Pomiary przemieszczeń i odkształceń budowli

Przemieszczenie bryły sztywnej - zmiana jej przestrzennego położenia w stosunku do otoczenia z zachowaniem wymiarów i kształtu.

Odkształcenie (w określonym przedziale czasu) - różnica między wymiarami rzeczywistymi (prawdziwymi) na końcu rozpatrywanego okresu, a wartością wymiarów na początku tego okresu.

Badania odkształceń obejmują najczęściej:

- bezpośredni pomiar wybranych elementów geometrycznych zaznaczonych na obiekcie;

- pomiar przemieszczeń punktów obiektu względem układu odniesienia wyznaczonego przez sieć punktów zastabilizowanych poza mierzonym obiektem; wyniki pomiarów są następnie podstawą do wyznaczenia składowych odkształceń i składowych przemieszczeń.

Zwykle obie metody wzajemnie się uzupełniają.

Istotne znaczenie ma dobór okresu pomiarów kontrolnych i czas ich trwania. Pierwszy etap prowadzi się w celu uzyskania danych wyjściowych i występuje on najczęściej po ułożeniu fundamentów. Następnie cykle pomiarowe wykonuje się w odpowiednio dobranych odstępach czasu. Można wyróżnić:

- wyznaczenie poziomych przemieszczeń i odkształceń budowli;

- wyznaczenie pionowych przemieszczeń odkształceń budowli;

- metody pozwalające na przestrzenne wyznaczenie tych przemieszczeń i odkształceń.

Na badanym obiekcie zakłada się sieć znaków geodezyjnych (reperów kontrolowanych) zastabilizowanych w odpowiednio dobranych punktach. W bezpośrednim sąsiedztwie, w miejscach, gdzie będzie zachowana stałość położenia, stabilizuje się punkty, wyznaczające układ odniesienia. Liczba zakładanych reperów kontrolowanych zależy od charakteru budowli, jej rozmiarów i przewidywanych przemieszczeń i odkształceń. Podczas pomiarów kontrolnych musi być prowadzone badanie stałości punktów (reperów) odniesienia. Może ono polegać np. na porównaniu różnic wysokości między tymi punktami, otrzymanych z pomiaru wyjściowego i kolejnych cykli pomiarowych.

Do wyznaczania pionowych pomiarów kontrolnych stosuje się niwelację geometryczną ( daje największą dokładność pomiarów), niwelację trygonometryczną, metody fotogrametryczne i GPS.

Wyznaczenie pionowych przemieszczeń i odkształceń prowadzi się głównie dla budowli narażonych na obciążenia jednostronne, takie jak: napór wody, dużych mas (ziemnych), wiatru i innych. Zależnie od charakteru obiektu najczęściej są stosowane następujące metody pomiarowe:

- metoda stałej prostej

- metoda mikrotriangulacji (trylateracji)

- metody fotogrametryczne.

Opracowanie wyników pomiarów obejmuje wyrównanie układu obserwacyjnego (np. metodą najmniejszych kwadratów) z badaniem stałości punktów odniesienia.