Здания Строительство

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 гзв в зависимости от метода крепления котлована и его глубины Нк составляют:

к – при использовании для ограждения «стены в грунте» с креплением анкерными конструкциями;

к – при ограждении завинчивающимися сваями с распорками;

к – при использовании «стены в грунте» с креплением распорками; 2Нк – 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

Наименование, конструктивные

особенности здания или сооружения

Категория

состояния

конструкций

Предельные деформации
Максимальная

осадка

Относительная

разность осадок,

 

As/L

Гражданские и производственные одноэтажные;

многоэтажные

здания с полным железобетонным каркасом

I II III 5,0

3,0

2,0

0,0020

0,0010

0,0007

Многоэтажные бескаркасные здания с

несущими стенами из крупных панелей

I 4,0 0,0016 0,0016
II 3,0 0,0008
III 2,0 0,0005
Многоэтажные бескаркасные здания с

несущими стенами из крупных блоков или кирпичной кладки

I 4,0 0,0020 (0,0020)
II 3,0 0,0010 (0,0010)
III 1,0 0,0007 (0,0007)
Многоэтажные бескаркасные здания с

несущими стенами из кирпича или бетонных

белков с арматурными или железобетонными поясами

I 5,0 0,0024 (0,0024)
II 3,0 0,0015 (0,0024)
III 2,0 0,0010 (0,0024)
Многоэтажные и одноэтажные

здания исторической застройки

или памятники архитектуры с несущими стенами из кирпичной

кладки без армирования

I 1,0 0,0005 (0,0005)
II 0,5 0,0003 (0,0003)
III 0,2 0,0001 (0,0001)
Высокие жесткие сооружения и трубы I 5,0 (0,0005)
II 3,0 (0,0003)
III 2,0 (0,0001)

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

Вид марок

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

Адрес объекта Конструкция маяков Место установки Номер маяка Дата установки Ширина раскрытия трещины Дата проверки Ширина раскрытия трещины

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *