6.7. Наблюдения за кренами, трещинами и оползнями
Крен — это вид деформации, свойственный сооружениям башенного типа. Появление крена может быть вызвано как неравномерностью осадки сооружения, так и изгибом и наклоном верхней его части из-за одностороннего температурного нагрева и ветрового давления. В связи с этим полную информацию о кренах и изгибах можно получить лишь по результатам совместных наблюдении за положением фундамента и корпуса башенного сооружения. В зависимости от вида и высоты сооружения, технических требований и условий наблюдений для определения крена применяют различные способы.
Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружении, когда можно встать над его центром.
В сложных условиях, особенно для сооружении большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, горизонтальных углов и др.
6,
Так, в способе вертикального проектирования с двух точек I и II (рис. 6.6), расположенных на взаимно-перпендикулярных осях сооружения и на удалении от него в полторы-две высоты, с помощью теодолита проектируют определяемую верхнюю точку на некоторую плоскость в основании сооружения (цоколь, рейку, палетку и т. п.).
Зная расстояние S от теодолита до сооружения и затем d до его центра О, из наблюдений в нескольких циклах, используя отсчеты b и b1 можно вычислить составляющие крена Qх и Qу, по выбранным осям и полную величину крена Q.
В способе координат вокруг сооружения на расстоянии, равном полутора-двум его высотам, прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют в условной системе координаты его пунктов. С этих пунктов через определенные промежутки времени прямой засечкой определяют координаты точек на сооружении. По разностям координат в двух циклах наблюдений находят составляющие крена по осям координат, полную величину крена и его направление.
Способ горизонтальных углов применяют, если основание сооружения закрыто для наблюдений. При этом способе с опорных пунктов, расположенных на взаимно-перпендикулярных осях, периодически измеряют углы между направлением на определяемую верхнюю точку и опорным направлением. По величине изменения наблюдаемых углов и горизонтальному проложению до наблюдаемой точки находят составляющие крена по осям и полную величину крена.
Для определения величины крена по результатам нивелирования осадочных марок должно быть не менее трех на фундаменте или цокольной части сооружения. С этой же целью применяют различного вида клинометры, представляющие собой накладные высокоточные уровни с ценой деления до 5".
Наблюдения за трещинами обычно проводят в плоскости конструкций, на которых они появляются.
Для выявления трещин применяют специальные маяки, которые представляют собой плитки из гипса, алебастра и т.п. Маяк крепится к конструкции поперек трещины в наиболее широком ее месте. Если через некоторое время трещина появляется на маяке, то это указывает на активное развитие деформации.
В простейшем случае ширину трещины измеряют линейкой. Применяют также специальные приборы: деформометры, щелемеры, измерительные скобы.
Наблюдения за оползнями выполняют различными геодезическими методами. В зависимости от вида и активности оползня, направления и скорости его перемещения эти методы подразделяют на четыре группы:
осевые (одномерные) — смещения фиксированных на оползне точек определяют по отношению к заданной линии или оси;
плановые (двумерные) — смещения оползневых точек наблюдают по двум координатам в горизонтальной плоскости:
высотные — ддя определения только вертикальных смещений;
пространственные (трехмерные) — находят полное смещение точек в пространстве по трем координатам.
Осевые методы применяют в тех случаях, когда направление движения оползня известно. К числу осевых относят:
метод расстояний (рис. 6.7, а), заключающийся в измерении расстояний по прямой линии между знаками, установленными вдоль движения оползня;
метод створов (рис. 6.7, б), оборудованных в направлении, перпендикулярном движению оползня;
лучевой метод (рис. 6.7,в). заключающийся в определении смещения оползневой точки по изменению направления визирного луча с исходного знака на оползневой.
К плановым относятся методы прямых, обратных, линейных засечек, полигонометрии, комбинированный метод, сочетающий измерение направлений, углов, расстояний и отклонений от створов.
Высотные смещения оползневых точек находят в основном методами геометрического и тригонометрического нивелирования.
Для определения пространственного смещения оползневых точек применяют фототеодолитную съемку.
Смещения оползневых точек вычисляют по отношению к опорным знакам, располагаемым вне оползневого участка. Число знаков, в том числе и оползневых, определяется из соображений обеспечения качественной схемы измерений и выявления всех характеристик происходящего процесса.
Рис.6.7. Схемы наблюдений за оползнями: а — методом расстояний; б — методом створов: в — лучевым методом
Наблюдения за оползнями проводятся не реже одного раза в гол. Периодичность корректируется в зависимости от колебания скорости движения оползня; она должна увеличиваться в периоды активизации и уменьшаться в период угасания.