Геотехнический мониторинг

Суть процедуры и условия проведения

Под геотехническим мониторингом понимают комплексные мероприятия, основанные на наблюдениях за поведением строительного объекта, которые проводятся для контроля осадки, выявления кренов или деформаций. Цель мероприятий – безопасность строительных работ, эксплуатационная надежность объекта, защита окружающей среды.

Геомониторингом занимаются как при новом строительстве, так и при реконструкции. Под наблюдение попадают основания объектов, фундаменты, строительные конструкции, ограждения котлованов. Геотехнический мониторинг также ведется в отношении массива грунта вокруг подземной части объекта, расположенного среди прилегающей застройки.

Геотехнический мониторинг обязателен для зданий и сооружений второй или третьей геотехнической категории. На объектах первой геотехнической категории мероприятия предусмотрены, если это заложено в проекте либо при использовании новых или недостаточно изученных фундаментов и строительных конструкций.

Геомониторинг окружающих сооружений уровня ответственности КС-3 (повышенный) или КС-2 (нормальный) выполняется при их попадании в зону влияния строительства или реконструкции. В список наблюдаемых объектов входят подземные транспортные коммуникации и инженерные сети. Наблюдения за неводонесущими сетями организуются по требованию эксплуатирующих предприятий либо на основании спецзадания.

За разработку программы и проведение мероприятий отвечают специализированные организации. Программа определяет содержание, объем геомониторинга, используемые методы, продолжительность наблюдений, периодичность проверки контрольных параметров.

Стоимость геотехнического мониторинга достигает 6 процентов от суммарных расходов на проект. Отдельные застройщики пытаются обойти положения действующих нормативных документов, чтобы добиться удешевления проекта, однако такая деятельность может послужить причиной ЧП на объекте и повлечь уголовное преследование.

Продолжительность и содержание процесса

Геомониторинг проводится в процессе строительства или реконструкции, а также минимум 1 год после окончания работ. Для уникальных сооружений минимальный срок составляет 2 года, то же самое касается реконструируемых объектов архитектурно-исторического или культурного наследия. При отсутствии стабилизации контрольных параметров сроки продлеваются. Состояние ограждений котлованов отслеживают до окончания возведения подземной части сооружения.

К наблюдению за прилегающей застройкой и грунтовым массивом приступают еще до начала строительных работ. Геомониторинг ведется уже на стадии подготовки площадки или реконструируемого объекта, в том числе при демонтаже старых строений.

Составные части процесса геомониторинга:

• Регулярная фиксация изменений контрольных параметров самого объекта, основания, окружающей застройки
• Своевременное обнаружение отклонений фактических изменений от проектных или прогнозируемых с учетом фактора времени
• Оценка опасности обнаруженных отклонений, поиск причин их возникновения
• Разработка мер по предотвращению аварии и ликвидация причин зафиксированных отклонений

Контрольные параметры регистрируются на самых опасных участках. Метод и точность измерений должны гарантировать достоверность полученных данных. Выполняемые наблюдения и измерения согласуются по времени и привязываются к этапам строительных работ. Периодичность регистрации контрольных параметров зависит от темпа и времени протекания деформационных процессов. Если полученные данные свидетельствуют о негативном развитии ситуации, необходимо корректировать проект, а также менять технологию строительных работ. При положительных тенденциях появляется возможность внести изменения, которые позволят упростить и удешевить проект.

Практика применения

Правила организации геотехнического мониторинга и действующие нормативы изложены в Своде правил в сфере строительства СП 22.13330.2016 и СП 305.1325800.2017. Процедура геомониторинга гидротехнических объектов, транспортных магистралей, взлетно-посадочных полос, магистральных трубопроводов, фундаментов оборудования с динамическими нагрузками, а также при строительстве на глубоких опорах или в вечной мерзлоте регулируется отдельными документами.

Основные методы геотехнического мониторинга зданий и сооружений:

• Визуально-инструментальные. Выясняется состояние конструкций, характеристики грунта, отслеживается уровень подземных вод. Дефекты фиксируются измерением ширины раскрытия трещин, по маякам, фотосъемкой или иным способом.
• Геодезические. Измеряются вертикальные и горизонтальные смещения, а также крены. Наблюдение ведется по установленным деформационным маркам.
• Параметрические. Проводится замер напряжений в основании или несущих конструкциях, вертикальных и горизонтальных смещений, кренов, порового давления подземных вод. Для фиксации пользуются датчиками или приборами для измерения деформаций.
• Виброметрические. Устанавливаются параметры виброколебаний грунта или фундаментов. Для наблюдений применяется виброчувствительное оборудование.
• Геофизические. Замеряются изменения напряженно-деформированного состояния грунта основания и строительных конструкций, исследуется их структура. Контроль ведется с помощью электромагнитного зондирования, сейсмических исследований, акустического воздействия, ядерно-физического тестирования, иных геофизических методов.
• Гидрогеологические. Определяется уровень и напор подземных вод. Замеры производят в скважинах.
• Температурные. Выясняется температура грунта. Измерение происходит в термометрических скважинах.

Допускается применение других методов геомониторинга, включая косвенные, если они выдают достоверные результаты и согласуются с данными, полученными перечисленными методами.

Важная роль отведена геомониторингу в технологии закрепления слабых грунтов. Использование геодрен, струйная цементация (jet grouting), укрепление сваями и другие способы закрепления слабых грунтов показывают высокую эффективность, однако потенциал деформаций также велик. В условиях активного освоения строителями территорий, расположенных на неустойчивых грунтах, геомониторинг становится поистине спасением.

Компания «Гидрострой Инжиниринг» готова оказать услуги по организации геотехнического мониторинга. В процессе наблюдений за поведением насыпи на слабых грунтах замеряются контрольные параметры и регулируется величина пригруза, пока интенсивность осадки не станет оптимальной. Для отслеживания ситуации используются геодезические реперы и датчики порового давления (пьезометры). При стабилизации контрольных параметров объект передается дальше в работу.

Геотехнический мониторинг – это эффективный профилактический инструмент, который своевременно выявляет небезопасные тенденции в техническом состоянии зданий и сооружений. Умелое пользование им дает возможность не только обеспечить сохранность объекта, но и успешно реализовать инновационные конструктивные и технологические решения.