Основная информация
Заказчик:
Услуги
Устройство глубинных реперов для создания исходной геодезической сети
изготовление реперов
ГОСТ 24846-2019
СП 25.13330.2010
Время чтения статьи:
11 мин.
ООО "Центр Арктических Изысканий" предоставляет услуги по изготовлению и обустройству глубинных реперов для сети геотехнического мониторинга.
В обустройство входит:
- устройство глубинных реперов (Rp) для создания исходной геодезической сети;
- устройство термометрических скважин (ТС) для наблюдения за температурным режимом грунтов основания сооружений;
- устройство деформационных марок (ДМ) для наблюдения за деформациями (осадка, подъем) трубопроводов и фундаментами сооружений.
Геотехнический мониторинг разработан в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (СП 25.13330.2010 в стадии актуализации), СНиП 2.09.03-85 «Сооружение промышленных предприятий» (СП 43.13330.2012 в стадии актуализации).
Мониторинг осадок зданий и сооружений
Геодезический мониторинг объектов позволит определить фактические величины деформаций и сравнить их как с расчетными, так и с предельными значениями. Результаты мониторинга помогут в выявлении причин возникновения и оценки степени опасности появившихся деформаций для нормальной эксплуатации объектов, а при необходимости принятия своевременных мер по предотвращению возникающих деформаций и устранению их последствий.
Определение величин деформаций наблюдаемых объектов в процессе мониторинга выполняется путем высокоточных инженерно-геодезических измерений. Точность и цикличность измерений при проведении геодезического мониторинга, осуществляются в соответствии с действующими нормативными документами на этот вид работ.
Методика инженерно-геодезических измерений
Метод измерения вертикальных перемещений
Наблюдения за вертикальными перемещениями (осадками) деформационных марок выполняются методом геометрического нивелирования по методике II класса точности определения осадок. В соответствии с ГОСТ 24846-2019 данная методика наблюдений обеспечивает необходимую точность получения значений осадок наблюдаемых объектов равную 2 мм.
Согласно выбранной методики на станции нивелирования измерения выполняются с учетом следующих условий, указанных в ГОСТ 24846-2019:
- число станций незамкнутого хода, не более 3 шт.;
- длина визирного луча не превышает 40 м;
- высота визирного луча над поверхностью земли не менее 0,8 м;
- неравенство плеч (расстояний от нивелира до реек) на станции, не превышает 0.4 м;
- накопление неравенства плеч в замкнутом ходе не превышает 2 м;
- невязка в замкнутом нивелирном ходе не превышает допустимой величины в мм:
Нивелирный ход представляет собой замкнутый полигон, проложенный по деформационным маркам и опорным грунтовым реперам. Нивелирный ход начинается и заканчивается на одном и том же исходном репере. Количество станций в замкнутом полигоне обеспечивает необходимую точность измерений, определенную в ГОСТ 24846-2019.
Учитывая возможные вертикальные перемещения системы опорных реперов, предусматривается контроль их устойчивости. Для этого все репера включаются в замкнутый полигон нивелирного хода.
Эти действия позволят своевременно выявить возможную осадку исходного репера и учесть её величину при определении вертикальных перемещений (осадок) наблюдаемого здания.
В процессе мониторинга осадок наблюдаемого здания контроль стабильности реперов высотной основы должен выполняться в каждом цикле измерений.
Метод определения крена фундаментов, зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций
Крен фундамента измеряется нивелированием.
Крен фундамента определяется по относительной разности осадок деформационных марок, расположенных на его противоположных краях.
Крен зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций определяется по результатам измерения горизонтальных перемещений верха и низа зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций (колонн, стен) методами, указанными в методике измерения горизонтальных перемещений.
Образец результатов измерений представлен в приложении Г
Приборы и оборудование
На основании принятой методики инженерно-геодезических измерений для обеспечения необходимой точности определения осадок наблюдаемого здания измерения выполнялись высокоточным нивелиром. В качестве такого нивелира используется высокоточный электронный нивелир DNA 03 фирмы LEICA в комплекте с инварной штрихкодовой рейкой.
Перед началом работ инструмент поверяется в соответствии с требованиями «Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов» [8].
Уравнивание и оценка точности измерений
Уравнивание и оценка точности геодезических измерений в нивелирной сети при наблюдениях за осадками здания выполняется строгим методом наименьших квадратов, параметрическим способом, как наиболее удобного для его реализации на ПЭВМ.
В результате камеральной обработки результатов измерений получают уравненные отметки деформационных марок и их средние квадратические ошибки.
Для 0-го цикла геодезического мониторинга осадок наблюдаемого здания максимальная средняя квадратическая ошибка определения отметки деформационной марки, наиболее удаленной от исходного репера, не должна превышать 0,3 мм.
Ведомости отметок и осадок деформационных марок
Для проведения геодезического мониторинга с целью определения вертикальных перемещений (осадок) объектов, согласно договора на объекте устанавливаются следующие геодезические знаки:
- Опорные грунтовые репера, высоты которых считаются стабильными в пределах строго обоснованного допуска. Они служат исходной основой, относительно которой определяются перемещения деформационных знаков (марок), установленных на наблюдаемом здании. Репера располагаются вне зоны влияния нового строительства и распространения возможных деформаций грунта. Схема монтируемого грунтового репера представлена в Приложении Е.
- Деформационные марки (наблюдаемые знаки), вертикальное перемещение которых определяется в каждом цикле измерений. Для полного описания процесса деформаций с учетом конструкций наблюдаемых объектов устанавливаются деформационные марки:
- Металлические «глухари» с шестигранной головкой, зацементированные и закрепленные на стенах здания таким образом, чтобы имелась возможность установки на них рейки в вертикальном положении. Над маркой на высоту до 2-х метров не должно быть каких-либо конструктивных и декоративных выступов, мешающих свободной постановке рейки на вершину марки.
- В местах невозможности установки деформационных марок (запрет собственника, нет технической возможности проводить геодезические измерения согласно методике геометрического нивелирования), в качестве деформационных марок использовались катафотные отражатели, размером 30×30 мм, наклеенные на несущие конструкции зданий. Для четкого и однозначного наведения на катафотные отражатели нанесена специальная разметка.
Рисунок 3.2 Светоотражающая геодезическая марка
Также на Объекте проводится систематическое наблюдение за развитием трещин в конструкциях зданий и сооружений., с целью выяснения характера деформаций и степень опасности для дальнейшей эксплуатации объекта.
При наблюдениях за развитием трещин по длине, их концы фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми указывается дата осмотра.
При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине используются измерительные или фиксирующие устройства: гипсовые маяки, щелемеры. Рядом с установленным устройством проставляется номер и дата осмотра.
Измерительные или фиксирующие устройства устанавливаются при обнаружении соответствующих дефектов конструкций зданий и сооружений
Результаты циклов мониторинга представляются в виде ведомостей отметок и осадок, отклонений от вретикали, с графическим отображением перемещения каждой деформационной марки и планом расположения дефектов (трещин), а также с графическим отображением осадок здания (изолинии) образцы ведомостей и графических материалов.
Нормативные документы:
1. ГОСТ 21.301-2014 «Основные требования к оформлению отчетной документации по инженерным изысканиям».
2. ГОСТ 24846-12 «Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений»
3. ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация».
4. ГОСТ 25358-2012 Грунты. Метод полевого определения температуры
5. ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения
6. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб.
7. ГОСТ 31937–2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
8. ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации". Общие технические требования».
9. МГСН 2.07 – 01. «Основания, фундаменты и подземные сооружения».
10.СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.
11.«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», введенный в действие Федеральным законом Российской Федерации от 30.12.2009 года №384-Ф3;
12.Градостроительный кодекс Российской Федерации;
13.СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.
14.СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.
15.СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.
16.СНиП 23-01-99 (с изм.2002). Строительная климатология.
17.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.I.
18.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.II.
19.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.III.
20.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.IV.
21.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч. VI.
22.СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83.
23.СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85.
22.СП 11-105-97. Инженерные изыскания для строительства. Часть I. Общие положения СП 11-105-97. Инженерные изыскания для строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.
23.СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
24.СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01.-83. СП 305.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве».
25.СП 446.1325800.2019. "Инженерно-геологические изыскания для строительства". Общие правила производства работ.
26.СП 493.1325800.2020. "Инженерные изыскания для строительства в районах распространения многолетнемерзлых грунтов". Общие требования.
27.СП 47.13330.2016. "Инженерные изыскания для строительства". Основные положения.
28.СП 25.13330.2012."Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах".
29.СП 317.1325800.2017. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Общие правила производства работ.
30.Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА) -03-010-03.
Метод измерения вертикальных перемещений
Наблюдения за вертикальными перемещениями (осадками) деформационных марок выполняются методом геометрического нивелирования по методике II класса точности определения осадок. В соответствии с ГОСТ 24846-2019 данная методика наблюдений обеспечивает необходимую точность получения значений осадок наблюдаемых объектов равную 2 мм.
Согласно выбранной методики на станции нивелирования измерения выполняются с учетом следующих условий, указанных в ГОСТ 24846-2019:
- число станций незамкнутого хода, не более 3 шт.;
- длина визирного луча не превышает 40 м;
- высота визирного луча над поверхностью земли не менее 0,8 м;
- неравенство плеч (расстояний от нивелира до реек) на станции, не превышает 0.4 м;
- накопление неравенства плеч в замкнутом ходе не превышает 2 м;
- невязка в замкнутом нивелирном ходе не превышает допустимой величины в мм:
Нивелирный ход представляет собой замкнутый полигон, проложенный по деформационным маркам и опорным грунтовым реперам. Нивелирный ход начинается и заканчивается на одном и том же исходном репере. Количество станций в замкнутом полигоне обеспечивает необходимую точность измерений, определенную в ГОСТ 24846-2019.
Учитывая возможные вертикальные перемещения системы опорных реперов, предусматривается контроль их устойчивости. Для этого все репера включаются в замкнутый полигон нивелирного хода.
Эти действия позволят своевременно выявить возможную осадку исходного репера и учесть её величину при определении вертикальных перемещений (осадок) наблюдаемого здания.
В процессе мониторинга осадок наблюдаемого здания контроль стабильности реперов высотной основы должен выполняться в каждом цикле измерений.
Метод определения крена фундаментов, зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций
Крен фундамента измеряется нивелированием.
Крен фундамента определяется по относительной разности осадок деформационных марок, расположенных на его противоположных краях.
Крен зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций определяется по результатам измерения горизонтальных перемещений верха и низа зданий, сооружений и отдельных элементов конструкций (колонн, стен) методами, указанными в методике измерения горизонтальных перемещений.
Образец результатов измерений представлен в приложении Г
Приборы и оборудование
На основании принятой методики инженерно-геодезических измерений для обеспечения необходимой точности определения осадок наблюдаемого здания измерения выполнялись высокоточным нивелиром. В качестве такого нивелира используется высокоточный электронный нивелир DNA 03 фирмы LEICA в комплекте с инварной штрихкодовой рейкой.
Перед началом работ инструмент поверяется в соответствии с требованиями «Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов» [8].
Уравнивание и оценка точности измерений
Уравнивание и оценка точности геодезических измерений в нивелирной сети при наблюдениях за осадками здания выполняется строгим методом наименьших квадратов, параметрическим способом, как наиболее удобного для его реализации на ПЭВМ.
В результате камеральной обработки результатов измерений получают уравненные отметки деформационных марок и их средние квадратические ошибки.
Для 0-го цикла геодезического мониторинга осадок наблюдаемого здания максимальная средняя квадратическая ошибка определения отметки деформационной марки, наиболее удаленной от исходного репера, не должна превышать 0,3 мм.
Ведомости отметок и осадок деформационных марок
Для проведения геодезического мониторинга с целью определения вертикальных перемещений (осадок) объектов, согласно договора на объекте устанавливаются следующие геодезические знаки:
- Опорные грунтовые репера, высоты которых считаются стабильными в пределах строго обоснованного допуска. Они служат исходной основой, относительно которой определяются перемещения деформационных знаков (марок), установленных на наблюдаемом здании. Репера располагаются вне зоны влияния нового строительства и распространения возможных деформаций грунта. Схема монтируемого грунтового репера представлена в Приложении Е.
- Деформационные марки (наблюдаемые знаки), вертикальное перемещение которых определяется в каждом цикле измерений. Для полного описания процесса деформаций с учетом конструкций наблюдаемых объектов устанавливаются деформационные марки:
- Металлические «глухари» с шестигранной головкой, зацементированные и закрепленные на стенах здания таким образом, чтобы имелась возможность установки на них рейки в вертикальном положении. Над маркой на высоту до 2-х метров не должно быть каких-либо конструктивных и декоративных выступов, мешающих свободной постановке рейки на вершину марки.
- В местах невозможности установки деформационных марок (запрет собственника, нет технической возможности проводить геодезические измерения согласно методике геометрического нивелирования), в качестве деформационных марок использовались катафотные отражатели, размером 30×30 мм, наклеенные на несущие конструкции зданий. Для четкого и однозначного наведения на катафотные отражатели нанесена специальная разметка.
Рисунок 3.2 Светоотражающая геодезическая марка
Также на Объекте проводится систематическое наблюдение за развитием трещин в конструкциях зданий и сооружений., с целью выяснения характера деформаций и степень опасности для дальнейшей эксплуатации объекта.
При наблюдениях за развитием трещин по длине, их концы фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми указывается дата осмотра.
При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине используются измерительные или фиксирующие устройства: гипсовые маяки, щелемеры. Рядом с установленным устройством проставляется номер и дата осмотра.
Измерительные или фиксирующие устройства устанавливаются при обнаружении соответствующих дефектов конструкций зданий и сооружений
Результаты циклов мониторинга представляются в виде ведомостей отметок и осадок, отклонений от вретикали, с графическим отображением перемещения каждой деформационной марки и планом расположения дефектов (трещин), а также с графическим отображением осадок здания (изолинии) образцы ведомостей и графических материалов.
Нормативные документы:
1. ГОСТ 21.301-2014 «Основные требования к оформлению отчетной документации по инженерным изысканиям».
2. ГОСТ 24846-12 «Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений»
3. ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация».
4. ГОСТ 25358-2012 Грунты. Метод полевого определения температуры
5. ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения
6. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб.
7. ГОСТ 31937–2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
8. ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации". Общие технические требования».
9. МГСН 2.07 – 01. «Основания, фундаменты и подземные сооружения».
10.СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.
11.«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», введенный в действие Федеральным законом Российской Федерации от 30.12.2009 года №384-Ф3;
12.Градостроительный кодекс Российской Федерации;
13.СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.
14.СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.
15.СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.
16.СНиП 23-01-99 (с изм.2002). Строительная климатология.
17.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.I.
18.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.II.
19.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.III.
20.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч.IV.
21.СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», ч. VI.
22.СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83.
23.СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85.
22.СП 11-105-97. Инженерные изыскания для строительства. Часть I. Общие положения СП 11-105-97. Инженерные изыскания для строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.
23.СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
24.СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01.-83. СП 305.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве».
25.СП 446.1325800.2019. "Инженерно-геологические изыскания для строительства". Общие правила производства работ.
26.СП 493.1325800.2020. "Инженерные изыскания для строительства в районах распространения многолетнемерзлых грунтов". Общие требования.
27.СП 47.13330.2016. "Инженерные изыскания для строительства". Основные положения.
28.СП 25.13330.2012."Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах".
29.СП 317.1325800.2017. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Общие правила производства работ.
30.Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА) -03-010-03.
