Геотехнический мониторинг за деформационными процессами зданий и сооружений

Геотехнический мониторинг – комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого сооружения, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки. Геотехнический мониторинг осуществляется в период строительства и на начальном этапе эксплуатации вновь возводимых объектов. Цель геотехнического мониторинга – обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых объектов и сооружений окружающей застройки и сохранности экологической обстановки.

При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи:

• систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды;
• своевременное выявление отклонений контролируемых параметров (в т.ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) конструкций строящегося объекта и его основания от заданных проектных значений, параметров грунтового массива и окружающей застройки - от значений, полученных в результате геотехнического прогноза;
• анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установление причин их возникновения;
• разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которыми они обусловлены.

Работы по наблюдению за деформациями зданий, сооружений, инженерных
коммуникаций, конструкций ограждений котлованов и массива грунта

В состав геотехнического мониторинга входит:

• разработка программы геотехнического мониторинга;
• наблюдение за деформациями конструкций надземных и подземных частей строящихся зданий;
• наблюдение за деформациями конструкций зданий окружающей застройки;
• наблюдение за деформациями окружающего массива грунта.

В программе геотехнического мониторинга необходимо указывать:

• особенности вновь возводимого или реконструируемого объекта (уровень ответственности, конструктивная схема, проектные решения по устройству основания, фундаментов и подземной части сооружения, особенности возведения, эксплуатации и др.);
• проектные (расчетные) параметры, характеризующие взаимодействие сооружения или его конструкций с основанием, в т.ч. временные, с учетом последовательности возведения (давление на основание, деформации основания фундаментов, напряжения в сваях и конструкциях подземной части сооружения, горизонтальные перемещения ограждающей конструкции котлована и усилия в конструкциях, обеспечивающих его устойчивость и др.);
• инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая характеристики грунтов основания, прогнозируемые изменения уровня подземных вод, прогнозируемые величины перемещений грунтового массива, окружающего сооружение и др.;
• сведения о сооружениях окружающей застройки (уровень ответственности сооружений, прогнозируемые и предельные значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов, предполагаемые защитные мероприятия и др.);
• контролируемые параметры (в т.ч. предполагаемое количество и участки фиксации их изменений) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта, его основания, в т.ч. окружающего грунтового массива и уровня подземных вод, и окружающей застройки и этапы их первоначальной фиксации;
• методы фиксации изменений контролируемых параметров и требования к точности измерений (в т.ч. класс точности геодезических измерений по ГОСТ 24846 и др.);
• этапы, периодичность и сроки проведения наблюдений за контролируемыми параметрами с учетом последовательности возведения (реконструкции) сооружения;
• требования к структуре, составу и периодичности подготовки отчетной документации.

Наблюдения проводят в несколько этапов с определенной периодичностью. На каждом этапе фиксируются изменения, происходящие с объектом, выявляются отклонения от проектных данных, что позволяет прогнозировать негативные процессы и причины их возникновения. При выполнении работ по геотехническому мониторингу в соответствии с СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» необходимо проводить регулярные визуальные обследования состояния конструкций сооружений окружающей застройки.

При стабилизации контролируемых параметров наблюдения за объектом могут быть прекращены раньше установленного срока или увеличена периодичность измерений. При отсутствии стабилизации контролируемых параметров наблюдения за объектом необходимо продолжать до ее наступления, а отдельных случаях предусмотреть специальные компенсационные мероприятия.

Геотехнический мониторинг необходим в следующих случаях:

• при возведении конструктивно сложных объектов с глубокими подземными частями, а также при наличии специфических грунтовых условий, в том числе неоднородных, просадочных грунтов;
• при вероятности возникновения угроз для окружающей застройки в процессе строительства объекта или после завершения;
• при наличии в эксплуатируемом здании трещин, кренов, разрушений или любых других критичных дефектов конструкций.

Структура геотехнического мониторинга:

• экспертное обследование объекта с целью разработки программы и плана наблюдений;
• оценка степени и скорости деформации подземных и наземных частей здания (сооружения);
• наблюдения за изменениями массивов окружающего грунта.

Согласно СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», геотехнический мониторинг проводится поэтапно с определенной периодичностью и обязательной фиксацией происходящих с объектом изменений. Выявляемые в ходе работ отклонения от проектных показателей позволяют обнаружить причины деструктивных процессов, а также спрогнозировать их последствия. Если по наблюдаемым параметрам отсутствует динамика, может быть пересмотрена периодичность проведения геотехнического мониторинга здания или завершение работ раньше установленного изначально срока. В ситуации, когда у исследуемых параметров отсутствует статичность, наблюдения продолжают до их полной стабилизации. В некоторых случаях допускается проведение компенсационных мероприятий.

Стоимость геотехнического мониторинга

Согласно СП 22.13330.2016
Основания зданий и сооружений:

12.1 Геотехнический мониторинг - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в т.ч. грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки. Геотехнический мониторинг осуществляется в период строительства (в т.ч. в период сноса до начала строительства) и на начальном этапе эксплуатации вновь возводимых или реконструируемых объектов.

Цель геотехнического мониторинга - обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых (реконструируемых) объектов и сооружений окружающей застройки и сохранности экологической обстановки.

12.2 При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи:

• систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды;
• своевременное выявление отклонений контролируемых параметров (в т.ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта и его основания от заданных проектных значений, параметров грунтового массива и окружающей застройки - от значений, полученных в результате геотехнического прогноза в соответствии с требованиями раздела 9;
• анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установление причин их возникновения;
• разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которыми они обусловлены.

12.3 При выполнении геотехнического мониторинга применяются следующие методы:

• визуально-инструментальные (наблюдения за уровнем подземных вод, состоянием конструкций, в т.ч. поврежденных, с фиксацией дефектов маяками или аналогичными устройствами, фотофиксация и др.);
• геодезические (фиксация перемещений марок и др.) с применением нивелиров, теодолитов, тахеометров, сканеров (в т.ч. оптических, электронных, лазерных и др.) и навигационных спутниковых систем;
• параметрические (фиксация напряжений в основании под подошвой фундамента, под пятой сваи, в несущих конструкциях и др.) с применением комплекса датчиков напряжений и деформации (в том числе струнных, тензометрических, оптиковолоконных, инклинометрических и др.);
• виброметрические (измерение кинематических параметров колебаний: виброперемещений, виброскоростей, виброускорений);
• геофизические (электромагнитные, сейсмические и др.).

Примечание - Допускается для фиксации изменений контролируемых параметров использовать другие методы, в т.ч. косвенные, которые должны обеспечивать достоверность результатов наблюдений и их согласованность с результатами, полученными по указанным методам.

12.4 Для объектов нового строительства и реконструкции геотехнических категорий 2 и 3 необходимо проводить геотехнический мониторинг:

• оснований, фундаментов и конструкций сооружений;
• ограждающих конструкций котлованов;
• массива грунта, окружающего подземную часть сооружения, расположенного на застроенной территории.

Примечание - Геотехнический мониторинг для сооружений геотехнической категории 1 допускается проводить по специальному заданию.

12.5 Геотехнический мониторинг сооружений окружающей застройки, в т.ч. подземных инженерных коммуникаций, необходимо проводить при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции (в т.ч. прокладки подземных инженерных коммуникаций), размеры которой определяются по результатам геотехнического прогноза. Для предварительного назначения зоны влияния и геотехнического мониторинга сооружений окружающей застройки допускается использовать требования 9.36.

Примечание - Геотехнический мониторинг неводонесущих инженерных коммуникаций допускается выполнять по требованиям эксплуатирующей организации или в соответствии со специальным заданием.

12.6 Геотехнический мониторинг осуществляется в соответствии с программой, которая разрабатывается в процессе проектирования и является разделом утверждаемой части проектной документации. Программа геотехнического мониторинга должна учитывать рекомендации, полученные в ходе работ по научно-техническому сопровождению строительства.

При разработке программы геотехнического мониторинга должны быть определены состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей результаты инженерных изысканий на площадке строительства, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т.п.

ООО «КТБ Эксперт» является членом саморегулируемой организации в области инженерных изысканий (Ассоциация СРО «МежРегионИзыскания») и архитектурно-строительного проектирования (Ассоциация СРО «ЭкспертПроект»), что является обязательным требованием для проведения работ по геотехническому мониторингу.