Геотехнический мониторинг (геомониторинг) проводят на этапе строительства, реконструкции и в начальный период эксплуатации здания или сооружения. Задача такого мониторинга — контролировать фактическое поведение конструкций, оснований и грунтов, своевременно выявлять изменения, способные повлиять на безопасность объекта, окружающую застройку и ход строительных работ.
Даже при качественно выполненных изысканиях реальные условия строительства могут отличаться от прогнозных. На поведение объекта влияют свойства грунтов, уровень подземных вод, глубина котлована, технология производства работ, нагрузки от возводимых конструкций, соседняя застройка, инженерные коммуникации и другие факторы. Поэтому геотехнический мониторинг особенно актуален в условиях плотной городской застройки, при строительстве вблизи существующих зданий, подземных сооружений и инженерных сетей, а также при работе со сложными, уникальными и особо ответственными объектами. Мониторинг здесь становится обязательным элементом контроля.
Для заказчика геотехнический мониторинг - это прежде всего инструмент управления рисками. Такой мониторинг позволяет видеть динамику деформаций, сопоставлять фактические показатели с допустимыми значениями и своевременно принимать инженерные решения, если ситуация начинает развиваться не по проектному сценарию. Это помогает снизить риск повреждения соседних зданий, внеплановой остановки работ, дополнительных затрат и срыва сроков строительства.
Геотехнический мониторинг включает наблюдения за конструкциями строящегося или реконструируемого объекта, сооружениями окружающей застройки, грунтовым массивом и, при необходимости, подземными водами. Состав работ определяется программой мониторинга и зависит от особенностей конкретного объекта. При организации такого мониторинга учитываются требования СП 22.13330.2016 и СП 305.1325800.2017.
В каких случаях необходим геотехнический мониторинг?
- Строительство и реконструкция зданий в сложных инженерно-геологических условиях. Контролируются осадки, горизонтальные перемещения, крены и напряжения в конструкциях.
- Строительство высотных, уникальных и особо ответственных объектов, где важно фиксировать не только величину перемещений, но и их динамику.
- Разработка глубоких котлованов. Наблюдения позволяют отслеживать состояние ограждения, распорных систем, грунтового массива и окружающей застройки.
- Строительство в зоне существующей плотной застройки. Мониторинг оценивает фактическое влияние строительных работ на соседние здания и сооружения.
- Строительство рядом с метрополитеном, железнодорожной инфраструктурой, инженерными коммуникациями и другими ответственными сооружениями.
- Появление признаков деформаций в существующем здании: трещин, осадок, кренов, смещений и других дефектов – здесь мониторинг помогает определить динамику процесса.
- Воздействие вибраций от строительной техники, забивки свай, демонтажных работ, транспорта или других источников динамической нагрузки.
- Контроль здания на начальном этапе эксплуатации, когда продолжается формирование и стабилизация деформаций основания.
В зависимости от задачи геомониторинг позволяет ответить на главный практический вопрос: находятся ли изменения в допустимых пределах или требуют дополнительного анализа и корректирующих мероприятий.
Геомониторинг грунтов и котлована
Помимо конструкций зданий, геотехнический мониторинг может охватывать состояние грунтового массива. Такой мониторинг требуется, например:
- При разработке котлована и устройстве его ограждения.
- При строительстве в сложных инженерно-геологических условиях.
- При выявлении деформаций фундаментов, для контроля горизонтальных перемещений грунта по глубине.
- При необходимости наблюдать за изменением уровня подземных вод.
Система наблюдений подбирается индивидуально: важно контролировать именно те параметры, которые действительно влияют на безопасность конкретного объекта.
С чего начать? Какие документы потребуются?
Работа начинается со сбора исходных данных, анализа проектной документации и условий строительства. Для составления программы геотехнического мониторинга могут потребоваться:
- геоподоснова;
- результаты инженерно-геологических изысканий;
- данные ранее проводившегося мониторинга;
- ГПЗУ;
- схема строительного генерального плана;
- проектная документация;
- сведения о подземной части здания и отметках ниже 0.000;
- график производства строительно-монтажных работ;
- результаты обследования окружающей застройки и оценки влияния нового строительства.
На основании этих данных разрабатывается программа мониторинга. В ней определяются:
- объекты наблюдений;
- контролируемые параметры;
- расположение деформационных марок, реперов и датчиков;
- методы и точность измерений;
- предельные значения;
- периодичность наблюдений;
- состав отчетной документации;
- порядок действий при выявлении опасной динамики.
Важно увязать мониторинг с реальным графиком строительства, особенно в моменты, когда воздействие на основание, ограждение котлована или окружающую застройку меняется наиболее существенно.
Состав геотехнического мониторинга
Геотехнический мониторинг – более широкое понятие, чем геодезический. Геодезические наблюдения являются лишь одним из инструментов этого мониторинга наряду с визуально-инструментальными обследованиями, инклинометрическими, вибродинамическими, тензометрическими и другими измерениями.
- Визуально-инструментальное наблюдение: осмотр конструкций, фиксация появления и развития дефектов, фотофиксация, установка маяков или датчиков на трещины для контроля изменения ширины их раскрытия. Мониторинг в этом случае даёт объективную картину состояния конструкций.
- Геодезический мониторинг: высокоточные измерения вертикальных и горизонтальных перемещений, осадок, кренов, планово-высотного положения. Используются высокоточные нивелиры, тахеометры, спутниковые системы, лазерное сканирование. Главное в таком мониторинге – анализ изменения перемещений во времени.
- Вибродинамический мониторинг: оценка динамических воздействий от забивки свай, строительной техники, демонтажных работ, транспорта, метрополитена. Измерения позволяют определить фактический уровень вибрации и его значимость для зданий.
- Инклинометрические измерения: контроль горизонтальных перемещений ограждений глубоких котлованов, «стены в грунте», шпунтовых ограждений и грунтового массива по глубине, особенно там, где прямой доступ затруднен.
- Тензометрические измерения: контроль напряжений и усилий в распорных системах котлованов, сваях, элементах фундаментов и других несущих конструкциях.
- Наблюдение за уровнем подземных вод с использованием наблюдательных скважин и датчиков, а также геофизические методы для контроля состояния грунтов и конструкций.
- Автоматизированный мониторинг: непрерывный сбор данных датчиками для ответственных сооружений, глубоких котлованов и объектов в зоне влияния метрополитена, когда скорость развития деформаций критична.
Не каждому объекту требуется весь комплекс. Оптимальная система мониторинга должна быть достаточной для контроля рисков, но не содержать избыточных измерений, увеличивающих стоимость без практической пользы.
Что получает заказчик по результатам мониторинга?
Результат геотехнического мониторинга – это не просто набор цифр, а данные для принятия инженерных и управленческих решений. Заказчик получает значения контролируемых параметров по каждому циклу наблюдений, графики изменения осадок, перемещений и кренов, фотофиксацию состояния конструкций, сравнение с установленными критериями, анализ динамики, технические отчеты и рекомендации. Таким образом, задача мониторинга – не просто зафиксировать деформацию, а как можно раньше показать заказчику, как развивается процесс и требует ли он действий.
Периодичность и цена
Универсальной периодичности мониторинга не существует. Частота циклов зависит от:
- стадии строительства;
- графика и интенсивности СМР;
- типа и уровня ответственности сооружения;
- инженерно-геологических условий;
- глубины котлована;
- состояния окружающей застройки;
- технологии строительства;
- контролируемых параметров;
- скорости развития деформаций.
Периодичность устанавливается в программе мониторинга и увязывается с этапами работ. После стабилизации параметров частота наблюдений может корректироваться. Однако в среднем, ее можно оценить следующим образом:
Цена геотехнического мониторинга рассчитывается индивидуально, поскольку два похожих объекта могут существенно отличаться по условиям и составу наблюдений. На стоимость мониторинга влияют:
- тип и размеры объекта;
- количество контролируемых зданий;
- деформационных марок, реперов и датчиков;
- состав параметров;
- требуемая точность;
- необходимость установки оборудования;
- применение автоматизации;
- периодичность выездов;
- продолжительность наблюдений;
- условия доступа.
Правильно сформированная программа мониторинга позволяет не переплачивать за избыточные наблюдения и одновременно обеспечить достаточный контроль значимых рисков.
Для расчета стоимости достаточно предоставить документацию по объекту. Специалисты ООО «Лаборатория Экспертиз» (опыт с 2015 года, более 600 реализованных проектов) определят необходимый состав работ, количество циклов и оборудование, после чего подготовят предложение с учетом особенностей конкретного объекта и задач геотехнического мониторинга.
