RESTORING BASIS POINTS AT DEFORMATION MONITORING

Abstract


This article discusses one of the possible methods of restoring the strong points of observation stations at deformation monitoring. It is shown that can be used to restore the coordinates of thereference frames so-called “stable point”. Such points are characterized in that their coordinates in the interval between two measurements do not change over the range of accuracy of measurement adopted.


ВведениеДля определения величин смещений и деформаций несущих конструкций зда- ний и сооружений необходим геодезический мониторинг, который должен выполняться в соответствии с требованиями нормативной документации ГОСТ 24846-2012 [1] и СП22.13330.2011 [4]. В целях проведения геодезического мониторинга на зданиях и сооружениях устанавливают специальные геодезиче- ские знаки - деформационные марки. Величины смещений деформационных марок определяются относительно опорных геодезических знаков - реперов, которые должны располагаться вне зоны влияния нового строительства (подра- ботки) и геодезические координаты (пространственное положение) которых в течение длительного времени должны оставаться неизменными [2].Согласно ГОСТ 24846-2012 [1] и СП 11-104-97 [3] в качестве опорной геоде- зической сети при наблюдениях за деформациями зданий и сооружений должно использоваться не менее трех опорных реперов. В качестве опорных реперов мо- гут использоваться:грунтовые реперы, основания которых закладываются ниже глубины се- зонного промерзания или перемещения грунта;стенные реперы, устанавливаемые в цокольных частях, а также на несущих конструкциях зданий и сооружений, осадка фундаментов которых практически стабилизировалась. К ним относятся существующие стенные и грунтовые репе- ры государственной (городской) геодезической сети;набивные или забивные сваи на строительной площадке, верхним концом выступающие на поверхность, с соответствующим оформлением верхней части сваи.Опорная геодезическая сеть должна размещаться в стороне от проездов, под- земных коммуникаций, складских и других территорий, где возможны вибрации от движения транспорта; вне зоны влияния вновь строящихся зданий и соору- жений; в местах, где в течение всего периода наблюдений возможен удобный подход к реперам для установки геодезических инструментов.Предлагаемый методПри проведении мониторинга на строительных площадках в стесненных го- родских условиях, при интенсивном ведении строительных работ, при внесении изменений и дополнений в проект строительных работ зачастую возникают си- туации, когда опорные геодезические реперы оказываются либо уничтоженными, либо недоступными для геодезических измерений.В этом случае устанавливаются новые опорные реперы, координаты которых должны быть определены в уже существующей системе координат и высот. Для этого можно выполнить оценку устойчивости деформационных марок и выделить группу «устойчивых (жестких)» марок, координаты которых с большой долей вероятности не изменились по сравнению с последним (предыдущим) циклом геодезических измерений.Рассмотрим методику выявления таких деформационных марок на примере наблюдений за вертикальными перемещениями здания промышленного назна- чения. Конструкция: одно-, двухэтажное здание, конструктивная схема - кар- касная, рамно-связевая, каркас образован плоскими многопролетными двухэтаж- ными рамами, установленными с шагом 12 м. Фундаменты колонн мелкого заложения, столбчатые, отдельно стоящие, одноступенчатые. Наружные ограж- дающие конструкции - сэндвич-панели - опираются на монолитные железо- бетонные фундаментные балки.В процессе строительства здания в период 2012-2013 гг. проводился геодези- ческий мониторинг за осадками несущих конструкций здания. Для этого на при- легающей территории была заложена группа опорных реперов, на здании уста- новлены деформационные марки, проведено несколько циклов измерений, в результате которых были определены осадки марок [5].В декабре 2016 г., т.е. почти через 4 года после окончания строительства, воз- никла необходимость в продолжении работ по геодезическому мониторингу. При рекогносцировке было установлено, что в ходе работ по вертикальной планиров- ке земной поверхности и благоустройству прилегающей территории все опорные реперы были уничтожены.Для продолжения работ по мониторингу необходимо выявить «устойчивые» марки и относительно них определить координаты вновь установленных реперов в принятой системе координат и высот.Группа «устойчивых» марок должна удовлетворять следующим условиям: мар- ки должны располагаться в различных конструктивных частях здания, иметь ми- нимальные отличия в превышениях (разностях высот) между ними в предыдущем и текущем цикле измерений.Всего на здании установлено 17 деформационных марок, схема размещения которых представлена на рис. 1.Рис. 1. Схема размещения деформационных марок на здании [The locations of points on the building]Для выявления группы «устойчивых» марок необходимо составить матрицы превышений - разностей высот между всеми марками в предыдущем и текущем циклах измерений. Те марки, которые образуют максимальное число «устойчи- вых» превышений (величина которых изменилась в пределах принятой точности измерений), в текущем цикле можно принимать за «устойчивые» и относительно них вычислять высоты вновь установленных опорных реперов в принятой систе- ме высот.На рисунке 2 приведена матрица разностей превышений - результаты опре- деления разностей превышений между всеми деформационными марками в пре- дыдущем (март 2013 г.), и текущем (декабрь 2016 г.) циклах измерений.Рис. 2. Матрица разностей превышений [Matrix coordinate differences]Рис. 3. Группа «устойчивых» деформационных марок на здании [Group “resistant” strain point]Из полученных данных следует, что наиболее «устойчивыми» марками можно считать марки № 9, № 10, № 31, № 41, № 61, так как они образуют наибольшее количество «устойчивых» превышений с разностью в пределах принятой точно- сти измерений (рис. 3). Таким образом, можно считать, что высоты данных де- формационных марок за период между двумя циклами измерений, предыдущим и текущим, не изменились. Поэтому высоты данной группы «устойчивых» марок приняты в качестве исходных для вычисления высот вновь заложенных опорных реперов.ВыводыПри деформационном мониторинге необходимо иметь группу опорных репе- ров, относительно которых вычисляются смещения деформационных марок.При проведении мониторинга на строительных площадках в стесненных го- родских условиях, при интенсивном ведении строительных работ, при внесении изменений и дополнений в проект строительных работ опорные реперы могут быть уничтожены либо недоступны для геодезических измерений.В этом случае устанавливаются новые опорные реперы, координаты которых должны быть определены в уже существующей системе координат и высот.Для вычисления координат вновь установленных реперов можно использовать«устойчивые» марки - марки, координаты которых изменились в пределах при- нятой точности измерений.Для выявления группы «устойчивых» марок необходимо составить матрицы разностей координат между всеми марками в предыдущем и текущем циклах из- мерений. Те марки, которые образуют максимальное число «устойчивых» коор- динат (величина которых изменилась в пределах принятой точности измерений), в текущем цикле можно принимать за «устойчивые» и относительно них вычис- лять высоты вновь установленных опорных реперов в принятой системе высот.© Терешин А.А., Негурица Д.Л., Кирков А.Е., 2017

Alexander A Tereshin

Engineering Academy Peoples’ Friendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: tereshin_aa@pfur.ru
Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198

PhD (in Technical Sciences), Associate Professor, Department of Geology, mining, oil and gas industry

Dmitry L Neguritsa

Engineering Academy Peoples’ Friendship University of Russia

Email: neguritsa_dl@pfur.ru
Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198

PhD (in Technical Sciences), Associate Professor, Department of Geology, mining, oil and gas industry

Alexey Y Kirkov

Engineering Academy Peoples’ Friendship University of Russia

Email: kirkov_ae@rudn.university
Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198

Assistant Professor, Department of Geology, mining, oil and gas industry

  • GOST 24846­2012. Grunty. Metody izmereniya deformacij osnovanij zdanij i sooruzhenij [Soils. Methods for measuring the deformation bases of buildings and structures]. M.: Stroitel’stvo, 2013.
  • Instrukciya po nivelirovaniyu I, II, III i IV klassov [For a leveling guide I, II, III and IV classes]. GKINP (GNTA)­03­010­02. M.: CNIIGAiK, 2004.
  • SP 11­104­97. Inzhenerno­geodezicheskie izyskaniya dlya stroitel’stva. Gosstroj RF. 1997.
  • SP 22.13330.2011. OSNOVANIYA ZDANIJ I SOORUZHENIJ [BASIS OF BUILDINGS AND FACILITIES]. Minregion Rossii. 2011.
  • Tereshin A.A., Negurica D.L., Alekseev G.V. Geodezicheskij monitoring deformacij karkasnogo zdaniya v period rabot po ukrepleniyu gruntov v osnovanii funda­mentov. Markshejderskij vestnik. 2016. № 6. S. 30—33.

Views

Abstract - 217

PDF (Russian) - 626

PlumX


Copyright (c) 2017 Tereshin A.A., Neguritsa D.L., Kirkov A.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.