Геотехнический мониторинг массива грунта

Отслеживание деформационных процессов в грунте возложено на геодезический метод геотехнического мониторинга. Такая необходимость возникает при застройке и освоении новых территорий, а также при работах с массивами грунтов в зонах вечной мерзлоты. Специалисты осуществляют комплексный подход к непрерывному слежению за массивами грунтов и состоянием оснований, определяя степень их деформации и прогнозы дальнейших изменений при определенных условиях. Главная задача, которая всегда стоит перед квалифицированными геотехниками – предупредить возникновение внештатных ситуаций во время застраивания территории и ввода в эксплуатацию новых построек, а также отслеживание уже отстроенных конструкций.

Мониторинг массива грунта проводится в строгом соответствии с действующим законодательством. Процесс исследований регулируется Федеральным законом No 384. В нем описывается регламент, предъявляемый к безопасному вводу и эксплуатации зданий и сооружений.

Особенности геотехнического мониторинга грунта

Массив грунта, находящийся в основании объекта строительства – это элемент сложной динамической системы, обладающий своими параметрами и свойствами быть непредсказуемым за счет влияния различных внешних факторов. Разница, появляющаяся между расчетами и реальными изменениями, обуславливается тем, насколько качественно были проведены инженерно-геологические изыскания. Поэтому полноценное геотехническое обследование грунта должно проводиться не на бумаге, а в условиях реальной среды. Ученые исследуют вертикальную осадку и горизонтальное перемещение массива. Измеряют показатели давлений, осуществляемых на массив в основании зданий и сооружений. Изучают гидрогеологическую обстановку в грунте.

Измерения могут проводиться по слоям или в общем. Для этого определяют заданную точку исследования. Когда у участка обнаруживается сложное геологическое строение мониторинг массива считается одной из первоочередных задач, выполняемых специалистами перед началом строительства.

Условно исследование массивов грунта осуществляется двумя методами – геодезическим и геофизическим. Геодезический метод отслеживает изменения, происходящие в геометрии объектов. Геофизический метод отслеживает изменения структур и физико-математических свойств.

Если обнаруживается факт деформации, а также температурного и гидрологического типа показателей специалисты принимают решение о способах устранения выявленных обстоятельств с целью стабилизировать действующую геосистему.

Геодезический мониторинг грунта

Вертикальное и горизонтальное перемещение массива грунтов, на которых расположены строительные объекты требует повышенного внимания и серьезного контроля. Геодезисты в своей работе используют нивелиры, теодолиты, тахеометры, сканеры и навигационные системы.

Задачи специалиста:

• определить участки, имеющие склонность к перемещению;
• выявить величину и направление деформации;
• определить причины изменений, для составления прогноза последующего развития деформации;
• придерживаться установленных ГОСТов.

Последовательность геодезических исследований:

• сбор и проведение анализа по исходным и архивным данным;
• проведение работ по детальной рекогносцировке территории;
• поиск мест, на которых будут расположены и установлены опорные геодезические знаки;
• устанавливаются деформационные марки;
• производится высотная и плановая привязка по опорным знакам;
• проводится нулевой цикл измерения параметров;
• измеряются вертикальные и горизонтальные перемещения и крены;
• обрабатываются полученные сведения и составляется отчет о проделанной работе.

Отчетность составляется в трех видах и представляет собой отчеты по нулевому, промежуточному и окончательному периодам проведения геодезических исследований.

Геофизические наблюдения

НДС – напряженно-деформированное состояние, исследуемое при геофизических наблюдениях в пространственно-временных изменениях. Специалисты изучают наличие зон разуплотнений, обводнений и трещин. Данный тип мониторинга контролирует основания и фундаменты зданий и застраиваемой территории. Оценивается целостность конструкций, а также исследуется возможное возникновение оползней, карста и подтоплений.

последовательность геофизических исследований определяется следующим алгоритмом:
подготавливается местность и участки массива и конструкций, в которых будут произведены измерения;
специалисты выполняют работы по монтажу измерительных приборов;
снимают соответствующие показания и проводят исследования;
заносят собранные сведения в отчетную документацию.
Общая осадка массива не может отобразить реальную картину уплотнений в геологических формациях оснований строительных объектов, однако, в качестве вспомогательной составляющей исследовательского процесса должна быть непрерывной и осуществляться автоматически. Данный подход позволяет компенсировать имеющиеся недостатки в обоих методах геотехнического мониторинга, применяемого для изучения массива грунта.

Таким образом, появляются отличные условия для комплексного отображения реальных деформационных процессов грунтовых массивов от оснований при проведении строительства, а также последующего использования построек, которые были сданы в эксплуатацию.

Чем опасны горизонтальные перемещения массивов

Горизонтальные перемещения могут спровоцировать оползневые процессы. Поэтому информация о количестве имеющихся смещений массива в основаниях строительных объектов настолько важна. На образование оползней влияет, например, наличие подтоплений – исследование данного вида перемещений также должно быть постоянным.

Геодезические методики позволяют осуществлять мониторинг с поверхности с помощью спутников. Данные работы очень специфичны, их должны проводить только подготовленные опытные профессионалы, имеющие соответствующую квалификацию. В качестве альтернативы поверхностному наблюдению можно применять контроль из скважин. Скважины обсаживают с помощью инклинометрических колонн, оснащенных сенсорами. Через инклинометрический зонд проходит сигнальный провод с длиной равной длине скважины. Это способ фиксации вертикальных отклонений в массиве грунтов. Собранные данные подлежат регистрации и архивированию.

Программный модуль обеспечивает непрерывный контроль за смещением грунта. Все происходит автоматически – и регистрация, и анализ, и сохранение полученных данных. Сведения временно собирает в себе внутренняя память, которая, впоследствии, подлежит обработке.

Когда тает снег, или выпадают осадки в большом объеме повышаются риски горизонтального перемещения массива. В данный период времени измерения осуществляются непрерывно.

Как измерить давление на массив грунтов основаниями строений?

Давление, оказываемое на грунт основаниями зданий и сооружений, считается одним из интереснейших параметров, которые попадают в общую систему мониторинга. Когда приборы фиксируют слишком явные отклонения и изменения между величинами, это сигнал о возникновении негативного изменения физико-механических характеристик массива, что вызывает образование неравномерного осадка. Контролирование данных параметров обеспечивается датчиками давления, имеющими электрические, струнные, оптоволоконные и гидравлические сенсоры.

Сенсоры монтируются в массив грунта. В их конструкции находятся камера и измерительные элементы. В камере имеются две жестких пластины (чаще из нержавейки), сваренные по всей площади периметра. Камеру заполняют специальным видом масла – деаэрированные несжимаемыми жидкостями и маслом.

Внутреннее пространство камеры давления заполняется деаэрированным маслом или другой несжимаемой жидкостью. Достоверность получаемых данных в результате мониторинга зависит от нескольких факторов:

схемы монтажа;
размер камер, измеряющих давление;
качества материалов, использованных при создании датчиков.
Датчиками фиксируются фактические параметры давления, производимого зданиями и сооружениями на массивы грунтов, находящихся под фундаментальными плитами. После получения сведений, их сопоставляют с ранее фиксированными, используя специальную сетку. Благодаря вышеописанным действиям мониторинг динамики изменения в массивах производится в соответствии с установленными регламентами.

Геотехнический мониторинг гидрогеологических режимов в грунтовых массивах

Гидрогеология изучает большое количество естественных процессов, которые присущи грунтам.  Это касается прежде всего свойств:

• замачивания грунтов;
• карстовых суффозионных процессов;
• оползней и других.

Гидрогеологическим режимом регулируются множества изменений, протекающих в массивах. Это говорит о том, что потенциально опасные участки всегда должны контролироваться и исследоваться с помощью серьезного профессионального оснащения. С их помощью контролируют уровни воды, которая накопилась в скважинах. Водоносный горизонт обладает свойствами к регулярным колебаниям. Наблюдательные скважины оборудуются большим количеством датчиков. Уровень воды измеряется с помощью уровнемеров (портативных приборов, оснащаемых кабелем и резистивными зондами). К зондам подключают отградуированный сигнальный кабель, издающий звук при контакте с водой. Более глубокие водоносные горизонты исследуются пьезометрами со встроенными сенсорами электрического, пневматического и струнного происхождения.

Размещение датчиков осуществляется на глубине, которая становится доступной лишь благодаря применению информации, содержащейся в инженерно-геологических изысканиях. При автоматическом контроле водоносные горизонты и поверхности стволов скважин не закрывают, чтобы иметь непрерывный доступ к снятию показателей. Данные мониторинга отображают:

• изменения в конфигурациях и положениях зданий;
• просадки, выявленные в основаниях;
• деформацию, настигшую ограждения и несущие конструктивные составляющие.

Все сведения, полученные в результате проведенного исследования, в обязательном порядке фиксируются и заносятся в отчетную документацию. Данные подвергаются компьютерной обработке и подводятся итоги проведенных работ.

Опытными геодезистами, работающими в компании «Накор», максимально точно выявляются деформационные процессы на объектах любой сложности. Мы измеряем перемещения массивов грунта в основании зданий и сооружений. Фиксируем образование трещин, а также наблюдаем за их развитием. Проводим измерения на степень колебаний и воздействия динамического происхождения.

Время, требуемое для проведения мониторинга, рассчитывается и фиксируется в проекте. Данные, прошедшие обработку в инновационных лабораториях, будут занесены в техническую отчетность. В случае, когда деформационные процессы приобретают критический характер, и стремительно увеличиваются, применяется методика срочного мониторинга для выяснения причин, спровоцировавших такое поведение грунта. Мы также составим геодезический прогноз на будущие периоды, опираясь на собранные, вследствие проведенного контроля, сведения. Данные составленного прогноза также будут использованы при заключении проведенной экспертизы по промышленной безопасности.

Закажите услугу геотехнического мониторинга массива грунта, позвонив нам по телефону, который вы найдете в контактах сайта. Удобная форма обратной связи позволяет вам получить обратный звонок от менеджера компании. Стоимость услуг рассчитывается в индивидуальном порядке и зависит от объема, условий и сложности работ, которые будут проводиться на объекте заказчика.