Бумажные маяки – это миф, их не существует

Приложение А (обязательное). Требования к программе мониторинга деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений

Приложение А(обязательное)

А.1 В программе мониторинга деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть освещены:- цели и задачи проводимых измерений;- характеристики фундаментов зданий и сооружений, их конструктивные особенности;- инженерно-геологические и гидрогеологические условия оснований;- расчетные значения деформаций основания;

– установленная цикличность проведения работ по определению деформаций;- части зданий или сооружений, за которыми следует вести наблюдения;- для строящихся зданий (сооружений) – этапы выполнения строительных работ, результаты визуального осмотра котлована и фундаментов;- для эксплуатируемых зданий (сооружений) – период эксплуатации, результаты осмотра объекта, наличие трещин и места закладки маяков (щелемеров);

– сведения о наличии пунктов государственной геодезической сети, а также знаков, установленных для целей строительства;- данные о системе координат и высотных отметок;- сведения о ранее выполненных работах по определению деформаций и связь их с последующими работами;- описание мест закладки геодезических знаков, обоснование выбора типа знаков;

А.2 В программе должна быть определена ответственность проектной (научно-исследовательской) организации за проект размещения знаков; строительной организации – за установку, сохранность и доступность знаков, закладываемых в здании (сооружении) и на строительной площадке; службы геодезии – за непосредственные измерения и первичную обработку результатов измерений; проектной (научно-исследовательской) организации – за составление технических отчетов.

А.3 В приложении к программе работ приводятся: копия технического задания, выданного заказчиком; схемы проектируемых геодезических сетей, чертежи геодезических знаков и другая необходимая документация; календарный план проведения работ и представления заказчику отчетных материалов; смета расходов на проведение измерительных работ.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующий стандарт:ГОСТ 22268-76 Геодезия. Термины и определенияПримечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год.

3 Термины и определения

3.1 деформация: Изменение положения грунтов или конструкций, определяемое по вертикальным и горизонтальным перемещениям в сравнении с первоначальным положением.

3.2 горизонтальное перемещение грунта или конструкций: Сдвиг грунта или конструкций в целом, происходящий под действием сил и других факторов.

3.3 крен фундамента и сооружения: Деформация, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема, горизонтального воздействия и т.п.

3.4 точность измерений: Характеристика измерений, отражающая близость к истинному значению.

3.5 погрешность измерений: Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

3.6 репер: Геодезический знак, закрепляющий пункт нивелирной сети.

3.7 репер глубинный: Геодезический глубинный знак, опирающийся на скальные, полускальные или другие коренные практически несжимаемые грунты.

3.8 репер грунтовый: Геодезический знак, опирающийся на плотные грунты, или ниже глубины сезонного промерзания.

3.9 репер стенной: Геодезический знак, устанавливаемый на несущих конструкциях зданий и сооружений, осадка которых стабилизировалась.

3.10 деформационная марка: Геодезический знак, жестко укрепленный на конструкции здания или сооружения (фундаменте, колонне, стене), меняющий свое положение вследствие осадки, просадки, подъема, сдвига, крена и т.п. фундамента (сооружения).

3.11 опорный знак: Знак, практически неподвижный в горизонтальной плоскости, относительно которого определяются сдвиги и крены фундаментов зданий или сооружений.

3.12 центрировочное устройство: Устройство на опорном знаке для многократной фиксированной установки геодезических инструментов в одном и том же положении.

3.13 ориентирный знак: Знак, используемый для обеспечения исходного ориентирного направления при определении сдвигов и кренов фундаментов зданий и сооружений.

3.14 геометрическое нивелирование: Метод определения разности высот точек при помощи геодезического прибора с горизонтальной визирной осью и отвесно установленных в этих точках реек.

3.15 тригонометрическое нивелирование: Метод определения превышений при помощи геодезического прибора с наклонной визирной осью.

3.16 гидростатическое нивелирование: Метод определения разности высот наблюдаемых точек посредством разностей уровней жидкости в сообщающихся сосудах.

3.17 стационарная гидростатическая система: Прибор для определения осадок фундаментов, состоящий из большого числа водомерных стаканов-пьезометров, жестко укрепленных на фундаментах или конструкциях здания (сооружения).

3.18 способ совмещения при нивелировании: Способ отсчета по рейке, при котором вращением элевационного винта совмещают изображение концов пузырька уровня нивелира, а затем, изменяя наклон плоско-параллельной пластинки микрометром, совмещают биссектор со штрихом рейки.

3.19 способ наведения при нивелировании: Способ отсчета по рейке, когда нивелиром, приведенным в горизонтальное положение, сетка нитей визирной трубы наводится на ближайшие деления рейки.

3.20 метод створных наблюдений: Метод измерений отклонений деформационных марок во времени, установленных на здании (сооружении), от линии створа, концы которого закрепляются неподвижными опорными знаками.

3.21 метод отдельных направлений: Метод измерений отклонений деформационных марок по изменению горизонтального угла и расстоянию от опорных знаков до марок во времени.

3.22 замыкание горизонта: Вторичное наведение визирной оси теодолита (нивелира) на начальный ориентирный пункт и отсчета по горизонтальному кругу и в целях контроля неподвижности круга в течение полуприема угловых измерений.

3.23 триангуляция: Метод определения планового положения точек, являющихся вершинами построенных на местности смежнорасположенных треугольников, в которых измеряют их углы и некоторые из сторон, а координаты вершин и длины других сторон получают тригонометрически.

3.24 трилатерация: Метод определения планового положения точек, являющихся вершинами построенных на местности смежнорасположенных треугольников, в которых измеряют все стороны, а координаты вершин и горизонтальные углы между сторонами определяют тригонометрически.

3.25 полигонометрия: Метод определения планового положения точек здания (сооружения) по разностям координат, полученных путем проложения полигонометрического хода по опорным знакам и деформационным маркам, в котором измеряются все стороны, связывающие эти точки, и горизонтальные углы между ними.

3.26 способ малых (параллактических) углов: Способ смещения точек здания (сооружения), при котором расстояния определяются тригонометрическим путем по точно измеренному малому базису и лежащему против него острому (параллактическому) углу.

3.27 способ струны: Способ фиксирования направления какой-либо оси с помощью калиброванной стальной (капроновой, нейлоновой) струны, натягиваемой между закрепленными на местности точками, и стационарных или переносных отсчетных приспособлений с верньерами, индикаторами часового типа и т.п., закрепленными под струной в местах установки деформационных марок.

3.28 полуприем измерения: Однократное измерение угла при одном (любом) положении вертикального круга теодолита.

3.29 прием измерения: Двукратное измерение угла при двух положениях вертикального круга теодолита.

3.30 метод проецирования: Метод измерения наклонов здания (сооружения), при котором на двух взаимно перпендикулярных осях объекта закладываются опорные знаки, с которых теодолитом проецируют заметную верхнюю точку на какую-либо горизонтально установленную палетку (рейку), закрепленную внизу здания (сооружения). Зафиксированный в течение времени на палетке ряд точек представляет собой проекцию траектории верхней наблюдаемой точки на плоскость.

3.31 метод координирования: Метод измерения наклонов здания (сооружения), при котором вокруг объекта прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют координаты трех или четырех постоянно закрепленных точек, с которых через определенные промежутки времени засечкой находят координаты хорошо заметной наверху здания, сооружения точки. По разности координат между циклами наблюдений находят значение наклона и его направление.

3.32 кренометр: Прибор, основной частью которого является точный уровень с измерительным винтом на одном из его концов, позволяющий определить крен в градусной и относительной мере.

3.33 обратный отвес: Натянутая струна, закрепленная в нижних горизонтах. С помощью уровней или поплавка в жидкости струна приводится в отвесное положение, что позволяет передавать в верхний горизонт координаты нижней точки.

3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.

Приложение В (рекомендуемое). Схемы расположения деформационных марок на зданиях и сооружениях

4.1 Определения деформаций грунта оснований фундаментов зданий и сооружений должны проводиться по программе, отвечающей требованиям, приведенным в приложении А, в целях:- определения абсолютных и относительных значений деформаций и сравнения их с расчетными;- выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации зданий и сооружений;

– принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями или устранению их последствий;- получения необходимых характеристик устойчивости оснований и фундаментов;- уточнения расчетных данных физико-механических характеристик грунтов;- уточнения методов расчета и установления предельных допустимых значений деформаций для различных грунтов оснований и типов зданий и сооружений.

4.2 С точки зрения геоинформационных систем определение деформаций оснований фундаментов строящихся зданий и сооружений является мониторингом деформаций и входит в состав геотехнического мониторинга. Мониторинг деформаций следует проводить в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения состояния стабилизации деформаций.

Значение деформаций принимается по расчету, нормативным документам или устанавливается проектной или эксплуатирующей организацией с включением в техническое задание.Для уникальных зданий и сооружений, а также при выполнении наблюдений, требующих непрерывного получения результатов измерений, рекомендуется использовать автоматизированные системы наблюдений.

Оценка результатов измерений, полученных при помощи автоматизированной системы, должна проводиться специализированной организацией.Мониторинг деформаций зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, следует проводить в случае появления недопустимых трещин, раскрытия швов, а также резкого изменения условий работы здания или сооружения.

4.3 В процессе мониторинга деформаций оснований фундаментов должны быть измерены (отдельно или совместно) следующие величины:- вертикальные перемещения (осадки, сдвиги, просадки, подъемы, прогибы и т.п.);- горизонтальные перемещения (сдвиги);- наклоны (крены).

4.4 Мониторинг деформаций оснований фундаментов следует проводить в следующей последовательности:- разработка программы мониторинга;- выбор конструкции, места расположения и установка исходных геодезических знаков высотной и плановой основы;- осуществление высотной и плановой привязки установленных исходных геодезических знаков;

4.5 Методы измерений вертикальных и горизонтальных перемещений и сдвигов фундамента следует устанавливать программой наблюдений за деформациями в зависимости от требуемой точности измерения, конструктивных особенностей фундамента, инженерно-геологической и гидрогеологической характеристик грунтов основания, возможности применения и экономической целесообразности метода в данных условиях.

4.6 Точность измерения вертикальных и горизонтальных деформаций следует определять в зависимости от ожидаемого значения перемещения, установленного проектом, в соответствии с таблицей 1.На основании определенной по таблице 1 допускаемой погрешности устанавливают класс точности измерения вертикальных и горизонтальных перемещений фундаментов зданий и сооружений по таблице 2.Таблица 1 – Точность измерения вертикальных и горизонтальных перемещений

Расчетное значение вертикальных или горизонтальных перемещений, предусмотренное проектом, мм	Допускаемая погрешность измерения перемещений в мм, для периода
	строительного		эксплуатационного
	Грунты
	песчаные	глинистые	песчаные	глинистые
50	1	1	1	1
50…100	2	1	1	1
100…250	5	2	1	2
250…500	10	5	2	5
500	15	10	5	10

Таблица 2 – Класс точности измерения вертикальных и горизонтальных перемещений

Класс точности измерений	Допускаемая погрешность измерения перемещений, мм
	вертикальных	горизонтальных
I	1	2
II	2	5
III	5	10
IV	10	15

При отсутствии данных по расчетным значениям деформаций оснований фундаментов классы точности измерения вертикальных и горизонтальных перемещений допускается устанавливать:I, II – для зданий и сооружений: уникальных, длительное время (более 50 лет) находящихся в эксплуатации, возводимых на скальных и полускальных грунтах, на песчаных, глинистых и других плотных сжимаемых грунтах;III – для зданий и сооружений, возводимых на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильно сжимаемых грунтах;

IV – для земляных сооружений.

Приложение В(рекомендуемое)

а) Жилой дом

б) Административное здание

5 Подготовка к измерениям

5.1 Подготовка к измерениям вертикальных перемещений

5.1.1 Перед началом измерений вертикальных перемещений фундаментов необходимо установить:- реперы – исходные геодезические знаки высотной основы;- деформационные марки – контрольные геодезические знаки, размещаемые на зданиях и сооружениях, для которых определяют вертикальные перемещения.

5.1.2 В зависимости от точности измерений и грунтовых условий следует устанавливать реперы следующих типов:- для класса I точности измерений – глубинные реперы, основания которых закладываются в скальные, полускальные или другие плотные грунты;- для классов II-IV точности измерений – грунтовые реперы, основания которых закладываются ниже глубины сезонного промерзания или перемещения грунта;

стенные реперы, устанавливаемые на несущих конструкциях зданий и сооружений, осадка фундаментов которых практически стабилизировалась.При наличии на строительной площадке набивных или забивных свай, верхним концом выступающих на поверхность, допускается их использовать в качестве грунтовых реперов с соответствующим оформлением верхней части сваи.

5.1.3 При установке реперов в особых грунтовых условиях следует:- в насыпных неоднородных по составу грунтах, процесс уплотнения которых не закончен, – применять реперы, заанкеренные или забитые в природные грунты на глубину не менее 1,5 м ниже насыпной толщи, защищенные колодцами и предохраненные от смерзания с окружающим грунтом;

– в просадочных грунтах – заделывать нижний конец репера на глубину не менее 1 м в песчаные или не менее 2 м в глинистые подстилающие грунты, а также не менее 5 м при толщине слоя просадочного грунта более 10 м;- в заторфованных грунтах – применять забивные сваи, погруженные до плотных малодеформируемых грунтов;

– в многолетнемерзлых грунтах – применять: забивные реперы при пластично-мерзлых грунтах без крупнообломочных включений; реперы, погружаемые в пробуренные заполняемые грунтовым раствором скважины, при твердомерзлых грунтах, а также пластично-мерзлых, содержащих крупнообломочные включения. Реперы устанавливают не менее чем на 2 м ниже расчетной глубины чаши оттаивания под зданием (сооружением) или не менее тройной толщины слоя сезонного оттаивания, если реперы устанавливаются за пределами чаши оттаивания;

5.1.4 Число реперов должно быть не менее трех.

5.1.5 Реперы должны размещаться:- в стороне от проездов, подземных коммуникаций, складских и других территорий, где возможно разрушение или изменение положения репера;- вне зоны распространения давления от здания или сооружения;- вне пределов влияния осадочных явлений, оползневых склонов, нестабилизированных насыпей, торфяных болот, подземных выработок, карстовых образований и других неблагоприятных инженерно-геологических и гидрогеологических условий;

– на расстоянии от здания (сооружения) не менее тройной толщины слоя просадочного грунта;- на расстоянии, исключающем влияние вибрации от транспортных средств, машин, механизмов;- в местах, где в течение всего периода наблюдений возможен беспрепятственный и удобный подход к реперам для установки геодезических инструментов.

Конкретное расположение и конструкцию реперов должна определять организация, проводящая измерения, по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией, а также с соответствующими службами, имеющими в данном районе подземное хозяйство (кабельные, водопроводные, канализационные и другие инженерные сети).

5.1.6 После установки репера на него должна быть передана высотная отметка от ближайших пунктов государственной или местного значения геодезической высотной сети. При значительном (более 2 км) удалении пунктов геодезической сети от устанавливаемых реперов допускается принимать условную систему высот.

5.1.7 На каждом репере должны быть обозначены наименование организации, установившей его, и порядковый номер знака.Установленные реперы необходимо сдавать на сохранение строительной или эксплуатирующей организациям по актам.

5.1.8 В процессе определения деформаций следует контролировать устойчивость исходных реперов для каждого цикла наблюдений.

5.1.9 Деформационные марки устанавливаются по всему периметру здания (сооружения), внутри его, в том числе на углах, на стыках строительных блоков, по обе стороны осадочного или температурного шва, в местах примыкания продольных и поперечных стен, на поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью, на несущих колоннах, вокруг зон с большими динамическими нагрузками, на участках с неблагоприятными геологическими условиями (см.

приложение В).Конкретное расположение деформационных марок на зданиях и сооружениях, а также конструкции марок должна определять организация, проводящая измерения, по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией, учитывая конструктивные особенности (форму, размеры, жесткость) фундамента здания или сооружения, статические и динамические нагрузки на отдельные их части, ожидаемое значение осадки и ее неравномерность, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки, особенности эксплуатации здания или сооружения, обеспечение наиболее благоприятных условий производства работ по измерению перемещений.

5.2 Подготовка к измерениям горизонтальных перемещений и наклонов

5.2.1 Перед началом измерений горизонтальных перемещений и наклонов фундамента или здания (сооружения) в целом необходимо установить:- неподвижные опорные знаки для установки геодезического инструмента; в качестве опорных знаков допускается использовать обратные отвесы и реперы;- деформационные марки, размещаемые непосредственно на наружных и внутренних частях зданий или сооружений;

5.2.2 В процессе измерений горизонтальных перемещений и кренов следует контролировать устойчивость пунктов опорной сети для каждого цикла наблюдений.

Приложение А (обязательное). Требования к программе мониторинга деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений

Приложение Г(рекомендуемое)

Рисунок Г.1 – Схема фундамента и основания

Рисунок Г.2 – План расположения марок и эпюры перемещений

Рисунок Г.3 – График давления на основание фундамента

Электронный текст документаподготовлен ЗАО “Кодекс” и сверен по:официальное изданиеМ.: Стандартинформ, 2014

6 Методы измерения вертикальных перемещений

6.1 Вертикальные перемещения оснований фундаментов следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: геометрическим, тригонометрическим или гидростатическим нивелированием, фотограмметрией.

6.2 Конкретные методы измерения вертикальных перемещений должны приниматься в зависимости от классов точности измерения, целесообразных для данного метода:I-IV – геометрическое нивелирование;II-IV – тригонометрическое нивелирование;I-IV – гидростатическое нивелирование;II-IV – стереофотограмметрия.

6.3 Метод геометрического нивелирования

6.3.1 Геометрическое нивелирование следует применять в качестве основного метода измерения вертикальных перемещений.

6.3.2 Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования должны приниматься в соответствии с таблицей 3.Таблица 3 – Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования

Условия геометрического нивелирования	Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования классов
	I	II	III	IV
Применяемые нивелиры	Н-05 и равноточные ему		Н-3 и равноточные ему
Применяемые рейки	РН-05 (односторонние штриховые с инварной полосой и двумя шкалами), инварные штрих-кодовые		РН-3 (двусторонние шашечные), складные штрих-кодовые
Число станций незамкнутого хода, не более	2	3	5	8
Визирный луч:
– длина, м, не более	25	40	50	100
– высота над препятствием, м, не менее	1,0	0,8	0,5	0,3
Неравенство плеч (расстояний от нивелира до реек), м, на станции, не более	0,2	0,4	1,0	3,0
Накопление неравенств плеч, м, в замкнутом ходе, не более	1,0	2,0	5,0	10,0
Допускаемая невязка, мм, в замкнутом ходе ( – число станций)	±0,3	±0,5	±1,5	±5

I – двойным горизонтом, способом совмещения, в прямом и обратном направлении или замкнутый ход;

II – одним горизонтом, способом совмещения, замкнутый ход;III – одним горизонтом, способом наведения, замкнутый ход;

IV – одним горизонтом, способом наведения.

6.4 Метод тригонометрического нивелирования

6.4.1 Тригонометрическое нивелирование следует применять при измерениях вертикальных перемещений фундаментов в условиях резких перепадов высот (больших насыпей, глубоких котлованов, косогоров и т.п.).

6.4.2 Измерение вертикальных перемещений методом тригонометрического нивелирования следует проводить короткими визирными лучами (до 100 м), точными (Т-2, Т-5 и им равноточными) и высокоточными (Т-0,5, Т-1 и им равноточными) теодолитами с накладными цилиндрическими уровнями или электронными тахеометрами.

6.4.3 Допускаемые погрешности измерения расстояний и вертикальных углов в зависимости от выбранного класса точности измерений не должны превышать значений, приведенных в таблице 4.Таблица 4 – Допускаемые погрешности измерения расстояний и вертикальных углов

Класс точности измерений	Допускаемая погрешность измерения
	расстояний, мм, при значении вертикальных углов, град.		вертикальных углов, с, при их значениях, град.
	До 10	Св. 10 до 40	До 10	Св. 10 до 40
II	7	1	2,5	1,5
III	15	3	5,0	3,0
IV	35	8	12,0	10,0

6.5 Метод гидростатического нивелирования

6.5.1 Гидростатическое нивелирование (переносным шланговым прибором или стационарной гидростатической системой, устанавливаемой по периметру фундамента) следует применять для измерения относительных вертикальных перемещений большого числа точек, труднодоступных для измерений другими методами, а также в случаях, когда нет прямой видимости между марками или в месте производства измерительных работ невозможно пребывание человека по условиям техники безопасности.

6.5.2 Проводить измерения вертикальных перемещений методом гидростатического нивелирования для зданий или сооружений, испытывающих динамические нагрузки и воздействия, не допускается.

6.6 Методы измерения вертикальных и горизонтальных перемещений при помощи экстензометров и волоконно-оптических датчиков

6.6.1 Метод измерения вертикальных и горизонтальных перемещений при помощи экстензометров и волоконно-оптических датчиков применяется в случаях, когда другие методы измерений использовать невозможно. Данная методика применяется для измерения деформаций на локальных, отдельных участках сооружения или грунтового массива.

6.6.2 В процессе измерений в экстензометре изменяется первоначально установленное линейное базовое значение, которое фиксируется считывающим устройством.Экстензометры могут быть объединены в единую сеть измерений, которая может считывать показания перемещений в автоматическом режиме.

6.6.3 Для определения послойных деформаций грунтового массива рекомендуется применять экстензометры магнитно-резистивного типа. Высотную отметку отдельного участка грунта измеряют посредством металлических деформационных марок, установленных на различных отметках в предварительно пробуренных скважинах.

6.6.4 Размещение деформационных марок для измерения послойных перемещений грунтового массива зависит от глубины расчетного значения сжимаемой толщи под подошвой фундамента.

6.6.5 Измерение горизонтальных и вертикальных перемещений при помощи волоконно-оптических датчиков проводят на участках, недоступных для измерения другими методами или требующих повышенной точности, а также в скважинах, заранее пробуренных в грунтовом массиве.

5.3. Методы и средства наблюдения за трещинами

5.3.1.
При обследовании строительных конструкций наиболее ответственным этапом
является изучение трещин, выявление причин их возникновения и динамики
развития. Они могут быть вызваны самыми разными причинами и иметь различные
последствия.

По
степени опасности для несущих и ограждающих конструкций трещины можно разделить
на три группы.

1.
Трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности.

2.
Опасные трещины, вызывающие значительное ослабление сечений, развитие которых
продолжается с неослабевающей интенсивностью.

3.
Трещины промежуточной группы, которые ухудшают эксплуатационные свойства,
снижают надежность и долговечность конструкций, однако еще не способствуют
полному их разрушению.

5.3.2. В
металлических конструкциях появление трещин в большинстве случаев определяется
явлениями усталостного характера, что часто наблюдается в подкрановых балках и
других конструкциях, подверженных переменным динамическим нагрузкам.

Возникновение
трещин в железобетонных или каменных конструкциях определяется локальными
перенапряжениями, увлажнением бетона и расклинивающим действием льда в порах
материала, коррозией арматуры и действием многих труднопрогнозируемых факторов.

5.3.3.
Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями,
проявившимися в железобетонных конструкциях в процессе изготовления,
транспортировки и монтажа, и трещины, обусловленные эксплуатационными
нагрузками и воздействием окружающей среды.

В
железобетонных конструкциях к трещинам, появившимся в доэксплуатационный
период, относятся: усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием
поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания
бетона; трещины, вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, вызванные
большим гидратационным нагревом при твердении бетона в массивных конструкциях;
трещины технологического происхождения, возникшие в сборных железобетонных
элементах в процессе изготовления, транспортировки и монтажа.

Трещины,
появившиеся в эксплуатационный период, разделяются на следующие виды: трещины,
возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований
устройства температурных швов или неправильности расчета статически
неопределимой системы на температурные воздействия; трещины, вызванные
неравномерностью осадок грунтов основания; трещины, обусловленные силовыми
воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать
растягивающие напряжения.

5.3.4.
При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо
организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием
с тем, чтобы выяснить характер деформаций конструкций и степень их опасности
для дальнейшей эксплуатации.

Наблюдение
за развитием трещин проводится по графику, который в каждом отдельном случае
составляется в зависимости от конкретных условий.

5.3.5.
Трещины выявляются путем осмотра поверхностей конструкций, а также выборочного
снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий.

Следует
определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину
раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их
развитие.

5.3.6.
На каждой трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается.
Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины.

При
наблюдениях за развитием трещин по длине концы трещин во время каждого осмотра
фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской или острым инструментом
на поверхности конструкции. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра.

Расположение
трещин схематично наносят на чертежи общего вида развертки стен здания, отмечая
номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития
и раскрытия.

Трещины
и маяки в соответствии с графиком наблюдения периодически осматриваются, и по
результатам осмотра составляется акт, в котором указываются: дата осмотра,
чертеж с расположением трещин и маяков, сведения о состоянии трещин и маяков,
сведения об отсутствии или появлении новых трещин и установка на них маяков.

5.3.7.
Ширину раскрытия трещин обычно определяют с помощью микроскопа МПБ-2 с ценой
деления 0,02 мм, пределом измерения 6,5 мм и микроскопа МИР-2 с пределами
измерений от 0,015 до 0,6 мм, а также лупы с масштабным делением (лупы Бринеля)
(рис. 5.5) или других приборов и
инструментов, обеспечивающих точность измерений не ниже 0,1 мм.

Глубину
трещин устанавливают, применяя иглы и проволочные щупы, а также при помощи
ультразвуковых приборов типа УКБ-1М, бетон-3М, УК-10П и др. Схема определения
глубины трещин ультразвуковыми методами указана на рис. 5.6.

h=; V=,

где h – глубина
трещины (см. рис. 5.5);

V –
скорость распространения ультразвука на участке без трещин, мк/с;

ta, te – время прохождения ультразвука на участке без трещины и с
трещиной, с;

а – база
измерения для обоих участков, см.

5.3.9.
Важным средством в оценке деформации и развития трещин являются маяки: они позволяют
установить качественную картину деформации и их величину.

5.3.10.
Маяк представляет собой пластинку длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой
6-10 м, из гипса или цементно-песчаного раствора, наложенную поперек трещины,
или две стеклянные или металлические пластинки, с закрепленным одним концом
каждая по разные стороны трещины, или рычажную систему.

Рис. 5.5.
Приборы для измерения раскрытия трещин

а –
отсчетный микроскоп МПБ-2, б –
измерение ширины раскрытия трещины лупой: 1
– трещина; 2 – деление шкалы лупы; в – щуп

Маяк
устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее
поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно
вырубленных штрабах (особенно при их установке на горизонтальную или наклонную
поверхность). В этом случае штрабы заполняются гипсовым или цементно-песчаным
раствором.

5.3.11.
Осмотр маяков производится через неделю после их установления, а затем один раз
в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.

5.3.12.
Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдения измеряется при помощи щелемеров
или трещиномеров. Конструкция щелемера или трещиномера может быть различной в
зависимости от ширины трещины или шва между элементами, вида и условий
эксплуатации конструкций.

Рис. 5.6.
Определение глубины трещин в конструкции

1 –
излучатель; 2 – приемник

На рис.
5.7-5.12 приведены конструктивные схемы различных типов
маяков и щелемеров.

Наиболее
простое решение имеет пластинчатый маяк (см. рис. 5.7). Он состоит из двух металлических, стеклянных
или плексигласовых пластинок, имеющих риски и укрепленных на растворе так,
чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой. Края пластинок
должны быть параллельны друг другу.

5.3.13.
Щелемер конструкции ЛенГИДЕПА (см. рис. 5.8)
состоит из двух латунных пластин, одна из которых расположена в специально
выточенном пазу второй пластины. На обеих пластинах имеются шкалы с
миллиметровыми делениями, причем на П-образной пластине сделана прорезь для
чтения делений шкалы на внутренней (второй) пластине.

Пластины
крепятся к изогнутым штырям, свободные концы которых заделываются в бетон.
Описанный щелемер позволяет определить величину развития трещин по трем
направлениям.

5.3.14.
Маяк конструкции Ф.А. Белякова в общем виде изображен на рис. 5.9. Он состоит из двух прямоугольных гипсовых или
алебастровых плиток размером 100´60 мм и толщиной 15-20 мм. В каждой из плиток на
вертикальной и горизонтальной гранях закреплены пять металлических шпилек с
острым концом, выступающим на 1-2 мм.

Для наблюдения за развитием трещины две
такие плитки крепят на гипсовом или алебастровом растворе по обе стороны
трещины, чтобы шпильки были расположены на прямых, параллельных друг другу:
чтобы шпильки 1, 2, 3, 4 (см. рис. 5.9) на вертикальной плоскости
расположились на одной прямой, а четыре других – 5,6,7,8 на другой прямой.

Приращение трещины измеряют по изменению
положения шпилек. Для этого к шпилькам периодически прикладывают чистый лист
бумаги, наклеенный на фанеру, и после легкого надавливания измеряют расстояния
между проколами по поперечному масштабу. Маяки конструкции Ф. А. Белякова
позволяют определить взаимное смещение сторон трещин в трех направлениях.

. Пластинчатый
маяк из двух окрашенных пластинок

1 –
пластинка, окрашенная в белый цвет; 2 –
пластинка, окрашенная в красный цвет; 3 –
гипсовые плитки; 4 – трещина

Рис. 5.8.
Щелемер конструкции ЛенГИДЕПА

1 – скоба; 2 – измерительная шкала; 3 –
трещина; 4 – зачеканка

Рис. 5.9. Маяк конструкции Ф.А. Белякова

5.3.15.
Щелемер, у которого счетным механизмом служит мессура, схематически показан на рис. 5.10. Данные измерений по мессуре
увязываются с температурой воздуха, на которую вводится соответствующая
поправка; окончательную величину отсчета S, мм, определяют по формуле

S=F-klt,

где F- отсчет по мессуре,
мм;

k – коэффициент линейного расширения металла плеча мессуры;

t- температура воздуха в момент отсчета; l – длина плеча
мессуры, мм.

5.3.16.
Щелемер для длительных наблюдений показан на рис. 5.11. Он состоит из двух марок, каждая из которых
представляет собой цилиндр из некорродирующего металла с полушаровой головкой,
укрепленной на квадратном фланце из листовой стали. Для закрепления фланца в
бетоне к нему приваривается анкерная скоба.

Пара таких марок устанавливается по
обе стороны трещины. Измерение расстояния между марками во время каждого
осмотра производится штангенциркулем дважды: в обхват цилиндров и в обхват
полушаровых головок с упором ножек штангенциркуля в торцы цилиндров.
Однозначность изменений расстояний по обеим измерениям между циклами укажет на
отсутствие ошибок при производстве замеров.

7 Методы измерения горизонтальных перемещений

7.1 Горизонтальные перемещения фундаментов зданий и сооружений следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: створным наблюдением, методом отдельных направлений, триангуляцией, фотограмметрией. Допускается применять методы трилатерации и полигонометрии.

7.2 Отдельные методы измерений горизонтальных перемещений должны приниматься в зависимости от классов точности измерения, целесообразных для данного метода:I-III – створных наблюдений;I-III – отдельных направлений;I-IV – триангуляции;II-IV – стереофотограмметрии;I-IV – трилатерации;III-IV – полигонометрии.

7.3 Метод створных наблюдений

7.3.1 Метод створных наблюдений при измерениях горизонтальных перемещений фундаментов следует применять в случае прямолинейности здания (сооружения) или его части и при возможности обеспечивать устойчивость концевых опорных знаков створа.

7.3.2 Отклонение деформационной марки от заданного створа во времени измеряют следующими способами: способом подвижной визирной цели; измерения малых (параллактических) углов при неподвижной визирной цели; струны.

7.3.3 Способ подвижной визирной цели следует применять для непосредственного измерения отклонения деформационной марки от створа в линейных величинах.Визирование на подвижную визирную цель, строго центрированную на марке, необходимо проводить точными и высокоточными теодолитами, снабженными накладными уровнями.При использовании в качестве визирной линии луча лазера роль подвижной визирной цели должен осуществлять приемник света с отчетным приспособлением.

7.3.4 Измерения способом подвижной визирной цели следует проводить при двух кругах теодолита в прямом и обратном направлениях, при этом число приемов измерения должно быть не менее пяти. Расхождения между отдельными приемами не должны превышать 1 мм.Отсчет положения подвижной визирной цели по микрометру теодолита необходимо проводить не менее трех раз, а расхождения в отсчетах не должны превышать 0,3 мм.

7.3.5 Для измерения отклонения деформационной марки от створа при способе измерения малых (параллактических) углов необходимо провести измерение расстояний от пункта стояния инструмента до марки.Измерение угла отклонения марки от створа следует проводить точным или высокоточным теодолитами, снабженными окулярным или оптическим микрометрами.

7.3.6 Число приемов и допускаемые среднеквадратические погрешности измерения малых углов должны соответствовать приведенным в таблице 5.Таблица 5 – Число приемов и допускаемые среднеквадратические погрешности измерения

Расстояние от опорного знака до марки, м	Допускаемая среднеквадратическая погрешность измерения угла, с	Число приемов для теодолита, снабженного
		оптическим микрометром	окулярным микрометром
100 и менее	2,0	3	2
200	1,0	6	4
600-1000	0,5	12	6

7.3.7 При измерениях малых углов окулярным микрометром теодолита расхождения не должны превышать:1,5 деления окулярного микрометра – между тремя наведениями в полуприемах, а также между значениями одного и того же угла, выведенного из полуприемов;1,0 деления окулярного микрометра – между значениями одного и того же угла из разных приемов в прямом и обратном ходах.

7.3.8 При измерениях малых углов оптическим микрометром теодолита расхождения не должны превышать:3″ – между значениями одного и того же угла, выведенного из полуприемов;1,5″ – между значениями одного и того же угла из разных приемов в прямом и обратном ходах.

7.3.9 Способ струны следует применять при прямолинейности здания или сооружения для непосредственного получения относительного значения линейного смещения фундаментов, определяемого как разность отклонения деформационной марки от линии створа в двух циклах измерений.

7.4 Метод отдельных направлений

7.4.1 Метод отдельных направлений следует применять для измерения горизонтальных перемещений зданий и сооружений при невозможности закрепить створ или обеспечить устойчивость концевых опорных знаков створа.

7.4.2 Для измерения горизонтальных перемещений методом отдельных направлений необходимо установить не менее трех опорных знаков, образующих треугольник с углами не менее 30°.

7.4.3 Значение горизонтального перемещения , мм, деформационной марки с каждого опорного знака определяют по расстоянию , мм, от опорного знака до марки (измеряемого с погрешностью 1/2000) и изменению направления , с, между ориентирным знаком и маркой в двух циклах измерений по формуле

где 206265″.Значение и направление горизонтального перемещения каждой марки допускается определять графически.В случае несовпадения направления вектора горизонтального перемещения с направлением силы, действующей на фундамент здания (сооружения), значение горизонтального перемещения деформационной марки по направлению силы получают как проекцию вектора на направление силы.

7.4.4 При измерении сдвигов методом отдельных направлений должны применяться точные теодолиты. При этом необходимое число круговых приемов и соответствующие погрешности измерений не должны превышать значений, приведенных в таблице 6.Таблица 6 – Допускаемые погрешности измерений

Теодолит	Необходимое число круговых приемов	Допускаемые погрешности измерений, с
		Замыкание горизонта	Колебание направлений в отдельных приемах	Колебание двойной коллимационной ошибки в приеме	Среднеквадратическая погрешность направления
Т-05	9	3	3	10	0,5
Т-1	12	4	4	10	1,0

7.5 Метод триангуляции

7.5.1 Метод триангуляции следует применять для измерения горизонтальных перемещений фундаментов зданий и сооружений, возводимых в пересеченной или горной местности, а также при невозможности обеспечить устойчивость концевых опорных знаков створа.

7.5.2 Значение и направление горизонтального перемещения фундамента (или его части) следует определять по изменениям координат деформационных марок за промежуток времени между циклами наблюдений.

7.5.3 Для метода триангуляции допускается принимать условную систему координат. В этом случае оси координат и должны совпадать с поперечной и продольной осями здания или сооружения.

7.5.4 Измерение горизонтальных углов необходимо проводить с погрешностью, не превышающей приведенной в таблице 7.Таблица 7 – Погрешность измерения горизонтальных углов

Класс точности измерений	Допускаемая среднеквадратическая погрешность измерения углов, с, для расстояний, м
	50	100	150	200	500	1000
I	8	4	3	2	1	–
II	20	10	7	5	2	1
III	40	20	14	10	4	2
IV	60	30	20	15	6	3

7.6 Методы линейно-угловых построений с использованием электронных тахеометровМетоды линейно-угловых построений и используемые типы электронных тахеометров должны обеспечивать точность получения деформационных характеристик, указанных в таблице 2.

7.7 Метод инклинометрии

7.7.1 Метод инклинометрии следует применять для измерения смещений отдельных участков грунтового массива или вертикально заглубленных конструкций (стен в грунте, свай, баррет и др.).

7.7.2 Значение и направление горизонтального смещения следует определять по приращениям угла наклона скважины или трубы, помещенной в конструкцию, за промежуток времени между циклами наблюдений.

7.7.3 Для метода инклинометрии допускается принимать условную систему координат. В этом случае оси координат и должны совпадать с главными осями здания или сооружения.

7.8 Использование спутниковых методовПри измерении горизонтальных перемещений различными методами допускается определять координаты опорных пунктов при помощи спутниковой системы глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС). В этом случае точность определения координат опорных пунктов должна быть не менее точности заданного класса горизонтальных измерений.

8 Методы измерения наклонов

8.1 Наклон фундамента (или здания, сооружения в целом) следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: проецирования, координирования, измерения углов или направлений, фотограмметрии, механическими способами с применением кренометров, прямых и обратных отвесов.

8.2 Предельные погрешности при определении крена в зависимости от высоты Н наблюдаемого здания (сооружения) не должны превышать следующих значений, мм:0,0001 Н – для гражданских зданий и сооружений;0,0005 Н – для промышленных зданий и сооружений, дымовых труб, доменных печей, мачт, башен и др.;0,00001 Н – для фундаментов под машины и агрегаты.

8.3 При измерении наклонов фундамента (здания, сооружения) методом проецирования следует применять теодолиты, снабженные накладным уровнем, или приборы вертикального проецирования.Проецирование верхней деформационной марки вниз и отсчитывание по палетке (рейке), устанавливаемой в цокольной части, должны проводиться при двух положениях визирной трубы оптического инструмента не менее чем тремя приемами.Значение крена определяют по разности отсчетов, отнесенной к высоте здания (сооружения), в двух циклах наблюдений.

8.4 При измерении наклонов методом координирования необходимо установить не менее двух опорных знаков, образующих базис, с концов которого определяют координаты верхней и нижней точек здания (сооружения).В случае если с концов базиса основание здания (сооружения) не видно, необходимо способом засечек вычислить координаты верхней точки здания (сооружения), а координаты основания определить, используя полигонометрический ход, проложенный от пунктов базиса и имеющий не более двух сторон.

8.5 Для определения крена зданий и сооружений сложной геометрической формы следует использовать метод измерения горизонтальных направлений (по методике, изложенной в 7.4-7.4.4) с двух постоянно закрепленных опорных знаков, расположенных на взаимно перпендикулярных направлениях (по отношению к зданию, сооружению).Значение крена (в угловой мере) должно определяться по значению линейного сдвига, отнесенному к высоте деформационной марки над подошвой фундамента.

8.6 Для определения кренов фундаментов под машины и агрегаты в промышленных зданиях и сооружениях применяют переносные или стационарные кренометры, позволяющие определить наклон в градусной или относительной мере.

8.7 Определение крена гидротехнических сооружений следует проводить с помощью прямых и обратных отвесов, имеющих отсчетные устройства, или прибором для вертикального проецирования.

Приложение Г (рекомендуемое). Образец графического оформления результатов мониторинга деформаций оснований фундаментов

11.1 В процессе работ по определению деформаций грунта оснований фундаментов зданий и сооружений должна проводиться камеральная обработка полученных результатов: проверка полевых журналов; уравнивание геодезических сетей; составление ведомостей отметок и перемещений, направлений (углов), значения крена и перемещений деформационных марок, установленных на зданиях или сооружениях, по каждому циклу наблюдений;

11.2 Графический материал по результатам наблюдений каждого объекта следует оформлять (см. приложение Г) в виде:- геологического разреза основания фундамента;- плана здания или сооружения с указанием мест расположения деформационных марок;- графиков и эпюр горизонтальных, вертикальных перемещений, наклонов и развития трещин во времени, роста давления на основание фундамента.

11.3 По результатам измерений перемещений оснований фундаментов составляют технический отчет, который включает в себя (помимо материалов, перечисленных в 11.1 и 11.2):- краткое описание цели определения деформаций на данном объекте;- характеристики геологического строения основания и физико-механических свойств грунтов;

– конструктивные особенности здания (сооружения) и его фундамента;- схемы расположения и описание конструкций реперов, опорных и ориентирных знаков, деформационных марок, устройств для измерения величин развития трещин;- примененную методику измерений;- перечень факторов, способствующих возникновению деформаций;- выводы о результатах наблюдений.

Приложение Б (рекомендуемое). Образец оформления технического задания

Приложение Б(рекомендуемое)

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДЕНО

наименование организации, должность, фамилия, инициалы, дата

наименование организации, должность, фамилия, инициалы, дата

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на производство мониторинга деформаций оснований фундаментов зданий (сооружений)

1 Исполнитель работы

наименование организации

2 Заказчик

наименование организации

3 Наименование объекта

4 Местоположение объекта (по административному делению)

5 Этапы (периоды) строительства, эксплуатации

6 Данные о назначении и видах зданий (сооружений), характеристики их конструктивных особенностей и основных параметров (включая подземные части)

7 Сведения о типах, размерах и глубине заложения фундаментов

8 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия оснований фундаментов

9 Сведения о ранее выполненных работах по измерению деформаций

10 Части зданий (сооружений), за которыми следует вести наблюдения

11 Результаты расчетных предельных допустимых значений по деформациям грунтов оснований и типам зданий и сооружений

12 Требуемая точность геодезических измерений

13 Дополнительные указания

14 Приложения: а) планы первого и нижележащих этажей фундаментов с указанием предполагаемых мест заложения деформационных марок; б) разрезы зданий или сооружений (продольный, поперечный) с осевыми размерами и высотными отметками; в) план размещения зданий, сооружений, инженерных коммуникаций на территории объекта (топографический, ситуационный, генплан)

Задание составил

наименование организации

подпись, дата, фамилия, инициалы

---