Технология

Что и чем измеряется?

Общая и дифференциальная осадка фундамента.

Измерение осадки грунта имеет большое значение для геотехники, оно может осуществляться разными способами и различными инструментальными системами.

Многоточечные (мультибазовые) экстенсометры состоят из стержней из стали, инвара или стекловолокна. Стержни привязаны к погружному анкеру и свободно скользят внутри защитного кожуха, они передают смещение на измерительную головку между анкерами и поверхностью.

Имея информацию о показаниях на стержнях относительно смещения, можно определить абсолютную осадку в любой точке установки при помощи оптического контроля осадки.

Экстенсометры устанавливают в отверстиях, предусмотренных по проекту фундамента, либо снаружи в непосредственной близости от него. Для оптического нивелирования предназначен точечный измеритель осадки. Он используется по такому же принципу анкеровки и вертикально перемещающегося стержня.

Другие типы инструментов горизонтального положения позволяют измерять дифференциальные просадки в необходимых точках по линии фундамента. Осадка в этих точках замеров соотносится с внешней точкой. Внешняя точка обязательно должна быть фиксированной и доступной для оптического контроля.

Усилия и деформации в бетоне и арматуре фундаментов

Для того, чтобы контролировать напряжение и деформации в бетоне и в арматуре фундаментов, используют тензодатчики струнного типа и тензометрические штанги. Эти приборы нужны для измерения деформации, выраженной электрическим сигналом, в точке установки прибора. Давления вычисляют по законам поведения материала при известных модулях деформации. Тензодатчики могут быть утоплены в бетоне, либо прикреплены к арматуре.

Для стоящих над землей конструкций также используют тензодатчики струнного типа и тензометрические штанги. Штанги используют сенсибилизированные с резистивными тензометрами. Любой элемент конструкции при необходимости можно оснастить тензодатчиками. При наличии изгибающих элементов любого знака тензодатчики необходимо устанавливать попарно на внешней и внутренне части данного элемента. Эти операции позволяют определить позицию нейтральной оси.

Также необходимо предусмотреть каналы для кабелей и подготовку подходящего помещения для их централизации и осуществления замеров.

При эксплуатации надземной конструкции все измерения лучше вести в автоматическом режиме многоканальной системой при дистанционном контроле.

Поверхностные и глубинные смещения грунта

Если с защитной внешней стороны стенки котлована прогнозируются горизонтальные смещения грунта, использовать нужно обычную инклинометрическую трубку.

Для определения профиля смещения по вертикальной оси трубки разработаны специальные инкрементарный экстенсометр и стационарные тензоинклинометры, оснащенные датчиками магнитного поля.

Для корректной работы этих приборов необходимо оснастить магнитными кольцами уклонеметрическую трубку на определенной глубине (высоте). По деформациям инклинометрической трубки вычисляется амплитуда смещения грунта в трех пространствах. 

Смещение несущих элементов

В случае наличия двух раздельных и независимых друг от друга элементов используются измерители соединений с электрическим потенциометрическим линейным датчиком на подвижной штанге. Существует как одноосный, так и трехосный их вариант.

Датчики преобразуют в электрический сигнал перемещения потенциометрической штанги, равные относительному смещению элементов. В таком случае также нужно позаботиться о проведении кабеля и оборудовании помещения для ведения измерений.

Также очень важным показателем является смещение по горизонтали между между вершиной и основанием надземной конструкции. Инструментом для контроля в таком случае считается прямой маятник. Он устанавливается в лифтовой, либо специальной шахте. Такой маятник состоит из стального троса, закрепленного в верхней части здания, и натягиваемого гирей снизу, колебания которого демпфируются в емкости с минеральным маслом. Измерения в ручном или автоматическом режиме дают координаты троса в локальном плане.

Ротационные движения стен конструкции

Измерения ротационного (наклонов) движения стен осуществляются за счет поверхностных наклономеров. Эти приборы различаются по типам и характеристикам наклона. Наклономеры устанавливаются на стенах, они должны быть стационарны.

Поверхностные и глубинные смещения грунтов

При мониторинге смещения грунта в непосредственной близи от существующих зданий используют несколько инструментальных систем. Наблюдение за относительными смещениями между двумя стационарными точками в поверхностной плоскости выполняется ленточным дистанциометром с ручным снятием показаний.

Дистанциометр состоит из стальной градуированной ленты, связанной с электронным шаблоном, который натягивают между сходящимися анкерными болтами с функцией неподвижных точек. Затем измеряют расстояние между двумя анкерными болтами. Это расстояние и будет соответствовать относительному смещению.

Глубинные смещения также измеряются многоточечными экстенсометрами. В таком случае приборы устанавливают на субгоризонтальном уровне. Приборы должны быть направлены в сторону здания, за которым осуществляется наблюдение. 

В грунт по контору наблюдаемого здания могут вводится вертикальные инклинометрические трубки. 

Смещение конструкций

С одной базы в нужных контрольных точках провести топографическое нивелирование позволят один или несколько оптических отражателей.

Смещения между элементами независимого характера позволяет замерять однобазовый измеритель трещин. Измерители трещин бывают механического и электрического типа.

Коммутация и снятие показаний

После того, как специалисты определили параметры и необходимые приборы, необходимо установить:

• места для прокладки кабелей
• конструкцию и тип измерительных систем

Кабели нужно располагать так, чтобы защитить от различных видов деятельности, проводимой на строительной площадке.

Приборная установка в обязательном порядке должна предусматривать кроссировку, а также наличие нескольких распределительных коробок. В таких коробках на входе соединяются несколько кабелей, в то время как оттуда выходит один или несколько многожильных кабелей. Часто коробки оборудуются внутри противогрозовыми предохранителями. Затем многожильные кабели направляются в централизованные пункты, там терминал связан с одной или несколькими измерительными панелями. При помощи кабеля с переключателями к панелям подключают измерительные приборы и электронные станции. Если количество подключаемых приборов велико, то необходим постепенный переход к автоматическим измерениям. Для этого к одной или нескольким системам подключаются ранее установленные приборы. Такие системы предназначены для анализа и хранения полученной информации.