Геотехнический мониторинг в строительстве реферат

Обновлено: 05.07.2024

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве

Buildings and structures. The rules of geotechnical monitoring under construction

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, ЗАО "Триада-Холдинг"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил содержит указания по проведению геотехнического мониторинга при строительстве зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, а также плотной городской застройки.

Разработан АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, Д.Е.Разводовский - руководители темы; канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, инженер Д.А.Внуков - ответственные исполнители; д-ра техн. наук В.И.Крутов, В.И.Шейнин; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, В.А.Ковалев, В.К.Когай, В.Г.Федоровский, М.Л.Холмянский, О.А.Шулятьев; инженеры И.А.Боков, А.Б.Мещанский, О.А.Мозгачева) при участии закрытого акционерного общества "Триада-Холдинг" (ЗАО "Триада-Холдинг") (д-р техн. наук А.А.Шилин; канд. техн. наук А.Ю.Бауков, А.М.Кириленко).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на правила проведения геотехнического мониторинга объектов капитального строительства в процессе нового строительства или реконструкции зданий и сооружений.

Настоящий свод правил не распространяется на правила проведения геотехнического мониторинга гидротехнических сооружений, дорожного и железнодорожного полотна, аэродромных покрытий, магистральных трубопроводов и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 23061-2012 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 23422-87 Материалы строительные. Нейтронный метод измерения влажности

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 52892-2007 Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 104.13330.2016 "СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления"

СП 248.1325800.2016 Сооружения подземные. Правила проектирования

СП 250.1325800.2016 Здания и сооружения. Защита от подземных вод

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

зона влияния нового строительства или реконструкции: Расстояние, за пределами которого негативное воздействие на окружающую застройку пренебрежимо мало.

наблюдательный метод: Метод проектирования, изначально предполагающий возможность корректировать проект на основании результатов геотехнического мониторинга.

окружающая застройка: Существующие здания и сооружения, инженерные и транспортные коммуникации, расположенные вблизи объектов нового строительства или реконструкции.

специализированные организации: Организации, основным направлением деятельности которых является выполнение комплексных инженерных изысканий и проектирование оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающие квалифицированным и опытным персоналом, в т.ч. с обязательным привлечением научных кадров, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.

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 Общие положения

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.

Примечание - Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.

4.2 Настоящий свод правил:

- регламентирует правила проведения геотехнического мониторинга объектов капитального строительства в процессе нового строительства или реконструкции сооружений;

- детализирует положения СП 22.13330 и ГОСТ 31937 в части применяемых методов наблюдений, анализа результатов мониторинга и алгоритма действия в случае выявления возможности реализации аварийной ситуации;

- дополняет положения СП 22.13330 в части правил проведения геотехнического мониторинга в особых условиях: плотной городской застройки; при строительстве на насыпных, органоминеральных и органических, просадочных, вечномерзлых грунтах; на подтопленных и подрабатываемых территориях; на территориях, подверженных сейсмическим воздействиям и территориях с распространением оползневых процессов и возможностью карстообразования; а также особенности мониторинга уникальных сооружений и при наблюдательном методе проектирования.

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 [1], [2] 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.

5 Состав работ по геотехническому мониторингу

5.1 Программа и проект мониторинга

5.1.1 Программа геотехнического мониторинга объекта строительства определяет состав, объемы, периодичность и методы работ с учетом инженерных изысканий на площадке строительства, конструктивных решений проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки, последовательность выполнения строительных работ и т.п.

5.1.2 При разработке программы геотехнического мониторинга необходимо учитывать особенности расположения площадки проектируемого сооружения на территориях с распространением специфических грунтов, подрабатываемых территориях, в сейсмических районах, а также возможность проявления опасных геологических процессов (см. раздел 8).

5.1.3 При разработке программы геотехнического мониторинга следует руководствоваться требованиями СП 22.13330.

5.1.4 При разработке проекта геотехнического мониторинга (см. 4.7) помимо сведений, содержащихся в программе геотехнического мониторинга, необходимо учитывать требования по составу предусмотренные СП 22.13330.

5.1.5 Программу (проект) мониторинга разрабатывают в составе проектной документации.

5.2 Контролируемые параметры

5.2.1 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге вновь возводимых сооружений относятся осадки фундаментов и относительная разность осадок, крен, напряжения под подошвой фундаментов, послойные осадки грунтов основания, напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай, усилия в грунтовых анкерах, напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия), уровень подземных вод, поровое давление и др.

Состав контролируемых параметров следует назначать в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, в т.ч. его высоты, и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330, а также особенностей инженерно-геологических условий площадки в соответствии с 8.4-8.11.

На строительные процессы нередко оказывают влияние внешние факторы, которые становятся причинами аварий. Для их контроля разрабатываются специальные системы прогнозирования и комплексного анализа, что позволяет предупреждать подобные угрозы, предпринимая соответствующие меры или меняя тактику проведения рабочих мероприятий. Одно из центральных направлений такого контроля представляет геотехнический мониторинг (ГТМ), посредством которого можно прогнозировать и даже управлять состоянием целевого объекта с точки зрения его взаимодействия с факторами негативного влияния природного характера.

Понятие ГТМ

Под ГТМ понимается комплекс мероприятий, связанных с наблюдением за состоянием конструкций сооружаемого или реконструируемого объекта. Отдельное внимание при контроле отводится основанию несущего массива и окружающим сооружениям. Технологически данные работы организуются на базе наблюдательных пунктов, расположенных как в зоне производства строительства, так и за ее пределами в лабораторных условиях. При этом геотехнический мониторинг зданий и сооружений не ограничивается только контролем состояния целевого объекта на время его строительства. Еще на стадии разработки проекта может быть предусмотрена возможность интеграции системы ГТМ в комплекс обслуживающих мероприятий в ходе эксплуатации объекта.

Цели ГТМ

К основным целям геотехнического наблюдения стоит отнести обеспечение безопасности на время строительства и эксплуатации подконтрольного сооружения, а также формирование базы показателей, по которым можно оценивать степень его надежности. Это касается не только сооружаемых и введенных в эксплуатацию объектов, но и работ, производимых в рамках ремонта и реконструкции. Достигаются цели геотехнического мониторинга за счет своевременного обнаружения процессов изменения исследуемых параметров. Во внимание берутся как характеристики конструкции, так и свойства грунта основания.

Задачи ГТМ

В процессе геотехнического контроля решаются следующие задачи:

Регулярная фиксация изменений параметров геологического массива и расположенных на ней конструкций.
Своевременное обнаружение отклонений параметров, а также любых изменений, которые могут нарушить ожидаемые тенденции в ходе производящихся работ.
Оценка рисков, которые влекут за собой выявленные отклонения подконтрольных параметров.
Установка причин зафиксированных изменений.
На основе результатов геотехнического мониторинга зданий и сооружений разрабатывается комплекс мероприятий, которые помогут предупредить и устранить дальнейшие негативные процессы.

Применение ГТМ в строительстве

К процессам строительства ГТМ подключается на этапе нулевого цикла при осуществлении геодезических обследований и проведении земельных работ. В частности, это касается грунтовой основы, фундамента и базовых несущих конструкций. Применительно к котлованам под строительство мониторинг осуществляется в отношении ограждающих сооружений, исключающих риски обвала. Затрагивают обследования и подземные объекты – коммуникации, инженерные сооружения и тоннели. В рамках проведения геотехнического мониторинга в строительстве учитываются факторы, оказывающие влияние на сооружаемый или реконструируемый объект. Во внимание берутся как потенциально опасные геологические процессы (оседание, оползни, суффозия), так и динамические воздействия, источниками которых являются непосредственно строительные работы.

ГТМ при контроле грунтов

При осуществлении ГТМ оценивается состояние грунтового массива, его поведение и возможные изменения, связанные с оказываемыми нагрузками в ходе строительства. Применительно к органическим грунтам анализируются следующие характеристики:

Деформация основы под фундаментом возводимого сооружения.
Горизонтальное смещение грунтового пласта по глубине.
Уровень подземных вод.
Гидродинамическое давление, которое может возникнуть в водонасыщенных органоминеральных и органических грунтах по причине воздействия дополнительной нагрузки.
Характер изменения физико-механических свойств массива.

В отношении насыпных грунтов геотехнический мониторинг предусматривает выполнение следующих замеров подконтрольных параметров:

Степень осадка, который имеет место по причине самоуплотнения вновь отсыпаемых и существующих грунтов.
Нагрузка от фундаментной платформы возводимого сооружения.
Нагрузки от массивных строительных материалов и оборудования, размещенного на площадке.
Базовые характеристики насыпных грунтов.

Состав работ по ГТМ

Согласно нормативам, геотехнический мониторинг включает в себя следующие мероприятия:

Разработка программы и проекта по контролю целевого объекта. Определяется перечень, объемы и методы операций на основе произведенных геологических изысканий на стройплощадке.
Определение сроков и периодичности выполнения операций по мониторингу. График устанавливается в зависимости от планируемой продолжительности строительства с учетом земельных работ и операций, связанных с устранением обнаруженных факторов негативного влияния.
Определение контролируемых параметров. В данном случае берутся во внимание как местные геологические условия, так и характеристики сооружаемого объекта – в том числе уровень его ответственности.
Обработка полученных данных и составление отчета, на основе которого принимаются меры по снижению зафиксированных рисков.

Проект геотехнического мониторинга

В процессе разработки проекта ГТМ формируется набор конструктивных решений, которые могли бы обеспечить минимальную степень влияния на объект со стороны негативных факторов воздействия. При этом учитывается не только эффективность методов, но и экономическая целесообразность их применения. Составляется технологическая карта производства аналитических мероприятий, подбираются оптимальные методы обследования территории с учетом климатических и геофизических параметров конкретного региона. В проекте геотехнического мониторинга строительства здания прописываются и требования к экологической безопасности, что может проявляться в виде ограничений по использованию определенных методов влияния на природный ландшафт, в частности. В конечном итоге разработчики представляют комплексный набор мер с графиком их выполнения и возможностями корректировки в зависимости от влияния сторонних факторов.

Геотехническое прогнозирование

Важную роль в комплексе ГТМ играет прогнозирование. Данный инструментарий задействуют в процессах проектирования оснований, подземных частей строений и фундаментов. Под прогнозом такого рода понимается оценка возможного влияния строительного процесса на состояние и характеристики грунтового массива. Подобные мероприятия также являются необходимостью при разработке проектов прокладки инженерных коммуникаций, размещаемых на застроенной территории. В качестве исходных данных для геотехнического мониторинга с прогнозированием используются параметры перемещений ограждающих конструкций, а также учитывается характер напряженно-деформированного воздействия на грунт со стороны возводимого сооружения. В расчетах для оценки возможных изменений используются численные и аналитические методы. В прогнозировании дополнительных деформаций, которые могут быть вызваны вертикальными нагрузками от сооружаемого объекта, допускается применение расчетной схемы в форме линейно-деформируемого полупространства.

Методы ГТМ

Для осуществления мониторинга применяются разные технологические подходы, среди которых геодезические, визуальные, виброметрические, параметрические и т. д. Самая простая и распространенная группа методов предполагает визуально-инструментальный контроль, при котором производится осмотр объекта с последующими снятиями необходимых замеров. В частности, геотехнический мониторинг зданий с визуальным контролем фиксирует процессы развития трещин в конструкциях, отклонения в положении перекрытий и стен, характеристики повреждений и т. д. Иной подход к мониторингу предлагают геофизические методы контроля. В данном случае производится комплекс инженерно-геологических и гидрогеологических исследовательских мероприятий, которые вовсе могут не затрагивать параметры строительного объекта, однако в полном объеме изучают свойства местного грунта и его физические характеристики с учетом и уровней залегания грунтовых вод.

Инструменты фиксации данных ГТМ

Практически все методы современного геотехнического контроля предполагают использование технических средств и приспособлений для точного определения контролируемых показателей. Это может быть и простейший измерительный инструмент наподобие уровня или рулетки, и электронные устройства, автоматически фиксирующие целевые параметры – не только физические и геометрические, но и микроклиматические. Например, для измерения осадка и крена здания или отдельных его конструкций применяются комплексные системы геотехнического мониторинга, фиксирующие параметрические данные благодаря предустановленным датчикам и маркерам. В течение определенного времени с них снимаются показания, позволяющие отслеживать динамику прогрессирования крена или раскрытия трещины. Но для прогнозирования также значимы и такие показатели, как температурный режим с динамикой перепадов, коэффициенты влажности, уровень давления и т. д. Для этих и других операций замера используются пьезометры, инклинометры, мессдозы, динамометры, тензометры и другие устройства.

Программы геотехнического контроля

После фиксации контролируемых значений геотехники заносят конкретные данные в журнал для формирования отчета. Далее производится всесторонний анализ полученных сведений с целью выработки защитных мероприятий, если это необходимо. Для решения таких задач применяются специальные программы геотехнического мониторинга, в числе которых можно отметить следующие решения:

Система TUN2. Несложный и простой в эксплуатации программный инструмент, предназначенный для выполнения статического расчета подземных сооружений.
Программа POLUPROM. Алгоритм данной системы позволяет выполнять расчет стержневых конструкций и сооружений, предлагая возможность моделирования линий влияния. Также эту программу используют в качестве универсального инженерного калькулятора.
Комплекс Midas. Корейский многофункциональный продукт, с помощью которого выполняют базовые геотехнические операции обработки данных, а также специализированные расчеты в области тоннелестроения.

Заключение

Геотехника в строительстве в примитивном виде использовалась с древнейших времен, когда при устройстве жилья люди старались предусматривать риски воздействий со стороны природных явлений. В наши дни можно говорить о многостороннем и высокотехнологичном геотехническом мониторинге, который позволяет выявлять, фиксировать, анализировать и разрабатывать средства устранения как имеющихся, так и возможных угроз при строительстве или эксплуатации различных объектов. При этом не стоит рассматривать методы такого контроля только лишь как средство одностороннего информирования о проблемах. Современные методы ГТМ становятся в большей степени интерактивными, что дает основания рассматривать их и как средство обеспечения безопасности, и как инструментарий для поиска оптимальных экономических решений при реализации того или иного проекта.

Геотехнический мониторинг зданий и сооружений: контроль и безопасность строительства

Во время проведения ремонтных, реконструкционных и любых других строительных работ важно следить за различными деформационными процессами, которые могут образовываться в возводимых сооружениях. Это необходимо для обеспечения безопасности возведения и дальнейшей эксплуатации объекта. В данном случае главным способом контроля является геотехнический мониторинг зданий и сооружений, который позволяет выявить возможные дефекты на всех этапах строительства, а также после его завершения.

Что такое геотехнический мониторинг?

Геотехническим мониторингом называют комплекс инженерно-геодезических измерений, которые проводятся с целью выявления деформаций строящихся или сданных в эксплуатацию объектов. Предметами изучения являются несущие конструкции, фундаменты, грунты, находящиеся в зоне строительства зданий или сооружений. Измерения проводят периодически, на каждых значимых этапах строительства, а также в течение года по его завершении.

На сегодняшний день геотехнический мониторинг является основным средством наблюдения за деформационными процессами. Он позволяет обеспечить безопасность строительства, а также избежать необратимых процессов, которые могут возникать в самих конструкциях или в грунтовых основаниях.

Главные цели и задачи осуществления геотехнического мониторинга

Как показывает практика, очень редко получается добиться идеальных условий для проведения строительства того или иного объекта. При этом у каждой строительной площадки свои уникальные условия, которые важно учитывать в процессе возведения зданий и сооружений. Одной из главных проблем, с которой могут столкнуться застройщики, является нестабильное поведение грунта, лежащего в основании будущего объекта.

Для обеспечения безопасности эксплуатации здания важно учесть существующую геологическую обстановку еще на этапе проектирования. Учитывая тот факт, что она может меняться в процессе строительства, необходимо проводить комплексные мероприятия по анализу различных геологических процессов. Все это усложняется также плотностью застройки в городах, наличием большого количества подземных коммуникаций и сооружений. Соответственно, без профессионального геотехнического мониторинга попросту не обойтись. Его целью является установление состояния грунтовых, природных и техногенных условий, которые возникают в пределах исследуемого объекта.

Процесс проведения геотехнического мониторинга регулируется соответствующими нормативными документами, которые разработаны с учетом требований СНиП. Так, согласно действующим нормам, наблюдения проводятся за следующими объектами:

Подземными и наземными конструкциями, как самих строящихся объектов, так и попадающих в зону влияния строящихся или реконструируемых объектов.
Массивами грунта, в том числе и подземными водами, которые прилегают к подземной части здания или сооружения.

Задачей геотехнического мониторинга является не только установление условий на конкретный момент времени, но также прогноз возможных изменений. Кроме того, в процесс входит разработка требуемых мер для обеспечения безопасности зданий, находящихся вблизи исследуемого объекта.

Когда необходимо заказать геотехнический мониторинг?

Геотехнический мониторинг зданий и сооружений необходимо заказать для определения эксплуатационной пригодности объекта, контроля строительства нулевого цикла и пр. Можно выделить несколько самых распространенных случаев, когда потребуется данная услуга:

Строительство высотного или сложного объекта, а также при проблемных геофизических условиях, например, при наличии неоднородных грунтов. Для выявления возможных деформаций проводится наблюдение за кренами и осадками зданий и сооружений, а также силами, которые возникают в фундаментах или несущих конструкциях. Для получения требуемых данных используют геодезические или тензометрические методы.
Наличие угрозы окружающим объектам от текущего строительства. Мониторинг позволит предотвратить негативные последствия, в том числе различные деформации зданий и сооружений.
Обнаружение деформаций в уже построенных или сданных в эксплуатацию зданий, например, при выявлении кренов, разрушений, трещин, осадок и пр. Геотехнический мониторинг позволит зафиксировать появление дефектов. Также с его помощью могут быть проведены расчеты и обследования, которые помогут выявить причины деформации и предотвратить их усугубление.

Кроме геотехнического мониторинга самих конструкций, также часто необходим контроль за состоянием грунта.

Он может потребоваться в следующих случаях:

В процессе устройства котлована для нового строительства. Для проведения исследования используют специальные марки, которые устанавливают в ограждении котлована.

При наличии деформации фундамента или несущих конструкций в процессе строительства в сложных геофизических условиях.

Для наблюдения за земляной частью уникальных строительных объектов, к примеру, гидротехнических плотин.

Какие документы потребуются для заказа мониторинга?

Чтобы определить, какие именно мероприятия потребуются для геотехнического мониторинга, специалистам необходимо будет провести сбор данных об объекте и его первичный осмотр. Проще всего это сделать при наличии подробной документации, поэтому от заказчика потребуются следующие схемы и заключения:

Данные об уже проведенных мониторингах, если они были;

Информация об инженерных изысканиях;

Градостроительный план земельного участка;

Генеральный строительный план в виде схемы;

Чертежи границ и мест расположения различных элементов здания или сооружения, которые находятся ниже нулевой отметки.

Также могут понадобиться и другие документы. Полный перечень зависит от особенностей строительного объекта.

Еще одним подготовительным этапом, необходимым для составления плана мониторинга, станет расчет влияния строительства на объекты окружающей застройки, а также пролегающие вблизи инженерные сети. Может также понадобиться обследование близлежащих зданий и сооружений.

После этого будет составлена подробная программа всех необходимых мероприятий, содержащая информацию о сроках и цикличности их проведения, применяемых методиках и пр. При этом план будет учитывать особенности существующего графика строительных, ремонтных или реконструкционных работ.

Как проводится геотехнический мониторинг зданий и сооружений?

Геотехнический мониторинг — это общее понятие, которое включает в себя разные виды исследований. В зависимости от особенностей объекта и различных природных

факторов, в программу изучения могут входить следующие виды наблюдения и измерения:

Визуальный мониторинг деформаций. В его рамках проводится осмотр объекта, в процессе которого фиксируются обнаруженные дефекты, устанавливаются маяки на трещины и другие деформации.
Вибродинамический анализ. Его задачей является измерение значения динамических ускорений, которые возникают в процессе строительства или же связаны с окружающими условиями жизни. Например, это может быть связано с работой линий метро, строительной техники, наличия вблизи объекта оживленных автострад и пр. Анализ проводится при помощи компьютера, чувствительных датчиков и виброметра.
Геодезический мониторинг. Для его проведения используют современное высокоточное оборудование: лазерные сканеры, тахеометры, нивелиры. Также активно применяются фотограмметрические методы и GPS-системы. Геодезический мониторинг, включает в себя измерения осадок, просадок, кренов, сдвигов строящихся объектов и объектов окружающей застройки. Также проводится измерение уровня подземных вод.
Геофизические измерения. Заключаются в установке сейсмических и электромагнитных датчиков.
Тензометрический анализ. Необходим для получения данных об уровне напряжения в фундаментах, несущих конструкциях, сваях и пр. Для проведения измерений требуются специальные датчики и компьютер для обработки полученных данных.

При составлении программы геотехнического мониторинга может быть использован весь комплекс доступных исследований или же только некоторые из них. Также каждый вид мероприятий может применяться по отдельности. Независимо от количества и типа измерений, процесс все равно будет называться геотехническим мониторингом.

Периодичность мониторинга: график проведения работ

Многих застройщиков волнует вопрос, как часто необходимо проводить геотехнический мониторинг в процессе возведения или реконструкции зданий и сооружений, а также после ввода их в эксплуатацию. Периодичность таких мероприятий зависит от скорости строительных и монтажных работ, конфигурации отдельных конструкций, этапов строительства и пр. Кроме того, есть определенные требования, обозначенные в нормативной документации, которые определяют сроки проведения мониторинга для отдельных объектов контроля:

Фундаменты, основания и несущие конструкции контролируют с помощью геотехнического мониторинга во время всего строительного процесса, а также в течение одного года после сдачи объекта в эксплуатацию. Измерения проводят не реже одного раза в месяц или же при возведении каждых 3-5 этажей.
Ограждающие конструкции строительного котлована должны быть исследованы дважды в месяц с момента начала земляных работ и до момента строительства всей подземной части здания.
Грунт, окружающий объект строительства, а также близлежащие здания и сооружения необходимо проверять один раз в месяц с начала строительства и еще один год после его завершения.

Также на сроки и периодичность проведения мониторинга влияют категории ответственности строящегося сооружения и сложности геофизических условий, тип и высота постройки, категория технического состояния окружающих зданий и других объектов и т. д.

От чего зависит стоимость услуг: формирование цен

В первую очередь, на стоимость мониторинга влияет его состав, то есть количество необходимых мероприятий для подробного анализа существующих условий. Кроме того, каждое исследование может проводиться с применением различных методик, которые подбираются, в зависимости от особенностей объекта. Соответственно, будут применяться различные средства контроля, каждый из которых имеет свою цену.

Продолжительность мониторинга также является одним из главных ценообразующих факторов. Он может занять от нескольких месяцев до нескольких лет. Самыми дорогими видами услуг в этой области является обустройство пьезометрических и инклинометрических скважин, установка вибродинамических и тензометрических датчиков, установка капитальных грунтовых реперов.

Узнать стоимость всех необходимых работ и общую сумму услуги можно сразу же после составления плана. Таким образом, заказчик может заранее спланировать бюджет. Оплата может производиться единовременно, либо же поэтапно, согласно условиям договора.

Подводя итоги, можно сказать, что геотехнический мониторинг зданий и сооружений является необходимым условием качественного и безопасного строительства. Он позволяет вовремя выявить деформации различных конструкций и грунтов, организовать работы с учетом состояния объектов окружающей застройки, прохождения коммуникационных сетей, природных и техногенных условий. Для сложных строительных объектов и высотных зданий проведение периодического контроля средствами геотехнического мониторинга является обязательным. При этом геотехнический мониторинг потребуется не только в процессе строительства, но и после сдачи здания в эксплуатацию.

Надеемся, вы получили всю необходимую информацию о целях геотехнического мониторинга, условиях и особенностях его проведения. В наших группах в социальных сетях вы можете найти множество других интересных статей, которые помогут вам разобраться в геодезических понятиях и услугах.

При строительстве заглублённых и подземных сооружений в зону их влияния попадает существующая застройка. Проблема её сохранения особенно актуальна в связи с широкомасштабной реконструкцией исторических центров крупных городов с освоением подземного пространства. При реконструкции городских центров сооружаются отдельно расположенные подземные комплексы, в том числе транспортные, возводятся новые здания с подземной частью в условиях тесной городской застройки или реконструируются существующие здания с существенным понижением отметки пола подвала.

При этом выделяют собственно подземные сооружения, над верхней отметкой которых залегает толща грунта естественного сложения, и заглублённые сооружения. К подземным сооружениям следует отнести тоннели метрополитена, транспортные и коммуникационные тоннели. У заглублённых сооружений верхняя отметка находится на уровне поверхности земли. Заглублёнными сооружениями чаще всего являются подземные гаражи, торговые комплексы, подземные переходы, подвалы зданий и т. п.

Другим отличием заглублённых и подземных сооружений может служить способ их устройства. Так, подземные сооружения устраиваются, как правило, закрытой (щитовой) проходкой, а заглублённые сооружения — открытым способом.

Влияние строящегося подземного (заглублённого) сооружения или реконструируемого объекта с подземной частью на окружающую застройку заключается в изменении напряжённо-деформированного состояния массива грунта в основании существующих зданий от выемки грунта или нагрузок от соседнего здания, а также в возможном изменении гидрогеологического режима, что может привести к дополнительным осадкам из-за гниения голов свай в основании многих исторических памятников или вследствие суффозии и т. п. Кроме того, возможны дополнительные осадки рядом расположенных сооружений вследствие технологических воздействий от строительства (вибрации, динамических воздействий) или нарушения технологии производства работ.

При этом в зоне влияния подземного (заглублённого) сооружения оказываются здания, имеющие историческую, культурную или хозяйственную ценность. Возникает проблема обеспечения безопасности существующих исторических памятников, которые зачастую находятся в неудовлетворительном состоянии.

В качестве инструмента для обеспечения безопасности исторической застройки предлагается геотехнический мониторинг.

Назначение, цели и задачи мониторинга

1. Мониторинг следует выполнять в процессе строительства подземных сооружений, а в необходимых случаях и в начальный период их эксплуатации.

Мониторинг, как правило, следует организовывать:

для строящихся подземных сооружений I уровня ответственности;
для строящихся подземных сооружений II уровня ответственности в сложных инженерно-геологических условиях;
для существующих зданий и сооружений, попадающих в зону влияния подземного строительства в условиях тесной застройки, а также в других случаях, предусмотренных техническим заданием.

В состав проекта строительства подземных сооружений следует включать требования к проведению мониторинга.

2. Мониторинг подземных сооружений предназначен для обеспечения надёжности строительства подземных сооружений и сохранения зданий и сооружений, находящихся в зоне их влияния, а также защиты окружающей среды с учётом возможных негативных последствий строительства.

3. Целью мониторинга является оценка воздействия строительства подземного сооружения на окружающие здания и сооружения, на атмосферную, геологическую и гидрогеологическую среду в период строительства и эксплуатации, разработка прогноза изменения их состояния, своевременное выявление дефектов конструкций, предупреждение и устранение негативных процессов, уточнение результатов прогноза и корректировка проектных решений.

4. В задачи мониторинга входит разработка решений по обеспечению сохранности и надёжности окружающей застройки, предупреждению и устранению дефектов конструкций зданий и сооружений, недопущению негативных изменений окружающей среды, а также осуществление контроля за выполнением принятых решений.

5. В процессе мониторинга должен рассматриваться весь комплекс статических, динамических и иных техногенных воздействий, приводящих к качественному и количественному изменению характеристик состояния зданий и сооружений (под воздействием строительства подземных сооружений), в т.ч. к потере ими пригодности к эксплуатации. В случае необходимости должны разрабатываться конструктивные или иные меры защиты для обеспечения ихаэткасцпилоунной надёжности.

6. При проведении мониторинга, как правило, следует определять:

осадки, крены и горизонтальные смещения конструкций подземного сооружения, а также окружающих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния строительства;
техническое состояние конструкций строящегося подземного сооружения и окружающих зданий и сооружений;
деформации ограждающих и распорных конструкций и значения усилий в них;
усилия в анкерах конструкций;
напряжения и деформации в грунтовом массиве;
пьезометрические напоры воды в грунтовом массиве;
расходы воды, фильтрующей в массиве грунта, вмещающем подземные сооружения;
температуру грунтов в массиве;
эффективность работы дренажных, водопонизительных и противофильтрационных систем;
уровень колебаний подземного сооружения при его строительстве рядом с тоннелями метрополитена и другими источниками вибрационных и динамических воздействий.

7. При проектировании подземных сооружений должны быть предусмотрены инженерные мероприятия по защите зданий и сооружений от недопустимых деформаций.

8. При строительстве подземных объектов в районах с плотной застройкой и наличием исторических памятников и памятников архитектуры мониторинг осуществляется под руководством научно-технического координационного совета, который создаётся из представителей заказчика, проектировщика, строительной организации и районных органов надзора и контроля, а также в случае необходимости — органов охраны исторических памятников.

9. Мониторинг должен проводиться по специально разработанному проекту или программе. К выполнению мониторинга должны привлекаться специализированные организации, имеющие лицензии на проведение этих работ.

1. Состав и объём мониторинга должны назначаться в зависимости от уровня ответственности сооружений, их конструктивных особенностей, категории сложности инженерно-геологических условий, способа возведения подземного сооружения, плотности окружающей застройки и других условий.

2. В составе мониторинга необходимо предусматривать:

сбор и анализ технических данных по конструкциям подземных и надземных частей зданий и сооружений;
обследование существующих зданий и сооружений, в том числе подземных коммуникаций, попадающих в зону влияния нового строительства;
разработку требований по допускаемым предельным деформациям зданий и сооружений;
определение расчётных величин геотехнического прогноза, включая оценку влияния подземного строительства и производства работ на существующие здания и сооружения;
разработку мероприятий по устранению негативных последствий подземного строительства.

3. Мониторинг целесообразно осуществлять с использованием комплексной автоматизированной программы, позволяющей оперативно выявлять все возникающие отклонения, устанавливать необходимые взаимосвязи и регулировать весь процесс в целом.

Общие требования к мониторингу

Выбор системы наблюдений производят в зависимости от целей и задач мониторинга, результатов расчётных прогнозов, скорости протекания процессов, точности измерений и продолжительности их во времени.
Точность систем наблюдений назначается в зависимости от величин расчётных прогнозов и должна обеспечивать достоверность получаемой информации, а также соответствовать требованиям согласованности в пространстве и во времени применяемых различных систем наблюдений.
Приборы и оборудование, используемые для наблюдений, должны быть сертифицированы и аттестованы в соответствии с требованиями Госстандарта России.
Точки измерений и частоту наблюдений необходимо назначать в зависимости от величин расчётных прогнозов, интенсивности изменений наблюдаемых величин, масштабов освоения подземного пространства, конструктивных особенностей зданий и сооружений.

1. На стадии проектирования до проведения мониторинга должны быть разработаны и определены:

основные эксплуатационные требования к зданиям и сооружениям и окружающей среде;
расчётный прогноз значений деформаций и усилий;
программа наблюдений;
системы наблюдений.

2. На стадии строительства должны выполняться:

установка систем наблюдений;
производство наблюдений.

3. Оценка принятых критериев выполнения эксплуатационных требований производится на основе результатов сравнения расчётных и наблюдаемых значений деформаций и усилий. В необходимых случаях производится разработка дополнительных мероприятий по обеспечению эксплуатационной надёжности строящегося подземного сооружения и окружающих эксплуатируемых зданий.

Расчётный прогноз влияния строительства подземных сооружений на окружающую застройку:

1. Состав и объём защитных мероприятий определяются на стадии проектирования подземного сооружения на основе использования результатов прогноза деформаций.

В проектах подземных сооружений необходимо предусматривать раздел по защите окружающей застройки с разработкой эффективных мер по предупреждению недопустимых деформаций зданий.

2. Расчёт прочности и дополнительных деформаций зданий и сооружений при проведении вблизи них работ по строительству подземных сооружений, транспортных, коллекторных и коммуникационных тоннелей, подземных переходов и других объектов рекомендуется выполнять численными методами с использованием специальных программ, в том числе методом конечных элементов (МКЭ) с использованием нелинейных моделей грунтов и методом типовых кривых (МТК), которым устанавливается мульда вертикальных и горизонтальных смещений на поверхности массива.

При поэтапном строительстве подземного сооружения расчёты деформаций поверхности ведутся в соответствии с принятой технологией строительства последовательно для каждого этапа.

При наличии динамических воздействий на грунты оснований близрасположенных объектов прогнозирование деформаций производится по результатам опытных работ.

2. Инженерно-геологический мониторинг

1. В процессе изысканий в необходимых случаях следует выполнять мониторинг отдельных компонентов геологической среды, который может продолжаться в период строительства, а при необходимости и в период эксплуатации зданий и сооружений.

2. Мониторинг проводится в соответствии с заранее разработанным проектом и включает в себя:

систему стационарных наблюдений за отдельными компонентами геологической среды;
оценку результатов наблюдений и прогноз изменения геологической среды в связи со строительством.

3. Состав, объём и методы мониторинга должны назначаться в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, способа возведения объекта строительства, его конструктивных особенностей и уровня ответственности, удалённости окружающей существующей застройки и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.

4. Инженерно-геологический мониторинг на конкретной площадке строительства должен быть увязан с системой регионального геологического мониторинга (при наличии последнего).

5. Натурные наблюдения, выполняемые в процессе мониторинга, могут включать:

наблюдения за состоянием основания и массива грунта и гидрогеологической обстановкой — наблюдения за изменением физикомеханических свойств грунтов; измерения напряжений и деформаций в грунтовом массиве; наблюдения за составом и режимом подземных вод; наблюдения за развитием неблагоприятных инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.); наблюдения за состоянием температурного, электрического и других физических полей;
наблюдения за изменением окружающей природной среды при опасности загрязнения грунтов и подземных вод, при выделении газов, радиационном излучении и т.п. (геоэкологический мониторинг).

6. На основе полученных результатов натурных наблюдений уточняются прогнозы, касающиеся изменения физико-механических свойств грунтов, напряжённо-деформированного состояния грунтового массива и гидрогеологического режима, активизации и развития неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов.

По результатам мониторинга проектная организация может произвести корректировку проектного решения.

7. При выполнении инженерно-геологического мониторинга применяют следующие виды работ:

для наблюдений за изменением состояния грунтового массива — бурение, полевые и лабораторные исследования грунтов, а также геофизические исследования
для контроля за изменением гидрогеологического режима, в том числе развитием депрессионной воронки или подтопления — устройство системы наблюдательных скважин.

8. Общие требования, предъявляемые к мониторингу:

комплексность, заключающаяся в том, что все наблюдения должны производиться согласованно между собой в пространстве и во времени;
установка всех точек наблюдений в наиболее характерных местах;
частота наблюдений определяется интенсивностью и длительностью протекания наблюдаемых процессов;
точность измерений должна обеспечивать достоверность получаемой информации и должна быть согласована с точностью расчётов;
по результатам мониторинга должен быть составлен отчёт.

3. Экологический мониторинг подземных вод

1. Основными задачами экологического мониторинга подземных вод на стадии рабочей документации или рабочего проекта являются:

разработка системы оперативного контроля и своевременного обнаружения истощения и загрязнения подземных вод и подтопления территорий;
оценка динамики гидрогеодинамических (истощение, подтопление), гидрогеохимических (химическое загрязнение) и гидрогеотермических (тепловое загрязнение) показателей;
изучение и оценка закономерностей динамики миграции загрязняющих веществ в зоне аэрации и в подземных водах;
составление прогноза характера течения процессов загрязнения и истощения подземных вод, подтопления и затопления территорий, активизации карстово-суффозионных процессов, оседания и просадки поверхности земли и т.д.;
контроль и оценка эффективности природоохранных мероприятий.

2. Получаемая при экологическом мониторинге подземных вод гидрорежимная информация должна обеспечивать оценку: геоэкологического состояния подземных вод; условий взаимодействия подземных вод с окружающей средой; прогнозов режима подземных вод, в том числе и прогнозов геоэкологических процессов; состояния грунтов зоны аэрации; баланса подземных вод в естественных и нарушенных условиях; пространственно-временных закономерностей режима, фильтрационных и миграционных параметров подземных вод; характеристик зон техногенных нарушений в подземных водах.

3. Созданию плана размещения наблюдательных сетей должно предшествовать эколого-гидрогеологическое районирование, на базе которого и намечаются наблюдательные точки мониторинга подземных вод.

4. По целевому назначению экологический мониторинг подземных вод предусматривает создание четырёх видов наблюдательных сетей:

наблюдательных сетей в зоне влияния очагов техногенеза;
наблюдательных сетей в пределах всей стройплощадки;
наблюдательных сетей на сопредельных территориях для вычленения влияния внешних факторов загрязнения;
фоновых наблюдательных скважин.

5. В состав режимной сети для гидрохимических наблюдений, изучения и контроля загрязнения подземных вод входят скважины специализированной наблюдательной сети и пункты гидрохимического опробования по эксплуатационным скважинам. Наблюдения за режимом температуры подземных вод проводятся в скважинах гидрогеотермической сети.

6. Продолжительность функционирования наблюдательной сети должна быть определена из конкретных природных условий и характера и степени воздействия объекта на экологическое состояние подземных вод. При необходимости наблюдения могут быть продолжены в течение всего периода эксплуатации.

7. Гидрогеоэкологическое прогнозирование осуществляется на основе геофильтрационных и геомиграционных моделей. Размеры моделируемой области геофильтрации и геомиграции не должны ограничиваться строительной площадкой и должны определяться размером области возможного влияния объекта на изменение уровней и загрязнение подземных и поверхностных вод. В область влияния должны быть включены располагающиеся по соседству со строительной площадкой водоохранные зоны рек, зеленые насаждения, парки, пруды, жилые массивы, площадки отдыха и другие природные и социальные объекты.

8. При выборе положения нижней границы области влияния в гидрогеологическом разрезе необходимо учитывать сложность геологического строения и гидрогеологических условий территории, глубину и размеры подземного сооружения.

9. Границы области возможного влияния объекта строительства на подземные и поверхностные воды в плане и разрезе, методика проведения прогнозных расчётов должны определяться и уточняться на стадии разработки проектной документации специалистами или организацией, специализирующейся на выполнении прогнозных гидрогеоэкологических расчётов.

10. Для разработки моделей используются картографические материалы, которые получены в результате анализа и обработки материалов инженерно-геологических и геоэкологических изысканий, а также следующие фондовые материалы:

геологическое строение площадки;
буровые колонки скважин с указанием водопроявлений;
гранулометрический состав водовмещающих отложений;
коэффициенты фильтрации водовмещающих отложений, полученные лабораторными способами и при проведении опытнофильтрационных работ;
результаты геофизических исследований;
данные режимных наблюдений за уровнем подземных вод;
химический состав подземных и поверхностных вод.

11. По материалам геоэкологических исследований должен быть составлен отчёт.

Читайте также: