Комплексная реконструкция и эксплуатация зданий и сооружений

- при строительстве  или реконструкции сооружений  уникальных и объектов 3 геотехнической  категории, а также новых или  недостаточно изученных конструкций  сооружений и их фундаментов;

- при строительстве  или реконструкции объектов в  сложных инженерно-геологических условиях;

- для существующих  объектов 2 и 3 геотехнических категорий,  попадающих в зону влияния  нового строительства в условиях  тесной городской застройки, а  также в других случаях, предусмотренных  техническим заданием.

 

Методы и технические средства мониторинга нового строительства или реконструкции и окружающей застройки должны назначаться в зависимости от уровня ответственности сооружений, их конструктивных особенностей и состояния, инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, протекающих геологических и инженерно-геологических процессов, способа возведения нового здания, плотности окружающей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.

Техническое задание  на проект мониторинга, выдаваемое заказчиком, должно содержать: обоснование необходимости выполнения работ; цели и задачи работы; краткую характеристику нового строительства (реконструкции) и существующих зданий и сооружений в зоне влияния нового строительства; инженерно-геологическую характеристику площадки, включая наличие опасных геологических процессов; технические требования на выполнение работ по мониторингу.

 

Геотехнический  мониторинг состоит из следующих подразделов:

 

а) объектного, включающего все виды наблюдений за состоянием оснований, фундаментов и несущих конструкций самого объекта нового строительства или реконструкции, окружающих его зданий и подземных сооружений, а также объектов инфраструктуры;

б) геолого-гидрологического, включающего системы режимных наблюдений за изменением состояния грунтов, уровней и состава подземных вод, за развитием деструктивных процессов: эрозии, оползней, карстово-суффозионных явлений, оседания земной поверхности и др., а также за состоянием температурного, электрического и других полей;

в) геоэкологического, включающего системы наблюдений за изменением состояния окружающей геологической среды и ее загрязнения;

г) аналитического, включающего анализ и оценку результатов наблюдений, выполнение расчетных прогнозов, сравнение прогнозируемых величин параметров с результатами измерений, разработку мероприятий по предупреждению или устранению негативных последствий вредных воздействий и недопущению увеличения интенсивности этих воздействий.

 

Геологический блок мониторинга предусматривает систему режимных и инструментальных наблюдений за изменением состояния геологической среды площадки строящегося (реконструируемого) объекта и близрасположенных окружающих зданий и сооружений. Состав программы геологического мониторинга при обосновании может быть расширен.

Система режимных наблюдений за гидрогеологической средой включает в себя пробуренные и оборудованные  на все горизонты гидрогеологические скважины.

 

При режимных наблюдениях  следует определять:

- изменение уровней  подземных вод;

- пьезометрические напоры воды в грунтовом массиве;

- расходы воды, связанные  с фильтрацией;

- коэффициент фильтрации  грунтов;

- температуру грунтов  в массиве;

- химический состав  подземных вод;

- химический состав, температуру  и мутность профильтровавшей  воды в дренажах и коллекторах;

- эффективность работы  дренажных, водопонизительных и  противофильтрационных систем.

 

Частота наблюдений за режимом  уровней подземных вод должна устанавливаться программой и корректироваться в процессе работ, но быть не реже 1 раза в квартал. Отбор проб из скважины производится для химического анализа с определением ее химического и радиационного загрязнения и агрессивности по отношению к строительным материалам. Кроме того, раз в квартал проводятся наблюдения за температурным режимом.

При инструментальных наблюдениях следует определять:

- послойные деформации  грунтов основания и оседания  земной поверхности;

- характер развития  деструктивных процессов: эрозии, оползней, карстово-суффозионных и  др. процессов;

- наличие аномалий  температурных, электрических и др. физических полей.

 

Система геодезических  наблюдений за окружающим реконструируемое здание грунтом должна быть устроена в случае возведения под реконструируемым объектом подземного сооружения.

Системы наблюдений за состоянием окружающего грунта включают в себя сеть грунтовых марок, которые представляют собой:

- точки, накерненные  на обечайках колодцев подземных  коммуникаций, глубиной заложения  от 2 до 4 м;

- грунтовые стальные  трубчатые марки, глубиной заложения  от 2 до 12 м;

- кусты грунтовых реперов для наблюдений за послойными вертикальными перемещениями грунта на различных глубинах (глубина реперов от 10 до 30 м);

- поверхностные марки.

 

Дополнительно мониторинг включает:

- разработку требований  к объему и составу дополнительных  инженерно-геологических изысканий, необходимых для выполнения расчетных прогнозов;

- разработку требований  к техническому состоянию зданий  и сооружений;

- разработку требований  по величинам допустимых предельных  и неравномерных деформаций зданий  и сооружений;

- расчет действующих величин нагрузок на фундаменты, в том числе на свайные, расчет фактического давления на грунт по подошве фундамента и прогнозируемых нагрузок на фундаменты при реконструкции;

- сбор и анализ технических  данных по конструкциям подземной  и надземной частей зданий  и сооружений;

- анализ проекта или  технической документации по  усилению оснований и фундаментов  существующей застройки.

 

 

 

 

 

Геоэкологический  мониторинг изменения состояния окружающей среды должен проводиться в случаях расположения вблизи строительства (реконструкции) зданий и сооружений промышленных объектов с вредными процессами, при расположении их в районах с повышенным уровнем загрязнений атмосферы, почвы и грунтов вредными веществами, при повышенной агрессивности грунтов и вод по отношению к строительным материалам, а также на основании результатов изысканий и государственной экологической экспертизы проектной документации на строительство (реконструкцию) конкретного объекта. Наблюдения проводятся в соответствии с "Временными методическими указаниями по оценке на стадии ТЭО ОВОС подземных сооружений" (для строительства в г.Москве, 1995 г.) и СП 11-102.

Геоэкологический мониторинг следует осуществлять с учетом СП 11-102.

Состав и объем геоэкологического  мониторинга должны быть отражены в  программе работ и технических  заданий на конкретные объекты и  в соответствии с действующими нормативными документами (СНиП 2.01.15, Инструкции по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г.Москве).

Геоэкологический мониторинг проводится по программе, составленной в соответствии с техническим  заданием заказчика. Состав и объем  мониторинга должны назначаться  с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и обеспечить получение необходимой информации для характеристики загрязнения грунтов и подземных вод, а также аномальных локальных природных и техногенных полей и геологических и инженерно-геологических процессов.

При строительстве на территории Москвы следует учитывать  следующие природные и техногенные  факторы, способствующие ухудшению  геоэкологической обстановки:

- изменение уровня  подземных вод;

- загрязнение почв, грунтов  и подземных вод;

- инженерно-геологические процессы (оползни, карстово-суффозионные явления, подвижки грунта и др.);

- газовыделение;

- радиационное излучение;

- техногенные тепловые  поля;

- вибрационные и ударные  воздействия.

 

Подъем уровня подземных  вод приводит к таким неблагоприятным явлениям, как увлажение и затопление подвалов зданий, что может вызвать ухудшение здоровья людей, появление комаров и др. В связи с этим следует прогнозировать возможный подъем уровня подземных вод и разрабатывать мероприятия по защите подвалов от подземных вод.

Следует учитывать возможное  снижение уровня подземных вод, например при дренаже, что может привести к дополнительным деформациям основания.

При оценке загрязнения  почв, грунтов и подземных вод  необходимо выявлять источники загрязнения, участки наибольшего загрязнения и состав и содержание загрязняющих веществ.

Газовыделение может  наблюдаться на участках распространения  техногенных (насыпных) грунтов. Газогеохимический  мониторинг выполняют для оценки концентрации метана и двуокиси углерода. Потенциально опасными считаются концентрации СН >0,1% и CO>0,5% по объему.

Осуществление мониторинга  включает несколько этапов:

- теоретические расчеты  возможных деформаций грунтов  оснований и фундаментов вновь  строящегося (реконструируемого)  объекта;

- разработку системы наблюдений для проверки в натуре действительного воздействия нового строительства на существующие здания и сооружения;

- установку приборов  в натуре;

- осуществление мониторинга  в ходе строительства, в первый  и последующие, при необходимости,  годы эксплуатации до стабилизации деформационных процессов в основании;

- геодезический мониторинг  зданий 1-ой геотехнической категории  (в т.ч. уникальных зданий) должен  выполняться не менее 10 лет  после окончания строительства.

Мониторинг целесообразно  осуществлять с использованием комплексной автоматизированной программы, позволяющей оперативно выявлять все возникающие отклонения и устанавливать необходимые взаимосвязи.

В процессе мониторинга  должен рассматриваться весь комплекс статических, динамических и техногенных нагрузок, приводящих к качественному и количественному изменению характеристик состояния объекта и окружающих его зданий и сооружений, их пригодность к эксплуатации и степень воздействия на окружающую среду.

При проведении мониторинга  должны быть определены осадки, крены и горизонтальные смещения конструкций строящегося или реконструируемого здания и окружающих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния строительства, состояние конструкций, оценена работа измерительных систем.

При выборе системы наблюдений необходимо учитывать величины расчетных прогнозов скорости протекания процессов и их изменение во времени, продолжительность измерений, ошибки измерений за счет изменения погодных условий, а также влияния аномалий геофизических, температурных, электрических и других полей (Приложение 2).

Точность систем наблюдений и методов контроля должны обеспечивать достоверность получаемой информации, результатов измерений и согласованность  их с расчетными прогнозами, а также  соответствовать требованиям к увязке между собой данных отдельных систем наблюдений в пространстве и во времени.

При проведении длительных мониторинговых наблюдений необходимо обеспечивать при изменении внешних  условий стабильность параметров измерительных  устройств. При необходимости следует проводить тарировку измерительных устройств и вносить поправки в результаты измерений в зависимости от изменения температуры, влажности воздуха и других факторов.

Используемые для наблюдений приборы и оборудование должны быть сертифицированы или поверены и аттестованы.

Выбор точек измерений  необходимо производить по рекомендациям ГОСТ 24846. На участках с наибольшей интенсивностью изменения наблюдаемых величин количество точек измерения должно быть увеличено. При этом частота наблюдений должна быть согласована со скоростью наблюдаемых процессов.

В результате проведения мониторинга должны быть определены условия, обеспечивающие выполнение основных эксплуатационных требований к объекту  и окружающей среде.

На стадии проектирования должны быть разработаны:

- прогноз деформаций, усилий и других факторов, характерных  для площадки;

- программа и состав  наблюдений.

На стадии строительства (реконструкции) должны быть предусмотрены:

- установка системы  наблюдений;

- производство наблюдений и их регистрация;

- обработка информации;

- корректировка, в  случае необходимости, проектов  строительства и разработка дополнительных  мероприятий.

На стадии эксплуатации осуществляется сравнение расчетных  и наблюдаемых величин деформаций и усилий. В необходимых случаях производится корректировка критериев выполнения эксплуатационных требований, а также разработка дополнительных мероприятий по обеспечению эксплуатационной надежности расположенных вблизи строящегося или реконструируемого объекта зданий и сооружений.