Мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и сооружений в условиях окружающей застройки

Геотехнический мониторинг проводится в соответствии с ранее разработанным проектом и включает в себя: систему наблюдений за надземными и подземными конструкциями строящегося или реконструируемого здания или сооружения, существующих зданий и сооружений, попадающих в зону его влияния, а также за массивом грунта, прилегающего к подземной части объекта, включая подземные воды;

• оценку результатов наблюдений и сравнение их с проектными данными;
• прогноз на основе результатов наблюдений изменения состояния строящегося или реконструируемого сооружения, существующих объектов в зоне его влияния, а также массива грунта, включая подземные воды;
• разработку в необходимых случаях мероприятий по ликвидации недопустимых отклонений и негативных последствий;
• контроль за выполнением принятых решений.

По результатам мониторинга проектная организация может произвести корректировку проектного решения.

Как правило, мониторинг следует организовывать:

• при строительстве или реконструкции сооружений уникальных и объектов третьей геотехнической категории, а также новых или недостаточно изученных конструкций сооружений и их фундаментов;
• при строительстве или реконструкции объектов в сложных инженерно-геологических условиях;
• для существующих объектов второй и третьей геотехнических категорий, попадающих в зону влияния нового строительства в условиях тесной городской застройки, а также в других случаях, предусмотренных техническим заданием.

Методы и технические средства мониторинга нового строительства или реконструкции и окружающей застройки должны назначаться в зависимости от уровня ответственности сооружений, их конструктивных особенностей и состояния, инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, протекающих геологических и инженерно-геологических процессов, способа возведения нового здания, плотности окружающей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.

Техническое задание на проект мониторинга, выдаваемое заказчиком, должно содержать: обоснование необходимости выполнения работ; цели и задачи работы; краткую характеристику нового строительства (реконструкции) и существующих зданий и сооружений в зоне влияния нового строительства; инженерно-геологическую характеристику площадки, включая наличие опасных геологических процессов; технические требования на выполнение работ по мониторингу.

Геологический блок мониторинга предусматривает систему режимных и инструментальных наблюдений за изменением состояния геологической среды площадки строящегося (реконструируемого) объекта и близрасположенных окружающих зданий и сооружений. Состав программы геологического мониторинга при обосновании может быть расширен.

Система режимных наблюдений за гидрогеологической средой включает в себя пробуренные и оборудованные на все горизонты гидрогеологические скважины.

При режимных наблюдениях следует определять:

• изменение уровней подземных вод;
• пьезометрические напоры воды в грунтовом массиве;
• расходы воды, связанные с фильтрацией;
• коэффициент фильтрации грунтов;
• температуру грунтов в массиве;
• химический состав подземных вод;
• химический состав, температуру и мутность профильтровавшей воды в дренажах и коллекторах;
• эффективность работы дренажных, водопонизительных и противофильтрационных систем.

Частота наблюдений за режимом уровней подземных вод должна устанавливаться программой и корректироваться в процессе работ, но быть не реже одного раза в квартал. Отбор проб из скважины производится для химического анализа с определением её химического и радиационного загрязнения и агрессивности по отношению к строительным материалам. Кроме того, раз в квартал проводятся наблюдения за температурным режимом.

При инструментальных наблюдениях следует определять:

• послойные деформации грунтов основания и оседания земной поверхности;
• характер развития деструктивных процессов: эрозии, оползней, карстово-суффозионных и др. процессов;
• наличие аномалий температурных, электрических и др. физических полей.

Система геодезических наблюдений за окружающим реконструируемое здание грунтом должна быть устроена в случае возведения под реконструируемым объектом подземного сооружения.

Системы наблюдений за состоянием окружающего грунта включает в себя сеть грунтовых марок, которые представляют собой:

• глубинные реперы, являющиеся неподвижными точками для измерения перемещений строительных конструкций, снабжённых настенными марками;
• грунтовые стальные трубчатые марки, глубиной заложения от 2 до 12 м;
• кусты грунтовых реперов для наблюдений за послойными вертикальными перемещениями грунта на различных глубинах (глубина реперов от 10 до 30 м);
• поверхностные марки.

Геоэкологический мониторинг изменения состояния окружающей среды должен проводиться в случаях расположения вблизи строительства (реконструкции) зданий и сооружений промышленных объектов с вредными процессами, при расположении их в районах с повышенным уровнем загрязнений атмосферы, почвы и грунтов вредными веществами, при повышенной агрессивности грунтов и вод по отношению к строительным материалам, а также на основании результатов изысканий и государственной экологической экспертизы проектной документации на строительство (реконструкцию) конкретного объекта.

Состав и объём геоэкологического мониторинга должны быть отражены в программе работ и технических заданий на конкретные объекты и в соответствии с действующими нормативными документами.

Геоэкологический мониторинг проводится по программе, составленной в соответствии с техническим заданием заказчика. Состав и объём мониторинга должны назначаться с учётом инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и обеспечить получение необходимой информации для характеристики загрязнения грунтов и подземных вод, а также аномальных локальных природных и техногенных полей и геологических и инженерно-геологических процессов.

При строительстве следует учитывать следующие природные и техногенные факторы, способствующие ухудшению геоэкологической обстановки:

• изменение уровня подземных вод;
• загрязнение почв, грунтов и подземных вод;
• инженерно-геологические процессы (оползни, карстово-суффозионные явления, подвижки грунта и др.);
• газовыделение;
• радиационное излучение;
• техногенные тепловые поля;
• вибрационные и ударные воздействия.

Подъём уровня подземных вод приводит к таким неблагоприятным явлениям, как увлажнение и затопление подвалов зданий, что может вызвать ухудшение здоровья людей, появление комаров и др. В связи с этим следует прогнозировать возможный подъём уровня подземных вод и разрабатывать мероприятия по защите подвалов от подземных вод.

Следует учитывать возможное снижение уровня подземных вод, например при дренаже, что может привести к дополнительным деформациям основания.

При оценке загрязнения почв, грунтов и подземных вод необходимо выявлять источники загрязнения, участки наибольшего загрязнения и состав и содержание загрязняющих веществ.

В процессе мониторинга должен рассматриваться весь комплекс статических, динамических и техногенных нагрузок, приводящих к качественному и количественному изменению характеристик состояния объекта и окружающих его зданий и сооружений, их пригодность к эксплуатации и степень воздействия на окружающую среду.

При проведении мониторинга должны быть определены осадки, крены и горизонтальные смещения конструкций строящегося или реконструируемого здания и окружающих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния строительства, состояние конструкций, оценена работа измерительных систем.

При выборе системы наблюдений необходимо учитывать величины расчётных прогнозов скорости протекания процессов и их изменение во времени, продолжительность измерений, ошибки измерений за счёт изменения погодных условий, а также влияния аномалий геофизических, температурных, электрических и других полей.

Точность систем наблюдений и методов контроля должны обеспечивать достоверность получаемой информации, результатов измерений и согласованность их с расчётными прогнозами, а также соответствовать требованиям к увязке между собой данных отдельных систем наблюдений в пространстве и во времени.

При проведении длительных мониторинговых наблюдений необходимо обеспечивать при изменении внешних условий стабильность параметров измерительных устройств. При необходимости следует проводить тарировку измерительных устройств и вносить поправки в результаты измерений в зависимости от изменения температуры, влажности воздуха и других факторов.

Используемые для наблюдений приборы и оборудование должны быть сертифицированы или поверены и аттестованы.

Выбор точек измерений необходимо производить по рекомендациям ГОСТ 24846. На участках с наибольшей интенсивностью изменения наблюдаемых величин количество точек измерения должно быть увеличено. При этом частота наблюдений должна быть согласована со скоростью наблюдаемых процессов.

В результате проведения мониторинга должны быть определены условия, обеспечивающие выполнение основных эксплуатационных требований к объекту и окружающей среде.

На стадии проектирования должны быть разработаны:

• прогноз деформаций, усилий и других факторов, характерных для площадки;
• программа и состав наблюдений.

На стадии строительства (реконструкции) должны быть предусмотрены:

• установка системы наблюдений;
• производство наблюдений и их регистрация;
• обработка информации;
• корректировка, в случае необходимости, проектов строительства и разработка дополнительных мероприятий.

На стадии эксплуатации осуществляется сравнение расчётных и наблюдаемых величин деформаций и усилий. В необходимых случаях производится корректировка критериев выполнения эксплуатационных требований, а также разработка дополнительных мероприятий по обеспечению эксплуатационной надёжности расположенных вблизи строящегося или реконструируемого объекта зданий и сооружений.

После выполнения дополнительных мероприятий производится проверка выполнения эксплуатационных требований за период наблюдений.

При наличии динамических воздействий на грунты оснований близ расположенных объектов (зданий, подземных сооружений, коммуникаций и др.) прогноз деформаций осуществляется по результатам опытных работ.

В процессе мониторинга осуществляются:

• а) наблюдения за поведением строящихся и существующих сооружений — измерение деформаций сооружений (осадки, крены, горизонтальные смещения и др.); фиксация и наблюдение за образованием и раскрытием трещин; измерение усилий в распорных и анкерных конструкциях глубоких котлованов; измерение уровня колебаний сооружений при наличии динамических воздействий и др.;
• б) наблюдения за напряжённым состоянием основания и массива грунта и гидрогеологической обстановкой (особенно при устройстве ограждений глубоких котлованов, в том числе из буронабивных или бурозавинчивающихся свай); наблюдения за развитием неблагоприятных инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.); наблюдения за состоянием температурного, электрического и других физических полей;
• в) наблюдения за изменением окружающей природной среды при опасности загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделении, радиационном излучении и т.п.

Особое внимание должно быть обращено на анализ допустимости колебаний при сваебойных работах или вибропогружении свай вблизи существующих зданий и сооружений.

На основе полученных результатов натурных наблюдений уточняются расчётные прогнозы, в частности изменения напряжённо-деформированного состояния грунтового массива и гидрогеологического режима, вносятся коррективы в проектные решения, а также разрабатываются в необходимых случаях противоаварийные и защитные мероприятия.

Методически мониторинг представляет собой сочетание визуальных наблюдений с инструментальными измерениями.

Визуальные наблюдения включают в себя:

• визуальный осмотр подземной части объектов;
• визуальный осмотр состояния несущих конструкций надземной части;
• фиксацию состояния трещин в конструкциях (установление направления, протяжённости и величины раскрытия трещин, установку маяков на трещинах и систематическое ведение журнала наблюдений за ними).

Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений с тем, чтобы выяснить характер деформации и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта. При наблюдениях за развитием трещины по длине концы её следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляется дата осмотра.

Инструментальные измерения включают:

• маяки, установленные на трещинах;
• системы геодезического контроля, включающей деформационные марки, расположенные на здании, репера и измерительную аппаратуру;
• системы деформационного контроля для фиксации наклонов стен здания и ограждения котлована.

При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляются их номера и дата установки.

При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять её глубину.

В процессе деформаций оснований фундаментов должны быть определены величины:

• вертикальных перемещений (осадок, просадок, подъёмов);
• горизонтальных перемещений (сдвигов), при наличии специального обоснования;
• кренов;
• углы наклона фундаментов.
• Наблюдения за деформациями зданий, оснований и фундаментов следует производить в следующей последовательности:
• разработка программы измерений;
• 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 величин вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов и углов наклона фундаментов.

Геодезические знаки высотной и плановой основы, а также деформационные марки должны устанавливаться в свободных местах и иметь защитные устройства от их случайного повреждения.

Методы измерений вертикальных и горизонтальных перемещений и определение крена и углов наклона фундамента следует устанавливать программой измерения деформаций в зависимости от требуемой точности измерения, конструктивных особенностей фундамента, инженерногеологической и гидрогеологической характеристик основания, возможности применения и экономической целесообразности метода в данных условиях.

Вертикальные перемещения зданий и сооружений должны определяться относительно существующих, не находящихся в зоне влияния нового строительства, или закладываемых дополнительно реперов опорной геодезической сети (глубинных и грунтовых).

Количество грунтовых реперов должно быть не менее трёх, а стенных — не менее четырёх.

При закладке в зданиях стенных реперов необходимо соблюдать следующие условия:

• здания должны быть построены за несколько лет до закладки знаков в местах, не подверженных воздействиям опасных геологических процессов;
• не рекомендуется закладывать стенные реперы в сооружениях, расположенных вблизи железнодорожных путей, автомобильных дорог и шоссе с интенсивным движением, линий метрополитена, а также размещать в действующих цехах и т.п.;
• не допускается проводить закладку стенных реперов на временных сооружениях, а также предназначенных к сносу или капитальному ремонту.

Деформационные марки для измерения вертикальных перемещений следует закладывать в цокольной части здания, находящегося в зоне предполагаемого влияния нового строительства. Расстояния между марками зависят от конструкции здания и фундаментов, ожидаемой величины деформаций и их неравномерности, инженерно-геологических условий, местных факторов и др.

Для жилых, общественных и коммунальных зданий в зависимости от их конструктивных систем марки следует размещать по периметру здания на расстояниях:

10.. .15 м — для зданий с кирпичными стенами и ленточными фундаментами;

6.. .8 м — для бескаркасных крупнопанельных зданий со сборными фундаментами (приблизительно через двойной шаг панели).

При ширине здания более 15 м марки устанавливаются на внутренних поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью.

В каркасных зданиях марки следует устанавливать на несущих колоннах по периметру и внутри здания.

В случае пристройки вновь возводимого здания к существующему место примыкания рассматривается как осадочный шов. По обе стороны от швааскллеаддуыевтазть по одной марке или одну марку и щелемер.

Методы измерений деформаций оснований зданий и сооружений следует устанавливать в соответствии с ГОСТ 24846.

Точность системы наблюдений должна устанавливаться программой измерений.

Радиус зоны влияния на окружающую застройку вновь строящегося сооружения или реконструируемого здания, в пределах которой следует проводить геотехнический мониторинг, определяется расчётом по действующим нормам, с учётом метода крепления стен котлована для заглублённого сооружения и глубины котлована.

Ориентировочные значения г_зв в зависимости от метода крепления котлована и его глубины Н_к составляют:

5Н_к — при использовании для ограждения «стены в грунте» с креплением анкерными конструкциями;

4Н_к — при ограждении завинчивающимися сваями с распорками;

3Н_к — при использовании «стены в грунте» с креплением распорками; 2Н_к — при использовании «стены в грунте» под защитой верхнего перекрытия.

При строительстве или реконструкции в условиях тесной городской застройки в исторических районах Москвы для существующих зданий (как правило, это многоэтажные здания с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования, в том числе — историческая застройка, памятники истории, культуры или архитектуры) их дополнительные деформации от влияния строящегося заглублённого сооружения не должны превышать предельных величин дополнительных деформаций.

Статус здания определяется в зависимости от его возраста и назначения: памятники истории, культуры и архитектуры; историческая застройка — здания, имеющие возраст более 100 лет; старые здания — здания, имеющие возраст 50 — 100 лет; современные здания — здания, имеющие возраст менее 50 лет.

Организация, ведущая работы по мониторингу при возведении зданий вблизи существующей плотной застройки, отчитывается перед заказчиком и генеральным проектировщиком, а также перед координационным советом, создаваемым на особо ответственных объектах.

Форма отчётности — научно-технический отчёт, содержащий:

• результаты мониторинга, которые могут быть представлены в виде дефектных ведомостей, графиков развития осадок и наклонов здания, деформаций поверхности земли, актов освидетельствования состояния надземных и подземных конструкций здания, актов, подтверждающих соблюдение технологической последовательности работ по мониторингу, документов, отражающих контроль качества работ и т.д.;
• заключение о надёжности вновь построенного здания и эксплуатируемых зданий, расположенных в зоне влияния нового строительства, и соответствии расчётных прогнозов фактическому состоянию и проектному режиму;
• технические предложения и мероприятия по ликвидации отрицательных последствий строительства, если такие имеются.

В случае возникновения при строительстве деформаций и других явлений, отличающихся от прогнозируемых и представляющих опасность для окружающей застройки или нового строительства, необходимо без задержки поставить в известность заказчика, генподрядчика и проектную организацию для совместной выработки экстренных мер.

Мониторинг эксплуатируемых жилых зданий, расположенных вблизи нового строительства и реконструкции

Известно, что при возведении зданий и сооружений вблизи или вплотную к уже существующим возникают дополнительные деформации ранее построенных зданий и сооружений. Опыт показывает, пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проёмов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям. Особенно возрастает опасность возникновения подобных явлений в г. Москве при плотной окружающей застройке и наличии сложных и неблагоприятных инженерно-геологических условий вследствие развития целого ряда негативных природных и техногенных процессов, среди которых можно выделить эрозии, оползни, карстово-суффозионные явления, оседания земной поверхности, изменение гидрогеологических условий и связанное с ним подтопление или осушение застроенных территорий. Всё это приводит к увеличению риска возникновения чрезвычайных ситуаций. При намечаемом новом строительстве на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком, с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства.

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

В задачи мониторинга входит разработка решений по обеспечению сохранности эксплуатации существующих зданий и сооружений, недопущению негативных изменений окружающей среды, предупреждений и устранений дефектов конструкций, а также осуществление контроля принятых решений.

В процессе мониторинга должен рассматриваться весь комплекс статистических, динамических и техногенных воздействий, приводящих к качественному и количественному изменений характеристик состояний эксплуатируемых зданий и сооружений под воздействием нового строительства и реконструкции, их пригодность к эксплуатации. В случае необходимости должны разрабатываться также конструктивные и другие меры защиты для обеспечения их эксплуатационной надёжности.

По функциональному назначению мониторинг состоит из следующих подразделов;

1. объектного, включающего все виды наблюдений за состоянием оснований, фундаментов и несущих конструкций самого объекта нового строительства или реконструкции, окружающих его зданий и подземных сооружений, а также объектов инфраструктуры;
2. геолого-гидрологического, включающего системы режимных наблюдений за изменением состоянием грунтов, уровней и состава подземных вод и за развитием деструктивных процессов: эрозии, оползней, карстово-суффозионных явлений, оседание земной поверхности и другие, а также за состояние температурного, электрического и других физических полей;
3. эколого-биологического, включает в себя системы наблюдений за изменением окружающей среды, радиационной обстановки и др.;
4. аналитического, включающего анализ и оценку результатов наблюдений, выполнения расчётных прогнозов, сравнение прогнозируемых величин параметров с результатами измерений, разработку мероприятий по предупреждению или устранению негативных последствий вредных воздействий и недопущению увеличения интенсивности этих воздействий.

Дополнительно мониторинг включает:

1. разработку требований к объёму и составу дополнительных инженерно-геологических изысканий, необходимых для выполнения расчётных прогнозов;
2. разработку требований к техническому состоянию зданий и сооружений;
3. разработку требований по величинам допустимых предельных и неравномерным деформаций зданий и сооружений;
4. расчёт действующих величин нагрузок на фундаменты, расчёт фактического давления на грунт по подошве фундамента и сравнением его с расчётным сопротивлением грунта основания;
5. расчёт нагрузок на свайные фундаменты;
6. сбор и анализ технических данных по конструкциям подземной и надземной частей зданий и сооружений;
7. анализ проекта или технической документации по усилению оснований и фундаментов существующей застройки.

Методы и технические средства мониторинга должны назначаться в зависимости от уровня ответственности существующих сооружений, их конструктивных особенностей, способов возведения новых объектов, геологических и гидрогеологических условий площадки, плотности существующей застройки, эксплуатационных требований к сооружениям в соответствие с результатами геотехнического прогноза.

Геотехническая категория сложности объекта устанавливается да начала мониторинга на основе анализа материалов изысканий прошлых лет и уровня ответственности сооружений и отражается в программе мониторинга. Эта категория может быть уточнена на любой стадии проектирования и в ходе мониторинга. Категория технического состояния устанавливается по результатам предварительного обследования согласно табл. 11.1.

Осуществление мониторинга включает:

1. Теоретические расчёты возможных деформаций грунтов оснований и фундаментов вновь строящегося объекта.
2. Оценку влияния нового строительства и производство работ на существующие здания и сооружения.
3. Разработку системы наблюдений для проверки в натуре действительного воздействия нового строительства на существующие здания и сооружения.
4. Графическую и фотофиксацию имеющихся трещин в не менее 65% квартир дома.
5. Установку датчиков, маяков, реперов и др.
6. Осуществления мониторинга в ходе строительства, в первой и последующие годы эксплуатации до стабилизации процессов в основании.

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

При выборе системы наблюдений необходимо учитывать величины расчётных прогнозов скорости протекания процессов и их изменения во времени, продолжительность измерений, ошибки измерений за счёт изменения погодных условий, а также влияний аномалий геофизических, температурных, электрических и других полей. Точность систем наблюдений и метода контроля должна обеспечивать достоверность получаемой информации, результатов измерений и согласованность их с расчётными прогнозами, а также соответствовать требованиям к увязке между собой данных отдельных систем наблюдений в пространстве и во времени.

При производстве наблюдения осуществляется сравнение расчётных и наблюдаемых величин деформаций и усилий и оценка принятых критериев выполнения эксплуатационным требований на основе результатов сравнений.

В необходимых случаях производится корректировка критериев выполнения эксплуатационных требовании, а также разработка дополнительных расположенной вблизи строящегося или реконструируемого объекта зданий и сооружений.

После выполнения дополнительных мероприятий производится проверка выполнения эксплуатационных требований за период наблюдения.

Мониторинг выполняется в стационарном или локальном режиме. Стационарные наблюдения в условиях плотной застройки и возможности развития опасных геологических процессов необходимо выполнять для исследования:

1. динамики развития опасных процессов (карст, оползни, геодинамические процессов и др.);
2. развития подтопления, деформаций подрабатываемых территории, осадок и просадок территорий;
3. изменения состояний и свойств грунтов, уровненного температурного и геодинамического режимов подземных вод, глубины сезонного промерзания (в пучинистых грунтах);
4. осадки, набуханий и других изменения основания грунтов основания фундаментов зданий и сооружений, состояний сооружений инженерной защиты и др.

Проведение стационарных наблюдений на практике обосновывается в программе работ на основе технического задания заказчика. Программой работ обычно предусматривается состав наблюдений (виды, размещения пунктов наблюдаемой сети), объёмы работ (количество пунктов, периодичность и продолжительность наблюдений),методы проведения стационарных наблюдений (визуальные, инструментальные) в зависимости от природных и техногенных условий, размеров исследуемой территории, геотехнической категории зданий и видов опасных работ.

При стационарных наблюдениях специалистами обеспечивается получение количественных характеристик изменения отдельных компонентов геологической среды во времени и пространстве, которые должны быть достаточными для получения оценки и прогноза возможных изменений инженерно-геологических и гидрогеологических условий исследуемой территории (площадки), своевременного обнаружения дефектов, предупреждения и устранения негативных процессов, уточнения расчётных прогнозов и корректировки принятых проектных решений.

Стационарные наблюдения проводятся на характерных (типичных) специально оборудованных пунктах наблюдательной сети, часть из которых следует использовать для наблюдений после завершения строительства.

В качестве основных наиболее эффективныхв средст проведений стационарных наблюдений, исходя из поставленных задач, в условиях, например, города Тамбова и других городов следует использовать режимные гидрогеологические, инженерно-геодезические и геофизические наблюдения за изменением отдельных компонентов геологической среды.

В работы локального мониторинга входят геофизические наблюдения за обследованием квартир (помещений) эксплуатируемых зданий и сооружений.

Система геофизических наблюдений за деформациями земной поверхности и толщи горных пород включает сеть (наблюдательные станции), состоящую из грунтовых марок, грунтовых реперов и знаков высотной основы. Закладку наблюдательной станции и наблюдения на ней производят по специальному проекту, состоящему из графической части (плана) и пояснительной записки.

Применение грунтовых марок и реперов вертикальной плоскости определяют путём периодического нивелирования, а в горизонтальной плоскости — путём измерения расстояния между марками и реперами по всем профильным линиям наблюдательной сети.

Методику выполнения работ конструкции реперов назначают в соответствии с нормативами.

На практике геофизические наблюдения проводятся, как правило, в сочетании с другими видами работ с целью:

1. выявления литологического строения массивов горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости обводнённости;
2. определения состава и мощности рыхлых четвертичных (и более древних) отложений;
3. определения состава, строения и свойств грунтов в массиве и их изменения;
4. определения глубины залегания уровней подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;
5. выявление и изучения геологических и гидрогеологических процессов и их изменений;
6. проведения мониторинга опасных геологических и гидрогеологических процессов.

Наиболее эффективно применение геофизических методов при изучении неоднородных геологических тел (объектов), когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга.

Определения объёмов геофизических работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) осуществляют с учётом сложности инженерно-геологических условий по разрабатываемой программе работ. Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований на практике проводят параметрические измерения на опорных (ключевых) участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурение скважин, проходка шурфов, зондирование, определения свойств грунтов в полевых и лабораторных условиях).

Для изучения состояния грунтов под фундаментами зданий и сооружений, а также проведения локального мониторинга изменений их состояния во времени могут быть использованы в сочетании с геофизическими газово-эманационные методы, обеспечивающие независимость результатов измерений от влияния электрических и механических полей. Газово-эманационные методы, основанные на пространственно-временной связи полей радиоактивных и газовых эманаций, рекомендуется совмещать с межскважинным сейсмоакустическими прозвучиванием грунтов под фундаментами зданий и сооружений с целью оценки возможного изменения их физико-механических характеристик.

Предельно допустимые деформации существующих зданий приведены в табл. 1.

Таблица 1. Предельные дополнительные деформации существующих зданий

Для наблюдения за развитием трещин в стенах используют маяки, которые изготовляют из гипса или цемента (рис. 10.1, а), стекла (рис. 10.1, б) и кровельной стали (рис. 1, в).

В В-В

в

Рис. 1. Вид марок: 1 — трещина; 2 — штукатурка; 3 — стена; 4 — алебастровый раствор; 5 — риски через 2-3 мм

Гипсовые и стеклянные маяки устанавливают на стене, очищенной от штукатурки, на алебастровом или цементном растворе. Маяки из кровельной стали крепят к стене гвоздями, клеем «стиракрил» и т.п. и окрашивают масляной краской. На каждой трещине устанавливают два перекрывающих трещину маяка: один — в месте наибольшего раскрытия, другой — в конце трещины. Одновременно с установкой маяков на обмерных чертежах наносят положение и длину каждой трещины. На маяках и чертежах ставят номера маяков и дату их установки.

Результаты осмотра записывают в журнал наблюдения (табл. 2).

Таблица 2. Журнал наблюдения за трещинами

Маяки периодически осматривают и по результатам осмотра составляют акты, содержащие: дату осмотра; фамилии должностных лиц, производивших осмотр и составивших акт; перечень номеров маяков с датами установки каждого, а также сведения о состоянии маяков во время осмотра, а для маяков, поставленных в конце трещины, кроме того, сведенья об удлинения трещины; сведения о проведённой замены разрушившихся маяков новыми, а также сведения о наличии новых трещин и установки на них маяков.

При возведении объекта образуется осадочная воронка с радиусом до 200 м для тяжёлого здания, в пределах которого получают дополнительные перемещения окружающие здания и сооружения. Некоторые из них получают значительные перемещения и крены в направлении возводимого объекта. Кроме того при забивке свай или других динамических воздействий в окружающих зданиях и сооружениях появляются трещины или раскрываются ранее стабилизированные, возможны повреждения подземных коммуникаций. Всё это требует мониторинга для оперативного инженерного решения, обеспечивающего безопасность окружающих объектов.