Геологический мониторинг это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Опасные геологические процессы (ОГП) – это геологические и инженерно-геологические процессы и гидрометеорологические явления, которые оказывают или потенциально могут оказать отрицательное воздействие на состояние инженерных сооружений и прочих хозяйственных объектов, экосистем, а также на жизнедеятельность людей.

карст: геологический процесс, обусловленный растворением подземными и/или поверхностными водами горных пород, проявляющийся в их ослаблении, разрушении, образовании пустот и пещер, оседаний, обрушений и провалов грунтов и земной поверхности, изменении напряженного состояния пород, динамики, химического состава и режима подземных и поверхностных вод.
суффозия: эрозионный процесс вымывания (выщелачивания) фильтрующейся водой микрочастиц из растворимых горных пород, сопровождающийся образованием полостей и пустот, что приводит к появлению просадочных деформаций в вышезалегающих породах.

это комплексный процесс, обусловленный действием техногенных и, частично, естественных факторов, при котором в результате нарушения водного режима и баланса территории за расчетный период времени происходит повышение уровня подземных вод, достигающее критических значений для данного типа территории и функционального назначения сооружений

оползневой процесс: процесс перемещения объема горных пород по поверхности склонов, бортов карьеров, строительных выемок под воздействием собственного веса и дополнительного изменения напряженно-деформированного состояния массива вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных внешних факторов;
обвал: отрыв и падение масс горных пород на крутых (угол больше угла естественного откоса) и обрывистых склонах гор, речных долин и морских побережий, происходящие, главным образом, за счет ослабления связности горных пород под влиянием выветривания, деятельности поверхностных и подземных вод или вследствие потери временной опоры из-за выветривания, эрозии и абразии у основания склона.
лавина: быстрое и спорадически возникающее движение массы снега и/или льда вниз по крутым склонам гор, в виде сплошного тела (мокрые лавины) или распыленного снега (сухие лавины), представляющее угрозу жизни и здоровья людей, наносящее ущерб объектам народного хозяйства и окружающей природной среде.

комплекс процессов размыва почв, грунтов, берегов и русел рек, осуществляемых водными потоками, что в совокупности с гравитационными движениями (перемещениями) ведет к образованию долин, оврагов и снижению поверхности водосборных бассейнов. Различают плоскостную эрозию (эрозия почв), производимую на склонах временными нерусловыми потоками талых и дождевых вод; овражную эрозию, связанную с деятельностью временных потоков, сосредоточивающихся в бороздах и других линейно вытянутых понижениях на склонах, в балках, и линейную (речную) эрозию

термокарст – процесс образования замкнутых котловин, воронок или блюдцеобразных понижений в результате вытаивания погребенного льда или течения мерзлых пород, связанного с постепенным изменением температурного режима массива горных пород;
морозное пучение – это процесс увеличения объёма промерзающих влажных почв и рыхлых горных пород вследствие кристаллизации в них воды (образующей ледяные прослойки, линзы и т. д.) и разуплотнения минеральных частиц. Этот процесс вызывает неравномерные деформации массивов горных пород, обусловленные различиями в условиях промерзания, составе пород, их влажности, плотности и т. д.

больше всего проявлений овражной эрозии - 74660 (32% от суммарного количества проявлений всех генетических типов);
на втором месте проявления карстового процесса -52748 (23%),
на третьем - оползневого 27422 (12%).

Количество активных форм (от их общего числа) составляет для овражной эрозии 12%, для карста – 11% для оползневого процесса – 15%, а в среднем для первой тройки процессов около 13%.

Развитие опасных геологических процессов на участке исследований может быть обусловлено как непосредственно влиянием строительства на вмещающий грунтовый массив (техногенная активизация ОГП), так и изменением тектонических, гидрогеологических и прочих характеристик массива под воздействием региональных природных факторов.

Активизация опасных геологических процессов может оказать отрицательное воздействие на состояние инженерных сооружений, экосистем и привести к возникновению аварийных ситуаций, в том числе с непосредственной опасностью для жизнедеятельности людей. Поэтому для своевременного прогноза и предотвращения возникновения аварийных ситуаций необходимо проводить мониторинг опасных геологических процессов в зоне влияния строительства и реконструкции, а также на участках их потенциального развития.

оценка региональной активности и динамики развития отдельных проявлений ОГП в пределах исследуемой территории;
оценка воздействия ОГП на населённые пункты, хозяйственные объекты, состояние природных экосистем и условия жизнедеятельности людей;
изучение генетических факторов и составление прогноза развития ОГП;
анализ данных наблюдений и разработка рекомендаций по проведению мероприятий инженерной защиты территории, зданий и сооружений от ОГП.

Система мониторинга опасных геологических процессов может включать в себя различные типы наблюдений - от примитивной визуальной фиксации развития проявлений ОГП, до высокоточных инструментальных измерений параметров состояния грунтового массива, зданий и сооружений, с использованием самого современного геотехнического и геодезического оборудования, систем спутниковой навигации и компьютерного моделирования.

Комплексирование методов наблюдений позволяет получить более полную информационную картину развития ОГП и снизить влияние ошибок и погрешностей за счет сопоставления результатов разных типов измерений.

Индивидуальный подход к каждому объекту на стадии проектирования, богатый производственный опыт и высокая квалификация специалистов, а также возможность проведения всего комплекса работ на объекте от инженерных изысканий до сопровождения систем геотехнического мониторинга – все это позволяет нашей компании в сжатые сроки и с отличным результатом решать поставленные перед ней задачи.

Геологическая среда - верхняя часть литосферы, находящаяся в пределах интенсивного влияния инженерно-хозяйственной деятельности. Поэтому для построения мониторинга литосферы в первую очередь встает задача построения мониторинга геологической

среды, который в настоящее время назван геоэкологическим мониторингом.

полученной информации для выяснения причин активизации природно-техногенных процессов и составления прогнозов их развития; в-третьих, обеспечение информацией о геологической среде мероприятий по охране, рациональному использованию и управлению природной средой, рациональное использование возобновимых и

особенно невозобновимых ресурсов, защита литосферы в кратко- и долгосрочной перспективе.

По объектам наблюдения геоэкологический мониторинг подразделяется на:

- мониторинг горных пород;

- мониторинг подземных вод;

В настоящее время недра это не только источник минерально-сырьевых ресурсов, но и место размещения и захоронения промышленных и хозяйственно-бытовых отходов,

хранилищ нефти и газа, среда возведения подземных сооружений (подземная урбанизация), создания заповедников и памятников природы (карстовые пещеры).

Функционально геоэкологический мониторинг состоит из трех подсистем:

1) Подсистема получения информации о структуре и свойствах геологической среды,

2) Подсистема наблюдения и контроля за изменениями состояния геологической среды,. 3) Подсистема оценки и прогноза состояния геологической среды представляет собой автоматизированную информационную систему АИС), в которую непрерывно поступает для хранения, обработки, составления прогнозов и принятия решений информация,

полученная первой и второй подсистемой.

среды, который в настоящее время назван геоэкологическим мониторингом.

особенно невозобновимых ресурсов, защита литосферы в кратко- и долгосрочной перспективе.

По объектам наблюдения геоэкологический мониторинг подразделяется на:

- мониторинг горных пород;

- мониторинг подземных вод;

Функционально геоэкологический мониторинг состоит из трех подсистем:

1) Подсистема получения информации о структуре и свойствах геологической среды,

Главными целями программы геоэкологического мониторинга являются, во-первых, получение, хранение и обработка информации о современном состоянии, свойствах, структуре геологической среды, а также о типах и интенсивности ее изменений, вызванных в первую очередь процессами техногенеза; во-вторых, использование полученной информации для выяснения причин активизации природно-техногенных процессов и составления прогнозов их развития; в-третьих, обеспечение информацией о геологической среде мероприятий по охране, рациональному использованию и управлению природной средой, рациональное использование возобновимых и особенно невозобновимых ресурсов, защита литосферы в кратко- и долгосрочной перспективе.

По объектам наблюдения геоэкологический мониторинг подразделяется на: -

мониторинг горных пород; -

мониторинг подземных вод; -

Оценка и изучение техногенных изменений состава, структуры и свойств горных пород, особенно в зоне развития многолетнемерзлых пород, имеет важное экологическое значение. Наглядно это проявляется при освоении нефтяных месторождений в Западной Сибири и строительстве в пределах сильноурбанизированных территорий Европейской части России.

Интенсивное техногенное воздействие на природные комплексы (орошение, осушение, разработка полезных ископаемых, развитие перерабатывающих производств) определяет повышенную нагрузку, в частности, на подземные воды.

Мониторинг подземных вод по целям (охрана подземных вод от истощения и загрязнения) и по методам контроля (режимные гидрологические скважины) принципиально отличен от мониторинга поверхностных вод.

В то же время подземные воды, являясь наиболее динамичной частью литосферы, гидравлически связаны с поверхностными, что требует обязательного методического единства контроля уровенного, химического и термического режима тех и других. К определению количественных характеристик этих трех режимов как в пространстве, так и во времени и сводится мониторинг подземных вод. В настоящее время недра это не только источник минерально-сырьевых ресурсов, но и место размещения и захоронения промышленных и хозяйственно-бытовых отходов, хранилищ нефти и газа, среда возведения подземных сооружений (подземная урбанизация), создания заповедников и памятников природы (карстовые пещеры). Разноцелевое и с каждым годом все более интенсивное освоение подземного пространства оказывает значительное воздействие на экосистемы и все их компоненты.

Особое место отводится рельефу, являющемуся верхней границей литосферы, и подвергающемуся наиболее сильному влиянию процессов техногенеза. Широкое внедрение термина "техногенный рельеф" в геологической и смежных отраслях подтверждает это влияние и объясняется значительными масштабами техногенных изменений рельефа в пределах сильноурбанизированных территорий. Эти изменения происходят в результате активизации и возникновения природно-техногенных процессов.

Функционально геоэкологический мониторинг состоит из трех подсистем: 1)

Подсистема получения информации о структуре и свойствах геологической среды, которая включает весь комплекс геоэкологических исследований, проводимых для решения различных задач, и, в первую очередь, геоэкологические изыскания под проектирование и строительство зданий и сооружений. Последние выделены особо, так как представляют уже существующую систему получения информации о структуре и свойствах верхней части литосферы (до глубины 100м). Как показывает практика, именно на эту глубину приходится 80% инженерно-хозяйственного воздействия на геологическую среду, то есть результаты изысканий позволяют решать большую часть задач, поставленной перед системой геоэкологического мониторинга.

Подсистема наблюдения и контроля за изменениями состояния геологической среды, которая реализуется путем организации и проведения комплексных режимных наблюдений за изменениями геологической среды и факторами техногенеза. Эта подсистема включает в себя службу режимных наблюдений за подземными водами и природно-техногенными процессами Роскомнедра и организаций, осуществляюих контроль за состоянием и эксплуатацией существующей застройки. 3)

Подсистема оценки и прогноза состояния геологической среды представляет собой автоматизированную информационную систему АИС), в которую непрерывно поступает для хранения, обработки, составления прогнозов и принятия решений информация, полученная первой и второй подсистемой. Кроме того, в АИС содержатся материалы о перспективных планах освоения территорий, без которых невозможно целевое прогнозирование изменения состояния геологической среды и выдача рекомендаций по принятию решений с учетом рационального использования и охраны геологической среды (функция управления).

Реализация геоэкологического мониторинга позволяет: по другому осмыслить и пересмотреть существующую структуру организации работы и, в первую очередь, геоэкологических изысканий и исследований; увязать все проводимые геоэкологические исследования в единую систему с основной задачей - охрана и рациональное использование природной среды; конкретизировать цели и задачи отдельных видов исследований и целых направлений; выделять первоочередные проблемы и задачи геоэкологических исследований и соответственно перераспределять объемы финансирования.

Понятие, цели и общие положения (требования) к геотехническому мониторингу приведены в следующих нормативных документах:

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*
СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве

Приведем требования данных нормативных документов, которые относятся непосредственно к общим положениям по геотехническому мониторингу:

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений:

12.1 Геотехнический мониторинг — комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в т.ч. грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки.

Геотехнический мониторинг осуществляется в период строительства (в т.ч. в период сноса до начала строительства) и на начальном этапе эксплуатации вновь возводимых или реконструируемых объектов.

Цель геотехнического мониторинга — обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых (реконструируемых) объектов и сооружений окружающей застройки и сохранности экологической обстановки (раздел 13).

12.2 При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи:

— систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды;

— своевременное выявление отклонений контролируемых параметров (в т.ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта и его основания от заданных проектных значений, параметров грунтового массива и окружающей застройки — от значений, полученных в результате геотехнического прогноза в соответствии с требованиями раздела 9;

— анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установление причин их возникновения;

— разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которыми они обусловлены.

12.4 Для объектов нового строительства и реконструкции геотехнических категорий 2 и 3 необходимо проводить геотехнический мониторинг :

— оснований, фундаментов и конструкций сооружений;

— ограждающих конструкций котлованов;

— массива грунта, окружающего подземную часть сооружения, расположенного на застроенной территории.

Примечание — Геотехнический мониторинг для сооружений геотехнической категории 1 допускается проводить по специальному заданию.

12.5 Геотехнический мониторинг сооружений окружающей застройки, в т.ч. подземных инженерных коммуникаций, необходимо проводить при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции (в т.ч. прокладки подземных инженерных коммуникаций), размеры которой определяются по результатам геотехнического прогноза (см. 9.33, 9.34). Для предварительного назначения зоны влияния и геотехнического мониторинга сооружений окружающей застройки допускается использовать требования 9.36.

Примечание — Геотехнический мониторинг неводонесущих инженерных коммуникаций допускается выполнять по требованиям эксплуатирующей организации или в соответствии со специальным заданием.

12.6 Геотехнический мониторинг осуществляется в соответствии с программой, которая разрабатывается в процессе проектирования и является разделом утверждаемой части проектной документации. Программа геотехнического мониторинга должна учитывать рекомендации, полученные в ходе работ по научно-техническому сопровождению строительства (см. 4.17).

При разработке программы геотехнического мониторинга должны быть определены состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей результаты инженерных изысканий на площадке строительства, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т.п.

1. Состав работ по геотехническому мониторингу определяется в соответствии с требованиями 12.4, 12.5. Объемы, периодичность, сроки и методы геотехнического мониторинга, в т.ч. для окружающей застройки, должны приниматься по таблице 12.1.

2. При проектировании оснований сооружений геотехнических категорий 2 и 3, возводимых на органоминеральных и органических грунтах, необходимо учитывать требования 6.4.33.

3.8 геотехническая категория: Категория сложности объекта строительства с точки зрения проектирования оснований и фундаментов, определяемая в зависимости от уровня ответственности и сложности инженерно-геологических условий площадки строи

4.6 Требования, предъявляемые к инженерным изысканиям, расчетам и проектированию оснований и фундаментов сооружений, зависят от уровня их ответственности и их геотехнической категории.

Уровень ответственности сооружения следует устанавливать в соответствии с [ГК РФ], [ТР БЗ] и требованиями ГОСТ 27751.

Геотехническая категория объекта строительства представляет собой категорию его сложности с точки зрения геотехнического проектирования, которую определяют в зависимости от уровня ответственности объекта и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.

Категорию сложности инженерно-геологических условий строительства следует определять в соответствии с СП 47.13330.

Для назначения требований к инженерным изысканиям и проектированию оснований и фундаментов должна быть установлена геотехническая категория сооружения. Геотехнические категории подразделяются на:

1 (простая), 2 (средняя), 3 (сложная).

Геотехническую категорию сооружения следует устанавливать в соответствии с таблицей 4.1.

Категория сложности инженерно-геологических условий
(в соответствии с СП 47.13330)

Уровень ответственности сооружений (в соответствии с ГОСТ 27751)

Геотехническую категорию сооружения следует устанавливать до начала изысканий на основе анализа материалов изысканий прошлых лет и уровня ответственности сооружения. Эта категория может быть уточнена на стадии инженерных изысканий, либо на стадии проектирования.

Примечание — Для отдельных участков линейных сооружений, проектируемых в котлованах и открытых выработках, следует назначать геотехническую категорию раздельно.

Согласно СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве:

3.5 геотехнический мониторинг: Комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в т.ч. грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки.

4.1 Целью геотехнического мониторинга является обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности объектов нового строительства или реконструкции, включая здания и сооружения окружающей застройки, за счет своевременного выявления изменения контролируемых параметров конструкций и грунтов оснований, которые могут привести к переходу объектов в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.

4.3 Объекты нового строительства и реконструкции, подлежащие геотехническому мониторингу, устанавливают в соответствии с СП 22.13330 в зависимости от геотехнической категории, которая представляет собой категорию сложности геотехнического проектирования объекта, определяемую в зависимости от уровня ответственности объекта и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.

Уникальность объекта и уровень ответственности сооружения устанавливают в соответствии с [ГК РФ], [ТР БЗ] и ГОСТ 27751.

Категорию сложности инженерно-геологических условий строительства определяют в соответствии с СП 47.13330.

4.4 Сооружения окружающей застройки уровней ответственности КС-3 (повышенный) и КС-2 (нормальный), в т.ч. подземные инженерные коммуникации, подлежат геотехническому мониторингу при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции, размеры которой определяют по результатам геотехнического прогноза.

Примечание — При отсутствии результатов геотехнического прогноза влияния возводимого сооружения объекты геотехнического мониторинга окружающей застройки назначают по предварительной зоне влияния, определяемой в соответствии с СП 22.13330.

4.5 Геотехнический мониторинг объектов нового строительства и реконструкции, а также сооружения окружающей застройки, в т.ч. подземных инженерных коммуникаций, осуществляют в соответствии с программой (см. 5.1), которую разрабатывают и утверждают в составе проектной документации.

4.6 Для сооружений геотехнической категории 3 по СП 22.13330 или по специальному заданию в других случаях на основании программы разрабатывают проект геотехнического мониторинга (наблюдательной системы).

4.7 Наблюдательная система геотехнического мониторинга в период строительства должна обеспечивать возможность ее последующего включения в структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами сооружений (СМИС) в случае, если предусмотрена система мониторинга объекта в период эксплуатации.

При этом используемые приборы и оборудование рекомендуется подбирать исходя из условий обеспечения проектного срока действия системы мониторинга в период эксплуатации, требуемой точности и устойчивости к внешним воздействиям, возможности дистанционного снятия показаний.

Читайте также: