Наблюдения за осадками зданий в эксплуатационный период Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ОСАДКАМИ ЗДАНИЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД

Любовь Александровна Максименко

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры геодезия, тел. 8-9139467782, e-mail: maksimenko_la@mail.ru

Особенностью современного строительства и эксплуатации зданий является появление новых задач в связи с инновационными процессами в технологии строительства, внедрением материалов малоизученных в применении для районов с особыми климатическими условиями, со строительством зданий в условиях плотной городской застройки в короткие сроки. Современное строительство включает проектирование, возведение и техническое обслуживание зданий и сооружений. На каждом из этих этапов проводятся геодезические работы, которые являются основой для проведения научно-практической работы в области создания мониторинга зданий и сооружений.

Ключевые слова: здания, сооружения, наблюдения, осадки, эксплуатационный период.

GEODESIC OBSERV ATIONS OF CONSTRUCTION PROJECTS DURING OPERATIONAL PERIOD

L.A. Maksimenko

Siberian State Geodesic Academy (SSGA), 8-9139467782, maksimenko_la@mail.ru

Contemporary construction activities consist of designing, erection and mechanical services of building structures. Each of these stages includes geodesic work that serves as a basis for theoretical and practical activity for monitoring of building structures. At the present time there is not any unified methodological and instrumental approach to develop monitoring systems of capital construction projects. Therefore the experience of erected buildings observation should be studied for perfection of designing, construction and maintenance of structures under construction.

Key words: building, construction, monitoring, precipitation, the operational period.

Особенностью современного строительства и эксплуатации зданий является появление новых задач в связи с инновационными процессами в технологии строительства, внедрением материалов малоизученных в применении для районов с особыми климатическими условиями, со строительством зданий в условиях плотной городской застройки в короткие сроки. Существенным моментом в повышении эффективности технического обслуживания и ремонта зданий является перевод их на проектную основу. Проектирование, возведение и эксплуатацию каждого здания объединяет применение единых параметров эксплуатационных качеств. При проектировании здания эксплуатационные качества определяются выбором материалов, расчетом конструкций, объемно-планировочным решением, инженерным оборудованием в соответствии с назначением здания. В настоящее время единого методологического и инструментального подхода к разработке

мониторинговых систем объектов капитального строительства нет, поэтому опыт использования и содержания построенных зданий, т. е. опыт их эксплуатации, должен быть обязательно изучен для совершенствования проектирования и строительства новых зданий.

Наблюдения за осадками жилых зданий в эксплуатационный период необходимы для своевременного выявления и прекращения развития вертикальных деформаций здания, вызванных различными причинами. Визуальные наблюдения заключаются в периодическом осмотре здания, проводятся минимум два раза в год в начале и завершении отопительного сезона. Геодезические наблюдения проводят специализированные организации

и состоят в периодическом измерении высотных положений нивелировочных марок по отношению реперов и в сопоставлении результатов измерений, проводимых в различные периоды времени.

Обоснованием для проведения геодезического мониторинга, т.е. наблюдения за осадками зданий высокоточным нивелированием, являются нормативные документы. Тем не менее, решение задач на каждом этапе взаимосвязано — как запроектировано и построено здание, таковы условия и проблемы его эксплуатации.

Так, например, согласно действующим нормативным документам [3] в состав геодезических работ, выполняемых на строительной площадке, входят геодезические измерения деформаций оснований, конструкций зданий и их частей, если это предусмотрено проектной документацией, установлено авторским надзором или органами государственного надзора. Методы и требования к точности геодезических измерений деформаций оснований зданий принимаются по ГОСТ 24846-84. Создание геодезической разбивочной основы для строительства и геодезические измерения деформаций оснований, конструкций зданий и их частей в процессе строительства являются обязанностью заказчика. Производство геодезических работ, в процессе строительства, геодезический контроль точности геометрических параметров зданий и исполнительные съемки входят в обязанности подрядчика. Такие исследования выполняются по специальному техническому заданию, которое составляется проектной организацией исходя из особенностей конструкций здания. Измерения деформаций оснований фундаментов строящихся зданий и сооружений проводят в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения условной стабилизации деформаций, устанавливаемой проектной или эксплуатирующей организацией. Измерения деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации проводят в случае появления недопустимых трещин, раскрытия швов, а также резкого изменения условий работы здания или сооружения. По ГОСТ 24846-84 погрешность измерений не должна превышать 2 мм, что соответствует второму классу точности измерений.

В качестве геодезических знаков, применяемых для измерения осадок и деформаций сооружений методом

нивелирования, служат марки и репера. Для обеспечения точности измерений вертикальных деформация в эксплуатационный период здания должны быть установлены три глубинных репера, которые размещают вне зоны распространения давления от

здания или сооружения. Репер — геодезический знак, высотное положение которого является практически неизменным на протяжении всего времени измерения осадок.

Деформационные марки, для определения вертикальных перемещений, устанавливаются в нижней части несущих конструкций. Марки располагают по всему периметру здания, 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. Марка — геодезический знак, неподвижно закрепленный на конструкции здания, который меняет свое высотное положение вследствие осадки фундамента. Точки наблюдения

(осадочные марки) закладываются в процессе строительства. Способы

установки осадочных марок различны. В кирпичной кладке выбивается гнездо на глубину до 150 мм, которое заполняется цементным раствором, в раствор втапливается стальной уголок ребром вверх. На стальных колоннах уголок приваривается к стволу колонны. На железобетонных колоннах вскрывается рабочая арматура и к ней приваривается уголок. На сваи устанавливается стальной анкер с приваренной к нему реперной головкой, для постановки на нее пяты

нивелирной рейки. В качестве осадочных марок, устанавливаемых в эксплуатационный период (как один из вариантов) могут быть использованы стальные дюбели.

В производственных фирмах [1] накоплен достаточно большой опыт измерения осадок строящихся и существующих зданий, разработаны методики размещения марок, производства геодезических работ и обработки полученных результатов измерений.

Характерные примеры графиков наблюдения за осадками зданий приведены на рис. 1.

" ' Ш Я --| 1— ■—*

Рис. 1. Графики изменения осадки зданий за наблюдаемый период

По результатам наблюдений определяется средняя осадка и скорость ее развития, находятся деформации фундаментов в виде их прогибов и кренов по значениям осадки конкретных марок. Оценивают совместную пространственную жесткость о снования и фундамента по параметру в виде отношения максимальной неравномерности осадки к ее среднему значению. Как показано в работе [2] в качестве оценочных параметров можно использовать коэффициент вариации, отражающий соотношение между неравномерностью осадки и ее средним значением. Значения этих коэффициентов возрастают по мере увеличения трещин и других параметров

оцениваемых эксплуатационных факторов. В работе [2] также сделан вывод о том что, значения коэффициентов вариации, вычисленные по осадкам характерных марок, более четко отражают уровень аварийного состояния здания.

Данные о результатах инструментальных наблюдений за осадками необходимы не только в период строительства, эксплуатации или переустройства зданий. Такие сведения нужны при оценке их технического состояния. Результаты наблюдений являются одной из важнейших составляющих инженерного кадастра и мониторинга здания. Инженерный мониторинг зданий должен включать в себя комплексную систему наблюдений за состоянием строящегося объекта, оценку результатов наблюдений и разработку прогноза изменений состояния объекта и окружающих его строений как после завершения строительства, так и на весь последующий период его эксплуатации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Максименко Л.А., Лубягин А.В. Геодезический мониторинг строительных объектов г. Новосибирска. Сб. материалов III международного научного конгресса «Гео-Сибирь -2007», Новосибирск, 2007

2. Гуляев Ю.П., Максименко Л.А., Хорошилов Е.В. Параметры осадок фундаментов как характеристики состояния здания. Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2009, №5

3. СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве

© Л.А. Максименко, 2012