Statybos procesams dažnai įtakos turi išoriniai veiksniai, sukeliantys avarijas. Joms suvaldyti kuriamos specialios prognozavimo ir kompleksinės analizės sistemos, leidžiančios užkirsti kelią tokioms grėsmėms imantis atitinkamų priemonių ar keičiant darbinės veiklos taktiką. Viena iš centrinių tokio valdymo sričių yra geotechninis monitoringas (GTM), kurio pagalba galima numatyti ir net valdyti tikslinio objekto būklę jo sąveikos su natūralaus pobūdžio neigiamo poveikio veiksniais požiūriu.
GTM koncepcija
GTM suprantama kaip priemonių, susijusių su statomo ar rekonstruojamo objekto konstrukcijų būklės stebėjimu, visuma. Ypatingas dėmesys valdymo metu skiriamas guolių masyvo pagrindui ir aplinkinėms konstrukcijoms. Technologiniai darbo duomenysorganizuojami stebėjimo postų, esančių tiek statybos zonoje, tiek už jos ribų, pagrindu laboratorinėmis sąlygomis. Tuo pačiu metu pastatų ir konstrukcijų geotechninis stebėjimas neapsiriboja tikslinio objekto būklės stebėjimu jo statybos metu. Net projekto kūrimo etape gali būti įmanoma integruoti gręžinio įsikišimo sistemą į priežiūros veiklų rinkinį eksploatuojant įrenginį.
GTM tikslai
Pagrindiniai geotechninio monitoringo tikslai – saugos užtikrinimas statant ir eksploatuojant kontroliuojamą statinį, taip pat rodiklių bazės, pagal kurią būtų galima įvertinti jos patikimumo laipsnį, formavimas. Tai taikoma ne tik statomiems ir pradedamiems eksploatuoti objektams, bet ir remonto bei rekonstrukcijos darbams. Geotechninio monitoringo tikslai pasiekiami dėl savalaikio tiriamų parametrų kitimo procesų aptikimo. Atsižvelgiama ir į konstrukcijos ypatybes, ir į pamato grunto savybes.
GTM užduotys
Geotechninio valdymo procese išsprendžiamos šios užduotys:
- Reguliarus geologinio masyvo ir jame esančių struktūrų parametrų pokyčių fiksavimas.
- Laiku aptikti parametrų nukrypimai, taip pat bet kokie pakeitimai, galintys sutrikdyti laukiamas tendencijas vykdant vykdomą darbą.
- Rizikos, susijusios su nustatytais kontroliuojamų parametrų nukrypimais, įvertinimas.
- Nustatykite atliktų pakeitimų priežastis.
- Remiantis pastatų ir konstrukcijų geotechninio stebėjimo rezultatais, rengiamas priemonių kompleksas, padėsiantis užkirsti kelią tolesniems neigiamiems procesams ir juos pašalinti.
Geologinių ir techninių priemonių naudojimas statybose
GTM yra prijungtas prie statybos procesų nulinio ciklo stadijoje atliekant geodezinius tyrimus ir žemės darbus. Visų pirma tai taikoma dirvožemio pagrindui, pamatams ir pagrindinėms laikančiosioms konstrukcijoms. Kalbant apie statybines duobes, stebėjimas atliekamas atsižvelgiant į atitveriančias konstrukcijas, kurios pašalina griūties riziką. Apžvalgos liečia ir požeminius objektus – komunikacijas, inžinerinius statinius ir tunelius. Vykdant geotechninį stebėjimą statyboje, atsižvelgiama į veiksnius, turinčius įtakos statomam ar rekonstruojamam objektui. Atsižvelgiama ir į potencialiai pavojingus geologinius procesus (slūgimą, nuošliaužos, sutepimą), ir į dinaminius poveikius, kurių š altiniai yra tiesiogiai statybos darbai.
GTO dirvožemio kontrolei
Įgyvendinant GTM, vertinama grunto masyvo būklė, jo elgsena ir galimi pokyčiai, susiję su statybų metu veikiančiomis apkrovomis. Kalbant apie organinius dirvožemius, analizuojamos šios savybės:
- Pagrindo deformacija po statomos konstrukcijos pamatu.
- Horizontalus poslinkis žemėformavimo gylis.
- Geminio vandens lygis.
- Hidrodinaminis slėgis, kuris gali atsirasti vandens prisotintuose organomineraliniuose ir organiniuose dirvožemiuose dėl papildomos apkrovos.
- Masyvo fizinių ir mechaninių savybių pasikeitimo pobūdis.
Kalbant apie birius gruntus, geotechninis monitoringas numato šiuos kontroliuojamų parametrų matavimus:
- Nusėdimo laipsnis, atsirandantis dėl naujai išpilto ir esamo dirvožemio savaiminio sutankėjimo.
- Pakraunama nuo statomos konstrukcijos pamatų platformos.
- Kroviniai iš masyvių statybinių medžiagų ir įrangos, esančios vietoje.
- Pagrindinės birių dirvožemių savybės.
Geologinių ir techninių priemonių darbo apimtis
Pagal reglamentą geotechninis monitoringas apima šias veiklas:
- Programos ir projekto, skirto valdyti tikslinį objektą, kūrimas. Operacijų sąrašas, apimtys ir būdai nustatomi remiantis statybvietėje atliktais geologiniais tyrimais.
- Stebėjimo operacijų laiko ir dažnumo nustatymas. Grafikas nustatomas atsižvelgiant į planuojamą statybų trukmę, atsižvelgiant į žemės darbus ir operacijas, susijusias su nustatytų neigiamo poveikio veiksnių pašalinimu.
- Valdomų parametrų nustatymas. Šiuo atveju atsižvelgiama ir į vietines geologines sąlygas, ir į statomo objekto ypatybes, įskaitantįskaitant jo atsakomybės lygį.
- Gautus duomenų apdorojimas ir ataskaitos sudarymas, kurios pagrindu imamasi priemonių užfiksuotai rizikai sumažinti.
Geotechninio monitoringo projektas
Rengiant geologinių ir techninių priemonių projektą, formuojamas projektinių sprendinių kompleksas, kuris galėtų užtikrinti minimalų neigiamo poveikio veiksnių poveikio objektui laipsnį. Taip atsižvelgiama ne tik į metodų efektyvumą, bet ir į ekonominį jų taikymo pagrįstumą. Sudaromas analitinių priemonių gamybos technologinis žemėlapis, parenkami optimalūs teritorijos tyrimo metodai, atsižvelgiant į konkretaus regiono klimatinius ir geofizinius parametrus. Statinio statybos geotechninio monitoringo projekte numatyti ir aplinkos saugos reikalavimai, kurie gali pasireikšti kaip tam tikrų gamtos kraštovaizdžio įtakos metodų naudojimo apribojimai. Galiausiai kūrėjai pateikia išsamų priemonių rinkinį su jų įgyvendinimo grafiku ir galimybe koreguoti priklausomai nuo išorinių veiksnių įtakos.
Geotechninis prognozavimas
Prognozavimas atlieka svarbų vaidmenį gręžinio intervencijos komplekse. Šis įrankių rinkinys naudojamas projektuojant pamatus, požemines pastatų dalis ir pamatus. Tokio pobūdžio prognozė suprantama kaip galimo statybos proceso poveikio grunto masyvo būklei ir savybėms įvertinimas. Tokia veikla taip pat reikalingainžinerinių komunikacijų, esančių užstatytoje teritorijoje, nutiesimo projektų rengimas. Kaip pradiniai duomenys geotechniniam stebėjimui su prognozavimu, naudojami atitverių konstrukcijų poslinkių parametrai, taip pat atsižvelgiama į įtempių ir deformacijų pobūdį gruntui nuo pastatytos konstrukcijos. Skaičiavimuose naudojami skaitiniai ir analitiniai metodai galimiems pokyčiams įvertinti. Prognozuojant papildomas deformacijas, kurias gali sukelti vertikalios statomo objekto apkrovos, leidžiama naudoti projektinę schemą tiesiškai deformuojamos puserdvės forma.
GTM metodai
Stebėjimui įgyvendinti naudojami įvairūs technologiniai metodai, įskaitant geodezinius, vizualinius, vibrometrinius, parametrinius ir kt. Paprasčiausia ir labiausiai paplitusi metodų grupė apima vizualinį-instrumentinį valdymą, kurio metu objektas apžiūrimas ir vėliau pašalinamas reikiamus matavimus. Visų pirma, geotechninis pastatų stebėjimas su vizualine kontrole fiksuoja konstrukcijų įtrūkimų atsiradimą, lubų ir sienų padėties nukrypimus, pažeidimų charakteristikas ir kt. Geofiziniai stebėjimo metodai siūlo kitokį stebėjimo metodą. Šiuo atveju atliekamas inžinerinių-geologinių ir hidrogeologinių tyrimų veiklos kompleksas, kuris gali visiškai neturėti įtakos statybvietės parametrams, tačiau visapusiškai tiria vietinio grunto savybes ir jo fizines savybes, atsižvelgiant į požeminio vandens lygiai.
Geologinių ir techninių priemonių registravimo įrankiai
Praktiškai visi šiuolaikinio geotechninio valdymo metodai yra susiję su techninių priemonių ir prietaisų naudojimu tiksliai nustatyti kontroliuojamus rodiklius. Tai gali būti paprastas matavimo prietaisas, pavyzdžiui, nivelyras ar matavimo juosta, arba elektroniniai prietaisai, automatiškai fiksuojantys tikslinius parametrus – ne tik fizinius ir geometrinius, bet ir mikroklimatinius. Pavyzdžiui, pastato ar atskirų jo konstrukcijų nuosėdoms ir pasvirimui matuoti naudojamos sudėtingos geotechninės stebėjimo sistemos, kurios fiksuoja parametrinius duomenis iš anksto įdiegtų jutiklių ir žymeklių dėka. Tam tikrą laiką iš jų imami rodmenys, leidžiantys sekti ritinio ar įtrūkimo eigos dinamiką. Bet prognozavimui reikšmingi ir tokie rodikliai kaip temperatūros režimas su kritimų dinamika, drėgmės koeficientai, slėgio lygiai ir kt.. Šioms ir kitoms matavimo operacijoms atlikti naudojami pjezometrai, inklinometrai, masės dozės, dinamometrai, deformacijų matuokliai ir kiti prietaisai. naudota.
Geotechninio stebėjimo programos
Pataisę kontroliuojamas vertes, geotechnikai į žurnalą įveda konkrečius duomenis, kad sukurtų ataskaitą. Be to, atliekama išsami gautos informacijos analizė, kad prireikus būtų parengtos apsaugos priemonės. Tokioms problemoms spręsti naudojamos specialios geotechninio stebėjimo programos, tarp kurių galima išskirti šiuos sprendimus:
- TUN2 sistema. Paprastas ir lengvai naudojamas programinės įrangos įrankis, skirtas statinei požeminių konstrukcijų analizei atlikti.
- POLUPROM programa. Šios sistemos algoritmas leidžia atlikti strypų konstrukcijų ir konstrukcijų skaičiavimą, suteikiant galimybę modeliuoti įtakos linijas. Be to, ši programa naudojama kaip universalus inžinerinis skaičiuotuvas.
- Midas kompleksas. Korėjietiškas daugiafunkcis gaminys, atliekantis pagrindines geotechninių duomenų apdorojimo operacijas, taip pat specializuotus skaičiavimus tuneliavimo srityje.
Išvada
Geotechnika statyboje savo primityvia forma buvo naudojama nuo seniausių laikų, kai statydami būstą žmonės stengėsi numatyti gamtos reiškinių poveikio rizikas. Šiais laikais galime kalbėti apie daugiašalį ir aukštųjų technologijų geotechninį monitoringą, leidžiantį identifikuoti, fiksuoti, analizuoti ir kurti priemones, skirtas pašalinti tiek esamas, tiek galimas grėsmes statant ar eksploatuojant įvairius objektus. Tuo pačiu metu tokios kontrolės metodų nereikėtų laikyti vien tik vienašališko pranešimo apie problemas priemone. Šiuolaikiniai gręžinių intervencijos metodai tampa interaktyvesni, o tai suteikia pagrindo juos vertinti ir kaip saugumo užtikrinimo priemonę, ir kaip įrankį ieškant optimalių ekonominių sprendimų projekto įgyvendinimui.
