ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 5

5.1. Освоение методов исследований (испытаний), применяемых при обследовании оснований и фундаментов

1.Обследование фундаментов и грунтов основания существующего здания является частью комплексного обследования, а его результаты — исходной документацией для последующего проектирования и определения геотехнического влияния от нового строительства.

2.Обследование фундаментов и грунтов основания допускается не проводить для объектов,

вкоторых при обследовании не обнаружено видимых деформаций и для которых имеются все необходимые архивные материалы, а значения дополнительных нагрузок на фундаменты от нового строительства или реконструкции и значения дополнительных осадок не вызовут недопустимых деформаций конструкций, а также если в зоне взаимодействия сооружения с геологической средой отсутствуют специфические грунты и опасные инженерно-геологические процессы.

3.Обследование фундаментов зданий следует проводить по результатам визуальной оценки состояния верхних конструкций здания, изучения имеющейся проектной документации и материалов инженерно-геологических изысканий.

4.Перед началом проведения обследования фундаментов должна быть предоставлена топографическая съемка инженерных сетей вблизи здания.

5.При обследовании в условиях плотной городской застройки следует выявить наличие конструктивных особенностей подземной части зданий (подвалов, фундаментов снесенных зданий), а также наличие инженерных коммуникаций, кабелей, тоннелей и т.д.

6.При проведении обследования фундаментов и грунтов основания не допускается нарушать безопасность эксплуатации здания.

7.В перечень работ по обследованию грунтов оснований и фундаментов включаются:

–проходка шурфов с отбором монолитов грунта из-под подошвы фундамента;

–бурение скважин с отбором образцов, определением уровня подземных вод (УПВ);

–зондирование грунтов;

–визуальное обследование фундаментов и обмерные работы;

–детальное (инструментальное) обследование фундаментов, включающее определение прочности материала фундамента, наличие армирования и его параметры, получение сведений по гидроизоляции;

–поверочные расчеты (расчетное сопротивление, осадки и несущая способность основания и фундамента);

–составление технического отчета.

8.Результатом работ по обследованию фундаментов и грунтов оснований существующих зданий должны быть оценка технического состояния конструкций фундаментов, выводы по причинам имеющихся деформаций здания.

37

5.2.Составные части геотехнического мониторинга

Взоне влияния строительства объектов с развитой подземной частью, в условиях стесненной городской застройки, как правило, оказываются соседние здания и сооружения, на которые новое строительство может оказать отрицательное влияние, проявляющееся в следующем:

– происходит изменение напряженно-деформированного состояния грунтового массива под фундаментами существующей застройки в результате разработки грунта строительного котлована;

– возможно повышение или понижение уровня подземных вод, а иногда и их состава. Например, при устройстве подземных сооружений или углублении подвалов зданий возможно появление барражного эффекта.

Следствие этих явлений— дополнительные деформации оснований существующих зданий.

Всвязи с чем необходимо обеспечить безопасность существующей застройки, что может быть достигнуто принятием мер конструктивного характера как для строящихся зданий, так и для соседних зданий, попадающих в зону риска. При этом большую роль играет осуществление геотехнического мониторинга вновь возводимых объектов, а также окружающих их соседних зданий и сооружений.

Основной целью геотехнического мониторинга является обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых объектов и сооружений окружающей застройки, а также сохранность экологии.

На основе производственного опыта специалистами в области геотехники были разработаны состав геотехнического мониторинга и требования к нему, которые впоследствии были включены в ряд технических нормативных документов:

– Свод правил по проектированию и строительству «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» (СП 50-101-2004);

– Свод правил «Основания зданий и сооружений» (СП 22.13330.2016);

– Руководство по комплексному освоению подземного пространства крупных городов. Под геотехническим мониторингом следует понимать комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций возводимого сооружения, его основания

и сооружений, входящих в зону влияния нового строительства.

Исходя из поставленных задач и состава работ по геотехническому мониторингу, этот комплекс работ разбит на следующие блоки:

1) блок объектного мониторинга, включающий проведение визуально-инструментальных работ, позволяющих оценить текущее техническое состояние основных несущих конструкций объектов, попадающих в зону влияния нового строительства (реконструкции) и строящегося сооружения, а также инженерных коммуникаций, находящихся в зоне влияния;

2) блок гидрогеологического мониторинга (проводится только в том случае, если при освоении подземного пространства затрагивается водоносный горизонт или если в зоневлияния строящегося объекта находится водоем с переменным уровнем воды), позволяющий оценить возможные изменения уровня грунтовых вод при проведении строительных работ и при необходимости дающий возможность произвести отбор проб воды для определения ее текущего химического состава;

3) блок геомеханического мониторинга, позволяющий оценить вероятностные изменения физико-механических параметров грунтового основания, попадающих в зону влияния нового строительства (реконструкции);

4) блок экологического мониторинга, позволяющий контролировать экологическую обстановку на площадке. В соответствии с нормативными документами он выполняется при необходимости;

5) расчетно-аналитический блок, в рамках которого на основе компьютерного моделирования проводится анализ результатов, полученных в ходе выполнения работ блоков 1–4, дается оценка текущей геотехнической ситуации на объекте и разрабатываются соответствующие рекомендации для дальнейшего ведения работ.

38

5.3. Методика проведения геотехнического мониторинга

Основными методами геотехнического мониторинга являются: а) наблюдение за раскрытием трещин в существующих зданиях;

б) наблюдение за вертикальными и горизонтальными деформациями конструкций строящихся и существующих зданий и сооружений;

в) контроль за качеством выполнения земляных работ (технологии откопки котлована и крепления его стенок, водопонижения, при устройстве искусственного основания, обратной засыпки и т.п.);

г) фиксация параметров колебаний конструкций наблюдаемых объектов и возникающих динамических колебаний в грунте;

д) определение изменения напряженного состояния в массиве грунтов и конструкциях наблюдаемых зданий и сооружений;

е) контроль за качеством выполнения сваебойных работ при устройстве забивных свай

исоблюдение технологического регламента при изготовлении свай в грунте (буронабивных

ибуроинъекционных);

ж) контроль за состоянием возводимых конструкций, качеством выполнения монолитных бетонных работ;

з) контроль за изменением уровня подземных вод.

Как правило, геотехнический мониторинг рекомендуется проводить при строительстве нестандартных строительных объектов на площадках со сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями. В случае строительства зданий и сооружений в стесненных условиях старой застройки в зону действия геомониторинга должны попадать и здания, находящиеся в непосредственной близости (до 30 м) от строящегося объекта.

Проведение геомониторинга может быть разделено на три основных этапа:

–подготовительный период — включает планирование зоны мониторинга (здания, сооружения и отдельные конструкции, предполагаемые к регулярному наблюдению), установку оборудования для регулярных инструментальных наблюдений и снятие нулевых отсчетов;

–рабочий строительный период — период регулярного наблюдения за выделенными объектами мониторинга и корректировка технологических строительных мероприятий;

–послестроительный период — продолжение наблюдений за объектами, получившими наиболее опасные деформации строительных конструкций (продолжительность этого периода зависит от состояния конструкций объектов мониторинга и его целей).

Как правило, в подготовительный период при подготовке к регулярным наблюдениям выполняются следующие работы:

–устанавливаются маяки или датчики на существующих трещинах с указанием даты постановки;

–оборудуется наблюдательная геодезическая сеть, включающая постоянные или временные реперы, наблюдательные марки на цоколях зданий — объектов мониторинга. В некоторых случаях устраиваются грунтовые марки для определения возможных деформаций поверхности основания (оценка мульды оседания);

–в случае если в задачи мониторинга входит наблюдение за изменением напряженнодеформированного состояния основания или строительных конструкций, то перед началом строительства проводится установка соответствующего измерительного оборудования, его тарировка, снятие первичных показаний. В качестве такого измерительного оборудования могут использоваться специально изготовленные датчики напряжений, послойных деформаций грунта, датчики порового давления;

39

–для фиксации наклонов ограждающих конструкций котлована и стен зданий монтируются системы инклинометрического контроля;

–для измерения колебаний в грунте и элементах конструкций могут быть устроены и предварительно внедрены динамические сейсмодатчики;

–для оценки изменения колебаний уровня подземных вод могут быть устроены специальные наблюдательные скважины.

До начала строительства по всем элементам подготовленного измерительного комплекса выполняется несколько первичных наблюдений, которые и принимаются за базисные.

В течение рабочего строительного периода производится съемка показаний по всей измерительной сети (геодезические наблюдения, показания по установленным датчикам и т.п.), оценивается качество уложенного бетона, проверяется качество выполнения свай, изготовленных в грунте (сплошность ствола), геофизическими методами.

Материалы наблюдений отражаются в специальных журналах. Результаты мониторинга служат основой для продолжения или приостановки строительства.

В послестроительный период наблюдения, как правило, продолжаются по тем объектам мониторинга, которые получили наибольшие деформации во время строительного периода. Стандартный период послестроительного мониторинга составляет, как правило, не менее года.

40