Деформационные марки: виды, куда устанавливают и сколько нужно

Когда в смете появляется несколько десятков или сотен точек наблюдений, первый вопрос заказчика обычно звучит так: действительно ли их нужно столько? Универсального числа нет. Количество деформационных марок определяют по тому, какие перемещения требуется контролировать, как устроены фундамент и несущие конструкции, где расположены швы и зоны разных нагрузок, каковы инженерно-геологические условия и можно ли стабильно измерять каждую точку.

Деформационная марка — это закреплённый на конструкции контрольный геодезический знак. Его отметку или координаты определяют в исходном и последующих циклах. По изменениям судят об осадке, относительной разности осадок, крене или горизонтальном перемещении. Сама марка не является датчиком и ничего не измеряет без опорной сети, приборов и повторных наблюдений.

На одном из объектов «ГеоРесурса» — МФК «Яр Парк» — для контроля осадок и относительной разности осадок предусмотрено 198 марок на 13 зданиях. Это пример объектной схемы, а не норматив для любого жилого комплекса. Ниже разберём, какие исходные данные стоят за таким решением.

Что такое деформационная марка и что по ней измеряют

В ГОСТ 24846-2019 деформационные марки рассматриваются как контрольные геодезические знаки на зданиях и сооружениях. Для каждого цикла специалист повторно определяет положение тех же точек и сравнивает результаты с исходными и предыдущими измерениями.

В зависимости от программы наблюдений по маркам определяют:

• вертикальные перемещения — прежде всего осадки отдельных частей сооружения;
• относительную разность осадок между точками, секциями или конструктивными блоками;
• горизонтальные перемещения;
• крен, если схема и метод измерений позволяют оценить изменение положения конструкции.

Одна отметка ещё не описывает поведение всего здания. Значение появляется в системе: есть устойчивые исходные пункты, схема контролируемых точек, единая методика измерений и ряд сопоставимых циклов.

Марка, репер и маяк на трещине — не одно и то же

Эти элементы решают разные задачи, поэтому заменять один другим нельзя.

Отражатель или призма также не являются автоматическим синонимом любой деформационной марки. Это может быть измерительная цель в конкретной системе наблюдений, если такой способ предусмотрен программой и обеспечивает требуемую точность.

Какие бывают деформационные марки

Единого списка типов без указания основания классификации недостаточно. Практичнее сначала разделить точки по измеряемому параметру, а затем — по месту и способу закрепления.

По задаче наблюдений можно выделить:

• точки для вертикальных перемещений — по ним определяют изменение высотной отметки и осадку;
• точки для горизонтальных перемещений — их плановое положение контролируют координатными методами;
• точки комбинированной схемы — используются, когда программа требует получать для одной зоны вертикальную и плановую составляющие.

По месту закрепления на практике встречаются марки на стенах и колоннах, точки на плитах или других горизонтальных поверхностях, а также специальные измерительные цели на металлических конструкциях. Конструкция зависит от материала основания, метода наблюдений, требуемой стабильности, доступа и риска повреждения.

Такое разделение важно для технического задания. Формулировка «установить деформационные марки» без контролируемого параметра и метода измерений не позволяет выбрать подходящую конструкцию и корректно посчитать объём работ.

Куда устанавливают деформационные марки

Для измерения осадок пункт 5.1.9 ГОСТ 24846-2019 предусматривает размещение марок по периметру и внутри здания или сооружения. В стандарте перечислены характерные конструктивные зоны, но этот перечень не является готовой схемой для каждого объекта.

Конкретные места и конструкцию знаков определяет организация, выполняющая измерения, по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией. При этом учитывают форму, размеры и жёсткость фундамента, распределение нагрузок, ожидаемые осадки, геологические и гидрогеологические условия, особенности эксплуатации и возможность выполнить повторные измерения.

Как выбирают конструкцию и место закрепления

Марка должна быть жёстко связана именно с контролируемой конструкцией. Точка на облицовке, штукатурке или элементе, который может смещаться независимо от несущей части, способна показать движение отделки, а не здания.

Перед выбором места проверяют:

• материал основания — железобетон, кирпич, металл или другая конструкция;
• доступ для установки и каждого последующего цикла;
• видимость или возможность поставить рейку в соответствии с методом измерений;
• риск повреждения техникой, временными ограждениями и отделочными работами;
• возможность сохранить читаемый номер и однозначно найти точку по схеме;
• вероятность того, что марку закроют фасадом, инженерным оборудованием или благоустройством.

Универсальной высоты от пола, глубины анкеровки или размера детали для всех объектов нет. Эти параметры выбирают под конструкцию, метод и условия площадки. Статья или фотография чужого объекта не заменяет такого решения.

Сколько деформационных марок нужно

Рассчитывать количество только по площади здания некорректно. Два объекта одинаковой площади могут иметь разное число секций, фундаментов и швов, неодинаковую этажность и нагрузку, отличаться геологией и расположением относительно котлована. Поэтому схема формируется последовательно.

1. Определить контролируемые параметры

Сначала устанавливают, какие результаты нужны проекту: общая осадка, относительная разность осадок, крен, горизонтальное перемещение или сочетание параметров. От этого зависят измерительная схема, типы целей и расположение точек.

2. Разделить объект по конструктивной схеме

Учитывают секции, фундаментные и строительные блоки, осадочные и температурные швы, несущие стены и колонны. Для простого жёсткого объёма несколько угловых точек могут дать общую картину, но не обязаны выявить локальную неравномерность внутри протяжённого здания или различие между секциями.

3. Учесть нагрузки и ожидаемые зоны перемещений

На схему влияют перепады высоты, тяжёлое оборудование, динамические воздействия, примыкания частей разной жёсткости, этапность возведения, устройство котлована и другие проектные факторы. Точки должны позволять различить поведение зон, для которых ожидаются разные перемещения.

4. Проверить геологию, подземные воды и внешнее влияние

Неоднородные грунты, неблагоприятные участки и изменение гидрогеологических условий могут увеличить ожидаемую неравномерность. Для окружающей застройки важна также расчётная зона влияния работ. Общий контекст определения состава наблюдений разобран в статье о геотехнической категории объекта.

5. Проверить измеримость и сохранность

Каждую марку должно быть возможно надёжно закрепить, увидеть или использовать предусмотренным методом и повторно измерять в течение заданного срока. Если точка неизбежно окажется за фасадом, временным сооружением или оборудованием, формально полная схема не будет работоспособной.

6. Зафиксировать схему в программе мониторинга

Для каждой точки нужны номер, положение, контролируемый параметр, тип знака и связь с измерительной схемой. Там же определяют порядок исходного и последующих циклов, требования к сохранности и действия при утрате марки.

Такой подход объясняет, почему универсальная формула вроде «одна марка на определённую площадь» не заменяет проектного решения. Площадь может быть одним из исходных признаков масштаба, но не описывает конструктивную работу здания.

Кейс «ГеоРесурса»: 198 марок на МФК «Яр Парк»

В проекте геотехнического мониторинга МФК «Яр Парк» в Казани контролируется комплекс из 13 зданий. Для наблюдений за осадками и относительной разностью осадок предусмотрено 198 деформационных марок и 27 циклов измерений.

Контроль крена выделен в отдельную задачу: на зданиях 2, 3, 4 и 6 используются 24 марки, предусмотрено 20 циклов. Эти значения не следует автоматически складывать или переносить на другой объект: одна и та же общая тема мониторинга включает разные параметры, зоны и измерительные схемы.

На объекте также применяются грунтовые марки, гидронаблюдательные скважины и другие элементы. Они не являются разновидностями тех 198 марок на конструкциях. Кейс показывает не «норму на жилой комплекс», а масштаб объектной системы, в которой число точек связано с количеством зданий и составом контролируемых параметров.

Когда устанавливать марки и проводить нулевой цикл

Исходные измерения нужны до того, как контролируемые работы заметно повлияют на объект. При этом марку можно устанавливать только на конструкцию, которая уже позволяет обеспечить надёжное закрепление и повторяемость измерений. Конкретный момент увязывают с программой мониторинга и графиком строительства.

До первого цикла необходимо:

1. закрепить точки в соответствии со схемой;
2. присвоить и нанести однозначные номера;
3. составить схему и описание местоположения;
4. проверить доступность и сохранность;
5. связать контролируемые точки с опорной сетью;
6. выполнить и оформить исходные измерения.

Если исходный цикл проведён после начала существенного воздействия, часть начального перемещения может не попасть в ряд наблюдений. Для окружающей застройки исходные значения получают до разработки котлована, водопонижения и других влияющих работ. На возводимом здании точки устанавливают по мере готовности предусмотренных программой конструкций, до того этапа нагружения, который они должны контролировать. В обоих случаях момент установки и нулевого цикла определяют заранее, а не после появления первых заметных изменений.

Что проверить после установки

Перед приёмкой наблюдательной сети полезно пройти короткий список:

• все номера совпадают со схемой и журналом;
• каждая точка закреплена на контролируемой, а не отделочной конструкции;
• обеспечены доступ и видимость для выбранного метода;
• марки не попадают в зоны неизбежного демонтажа или закрытия;
• предусмотрена защита от случайного повреждения;
• положение каждой точки зафиксировано на схеме и фотографиях;
• выполнен исходный цикл;
• специалисты площадки знают, какие знаки нельзя снимать или переносить;
• определён порядок действий при повреждении или утрате.

Новую марку нельзя просто поставить рядом и продолжить ряд как будто ничего не изменилось. Замену фиксируют документально, а связь новых результатов с предыдущими устанавливают по предусмотренной методике. Если корректную связь восстановить нельзя, это отражают в отчёте как разрыв ряда наблюдений.

Частые ошибки

Считать точки только по площади. Площадь не показывает число конструктивных блоков, швов и зон разных нагрузок.

Оставлять только наружные углы. Для протяжённого, многосекционного или каркасного здания такая схема может не показать локальные и внутренние различия.

Крепить марку к отделке. Движение облицовки или штукатурки не обязательно совпадает с перемещением несущей конструкции.

Не охватывать обе стороны шва. Тогда сравнить работу разделённых частей будет невозможно.

Не учитывать будущие работы. Фасад, оборудование, складирование материалов или движение техники могут закрыть либо повредить точку.

Менять номера и места без обновления схемы. В результате измерение можно ошибочно отнести к другой конструкции.

Смешивать разные системы наблюдений. Грунтовые марки, точки на здании, скважины и маяки на трещинах должны оставаться раздельными объектами учёта.

Частые вопросы

Главное

Деформационная марка работает только как часть измерительной системы. Места установки выбирают по конструктивным зонам и ожидаемому поведению объекта, а количество — по контролируемым параметрам, фундаменту, нагрузкам, геологии, методу и условиям сохранности. Поэтому обоснованная схема важнее универсальной цифры.

Чтобы определить состав наблюдений для конкретного объекта, подрядчику потребуются проектные решения, материалы инженерных изысканий, сведения о графике работ и окружающей застройке. «ГеоРесурс» выполняет геотехнический мониторинг зданий и сооружений: устанавливает контрольные точки, проводит циклы геодезических измерений и оформляет результаты по согласованной программе.