Лекции и пособия / POSOBIE-po-Vysotkam_Pdf

Примечания к табл.9.2:

1 – помещения оборудуются одним рубежом охраны – двери на открывание или объем помещения;

2 – помещения оборудуются двумя рубежами охраны – двери на открывание и объем помещения;

3 – помещения оборудуются двумя рубежами охраны – двери на открывание и объем помещения двумя датчиками, использующими разные физические принципы обнаружения;

*– рекомендуется; – не рекомендуется.

10. МОНИТОРИНГ КАК ПРОЦЕСС НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Термин «мониторинг» был включен в практику геотехнического строительства около 20 лет назад. Тогда же он был включен в нормативные документы Москвы, а впоследствии – и в нормативные документы России. Вместе с тем работы, связанные с длительным наблюдением за состоянием зданий, сооружений или грунта, проводились задолго до этого срока [66; 67].

В настоящее время считается обязательным на стадии «Проектная документация» разрабатывать программу научно-технического сопровождения и

документы рекомендуют начинать работы по мониторингу до выполнения строительно-монтажных работ (включая работы по устройству защитных мероприятий) и продолжать в течение, как правило, 2 лет после окончания строительства высотного жилого дома.

Наблюдения в рамках геотехнического мониторинга проектируемых высотных зданий могут проводиться периодически (циклично) либо автоматически (в режиме «onlian»). Решение по выбору системы наблюдений (периодическая или автоматическая) принимается организацией заказчика в зависимости от финансово-экономических и материально-технических условий.

Наиболее современным способом наблюдения за деформациями строящихся объектов и существующей застройки являются постоянно действующие системы, в которых измерения, обработка и анализ данных, а также пересылка их пользователю осуществляется автоматически в режиме «online».

Основной идеей такого мониторинга является организация многофункциональной системы мониторинга посредством объединения различных по назначению и типу измерительных устройств под управлением одной программы. Один из примеров принципиальной схемы организации системы мониторинга на строительной площадке представлен на рис.10.1.

Рис. 10.1. Пример принципиальной схемы организации системы постоянно действующего мониторинга за строящимся зданием в режиме «online»

132

10.1. КОНЦЕПЦИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ И

ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ Научно-техническое сопровождение проектирования и строительства – это

комплекс работ, направленный на анализ и координацию различных аспектов, связанных с изысканиями, проектированием и строительством высотного здания. Основной целью геотехнического мониторинга является обеспечение безопасности объекта строительства (на примере 25-этажного жилого дома, расчетной высоты надземной части hзд.=75 с двухуровневой подземной парковкой) и окружающей среды при проведении геотехнических работ в стесненных условиях парково-городской застройки города Казани. Научно-техническое сопровождение и геотехнический мониторинг при строительстве и эксплуатации 25-этаж- ного жилого дома должны выполняться квалифицированными специалистами ведущих научно-производственных и проектных организаций РТ и РФ в соответствии с утвержденной и согласованной в должном порядке программой, прилагаемой к настоящему разделу. Для постоянно действующих систем наблюдений необходимы специально установленные марки, отражатели, а также приборы – тахеометры, оснащенные сервоприводами, радиоприемниками (передатчиками, программным обеспечением и т.п. (рис.10.1–10.11). При проведении научно-технического сопровождения и геотехнического мониторинга

всоответствии с программой должны решаться следующие основные задачи:

–проверка достоверности выполненных перед проектированием инженерно-геологических изысканий;

–оценка конструктивных и технологических решений при проектировании оснований, свайных фундаментов и ограждающих конструкций;

–сопоставительный анализ и сверка результатов расчетов с полученными при мониторинге инструментальными измерениями деформаций и напряжений;

–предупреждение и оперативное устранение негативных процессов при научно-техническом сопровождении и геотехническом мониторинге на объекте.

Основные факторы, определяющие влияние возведения глубокого котлована под высотное здание, приведены на рис.10.2. Отдельные примеры отечественной методики мониторинга за ответственными зданиями, приведены на рис.10.3–10.11. На основании накопленного отечественного и зарубежного опыта периодические (цикличные) либо автоматические (в режиме «onlian») инструментальные наблюдения за состоянием ограждающих конструкций подземной части здания будут заключаться в следующем:

–инструментальном определении фактических величин осадок, разницы осадок и крена несущих конструкций подземной и надземной частей здания

(рис.10.3, 10.10-10.11);

– инструментальных измерениях горизонтальных перемещений ограждающей конструкции стен подземной части по ее высоте при помощи инклинометра (рис.10.3, 10.4 и 10.5), а также лазерным сканированием или одним из методов инженерной геодезии (например: методом створных наблюдений, полигонометрии, фотограмметрии);

133

–замере температуры (в период календарного года с отрицательной температурой воздуха), в связи с наличием инженерно-геологических элементов, обладающих специфическими свойствами, например пучинистыми – от слабопучинистого (Rf x102=0,12…0,48 ) до сильнопучинистого (Rf x102=0,86 ) [72];

–определении усилий в бетоне и арматуре (рис.10.6, 10.7);

–инструментальном определении фактических величин напряжений в контактной зоне грунта основания и в массиве сжимаемой толщи (рис.10.9).

Факторы влияния подземного строительства на окружающую застройку

Рис. 10.2. Факторы, определяющие влияние возведения глубокого котлована под высотное здание

Рис. 10.3. Примерная схема размещения приборов и оборудования для мониторинга грунтов основания и конструкций подземной части здания на примере отечественного опыта: 1 – датчик для измерения усилий в распорках; 2 – инклинометрическая скважина; 3 – стенная марка; 4 – динамометр для измерения усилий в анкерах; 5,6 – датчики для измерения напряжений в бетоне и арматуре плитного ростверка; 7 – датчик для измерения давления грунта под плитным ростверком (фундаментной плитой); 8,9 – датчики для измерения напряжений в бетоне и арматуре сваи; 10 – марки для измерения послойной деформации грунта

134

Геотехнический

мониторинг массива грунта и окружающей застройки

Рис.10.8. Примерный состав геотехнического мониторинга массива грунта в основании возводимого здания повышенной этажности и окружающих его зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния

Рис.10.9. Общий вид способа установки датчиков давления в грунтах: а – общий вид датчиков давления; б – установка датчиков давления на грунт, под подошвой фундамента перед бетонированием

136

Рис.10.10. Примеры использования в отечественной практике измерительных приборов, приспособлений и марок для измерения деформаций грунтов и конструкций при мониторинге зданий и сооружений: а – различные виды кольцевых марок для измерения послойных деформаций грунта, устанавливаемых в специально оборудованных скважинах, как правило, с помощью экстензометров или кольцевых марок; б – пример оборудования поверхностной грунтовой марки, располагаемой на профильной линии со средним шагом 6–8 м; в – общий вид оптического трещиномера отечественного производства

а)

Рис.10.11. Примеры различных геодезических приборов, инструментов и оборудования, применяемых отечественными специалистами при проведении инструментального геодезического контроля в процессе мониторинга зданий повышенной этажности и высотных зданий: а – различные виды призменных отражателей; б – пленочные отражатели фирмы Leica; в – автоматический тахеометр фирмы Leica

137

10.2.ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ПРОЕКТА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ (ЗАКАЗ № 5384) в г. КАЗАНИ

10.2.1.Графическая часть проекта

Рис.10.12. Схема плана подвала здания повышенной этажности, к примеру мониторинга в г. Казани

138

Рис.10.13. План первого этажа высотной части здания, к примеру мониторинга в г. Казани

Рис. 10.14. Поперечные разрезы по зданию: а – 1-1 и б – 2-2, к примеру мониторинга в г. Казани

139

Рис.10.15. План свайного поля, к примеру мониторинга в г. Казани

а) б) в) г)

Рис.10.16. Конструкции: буронабивных свай БС-1 (а) и БС-2 (б); в – поперечные сечения 1-1 и 2-2 по БС-1 и БС-2; г – секции арматурного каркаса К-1 для БС-1 и БС-2

140