Мониторинг осадки основания фундамента

Геотехнический мониторинг. Контролируемые параметры и сроки

Требования к параметрам контролируемых при проведении геотехнического мониторинга приведены в следующих нормативных документах:

• СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*
• СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве

Ознакомиться с понятием, целями, необходимостью проведения и общими положениями геотехнического мониторинга можно на нашем портале: геотехнический мониторинг (понятие, цели, общие положения)

Приведем требования данных нормативных документов, которые относятся непосредственно к контролируемым параметром при проведении геотехнического мониторинга:

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений:

12.11 Объем, сроки, периодичность и методы работ при выполнении геотехнического мониторинга вновь возводимых (реконструируемых) сооружений повышенного и нормального уровня ответственности (см. 12.4) и сооружений окружающей застройки (см. 12.5) назначаются в соответствии с требованиями таблицы 12.1.

Объемы, сроки, периодичность и методы

вновь возводимых (реконструируемых) сооружений

сооружений окружающей застройки

оснований, фундаментов, конструкций

ограждающих конструкций котлована

массива грунта, окружающего сооружение

1 Контролируемые параметры

Таблицы Л.1 и Л.2 приложения Л (СП22.13330)

Таблица Л.3 приложения Л (СП22.13330)

Таблица Л.4 приложения Л (СП22.13330)

Таблицы Л.5 и Л.6 приложения Л (СП22.13330)

2 Сроки выполнения работ

С начала строительства и не менее одного года после его завершения

С начала экскавации грунта в котловане и до завершения возведения подземной части сооружения

До начала строительства и не менее одного года после его завершения

До начала строительства и не менее одного года после его завершения

3 Периодичность фиксации контролируемых параметров

После возведения каждого 3-5 этажа, но не реже одного раза в месяц

Не реже двух раз в месяц

Не реже одного раза в месяц на этапе устройства подземной части сооружения

Не реже одного раза в месяц

Принимаются в зависимости от объема контролируемых параметров в соответствии с требованиями 12.3 (СП22.13330)

1 Сроки выполнения геотехнического мониторинга необходимо продлевать при отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров.

2 Периодичность фиксации контролируемых параметров должна увязываться с графиком проведения строительно-монтажных работ и может корректироваться (т.е. выполняться чаще чем это указано в программе геотехнического мониторинга) при превышении значений контролируемых параметров ожидаемых величин (в т.ч. их изменений, превышающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений.

3 Для уникальных вновь возводимых и реконструируемых сооружений, а также при реконструкции памятников истории, архитектуры и культуры геотехнический мониторинг следует продолжать не менее двух лет после завершения строительства.

4 Фиксацию контролируемых параметров при геотехническом мониторинге ограждающей конструкции котлована глубиной более 10 м, а также при меньшей глубине котлована в случае превышения контролируемыми параметрами расчетных значений, необходимо выполнять не реже одного раза в неделю.

5 Геотехнический мониторинг массива грунта, окружающего вновь возводимое или реконструируемое сооружение, после завершения устройства его подземной части и при стабилизации изменений контролируемых параметров массива грунта и окружающей застройки допускается вести один раз в три месяца.

6 При наличии динамических воздействий следует проводить измерение уровня колебаний оснований и конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений и окружающей застройки.

7 Фиксация изменения контролируемых параметров состояния строительных конструкций, в т.ч. поврежденных, при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки должна проводиться, в т.ч. по результатам периодических визуально-инструментальных обследований.

8 Требованиям таблицы 12.1 необходимо следовать, в т.ч. при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния устройства подземных инженерных коммуникаций, которая определяется в соответствии с требованиями 9.33, 9.34.

9 Геотехнический мониторинг вновь возводимых или реконструируемых сооружений на участках опасной категории в карстово-суффозионном отношении необходимо проводить в течение всего периода строительства и эксплуатации сооружений. Срок выполнения геотехнического мониторинга вновь возводимых или реконструируемых сооружений на участках потенциально опасной категории в карстово-суффозионном отношении следует определять в программе геотехнического мониторинга, но составлять не менее пяти лет после завершения строительства.

12.15 В процессе геотехнического мониторинга, а также после завершения сроков выполнения работ, указанных в таблице 12.1, отсутствием стабилизации изменений контролируемых параметров считается превышение их величин по сравнению с предыдущими циклами более чем на величину точности измерений.

При отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров геотехнический мониторинг необходимо продолжать.

1 Оценку стабилизации изменений контролируемых параметров проводит специализированная организация, осуществляющая геотехнический мониторинг или ведущая научно-техническое сопровождение строительства (реконструкции).

2 При наблюдениях за изменением уровня подземных вод стабилизацией считается достижение амплитуды его колебаний, не превышающей сезонные и ежегодные значения в соответствии с результатами инженерно-геологических изысканий (с учетом гидрогеологического прогноза).

12.16 В процессе геотехнического мониторинга при выявлении отклонений значений контролируемых параметров от ожидаемых величин (в т.ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений необходимо разработать комплекс мероприятий, обеспечивающий безопасность строительства и эксплуатационную надежность вновь возводимых (реконструируемых) объектов, эксплуатационную пригодность окружающей застройки и сохранность экологической обстановки.

12.17 В процессе геотехнического мониторинга необходимо обеспечить своевременность информирования заинтересованных сторон о выявленных отклонениях контролируемых параметров (в т.ч. тенденции их изменений, превышающие ожидаемые) от проектных значений и результатов геотехнического прогноза.

Согласно СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве:

Контролируемые параметры

5.2.1 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге вновь возводимых сооружений относятся осадки фундаментов и относительная разность осадок, крен, напряжения под подошвой фундаментов, послойные осадки грунтов основания, напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай, усилия в грунтовых анкерах, напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия), уровень подземных вод, поровое давление и др.

Состав контролируемых параметров следует назначать в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, в т.ч. его высоты, и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330, а также особенностей инженерно-геологических условий площадки в соответствии с 8.4-8.11.

5.2.2 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге реконструируемых сооружений относятся дополнительные осадки фундаментов и относительная разность дополнительных осадок, дополнительный крен, напряжения под подошвой фундаментов, послойные осадки грунтов основания, напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай, напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия) и др.

Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от уникальности и геотехнической категории реконструируемого сооружения в соответствии с СП 22.13330.

5.2.3 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге конструкций ограждения котлована вновь возводимых и реконструируемых сооружений относятся горизонтальные перемещения верха ограждающей конструкции, горизонтальные перемещения ограждающей конструкции по высоте, напряжения в стальных распорках, в тягах анкерных устройств, в арматуре и бетоне ограждающих конструкций, в арматуре и бетоне перекрытий при разработке котлована под их защитой, температура и глубина промерзания грунтов, уровень подземных вод за пределами ограждения.

Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от глубины котлована и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330.

5.2.4 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге массива грунта, окружающего вновь возводимые и реконструируемые сооружения, относятся вертикальные и горизонтальные перемещения поверхностных грунтовых марок, уровень подземных вод, вертикальные и горизонтальные перемещения массива грунта по глубине, температура и химический состав подземных вод.

Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от глубины котлована и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330.

5.2.5 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства (реконструкции) или прокладки подземных инженерных коммуникаций, относятся дополнительные осадки фундаментов и их относительная разность, деформации конструкций, в т.ч. ширина раскрытий и глубина образования трещин, дополнительный крен, горизонтальные перемещения конструкций и фундаментов, уровень вибрации существующих конструкций.

Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от глубины котлована и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330.

5.2.6 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге подземных инженерных коммуникаций, расположенных в зоне влияния нового строительства (реконструкции) или прокладки подземных инженерных коммуникаций, относятся дополнительные осадки и горизонтальные перемещения обечаек люков, колодцев и других конструкций, выступающих на поверхность, дополнительные осадки, горизонтальные перемещения и деформации конструкций обделок проходных и полупроходных коллекторов, уровень вибрации существующих конструкций.

Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от глубины котлована и геотехнической категории в соответствии с СП 22.13330.

5.2.7 Назначение контролируемых параметров при проведении геотехнического мониторинга в особых условиях следует выполнять с учетом положений раздела 8.

Сроки и периодичность выполнения работ по мониторингу

5.3.1 Сроки выполнения работ по проведению геотехнического мониторинга назначают в соответствии с СП 22.13330, зависят от продолжительности строительства (реконструкции) объекта, в т.ч. возведения подземной части, и их допускается продлевать при отсутствии стабилизации контролируемых параметров.

5.3.2 Периодичность фиксации контролируемых параметров определяют в соответствии с СП 22.13330, увязывают с графиком проведения строительно-монтажных работ и допускается корректировать при превышении значениями контролируемых параметров ожидаемых значений или выявлении прочих опасных отклонений.

Предельные значения контролируемых параметров

5.4.1 Предельные значения контролируемых параметров вновь возводимого сооружения при геотехническом мониторинге (см. 5.2.1) устанавливаются проектной организацией на основе расчета сооружения во взаимодействии с основанием при проектировании, в т.ч. с учетом архитектурных и технологических требований.

В случае если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием, и в задании на проектирование не установлены предельные значения к деформациям сооружения по архитектурным и технологическим требованиям, предельные значения контролируемых параметров деформации основания допускается назначать в соответствии с СП 22.13330.

5.4.2 Предельные значения контролируемых параметров реконструируемого сооружения при геотехническом мониторинге (см. 5.2.2) устанавливаются проектной организацией на основе расчета сооружения во взаимодействии с основанием при проектировании реконструкции.

В случае если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием в период реконструкции и дальнейшей эксплуатации, предельные значения контролируемых параметров деформации основания допускается назначать в соответствии с СП 22.13330 в зависимости от конструктивной схемы и категории технического состояния.

5.4.3 Предельные значения контролируемых параметров дополнительных деформаций основания для сооружений окружающей застройки (см. 5.2.5) устанавливаются в соответствии с СП 22.13330 с учетом категории технического состояния сооружения.

5.4.4 Предельные значения контролируемых параметров конструкций ограждения котлована (см. 5.2.3), массива грунта (см. 5.2.4) и подземных инженерных коммуникаций (см. 5.2.6), расположенных в зоне влияния строительства, устанавливаются проектной организацией и определяются аналитическими и численными методами расчета при выполнении геотехнического прогноза.

Источник

Мониторинг осадки основания фундамента

Грунтовый массив в основании строительных конструкций является сложной динамической системой, параметры которой меняются достаточно интенсивно.

Поэтому, при проектировании зданий достаточно много внимания уделяют инженерно-геологическим изысканиям и разработке расчетных моделей изменения свойств грунта оснований. Незначительные ошибки в расчетных моделях или низкое качество проведённые инженерно-геологических изысканий могут привести к угрозе разрушения, появления трещин и других деформаций.

Самый знаменитый шедевр архитектуры, «пострадавший» из-за таких ошибок при проектировании места для строительства, — Падающая Пизанская Башня в Италии. Под Пизанской башней залегают слабые, легко сжимаемые грунты, и ее наклон увеличивался с течением лет, приближаясь к состоянию нестабильности.

На данный момент существует достаточно много нормативной документации, которая регламентирует проведение соответствующего объёма работ по выявлению потенциальных угроз обрушения. Одним из таких документов является СП 305.1325800.2017 «Свод правил. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве». Геотехнический мониторинг подразумевает контроль осадок фундаментов и относительной разности осадок, крен, напряжение под подошвой фундаментов, напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай, усилия в грунтовых анкерах, напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия) и др.

Подсистема СМИК «Мониторинга осадки основания фундамента» предназначена для выявления осадок фундамента, которые могут повлечь за собой перевод объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.

Подсистема построена на базе тензорезисторных датчиков деформации бетона ZET 901, подключенных к цифровым модулям ZET 7010 или ZET 7110, и датчиков давления грунта под фундаментами ZET 7010 SP или ZET 7110 SP.

Аппаратная часть подсистемы может быть выполнена в двух возможных вариантах интерфейса:

• стандарта RS-485 с поддержкой открытого протокола Modbus RTU, что позволит без труда интергировать подсистему в существующую сторонюю систему мониторинга на шине Modbus;
• стандарта CAN с закрытым уникальным протоколом, разработанным ZETLAB; преимуществом использования данного стандарта является возможность осуществления бездемонтажной поверки датчиков в составе системы, скорость передачи данных и непрерывная проверка качества данных.

Контролируемый параметр	Деформация фундамента		Давление грунта
Тип модуля/цифрового датчика	ZET 901 + ZET 7010	ZET 901 + ZET 7110	ZET 7010 SP	ZET 7110 SP
Единица измерения	мкм/м		кПа
Диапазон измерений	-400…+400		1…3000
Минимально регистрируемое изменение	0,2		0,5
Минимальный уровень ALARM	10		3

В целью проведения исследовательских работ на участке, который в дальнейшем будет использоваться для строительства советуем произвести инженерно-геологические исследования по методите Ю. Накамура при помощи Сейсмографа ZET 7152-N VER.3, а также инженерно-геофизические изыскания при помощи Комплекта для сейсморазведочных работ.

В результате работ определяют ряд важной для проектирования информации: определяются характеристики грунта, его агрегатное состояние, глубина залегания подземных вод, устанавливается, есть ли трещины и карстовые разломы, определяется геологический разрез участка.

Подсистема СМИК «Мониторинг осадки основания фундамента» в непрерывном автоматическом режиме сравнивает значения зарегистрированные цифровыми датчиками с установленными пороговыми значениями для предупредительного и предаварийного уровней, и в случае детектирования превышений пороговых значений формирует соответствующие сигналы «Предупреждение» либо «Опасность».

Полноценная система мониторинга инженерных конструкций высотного здания должна включать в себя набор подсистем, контролирующих различные параметры, как строительных конструкций, так и грунтового массива основания. Поэтому для достоверных и разносторонних данных рекомендуем устанавливать подсистему СМИК «Мониторинг осадки основания фундамента» в комплексе с одной или несколькими другими подсистемами.

Источник