Εκσκαφή υπογείου δίπλα σε γειτονικό κτίριο, πέτασμα αντιστήριξης, ταπείνωση του υδροφόρου ορίζοντα, ένα παλιό κτίριο γεμάτο ρωγμές: σε όλες αυτές τις περιπτώσεις κάποιος πρέπει να απαντήσει στο ίδιο ερώτημα, κινείται αυτό ή όχι; Ο τρόπος να απαντήσουμε με αριθμούς είναι η παρακολούθηση: μετράμε τα ίδια σημεία πολλές φορές κατά τη διάρκεια του έργου και συγκρίνουμε κάθε μέτρηση με την πρώτη.
Σε αυτόν τον οδηγό θα δείτε πώς γίνεται η παρακολούθηση με γεωδαιτικό σταθμό και αυτοκόλλητους ανακλαστικούς στόχους, πότε αξίζει να χρησιμοποιήσετε χωροβάτη αντί για γεωδαιτικό σταθμό, πώς να επιλέξετε το μέγεθος του στόχου και ποιες λεπτομέρειες ξεχωρίζουν μια αξιόπιστη έκθεση από ένα σωρό αριθμούς που κανείς δεν μπορεί να ερμηνεύσει.
Τι είναι η παρακολούθηση καθιζήσεων και μετακινήσεων
Καθίζηση είναι η κατακόρυφη μετακίνηση μιας κατασκευής, σχεδόν πάντα μια βύθιση που οφείλεται στη θεμελίωση ή στο έδαφος κάτω από αυτήν. Οριζόντια μετακίνηση είναι η πλευρική κίνηση: ένας τοίχος αντιστήριξης που γέρνει, ένα υποστύλωμα που χάνει την κατακόρυφο, μια όψη που απομακρύνεται από την ευθυγράμμισή της.
Η αρχή είναι πάντα η ίδια:
- Μέτρηση μηδενός: πριν το έργο αρχίσει να επηρεάζει την κατασκευή (πριν από την εκσκαφή, την ταπείνωση της στάθμης ή τη φόρτιση), μετράτε τις συντεταγμένες και τα υψόμετρα όλων των σημείων. Αυτή είναι η αναφορά για όλα όσα ακολουθούν.
- Περιοδικοί κύκλοι μετρήσεων: επαναλαμβάνετε τη μέτρηση των ίδιων σημείων, με την ίδια μέθοδο, με τη συχνότητα που ορίζει το πρόγραμμα παρακολούθησης.
- Σύγκριση: η διαφορά κάθε κύκλου από τη μέτρηση μηδενός είναι η μετακίνηση του σημείου. Αν ξεπεράσει το όριο συναγερμού που έχει ορίσει ο μελετητής, ειδοποιείται το εργοτάξιο.
Κτίρια δίπλα σε εκσκαφές, αντιστηρίξεις, θεμελιώσεις σε μαλακά εδάφη και κατασκευές με βλάβες είναι οι πιο συνηθισμένες περιπτώσεις. Οι κανονισμοί θεμελιώσεων και οι οικοδομικοί κανονισμοί πολλών χωρών απαιτούν παρακολούθηση καθιζήσεων σε διάφορες περιπτώσεις. Το τι θα μετρηθεί, τα όρια και η συχνότητα ορίζονται από τη μελέτη.
Γεωδαιτικός σταθμός ή χωροβάτης: τι να χρησιμοποιήσετε
Τα δύο όργανα λύνουν διαφορετικά μέρη του προβλήματος, και πολλά έργα χρησιμοποιούν και τα δύο.
- Η γεωμετρική χωροστάθμηση ακριβείας (ψηφιακός χωροβάτης και σταδία γραμμωτού κώδικα ή invar) είναι η αναφορά για την κατακόρυφη καθίζηση: φτάνει σε κλάσματα του χιλιοστού. Ο περιορισμός είναι ότι η σταδία πρέπει να πατά σε κάθε σημείο, συνήθως σε έναν ήλο πακτωμένο στη βάση του υποστυλώματος ή του τοίχου.
- Ο γεωδαιτικός σταθμός με στόχους μετρά και τις τρεις συντεταγμένες (Βόρεια, Ανατολική και υψόμετρο) σημείων που η σταδία δεν φτάνει: την κορυφή μιας όψης, τη στέψη ενός πετάσματος, ένα υποστύλωμα στην απέναντι πλευρά του δρόμου. Η ακρίβεια είναι της τάξης των χιλιοστών και εξαρτάται από το όργανο, την απόσταση και τη διαδικασία.
Ένας συνηθισμένος συνδυασμός είναι να χωροσταθμίζονται οι ήλοι καθιζήσεων στη βάση των κατασκευών και να χρησιμοποιείται ο γεωδαιτικός σταθμός για τις οριζόντιες μετακινήσεις και τα ψηλά σημεία. Για τον έλεγχο του κλεισίματος της χωροστάθμησης, ο υπολογιστής γεωμετρικής χωροστάθμησης κάνει τον υπολογισμό των οπισθοσκοπεύσεων, των εμπροσθοσκοπεύσεων και του σφάλματος κλεισίματος.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε αυτοκόλλητο ανακλαστικό στόχο
Μπορείτε να μετρήσετε και χωρίς στόχο, σκοπεύοντας απευθείας το σκυρόδεμα σε λειτουργία χωρίς πρίσμα. Το πρόβλημα είναι ότι στην παρακολούθηση πρέπει να μετράτε ακριβώς το ίδιο σημείο σε κάθε κύκλο, μερικές φορές επί μήνες και μερικές φορές με διαφορετικούς χειριστές. Ο στόχος το λύνει αυτό:
- Το σημείο υλοποιείται. Ο κεντρικός σταυρός του στόχου είναι το σημείο. Κανείς δεν χρειάζεται να μαντέψει πού σκόπευσε στον προηγούμενο κύκλο.
- Η σκόπευση επαναλαμβάνεται. Η σκόπευση στο κέντρο ενός σταυρού είναι πολύ πιο επαναλήψιμη από τη σκόπευση σε μια κηλίδα στον τοίχο.
- Η επιστροφή του σήματος βελτιώνεται. Η ανακλαστική μεμβράνη επιστρέφει πολύ περισσότερο σήμα από το σκυρόδεμα, το επίχρισμα ή τη βαφή, ιδίως σε μεγαλύτερες αποστάσεις και με κακή γωνία.
- Είναι φθηνός και τοποθετείται γρήγορα. Μπορείτε να απλώσετε δεκάδες σημεία σε όλο το εργοτάξιο χωρίς να τρυπήσετε την κατασκευή ούτε να στήσετε βάσεις.
Ποιο μέγεθος στόχου να επιλέξετε
Ο πρακτικός κανόνας: ο στόχος πρέπει να φαίνεται αρκετά μεγάλος στο τηλεσκόπιο ώστε να σκοπεύετε άνετα το κέντρο του, και αρκετά μεγάλος ώστε το αποστασιόμετρο να μετρά με ασφάλεια. Αν διστάζετε ανάμεσα σε δύο μεγέθη, προτιμήστε το μεγαλύτερο.
- 2 και 3 cm: μικρές αποστάσεις και στενοί χώροι, όπως αποθήκες, εσωτερικοί χώροι, μεταλλικές κατασκευές και μικρά στοιχεία.
- 4 και 5 cm: η γενική χρήση στο εργοτάξιο, για υποστυλώματα, τοίχους και όψεις σε μεσαίες αποστάσεις.
- 6 cm: μεγαλύτερες αποστάσεις, χειρότερες γωνίες πρόσπτωσης ή όταν ο φωτισμός δυσκολεύει τη σκόπευση. Είναι το τυπικό μέγεθος (60 × 60 mm) που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές γεωδαιτικών σταθμών για να δηλώνουν την εμβέλεια σε ανακλαστική ταινία.
Η πραγματική εμβέλεια εξαρτάται από το μοντέλο του οργάνου. Αναζητήστε στο εγχειρίδιο την εμβέλεια "σε ανακλαστική ταινία" ή "reflective sheet" και ρυθμίστε το όργανο για αυτόν τον τύπο στόχου, με τη σταθερά που ορίζει ο κατασκευαστής.
Παρακολούθηση με γεωδαιτικό σταθμό βήμα προς βήμα
1. Σχεδιάστε τα σημεία
Χωρίστε τα σε δύο ομάδες. Τα σημεία ελέγχου βρίσκονται στις κατασκευές που μπορεί να κινηθούν: υποστυλώματα, δοκοί, τοίχοι και η στέψη της αντιστήριξης. Τα σημεία αναφοράς βρίσκονται μακριά από τη ζώνη επιρροής του έργου, σε σταθερές κατασκευές, και αυτά δείχνουν αν το ίδιο το όργανο βρίσκεται στη σωστή θέση. Χρησιμοποιήστε τουλάχιστον τρία σημεία αναφοράς, καλά κατανεμημένα γύρω από την περιοχή.
2. Τοποθετήστε τους στόχους
Καθαρίστε την επιφάνεια (χωρίς σκόνη, λιπαρότητα ή χαλαρό επίχρισμα), αφήστε τη να στεγνώσει και κολλήστε τον στόχο πιέζοντας καλά τις άκρες. Στρέψτε τον στόχο προς το σημείο όπου θα στηθεί το όργανο: όσο πιο κάθετος στη σκόπευση, τόσο καλύτερη η μέτρηση. Σε γωνίες και σε επιφάνειες που δεν βλέπουν προς το όργανο βοηθά μια κεκλιμένη βάση. Αριθμήστε κάθε σημείο, φωτογραφίστε το και σημειώστε τη θέση του σε ένα σκαρίφημα.
3. Σταθεροποιήστε τη θέση του οργάνου
Το ιδανικό είναι ένα βάθρο με εξαναγκασμένη κέντρωση, όπου το όργανο μπαίνει πάντα στην ίδια θέση. Χωρίς βάθρο, χρησιμοποιήστε ένα καλά υλοποιημένο σημείο ή κάντε ελεύθερη στάση (οπισθοτομία) στα σημεία αναφοράς σε κάθε κύκλο. Αυτό που μετρά είναι η στάση να προσδιορίζεται πάντα με τον ίδιο τρόπο.
4. Κάντε τη μέτρηση μηδενός
Μετρήστε όλα τα σημεία σε περισσότερες από μία σειρές, σε ορθή και ανάστροφη θέση του τηλεσκοπίου, και χρησιμοποιήστε τον μέσο όρο. Δώστε θερμοκρασία και πίεση για την ατμοσφαιρική διόρθωση της απόστασης. Αυτός ο κύκλος αξίζει περισσότερο από κάθε άλλον: ένα σφάλμα στη μέτρηση μηδενός εμφανίζεται ως μετακίνηση σε όλους τους επόμενους κύκλους.
5. Επαναλάβετε τους κύκλους με την ίδια ρουτίνα
Ίδιος εξοπλισμός, ίδια θέση στάσης, ίδια σειρά σημείων και, αν γίνεται, ίδια ώρα της ημέρας. Ξεκινήστε και τελειώστε κάθε κύκλο μετρώντας τα σημεία αναφοράς: αν αυτά "μετακινήθηκαν", το πρόβλημα βρίσκεται στη στάση του οργάνου, όχι στην κατασκευή.
6. Υπολογίστε τις μετακινήσεις
Για κάθε σημείο, συγκρίνετε με τη μέτρηση μηδενός: ΔN, ΔE και ΔH (υψόμετρο). Η συνολική οριζόντια μετακίνηση είναι η τετραγωνική ρίζα του ΔN² + ΔE², και η διεύθυνσή της είναι ένα αζιμούθιο. Ο υπολογιστής αζιμουθίου και απόστασης κάνει αυτόν τον υπολογισμό από τα δύο ζεύγη συντεταγμένων. Βάλτε κάθε σημείο σε ένα διάγραμμα μετακίνησης × ημερομηνίας: η τάση φαίνεται πολύ πιο εύκολα σε διάγραμμα παρά σε πίνακα.
Λεπτομέρειες που κάνουν τη διαφορά στο αποτέλεσμα
- Ήλιος και ζέστη: ο θερμός αέρας κοντά στο έδαφος και στις όψεις εκτρέπει τη σκόπευση. Αποφεύγετε σκοπεύσεις ξυστά πάνω από ζεστή άσφαλτο και μετράτε σε παρόμοιες ώρες.
- Γωνία πρόσπτωσης: ένας στόχος πολύ κεκλιμένος ως προς τη σκόπευση χειροτερεύει την απόσταση και τη σκόπευση. Αλλάξτε θέση στον στόχο αντί να εκβιάζετε τη μέτρηση.
- Κατεστραμμένος στόχος σημαίνει νέο σημείο: αν ένας στόχος ξεκολλήσει ή αντικατασταθεί, το σημείο ξεκινά από την αρχή με νέα μέτρηση μηδενός. Μη συγκρίνετε ποτέ τη μέτρηση του νέου στόχου με τη μέτρηση μηδενός του παλιού.
- Προστατέψτε τα σημεία: ενημερώστε το συνεργείο του έργου, σημάνετε τους στόχους και ελέγχετε σε κάθε κύκλο ότι είναι ακέραιοι και καλά κολλημένοι.
- Κλείστε την όδευση στήριξης: αν τα σημεία αναφοράς ιδρύθηκαν με όδευση, ελέγξτε το κλείσιμο με τον υπολογιστή σφάλματος κλεισίματος όδευσης πριν τα χρησιμοποιήσετε.
Συχνές ερωτήσεις
Κάθε πότε πρέπει να μετράω;
Εξαρτάται από τη φάση του έργου και από όσα έχει ορίσει ο μελετητής. Κατά την εκσκαφή, την ταπείνωση της στάθμης ή την εφαρμογή φορτίου, οι κύκλοι είναι συνήθως πιο πυκνοί (εβδομαδιαίοι ή ακόμη και ημερήσιοι σε κρίσιμες καταστάσεις). Όταν οι μετακινήσεις σταθεροποιηθούν, το διάστημα μεγαλώνει. Η καμπύλη μετακίνησης × χρόνου είναι αυτή που δείχνει αν μπορείτε να αραιώσετε τις μετρήσεις.
Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα σε σημείο ελέγχου και σημείο αναφοράς;
Το σημείο ελέγχου βρίσκεται στην κατασκευή που θέλετε να παρακολουθήσετε και μπορεί να κινηθεί. Το σημείο αναφοράς βρίσκεται έξω από τη ζώνη επιρροής του έργου και πρέπει να μένει ακίνητο. Αυτό εξασφαλίζει ότι το όργανο στήθηκε με τον ίδιο τρόπο σε όλους τους κύκλους.
Μπορεί ο γεωδαιτικός σταθμός να αντικαταστήσει τη χωροστάθμηση στις καθιζήσεις;
Για μικρές καθιζήσεις, όχι πλήρως. Η γεωμετρική χωροστάθμηση ακριβείας μετρά το υψόμετρο με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια. Ο γεωδαιτικός σταθμός μπαίνει εκεί όπου η σταδία δεν φτάνει και όπου μετρά και η οριζόντια μετακίνηση.
Μπορώ να χρησιμοποιήσω τον αυτοκόλλητο στόχο για οπισθοσκόπευση και εμπροσθοσκόπευση;
Ναι. Ένας στόχος κολλημένος σε σταθερό σημείο (τοίχο, στύλο, υποστύλωμα) χρησιμεύει ως σημείο οπισθοσκόπευσης για τον προσανατολισμό του οργάνου πάντα με τον ίδιο τρόπο, κάτι χρήσιμο σε αστικά έργα και μέσα σε αποθήκες, όπου δεν μπορείτε να αφήσετε πασσαλάκι.
