Геотехнический мониторинг зданий и сооружений: контроль и безопасность строительства

Геотехнический мониторинг зданий и сооружений: контроль и безопасность строительства

Во время проведения ремонтных, реконструкционных и любых других строительных работ важно следить за различными деформационными процессами, которые могут образовываться в возводимых сооружениях. Это необходимо для обеспечения безопасности возведения и дальнейшей эксплуатации объекта. В данном случае главным способом контроля является геотехнический мониторинг зданий и сооружений, который позволяет выявить возможные дефекты на всех этапах строительства, а также после его завершения.

Что такое геотехнический мониторинг?

Геотехническим мониторингом называют комплекс инженерно-геодезических измерений, которые проводятся с целью выявления деформаций строящихся или сданных в эксплуатацию объектов. Предметами изучения являются несущие конструкции, фундаменты, грунты, находящиеся в зоне строительства зданий или сооружений. Измерения проводят периодически, на каждых значимых этапах строительства, а также в течение года по его завершении.

На сегодняшний день геотехнический мониторинг является основным средством наблюдения за деформационными процессами. Он позволяет обеспечить безопасность строительства, а также избежать необратимых процессов, которые могут возникать в самих конструкциях или в грунтовых основаниях.

Главные цели и задачи осуществления геотехнического мониторинга

Как показывает практика, очень редко получается добиться идеальных условий для проведения строительства того или иного объекта. При этом у каждой строительной площадки свои уникальные условия, которые важно учитывать в процессе возведения зданий и сооружений. Одной из главных проблем, с которой могут столкнуться застройщики, является нестабильное поведение грунта, лежащего в основании будущего объекта.

Для обеспечения безопасности эксплуатации здания важно учесть существующую геологическую обстановку еще на этапе проектирования. Учитывая тот факт, что она может меняться в процессе строительства, необходимо проводить комплексные мероприятия по анализу различных геологических процессов. Все это усложняется также плотностью застройки в городах, наличием большого количества подземных коммуникаций и сооружений. Соответственно, без профессионального геотехнического мониторинга попросту не обойтись. Его целью является установление состояния грунтовых, природных и техногенных условий, которые возникают в пределах исследуемого объекта.

Процесс проведения геотехнического мониторинга регулируется соответствующими нормативными документами, которые разработаны с учетом требований СНиП. Так, согласно действующим нормам, наблюдения проводятся за следующими объектами:

1. Подземными и наземными конструкциями, как самих строящихся объектов, так и попадающих в зону влияния строящихся или реконструируемых объектов.
   
2. Массивами грунта, в том числе и подземными водами, которые прилегают к подземной части здания или сооружения.
   

Задачей геотехнического мониторинга является не только установление условий на конкретный момент времени, но также прогноз возможных изменений. Кроме того, в процесс входит разработка требуемых мер для обеспечения безопасности зданий, находящихся вблизи исследуемого объекта.

Когда необходимо заказать геотехнический мониторинг?

     Геотехнический мониторинг зданий и сооружений необходимо заказать для определения эксплуатационной пригодности объекта, контроля строительства нулевого цикла и пр. Можно выделить несколько самых распространенных случаев, когда потребуется данная услуга:

1. Строительство высотного или сложного объекта, а также при проблемных геофизических условиях, например, при наличии неоднородных грунтов. Для выявления возможных деформаций проводится наблюдение за кренами и осадками зданий и сооружений, а также силами, которые возникают в фундаментах или несущих конструкциях.  Для получения требуемых данных используют геодезические или тензометрические методы. 
   
2. Наличие угрозы окружающим объектам от текущего строительства. Мониторинг позволит предотвратить негативные последствия, в том числе различные деформации зданий и сооружений.
   
3. Обнаружение деформаций в уже построенных или сданных в эксплуатацию зданий, например, при выявлении кренов, разрушений, трещин, осадок и пр. Геотехнический мониторинг позволит зафиксировать появление дефектов. Также с его помощью могут быть проведены расчеты и обследования, которые помогут выявить причины деформации и предотвратить их усугубление.
   

Кроме геотехнического мониторинга самих конструкций, также часто необходим контроль за состоянием грунта.

 Он может потребоваться в следующих случаях:

• В процессе устройства котлована для нового строительства. Для проведения исследования используют специальные марки, которые устанавливают в ограждении котлована.

• При наличии деформации фундамента или несущих конструкций в процессе строительства в сложных геофизических условиях.

• Для наблюдения за земляной частью уникальных строительных объектов, к примеру, гидротехнических плотин.

Какие документы потребуются для заказа мониторинга?

    Чтобы определить, какие именно мероприятия потребуются для геотехнического мониторинга, специалистам необходимо будет провести сбор данных об объекте и его первичный осмотр. Проще всего это сделать при наличии подробной документации, поэтому от заказчика потребуются следующие схемы и заключения:

• Геоподоснова;

• Данные об уже проведенных мониторингах, если они были;

• Информация об инженерных изысканиях;

• Градостроительный план земельного участка;

• Генеральный строительный план в виде схемы;

• Чертежи границ и мест расположения различных элементов здания или сооружения, которые находятся ниже нулевой отметки.

     Также могут понадобиться и другие документы. Полный перечень зависит от особенностей строительного объекта.

     Еще одним подготовительным этапом, необходимым для составления плана мониторинга, станет расчет влияния строительства на объекты окружающей застройки, а также пролегающие вблизи инженерные сети. Может также понадобиться обследование близлежащих зданий и сооружений.

     После этого будет составлена подробная программа всех необходимых мероприятий, содержащая информацию о сроках и цикличности их проведения, применяемых методиках и пр. При этом план будет учитывать особенности существующего графика строительных, ремонтных или реконструкционных работ.

Как проводится геотехнический мониторинг зданий и сооружений?

Геотехнический мониторинг — это общее понятие, которое включает в себя разные виды исследований. В зависимости от особенностей объекта и различных природных

факторов, в программу изучения могут входить следующие виды наблюдения и измерения:

1. Визуальный мониторинг деформаций. В его рамках проводится осмотр объекта, в процессе которого фиксируются обнаруженные дефекты, устанавливаются маяки на трещины и другие деформации.
2. Вибродинамический анализ. Его задачей является измерение значения динамических ускорений, которые возникают в процессе строительства или же связаны с окружающими условиями жизни. Например, это может быть связано с работой линий метро, строительной техники, наличия вблизи объекта оживленных автострад и пр. Анализ проводится при помощи компьютера, чувствительных датчиков и виброметра.
3. Геодезический мониторинг. Для его проведения используют современное высокоточное оборудование: лазерные сканеры, тахеометры, нивелиры. Также активно применяются фотограмметрические методы и GPS-системы. Геодезический мониторинг, включает в себя измерения осадок, просадок, кренов, сдвигов строящихся объектов и объектов окружающей застройки. Также проводится измерение уровня подземных вод.
4. Геофизические измерения. Заключаются в установке сейсмических и электромагнитных датчиков.
5. Тензометрический анализ. Необходим для получения данных об уровне напряжения в фундаментах, несущих конструкциях, сваях и пр. Для проведения измерений требуются специальные датчики и компьютер для обработки полученных данных.

При составлении программы геотехнического мониторинга может быть использован весь комплекс доступных исследований или же только некоторые из них. Также каждый вид мероприятий может применяться по отдельности. Независимо от количества и типа измерений, процесс все равно будет называться геотехническим мониторингом.

Периодичность мониторинга: график проведения работ

Многих застройщиков волнует вопрос, как часто необходимо проводить геотехнический мониторинг в процессе возведения или реконструкции зданий и сооружений, а также после ввода их в эксплуатацию. Периодичность таких мероприятий зависит от скорости строительных и монтажных работ, конфигурации отдельных конструкций, этапов строительства и пр. Кроме того, есть определенные требования, обозначенные в нормативной документации, которые определяют сроки проведения мониторинга для отдельных объектов контроля:

1. Фундаменты, основания и несущие конструкции контролируют с помощью геотехнического мониторинга во время всего строительного процесса, а также в течение одного года после сдачи объекта в эксплуатацию. Измерения проводят не реже одного раза в месяц или же при возведении каждых 3-5 этажей.
2. Ограждающие конструкции строительного котлована должны быть исследованы дважды в месяц с момента начала земляных работ и до момента строительства всей подземной части здания.
3. Грунт, окружающий объект строительства, а также близлежащие здания и сооружения необходимо проверять один раз в месяц с начала строительства и еще один год после его завершения.

Также на сроки и периодичность проведения мониторинга влияют категории ответственности строящегося сооружения и сложности геофизических условий, тип и высота постройки, категория технического состояния окружающих зданий и других объектов и т. д.

От чего зависит стоимость услуг: формирование цен

В первую очередь, на стоимость мониторинга влияет его состав, то есть количество необходимых мероприятий для подробного анализа существующих условий. Кроме того, каждое исследование может проводиться с применением различных методик, которые подбираются, в зависимости от особенностей объекта. Соответственно, будут применяться различные средства контроля, каждый из которых имеет свою цену.

Продолжительность мониторинга также является одним из главных ценообразующих факторов. Он может занять от нескольких месяцев до нескольких лет. Самыми дорогими видами услуг в этой области является обустройство пьезометрических и инклинометрических скважин, установка вибродинамических и тензометрических датчиков, установка капитальных грунтовых реперов.

Узнать стоимость всех необходимых работ и общую сумму услуги можно сразу же после составления плана. Таким образом, заказчик может заранее спланировать бюджет. Оплата может производиться единовременно, либо же поэтапно, согласно условиям договора.

Подводя итоги, можно сказать, что геотехнический мониторинг зданий и сооружений является необходимым условием качественного и безопасного строительства. Он позволяет вовремя выявить деформации различных конструкций и грунтов, организовать работы с учетом состояния объектов окружающей застройки, прохождения коммуникационных сетей, природных и техногенных условий. Для сложных строительных объектов и высотных зданий проведение периодического контроля средствами геотехнического мониторинга является обязательным. При этом геотехнический мониторинг потребуется не только в процессе строительства, но и после сдачи здания в эксплуатацию.

Надеемся, вы получили всю необходимую информацию о целях геотехнического мониторинга, условиях и особенностях его проведения. В наших группах в социальных сетях вы можете найти множество других интересных статей, которые помогут вам разобраться в геодезических понятиях и услугах.