Геотехнический мониторинг — это 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, включая подземные коммуникации.
Цель и задачи геотехнического мониторинга
Цель геотехнического мониторинга заключается в обеспечении безопасности строительства и эксплуатационной надёжности объектов нового строительства или реконструкции, включая здания и сооружения окружающей застройки.
В рамках геотехнического мониторинга решаются следующие основные задачи:
- систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды;
- своевременное выявление отклонений контролируемых параметров от заданных проектных значений, полученных в результате геотехнического прогноза;
- анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установлении причин их возникновения;
- разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которые они обусловлены.
Нормативная база геотехнического мониторинга
Геотехнический мониторинг выполняется в соответствии с требованиями следующих основных нормативных документов:
- СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений
- СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве
- ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
- ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
- СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений
Объекты геотехнического мониторинга
Объектами геотехнического мониторинга являются:
- объекты нового строительства и реконструкции геотехнических категорий 2 и 3
- сооружения окружающей застройки (в том числе подземные инженерные коммуникации), расположенные в расчетной зоне влияния нового строительства или реконструкции.
Расчетная зона влияния нового строительства или реконструкции определяется в ходе геотехнического прогноза (оценки) влияния строительства на окружающую застройку.
Состав геотехнического мониторинга
Состав геотехнического мониторинга устанавливается в соответствии с приведенными выше нормативными документами. Ниже приведен пример состава работ для одно из наших объектов.
Программа мониторинга предусматривает комплекс работ по наблюдению за деформациями проектируемого здания, перемещениями ограждения котлована, инженерных коммуникаций и деформациями окружающей застройки, усилиями в анкерных конструкциях, а также за изменением гидрогеологических условий площадки строительства.
- Наблюдение за горизонтальными смещениями ограждающих конструкций котлованов – выполняются методом линейно-угловых построений.
- Инклинометрические наблюдения за кривизной ограждения котлована, выполняемого методом «стена в грунте» — выполняются с помощью скважинных инклинометров.
- Наблюдение за усилиями в анкерных конструкциях с помощью датчиков усилий, закрепляемых на оголовке анкера. Допускается также применение тензодатчиков, устанавливаемых на свободной длине тяги.
- Наблюдения за вертикальными перемещениями (осадками) фундаментов зданий и сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства — выполняются методом геометрического нивелирования.
- Наблюдения за вертикальными перемещениями (осадками) фундаментов возводимого здания – выполняются методом геометрического нивелирования.
- Наблюдения за деформациями существующих инженерных коммуникаций, расположенных в зоне влияния нового строительства – выполняются визуально и инструментально методом геометрического нивелирования.
- Наблюдения за изменением уровня подземных вод по периметру котлована – выполняются тросовым уровнемером при помощи наблюдательных скважин, расположенных по периметру котлована.
Геодезический блок геотехнического мониторинга
Мониторинг деформационных процессов геодезическими методами (геодезический мониторинг) представляет собой комплекс инженерно-геодезических работ, являющихся составной частью геотехнического мониторинга, выполняемых с целью определения количественных характеристик деформаций объектов нового строительства, а также зданий, сооружений и земной поверхности (деформационных характеристик) в зоне влияния строящегося или реконструируемого объекта.
Контролируемыми параметрами деформаций в процессе проведения геодезического мониторинга являются величины изменения взаимного положения контролируемых точек зданий или сооружений относительно друг друга или относительно положения, заданного проектной документацией или первоначально определенного при проведении периодических измерений.
При организации и проведении геодезического мониторинга поэтапно выполняются следующие работы:
- разработка программы (раздела в составе ПГМ) мониторинга;
- выбор конструкции, места расположения и установка исходных геодезических знаков высотной и плановой основы;
- осуществление высотной и плановой привязки установленных исходных геодезических знаков;
- установка деформационных марок на зданиях и сооружениях;
- инструментальные измерения значений вертикальных и горизонтальных перемещений и наклонов;
- регистрация, обработка и представление результатов мониторинга.
Процесс деформаций зданий и сооружений может быть описан с помощью деформационные характеристики, определение которых приведено в таблице.
Инструментарий геотехнического мониторинга
Инструментарий геотехнического мониторинга крайне широк и разнообразен, и подбирается индивидуально под конкретный объект.
Один из самых распространенных инструментариев геотехнического мониторинга – это маяк. Маяк – это сигнальное устройство, устанавливаемое на трещине для того, чтобы изменение параметров трещины можно было определить визуально — без применения дополнительных инструментов и приспособлений. Целью установки маяка является получение явного сигнала о факте произошедших изменений параметров трещины при мониторинге строительных конструкций.
Глубину развития не сквозных (слепых) трещин определяют с помощью стальных калиброванных щупов различной толщины.
Щелемер – это устройство для наблюдений (мониторинга) за трещинами/швами/стыками, совмещающее в себе сигнальную функцию для визуального выявления факта изменения параметров трещин/швов/стыков с функцией измерения величины этих изменений.
Для наблюдения за горизонтальными перемещениями используют тахеометр. Для наблюдения за вертикальными перемещениями используют нивелир. Примеры комплектов для наблюдения за перемещениями показаны ниже.
Геотехнический мониторинг инженерных коммуникаций
Мониторинг прилегающих к котловану существующих инженерных коммуникаций предполагает организацию комплекса визуальных и инструментальных наблюдений, организуемых до начала подготовительных работ на стройплощадке, для фиксации состояния коммуникаций и грунтового массива.
Мониторинг включает периодические наблюдения за вертикальными смещениями (осадками) колодцев инженерных коммуникаций и проводится в течение всего периода строительства, а также после завершения строительства до условной стабилизации перемещений.
Система наблюдений включает два вида деформационных марок – исходные и деформационные. Исходные реперы в необходимом количестве устанавливаются за пределами зоны влияния нового строительства. Деформационные марки для определения вертикальных перемещений инженерных коммуникаций следует устанавливать на крышках люков колодцев.
Гидрогеологический блок геотехнического мониторинга
Для контроля гидрогеологического режима грунтового массива необходимо проводить измерения уровня грунтовых вод в контрольных пьезометрических скважинах. Пьезометрические скважины при бурении обсаживаются колонной из металлических труб, в которые затем опускается колонна пластиковых труб с фильтром. После спуска фильтр оказывается на уровне специально намеченного водоносного горизонта, после чего металлические обсадные трубы извлекаются, что приводит к фиксации пластиковой колонны в породах, и заполнению ее водой, уровень которой затем можно инструментально измерять при помощи гидрогеологического уровнемера. Устье скважины оборудуется защитным оголовком.
Как уменьшить стоимость геотехнического мониторинга
К нам часто обращаются заказчики с некорректно выполненным геотехническим прогнозом, по результатам которого получается «большая» зона влияния.
Следует понимать, что застройщику одинаково невыгодно как необоснованное уменьшение, так и необоснованное увеличение зоны влияния строительства. В первом случае возникают риски навредить окружающей застройки, что приведет к судебным разбирательствам и финансовым потерям. Во втором случае появляется прямой ущерб, т.к. геотехнический мониторинг выполняется для объектов, для которых это не нужно выполнять.
Таким образом, заказчику выгодно максимально точно определить расчетную зону влияния строительства. Для достижения этой цели необходимо, чтобы геотехнические расчеты были выполнены на высоком научно-техническом уровне. И, совершенно недопустимо, когда расчетная зона влияния определяется по упрощенным формулам СП или в программах, не предназначенных для геотехнических расчетов.
Вы можете доверить нам выполнение геотехнического прогноза. Если геотехнический прогноз уже выполнен – можем выполнить проверку результатов на предмет правильности определения расчетной зоны влияния.
Геотехнический мониторинг в Новосибирске
Если ваш объект расположен в Новосибирске, вы можете поручить выполнение геотехнического мониторинга нам. В других городах мы не работаем, однако в Москве и Казани у нас есть партнеры, которых можем порекомендовать.