ГЕОТЕХНИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

  В процессе строительства и в назначенный проектом период эксплуатации высотного здания следует выполнять наблюдения за его основаниями, фундаментами, конструкциями подземной и надземной частей и их поведением (геотехнический мониторинг) с составлением отчета по проведенной работе.
  Цель мониторинга - проведение наблюдений, в т.ч. инструментальных, за возводимыми высотными зданиями для изучения их поведения и своевременного выявления недопустимых отклонений от проектных решений или нормативных требований с разработкой мероприятий по их совершенствованию, предупреждению и устранению возможных аварийных ситуаций, обеспечению сохранности существующей застройки, находящейся в зоне влияния нового строительства, а также сохранению окружающей природной среды.
  К разработке и проведению геотехнического мониторинга, как правило, должны привлекаться специализированные, научно-исследовательские организации, имеющие лицензии на данный вид деятельности.
   Геотехнический мониторинг представляет собой комплекс работ, который должен проводиться начиная с градостроительного обоснования (см. приложение Г) в период всего срока строительства и не менее, чем в течение 5 лет после его завершения.
  Организация мониторинга начинается на предпроектной стадии при подготовке исходно-разрешительной документации (см. приложение Г). На этой стадии по техническому заданию заказчика разрабатываются программа и система наблюдений, которые включаются в проектную документацию в виде самостоятельного раздела «Система мониторинга на площадке».
   Для разработки технического задания заказчиком должны быть представлены следующие материалы и данные:
- ситуационный план в масштабе 1:500 или 1:2000 с изображением проектируемых, строящихся и существующих объектов;
- технология разработки и крепления стен котлована для заглубленного сооружения и его глубина;
- сведения о мощности сжимаемой толщи грунтов под новым объектом;
- график производства строительных работ с целью разработки графика производства наблюдений;
- технические решения фундаментов, подземных и надземных конструкций объекта с указанием нагрузок, габаритных размеров, характеристик материалов, армирования и др.
   Техническое задание разрабатывается заказчиком совместно с исполнителем и утверждается заказчиком. Порядок согласования технического задания определяется для каждого объекта индивидуально.
   Разработку программы наблюдений выполняет специализированная организация на основании технического задания генерального проектировщика, утвержденного заказчиком с учетом результатов обследования технического состояния объектов мониторинга. В программе должны быть проработаны следующие вопросы:
- состав контролируемых конструкций и их деформативные характеристики;
- разработка схем (проекта) расположения контролируемых точек и реперов геодезической основы, приборов, - оборудования (автоматизированных станций) и коммутационных линий;
- периодичность наблюдений (календарный план);
- выбор методик производства измерений;
- контроль стабильности реперов геодезической основы, приборов и линий;
- оценка качества выполненных измерений;
- отчетность.
    В состав наблюдений, как правило, должны входить:
- измерение напряжений оснований и деформаций фундаментов конструкций надземной и подземной части (осадки, крены, горизонтальные смещения и др.); фиксация и наблюдения во времени за раскрытием трещин; измерения усилий в распорных и анкерных конструкциях; измерения уровня колебаний фундаментов при наличии вибродинамических и потенциальных сейсмических и техногенных воздействий и др.;
- наблюдения за составом и режимом подземных вод; наблюдения за развитием неблагоприятных инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.), а также за состоянием температурного, электрического и других физических полей, уровнем загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделением, радиационным излучением и т.п.;
- обследование застройки и оснований на прилегающей к месту строительства территории с постоянным последующим наблюдением за ними.
   Обследование технического состояния объектов мониторинга выполняется в соответствии с действующими нормами СНБ 1.04.02 и др.
   Состав, объем, и методы мониторинга должны назначаться в зависимости от его конструктивных особенностей и способа возведения, особенностей территорий, инженерно-геологических условий площадки, ее удаленности от окружающей существующей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.
   Частота и время наблюдений должны определяться интенсивностью и длительностью протекания процессов деформирования массива грунта основания и конструкций подземной и надземной частей высотного здания.
Точность измерений должна, обеспечивать достоверность получаемой информации и согласовываться с точностью расчетов.
   Геотехнический мониторинг должен быть увязан с системами мониторинга подземных вод, сетью геодезических и геодинамических наблюдений и в целом с системой мониторинга проекта, геологической среды подземных и надземных конструкций.
   Геотехнический мониторинг проводится в соответствии с программой и разработанным на ее основе проектом установки оборудования, систем коммуникации и регистрации (пульта) для проведения автоматического мониторинга и включает в себя:
- разработку и согласование технического задания;
- разработку программы проведения мониторинга;
- разработку оборудования и проекта мониторинга;
- выполнение наблюдений за основанием фундаментов, надземными и подземными конструкциями строящегося высотного здания, существующих зданий и сооружений, попадающих в зону его влияния, а также за массивом грунта, прилегающего к подземной части объекта, включая подземные воды;
- обработку результатов наблюдений с разработкой промежуточных «экспресс - отчетов»;
- прогноз по данным исследований изменения состояния объекта и зданий в зоне его влияния и прилегающего к его подземной части массива грунта, включая подземные воды в период строительства и эксплуатации;
- разработку мероприятий по обеспечению сохранности существующих зданий в зоне влияния объекта;
- завершение наблюдений, подготовка заключительного отчета;
- контроль за выполнением принятых решений.
   По результатам мониторинга проектная организация производит корректировку проекта (при необходимости).
   Конкретное расположение деформационных марок приборов и сетей на зданиях, а также их конструкцию определяет организация, выполняющая наблюдения, по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией с учетом конкретной ситуации, обеспечения их длительной сохранности и возможности производства измерений с целью определения их планового и высотного положения. Контрольные точки для определения невертикальности и наклона должны закладываться парами в одной вертикальной плоскости. Желательно чтобы точки верхнего яруса были закреплены с помощью катафотов, позволяющих измерять расстояния до них с помощью лазерных (световых) дальномеров.
   Периодичность наблюдений должна быть определена на этапе разработки и согласования технического задания на производство работ. Программой должна быть предусмотрена необходимость анализа полученных деформационных и прочностных характеристик и возможность изменения периодичности наблюдений в случае появления деформаций, превышающих предельные дополнительные деформации объектов мониторинга.
   Радиус зоны влияния Rзв высотного здания на окружающую застройку вновь строящегося заглубленного сооружения или реконструируемого здания с заглубленным сооружением, в пределах которой следует проводить геотехнический мониторинг, определяется расчетом по действующим нормам и должен составлять не менее размера глубины сжимаемой зоны фундамента и не менее большей его стороны (диаметра) и трех глубин 3Нк котлована.
   Для получения оперативной и достоверной информации о работе конструкций высотных зданий и колебаниях прилегающих к зданиям грунтов в проектах следует предусматривать размещение в них на специально оборудованных участках автоматизированных станций инженерно-геологической службы (ИГС).
Обязательная установка станций ИГС должна производиться на объектах высотой более 75м.
Расходы на приобретение оборудования и аппаратуры, а также на выполнение проектных и строительно-монтажных работ по их установке и устройству должны предусматриваться в сметах на строительство высотных зданий, а эксплуатационные затраты – в бюджетах местных органов самоуправления в размере 5-10% от стоимости строительно-монтажных работ.
   После завершения строительства должны выполняться: паспортизация возведенного здания, а также обследование и паспортизация существующих объектов в соответствии с действующими нормативными документами по оценке технического состояния и паспортизации промышленных и гражданских зданий (сооружений).
   Динамическая паспортизация включает следующие виды работ:
- определение реакции зданий на специальные динамические воздействия в частотном диапазоне волн от 0,2 до 40 Гц;
- определение частот, форм собственных колебаний зданий и декрементов колебаний и срав¬нение их с проектными данными;
- формирование динамического паспорта здания на основе периодических динамических обследований, а также в обязательном порядке при обследовании после прошедших землетрясений средней и сильной интенсивности (5 баллов и выше).
   На основе полученных результатов натурных наблюдений следует уточнять прогнозы напряженно-деформированного состояния основания гидрогеологического режима застраиваемой площадки, вносить (при необходимости) коррективы в проектную документацию и разрабатывать необходимые противоаварийные и защитные мероприятия.

 

Баннер 468x60