Лазерное сканирование. 
Контроль технического состояния зданий

Лазерное сканирование на сегодняшний день зарекомендовало себя как высокопроизводительная технология, которая может эффективно применяться для решения проблемы пространственно-координатного мониторинга объектов большой сложности и насыщенности. Точность измерений лазерных сканеров лежит в диапазоне от 1 до 10 мм на расстояниях до 1000 м, при этом количество измерений в секунду может составлять до 100 000 точек.

Характеристики прибора Riegl-Z390i:

• — диапазон измерения до 400 м;
• — скорость измерений до 11 000 точек/с;
• — точность измерения дальности:
  • 4 мм (одиночный импульс);
  • 2 мм (осредненная величина);
• — разрешение измерения по дальности 6 мм.

Первичным результатом получаемых данных является трехмерное облако точек, преобразуемое впоследствии с помощью специального программного обеспечения в электронную пространственную модель объекта, на основании которой определяются перемещения, и оценивается состояние сооружения по сравнению с предыдущим этапом измерений.

МКЭ-оценка технического состояния сооружений по результатам пространственно-координатного мониторинга

При контроле технического состояния ответственных объектов, подверженных воздействию неравномерных осадок основания, имеющих сложный пространственный характер, что часто имеет место в зонах строительства в условиях плотной городской застройки, а также в зонах с нестабильными инженерно-геологическими условиями используется так называемая пространственно-координатная модель (ПК-модель) объекта контроля. Модель повторяет форму сооружения, ее точки размещены в основных конструктивных узлах сооружения, в частности в узлах каркаса. В этих точках размещаются специальные отражательные марки, позволяющие фиксировать пространственные координаты в ходе лазерной тахеометрической съемки. Узлы ПК-модели с определенной точностью совпадают с узлами конечно-элементного сооружения (МКЭ-модель), которое, как правило, для новых сооружений всегда создается на этапе проектирования.

Если эксплуатационные нагрузки оставались стабильными, то изменения пространственных координат узлов ПК-модели, зафиксированные в ходе повторной тахеометрической съемки, являются следствием имевших место смещений основания. Степень влияния этих смещений на напряженно-деформированное состояние несущих конструкций объекта можно оценивать по МКЭ-модели, к которой, помимо эксплуатационных нагрузок, прикладываются «наложенные перемещения» в узлах ПК-модели. При этом отсутствие полной картины смещений основания компенсируется знанием результатов их воздействия на сооружение.

МКЭ-моделирование на предварительном этапе мониторинга позволяет определить предельные деформационные показатели, превышение которых в ходе эксплуатации будет представлять опасность для несущей способности сооружения.