Строителните процеси често се влияят от външни фактори, които причиняват аварии. За контрола им се разработват специални системи за прогнозиране и комплексен анализ, които позволяват предотвратяването на подобни заплахи чрез предприемане на подходящи мерки или промяна на тактиката на работните дейности. Една от централните области на такъв контрол е геотехническият мониторинг (GTM), чрез който е възможно да се прогнозира и дори управлява състоянието на целевия обект по отношение на взаимодействието му с фактори с отрицателно въздействие от естествен характер.
GTM концепция
GTM се разбира като набор от мерки, свързани с наблюдение на състоянието на конструкциите на съоръжение в процес на изграждане или реконструкция. Специално внимание по време на контрола се отделя на основата на носещия масив и околните конструкции. Технологични данни за работасе организират на базата на наблюдателни пунктове, разположени както в строителната зона, така и извън нея в лабораторни условия. В същото време геотехническият мониторинг на сгради и конструкции не се ограничава до наблюдение на състоянието на целевия обект по време на неговото изграждане. Дори на етапа на разработване на проекта може да е възможно да се интегрира системата за интервенция на кладенеца в набор от дейности по поддръжка по време на експлоатацията на съоръжението.
GTM цели
Основните цели на геотехническия мониторинг включват осигуряване на безопасност по време на изграждането и експлоатацията на контролираната конструкция, както и формиране на база от показатели, по които е възможно да се оцени степента на нейната надеждност. Това се отнася не само за строящи се и въведени в експлоатация съоръжения, но и за работи, извършвани като част от ремонти и реконструкция. Целите на геотехническия мониторинг се постигат благодарение на навременното откриване на процеси на изменение на изследваните параметри. Вземат се предвид както характеристиките на конструкцията, така и свойствата на фундаментната почва.
GTM задачи
В процеса на геотехнически контрол се решават следните задачи:
- Редовно фиксиране на промените в параметрите на геоложкия масив и разположените върху него структури.
- Навременно откриване на отклонения в параметрите, както и всякакви промени, които могат да нарушат очакваните тенденции в хода на текущата работа.
- Оценка на рисковете, които водят до идентифицирани отклонения на контролираните параметри.
- Задайте причините за извършените промени.
- Въз основа на резултатите от геотехническия мониторинг на сгради и конструкции се разработва набор от мерки за предотвратяване и премахване на по-нататъшни негативни процеси.
Използване на геоложки и технически мерки в строителството
GTM е свързан със строителните процеси на етап нулев цикъл по време на геодезически заснемания и земни работи. По-специално това се отнася за почвената основа, основата и основните носещи конструкции. По отношение на строителните ями се извършва наблюдение по отношение на ограждащите конструкции, които изключват рисковете от срутване. Проучванията засягат и подземни съоръжения - комуникации, инженерни конструкции и тунели. Като част от геотехническия мониторинг в строителството се вземат предвид фактори, които оказват влияние върху изграждания или реконструирания обект. Вземат се предвид както потенциално опасни геоложки процеси (слягане, свлачища, суфузия), така и динамични въздействия, чиито източници са директно строителни работи.
GTO в контрол на почвата
При внедряване на GTM се оценява състоянието на почвения масив, неговото поведение и възможни промени, свързани с натоварванията, упражнявани по време на строителството. По отношение на органичните почви се анализират следните характеристики:
- Деформация на основата под основата на конструкцията в процес на изграждане.
- Хоризонтална изместена повърхностдълбочина на образуване.
- Ниво на подземните води.
- Хидродинамично налягане, което може да възникне в наситени с вода органоминерални и органични почви поради ефекта на допълнително натоварване.
- Естеството на промяната във физичните и механичните свойства на масива.
Във връзка с насипни почви геотехническият мониторинг осигурява следните измервания на контролирани параметри:
- Степен на утаяване, което се получава поради самоуплътняване на новоизхвърлени и съществуващи почви.
- Зареждане от фундаментната платформа на конструкцията в процес на изграждане.
- Товари от масивни строителни материали и оборудване, поставени на място.
- Основни характеристики на насипни почви.
Обхват на работата по геоложки и технически мерки
Съгласно нормативната уредба, геотехническият мониторинг включва следните дейности:
- Разработване на програма и проект за управление на целевия обект. Списъкът, обемите и методите на операциите се определят въз основа на геоложките проучвания, извършени на строителната площадка.
- Определяне на времето и честотата на операциите по наблюдение. Графикът се определя в зависимост от планираната продължителност на строителството, като се вземат предвид поземлените работи и операциите, свързани с елиминирането на идентифицираните негативни фактори на въздействие.
- Определяне на контролирани параметри. В този случай се вземат предвид както местните геоложки условия, така и характеристиките на строящото се съоръжение, в т.чвключително нивото на неговата отговорност.
- Обработка на получените данни и съставяне на отчет, въз основа на който се предприемат мерки за намаляване на регистрираните рискове.
Проект за геотехнически мониторинг
При разработването на проекта за геоложки и технически мерки се формира набор от проектни решения, които биха могли да осигурят минимална степен на въздействие върху съоръжението от негативни фактори на въздействие. Това отчита не само ефективността на методите, но и икономическата целесъобразност на тяхното прилагане. Изготвя се технологична карта на производството на аналитични мерки, избират се оптимални методи за изследване на територията, като се вземат предвид климатичните и геофизичните параметри на конкретен регион. В проекта за геотехнически мониторинг на строителството на сграда се предписват и изисквания за безопасност на околната среда, които могат да се проявят под формата на ограничения върху използването на определени методи за въздействие върху природния ландшафт, в частност. В крайна сметка разработчиците представят изчерпателен набор от мерки с график за тяхното изпълнение и възможност за корекция в зависимост от влиянието на външни фактори.
Геотехнически прогнози
Прогнозирането играе важна роля в комплекса за интервенция на сондажи. Този инструментариум се използва при проектирането на основи, подземни части на сгради и фундаменти. Под такава прогноза се разбира оценка на възможното въздействие на строителния процес върху състоянието и характеристиките на почвения масив. Такива дейности също са необходими заразработване на проекти за полагане на инженерни комуникации, разположени в застроена площ. Като изходни данни за геотехнически мониторинг с прогноза се използват параметрите на преместванията на ограждащите конструкции, като се отчита и естеството на напрегнато-деформационното въздействие върху почвата от издигната конструкция. При изчисленията се използват числени и аналитични методи за оценка на възможните промени. При прогнозиране на допълнителни деформации, които могат да бъдат причинени от вертикални натоварвания от строящия се обект, е позволено да се използва проектната схема под формата на линейно деформируемо полупространство.
GTM методи
За осъществяване на мониторинг се използват различни технологични подходи, включително геодезически, визуални, виброметрични, параметрични и др. Най-простата и разпространена група методи включва визуално-инструментален контрол, при който обект се инспектира с последващо отстраняване на необходимите измервания. По-конкретно, геотехническият мониторинг на сгради с визуален контрол улавя развитието на пукнатини в конструкциите, отклоненията в положението на таваните и стените, характеристиките на повредите и др. Методите за геофизичен мониторинг предлагат различен подход към наблюдението. В този случай се извършва комплекс от инженерно-геоложки и хидрогеоложки проучвателни дейности, които може изобщо да не повлияят на параметрите на строителната площадка, но напълно изучават свойствата на местната почва и нейните физически характеристики, като се вземат предвид нива на подземните води.
Инструменти за записване на геоложки и технически мерки
Практически всички методи на съвременния геотехнически контрол включват използването на технически средства и устройства за точно определяне на контролираните показатели. Това може да бъде обикновен измервателен уред като ниво или ролетка, или електронни устройства, които автоматично фиксират целеви параметри - не само физически и геометрични, но и микроклиматични. Например, за измерване на слягането и наклона на сграда или нейни отделни структури се използват сложни системи за геотехнически мониторинг, които улавят параметрични данни благодарение на предварително инсталирани сензори и маркери. За определен период от време се вземат показания от тях, което ви позволява да проследите динамиката на прогресията на отваряне на ролка или пукнатина. Но за прогнозиране са важни и показатели като температурен режим с динамика на капките, коефициенти на влажност, нива на налягане и т. н. За тези и други измервателни операции се използват пиезометри, инклинометри, масови дози, динамометри, тензометри и други устройства. използван.
Програми за геотехнически мониторинг
След фиксиране на контролираните стойности, геотехниците въвеждат конкретни данни в дневник, за да генерират отчет. Освен това се извършва цялостен анализ на получената информация, за да се разработят защитни мерки, ако е необходимо. За решаване на подобни проблеми се използват специални програми за геотехнически мониторинг, сред които могат да се отбележат следните решения:
- TUN2 система. Прост и лесен за използване софтуерен инструмент, предназначен за извършване на статичен анализ на подземни структури.
- програма POLUPROM. Алгоритъмът на тази система ви позволява да извършвате изчисляване на прътови конструкции и конструкции, предлагайки възможност за моделиране на линии на влияние. Освен това тази програма се използва като универсален инженерен калкулатор.
- Комплекс Мидас. Корейски многофункционален продукт, който извършва основни операции по обработка на геотехнически данни, както и специализирани изчисления в областта на тунелирането.
Заключение
Геотехниката в строителството в нейната примитивна форма се използва от древни времена, когато хората се опитваха да предвидят рисковете от въздействието на природните явления при изграждането на жилища. В днешно време можем да говорим за многостранен и високотехнологичен геотехнически мониторинг, който ви позволява да идентифицирате, записвате, анализирате и разработвате средства за премахване както на съществуващи, така и на възможни заплахи по време на строителството или експлоатацията на различни съоръжения. В същото време не трябва да се разглеждат методите на такъв контрол само като средство за едностранно докладване на проблеми. Съвременните методи за интервенция в сондажи стават все по-интерактивни, което дава основание да се разглеждат както като средство за осигуряване на безопасност, така и като инструмент за намиране на оптимални икономически решения за изпълнение на даден проект.
