Геодезический мониторинг зданий и сооружений представляет собой комплекс работ, осуществляемый в процессе строительства, реконструкции или эксплуатации объектов с целью наблюдения за деформациями. Исследования направлены на выявление критических величин деформаций, а также установку причин их появления и составление прогнозов дальнейшего развития. В этой статье рассмотрим основные цели, этапы и результаты проведения геомониторинга.
Для чего необходим геодезический мониторинг?
В процессе проведения строительных или реставрационных работ вес объекта может увеличиваться, что приводит к различным осадкам и сдвигам грунта. Чтобы исключить риск обрушения, обеспечить его безопасную эксплуатацию проводится геодезический мониторинг зданий и сооружений. Он позволяет своевременно определить начинающийся процесс деформации, выявить причины его появления и спрогнозировать процесс развития.
В каких случаях обязательно проводится геомониторинг?
-
В процессе строительства и реконструкции сооружений.
-
В процессе строительства и эксплуатации промышленных объектов: энергетических, гидротехнических и прочих.
-
При реконструкции памятников архитектуры.
-
При изменении гидрологического или геологического режимов.
В нормативных актах СНИП, СП и ГОСТ предусмотрены осадки, крены и различные деформации зданий, которые допустимы в процессе их возведения. Главная задача геодезистов при проведении данного комплекса работ — не допустить, чтобы фактические значения деформаций превышали указанные предельно допустимые показатели.
Геомониторинг нужно проводить в течение не менее одного года после завершения строительства или реконструкции. Это необходимо для контроля вертикальных перемещений (осадок), горизонтальных перемещений (сдвигов) и отклонений от вертикали (кренов) с целью предупреждения риска появления деформаций, обрушений и несчастных случаев. При отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров деформаций требуется продлить сроки выполнения мониторинга.
Задачи, которые решает геодезический мониторинг
-
Обеспечение безопасности работ при строительстве или реконструкции объекта, а также в процессе его последующей эксплуатации (включая окружающую застройку).
-
Исключение риска обрушения здания в процессе возведения и дальнейшей эксплуатации.
-
Предупреждения незапланированных затрат, связанных с проведением внеплановых восстановительных или ремонтных работ.
Как правило, вопрос о необходимости проведения геомониторинга решается на стадиях предпроектной подготовки, проектного обеспечения строительства или реконструкции объекта.
Как проводится геомониторинг?
В процессе проведения работ определяются сдвиги, осадки, крены сооружений и зданий, в том числе их подземной части. Инженеры-геодезисты анализируют состояние инженерных коммуникаций, объектов окружающей застройки, грунтового массива и подземных вод. С помощью специального оборудования фиксируются все необходимые параметры, которые в последующем подвергаются камеральной обработке.
В зависимости от требований, указанных в техническом задании, и целей проведения различают несколько видов геодезического мониторинга. Для каждого из них применяются свои методы измерений (проецирование, координирование, измерение направлений или углов).
Основные виды геомониторинга:
-
Горизонтальных смещений (кренов, сдвигов).
-
Вертикальных смещений (осадок) сооружений, зданий и инженерных коммуникаций.
-
Трещин объектов (зданий и сооружений).
-
Грунтового массива (в том числе подземных вод).
Если на несущих конструкциях зданий и сооружений были обнаружены дефекты (трещины), организовывается визуальный деформационный мониторинг. Это комплекс работ, который направлен на систематическое наблюдение за их текущим состоянием и возможным развитием. Он необходим, чтобы выяснить причину появления и характер деформаций конструкций и оценить степень их опасности при дальнейшей эксплуатации.
При выявлении трещин в конструкциях определяется их форма, положение, распространение по длине, направление, ширина и глубина раскрытия. По мере необходимости выполняется установка деформационных маяков. При проведении геодезического мониторинга грунтового массива осуществляются измерения его плановых и высотных перемещений, при необходимости определяется уровень и химический состав подземных вод.
Различают две группы геодезических знаков, которые устанавливают на объекте для проведения работ:
-
Исходные реперы. Положение этих знаков принято считать стабильным в пределах строго обоснованного допуска. Они используются в качестве исходной основы, относительно которой определяют перемещения деформационных знаков.
-
Деформационные марки. Их устанавливают на зданиях и сооружениях. В каждом цикле измерений определяются их положения с помощью высокоточных геодезических приборов: тахеометров и нивелиров.
В каких случаях необходимо отслеживать деформации зданий и сооружений?
Геодезический мониторинг производится в обязательном порядке на начальном этапе строительства зданий и сооружений — в период выемки грунта (разработки котлована). В этом случае отслеживаются деформации строящихся (реконструируемых) объектов, уровень подземных вод, состояние грунтового массива, а также зданий, сооружений и надземных и подземных инженерных коммуникаций, которые попадают в зону влияния будущей застройки. Кроме того, геомониторинг необходим при возведении надземной части здания или сооружения. На этом этапе специалистами отслеживаются вертикальные перемещения (осадки) и отклонения от вертикали (крен) строящегося объекта. Геодезический мониторинг проводится в течение одного года после ввода здания в эксплуатацию. На данном этапе осуществляется оценка горизонтальных и вертикальных смещений.
Геомониторинг проводится:
-
Перед началом строительства (мониторинг массива грунта, в том числе и уровня подземных вод, и сооружений окружающей застройки).
-
На начальном этапе строительства (мониторинг ограждающих конструкций котлована с момента экскавации грунта).
-
В процессе возведения надземной части здания или сооружения для контроля вертикальных перемещений (осадок) и отклонений от вертикали (кренов).
-
В течение одного года после ввода объекта в эксплуатацию.
Геодезический мониторинг призван обеспечивать безопасное возведение новых строительных объектов, а также эксплуатационную надежность реконструируемых зданий и новостроек.
Обязательно ли требуется проводить данные геодезические работы?
Следует отметить, что проведение данного вида геодезических работ является обязательным и регламентируется нормативными документами. Это позволяет своевременно определить причины образовавшихся отклонений и проанализировать создаваемую ними опасность, разработать специальные мероприятия, позволяющие избежать влияния негативных процессов и сэкономить средства на ликвидации их последствий.
Нормативы для геомониторинга
-
СП (22.13330.2011) «СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений».
-
ГОСТ (24846-2012) «Грунты Методы измерений деформаций оснований зданий и сооружений».
-
Постановление Правительства Москвы за № 857 (от 7 декабря 2004 года).
-
Прочими документами.
Этапы проведения геодезического мониторинга
Перед началом проведения работ составляется специальная программа геодезического мониторинга, которая содержит описание исследуемых объектов, геологической обстановки и других параметров, оказывающих влияние на виды и точность геодезических работ.
Наблюдения за вертикальными перемещениями осуществляются с помощью высокоточных электронных нивелиров методом геометрического нивелирования по деформационным маркам, устанавливаемым по всему периметру здания, а при необходимости и внутри него. Для измерения крена требуется установка геодезических знаков на верхней и цокольной части объектов. В зависимости от необходимой точности, задач и условий строительной площадки, выбирается оптимальный метод проведения исследований: с помощью цифрового тахеометра или прочего оборудования. Для измерения горизонтальных перемещений подпорных стен, ограждения котлована, отдельных конструкций зданий и прочих объектов мониторинга, по периметру осуществляется установка деформационных марок.
Деформационный мониторинг трещин подразумевает проведение периодических осмотров зданий с целью фиксации дефектов (сколов, трещин и пр.). На выявленных трещинах проводится установка деформационных маяков для проведения периодических наблюдений за их раскрытием (фиксации ширины, длины и направления). В результате составляется дефектная ведомость.
Таким образом, геомониторинг подразумевает циклические измерения деформаций. В ходе проведения исследований инженеры получают данные, необходимые для расчетов деформационных характеристик, определения скорости их изменений и сравнения с предельными значениями. В результате составляется технический отчет, содержащий детальную информацию о полученных деформациях (фотографии, ведомости, схемы расположения марок и пр.), выводы и при необходимости рекомендации.
Схема работы:
-
Рекогносцировка (предварительное инженерное обследование участка).
-
Составление детального технического задания и разработка программы мониторинга.
-
Установки реперов, создание геодезической основы.
-
Установка деформационных марок. Проведение первого цикла геодезических исследований.
-
Проведение периодического мониторинга: периодических наблюдений, контроля стабильности и сохранности геодезической основы.
-
Формирование кратких технических заключений (промежуточной отчетности).
-
Составление итогового отчета по результатам всех исследований.
-
Разработка рекомендаций по предупреждению разрушений.
Результаты работ
По завершении работ клиенту предоставляется технический отчет, включающий в себя краткое описание (характеристику) объекта, ведомости, анализ, выводы и рекомендации.
1. Характеристика объекта;
2. Методику проведения геодезических работ (полевых и камеральных);
3. Перечень используемого оборудования и точность измерений;
4. Общие ведомости деформационных характеристик (включают в себя вычисленные значения по всем циклам наблюдений и результаты оценки точности измерений);
5. Итоговое значение деформаций (по каждой отдельно взятой точке наблюдения). Вычисляется на основе показателей, полученных в ходе измерений первого и последнего циклов исследований;
6. Анализ результатов, сопоставление с предельно допустимыми и расчетными значениями;
7. Выводы и рекомендации;
8. Схема расположения деформационных марок. На нее наносятся пронумерованные контрольные точки с указанием суммарных и текущих значений деформационных характеристик по каждой из них.
Также отчет может содержать: чертежи объекта с линиями равных деформаций, графики деформаций и эпюры распределения осадок по периметру объекта (если это было предварительно указано в техническом задании заказчика).
От чего зависит стоимость проведения геомониторинга?
Теперь Вы знаете, что такое геодезический мониторинг зданий и сооружений. Надеемся, что эта статья была полезна для Вас. Следите за нашими новостями в социальных сетях и получайте самую актуальную и свежую информацию в сфере инженерных изысканий!
