Геотехнический мониторинг зданий и сооружений

Геомониторинг необходим при возведении строительных объектов в глубоких котлованах, в сложных инженерно-геологических условиях и с близким расположением существующих зданий возникает угроза возникновения аварийной ситуации, которая может привести к денежным потерям, простоям по времени и человеческим жертвам. Безусловно, все технические и технологические аспекты, обеспечивающие надежность строительных конструкций и безопасность самого строительства, прорабатываются на стадии проектирования. Тем не менее, регулярно имеют место быть различные отклонения, возникшие по самым различным причинам. Для оперативного выявления таких отклонений при застройке территории и требуется проведение геотехнического мониторинга.

Геотехмониторинг зданий и сооружений является важной частью обеспечения безопасности и долговечности этих объектов. Он позволяет следить за изменениями в грунте, которые могут привести к деформации или разрушению конструкций. Для проведения исследования различные методы и приборы, такие как георадары, геодезические приборы, сейсмографы и другие. Эти методы позволяют получить информацию о состоянии грунта, определить наличие трещин, пустот, смещений и других дефектов. На основе этой информации можно принимать меры по устранению проблем и предотвращению дальнейшего разрушения. Проведение геотехнического мониторинга является обязательным условием при строительстве новых зданий и сооружений, а также при реконструкции и ремонте уже существующих объектов.

Когда мониторинг необходим?

Геомониторинг проводится согласно требованиям 12-го раздела СП 22.13330.2011 (2016) по заранее составленной программе, которая разрабатывается в составе проектной документации и является её неотъемлемой частью. Само проведение геомониторинга направлено на сопоставление полученных фактических значений контролируемых параметров с расчетными значениями, полученными при проведении геотехнического прогноза. Если фактическое значение уже больше расчетного, то что-то идёт не по намеченному сценарию, и требуется незамедлительно искать причину негативных отклонений и разрабатывать мероприятия по ее устранению.

Именно систематические и регулярные натурные измерения контролируемых параметров позволяют своевременно выявить негативные геотехнические процессы в конструкциях и сообщить о них заинтересованным лицам, тем самым предотвратив наступление аварии на производстве. Такими опасными явлениями, например, являются незатухающая осадка или крен возводимого объекта, завышенные дополнительные осадки соседних зданий, большие сдвиги конструкций ограждения котлована, завышенные напряжения в грунтовых анкерах и т. д. Привести это все может к довольно печальным последствиям: повреждение соседних зданий вплоть до разрушения, порча возводимого объекта, обрушение крепления котлована с завалом людей и техники. Всего этого можно избежать, если своевременно предотвратить деструктивные процессы, а это возможно только при своевременном оповещении.

Обследованию и мониторингу подлежит широкий перечень параметров, который в большинстве случаев ограничивается контролем осадок возводимого здания, наблюдением за дополнительными осадками сооружений окружающей застройки и перемещениями крепления котлована геодезическими методами. Также проводятся наблюдения за окружающей застройкой визуально-инструментальным методом: фиксируется возникновение или развитие трещин, ширина их раскрытия. Но если речь идёт о более сложном, ответственном, высотном, уникальном объекте, то измерением одних осадок не обойтись.

В таком случае придется контролировать напряжения под подошвой фундамента специальными устройствами, измерять усилия в сваях, контролировать напряжения в подземных конструкциях. В случае наличия геологических осложнений перечень становится ещё шире: требуется устраивать наблюдательные скважины для контроля за измерением уровня грунтовых вод, наблюдать за температурой в пучинистых грунтах в зимнее время, измерять послойные осадки просадочных грунтов и т. д. При наличии источников динамических воздействий внутри (например, забивка свай) или вне стройки (например, железная дорога или метрополитен) необходимо проводить измерения колебаний виброметрическими методами. Осуществление мониторинга тем или иным методом строго регламентируется положениями СП 22.13330.2011 (2016) и СП 305.1325800.2017.

Разновидности геотехнического обследования

В понятие геотехнического мониторинга входит несколько видов работ по контролю:

1. Объектный — включает в себя наблюдения за основаниями и несущими элементами возводимых объектов, а также наблюдение за подземными сооружениями и элементами окружающей транспортной инфраструктуры.
2. Геолого-гидрологический — в процессе этого вида мониторинга отслеживается влияние строительства на состояние почвы, глубину залегания подземных вод, прогнозируется возможность появления оползней или эрозии почвы.
3. Экологический — наблюдения, целью которых является документирование и прогнозирование влияния процесса строительства на окружающую среду и здоровье человека.
4. Аналитический — это разновидность контрольно-проверочных мероприятий, при проведении которых не просто собираются данные, но и разрабатываются мероприятия по устранению негативного влияния стройки на окружающие здания и иные объекты.
5. Геодезический — наблюдения за поведением и физическим составом грунта под строящимся объектом. Этот тип геотехнического контроля необходим при обустройстве подземных конструкций, паркингов, дополнительных этажей ниже уровня земли и т. п.

Мониторинг зданий и сооружений производится постоянно или циклично через установленные промежутки времени. Периодичность циклов в последнем случае рассчитывается исходя из скорости выполнения работ на стройплощадке, особенностями возводимой конструкции и порядка выполнения технологических операций.

Геотехнический мониторинг в «НЭП»

При ведении геомониторинга первым делом подготавливается начальный отчёт, в котором обязательно приводятся схемы и описание фактического состояния соседних сооружений, наличие трещин и других повреждений (с описанием и фотофиксацией), а также приводится схема фактического положения наблюдательных геодезических марок на контролируемых объектах, снимаются «нулевые» показания. Отдельное внимание на данном этапе уделяется фотофиксации существующих объектов со всеми имеющимися дефектами, что в будущем позволить закрыть массу вопросов с владельцами этих зданий, которые зачастую норовят сделать себе ремонт за счет застройщика, доказывая, что эти трещины и отвалившаяся штукатурка возникли по вине строительства и раньше их не было.

Затем начинается основная часть мониторинга — оперативная съемка контролируемых параметров и подготовка промежуточных отчетов. В промежуточных отчетах приводятся текущие значения осадок, кренов, перемещений, усилий, напряжений, уровня подземных вод, температуры и т. д., строятся соответствующие графики. Полученным значениям даётся объективная оценка их безопасности и допустимости на каждом цикле изменений.

Такая съемка ведётся весь установленный срок. Если к концу установленного срока, или даже раньше, наступает полная стабилизация контролируемых параметров, то геотехмониторинг прекращается выдачей заключительного отчёта. В финальном отчете приводятся зафиксированные значения за весь период наблюдений, указывается об их стабилизации. Но может быть и иной исход: срок мониторинга истекает, а значения все ползут и ползут. В таком случае требуется выявить причину такого неблагоприятного процесса, разработать мероприятия по ее ликвидации и продолжить мониторинг вплоть до полной стабилизации. Только наступление полной стабилизации свидетельствует об отсутствии опасности дальнейшей эксплуатации наблюдаемого объекта.

Результатом нашего сотрудничества станет регулярное детальное оперативное наблюдение за возводимым зданием, окружающими объектами и инженерными коммуникациями со своевременной подготовкой и выдачей отчетной документации, содержащей результаты наблюдений с доступными выводами и позволяющей Заказчику предпринять соответствующие решения.

Методы геотехнического мониторинга

Осуществление геотехнического мониторинга - это наблюдение за состоянием геологической среды и ее изменениями в результате возведения и эксплуатации сооружений. Для этого используются различные методы, которые можно разделить на три группы:

1. Мониторинг природных факторов: включает наблюдение за грунтовыми водами, температурой, влажностью, скоростью ветра, атмосферным давлением и другими природными факторами, которые могут повлиять на устойчивость конструкции.
2. Мониторинг состояния грунта: включает измерение плотности грунта, его влажности, усадки, деформации, прочности и других характеристик, которые влияют на устойчивость сооружения.
3. Мониторинг технического состояния: включает анализ технического состояния сооружений, оценку их прочности, устойчивости, надежности и других технических параметров.

Каждый метод имеет свои особенности и применяется в зависимости от типа сооружения и условий его эксплуатации. Например, для мониторинга природных факторов может использоваться система датчиков, установленных на глубине, а для мониторинга состояния грунта - георадар или геофизические приборы. Методы геотехнического мониторинга могут быть как стационарными, так и мобильными, что позволяет получать более точные данные и своевременно реагировать на изменения состояния геологической среды.

Стоимость геотехмониторинга в Москве и регионах

Стоимость геотехнического мониторинга определяется рядом факторов. Среди них можно выделить тип и сложность объекта, поскольку высотные здания, глубокие котлованы и другие сложные сооружения требуют более сложной системы мониторинга и установки большего количества датчиков. Важное значение имеют геологические и гидрогеологические условия, такие как состав грунтов и уровень грунтовых вод, что влияет на выбор типа оборудования и частоту измерений. Частота замеров также существенно влияет на стоимость, так как более частые измерения требуют больших и затрат. 

Кроме того, длительность мониторинга играет роль, поскольку долгосрочные проекты могут включать дополнительные расходы на обновление оборудования и его обслуживание. 

Количество и тип установленных датчиков также влияют на цену: установка автоматизированных систем и разнообразных датчиков будет дороже. Доступность объекта, особенности его расположения и наличие дополнительных видов контроля, таких как вибрация или шум, также оказывают влияние на итоговую цену. 

Важным фактором является необходимость срочных выездов или изменения в процессе обследований, что также увеличивает стоимость.

В таблице ниже указана примерная калькуляция для проведения геотехнического мониторинга в Москве и области. Для получения коммерческого предложения по вашему объекту свяжитесь с нашим специалистом.