Горизонтальное смещение — перемещение конструкции или её точки в плане. Вертикальные осадки здания обычно сопровождаются небольшими горизонтальными смещениями, но для ряда объектов именно сдвиг — главный показатель опасности. Подпорная стена, которую грунт выдавливает наружу, ограждение котлована, прогибающееся внутрь выемки, стены здания, раздвигаемые распором сводов или стропил, — во всех этих случаях рост горизонтальных смещений означает, что конструкция теряет устойчивость.
Мониторинг горизонтальных смещений — повторные измерения положения марок в плане относительно опорных пунктов, закреплённых вне зоны влияния. Результат — значение и направление смещения каждой точки, его изменение между циклами и скорость. Наблюдения входят в мониторинг деформаций, выполняются по ГОСТ 24846-2019 и СП 126.13330.2017, а при строительстве — в составе геотехнического мониторинга по СП 305.1325800.2017.
Где измеряют горизонтальные смещения
Створный метод
Для протяжённых прямолинейных конструкций — подпорных стен, ограждений, длинных фасадов — применяем створный метод. Через два опорных пункта на концах задаётся прямая линия — створ. В каждом цикле измеряем отклонение марок от створа. Метод прост, нагляден и даёт смещение по нормали к стене — то, что важнее всего для подпорных конструкций.
Для сложной конфигурации применяем угловые и линейные засечки, полярный способ и координатные измерения по маркам-мишеням. Тахеометрическую съёмку выполняем по программе, оборудование подбираем под требуемую точность. Состав опорной сети и методы фиксируем в программе мониторинга.
Подпорные стены
Подпорная стена удерживает разницу отметок грунта. Её смещение наружу — признак того, что давление грунта выросло или сопротивление стены уменьшилось: из-за замачивания засыпки при засоренном дренаже, нагрузки от транспорта или складирования на бровке, коррозии арматуры, промерзания. Марки ставим на гребне и у подошвы стены — так видно и сдвиг, и поворот. Наблюдения за смещениями дополняем осмотром дренажа, трещин и деформационных швов: засорённые дренажные отверстия и мокрые пятна на лицевой грани часто объясняют рост смещений лучше любых расчётов. По результатам даём рекомендации по восстановлению дренажа, разгрузке бровки или усилению стены. Подробнее — на странице мониторинга подпорных стен.
Каркасы зданий
В каркасных зданиях горизонтальные смещения колонн связаны с работой связей и рам. Повреждение или демонтаж связей, ударные нагрузки от техники, перегрузка покрытия снегом приводят к смещению верха колонн и перекосу ячеек каркаса. Измеряем положение колонн на уровне низа и верха, сравниваем с проектными осями и с прошлыми циклами. Для промышленных зданий подробнее — на странице мониторинга промышленных зданий.
Своды, арки и распор
Кирпичные своды, арки и наклонные стропила создают распор — горизонтальную силу, раздвигающую опоры. В старых зданиях распор воспринимают затяжки и массивные стены. Если затяжка ослабла или прокорродировала, стены начинают расходиться, в своде появляются трещины по замку. Измеряем расстояние между опорами и положение стен, следим за трещинами маяками. Для объектов культурного наследия такие наблюдения входят в мониторинг ОКН.
Ограждения котлованов
При разработке котлована ограждение прогибается внутрь выемки, а грунт за ним смещается вместе с ним — и с фундаментами соседних домов. Марки ставим на обвязочной балке ограждения и на стенах ближайших зданий. Циклы выполняем после каждого яруса разработки и установки распорок. Рост смещений ограждения — ранний сигнал, который позволяет остановить работы и усилить крепление раньше, чем пострадают соседние здания. Подробнее — на страницах мониторинга котлована и окружающей застройки.
Здания на склонах
На склонах грунт медленно смещается под действием собственного веса, особенно при замачивании, подрезке склона и промерзании. Здание, стоящее на таком склоне, получает горизонтальные смещения фундаментов, раскрываются трещины, перекашиваются проёмы. Наблюдения ведём по маркам на здании и по грунтовым знакам на склоне выше и ниже объекта: так видно, смещается ли массив целиком или деформируется только здание. Результаты сопоставляем с сезоном и осадками, а при необходимости рекомендуем инженерно-геологические изыскания и противооползневые мероприятия.
Опорная сеть и надёжность результатов
Горизонтальные смещения имеют смысл только относительно неподвижных пунктов. Опорные пункты закладываем вне зоны влияния, на устойчивых основаниях, и в каждом цикле проверяем их взаимное положение. Если один пункт сместился, это выявляется по контрольным измерениям, и его исключаем из обработки. Измерения стараемся выполнять в сопоставимых условиях: нагрев солнцем одной стороны конструкции, ветер и сезонное расширение материалов дают временные смещения, которые нельзя путать с развивающимся процессом.
Из практики
При геотехническом мониторинге зданий рядом с новым строительством фиксировали деформации по циклам. Когда в соседних зданиях появились трещины, ряд измерений с датами стал доказательной базой для претензий собственников. Подробнее о работе с такими задачами — на странице собственникам соседних домов.
Что входит в отчёт
| Раздел | Содержание |
|---|---|
| Схема | Опорные пункты, створы, марки с номерами |
| Ведомость | Координаты или отклонения от створа в каждом цикле |
| Векторы | Направление и величина смещения каждой точки на плане |
| Графики | Смещение во времени, скорость |
| Сравнение | С пороговыми значениями из программы |
| Выводы | Тенденция, причины, рекомендации |
Пороги и порядок реагирования
Для каждой группы марок программа задаёт два уровня порогов: предупредительный и предельный. При достижении первого учащаем циклы, информируем заказчика, генподрядчика и проектировщика, анализируем причину. При достижении второго рекомендуем остановить влияющие работы и выполнить временные меры: догрузить бровку контрбанкетом, установить дополнительные распорки, разгрузить территорию за подпорной стеной, восстановить дренаж. Порядок оповещения и ответственных фиксируем заранее — в момент превышения важна скорость.
Как проходит работа
- ИзучениеПроект, геология, схема конструкций, планы работ рядом.
- ПрограммаОпорная сеть, створы, марки, методы, периодичность, пороги.
- ЗакладкаОпорные пункты вне зоны влияния, марки на конструкциях, схема.
- Нулевой циклИсходные координаты и отклонения.
- ЦиклыИзмерения, обработка, векторы смещений, отчёт.
- ЗаключениеТенденция, причины, рекомендации по мерам.
Стоимость и сроки
Стоимость зависит от протяжённости конструкций, числа марок, метода и частоты циклов. Начинаем с обследования: ориентир — от 80 000 ₽ и 7–14 дней. Стоимость циклов рассчитаем по задаче после изучения проекта и выезда на объект. Подробнее — на странице цен.
Что подготовить заказчику
- ситуационный план и схему конструкций;
- проект подпорной стены, ограждения котлована или здания;
- инженерно-геологические изыскания;
- график земляных работ, если наблюдения связаны со стройкой;
- фото трещин, наклонов, мест подтопления.
Вопросы и ответы
Чем горизонтальные смещения отличаются от крена?
Крен — наклон, при котором верх смещается больше низа. Горизонтальное смещение может быть и поступательным, когда конструкция сдвигается целиком. Часто наблюдаем оба параметра.
Как часто нужны циклы при котловане?
После каждого яруса разработки и установки распорок, а также по графику в период стояния котлована. Частоту фиксирует программа.
Можно ли ограничиться визуальным осмотром подпорной стены?
Осмотр выявляет трещины и дефекты, но сдвиг на малые величины глазом заметить сложно. Для вывода о тенденции нужны измерения.
Что делать при превышении порога?
По программе: учащение наблюдений, остановка влияющих работ, временное крепление, проектирование усиления. Мы сообщаем о превышении сразу после обработки цикла.