Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений РД 07-166-97 (утв. постановлением Федерального горного и промышленного надзора России от 17 сентября 1997 г. N 29 стр. 9

и - горизонтальные деформации и наклоны, полученные в результате измерений при расстоянии между реперами ;

и - горизонтальные деформации и наклоны, вычисленные при расстоянии между реперами (рис. 6)

На интервалах, где величины , или получаются больше 2 см, а значения или существенно (в 2-3 раза) меньше измеренных наклонов или - больше измеренных наклонов на интервале (или имеет противоположный измеренному знак), следует ожидать образования сосредоточенных деформаций. В целях установления местоположения этих деформаций на интервале закладываются дополнительные реперы с расстоянием между ними , или , на которых проводят частотные наблюдения. На основании этих наблюдений по той же методике определяют концентрацию деформаций на более коротких интервалах, которые при необходимости делятся потом еще на более короткие.

5.16. Наблюдения за зданиями, сооружениями, коммуникациями и другими объектами, попадающими в зону влияния подземного сооружения, должны проводиться по программе, отвечающей требованиям, приведенным в Приложении 3 к ГОСТ 24846-81 "Грунты. Методы измерения деформаций основания зданий и сооружений", утвержденному Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 17 июня 1981 г. (М., 1981), именуемому далее ГОСТ 24846-81, в целях:

определения абсолютных и относительных величин деформаций и сравнения их с расчетными;

выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации объектов, принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями, предотвращению возможных последствий или устранению их;

установления наличия, местоположения и величин зависания фундамента над опустившимся под влиянием подземного сооружения грунтом;

получения необходимых характеристик устойчивости оснований и фундаментов;

уточнения расчетных данных физико-механических характеристик грунтов; уточнения методов расчета и установления допустимых и предельных величин деформаций для различных грунтов оснований, типов и конструкций зданий, сооружений и технологического оборудования.

5.17. При наблюдениях за зданиями следует определять неравномерность оседаний фундаментов, фиксировать трещины и другие повреждения конструкций, надежность узлов их опирания, наличие необходимых зазоров в швах и шарнирных опорах. В промышленных зданиях должны определяться также относительные горизонтальные перемещения отдельно стоящих фундаментов колонн, наклоны фундаментов технологического оборудования, а при наличии мостовых кранов - отклонения от проектного положения подкрановых путей: поперечный и продольный уклоны, изменение ширины колеи и приближение крана к строениям.

5.18. Измерения деформаций оснований зданий и сооружений следует проводить в течение всего периода строительства и эксплуатации подземного сооружения до достижения условной стабилизации деформаций, устанавливаемой проектной или эксплуатирующей организацией на основании результатов инструментальных наблюдений.

5.19. В процессе измерений деформаций оснований фундаментов должны быть определены (отдельно или совместно) величины:

вертикальных перемещений (осадок, просадок, подъемов);

горизонтальных перемещений (сдвигов);

кренов.

5.20. Методы измерений вертикальных и горизонтальных перемещений и определения крена фундамента следует устанавливать в зависимости от требуемой точности измерений, конструктивных особенностей фундамента, инженерно-геологической и гидрогеологической характеристик грунтов основания, возможности применения и экономической целесообразности методов в данных условиях. Предварительное определение точности измерения вертикальных и горизонтальных деформаций выполняют в зависимости от ожидаемых величин перемещения в соответствии с ГОСТ 24846-81.

5.21. Реперы в бескаркасных зданиях следует закладывать в несущие стены и пилястры по всему наружному периметру через 6-12 м. На каждой стороне здания в пределах отсека должно быть не менее трех реперов. В каркасных зданиях реперы закладывают в колонны. У деформационного шва, а также над предполагаемым участком сосредоточенных деформаций (уступами, ступенями, трещинами) реперы закладывают по обе стороны от них (рис. 7).

Конструкция стенных реперов и способ их закладки (рис. 8) должны обеспечивать удобство проведения наблюдений, прочную связь со стеной и колонной, надежную сохранность реперов на период наблюдений.

5.22. Относительные горизонтальные перемещения отдельно стоящих фундаментов колонн определяют по результатам измерения расстояний между реперами. Измерения производят стальной компарированной рулеткой с динамометром для контроля натяжения. У деформационного шва измерения производят штангенциркулем или с помощью специальных шаблонов, оснащенных индикаторами часового типа или микрометрическими головками.

5.23. Для непосредственного измерения ширины раскрытия трещин следует применять измерительный клин, щуп с набором пластин различной толщины, отсчетный микроскоп, штангенциркуль или стальную линейку, прозрачный трафарет с нанесенными на нем линиями различной толщины. Для наблюдений за изменением ширины раскрытия трещин устанавливают маяки из гипса или цементно-песчаного раствора.

В недоступных местах трещины измеряют с помощью приборов для дистанционного измерения трещин, методами фотограмметрии или фотофиксации.

5.24. Наклоны фундаментов технологического оборудования должны определяться в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для этой цели по углам фундамента закладывают четыре репера. В качестве реперов могут быть использованы выступающие части анкерных болтов. Наклоны фундамента в направлении створа какой-либо пары реперов определяют по разности оседаний этих реперов.

5.25. Поперечный и продольный уклоны подкранового пути следует определять по результатам нивелирования. Нивелируют с помощью специальной рейки, подвешиваемой на подкрановый рельс при расположении нивелира на полу, или с помощью рейки длиной 1,5 м при расположении нивелира на кране. Рейку устанавливают на подкрановые рельсы в местах опирания подкрановых балок на колонны.

Измерение ширины колеи подкрановых путей производят стальной компарированной рулеткой, шаблонами или специальными механическими приборами, домеряющими расстояние от базисных точек на кране до головок рельсов.

5.26. Наблюдения за высотными сооружениями, и в частности дымовыми трубами, заключаются в определении их наклона с помощью теодолита с постоянных (закрепленных на местности) точек, расположенных на взаимно перпендикулярных прямых, путем совмещения проекции центра верхнего сечения с центром нижнего, в соответствии с Руководством по определению кренов инженерных сооружений башенного типа геодезическими методами (М.: Стройиздат, 1981).

Наклоны и кривизна ствола трубы могут быть определены также фотограмметрическим методом: съемкой фототеодолитом или универсальной фотографической камерой (например, УМК-100) с последующим измерением снимка на стереокомпараторе по методике, изложенной в Руководстве по наблюдениям за осадками и смещениями инженерных сооружений фотограмметрическими методами (М.: Недра, 1979).

5.27. При наблюдениях за транспортерными галереями и надземными трубопроводами эстакадной прокладки следует устанавливать неравномерность оседаний и горизонтальных перемещений фундаментов опор вдоль оси эстакады, а также наличие необходимой подвижности и величину подвижек пролетных строений или трубопроводов на опорах. Подвижки измеряют металлической линейкой по специальным меткам, нанесенным на пролетное строение или трубу и опору.

5.28. При наблюдениях за подземными трубопроводами и коммуникационными тоннелями должно определяться их напряженно-деформированное состояние.

Для этого следует производить:

для стальных напорных трубопроводов - измерение деформаций трубы в отдельных точках, вычисление напряжений в них и проверку условий прочности;

для секционных трубопроводов - измерение подвижек стыковых соединений и проверку условий самотечности;

для самотечных трубопроводов - нивелировку дна лотков и трубопроводов и проверку условий самотечности;

для коммуникационных тоннелей - фиксацию трещин и повреждений гидроизоляции.

5.29. Измерение деформаций стального напорного трубопровода следует производить на прямолинейных участках трассы, где ожидаются максимальные горизонтальные деформации земной поверхности, а также уступы, ступени и трещины. Для удобства измерений устраивают колодцы или отрывают шурфы. На поверхность трубы на расстоянии замерной базы приваривают две пластины с запрессованными в них со стороны контакта с измерительным прибором стальными полированными шариками диаметром 5-6 мм. Измерения производят микрометрическим нутрометром или индикатором часового типа (цена деления 0,01 мм) с удлиненной базой (рис. 9). На период между наблюдениями контактные поверхности шариков должны быть защищены от коррозии смазкой.

Во всех измерениях ориентация измерительного прибора относительно замерной базы трубопровода должна быть одинаковой. Перед снятием отсчета измерительный прибор выдерживают на базе трубопровода до выравнивания их температур (15-30 мин), при этом защищают его от прямого попадания солнечных лучей. Признаком выравнивания температур является неизменность показаний прибора в течение 5 мин.

На магистральных трубопроводах, особенно в местах возможного проявления сосредоточенных деформаций, измерения производят на двух параллельных замерных базах, закрепленных на верхней и нижней сторонах трубопровода.

Одновременно с измерением деформаций трубопровода измеряют деформации земной поверхности в целях определения места и времени появления их максимальных значений. Для этой цели вдоль трубопровода на расстоянии 2-5 м от его оси закладывают профильную линию. Расстояния между реперами принимают в соответствии с рекомендациями п. 5.5 настоящей Инструкции.

5.30. Напряжения в стальном напорном трубопроводе (нормальные, действующие в продольном направлении) от совместного воздействия деформаций земной поверхности и изменения температуры следует вычислять по формуле

,

где Е - модуль упругости стали ( МПа);

- измеренная деформация трубопровода;

l - длина замерной базы;

- поправка за компарирование базы прибора, определяемая на компараторе (жестком стальном отрезке с соответствующей замерной базой) как разность между отсчетами в начальном и каждом последующих наблюдениях;

- коэффициент линейного расширения стали ;

- изменение температуры трубы на момент измерения по сравнению с моментом замыкания системы после монтажа, °С.

Найденные напряжения для трубопроводов, стыковые соединения которых равнопрочны самим трубам, должны удовлетворять условию