Наблюдение за деформацией сооружений

3. Наблюдения  за относительными плановыми  смещениями

Полевое обследование, рекогносцировка  и установка пунктов  плановой основы и  контрольных марок

По результатам  полевого обследования территории были определены оптимальные места установки  и выполнена установка пунктов  плановой основы для определения  с них относительных плановых смещений здания церкви Спаса Нерукотворного Образа. К началу первого цикла  геодезического мониторинга было установлено  четыре пункта плановой основы с условными  номерами T2, Т3, Т4, С00494. Пункты с номерами T2, Т3, Т4 были закреплены на местности временными грунтовыми знаками (металлическими штырями диаметром 30мм с кернами в верхней части, установленными в асфальтовое покрытие на глубину около 30 см. Пункт с № С00494 был закреплен стандартным компактным знаком ГУП «Мосгоргеотрест». На зданиях, окружающих участок строительных работ, были установлены семь пунктов плановой основы с условными номерами М1-:-М7, закрепленные светоотражающими марками ОП-30.

      Для определения относительных плановых смещений здания церкви Спаса Нерукотворного Образа над входом в церковь были установлены две пары контрольных марок с номерами: КМ1/КМ2, КМ3/КМ4. Контрольные марки КM1 и КM3 были закреплены внизу; на высоте 4.0м от земли, контрольные марки КM2, КM4 – вверху, на уровне 4-го яруса, на высоте 21.0м от земли. Марки были закреплены светоотражателями ОП-30. Фотография местоположения контрольных марок на фасаде здания церкви приведена в Приложении 18.

Схема расположения пунктов плановой основы и контрольных марок для наблюдения за относительными плановыми смещениями здания церкви Спаса Нерукотворного Образа приведена в Приложении 4.

      Места установки, типы знаков и количество пунктов плановой основы и контрольных  марок были согласованы с представителем Заказчика. Копия Акта закладки пунктов  плановой основы, контрольных и деформационных марок приведена в Приложении 22.

      Выполнение  геодезических измерений

При выполнении первого цикла мониторинга плановых смещений была создана плановая основа. Геодезические измерения для  определения координат пунктов  плановой основы выполнялись в соответствии с [3] и [6] по программе полигонометрии 1-го разряда с измерением направлений 4-мя приемами и замыканием горизонта, независимо от их количества. Cхема измерений в сети плановой основы приведена в Приложении 5.

Угловые и линейные измерения выполнялись электронным  тахеометром Trimble VX Spatial Station № 93520013. Сертификат о калибровке прибора приведен в Приложении 23 .

Координаты пар  контрольных марок №№ КМ1/КМ2, КМ3/КМ4 в каждом цикле мониторинга определялись методом линейно-угловых засечек с точек планового обоснования №№ Т2, Т3, C00494 относительно пунктов №№ М1-:-М7. Угловые и линейные измерения выполнялись в соответствии с [3] и [6] 2-мя приемами с замыканием горизонта, независимо от количества направлений, электронным тахеометром Trimble VX Spatial Station № 93520013. Схема линейно-угловых измерений для определения координат контрольных марок приведена в Приложении 6 .

      Камеральная обработка результатов  геодезических измерений

Уравнивание сети плановой основы было выполнено в  соответствии с [2], c помощью пакета программ Star*Net Pro 6.0.23 фирмы StarPlus, США. Координаты пунктов плановой основы №№ T2, Т3, Т4, С00494 и №№ М1-:-М7 были определены в условной системе координат, которая была задана условными координатами пункта плановой основы № Т3 (Х=1000.000м, У=1000.000м) и условным дирекционным углом Т3-С00494 (a= 0º00'00"). Протокол уравнивания сети плановой основы приведен в Приложении 10. Полученные координаты пунктов плановой основы с №№ М1-:-М7 использовались в качестве исходных для определения координат контрольных марок КМ1, КМ2, КМ3, КМ4 в каждом цикле мониторинга.

Уравнивание линейно-угловой  сети для определения координат  контрольных марок также выполнялось  в соответствии с [2] с помощью  пакета программ StarNet 6.0.23 фирмы StarPlus (США). В результате были получены координаты пар контрольных марок КМ1/КМ2, КМ3/КМ4 в условной системе координат. Протокол уравнивания линейно-угловых измерений для определения координат контрольных марок (6 цикл) приведен в Приложении 11

Для удобства вычислений относительных плановых смещений наблюдаемого здания координаты контрольных марок перевычислялись в частную систему координат «UT», которая была задана условно в первом цикле мониторинга. В частной системе координат «UT» ось «U» проходила через контрольные марки КМ1 и КМ3, а ось «T» была ей перпендикулярна, находилась в горизонтальной плоскости и проходила через контрольную марку КМ1.

Величины плановых смещений определялись по парам марок: КМ1/КМ2, КМ3/КМ4. Из-за конструктивных особенностей наблюдаемого здания не было возможности установить контрольные марки попарно в одной вертикальной плоскости. Поэтому в первом цикле мониторинга были вычислены плановые смещения (dТ1) марок, установленных вверху здания (КМ2, КМ4), относительно соответствующих марок, установленных внизу (КМ1, КМ3):

dТ1 = Т1(v)-T1(n), где

T1(v) – координата по оси «Т» верхней марки, полученная в 1 цикле;

T1(n) – координата по оси «Т» нижней марки, полученная в 1 цикле.

Аналогично в  каждом последующем цикле мониторинга  вычислялись плановые смещения dTi. Затем вычислялись относительные плановые смещения:

dLi = dTi-dT1, где

dTi – плановое смещение по оси «Т», полученное в i цикле мониторинга;

dT1 – плановое смещение по оси «Т», полученное в 1 цикле мониторинга.

Ведомости вычислений относительных плановых смещений приведены  в Приложении 15

Направления и  величины относительных плановых смещений по результатам шестого цикла  мониторинга показаны на схеме расположения контрольных марок с указанием  величин их относительных плановых смещений,  Приложение 7

Всего за период с 30.07.2008г. по 17.10.2008г. было выполнено 6 циклов планового мониторинга. Количество наблюдаемых контрольных марок  в каждом цикле составляло 4.

2.4.   Наблюдения за динамикой раскрытия трещин

Для наблюдения за раскрытием трещин на зданиях и  сооружениях было выполнено визуальное обследование зданий, окружающих участок  строительства, с целью выявления  имеющихся трещин. По результатам  обследования к первому циклу  наблюдений было выявлено шесть трещин, за динамикой раскрытия которых  целесообразно вести наблюдения. Было выполнено фотографирование и  составлен реестр трещин с подробным  описанием их местоположения. Ко второму  циклу мониторинга были выявлены и внесены в реестр еще три  трещины.

      Для наблюдений за динамикой раскрытия  трещин на них были наклеены специальные  деформационные маяки, представляющие собой полоски бумаги шириной 20 мм и длиной 50-80 мм с нанесенными  на них рисками. К шестому циклу  деформационный маяк № 5 был уничтожен. Вместо него был установлен новый  деформационный маяк № 5А. Фотографии местоположения дефор-мационных маяков приведены в Приложении 19 на стр.49-53.

Для наблюдения за динамикой раскрытия трещин зданий, окружающих участок строительства, в каждом цикле мониторинга измерялись расстояния между рисками деформационных маяков. Измерения выполнялись с  использованием циркуля-измерителя и  масштабной линейки. Расстояния измерялись четырьмя приемами. Результаты заносились в полевой журнал. Точность измерения расстояний по результатам обработки ряда равноточных измерений одной величины составляла 0.1 мм.

В результате камеральной  обработки измерений по каждому  циклу мониторинга составлялась ведомость раскрытия трещин, Приложение 16

      Всего за период с 29.07.2008г. по17.10.2008г. было выполнено 6 циклов наблюдений за динамикой раскрытия  трещин.

2.5. Лазерное сканирование фасада здания церкви Спаса Нерукотворного Образа

В каждом цикле  геодезического мониторинга выполнялось  лазерное сканирование фасада церкви Спаса Нерукотворного Образа для  контроля геометрических параметров наблюдаемого здания. Сканирование выполнялось с применением электронного тахеометра Trimble VX Spatial Station № 93520013. В результате обработки измерений с помощью программного обеспечения Red Works Survey Standard была построена триангуляционная полигональная модель поверхности (TIN-модель) фасада здания, Для лучшей визуализации было выполнено наложение фотоизображения на построенную TIN-модель,. Полученные результаты могут быть использованы с целью получения необходимой геометрической информации об объекте. Приложение 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.6 Заключение

За период наблюдений с 29.07.2008г. по 17.10.2008г. осадки стенных  деформационных марок не превысили 4 мм - величину предельной деформации, указанную в Техническом задании, Приложении 5 к Рекомендациям по геодезическому мониторингу, Москомархитектура, 1998; и Дополнении Пособия к МГСН 2.07-01, Москомархитектура, 2005.

Для деформационных марок №№ 1, 2, установленных на доме № 11 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: -0.4мм (для деформационной марки №1). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -0,5 мм (для деформационной марки № 1).

Для деформационных марок №№ 3, 4, установленных на доме № 11-13 стр.2 по Никольской ул., величина осадки в 7 цикле составила: 0.1мм. Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -0,2 мм (для деформационной марки № 4).

Для деформационных марок №№ 5, 6, 9, 10, 12, 14, 16, 17, установленных на доме №7-9, стр.6 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: 1.1мм (для деформационной марки № 5). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: 0,8 мм (для деформационной марки № 9).

Для деформационных марок №№ 7, 8, 39, 48, 15757, установленных на доме № 7-9, стр.4 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: 1.5мм (для деформационной марки № 15757). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: 1,0 мм (для деформационной марки № 48).

Для деформационных марок №№ 15811, 11, 13, 15, 18, 19, 20, 23, 25, 27, 28, 29, установленных на доме № 7/9 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: 1.7мм (для деформационной марки № 15811). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -0,4 мм (для деформационных марок № 13, 19).

Для деформационной марки № 21, установленной на доме № 11-13 стр.3 по Никольской ул., величина осадки в 7 цикле составила: 0.4мм. Величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -0,4 мм.

9, стр.1 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: 1.1мм (для деформационной марки № 26). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -0,5 мм (для деформационной марки № 22).

Для деформационных марок № 41, 42, 43, 44, установленных на вентиляционной шахте метро у дома № 7-9 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: -1.3мм (для деформационной марки № 44). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: 0,2 мм (для деформационных марок №№ 41, 42).

Для грунтовых  деформационных марок №№ 33-:-38, установленных в асфальтовое покрытие у вентиляционной шахты метро у дома № 7-9 по Никольской ул., максимальная величина осадки в 7 цикле составила: -13.1мм (для деформационной марки № 38). Максимальная величина осадки между последним и предыдущим циклами составила: -1,5 мм (для деформационной марки № 38).

За период наблюдений с 29.07.2008г. по 17.10.2008г. значения относительных  плановых смещений контрольных марок, расположенных на здании церкви Спаса Нерукотворного Образа не превысили 3мм.

Величина раскрытия  трещины № 1, расположенной на доме № 7-9 по Никольской ул., в 6 цикле мониторинга составила -0.30 мм (деформационный маяк № 1). Величина раскрытия трещины между последним (6) и предыдущим циклами составила -0,10 мм.

Максимальная  величина раскрытия трещин, расположенных на доме № 7-9, стр.1 по Никольской ул., в 6 цикле мониторинга составила 0.60 мм (для деформационного маяка № 3). Максимальная величина раскрытия трещин между последним (6) и предыдущим циклами составила -0,30 мм (для деформационного маяка № 2).

Величина раскрытия  трещины № 4, расположенной на доме № 7-9, стр.4 по Никольской ул., в 6 цикле мониторинга составила 0.20 мм (деформационный маяк № 1). Величина раскрытия трещины между последним (6) и предыдущим циклами составила -0,10 мм.

Максимальная  величина раскрытия трещин, расположенных на доме № 13, стр.4 по Никольской ул., в 6 цикле мониторинга составила 0.00 мм (для деформационного маяка № 6). Максимальная величина раскрытия трещин между последним (6) и предыдущим циклами составила -0,50 мм (для деформационного маяка № 6).