Общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений. Общий мониторинг технического состояния зданий Инструментальный мониторинг конструкций и оснований зданий
Общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений - система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе, утверждаемой заказчиком, для выявления объектов, на которых произошли значительные изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций или крена, и для которых необходимо обследование их технического состояния (изменения напряженно-деформированного состояния характеризуются изменением имеющихся и возникновением новых деформаций или определяются путем инструментальных измерений).
Мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят для: 1. контроля технического состояния зданий и сооружений и своевременного принятия мер по устранению возникающих негативных факторов,ведущих к ухудшению этого состояния; 2.выявления объектов, на которых произошли изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций и для которых необходимо обследование их технического состояния; 3.обеспечения безопасного функционирования зданий и сооружений за счет своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения напряженнодеформированного состояния конструкций и грунтов оснований, которые могут повлечь переход объектов в ограниченноработо-способное или в аварийное состояние; 4. отслеживания степени и скорости изменения технического состояния объекта и принятия в случае необходимости экстренных мер попредотвра-щению его обрушения.
1.1.Общие правила проведения обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений.
Обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводятся специализированными организациями, оснащенными современной приборной базой и имеющими в своем составе высококвалифицированных и опытных специалистов. Требования к специализированным организациям, осуществляющим обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений, определяются федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на ведение государственного строительного надзора. Федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на ведение государственного строительного надзора, также ведется реестр специализированных организаций.
Обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят:
Не позднее чем через два года после их ввода в эксплуатацию. В дальнейшем - не реже одного раза в 10 лет и не реже одного раза в пять лет для зданий и сооружений или их отдельных элементов, работающих в неблагоприятных условиях (агрессивные среды, вибрации, повышенная влажность, сейсмичность района 7 баллов и более и др.). Для уникальных зданий и сооружений устанавливается постоянный режим мониторинга;
По истечении нормативных сроков эксплуатации зданий и сооружений;
При обнаружении значительных дефектов, повреждений и деформаций в процессе технического обслуживания, осуществляемого собственником здания (сооружения);
По результатам последствий пожаров, стихийных бедствий, аварий, связанных с разрушением здания (сооружения);
По инициативе собственника объекта;
При изменении технологического назначения здания (сооружения);
По предписанию органов, уполномоченных на ведение государственного строительного надзора.
Результаты обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений в виде соответствующих заключений должны содержать необходимые данные для принятия обоснованного решения по реализации целей проведения обследования или мониторинга. Средства испытаний, измерений и контроля, применяемые при обследовании и мониторинге технического состояния объектов, должны быть подвергнуты своевременной поверке (калибровке) в установленном порядке и соответствовать нормативным документам и технической документации по метрологическому обеспечению. При выполнении работ по обследованию и мониторингу технического состояния объектов должны соблюдаться правила техники безопасности.
При обнаружении во время проведения работ повреждений конструкций, которые могут привести к резкому снижению их несущей способности, обрушению отдельных конструкций или серьезному нарушению нормальной работы оборудования, кренам, способным привести к потере устойчивости здания или сооружения, необходимо немедленно проинформировать об этом, в том числе в письменном виде, собственника объекта, эксплуатирующую организацию, местные органы исполнительной власти и органы, уполномоченные на ведение государственного строительного надзора.
Заключения по итогам проведенного обследования технического состояния зданий и сооружений или этапа их мониторинга подписывают непосредственно исполнители работ, руководители их подразделений и утверждают руководители организаций, проводивших обследование или этап мониторинга.
– длительное по времени наблюдение за осадками одного или нескольких зданий при помощи комплекса изысканий, геодезических изысканий , инженерно обследовательских, геологических методов при строительстве в стесненных условиях городской застройки.
Компания «Центр проектирования и инжиниринга СА» Имеет значительный опыт и проводит работы по мониторингу зданий и сооружений.
Цель:
определить степень и скорость деформации (осадки) зданий, так же контроль за изгибами, прогибами и креном здания или ряда зданий попадающие в зону нового строительства.
Чаще всего мониторинг проводят при отрывке котлованов, забивке свай или прокладке коммуникаций в зоне существующих зданий.
Кроме того, происходят реконструкции исторических архитектурных памятников, а уже построенные дома требуют обследования для оценки их состояния и пригодности для дальнейшего использования (допустим, при подготовке к продаже). Мы обследуем на арендованных автовышках все фасады на предмет трещин. Все это требует проведения определенного комплекса исследований с применением соответствующих методик и оборудования – мониторинга. Причем допуск к подобным работам имеют только высококвалифицированные специалисты с лицензией на проведение подобных исследований. Компания ЦПИ СА имеет штат именно таких сотрудников. Она поможет быстро и качественно решить проблемы, проведя мониторинг вашей недвижимости.
Что такое мониторинг зданий
Мониторинг зданий и сооружений представляет собой контроль за функционированием различных систем: надежности всей конструкции, инженерной сети и ее отдельных узлов, контроль за состояние грунтового массива и т.д. Все это включает инженерные исследования, геодезические измерения, инженерно-геологические изыскания, измерение возможных деформаций и еще целого комплекса необходимых измерений.
Результаты испытания грунта методом компрессорного сжатия 1 |
План расстановки марок |
Результаты испытания грунта методом компрессорного сжатия 2 |
Когда и с какой периодичностью?
По действующей нормативной базе каждое здание и сооружение подлежит обследованию через два года после ввода в эксплуатацию. В дальнейшем его проводят через определенные периоды времени:
- Для конструкций, работающих в неблагоприятной среде (агрессивные среды, вибро- и сейсмонагрузки, повышенная влажность и др.) проверка проводится раз в 5 лет.
- Для обычной среды – один раз в 10 лет.
- Для исторических построек и памятников – постоянный режим наблюдения.
- После окончания нормативного срока эксплуатации объекта.
- При появлении значительных дефектов и повреждений при техническом обслуживании сооружения владельцем.
- Изменение целевого назначения здания. Перед перепрофилированием проводятся исследования, доказывающие его пригодность для эксплуатации под новые функции.
- При продаже-покупке объектов недвижимости. Перед продажей владелец обязан предоставить документ, подтверждающий пригодность объекта для дальнейшей эксплуатации.
- Для определения пригодности сооружения для эксплуатации после пожара. Модуль упругости и предел текучести бетона, основного строительного материала в наши дни, значительно ухудшаются после воздействия высокой температуры и последующего охлаждения струей воды из пожарных гидрантов.
- В случае произошедших стихийных бедствий (землетрясений силой от 7 баллов по шкале Рихтера и т.д.) и аварий, повлекших разрушение объекта.
- По предписанию органов государственного строительного надзора.
Этапы проведения мониторинга
Этапы проведения подобных операций нашими специалистами имеют четкую последовательность:
- Анализ предоставленной клиентом документации: проект, исполнительная документация, результаты ранее проведенных исследований и др.
- Визуальное обследования объекта и предварительная оценка объемов работ.
- Очистка фасадов зданий от высолов и гидрофобизация.
- Проведение обследования строительных конструкций при помощи специальных инструментов - инструментальное обследование зданий . Выполняются различные работы по определению состояний несущих балок, глубины карбонизации бетона, состоянии арматуры и т.д.
- При необходимости измерения включают разрушающие методы: проход шурфов, контрольные вскрытия и др.
- После проведенных исследований составляются точные чертежи, карты дефектов и таблицы проверочных расчетов.
Результаты мониторинга для заказчика
Результаты проведенных исследований отражаются в техническом заключении, которое представляет собой пакет документов:
- Само техническое заключение с обозначением размеров и описанием всех строительных конструкций (фундамент, стены, кровля, пол, плиты, балки и т.д.)
- Точные обмерные чертежи с привязкой всех несущих конструкций.
- Карты дефектов. При обследовании уже введенных в эксплуатацию домов и строений.
- Карта вскрытий, сделанных для проведения мониторинга. На нее наносятся места проведенных вскрытий конструкций для анализа их состояния, а также места сделанных шурфов с привязкой к геодезической сетке.
- Фото отчет со снимками и подробное описание каждого снимка.
- Таблицы испытаний и обработка их результатов.
- Техническое заключение о состоянии объекта с присвоением категории технического состояния по ГОСТ Р 53778-2010 и СП 13-102-2003.
- Расчет морального и физического износа зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации.
- Список необходимых работ для устранения выявленных дефектов и проведения ремонта, рекомендации по дальнейшей эксплуатации.
Заключение по результатам проведенных работ подписывается самими специалистами, проводившими испытания. Затем оно утверждается их непосредственными руководителями подразделений и руководством компании. Заключение служит основанием для заданий на проектирование дальнейших работ по укреплению конструкций обследованного объекта, если это необходимо. В случае выявления значительных повреждений конструкций здания, заказчик немедленно информируется, а также направляется информация в органы госнадзора за строительством. Все результаты исследований заносятся в паспорт обследованного строения.
Мониторинг зданий и сооружений – одно из направлений деятельности компании ЦПИ СА. Высококвалифицированные специалисты, обладая большим опытом проведения работ в этой области, проведут обследования в минимальные сроки, но абсолютно не теряя качества работ.
Закажите мониторинг зданий и сооружений в компании Центр Проектирования и Инжиниринга.
Свяжитесь с нами!
Мониторинг зданий и сооружений представляет собой длительное наблюдение за постройками, сопровождаемое осуществлением различных исследований. Потребность в подобных процедурах может возникнуть у многих владельцев недвижимости. Мониторинг состояния зданий и сооружений позволяет отслеживать скорость деформации различных построек. Причем исследование может потребоваться даже на стадии возведения здания или сооружения. Правила обследования и мониторинга и их соблюдение позволяет проследить за тем, как возведение объекта влияет на постройки, которые находятся в непосредственной близости от строительной площадки.
Что включает в себя мониторинг высотных зданий и сооружений ?
При осуществлении наблюдения за постройками под контролем держатся различные их системы. Требуется следить не только за надежностью конструкции, но и за состоянием инженерной сети, грунта. Это означает, что мониторинг деформаций зданий и сооружений включает в себя инженерные и геодезические изыскания. Поэтому осуществлять его должны опытные специалисты, имеющие в своем распоряжении подходящее оборудование.
С какой периодичностью должен проводиться мониторинг зданий и сооружений при строительстве ?
Согласно нормативам проверку состояния сооружений требуется осуществляться не позднее двух лет после введения в эксплуатацию. Как часто будет проводиться мониторинг строительных конструкций зданий, сооружений будет зависеть от типа построек и условий, в которых они находятся.
Для зданий в обычных условиях проверка требуется каждые 10 лет.
Постройкам, находящимся в неблагоприятных условиях (большая сейсмическая нагрузка или повышенная влажность), технический мониторинг зданий и сооружений необходим раз пять лет.
Если срок эксплуатации здания истек, то может потребоваться его проверка, чтобы убедиться в том, что объект находится в хорошем состоянии.
Обследование мониторинг зданий и сооружений часто проводится для исторических построек. Здания данного типа представляют особую ценность и находятся под постоянным наблюдением.
При смене владельца здания осуществляют обследование. Это необходимо для получения документа, свидетельствующего о том, что объект пригоден для использования.
Мониторинг технического состояния зданий и сооружений может потребоваться для объектов, пострадавших в результате аварий и стихийных бедствий.
Мониторинг строительной площадки
Контроль за состоянием объекта нередко осуществляется не только после его возведения, но и на стадии строительства. В данном случае исследование предназначено для изучения качества проведения строительных работ. Заказчик мониторинга получает исчерпывающую информацию относительно темпов ведения работ и их соответствия принятым нормативам. Из-за сложности исследования его должны проводить только квалифицированные специалисты. Потребность в мониторинге может возникнуть на наиболее сложном этапе строительства или же он проводится на протяжении всего срока возведения здания.
Этапы мониторинга
Исследование проводится в несколько этапов, в четкой последовательности.
Проверка всевозможной документации по зданию. В её число входит как плановая документация, так и результаты предыдущих исследований постройки.
Визуальный осмотр здания, позволяющий примерно определить масштабы работ.
Использование инструментальных методов для изучения разных элементов постройки. На данном этапе крайне важна высокая степень технического оснащения экспертов. Ведь провести некоторые исследования можно лишь при наличии подходящих инструментов. В конце составляется заключение экспертов.
Что указано в экспертном заключении?
В состав технического заключения входит множество сведений. В нем указываются характеристики конструкций, развернуто описываются обнаруженные дефекты. К фотографическим снимкам должно прилагаться подробное описание. На основании сведений в заключении делается вывод относительно постройки и перспектив её эксплуатации.
Заказать мониторинг зданий и сооружений
Воспользоваться профессиональными услугами по мониторингу объектов различных типов можно в нашем Центре Независимых Строительных Экспертиз. Мы предоставляем их по оптимальным ценам. Поэтому обратиться за помощью в нашу компанию могут многие люди. Мы гарантируем качественное выполнение мониторинга разных степеней сложности. По завершению этой процедуры выдается подробное экспертное заключение, сведения из которого позволят легко понять, в каком состоянии находится здание и каковы перспективы его использования. Также наша компания предоставляет широкий спектр услуг, связанных с профессиональным обследованием конструкций, с проведением разнообразных испытаний.
Цена и сроки на Мониторинг зданий и сооружений
Цена от 10000 руб.
Срок от 5 дней.
С чего начинается мониторинг
Мероприятия по мониторингу фактического состояния архитектурного объекта и его способности к дальнейшему использованию, согласно положениям технических стандартов и иных документов, проводят для сданных в эксплуатацию зданий и сооружений.
Перечислим основные цели этих мероприятий.
- отслеживание любых изменений общего состояния действующих и эксплуатируемых строений. Эти данные позволяют разрабатывать адекватные и своевременные решения для противостояния любым негативным факторам, способным привести к аварии или разрушению здания;
- обнаружение элементов и деталей контролируемого объекта, подвергшихся воздействиям, изменивших состояние несущих деталей строительных конструкций. Здесь необходимо узнать, не произошло ли деформации деталей или перераспределения напряжений. В этом случае возникает необходимость экспертного освидетельствования объекта;
- гарантия безопасного использования строительных объектов и их безаварийного функционирования. Она обеспечивается за счет того, что регулярные проверки позволяют своевременно выявить в деталях конструкции и сегментах грунтов потенциально опасные трансформации напряженностей или деформации, и вовремя принять необходимые меры для предотвращения смены состояния проверяемого здания из работоспособного на ограниченно работоспособное, либо - что еще хуже - на аварийное;
- постоянный контроль любых изменений фактического технического состояния каждого конкретного здания, объективная оценка степени происходящих в нем перемен и их скорости. Владение такой информаций позволяет оперативно принимать нужные меры по предотвращению резкого ухудшения состояния всего объекта.
Принятые в отрасли процедуры, используемые для профессионального контроля состояния строительных объектов, служат одной задаче - выявление подвергшихся изменениям объектов конструкции здания. Ели их текущее состояние распределения напряженностей и наличие деформаций вызывают у специалистов определенные опасения, то потребуется неотложное и боле тщательно обследование объекта.
Мониторинг аварийных строительных объектов, а также зданий в состоянии ограниченной работоспособности
В ходе текущей проверки актуального состояния тех используемых строений, которые не могут быть признаны полностью работоспособными или считаются аварийными, требуется постоянно мониторить естественные процессы, происходящие как в грунтах опирания, так и непосредственно в элементах конструкциях объектов. Эти мероприятия выполняются как до начала любых работ, направленных на реконструкцию, восстановление или упрочнение зданий, так и на постоянной основе в процессе ремонтных мероприятий.
Мониторинг фактической ситуации с тем, что происходит в конструкциях объекта и в окружающих его грунтах, предполагает, что на каждой стадии выполняемых в здании восстановительных работ проводятся следующие мероприятия:
- определение динамических показателей объекта в данный момент времени и сравнение их с цифрами, зафиксированными на предыдущем этапе работ;
- оценка степени того, как по ходу работы изменилось состояние повреждений конструкции и дефектов ее элементов, которые были зафиксированы ранее, а также фиксация вновь обнаруженных изъянов;
- повторные измерения всех ранее учтенных изменений, перекосов, перегибов, кренов, трещин, деформаций и т.п. и сравнение полученных данных измерений с аналогичными показателями на предыдущей стадии работ;
- всесторонний анализ информации, полученной в ходе осуществления мониторинга на данном этапе;
- формулировка промежуточного заключения о фактическом техническом состоянии здания на данный момент.
Мониторинг технического состояния строительных объектов, находящихся в зоне новой застройки, попадающих в область работ по реконструкции зданий или в сферу влияния природных или техногенных воздействий
Главные задачи мониторинга текущего состояния зданий и сооружений, оказавшихся в зоне текущего строительства или попавших в район, где фиксируются природно-техногенные воздействия, можно сформулировать следующим образом:
- требуется определить абсолютные показатели текущей деформации строительных конструкций, рассчитать их стандартные относительные величины и сравнить со стандартными допусками и расчетными значениями;
- необходимо установить причины появления деформаций и объективно оценить уровень их потенциальной угрозы штатному функционированию объектов;
- нужно выяснить текущие характеристики физико-механического состояния грунтов, и с их учетом уточнить имеющиеся данные расчетов;
- крайне важно предпринять все необходимые шаги как для противостояния возникновению новых деформаций, так и для эффективного устранения последствий уже имеющихся разрушений;
- настоятельно рекомендуется проверить расчетные схемы для попадающих в зону воздействия зданий, строений, сооружений и объектов коммуникаций различных типов;
- требуется постоянно фиксировать степень эффективности мероприятий, проводимых в целях защиты зданий и профилактики ухудшения их состояния;
- необходимо выяснить закономерности и вектора, по которым сдвигаются грунтовые породы, а также установить, как зависят основные параметры этого процесса от основных внешних и внутренних факторов.
Проверка состояния уникальных объектов, зданий и сооружений
В целях обеспечения безаварийного использования и безопасного функционирования уникальных архитектурных или градостроительных объектов выполняется периодический или непрерывный технический мониторинг текущего состояния всех элементов их конструкций.
Данные, полученные в ходе таких контрольных измерений, являются основой, которая определит перечень работ, допустимых к выполнению на этих объектах. В ходе мониторинга технического состояния уникальных зданий осуществляется проверка всех физических и химических процессов, протекающих в глубине конструкций этих сооружений и в прилегающем к ним грунте. Это позволяет инженерам на самой ранней стадии обнаруживать любые негативные тенденции, приводящие к неблагоприятным переменам в состоянии архитектурных элементов строения, тех или иных его несущих конструкций, фрагментов фундамента той или иной величины и т. п.
Владея такой информацией и учитывая ее изменения в оперативной обстановке, инженер легко спрогнозирует, какая именно ситуация способна привести к тому, что рассматриваемый градостроительный объект утрачивает возможность рабочей эксплуатации и меняет свое фактическое состояние на «аварийное» или на состояние «ограниченной готовности». Эта же информация позволяет разработать план необходимых мероприятий для своевременного противодействия любым разрушительным процессам, зафиксированным в ходе мониторинга.
Воздействий
Цели мониторинга технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, реализуют на основе:
Определения абсолютных и относительных значений деформаций конструкций зданий (сооружений) и сравнения их с расчетными и допустимыми значениями;
Выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации объектов;
Принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями или по устранению их последствий;
Уточнения расчетных данных и физико-механических характеристик грунтов;
Уточнения расчетных схем для различных типов зданий (сооружений) и коммуникаций;
Установления эффективности принимаемых профилактических и защитных мероприятий;
Уточнения закономерностей процесса сдвижения грунтовых пород и зависимости его параметров от основных влияющих факторов.
Мониторинг технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, планируют до начала строительства или ожидаемого природно-техногенного воздействия.
Научно-техническое сопровождение и мониторинг нового строительства или реконструкции объектов допускается осуществлять в соответствии с МРДС 02-2008.
При мониторинге технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния нового строительства или реконструкции объектов, устраиваемых открытым способом, используют данные (радиус зоны влияния, дополнительные деформации и др.) в соответствии с МГСН 2.07-2001.
Оценку зоны влияния динамических воздействий на окружающие здания и сооружения при погружении свайных элементов строящихся зданий проводят в соответствии с СНиП 3.02.01-87.
Внешние границы мульды сдвижения на земной поверхности при подземном способе возведения объекта определяют по граничным углам, а внешние границы опасной ее части - по углам сдвижения. Значения этих углов зависят от свойств горных пород и определяются опытным путем. При отсутствии опытных данных значения граничных углов и углов сдвижения определяют в соответствии с приложением П ГОСТ 31937-2011. Углы разрывов принимают на 10° более углов сдвижения.
Определение значений ожидаемых максимальных сдвижений и деформаций земной поверхности и ожидаемых сдвижений и деформаций в точках мульды сдвижений при подземном способе возведения объекта проводят в соответствии с приложением Р ГОСТ 31937-2011.
Общую продолжительность процесса сдвижения земной поверхности над производимой подземной выработкой и период опасных деформаций определяют в соответствии с приложением С ГОСТ 31937-2011.
При мониторинге технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния строительства или реконструкции объектов при подземном способе их возведения, проводят геодезическо-маркшейдерские работы, которые выполняются в процессе всего производственного цикла строительства объекта до затухания процесса деформирования как самого объекта, так и массива грунтовых пород в соответствии с согласованной в установленном порядке проектной документацией.
Составлению программы наблюдений должны предшествовать оценка и прогноз геомеханического состояния породного массива в районе крупного строительства и зоне его влияния на объекты, расположенные на земной поверхности.
Оценку геомеханического состояния до начала строительных работ проводят на основании геологических данных и инженерных изысканий. При этом особое внимание уделяют определению природного поля напряжений, характеристике тектонических нарушений, трещиноватости, слоистости, водообильности, карстообразованию и другим особенностям массива.
Прогноз изменения геомеханического состояния породного массива под влиянием горных работ проводят как для типовых условий строительства и эксплуатации объекта, так и для аварийных ситуаций (разрушение крепи котлованов, прорыв в них плывунов, развитие карстовых образований, активизация древних оползней и т. д.). Прогноз состоит из определения ожидаемых параметров развития геомеханических процессов, основными из которых являются:
Размеры и местоположения зон сдвижения;
Значения максимальных сдвижений и деформаций;
Характер распределения деформаций в мульде сдвижения;
Общая продолжительность процесса сдвижения и периода опасных деформаций.
Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и расположенными на ней объектами проводят в целях получения информации об изменении геомеханического состояния породного массива, на основании которой можно своевременно принимать необходимые профилактические и защитные меры.
Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и сооружений проводят с помощью системы реперов, закладываемых в грунт и конструкции зданий и сооружений, а за сдвижением толщи горных пород - с помощью глубинных реперов, закладываемых в скважины. На застроенных территориях для исключения возможности повреждений подземных коммуникаций места закладки реперов должны согласовываться с органами местной исполнительной власти. Закладка реперов и начальные наблюдения на них должны проводиться до начала строительства. Порядок разбивки наблюдательной сети реперов представлен в приложении Т ГОСТ 31937-2011.
Одновременно с разбивкой наблюдательной сети реперов должны намечаться места для закладки трех исходных реперов, с помощью которых в дальнейшем будет определяться положение опорных реперов профильной линии по высоте и контролироваться их неподвижность.
Для наблюдения за отдельными зданиями (сооружениями), попадающими в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, закладывают стенные и грунтовые реперы. До начала наблюдений обследуют техническое состояние зданий (сооружений), измеряют динамические параметры, составляют паспорта.
Наблюдения за сдвижением земной поверхности, а также за деформациями зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства подземного сооружения, заключаются в периодическом инструментальном определении положения реперов с фиксированием видимых нарушений, а также всех факторов, влияющих на значения и характер сдвижений и деформаций. Для зданий (сооружений) также проводят измерения их динамических параметров.
Наблюдения за деформациями оснований зданий (сооружений) проводят по ГОСТ 24846. При наблюдениях за зданиями определяют неравномерность оседаний фундаментов, фиксируют трещины и другие повреждения конструкций, надежность узлов их опирания, наличие необходимых зазоров в швах и шарнирных опорах. Для промышленных зданий определяют также относительные горизонтальные перемещения отдельно стоящих фундаментов колонн, крены фундаментов технологического оборудования, а при наличии мостовых кранов - отклонения от проектного положения подкрановых путей: поперечный и продольный уклоны, изменения ширины колеи и приближение крана к строениям.
Определение точности измерения вертикальных и горизонтальных деформаций проводят в зависимости от ожидаемого расчетного значения перемещения. При отсутствии данных по расчетным значениям деформаций оснований и фундаментов допускается устанавливать класс точности измерений вертикальных и горизонтальных перемещений:
I - для зданий (сооружений): уникальных, находящихся в эксплуатации более 50 лет, возводимых на скальных и полускальных грунтах;
II - для зданий (сооружений), возводимых на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах;
III - для зданий (сооружений), возводимых на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильно сжатых грунтах;
IV - для земляных сооружений.
Предельные погрешности измерения крена в зависимости от высоты Н здания (сооружения) не должны превышать следующих значений, мм:
Для гражданских зданий (сооружений) - 0,0001Н;
Для промышленных зданий (сооружений) - 0,0005Н;
Для фундаментов под машины и агрегаты - 0,00001Н.
Геодезическими методами и приборами по наблюдательным реперам измеряют вертикальные и горизонтальные перемещения земной поверхности и, при необходимости, дна котлована. При появлении трещин на земной поверхности в пределах приоткосной зоны организуют дополнительные систематические наблюдения за их развитием по протяженности, ширине и глубине.
Одновременно с инструментальными наблюдениями на земной поверхности проводят маркшейдерские наблюдения непосредственно в подземном сооружении.
По материалам измерений, вычислений и геолого-маркшейдерской документации составляют заключение, содержащее необходимую информацию о состоянии зданий и сооружений, попадающих в зону влияния крупного нового строительства и природно-техногенных воздействий, изменении геомеханического состояния породного массива; степени опасности и скорости развития негативных процессов (при необходимости). К заключению прикладывают документацию, подтверждающую сделанные в нем выводы.
Форма заключения о техническом состоянии объекта, попадающего в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, представлена в приложении У ГОСТ 31937-2011.
Приложение У
(обязательное)
Форма заключения (текущего) по мониторингу технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния нового строительства и
природно-техногенных воздействий
Составляется головной организацией по результатам этапа мониторинга технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий.
| Заключение по этапу мониторинга технического состояния объектов, попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий | |
| 1 Информация, определяющая местонахождение и тип воздействия (эпицентр природно-техногенного воздействия, адрес стройки) | |
| 2 Номер этапа мониторинга | |
| 4 Радиус зоны влияния воздействия | |
| 5 Перечень объектов, попадающих в зону влияния воздействия | |
| 6 Головная организация этапа мониторинга | |
| 7 Перечень организаций, проводивших этап мониторинга технического состояния объектов, с указанием, какой объект обследовался и какой организацией | |
| 8 Перечень объектов, категория технического состояния которых соответствует ограниченно работоспособному состоянию | |
| 9 Перечень объектов, категория технического состояния которых соответствует аварийному состоянию | |
| 10 Общая оценка ситуации | |
| 11 Информация, требующая экстренного решения возникших проблем безопасности |
Приложения - Заключения по этапу мониторинга технического состояния каждого объекта, находящегося в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии (см. приложение Н).
Заключения по этапу мониторинга технического состояния каждого объекта, не находящегося в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии (см. приложение Л).
Совмещенный план наблюдательной системы реперов и подземного сооружения.
Вертикальные геологические разрезы по профильным линиям.
Ведомости сдвижений реперов в вертикальной и горизонтальной плоскостях по направлению профильной линии.
Ведомости скоростей смещения реперов.
Ведомости оседания реперов и измеренных длин интервалов между ними.
Результаты вычислений по каждому из реперов оседания земной поверхности по всем расчетным интервалам между реперами:
Наклонов, кривизны, радиусов кривизны, горизонтальных деформаций;
Характерных точек мульды сдвижения относительно границ подземного сооружения (границ зоны влияния, точек с максимальными растяжениями и сжатиями, точек с максимальными наклонами, точек с максимальной кривизной;
Участков земной поверхности, на которых образовались сосредоточенные деформации в виде трещин, ступеней и уступов).
Общие положения
Геотехнический мониторинг – комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки.
Целью геотехнического мониторинга является обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности объектов нового строительства или реконструкции и сооружений окружающей застройки за счет своевременного выявления изменения контролируемых параметров конструкций и грунтов оснований, которые могут привести к переход у объектов в ограниченно работоспособное или аварийное состояние
Задачи, решаемые при проведении геотехнического мониторинга, определяются СП22.13330.2011 (пункт 12.2).
Объекты нового строительства и реконструкции, подлежащие геотехническому мониторингу, устанавливаются СП 22.13330.2011 (пункт 12.4) в зависимости от уникальности объекта, уровня ответственности сооружений, категории сложности инженерно-геологических условий и глубины котлована. Уникальность объекта и уровень ответственности сооружения устанавливаютсяв соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», Градостроительным кодексом РФ от 29.12.2004 N190-ФЗ и указаниями ГОСТ 27751.
Сооружения окружающей застройки уровней ответственности КС-3 (повышенный) и КС-2 (нормальный), в т.ч. подземные инженерные коммуникации, подлежат геотехническому мониторингу при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции, размеры которой определяются по результатам геотехнического прогноза. При отсутствии результатов геотехнического прогноза влияния возводимого сооружения объекты геотехнического мониторинга окружающей застройки назначаются по предварительной зоне влияния, определяемой в соответствии с указаниями СП22.13330.2011 (пункт 9.36).
Геотехнический мониторинг объектов нового строительства и реконструкции, а также сооружения окружающей застройки, в т.ч. подземных инженерных коммуникаций, осуществляют в соответствии с программой, которая разрабатывается и утверждается в составе проектной документации.
Для сооружений уровня ответственности КС-3 (повышенный) при III категории инженерно-геологических условий или по специальному заданию в других случаях на основании программы разрабатывается проект геотехнического мониторинга (наблюдательной станции).
Наблюдательная станция геотехнического мониторинга в период строительства должна обеспечивать возможность ее последующего включения в структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами сооружений (СМИС)в случае, если предусмотрена система мониторинга объекта в период эксплуатации. При этом используемые приборы и оборудование рекомендуется подбирать исходя из условий обеспечения проектного срока действия системы мониторинга в период эксплуатации, требуемой точности и устойчивости к внешним воздействиям, возможности дистанционного снятия показаний
Разработка программы и проекта геотехнического мониторинга, а также его проведение выполняется специализированными организациями, основным направлением деятельности которых является выполнение комплексных инженерных изысканий и проектирование оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающими квалифицированным и опытным персоналом, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.
Строительных конструкций
Рассмотренные выше системы мониторинга напряженно-деформированного состояния строительных конструкций разрабатываются на основе различных датчиков: тензорезисторов, волоконно-оптических, пьезоэлектрических и струнных. Следовательно, для выбора системы мониторинга необходимо проанализировать датчики, на основе которых она построена.
ЗАО «Триада- Холдинг»
Струнный датчик напряжения.
Струнный датчик напряжения используется для измерения напряжений. Состоит из катушки и струнного элемента с выпусками из металлических стержней с обоих концов. Датчики приваривают к арматурному каркасу или крепят на поверхность металлической конструкции. Датчики отличает повышенная прочность, надежность и герметичность. Данные с датчиков можно считывать как в индивидуальном режиме, так и составе системы сбора данных.
Достоинства: прочный, надежный, простой в работе, подходит для использования при считывании и накоплении данных в дистанционном режиме, герметичен (водонепроницаем), калибруется индивидуально, большая длина кабеля не влияет на устойчивость сигнала, не реагирует на изгибание, встроенный термистор.
Рис. 1.12 Общий вид датчика напряжений.
Замоноличиваемый струнный тензометр.
Замоноличиваемые струнные тензометры фирмы Soil Instruments предназначены для измерения деформаций в железобетонных конструкциях. Измерительный сенсор датчика состоит из струнного элемента, прикрепленного к специальным фланцам на концах корпуса датчика и вторичного преобразователя в виде электромагнитной катушки.
Корпус датчика изготовлен из нержавеющей стали. Измерительная база составляет 150 мм. Перед заливкой бетона датчик можно крепить к арматуре обычной вязальной проволокой или создавать 2-, 3- или 4-направленную розетку, обеспечивая, таким образом, возможность измерения деформаций в нескольких направлениях. Кроме того, датчик можно замоноличивать в бетонный блок для последующего замоноличивания всего блока (с установленным датчиком внутри) в новую конструкцию или в предварительно прорезанные отверстия в существующей конструкции. После замоноличивания датчика блок с электромагнитной катушкой, установленный на корпусе датчика, фиксирует любые деформации в конструкции.
Датчики можно опрашивать индивидуально либо автоматически в дистанционном режиме (если они являются частью системы сбора данных).
Кабели от датчиков прокладывают к считывающему устройству или измерительному пункту, и их, так же как и датчик, следует предохранять от повреждений во время заливки бетона.
Рис. 1.13 Замоноличиваемый струнный тензометр.
Беспроводной датчик наклона для измерения относительных смещений конструкции.
Электроуровни представляют собой жидкостные датчики, не содержащие подвижных частей. Они получают питание по мостовой или полумостовой схеме, а их выходная мощность зависит от величины и направления отклонения датчика. В датчик встроены выпрямитель и цифровой радиоприемник. Диапазон работы приемника составляет до 1000 м (в зависимости от модели и условий установки). Для передачи данных в цифровом формате применяется система кодирования сигнала.
Датчик имеет компактные размеры. Устанавливать датчик следует с таким расчетом, чтобы он не был подвержен температурным воздействиям, а также, чтобы при установке и в процессе эксплуатации имелась возможность проводить его обнуление.
Конструкция датчика предполагает установку непосредственно на поверхность конструкции. Датчик потребляет очень мало энергии и не создает электромагнитных помех.
Достоинства прибора: беспроводная связь между датчиком и накопителем данных, срок службы 10 лет (при считывании данных каждый час), передача данных в цифровом формате обеспечивает высокое качество и безопасность работы, возможность построения полного профиля вертикальных смещений, возможность автоматизации работы с помощью программного обеспечения «I-Site».
Рис. 1.14 Беспроводной датчик наклона.
Струнный датчик нагрузки.
Струнный датчик нагрузки состоит из стального корпуса цилиндрической формы со встроенными струнными чувствительными элементами (до 6 штук) для измерения сжатия цилиндра под действием нагрузки. Прочный многожильный кабель с оплеткой из ПВХ используется для соединения датчика со считывающим устройством через терминал. Как вариант возможно подключение датчиков напрямую к считывающему устройству. Для распределения нагрузки и компенсации неточностей выравнивания при установке под датчик помещают опорную плиту. Еще одну опорную плиту располагают между датчиком и анкером или устройством для натяжения болтов. Чтобы обеспечить получение надежных результатов, плиту замоноличивают так, чтобы ее верхняя грань была установлена плоско и перпендикулярно болту или кабелю.
Терминал требуется для соединения каждого чувствительного элемента датчика. (Показания усредняются считывающим устройством, и значение представляется на дисплее в инженерных единицах).
Рис. 1.15 Струнный датчик нагрузки.
Струнный датчик давления грунта.
Струнные датчики давления грунта предназначены для измерения давления в грунтовых массивах или насыпных конструкциях. Плоский элемент круглой формы состоит из двух сваренных по периферии пластин из нержавеющей стали, узкий зазор между которыми заполнен гидравлическим маслом; струнный преобразователь соединен с плоским элементом короткой стальной трубкой, образуя закрытую гидравлическую систему.
Датчик (элемент и преобразователь) устанавливают в среде, за которой осуществляется наблюдение, а армированный кабель соединяет его с терминалом, портативным считывающим устройством или накопителем данных. Точность показаний не зависит от длины кабеля.
Рис. 1.16 Струнный датчик давления грунта.
Датчик трещин BCD-5B.
Датчик трещин создан для измерения трещин, появляющихся в бетонных конструкциях и скалистом основании в шахтах и на карьерах. Обычные датчики трещин обладают большим измерительным усилием и не могут обеспечить высокую точность измерений, если не зафиксированы жестко. Более того, их трудно устанавливать на слабом скалистом грунте. По сравнению с ними для получения точных измерений датчик BCD-5B обладает чрезвычайно малым измеряемым усилием при простоте установки даже на слабом скалистом основании.
Волоконно-оптический датчик деформаций (СВОДД).
Волоконно-оптические датчики могут использоваться в ситуациях, в которых электронные устройства либо вообще нельзя использовать, либо такое использование сопровождается значительными трудностями и расходами.
Специалистами НПК «Мониторинг-Центр» ведутся интенсивные работы по созданию систем строительного мониторинга на базе волоконно-оптических измерительных систем. Сегодня НПК «Мониторинг-Центр» предлагает датчики деформаций и температуры, которые могут быть использованы в широком классе задач по обеспечению контроля уровня безопасности здания.
Технические характеристики комплекса измерения деформаций на базе СВОДД
Базовым датчиком, используемым в системе мониторинга, является волоконно-оптический датчик деформаций. Датчик имеет несколько вариантов исполнения, позволяющих заливать его в железобетонную конструкцию или крепить на поверхности строительных элементов. Установка датчиков в точках потенциального источника деструкции (большие нагрузки, моменты) регламентируется на стадии проекта. Контроль может вестись как в течение монтажа, так и во время эксплуатации сооружения. Электронный блок обработки сигналов получает постоянную информацию о состоянии конструкции во внутренних и внешних точках контроля. Сопоставление этой информации с проектными данными в постоянном режиме позволяет делать выводы о «здоровье» конструкции.
Измеритель сигналов волоконно-оптических датчиков (ИСВОД)
Технические характеристики.
Используемый в системе мониторинга электронный блок передачи и обработки сигналов (ИСВОД) имеет унифицированную структуру. Передача сигналов может осуществляться как по волоконно-оптическим каналам связи, так и по имеющимся электрическим сетям (что не требует дополнительных работ по оборудованию каналов связи), а также и в беспроводном формате.
Применение волоконно-оптических датчиков ЗАО «Мониторинг-Центр» в строительных конструкциях и сооружениях.
Вывод:
Датчики, на основе которых построены системы мониторинга обладают рядом достоинств и недостатков.
Тензодатчики. Достоинства: малые габариты и вес; малоинерционость, что позволяет применять тензодатчики как при статических, так и при динамических измерениях; обладают линейной характеристикой; позволяют дистанционно и во многих точках проводить измерения; способ установки их на исследуемую деталь не требует сложных приспособлений и не искажает поле деформаций исследуемой детали.
Основные недостатки тензодатчиков это температурная чувствительность, что в условиях крайнего севера сводит на нет все достоинства тензорезисторов, и малый выходной сигнал, который трудно измерять с высокой точностью.
Струнные датчики. Достоинства: стабильная частота выходного сигнала, нечувствительность к большой длине кабеля, меньшая по сравнению с тензодатчиками чувствительность к окружающей среде.
Основной недостаток однострунных датчиков - резко нелинейная статическая характеристика. У дифференциальных струнных датчиков нелинейность статической характеристики значительно меньше. Точность преобразования струнных датчиков увеличивается, если основной составляющей жёсткости механической системы является жёсткость струны.
Наиболее подходящим типом датчиков для применения в условиях крайнего севера и агрессивной среды являются волоконно-оптические датчики. Обладая рядом преимуществ:
Невосприимчивость к электромагнитным помехам;
Устойчивость к воздействиям внешней среды;
Твердотельная структура позволяет выдерживать предельные уровни вибрационных и ударных нагрузок;
Высокая чувствительность и широкополосность позволяют измерять и передавать информацию на значительное расстояние;
Отсутствие взаимной интерференции;
Взрывобезопасность (гарантируется абсолютной неспособностью волокна быть предпосылкой искры);
Высокая коррозионная стойкость, в особенности к химическим растворителям, маслам, воде;
Практически не имеют недостатков.
Наиболее подходящими датчиками для системы мониторинга напряженно-деформированного состояния строительных конструкций являются волоконно-оптические датчики, несмотря на их цену (от 45 до 65 тыс. руб.) они наилучшим образом подходят для работы в агрессивных условиях, а также в условиях крайнего севера (работают при температуре до -60°С). Немаловажным является и тот факт, что максимальное удаление датчика от станции составляет 1000 метров без ухудшения передаваемого сигнала, что является недостижимым результатом для датчиков другого типа.
Примеры проектирования и эксплуатации систем мониторинга конструкций и оснований зданий и сооружений.
ТЕМА 3. ОБЩИЙ МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ОГРАНИЧЕННО РАБОТОСПОСОБНОМ ИЛИ АВАРИЙНОМ СОСТОЯНИИ. МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ПОПАДАЮЩИХ В ЗОНУ ВЛИЯНИЯ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, РЕКОНСТРУКЦИИ И ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ. МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УНИКАЛЬНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
Общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений
Общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений – это система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе, утверждаемой заказчиком, для выявления объектов, на которых произошли значительные изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций или крена, и для которых необходимо обследование их технического состояния (изменения напряженно-деформированного состояния характеризуются изменением имеющихся и возникновением новых деформаций или определяются путем инструментальных измерений).
Общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят для выявления объектов, изменение напряженно-деформированного состояния которых требует обследования их технического состояния.
При общем мониторинге, как правило, не проводят обследование технического состояния зданий и сооружений в полном объеме, а проводят визуальный осмотр конструкций с целью приблизительной оценки категории технического состояния, измеряют динамические параметры конкретных зданий и сооружений (см. приложение Л ГОСТ 31937-2011) и составляют паспорт здания или сооружения (см. приложение М ГОСТ 31937-2011).
Если по результатам приблизительной оценки категория технического состояния здания или сооружения соответствует нормативному или работоспособному техническому состоянию, то повторные измерения динамических параметров проводят через два года.
Если по результатам повторных измерений динамических параметров их изменения не превышают 10 %, то следующие измерения проводят еще через два года.
Если по результатам приблизительной оценки категория технического состояния здания или сооружения соответствует ограниченно работоспособному или аварийному состоянию или если при повторном измерении динамических параметров здания или сооружения результаты измерений различаются более чем на 10 %, то техническое состояние такого здания или сооружения подлежит обязательному внеплановому обследованию.
По результатам общего мониторинга технического состояния зданий и сооружений исполнитель составляет заключение (см. приложение К ГОСТ 31937-2011) по этапу общего мониторинга технического состояния зданий и сооружений и заключения о техническом состоянии каждого здания и сооружения, по которым проводился общий мониторинг технического состояния (см. приложение Л ГОСТ 31937-2011).
Приложение К
(обязательное)
Форма заключения (текущего) по этапу общего мониторинга
технического состояния зданий (сооружений)
Заключение составляется головной организацией по результатам этапа общего мониторинга технического состояния зданий (сооружений).
| Заключение по этапу общего мониторинга технического состояния зданий (сооружений) | |
| 1 Перечень адресов объектов | |
| 2 Номер этапа мониторинга | |
| 3 Время проведения этапа мониторинга | |
| 4 Головная организация этапа мониторинга | |
| 5 Перечень организаций, проводивших этап мониторинга технического состояния объектов, с указанием, какой объект обследовался и какой организацией | |
| 6 Перечень объектов, категория технического состояния которых соответствует ограниченно работоспособному состоянию | |
| 7 Перечень объектов, категория технического состояния которых соответствует аварийному состоянию | |
| 8 Общая оценка ситуации | |
| 9 Информация, требующая экстренного решения возникших проблем безопасности |
Приложение - Заключения по мониторингу технического состояния каждого объекта при общем мониторинге технического состояния зданий и сооружений города см. в приложении Л.
Приложение Л
(обязательное)
Форма заключения (текущего) по этапу мониторинга технического состояния объекта
при общем мониторинге зданий (сооружений)
| Заключение по этапу мониторинга технического состояния объекта при общем мониторинге технического состояния зданий и сооружений | |
| 1 Адрес объекта | |
| 2 Номер этапа мониторинга | |
| 3 Время проведения этапа мониторинга | |
| 4 Организация, проводившая этап мониторинга | |
| 5 Предыдущее значение крена объекта вдоль большой оси | |
| 6 Текущее значение крена объекта вдоль большой оси | |
| 7 Предыдущее значение крена объекта вдоль малой оси | |
| 8 Текущее значение крена объекта вдоль малой оси | |
| 9 Предыдущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль большой оси | |
| 10 Текущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль большой оси | |
| 11 Предыдущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль малой оси | |
| 12 Текущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль малой оси | |
| 13 Предыдущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль вертикальной оси | |
| 14 Текущее значение периода основного тона собственных колебаний вдоль вертикальной оси | |
| 15 Предыдущее значение логарифмического декремента основного тона собственных колебаний вдоль большой оси | |
| 16 Текущее значение логарифмического декремента основного тона собственных колебаний вдоль большой оси | |
| 17 Предыдущее значение логарифмического декремента основного |
