В этой статье мы представим анализ причин, связанных с вертикальными смещениями и настройками, возникающими в ряде зданий. Изучение поведения объекта, наблюдение за его эволюцией и обнаружение возможных смещений определяется как мониторинг на этапе эксплуатации. Мониторинг зданий важен для обеспечения стабильности и безопасности на этапе эксплуатации. Изменения в балансовых условиях могут привести к частичному или полному разрушению и к большому материальному ущербу или гибели людей. Таким образом, описываются геодезические методы и оборудование, применяемые в мониторинге.
Ключевые слова: наблюдение за зданиями, пространственное смещение, структурная деградация, геодезические наблюдения.
In this article, we will present an analysis of the causes associated with vertical displacements and settings that occur in a number of buildings. Studying the behavior of an object, observing its evolution and detecting possible displacements is defined as monitoring at the operational stage. Building monitoring is important to ensure stability and safety during the operational phase. Changes in the balance sheet conditions can lead to partial or complete destruction and can lead to great material damage or loss of life. Thus, the geodetic methods and equipment used in monitoring are described.
Keywords: observation of buildings, spatial displacement, structural degradation, geodetic observations.
При своевременном проведении геодезического контроля возможно принятие мер к зданиям, недоведение их до состояния недееспособности, осуществляемое этим процессом. Геодезический мониторинг — геодезические работы и задачи по мониторингу изменений зданий:
— контроль и оценка изменений, происходящих при реконструкции зданий;
— контроль и оценка изменений зданий при эксплуатации;
— контроль и оценка застройки во время строительства, эксплуатации и эксплуатации.
Геодезический контроль деформационных процессов здания состоит из ряда мероприятий, таких как: измерение, обработка и регистрация результатов, а также предоставление решений для увеличения времени использования контролируемых конструкций. Признаки деградации и деформации бывают двух типов: внешние (связанные с природными факторами: сильный ветер, сильные штормы, землетрясения, грунтовые воды) или внутренние (использование неподходящих материалов для строительства сооружения, неправильное размещение здания на суше). Геодезические наблюдения за изменением, перемещением зданий и сооружений — достаточно сложный процесс, требующий специальных средств наблюдений. В зависимости от значимости исследуемого объекта точность определения деформации должна быть максимально высокой. Вместе с развитием требований общества к технологиям топографическое оборудование претерпело эволюцию в направлении роста. Начиная с использования классического выравнивания для измерения смещения и деградации, для работы с современными цифровыми приборами используются: лазерный сканер, беспилотный летательный аппарат, спутниковая техника или беспроводные датчики для мониторинга в реальном времени.
Топографические методы геодезического контроля по изменению, смещению здания с течением времени заменены современными методами в зависимости от экономической эффективности, точности, времени сбора и обработки данных [2].
Наблюдение за зданием классическими топографическими методами осуществляется с помощью высокоточного геометрического нивелирования для выявления деформаций анализируемых объектов. Эффективность работы высокая, что обеспечивает автоматическую запись считывания, проверку поля и промежуточные вычисления в поле с помощью самописца во внутренней памяти устройства. Цифровой нивелир позволяет измерять с высокой точностью за очень короткое время, что требует, как минимум, двух операторов из-за сложности работы. Информация сохраняется и записывается во внутреннюю память устройства. Измерение высоты производится с помощью лазерного луча в присутствии только одного рабочего. Таким образом, результаты, полученные с помощью автоматического уровня, лучше достигаются с точки зрения точности, времени измерения и затрат. В Timp служба контроля и мониторинга осуществляется в течение всего срока службы здания с момента ввода в эксплуатацию. Причины деформации: общая; индивидуальная. Общие причины определяются геотехническими и гидрогеологическими условиями, физико-механическими свойствами почвообразования. Конкретные причины определяются ограниченным объемом геотехнических и гидрогеологических данных, а также внешними факторами: землетрясениями, уровнем грунтовых вод, климатическими условиями и сложным почвенным фундаментом. Поддержание и своевременное обнаружение деформаций играет особенно важную роль в безопасности и устойчивости здания, поскольку ошибка захвата может привести к материальным и человеческим катастрофам [3].
Рис. 1. Главный корпус КазНИТУ им. К. И. Сатпаева
Главный корпус КазНИТУ им. К. И. Сатпаева представлен на рисунке 1. Сатпаевский университет (Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева) — это один из крупнейших и ведущих университетов Казахстана, в состав которого входят 9 образовательных и 6 научно-исследовательских институтов естественно-технического направления; 5 научных лабораторий и производственная лаборатория Fablab [1].
Как отмечалось выше, наблюдение за зданием топографическими методами осуществлялось с помощью высокоточного геометрического выравнивания для выявления деформаций объекта. Эффективность работы высокая, что обеспечивает автоматическую запись считывания, проверку поля и промежуточные вычисления в поле с помощью самописца во внутренней памяти устройства. Цифровой нивелир позволял измерять с высокой точностью за очень короткое время.
Полевые работы результаты годового контроля, как показано на рисунке 2, выполнены съемки и собраны данные по сезону. На следующем этапе выполняется камеральная работа на основе таблицы, составленной на рисунке 3. Результат, полученный для вертикального перемещения здания, был получен в метрах.
Рис. 2. Схема расположения контрольных знаков
Рис. 3. Результат расчета из здания
Наблюдение за зданиями — очень сложный процесс, и для достижения наилучших результатов необходимо учитывать явления, происходящие на исследуемых объектах. Классические топографические методы, используемые для отслеживания изменений, сдвигов структур с течением времени, должны учитывать местность и используемые инструменты. Цель этого исследования состояла в том, чтобы понять вертикальную, локальную или общую эволюцию объектов наблюдения. Изменения в контроле зданий в целом будут зависеть от ряда факторов. Наиболее распространенными являются: характер основания фундамента; уплотнение почвы из-за землетрясения; проникновение метеоритных вод; утечка воды из-за повреждения системы сбора дождевой воды; экстремальные климатические условия, которые приводят к очень большим различиям между максимальной и минимальной температурой; возраст зданий, можно сказать, что строительная зона и топографический отдел сотрудничают с целью создания, выполнения и контроля конструкций с целью обеспечения безопасности и устойчивости во время эксплуатации [4].
В заключение скажу, что большое значение имеет геодезический мониторинг (то есть геодезический контроль деформационных процессов здания). При несоблюдении геодезического мониторинга во время строительства натиж может привести к непредсказуемым последствиям. Контроль за посадкой здания-одна из главных функций мониторинга [5].
При своевременном проведении геодезических наблюдений здания могут быть сохранены в соответствии с планом обслуживания, при этом качество остается стабильным. Необходимо решить вопрос развития процесса геодезического контроля в сфере геодезии в стране и перевода на государственный контроль. Следует отметить высокую значимость проведения наблюдений за зданиями.
Литература:
- Энциклопедия Казахского национального исследовательского технического университета им. К. И. Сатпаева, 2022 г.
- Инструментальны наблюдения за деформациями зданий и сооружений: методические указания / Т. И. Хаметов, С. Н. Букин. — Пенза: ПГУАС, 2015. — 20с.
- Хаметов, Т. И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений. — Пенза: Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2013. — 286 с
- Нурпеисова М. Б., Рысбеков К. Б., Киргизбаева Г. М. Инновационные методы проведения комплексного мониторинга на геодинамических полигонах. — Алматы: КазНИТИУ, 2015.-265 с.
- Нурпеисова М., Киргизбаева Г. Геодезический мониторинг условий устойчивости инженерных сооружений //Журнал инженерных и прикладных наук: 2017 Том: 12
