Мониторинг зданий и сооружений во время и после стройки

Мониторинг зданий и сооружений, строительных конструкций, обследование технического состояния – неотъемлемая часть строительного процесса, будь то постройка жилого дома, или промышленного предприятия, возведение моста или установка дымовой трубы – то есть любой единицы окутывающей нас инфраструктуры.

Во время проведения мониторинга выясняется, как влияют на объекты природные и иные факторы. Все происходящие процессы и отклонения во время стройки фиксируются. Таким образом, в процессе и после окончания строительства благодаря мониторингу, мы понимаем, как ведет себя здание/сооружение – не изменило ли своего положения, не повлияло ли на близлежащие объекты.

По каким системам и правилам гост проводится мониторинг технического состояния зданий, кому и для чего это нужно?

Зачем и что мониторить при строительстве

Важнейшая цель и задача мониторинга – безопасность при эксплуатации зданий и сооружений. Любое локальное изменение или вмешательство влияет на судьбу окружающих предметов – это известно каждому. И как погодные условия или количество удобрений влияют на урожай, так и строительство дорог или домов будет влиять на уже существующие объекты.

Вырыли котлован близко к соседнему дому, а почва под жилым домом «пустилась в пляс» и здание повело. Кто виноват и почему так произошло?

Для того, чтобы не допустить аварийных ситуаций и вовремя выявить крены, осадки и прочие деформации сооружений и проводится мониторинг состояния зданий. При этом, не только нужно учесть расположение соседних, уже построенных ранее объектов, но и самое главное проследить за строительством нового, чтобы вовремя отреагировать на возникающие изменения.

Основными объектами, попадающими под проведение мониторинга, являются:

• Фундаменты зданий, основания сооружений, фундаменты мостовых опор и подпорные стенки;
• Высотные здания, высотные мачты, дымовые трубы;
• Объекты культуры и наследия, уникальные здания и сооружения.

При строительстве индивидуальных домов, а также малоэтажных жилых типовых домов, небольших участков инженерных сетей, временных сооружений чаще всего мониторинг не проводится, так как это мероприятие достаточно затратно для собственника.
Однако всегда стоит помнить, что, если не соблюсти нормы строительства дома могут «поползти», стены «растрескаться».

Мониторинг – это комплексные наблюдения, которые включают в себя: инженерные исследования, инженерно-геологические изыскания, геодезические измерения и прочие измерения. Остановимся подробнее на основных системах мониторинга: обследование, технический и геодезический мониторинг.

Обследование зданий и сооружений

Обследование зданий и сооружений — это работы, которые в зависимости от поставленной задачи имеют цели:

1. сдача в эксплуатацию объекта;
2. обнаружение дефектов и повреждений;
3. выявление деформаций, кренов, осадок и т.п.;
4. внесение изменений в конструкцию объекта (перепланировка, надстройка, и тп.);
5. составление заключения об объекте;
6. архитектурное обследование для проведение капитального ремонта или реставрации;
7. систематический контроль над выстроенным сооружением и пр.

Для проведения обследования используются разные методы и применяется различное оборудование, в зависимости от сложности и объема объекта.

Технический мониторинг зданий и сооружений

Технический мониторинг зданий – или как его чаще называют, геотехнический мониторинг, это обширное понятие обследования, контроля и наблюдения за объектами с разных сторон: инженерные исследования, геодезические измерения, геологические изыскания, обследование архитектуры, гидрогеология, механика грунтов, тензометрия и прочие необходимые действия, направленные на обеспечение сохранности уже построенных зданий и сооружений и безопасность возведения новых объектов.

Так, технический мониторинг определяет наличие/отсутствие деформаций объекта для того, чтобы можно было воздействовать на дальнейшее строительство и принимать верные решения. В целом мониторинг направлен на безопасность перед началом стройки, во время строительства и после.

Система мониторинга обязательна на уникальных, технически сложных потенциально опасных и особо опасных объектах (ГОСТ Р 22.1.12-2005).

Геодезический мониторинг зданий и сооружений

У геодезистов свое направление в мониторинге, и оно заключается в измерениях и наблюдениях. Так, проектные организации составляют техническое задание, учитывая назначение объекта. Геодезисты, в свою очередь выполняют измерения согласно заданию.

Регламент геодезического мониторинга

Геодезист действует в четком соответствии с регламентом. Так, на нулевом (начальном) цикле строительства идет создание ГРО (геодезической разбивочной основы), закладываются геодезические знаки (репера, марки), на последующих циклах идет наблюдение за ними при помощи электронных тахеометров и нивелиров.

Часто случается, что пункты были утрачены при строительстве и тогда возникает необходимость создания ГРО или частичного его восстановления.

Пласт собранных данных проверяется, оформляется документально и передается заказчику в виде схем, ведомостей, графиков и пр.

Начальный цикл работ завершается отчетом. Последующие циклы работ (время и сроки указываются в регламенте с учетом индивидуальных особенностей строений) происходят так же, как и начальный: Измерения – результаты – отчеты.

Так формируется документация и определяется разница между начальными и последующими измерениями: выясняется есть какие-либо отклонения и аномалии в процессе строительства. Данные передаются на согласование в проектную организацию.
Именно геодезический мониторинг и наблюдения дают ясную картину об устойчивости здания или сооружения.

Важно понимать разграничение работ и задач геодезистов и проектировщиков. Геодезисты отвечают на вопросы «где» и «сколько» — это основная задача. Геодезист не делает выводы и пояснения причин деформаций, его работа заключается в выполнении измерений и их фиксаций.

Вопросы «почему» и «как это исправить» уже в поле деятельности проектировщиков или технологов. Именно они принимают решения о необходимости изменений в работе с учетом предоставленных сведений. Геодезист «показывает», а проектировщик «решает, что с этим делать».

Методы геодезического мониторинга

Геодезические методы мониторинга направлены на измерения перемещений зданий, сооружений, конструкций к поверхности земли и грунта. Перемещения могут быть как горизонтальные, так и вертикальные.
Геодезические методы измерений используются как по отдельности, так и совместно, и решают следующие задачи:

• выявление перемещений и сдвигов по вертикали: просадки, подъемы, осадки;
• выявления сдвигов по горизонтальной плоскости;
• выявление не пошло ли здание/сооружение под уклон, нет ли кренов, наклонов.

Геодезические приборы, используемые при мониторинге

Для геодезических измерений используют:

1. нивелиры;
2. электронные тахеометры;
3. лазерные, электронные и оптические сканеры;
4. системы спутниковой навигации GPS, ГЛОНАСС.

Раньше в числе этих приборов применяли теодолиты, однако сегодня для мониторинга и решения других геодезических задач теодолитами практически не пользуются. Сфера применения геодезического мониторинга обширны, это может быть и мониторинг мостов, и наблюдение за кренами дымовых труб, и наблюдения за памятниками архитектуры или промышленных предприятий.

Стоимость мониторинга складывается из характера и сложности объекта, количества пунктов, сроков и прочих нюансов.

Период мониторинга зданий и сооружений при эксплуатации

Необходимость проведения мониторинга зданий и сооружений обосновывается проектом с учетом результатов инженерно-геологических изысканий. Периодичность измерений зависит от различных факторов. Сроки указываются в проекте.

Так, периодичность мониторинга может быть ежемесячной или ежеквартальной, а при опасности деформаций — еженедельной. Для уникальных сооружений мониторинг может затянуться на два года после возведения объекта. Как правило, геодезический мониторинг прекращается в течении года после завершения строительства.

Развитие ГРО для мониторинга зданий и сооружений

Геодезическая разбивочная основа — геодезическая сеть в виде закрепленных на местности или сооружении геодезических пунктов (знаков), создаваемая для перенесения проектов в натуру». (СП 126.13330.2017)

Здесь слово «основа» говорит само за себя. ГРО создается для выполнения нулевого и последующих циклов наблюдений. Без создания ГРО никаких наблюдений сделать не получится. Знаки ГРО должны находиться под наблюдением за сохранностью и проверяться не реже двух раз в год (весенний и осенне-зимний период). Это закреплено СП 126.13330.2012 (п.5.17)

Развитие ГРО, в зависимости от характера и вида объекта, может быть линейной (для дорог, газа, коммуникаций) и площадной (дом, предприятие и пр.).

Нормативные документы, ГОСТ и СП для проведения мониторинга

Документальная база для обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений подкреплена гост, нормами и правилами. Внизу список самых важных:

• СП 22.13330.2016 (СНиП 2.02.01-83) Основания зданий и сооружений;
• СП 126.13330.2017 (СНиП 3.01.03-84) Геодезические работы в строительстве;
• СП 305.1325800.2017 Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве;
• ГОСТ 31937-2011 Межгосударственный стандарт здания и сооружения, правила обследования и мониторинга технического состояния;
• ГОСТ 24846-2012 Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.

Автоматические системы мониторинга

Автоматизированный мониторинг зданий и сооружений происходит при помощи применения датчиков. Автоматизированная система устанавливается на крупных и уникальных объектах. (высота более 100 м, заглубление более 15 м, пролет более 100 м и пр.)
Особенности автоматизированного мониторинга заключается в получении показаний в режиме реального времени без привлечения геодезиста. Автоматическая система сложна и дорога в применении, поэтому используется достаточно редко.

Игнорирование или безалаберность, чем грозит

Прежде чем построить нужно спроектировать и соблюсти все меры безопасности, а также выбрать системы мониторинга здания. Для этого существуют проектировщики, которые по заданию застройщиков должны подготовить все необходимые проекты, установленные действующими нормами и правилами, с учетом мониторинга возводимых конструкций.

Любая стройка, начиная от частного дома и заканчивая дорожным полотном – мероприятие затратное. Однако, если игнорировать некоторые этапы в целях экономии нужно понимать, что вовремя не проконтролированные объекты могут стать причиной аварийных ситуаций там, где их можно избежать.