Геотехнический мониторинг

Геотехнический мониторинг здания или сооружения может проводиться как на стадии его строительства, так и в процессе эксплуатации. Если бы каждое строительство проходило в идеальных условиях, то мониторинг проводился бы только для оригинальных и высотных объектов. Однако на деле условия каждой стройки уникальны.

Основной проблемой в данном случае является поведение грунтов в основании здания. Геологическая обстановка в Москве не может не оказывать влияние на особенности проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Очень тесная застройка, большое скопление инженерных коммуникаций, подземных сооружений и постоянно изменяющаяся геологическая среда – такова наша реальность. В этих условиях просто необходимо проводить мероприятия по комплексному анализу происходящих геологических процессов и признакам их проявления. Геотехнический Мониторинг как раз и представляет собой комплекс наблюдений за состоянием техногенных, грунтовых и природных условий, возникающий вокруг исследуемого объекта.

Согласно МГСН «Основания, фундаменты и подземные сооружения» 2.07.01:

Геотехнический мониторинг проводится в соответствии с ранее разработанным проектом и включает в себя:

• систему наблюдений за надземными и подземными конструкциями строящегося или реконструируемого здания или сооружения, существующих зданий и сооружений, попадающих в зону его влияния, а также за массивом грунта, прилегающего к подземной части объекта, включая подземные воды;
• прогноз 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.

В каких случаях необходимо проведение геотехнического мониторинга? Рассмотрим самые распространенные:

• В период строительства сложных и высотных строительных объектов или объектов, строящихся в сложных геофизических условиях, неоднородных грунтах.
  • Ведется наблюдение осадок, кренов строительного объекта геодезическими методами.
  • Ведется наблюдение усилий, возникающих в конструкциях и фундаментах, тензометрическим методом.
• В случае угрозы воздействия ведущегося строительства на окружающую застройку. Для предотвращения деформаций и негативных последствий.
• В случае выявления деформаций в уже построенном или эксплуатируемом здании - появлении трещин в конструкциях, кренов, осадок, разрушений или других существенных дефектов конструкций.

Помимо мониторинга конструкций, может быть произведен геотехнический мониторинг грунтов. Это необходимо в следующих случаях:

1. При устройстве котлована на новом строительстве. Наблюдение происходит по маркам, установленным вблизи котлована, а также непосредственно в ограждение котлована.
2. В случае обнаружения деформационных процессов конструкций или фундаментов, при строительстве в сложных геологических условиях.
3. При мониторинге земляной части уникальных объектов (гидротехнические плотины).

С чего начать? Какие документы потребуются? Что нужно для составления программы мониторинга?

Первый этап мониторинга заключается в сборе данных и проведении первичных обследований.

На этом этапе специалистам ООО «Лаборатории Экспертиз» потребуются следующие документы:

• Геоподоснова;
• Данные ранее проводимого мониторинга (если таковой был);
• Результаты инженерных изысканий;
• ГПЗУ;
• схема строительного генерального плана;
• схема расположения (в т. ч. высотные отметки) и границы конструктивных элементов здания, располагающихся ниже отметке 0.000;
• прочие документы, в зависимости от объекта.

Также для составления программы мониторинга необходимо выполнить:

• Расчет влияния строительства на окружающую застройку и инженерные коммуникации;
• Получить результаты обследования зданий окружающей застройки.

На основании собранных данных, составляется программа геотехнического мониторинга, при этом указываются состав, объем, цикличность, методика выполнения работ, сроки, которые увязываются применительно к объекту строительства и графику строительно-монтажных работ (СМР).

Состав геотехнического мониторинга.

Геотехнический мониторинг не стоит путать с геодезическим, так как это более общее понятие. Комплекс геодезических работ, входящий в состав геотехнического мониторинга, иногда называют геодезическим мониторингом.

В состав геотехнического мониторинга, например, могут входить геодезические измерения, экспертный осмотр и замер маячков, вибродинамические измерения, тензометрические измерения.

Перечислим возможные составляющие:

Экспертное обследование или Визуально-инструментальное наблюдение. Наблюдение за конструкциями зданий и сооружений, фиксация дефектов, установка маяков на трещины, фото-фиксация, наблюдение за уровнем подземных вод.

Геодезические работы (геодезический мониторинг). Производятся с помощью высокоточных нивелиров (таких как Leica DNA 03), тахеометров (таких как Leica TCR 1202+ ), лазерных сканеров, фотограмметрических методов измерений, GPS – ГЛОНАСС систем.

Вибродинамические измерения – это измерения динамических ускорений от воздействия строительства, а также воздействий естественных городских условий (метро, машины, строительная техника). Комплекс оборудования включает в себя компьютер, виброметр (такой как ОКТАВА -110В), чувствительные датчики. 

Тензометрические измерения – это фиксация возникающих напряжений в несущих конструкциях, в основании под подошвой фундамента, под сваями. Измерения выполняются комплексом, состоящего из компьютера и датчиков.

Геофизические измерения. Установка комплектов оборудования для электромагнитных и сейсмических датчиков.

Эти исследования и измерения могут проводиться как все вместе, так и выборочно только некоторые, в зависимости от поставленной задачи. При этом то и другое будет называться геотехнический мониторинг.

Периодичность мониторинга

Первым делом заказчиков интересует, с какой периодичностью следует проводить мониторинг, поскольку от этого напрямую зависит его цена.

При строительстве зданий и сооружений периодичность наблюдений (циклы мониторинга) определяется скоростью, длительностью строительно-монтажных работ (СМР), этапами строительства, конфигурацией ответственных конструкций и особенностями их возведения.

Существуют также требования нормативной документации к периодичности проводимого мониторинга, так в Своде Правил СП22.13330.2011, в таблице  12 указано.

 Для сооружений окружающей застройки – не реже 1 раза в месяц, перед началом строительства и не менее одного года после его завершения. 

Эта таблица дает наглядное представление о сроках и периодичности мониторинга. 
Однако в той же нормативной документации имеются и уточняющие моменты, на которые также нужно обращать внимание.   
Например, сроки и цикличность геотехнического мониторинга могут зависеть:

• от категории сложности геологических условий;
• от категории ответственности здания нового строительства;
• от состояний зданий и сооружений окружающей застройки;
• от высоты возводимых зданий;
• от типа возводимых зданий;
• от стабилизаций изменений контролируемых параметров.

• от категории сложности геологических условий;
• от категории ответственности здания нового строительства;
• от состояний зданий и сооружений окружающей застройки;
• от высоты возводимых зданий;
• от типа возводимых зданий;
• от стабилизаций изменений контролируемых параметров.

Из чего образуется цена геотехнического мониторинга?

Как Вы уже видели, в состав мониторинга может входить много разных обследований, поэтому цена зависит от состава мониторинга. Также на стоимость могут влиять методики и средства измерений, продолжительность измерений (от 3х месяцев до нескольких лет) и периодичность.
Приведем ориентировочные цены на отдельные виды работ, входящие в состав геотехнического мониторинга:

Геодезия:

• Установка марок от 500 до 2000руб . (в зависимости от конфигураций);
• Наблюдения по осадочным маркам – от 1000руб. за точку;
• Наблюдения по деформационным маркам (планово-высотные наблюдения) – от 1000р за точку ;
• Наблюдение за креном – от 2000руб. за створ;
• Составление Программы мониторинга от 20 000руб ;
• Составление технического отчета по результатам измерений – от 5000руб.

Визуальный осмотр: 

• Осмотр 3-х этажного здания с фотофиксацией – от 15000руб ; 
• Установка маячков для слежения за раскрытием трещин – от 1000руб. 

Вибродинамические измерения: 

• Установка комплекта «Октава»от 100 000руб ; 
• Получение измерений в режиме «онлайн» -от 30 000руб . 
• Тензометрические измерения: 
• Установка датчиков – от 40 000руб за датчик ; 
• Снятие показаний – от 3 000руб за датчик.