 1 │ 1 │ 0,5

100 │ 1 │ 2 │ 1 │ 0,5

150 │ 2 │ 3 │ 2 │ 1

200 │ 3 │ 4 │ 3 │ 1

250 │ 3 │ 5 │ 3 │ 1

300 │ 4 │ 6 │ 4 │ 2

РАЗМЕЩЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И УСТАНОВКА ИСХОДНЫХ РЕПЕРОВ

3.9. Перед началом работ по измерению осадок фундаментов устанавливаются исходные геодезические знаки - реперы:

глубинный - фундаментальный геодезический знак, закладываемый в практически несжимаемые грунты;

грунтовый - геодезический знак, закладываемый ниже глубины промерзания грунта;

стенной - геодезический знак, заложенный в стене здания или сооружения, осадку фундамента которых можно считать практически закончившейся.

КонсультантПлюс: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: рисунок 1 в Приложении 1 отсутствует. Возможно, имеется в виду рисунок 30.

3.10. Реперы глубинные могут быть металлические, биметаллические, биструнные (рис. 1, Приложение 1). Глубина заложения глубинных реперов от 2 до 100 м и более. Основание глубинного репера доводится до скального или практически несжимаемого грунта. Устанавливаются глубинные реперы в основном в скважинах. Репер, установленный на поверхностном выходе скальных пород, при соответствующем оформлении головки и колодца, может использоваться как глубинный.

Рис. 1. Глубинный репер с гибкой реперной штангой

1 - шток; 2 - сальник; 3 - инварная проволока;

4 - защитная труба; 5 - труба-люк; 6 - груз;

7 - шкаловая марка; 8 - рычаг; 9 - окно

3.11. Грунтовые реперы могут быть металлическими, железобетонными. Грунтовые реперы устанавливаются в котлованах, скважинах или путем забивки (при использовании свай).

При наличии на строительной площадке набивных или любого вида забивных свай возможно их использование в качестве репера, однако необходимо соответствующее оформление верхней части (колодец, крышки и т.д.).

Реперы глубинные размещают возможно ближе к сооружению, допускается установка их в самом сооружении. В этом случае для обеспечения устойчивости глубина их заложения должна быть ниже границы сжимаемой толщи грунтов под сооружением и с основанием в практически несжимаемых грунтах. Грунтовые и стенные реперы размещают вне зоны распространения давления от сооружения. Минимальное удаление грунтового репера от сооружения показано на рис. 2.

Рис. 2. Удаление грунтового репера от сооружения

1 - репер; 2 - эпюра давления в грунтах от фундамента;

3 - изобары в долях давления P; 4 - граница сжимаемой

толщи; 5 - эпюра распределения природного давления;

6 - плоскость, проведенная от грани фундамента;

7 - ширина ленточного фундамента

Практически удаление репера от сооружения для промышленного и гражданского строительства 50 - 100 м, для гидротехнического строительства 100 - 300 м.

3.12. Реперы должны размещаться:

вне проездов, складских территорий, оползневых склонов, свежих насыпей, торфяных болот, подземных выработок и карстовых образований;

на расстоянии, исключающем влияние вибрации от работающих в зданиях или сооружениях машин (молотов, шаровых мельниц и т.п.);

в местах, где возможен в течение всего срока наблюдений беспрепятственный и удобный подход к реперам с рейкой.

Реперы рекомендуется располагать в газонах, скверах, в местах, где отсутствуют подземные коммуникации.

3.13. Реперы глубинные (Приложение 1) устанавливаются при измерении осадок нивелированием I класса. Количество глубинных реперов должно быть не менее двух. При наблюдении за осадками фундаментов особо ответственных сооружений количество глубинных реперов должно быть не менее трех для одного сооружения. Для развития нивелирной сети устанавливают грунтовые и стенные реперы. Количество реперов должно обеспечивать необходимую точность измерения.

3.14. При измерении осадок нивелированием II и III классов допускается использование только грунтовых реперов (рис. 3), а также реперов, заложенных в стенах зданий и сооружений. Количество грунтовых реперов должно быть не менее трех, стенных - не менее четырех.

Рис. 3. Грунтовые реперы

а - трубчатый: 1 - реперная головка, ;

2 - реперная труба, ; 3 - защитная труба, ;

4 - хомут для удержания защитной трубы; 5 - анкерный лист;

6 - бетонная подушка; 7 - крышка; 8 - кирпичный

или бетонный (сборный) колодец; 9 - люк

с крышкой; 10 - шлак; 11 - бетонная подготовка

б - свайный (устанавливается забивкой или котлованным

способом ниже глубины промерзания на 1 - 2 м): 1 - реперная

головка, ; 2 - свая; 3 - толь или рубероид

при установке в котловане или битумная обмазка

при забивке; 4 - кирпичный или бетонный (сборный)

колодец; 5 - люк с крышкой; 6 - шлак; 7 - бетонная

подготовка при установке в котлован

3.15. При закладке в зданиях стенных реперов необходимо руководствоваться следующим:

здания должны быть построены за несколько лет до закладки знаков в местах, не подверженных оползню и выпучиванию;

при осмотре зданий необходимо убедиться в отсутствии видимых деформаций стен;

не рекомендуется закладывать стенные реперы в сооружениях, расположенных среди железнодорожных путей, а также размещать в цехах и т.д.;

не допускается производить закладку стенных реперов в сооружениях, предназначенных к сносу или капитальному ремонту.

3.16. Закладка глубинных реперов практически может выполняться в любое время года. Пользование реперами допускается не ранее 10 дней после окончания работ по их устройству. Закладку грунтовых и стенных реперов рекомендуется производить в весенне-летний период. При установке грунтовых реперов в зимний период котлованным способом должны быть предусмотрены меры по обеспечению сохранности основания от промораживания.

3.17. В каждом цикле измерений при проведении работ по наблюдению за осадками фундаментов сооружений необходимо контролировать устойчивость исходных реперов. Систематические изменения превышений между реперами от цикла к циклу наблюдений, появление невязок ходов преимущественно с одним знаком свидетельствует об изменении высотного положения исходных реперов.

3.18. Для характеристики устойчивости исходных реперов в простых нивелирных ходах при наблюдении за осадкой одиночных зданий или сооружений и установке не более трех реперов критерий неподвижности их M в мм может определяться из формулы:

, (1)

где n - количество станций;

- средняя квадратическая ошибка превышения на одной станции для I класса +/- 0,15 мм, для II класса +/- 0,5 мм, для III класса +/- 1 мм.

3.19. В случае большого количества реперов на строительной площадке сложной нивелирной сети существует несколько методов оценки устойчивости. В Приложении 2 приведен пример анализа устойчивости реперов нивелирной сети способом корреляционного анализа.

3.20. Проект устройства репера и его конструкция должны согласовываться со всеми службами, имеющими в данном районе подземное хозяйство (кабельные сети, водопровод, канализация), а также с проектной и строительной организацией. Согласование сопровождается схемой расположения репера с привязкой его не менее чем к трем пунктам конструктивными чертежами, а также краткой характеристикой грунтового напластования.

3.21. После установки репера на него передаются отметки от ближайших точек геодезической высотной сети.

В случае дальнего расположения точек геодезической сети отметки могут быть переданы с существующих на объекте строительства реперов. Возможна условная система высот.

3.22. Если реперу угрожает опасность быть разрушенным или изменить свое положение и эту опасность нельзя устранить соответствующими мерами (например, укрепить), следует, не трогая этот репер, установить новый на другом, тщательно выбранном месте, и путем нивелирования связать со старым. Новому реперу присваивается новый номер.

3.23. На каждом репере должны быть четко обозначены организация, дата установки и порядковый номер, который не должен повторяться.

3.24. Установленные реперы должны быть сданы на сохранение по актам строительной или эксплуатационной организациям. Акты составляются в трех экземплярах, каждый из них скрепляют подписями представителей организаций. Акты сдаются на хранение в технические архивы.

РАЗМЕЩЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И УСТАНОВКА МАРОК

3.25. Размещение марок на здании или сооружении является одним из основных этапов организационной работы при измерении осадок фундаментов. От правильности размещения марок зависят полнота и четкость выявления осадок фундаментов зданий или сооружений. Места установки марок должна намечать организация, выполняющая измерения по согласованию с проектной и строительной организацией.

Размещение марок должно обеспечивать наиболее благоприятные условия производства нивелирных работ.

На рис. 4 и 5 приведены примеры размещения нивелирных марок, устанавливаемых в стенах, на колоннах и фундаментах разного рода сооружений.

а)

б)

в)

Рис. 4. Схемы размещения марок на зданиях и сооружениях

а - бумагоделательный комбинат; б - теплоэлектростанция;

в - гидросооружение

Рис. 5

а - жилой пятиэтажный дом из крупных панелей серии 1-464;

б - административное здание повышенной этажности; в - жилой

дом повышенной этажности из крупных панелей и блоков

3.26. Марки устанавливают приблизительно на одном уровне. Располагают их на углах здания или сооружения, у осадочного шва по обе стороны, в местах примыкания поперечных и продольных стен. Расстояние между марками зависит от инженерно-геологических условий, конструкции фундаментов, ожидаемой величины осадки и ее неравномерности, а также от цели, с которой проводятся измерения осадок.

3.27. Для жилых и общественных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами и ленточным фундаментом марки размещаются по периметру через 10 - 15 м. При ширине здания более 15 м марки устанавливаются на поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью.

3.28. Для промышленных сооружений и каркасных жилых и общественных зданий марки устанавливаются на несущих колоннах по периметру здания и внутри него. Марки размещают по поперечным и продольным осям не менее трех в каждом направлении.

3.29. Для бескаркасных крупнопанельных жилых и общественных зданий со сборными фундаментами марки устанавливаются по периметру и осям зданий через 6 - 8 м приблизительно через двойной шаг панелей.

3.30. Для зданий, имеющих свайные фундаменты, марки размещают не более чем через 15 м по продольным и поперечным осям сооружения.

3.31. Для многоэтажных производственных зданий и промышленных сооружений, имеющих сплошную фундаментную плиту, марки следует размещать по разбивочным поперечным и продольным осям плиты и ее периметру из расчета 1 марка на 100 м2 площади.

3.32. На сооружениях типа дымовых труб, доменных печей, силосных башен, элеваторов и др. устанавливается не менее 4 марок по периметру.

3.33. Для гидротехнических сооружений, разделенных на секции, необходимо устанавливать не менее трех марок на каждую секцию, при ширине секций более 15 м - не менее 4 марок. Также рекомендуется устанавливать несколько ярусов марок (на гребне сооружения и в нижней галерее) по периметру верхнего и нижнего бьефов.

3.34. Для причальных и подпорных стен марки устанавливаются по периметру через 15 - 20 м.

3.35. В случае пристройки вновь возводимого здания к существующему место примыкания рассматривают как осадочный шов и марки устанавливают по обе его стороны.

На старом здании можно ограничиться установкой марок на расстоянии 15 - 25 м от места примыкания нового здания.

3.36. Места расположения марок обозначают условными знаками на плане фундаментов здания или сооружения, выполненном в масштабе 1:100 - 1:500. Каждой марке присваивают номер.

3.37. Если в процессе измерения выявляется, что марка уничтожена, то немедленно устанавливается новая марка в радиусе не более 3 м от уничтоженной и на нее передается отметка. Новой марке присваивают тот же номер с добавлением литера "Н".

3.38. Марки служат для установки на них нивелирных реек во время производства работ, поэтому любая конструкция марки должна обеспечивать однозначность установки на ней рейки во все циклы наблюдений, т.е. марка должна иметь строго фиксированную точку.

КонсультантПлюс: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: Приложение 3а отсутствует. Возможно, имеется в виду Приложение 3.

3.39. В зависимости от места установки нивелирные марки подразделяются на стенные, плитные, цокольные и т.д. (см. Приложение 3а).

3.40. После установки марки должны быть привязаны с погрешностью не более 10 см к разбивочным осям, оконным или дверным проемам, выступам, углам зданий и т.д.

ИЗМЕРЕНИЕ ОСАДОК ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ НИВЕЛИРОВАНИЕМ I КЛАССА

3.41. Измерение осадок геометрическим нивелированием I класса производится двойным горизонтом в прямом и обратном направлении, способом совмещения, высокоточными нивелирами типа Н1 <*> и самоустанавливающимися типа Ni-002 фирмы "К. Цейсс", ГДР. Измерения в каждом цикле выполняются по однотипной схеме нивелирования, возможно простыми ходами из одного-двух полигонов.

--------------------------------

КонсультантПлюс: примечание.

Постановлением Госстандарта СССР от 22.06.1990 N 1756 с 1 июля 1991 года введен в действие ГОСТ 10528-90.

<*> В соответствии с классификацией ГОСТ 10528-63 "Нивелиры. Типы. Основные параметры и технические требования".

3.42. Полевые и лабораторные исследования и поверки выполняются для каждого нивелира по получении его с завода, после ремонта, сопровождающегося разборкой инструмента, а также по мере необходимости. Лабораторные поверки и исследования выполняются в соответствии с "Инструкцией по нивелированию I, II, III, IV классов", М., "Недра", 1974. В Приложении 4 приведены основные полевые поверки нивелиров. Нивелиры и рейки, употребляемые для измерения осадок, не должны использоваться для других работ.

3.43. При измерении осадок фундаментов нивелированием I класса должны применяться штриховые рейки с инварной полосой (рис. 6), на которой нанесены две шкалы, смещенные одна относительно другой на 2,5 мм. Длина реек от 0,1 до 3 м. Штрихи на рейках должны иметь толщину 1 мм, расстояние между осями штрихов 5 мм. На рейке должен иметься круглый уровень с ценой деления 10 - 12' на 2 мм.

Рис. 6. Инварная штриховая рейка

а - изображение рейки в поле зрения трубы нивелира

Ni-002; б - рейка с подпорками для установки

Ошибки метровых интервалов шкал и всей шкалы реек не должны превышать +/- 0,15 мм. Натяжение инварной полосы должно равняться 20 кгс.

3.44. Перед началом работ необходимо убедиться в отсутствии прогибов реек, в четкости нанесения делений и надписей, исправности уровней.

При работе с рейкой следует соблюдать следующие условия:

пятка рейки должна быть абсолютно чистой;

реечник должен устанавливать рейку на высшую точку марки по сигналу наблюдателя легко, без ударов;

рейка при помощи уровня становится вертикально, для ее удерживания применяются подпорки (рис. 6, б), не допускается перемещение рейки на точке во время отсчитывания. Для уменьшения величины ошибки из-за неправильной установки рейки на марках рекомендуется применять подпятники, у которых центр оградительного кольца лежит на оси рейки;

при работе в темных помещениях на рейку надевается осветительная рамка (Приложение 5);

ставя рейку на марку, реечник называет ее номер. Без сигнала наблюдателя рейка не снимается;

во время перерывов следует оберегать рейку от ударов, сотрясений, прислонять ребром к стене. По окончании работ хранить рейку в сухом помещении в специальном ящике. На одном объекте в разные циклы измерений рекомендуется использовать одну и ту же рейку.

3.45. Последовательность наблюдений на станции принимается следующая:

установка штатива; штатив нивелира должен устанавливаться на станциях без перекосов и напряжений; две ноги штатива располагаются вдоль линии нивелирования, а третья - попеременно, то справа, то слева; все три ноги штатива должны находиться в одинаковых условиях;

закрепление инструмента;

установка цилиндрического уровня; отклонение от контакта не более двух делений уровня;

отсчитывание по рейке выполняется по одной из следующих программ:

I программа II программа

первый горизонт ; ; ; ; ; ; ; ;

инструмента

второй горизонт ; ; ; ; ; ; ; ,

инструмента

где - отсчет по основной шкале задней рейки;

- отсчет по дополнительной шкале задней рейки;

- отсчет по основной шкале передней рейки;

- отсчет по дополнительной шкале передней рейки.

При нивелировании одной рейкой в помещениях и при установке инструмента на жесткое основание применяется вторая программа.

3.46. Нивелирный ход по маркам начинают с репера и кончают на нем же или на другом репере. В каждом цикле измерений число станций в замкнутом ходе должно обеспечивать необходимую точность получения величины осадки. При незамкнутом ходе допускается не более одной установки инструмента.

3.47. Длина визирного луча не должна превышать 25 м, высота визирного луча над поверхностью земли или предмета должна быть не менее 0,8 м. В отдельных случаях при работе в подвальных помещениях и длине визирного луча не более 15 м допускается выполнять измерения при высоте визирного луча 0,5 м.

3.48. Наблюдения должны выполняться только при вполне благоприятных условиях видимости и при достаточно отчетливых и спокойных изображениях штрихов реек.

3.49. При выполнении работ в зимний период за 45 мин до начала наблюдений инструмент выносится на улицу для принятия нужной температуры. Передачу отметки на марки, расположенные внутри сооружения, рекомендуется выполнять через оконные проемы, отверстия в полах и стенах (диаметром не менее 0,5 м). Не рекомендуется устанавливать инструмент на границе между теплым и холодным воздухом. При переходе в помещения с большими разницами температур рекомендуется устанавливать марки с двух сторон фундаментов.

3.50. Не рекомендуется вести наблюдения:

в периоды, близкие к восходу и заходу солнца (начинать наблюдения можно примерно через полчаса после восхода солнца и заканчивать их примерно за час до захода солнца);

при колебаниях изображений, затрудняющих точное наведение биссектора на штрих рейки;

при сильном и порывистом ветре;

при сильных и скачкообразных колебаниях температуры воздуха.

Во время нивелирования инструмент должен быть тщательно защищен от солнечных лучей: на станции при помощи зонта, при переносе с одной станции на другую при помощи просторного чехла из плотной материи.

3.51. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать 0,4 м. Накопление неравенств на замкнутый ход допускается не более двух метров. Расстояние измеряют дальномером или тонким стальным тросом. Допускается откладывание равных расстояний с помощью шпагатов.

3.52. Передача отметки с реперов на марки производится в начале цикла измерений. Если период наблюдений одного цикла превышает 10 дней, передача повторяется.

3.53. В качестве переходных точек используются башмаки, забиваемые в грунт, асфальт, деревянные столбы (Приложение 5). К башмакам предъявляется требование абсолютной устойчивости. При перерыве в работе необходимо сделать привязку к марке.

3.54. На каждой станции надлежит выполнять контроль наблюдений. Этот контроль заключается в следующем:

подсчитывают разность основной и дополнительной шкал каждой рейки, которая должна находиться в пределах двух делений барабана (0,1 мм) (см. Приложение 6). При большем расхождении наблюдения на станции повторяются;

подсчитывают удвоенные превышения по наблюдениям основной и дополнительных шкал задней и передней реек. Расхождение в удвоенных превышениях по основным и дополнительным шкалам должно быть не более четырех делений барабана (0,2 мм). При больших расхождениях наблюдения необходимо повторить;

вычисляют превышение; расхождение в превышениях при двух горизонтах допускается не более 0,2 - 0,3 мм;

после выполнения замкнутого хода вычисляют его невязку. Она не должна превышать допустимую невязку , вычисляемую по формуле

, (2)

где n - число станций в нивелирном ходе.

3.55. При использовании самоустанавливающихся нивелиров типа Ni-002 фирмы "К. Цейсс", ГДР, процесс работы упрощается. Не требуется защиты нивелира от солнечных лучей, не проводятся измерения расстояний от нивелира до марок, упрощается горизонтирование визирной оси инструмента. Производительность работы по измерениям осадок повышается приблизительно на 30% с сохранением требуемой высокой точности. Поверки такого типа нивелиров см. в Приложении 4.

ИЗМЕРЕНИЕ ОСАДОК ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ НИВЕЛИРОВАНИЕМ II КЛАССА

3.56. Измерение осадок геометрическим нивелированием II класса производят нивелирами типа Н1 и Н2 с плоскопараллельной пластинкой и контактным уровнем, а также самоустанавливающимися нивелирами типа KONi-007 "К. Цейсс", ГДР. Нивелирование производят одним горизонтом в прямом и обратном направлениях способом совмещения.

Полевые и лабораторные исследования и поверки выполняются для каждого нивелира по получении его с завода, после ремонта, сопровождающегося разборкой инструмента, а также по мере необходимости. Лабораторные поверки и исследования выполняются в соответствии с требованиями "Инструкции по нивелированию I, II, III, IV классов", "Недра", М., 1974, утвержденной ГУГК при Совете Министров СССР.

Основные полевые поверки нивелиров приведены в Приложении 4.

3.57. При измерении осадок нивелированием II класса должны применяться штриховые рейки с инварной полосой. Допускается использование инварных реек с одной шкалой и толщиной штриха 2 мм. К рейкам предъявляются требования п. 3.44. Длина реек может быть любой - от 0,1 до 3 м.

3.58. Последовательность наблюдений на станции при работе способом совмещения нивелирами типа Н1 и Н2 следует проводить в соответствии с п. 3.45.

3.59. Нивелирный ход начинают с репера и кончают на нем же или на другом репере. Количество станций в висячем ходе допускается не более 2. Число станций в замкнутом ходе должно обеспечивать необходимую точность получения величины осадки.

3.60. Длина визирного луча не должна превышать 30 м, в отдельных случаях при вытянутых ходах с применением штриховых реек, имеющих толщину штриха 2 мм, допускается увеличение длины визирного луча до 40 м. Высота визирного луча должна быть не менее 0,5 м над поверхностью земли.

3.61. Неравенство расстояний от нивелира до реек не должно превышать 1 м. Накопление неравенства на замкнутый ход не должно превышать 3 - 4 м.

3.62. Наблюдения должны выполняться при благоприятных условиях видимости и с соблюдением требований пп. 3.49, 3.50.

3.63. В качестве переходных точек используются башмаки (см. п. 3.53).

3.64. На каждой станции осуществляется полевой контроль наблюдений. Этот контроль заключается в следующем:

подсчитывают разность основной и дополнительных шкал реек; она должна отличаться от постоянного числа не более чем на 3 деления барабана (0,15 мм). При большем расхождении наблюдения на станции повторяются;

подсчитывают удвоенные превышения по наблюдениям основной и дополнительных шкал задней и передней реек. Расхождение в удвоенных превышениях по основной и дополнительной шкалам должно быть не более 6 делений барабана (0,3 мм). При больших расхождениях наблюдения необходимо повторить;

подсчитывают превышение.

3.65. После выполнения замкнутого хода вычисляется его невязка. Она не должна превышать допустимой невязки , вычисленной по формуле

, (3)

где n - число станций в нивелирном ходе.

3.66. При использовании самоустанавливающихся нивелиров типа KONi-007 "К. Цейсс", ГДР, процесс работы упрощается. Не требуется защиты нивелира от солнечных лучей, не проводятся измерения расстояний от нивелира до реек, упрощается горизонтирование визирной оси инструмента. Поверки такого типа нивелиров приведены в Приложении 4.

ИЗМЕРЕНИЕ ОСАДОК ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ НИВЕЛИРОВАНИЕМ III КЛАССА

3.67. Измерение осадок геометрическим нивелированием III класса производят нивелирами Н3. Могут быть использованы самоустанавливающиеся нивелиры типа KONi-007, "К. Цейсс", ГДР.

Нивелирование проводят одним горизонтом в прямом или в прямом и обратном направлениях в зависимости от применяемого инструмента и наличия типов реек. Основные полевые поверки приведены в Приложении 4.

3.68. При измерении осадок нивелированием III класса применяются следующие типы реек:

шашечные двухсторонние длиной 2 - 3 м с сантиметровыми делениями. Отсчеты по красной и черной сторонам рейки должны различаться не менее чем на 100 мм;

штриховые рейки длиной от 0,5 до 3 м односторонние с двумя шкалами или двухсторонние с наименьшим делением в 0,5 см;

может использоваться подвесная рейка длиной от 0,5 до 1,2 м с такими же делениями и шкалами, как у основных реек. Нуль подвесной рейки должен совмещаться с центром отверстия для штифта, на котором подвешивается рейка. К рейкам предъявляются требования, изложенные в п. 3.44.

3.69. Последовательность наблюдений на станции в случае работы способом совмещения принимается такая же, как указано в п. 3.45.

Отсчитывание по трем нитям рейки выполняется по программе , , , , где , - отсчет по трем нитям черной и красной сторон задней рейки; , - отсчет по трем нитям черной и красной сторон передней рейки.

При выполнении отсчетов по средней нити последовательность наблюдений следующая:

установка и приведение инструмента в рабочее положение;

отсчитывание по средней нити выполняется по программе , , , .

3.70. Наблюдения должны выполняться при благоприятных условиях видимости с соблюдением правил пп. 3.48 - 3.50. Нивелирование начинают с репера и кончают на нем же или на другом репере. Количество станций в замкнутом ходе должно обеспечивать необходимую точность получения осадки. Количество висячих станций допускается не более пяти.

3.71. Длина визирного луча должна быть не более 40 м. Высота визирного луча должна быть не менее 0,3 м над поверхностью земли.

Неравенство расстояний от инструмента до реек не должно превышать 2 м, а накопление их в ходе - 5 м.

3.72. В качестве переходных точек используются башмаки (см. п. 3.53). Допускается использование в качестве переходных точек деревянных кольев с забитым гвоздем, на который устанавливается пятка рейки, металлических костылей, забитых в деревянный столб под углом не менее 30°, и т.д.

3.73. На каждой станции надлежит выполнять контроль наблюдений. Этот контроль заключается в следующем:

при подсчитывании средних превышений из наблюдений по красной и черной сторонам реек расхождение между ними не должно превышать 2 мм;

при использовании инварных штриховых реек и нивелиров типа Н1, Н2 разность превышений по основной и дополнительной шкалам не должна превышать 1,5 мм;

при отсчитывании по трем нитям сравнивают отсчет по средней нити с полусуммой отсчетов по крайним нитям. Расхождение не должно превышать 3 мм.

3.74. Невязка в замкнутом ходе не должна превышать допустимую , определяемую по формуле

, (4)

где n - число станций в нивелирном ходе.

При прокладывании прямого и обратного хода допустимое расхождение между превышениями подсчитывается по той же формуле.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

3.75. По окончании полевых измерений вычисляют во вторую руку превышения между марками и реперами и составляют схему нивелирных ходов, на которую выписывают вычисленные превышения, полученные и допустимые невязки. Округление производят до следующих величин, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

────────────────────┬─────────────────┬──────────────────┬─────────────────

Класс нивелирования │ Превышение │ Отметки, мм │ Осадка

────────────────────┼─────────────────┼──────────────────┼─────────────────

I │ 0,01 │ 0,1 │ 0,1

II │ 0,1 │ 1 │ 1

III │ 0,5 │ 1 │ 1

3.76. После проверки журналов и составления схем ходов нивелирования составляют ведомость превышений и вычисленных отметок марок.

Среднюю квадратическую ошибку осадки из двух циклов определяют по формуле

, (5)

где и - средние квадратические ошибки отметки марки хода, наиболее удаленной от репера в первом и втором циклах наблюдений; в случае простых одиночных ходов их определяют по формуле

, (6)

где - средняя квадратическая ошибка одной станции для данного класса;

n - количество станций до наиболее удаленной марки хода.

В случае большого количества ходов или полигонов оценку точности производят до и после уравновешивания. Целесообразно при уравнивании применять приближенный метод полигонов проф. В.В. Попова или более строгий метод наименьших квадратов. Сеть уравнивается как свободная.

В Приложении 7 приведены примеры уравновешивания нивелирных сетей.

Невязки, не превышающие 1 мм в одиночных полигонах, распределяют равномерно по всем превышениям. Форма ведомости отметок и осадок приведена в табл. 3.

Таблица 3

───────────────┬───────────────┬──────────────┬────────────────────────────

N марок │ Дата начала │ Отметка │ Осадка в мм на

│ наблюдений │ в последнем ├─────────┬─────────┬────────

│(первого цикла)│ цикле в мм │12/VI-74 │ 1/XI-74 │10/V-74

│ │ ├─────────┴─────────┴────────

│ │ │ при давлении в кгс/см2

│ │ ├─────────┬─────────┬────────

│ │ │ 0,5 │ 1 │ 1,5

───────────────┼───────────────┼──────────────┼─────────┼─────────┼────────

М-1 │ 10/V-74 │ 10492,2 │ 4 │ 6,1 │ 8

М-2 │ 10/V-74 │ 10549,2 │ 5,4 │ 7,6 │ 8,8

М-20 │ 10/V-74 │ 10336 │ 3 │ 5,5 │ 6,6

───────────────┴───────────────┴──────────────┼─────────┼─────────┼────────

Средняя осадка │ 4,1 │ 5,4 │ 7,8

Ведомость составил ______________________

подпись

Ведомость проверил ______________________

подпись

Примечание. Измерения осадок выполнялись нивелированием I класса.

3.77. Осадки фундамента под каждой маркой вычисляют как разность между отметкой этой марки, полученной в последнем цикле измерений, и отметкой, полученной в первом цикле измерений.

Величину осадки также можно получить методом, предложенным польским проф. Лаззарини, который заключается в совместном уравнивании двух циклов измерений методом наименьших квадратов, что позволяет получить непосредственно величины осадок как неизвестные с их средними ошибками.

3.78. Пользуясь ведомостью осадок, составляют чертеж распределения осадок в плане. Для этого на плане фундаментов здания под номером каждой марки пишут величину ее осадки в миллиметрах.

При значительной неравномерности осадок рекомендуется наносить на чертеже расположения марок изолинии равных осадок, например для 0, 10 и 20 мм и т.д.

3.79. На основании данных наблюдений вычисляются: средняя осадка, относительные значения прогиба (выгиба), неравномерности осадок соседних фундаментов и крен.

Среднюю осадку в мм, отнесенную к площади фундамента, вычисляют по формуле

, (7)

где , ,..., - осадка марок N 1, 2,..., n;

, ,...,