6. Мониторинг подземного сооружения, окружающих его зданий и сооружений и прилегающего массива грунта

6. МОНИТОРИНГ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, ОКРУЖАЮЩИХ

ЕГО ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И ПРИЛЕГАЮЩЕГО МАССИВА ГРУНТА

6.1. При возведении подземного сооружения в Москве следует осуществлять мониторинг самого подземного сооружения, прилегающего к нему массива грунта, а также окружающих его объектов как на стадии возведения подземного сооружения, так и в период его эксплуатации.

6.2. Мониторинг подземного сооружения, прилегающего массива грунта и окружающих его зданий и сооружений проводится в соответствии с ранее разработанным проектом.

6.3. По функциональному назначению мониторинг состоит из нескольких блоков:

система наблюдений за надземными сооружениями вокруг проектируемого комплекса;

система наблюдений за деформациями конструкций проектируемого сооружения;

система наблюдений за состоянием окружающего массива грунта за пределами ограждающих конструкций подземного сооружения;

система наблюдений за существующими подземными сооружениями, в частности тоннелями метрополитена;

система стационарных режимных наблюдений за гидрогеологической средой на территории, прилегающей к строительному объекту.

6.4. Система наблюдений за окружающими подземное сооружение объектами (возможно имеющими историческое значение) состоит из маяков, установленных на трещинах, а также из деформационных марок, расположенных на фасадах здания, и грунтовых реперов, а также измерительной аппаратуры.

6.5. В процессе измерений деформаций оснований фундаментов должны быть определены (отдельно или совместно) величины:

вертикальных перемещений (осадок, просадок, подъемов);

горизонтальных перемещений (сдвигов);

кренов.

6.6. Наблюдения за деформациями оснований фундаментов следует производить в такой последовательности:

разработка программы измерений;

выбор конструкции, места расположения и установка исходных геодезических знаков высотной и плановой основы;

осуществление высотной и плановой привязки установленных исходных геодезических знаков;

установка деформационных марок на зданиях и сооружениях;

инструментальные измерения величин вертикальных и горизонтальных перемещений и кренов;

обработка и анализ результатов наблюдений.

6.7. Метод измерений вертикальных и горизонтальных перемещений и определения крена фундамента следует устанавливать программой измерения деформаций в зависимости от требуемой точности измерения, конструктивных особенностей фундамента, инженерно-геологической и гидрогеологической характеристик грунтов основания, возможности применения и экономической целесообразности метода в данных условиях.

6.8. Предварительное определение точности измерения вертикальных и горизонтальных деформаций надлежит выполнять в зависимости от ожидаемой величины перемещения, установленной проектом, в соответствии с табл. 6.

Таблица 6

На основании определенной по табл. 6 допускаемой погрешности устанавливается класс точности измерения вертикальных и горизонтальных перемещений фундаментов зданий и сооружений согласно табл. 7.

Таблица 7

ДОПУСКАЕМАЯ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

При отсутствии данных по расчетным величинам деформаций оснований фундаментов класс точности измерения вертикальных и горизонтальных перемещений допускается устанавливать:

I - для зданий и сооружений: уникальных, длительное время (более 50 лет) находящихся в эксплуатации, возводимых на скальных и полускальных грунтах;

II - для зданий и сооружений, возводимых на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах;

III - для зданий и сооружений, возводимых на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильно сжимаемых грунтах;

IV - для земляных сооружений.

Перед началом измерений вертикальных перемещений необходимо установить:

реперы - исходные геодезические знаки высотной основы (число реперов должно быть не менее трех);

деформационные марки - контрольные геодезические знаки, размещаемые на зданиях и сооружениях, для которых определяются вертикальные перемещения.

6.10. После установки репера на него должна быть передана высотная отметка от ближайших пунктов государственной или местного значения геодезической высотной сети. При значительном (более 2 км) удалении пунктов геодезической сети от устанавливаемых реперов допускается принимать условную систему высот.

6.11. При каждом репере должны быть обозначены наименование организации, установившей его, и порядковый номер знака. Установленные репера необходимо сдать на сохранение строительной или эксплуатирующей организации по актам.

6.12. В процессе измерения вертикальных деформаций следует контролировать устойчивость исходных реперов для каждого цикла наблюдений.

6.13. Деформационные марки для определения вертикальных перемещений устанавливаются в нижней части несущих конструкций по всему периметру здания (сооружения) внутри него, в том числе на углах, на стыках строительных блоков, по обе стороны осадочного или температурного шва, в местах примыкания продольных и поперечных стен, на поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью, на несущих колоннах, вокруг зон с большими динамическими нагрузками, на участках с неблагоприятными геологическими условиями.

6.14. Вертикальные перемещения оснований фундаментов следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: геометрическим, тригонометрическим или гидростатическим нивелированием, фотограмметрии.

6.15. Отдельные методы измерения вертикальных перемещений должны приниматься в зависимости от классов точности измерения, целесообразных для данного метода (в соответствии с ГОСТ 24846-81):

I - IV классы - метод геометрического нивелирования;

II - IV классы - метод тригонометрического нивелирования;

I - IV классы - метод гидростатического нивелирования;

II - IV классы - метод фотограмметрии.

6.16. Крен фундамента (или здания, сооружения в целом) следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: проецирования, координирования; измерения углов или направлений; фотограмметрии; механическими способами с применением креномеров, прямых и обратных отвесов.

6.17. Предельные погрешности измерения крена в зависимости от высоты Н наблюдаемого здания (сооружения) не должны превышать величины, мм, для:

0,0001Н - гражданских зданий и сооружений;

0,0005Н - промышленных зданий и сооружений, дымовых труб, мачт, башен и др.;

0,00001Н - фундаментов под машины и агрегаты.

6.18. Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений, с тем чтобы выяснить характер деформаций и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта.

6.19. При наблюдениях за развитием трещины по длине концы ее следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляется дата осмотра.

6.20. При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляются их номера и дата установки.

6.21. При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.

6.22. Система наблюдений за состоянием окружающего грунта включает сеть грунтовых марок из знаков, 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);

плитные марки.

6.23. Система наблюдений за конструкциями подземного сооружения состоит из:

а) подсистемы геодезического контроля, включающего:

измерения осадок ограждающих конструкций и колонн подземного сооружения;

измерения горизонтальных перемещений ограждающих конструкций подземного сооружения на разных уровнях по высоте;

измерения сближения ограждающих конструкций подземного сооружения с помощью светодальномера;

б) подсистемы деформационного контроля, состоящей из системы оперативного деформографического контроля в поперечных и продольных створах и инклинометрического контроля.

6.24. Для измерения деформаций в системе деформографического контроля используется аппаратурный комплекс АДК, в состав которого входят датчик-наклономер НИ-2 или деформограф-стрейн-сейсмограф со встроенным измерителем температуры, блок управления и цифровой вольтметр (например, В7-41 или аналогичный).

6.25. В системе инклинометрического контроля производятся непосредственные измерения наклона ограждающих конструкций подземного сооружения с помощью специального измерительного устройства, представляющего собой жесткую рейку длиной 2 м, на середине которой жестко установлен уровневый элемент.

6.26. Система стационарных наблюдений за гидрогеологической средой включает пробуренные на все водоносные горизонты гидрогеологические скважины, объединенные в кусты. Наблюдения за уровневым режимом проводятся путем замеров в скважинах хлопушкой. Кроме того, раз в квартал проводится отбор проб воды из скважин на химический анализ. Также с периодичностью один раз в квартал проводятся наблюдения за температурным режимом.