Крен является наиболее характерным показателем совместной деформации сооружения башенного типа и его основания. В таких сооружениях, обладающих повышенной чувствительностью к деформациям грунтов основания, крен вызывает развитие дополнительного момента, который в свою очередь способствует увеличению крена и может привести к потере устойчивости сооружения.

Поэтому в проектах высоких сооружений предусматривается наряду с наблюдениями за осадками оснований и фундаментов проведение натурных измерений кренов как в процессе строительства, так и особенно в процессе эксплуатации.

Наблюдения за кренами и осадками сооружений в период строительства производятся специализированными геодезическими организациями по договору с организациями, осуществляющими строительство.

В период эксплуатации определение кренов и осадок промышленных сооружений выполняется геодезическими службами промышленных предприятий или специализированными организациями, а гражданских сооружений - специализированными организациями по договору с учреждениями, осуществляющими эксплуатацию.

Основная задача геодезической службы наблюдений за кренами сооружений башенного типа состоит в предупреждении возможного появления недопустимых величин кренов.

Решение этой задачи является необходимым условием нормальной эксплуатации сооружения.

Геодезическая служба осуществляет:

• построение (или развитие на основе существующей) опорной планово-высотной геодезической сети для высокоточных систематических наблюдений за кренами и осадками высотных инженерных сооружений, находящихся в эксплуатации (для наблюдений за деформациями строящегося сооружения используется геодезическая разбивочная сеть);
• геодезический контроль (выверку) вертикальности главных осей (т.е. определение крена возведенной части) строящихся высотных сооружений и наблюдения за их осадками в процессе строительства;
• наблюдения за кренами и осадками действующих высотных сооружений и обработку результатов наблюдений;
• составление технического отчета.

Измерения крена и осадок сооружения должны производиться в соответствии с техническим заданием, составленным проектной организацией, разработавшей проект сооружения. В задании указываются:

• точность определения кренов и осадок;
• схема размещения визирных и осадочных марок;
• периодичность и сроки наблюдений;
• требования к построению геодезической плановой и высотной основы.

На основании технического задания геодезическая служба, ведущая наблюдения за кренами и осадками, разрабатывает проект производства геодезических работ, включающий в себя:

• расчет необходимой точности геодезических измерений, выполняемых в каждом цикле наблюдений за кренами и осадками сооружения;
• выбор и обоснование планово-высотной геодезической основы, а также схему ее построения с указанием типов реперов знаков и центров опорных пунктов;
• конструкции осадочной и визирной марок и способ их закрепления;
• выбор и обоснование методов и инструментов для определения крена и осадок изучаемого сооружения;
• методику геодезических измерений, соответствующую выбранному методу;
• перечень необходимых инструментов и оборудования;
• календарный план выполнения работ;
• обработку результатов измерений;
• расчет численности и штатов исполнителей;
• смету на производство работ.

Периодичность наблюдений за кренами сооружений устанавливается проектной организацией в зависимости от требуемой точности определения крена, скорости протекания осадок, определяемой главным образом инженерно-геологическими и гидрогеологическим факторами, воздействующими на грунты основания, и от состояния сооружения.

Определение крена сооружения в зависимости от требуемой точности и высоты, а также местных условий может быть осуществлено одним из следующих традиционных способов:

• координат;
• направлений (горизонтальных углов);
• малых углов;
• вертикального проектирования;
• зенитных расстояний;
• высокоточного нивелирования осадочных марок;
• направления с одного опорного пункта;
• стереофотограмметрии.

Наибольшее распространение имеют первые четыре способа, как наиболее доступные и обеспечивающие достаточную точность и надежность определения крена. Наиболее универсальным и строгим из них является способ координат. Эти способы одинаковы по составу измерений и основаны на принципе измерения или проектирования направлений "пункт наблюдения - центр верхнего или нижнего пояса сооружения", образующих прямую угловую засечку.

В основе подавляющего большинства перечисленных выше способов определения кренов лежат угловые измерения с фиксированного базиса с использованием высокоточных теодолитов. При этом даже в случае использования современных геодезических приборов с автоматической регистрацией и обработкой результатов измерений они являются весьма трудоемкими и не обеспечивают достаточную оперативность и точность измерений.

Современные тенденции оценки деформационного состояния сооружений заключаются в создании автоматизированного, постоянно действующего мониторинга с использованием высокоточных систем космического позиционирования (GPS-систем), роботизированных электронных тахеометров, высокоточных инклинометров…, но такие технологии очень дорогостоящие.

Появление электронных тахеометров с большим радиусом измерений расстояний позволило вычислять координаты на поверхности сооружения с большой точностью и на разных сечениях (высотах), в результате чего стало возможным получение трехмерной модели поверхности сооружения, данная технология на текущий момент набирает наибольшую популярность.