Руководство по комплексному освоению подземного пространства крупных городов

Вид материалаРуководство
8. Мониторинг при строительстве и эксплуатации подземных сооружений 8.1. Геотехнический мониторинг
Подобный материал:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   26

8. Мониторинг при строительстве и эксплуатации подземных сооружений

8.1. Геотехнический мониторинг


Назначение, цели и задачи мониторинга

8.1.1. Мониторинг следует выполнять в процессе строительства подземных сооружений, а в необходимых случаях и в начальный период их эксплуатации.

Мониторинг, как правило, следует организовывать:

- для строящихся подземных сооружений I уровня ответственности;

- для строящихся подземных сооружений II уровня ответственности в сложных инженерно-геологических условиях;

- для существующих зданий и сооружений, попадающих в зону влияния подземного строительства в условиях тесной застройки, а также в других случаях, предусмотренных техническим заданием.

В состав проекта строительства подземных сооружений следует включать требования к проведению мониторинга.

8.1.2. Мониторинг подземных сооружений предназначен для обеспечения надежности строительства подземных сооружений и сохранения зданий и сооружений, находящихся в зоне их влияния, а также защиты окружающей среды с учетом возможных негативных последствий строительства.

8.1.3. Целью мониторинга является оценка воздействия строительства подземного сооружения на окружающие здания и сооружения, на атмосферную, геологическую и гидрогеологическую среду в период строительства и эксплуатации, разработка прогноза изменения их состояния, своевременное выявление дефектов конструкций, предупреждение и устранение негативных процессов, уточнение результатов прогноза и корректировка проектных решений.

8.1.4. В задачи мониторинга входит разработка решений по обеспечению сохранности и надежности окружающей застройки, предупреждению и устранению дефектов конструкций зданий и сооружений, недопущению негативных изменений окружающей среды, а также осуществление контроля за выполнением принятых решений.

8.1.5. В процессе мониторинга должен рассматриваться весь комплекс статических, динамических и иных техногенных воздействий, приводящих к качественному и количественному изменению характеристик состояния зданий и сооружений (под воздействием строительства подземных сооружений), в т.ч. к потере ими пригодности к эксплуатации. В случае необходимости должны разрабатываться конструктивные или иные меры защиты для обеспечения их эксплуатационной надежности.

8.1.6. При проведении мониторинга, как правило, следует определять:

- осадки, крены и горизонтальные смещения конструкций подземного сооружения, а также окружающих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния строительства;

- техническое состояние конструкций строящегося подземного сооружения и окружающих зданий и сооружений;

- деформации ограждающих и распорных конструкций и значения усилий в них;

- усилия в анкерах конструкций;

- напряжения и деформации в грунтовом массиве;

- пьезометрические напоры воды в грунтовом массиве;

- расходы воды, фильтрующей в массиве грунта, вмещающем подземные сооружения;

- температуру грунтов в массиве;

- эффективность работы дренажных, водопонизительных и противофильтрационных систем;

- уровень колебаний подземного сооружения при его строительстве рядом с тоннелями метрополитена и другими источниками вибрационных и динамических воздействий.

8.1.7. При проектировании подземных сооружений должны быть предусмотрены инженерные мероприятия по защите зданий и сооружений от недопустимых деформаций.

8.1.8. При строительстве подземных объектов в районах с плотной застройкой и наличием исторических памятников и памятников архитектуры мониторинг осуществляется под руководством научно-технического координационного совета, который создается из представителей заказчика, проектировщика, строительной организации и районных органов надзора и контроля, а также в случае необходимости - органов охраны исторических памятников.

8.1.9. Мониторинг должен проводиться по специально разработанному проекту или программе. К выполнению мониторинга должны привлекаться специализированные организации, имеющие лицензии на проведение этих работ.

Состав мониторинга

8.1.10. Состав и объем мониторинга должны назначаться в зависимости от уровня ответственности сооружений, их конструктивных особенностей, категории сложности инженерно-геологических условий, способа возведения подземного сооружения, плотности окружающей застройки и других условий.

8.1.11. В составе мониторинга необходимо предусматривать:

- сбор и анализ технических данных по конструкциям подземных и надземных частей зданий и сооружений;

- обследование существующих зданий и сооружений, в том числе подземных коммуникаций, попадающих в зону влияния нового строительства (приложения В и Г);

- разработку требований по допускаемым предельным деформациям зданий и сооружений;

- определение расчетных величин геотехнического прогноза, включая оценку влияния подземного строительства и производства работ на существующие здания и сооружения;

- разработку мероприятий по устранению негативных последствий подземного строительства.

8.1.12. Мониторинг целесообразно осуществлять с использованием комплексной автоматизированной программы, позволяющей оперативно выявлять все возникающие отклонения, устанавливать необходимые взаимосвязи и регулировать весь процесс в целом.

Общие требования к мониторингу

8.1.13. Выбор системы наблюдений производят в зависимости от целей и задач мониторинга, результатов расчетных прогнозов, скорости протекания процессов, точности измерений и продолжительности их во времени.

8.1.14. Точность систем наблюдений назначается в зависимости от величин расчетных прогнозов и должна обеспечивать достоверность получаемой информации, а также соответствовать требованиям согласованности в пространстве и во времени применяемых различных систем наблюдений.

8.1.15. Приборы и оборудование, используемые для наблюдений, должны быть сертифицированы и аттестованы в соответствии с требованиями Госстандарта России.

8.1.16. Точки измерений и частоту наблюдений необходимо назначать в зависимости от величин расчетных прогнозов, интенсивности изменений наблюдаемых величин, масштабов освоения подземного пространства, конструктивных особенностей зданий и сооружений.

Система мониторинга

8.1.17. На стадии проектирования до проведения мониторинга должны быть разработаны и определены:

- основные эксплуатационные требования к зданиям и сооружениям и окружающей среде;

- расчетный прогноз значений деформаций и усилий;

- программа наблюдений;

- системы наблюдений.

8.1.18. На стадии строительства должны выполняться:

- установка систем наблюдений;

- производство наблюдений.

8.1.19. Оценка принятых критериев выполнения эксплуатационных требований производится на основе результатов сравнения расчетных и наблюдаемых значений деформаций и усилий. В необходимых случаях производится разработка дополнительных мероприятий по обеспечению эксплуатационной надежности строящегося подземного сооружения и окружающих эксплуатируемых зданий.

Расчетный прогноз влияния строительства подземных сооружений на окружающую застройку

8.1.20. Состав и объем защитных мероприятий определяются на стадии проектирования подземного сооружения на основе использования результатов прогноза деформаций.

В проектах подземных сооружений необходимо предусматривать раздел по защите окружающей застройки с разработкой эффективных мер по предупреждению недопустимых деформаций зданий.

8.1.21. Расчет прочности и дополнительных деформаций зданий и сооружений при проведении вблизи них работ по строительству подземных сооружений, транспортных, коллекторных и коммуникационных тоннелей, подземных переходов и других объектов рекомендуется выполнять численными методами с использованием специальных программ, в том числе методом конечных элементов (МКЭ) с использованием нелинейных моделей грунтов и методом типовых кривых (МТК), которым устанавливается мульда вертикальных и горизонтальных смещений на поверхности массива.

При поэтапном строительстве подземного сооружения расчеты деформаций поверхности ведутся в соответствии с принятой технологией строительства последовательно для каждого этапа.

При наличии динамических воздействий на грунты оснований близрасположенных объектов прогнозирование деформаций производится по результатам опытных работ.