Приложение д
(обязательное)
Геотехнический мониторинг
Д.1 В процессе строительства и в назначенный проектом период эксплуатации высотного здания следует выполнять наблюдения за его основаниями, фундаментами, конструкциями подземной и надземной частей и их поведением (геотехнический мониторинг) с составлением отчета по проведенной работе. Рекомендуемая схема мониторинга приведена на рисунке Д.1.
Д.2 Цель мониторинга: проведение наблюдений, в том числе инструментальных, за возводимыми высотными зданиями для изучения их поведения и своевременного выявления недопустимых отклонений от проектных решений или нормативных требований с разработкой мероприятий по предупреждению и устранению возможных негативных последствий, аварийных ситуаций, обеспечению сохранности существующей застройки и окружающей природной среды, находящихся в зоне влияния нового строительства.
К разработке и проведению геотехнического мониторинга, как правило, должны привлекаться специализированные, научно-исследовательские организации, имеющие лицензии на данный вид деятельности.
Д.2.1 Геотехнический мониторинг представляет собой комплекс работ, который должен проводиться начиная с градостроительного обоснования (см. приложение Г) в период всего срока строительства и не менее чем в течение 5 лет после его завершения.
Д.3 Организация мониторинга начинается на стадии обоснования инвестиций в строительство при подготовке исходно-разрешительной документации (см. приложение Г). На этой стадии по техническому заданию заказчика разрабатываются программа и система наблюдений, которые включаются в проектную документацию в виде самостоятельного раздела «Система мониторинга на площадке».
Д.3.1 Для разработки технического задания заказчиком должны быть представлены следующие материалы и данные:
— ситуационный план в масштабе 1:500 или 1:2000 с изображением проектируемых, строящихся и существующих объектов;
— технология разработки и крепления стен котлована для возводимого здания и его глубина;
— сведения о мощности сжимаемой толщи грунтов под новым объектом;
— график производства строительных работ с целью разработки графика проведения наблюдений;
— технические решения фундаментов, подземных и надземных конструкций объекта с указанием нагрузок, габаритных размеров, характеристик материалов, армирования и др.
Техническое задание разрабатывается заказчиком совместно с исполнителем и утверждается заказчиком. Порядок согласования технического задания определяется для каждого объекта индивидуально.
Д.3.2 Разработку программы наблюдений выполняет специализированная организация на основании технического задания генерального проектировщика, разработанного с учетом результатов обследования технического состояния объектов мониторинга и утвержденного заказчиком. В программе должны быть проработаны следующие вопросы:
— состав контролируемых конструкций и их деформативные характеристики;
— разработка схем (проекта) расположения контролируемых точек и реперов геодезической основы, приборов, оборудования (автоматизированных станций) и коммутационных линий;
— периодичность наблюдений (календарный план);
— выбор методик производства измерений;
— контроль стабильности реперов геодезической основы, приборов и коммутационных линий;
— оценка качества выполненных измерений;
— отчетность.
Рисунок Д.1 — Схема технологического процесса мониторинга возведения оснований, фундаментов, конструкций подземных
и надземных частей высотного здания
Д.3.3 В состав наблюдений, как правило, должны входить:
— измерения напряжений оснований и деформаций фундаментов, конструкций надземной и подземной части (осадки, крены, горизонтальные смещения и др.); фиксация и наблюдения во времени за раскрытием трещин; измерения усилий в распорных и анкерных конструкциях; измерения уровня колебаний фундаментов при наличии вибродинамических, потенциальных сейсмических и техногенных воздействий и др.;
— наблюдения за составом и режимом подземных вод; наблюдения за развитием неблагоприятных инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.), а также за состоянием температурного, электрического и других физических полей, уровнем загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделением, радиационным излучением и т. п.;
— обследование существующих зданий и сооружений и их оснований на прилегающей к месту строительства территории с постоянным последующим наблюдением за ними.
Обследование технического состояния объектов мониторинга выполняется в соответствии с СНБ 1.02.01, СНБ 1.04.02 и другими ТНПА.
Д.4 Состав, объем и методы мониторинга должны назначаться в зависимости от конструктивных особенностей возводимого здания и способа его возведения, особенностей территорий, инженерно-геологических условий площадки, ее удаленности от окружающей существующей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.
Частота и время наблюдений должны определяться интенсивностью и длительностью протекания процессов деформирования массива грунта основания и конструкций подземной и надземной частей высотного здания.
Точность измерений должна обеспечивать достоверность получаемой информации и согласовываться с точностью расчетов.
Д.4.1 Геотехнический мониторинг должен быть увязан с системами мониторинга подземных вод, сетью геодезических и геодинамических наблюдений и, в целом, с системой мониторинга проекта, геологической среды подземных и надземных конструкций.
Геотехнический мониторинг проводится в соответствии с программой и разработанным на ее основе проектом установки оборудования, систем коммутации и регистрации (пульта) для проведения автоматического мониторинга и включает в себя:
— разработку и согласование технического задания;
— разработку программы проведения мониторинга;
— разработку состава оборудования и проекта мониторинга;
— выполнение наблюдений за основанием фундаментов, надземными и подземными конструкциями строящегося высотного здания, существующих зданий и сооружений, попадающих в зону его влияния, а также за массивом грунта, прилегающего к подземной части объекта, включая подземные воды;
— обработку результатов наблюдений с разработкой промежуточных «экспресс-отчетов»;
— прогноз по данным исследований изменения состояния объекта, 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;
— завершение наблюдений, подготовка заключительного отчета;
— контроль за выполнением принятых решений.
По результатам мониторинга проектная организация производит корректировку проекта (при необходимости).
Д.4.2 Конкретное расположение деформационных марок, приборов и сетей на зданиях, а также их конструкцию определяет организация, выполняющая наблюдения, по согласованию с проектной, строительной или эксплуатирующей организацией с учетом конкретной ситуации, обеспечения их длительной сохранности и возможности производства измерений с целью определения их планового и высотного положения. Контрольные точки для определения невертикальности и наклона должны закладываться парами в одной вертикальной плоскости. Рекомендуется, чтобы точки верхнего яруса были закреплены с помощью катафотов, позволяющих измерять расстояния до них с помощью лазерных (световых) дальномеров.
Д.4.3 Периодичность наблюдений должна быть определена на этапе разработки и согласования технического задания на производство работ. Программой должна быть предусмотрена необходимость анализа полученных деформационных и прочностных характеристик и возможность изменения периодичности наблюдений в случае появления деформаций, превышающих предельные дополнительные деформации объектов мониторинга.
Д.4.4 Радиус зоны влияния высотного здания на окружающую застройку вновь строящегося заглубленного сооружения или реконструируемого здания с заглубленным сооружением, в пределах которой следует проводить геотехнический мониторинг, определяется расчетом по действующим нормам и должен составлять не менее размера глубины сжимаемой зоны фундамента и не менее большей его стороны и трех глубин котлована с учетом указаний 8.7.
Д.5 Для получения оперативной и достоверной информации о работе конструкций высотных зданий и колебаниях прилегающих к зданиям грунтов в проектах следует предусматривать размещение на специально оборудованных участках автоматизированных станций инженерно-геологической службы (ИГС).
Обязательная установка станций ИГС должна производиться согласно техническому заданию на объектах высотой более 75 м.
Расходы на приобретение оборудования и аппаратуры, а также на выполнение проектных и строительно-монтажных работ по их установке и устройству должны предусматриваться в сметах на строительство высотных зданий, а эксплуатационные затраты — в бюджетах местных органов самоуправления в размере 5 %–10 % от стоимости строительно-монтажных работ.
Д.6 После завершения строительства должны выполняться: паспортизация возведенного здания, а также обследование и паспортизация существующих объектов в соответствии с действующими ТНПА по оценке технического состояния и паспортизации промышленных и гражданских зданий (сооружений). Паспорт должен содержать обоснованные данные о применении карты ОСР-87-D с учетом ГОСТ 27751 и требований действующего законодательства по объектам повышенной опасности.
Динамическая паспортизация включает следующие виды работ:
— определение реакции зданий на специальные динамические воздействия в частотном диапазоне волн от 0,2 до 40 Гц;
— определение частот, форм собственных колебаний зданий и декремента затухания колебаний и сравнение их с проектными данными;
— формирование динамического паспорта здания на основе периодических динамических обследований, а также в обязательном порядке при обследовании после прошедших землетрясений средней и сильной интенсивности (5 баллов и выше) и других геодинамических воздействий.
Д.7 На основе полученных результатов натурных наблюдений следует уточнять прогнозы напряженно-деформированного состояния основания и конструкций здания, гидрогеологического режима застраиваемой площадки, вносить (при необходимости) коррективы в проектную документацию и разрабатывать необходимые противоаварийные и защитные мероприятия.