Мониторинг деформаций

• ГОСТ 24846-2012 «Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений». Стандарт распространяется на грунты всех видов и устанавливает методы определения деформаций (осадок, наклонов, сдвигов и т. п.) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений. 

Документ распространяется на грунты всех видов. 

Некоторые положения стандарта:

• Мониторинг деформаций следует проводить в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения состояния стабилизации деформаций. 

• Значение деформаций принимается по расчёту, нормативным документам или устанавливается проектной или эксплуатирующей организацией с включением в техническое задание. 

• Для уникальных зданий и сооружений, а также при выполнении наблюдений, требующих непрерывного получения результатов измерений, рекомендуется использовать автоматизированные системы наблюдений. 

• В процессе мониторинга деформаций оснований фундаментов должны быть измерены (отдельно или совместно) следующие величины: вертикальные перемещения, горизонтальные перемещения и наклоны. 

Как часто проводят замеры деформаций?

Согласно ГОСТ 24846-2012, мониторинг деформаций следует проводить в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения состояния стабилизации деформаций. 

Для зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, мониторинг также необходим в случае появления недопустимых трещин, раскрытия швов, а также резкого изменения условий работы здания или сооружения

Какие методы существуют?

• Метод проецирования. Применяется для измерения наклонов здания (сооружения). На двух взаимно перпендикулярных осях объекта закладывают опорные знаки, с которых теодолитом проецируют заметную верхнюю точку на горизонтально установленную палетку (рейку), закреплённую внизу здания (сооружения). Зафиксированный в течение времени на палетке ряд точек представляет собой проекцию траектории верхней наблюдаемой точки на плоскость. 

• Метод координирования. Используется для измерения наклонов здания (сооружения). Вокруг объекта прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют координаты трёх или четырёх постоянно закреплённых точек, с которых через определённые промежутки времени засечкой находят координаты хорошо заметной наверху здания (сооружения) точки. По разности координат между циклами наблюдений находят значение наклона и его направление. 

• Метод створных наблюдений. Применяется при измерениях горизонтальных перемещений фундаментов. Используется в случае прямолинейности здания (сооружения) или его части и при возможности обеспечивать устойчивость концевых опорных знаков створа. 

Методы измерений вертикальных и горизонтальных перемещений и сдвигов фундамента устанавливаются программой наблюдений за деформациями 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. 
 

Типы мониторинга деформаций:

• Визуальный осмотр и измерения вручную. Один из самых простых методов, который подразумевает использование стандартных инструментов: уровня и рулетки. Эффективен только на начальных стадиях и для быстрой оценки состояния.

• Геодезические методы. Применение нивелиров и теодолитов позволяет с высокой точностью измерить смещения и отклонения конструкций. Такой подход играет важную роль в контроле изменений в фундаменте и для определения осадки строения.

• Использование датчиков и систем автоматического мониторинга. Современные технологии позволяют использовать датчики и системы для постоянного мониторинга состояния конструкций в режиме реального времени. Среди них:

• Датчики перемещений (линейные, точечные) — для отслеживания смещений и деформаций отдельных элементов конструкции.

• Инклинометры и наклонные датчики — для измерения углов наклона зданий или отдельных частей конструкции.

• Ультразвуковые и лазерные системы — для более точных измерений и выявления скрытых деформаций.

• Беспроводные сенсорные сети (IoT) — системы, которые позволяют собирать данные с большого числа датчиков, интегрированных в сеть и передающих информацию на центральную станцию.

• Аэросъёмка и спутниковый мониторинг. Современные спутниковые технологии и дроновые системы позволяют проводить мониторинг больших территорий и отслеживать деформации на уровне города или области.

• Использование беспилотных летательных аппаратов. Дроны позволяют быстро и эффективно проводить мониторинг деформаций зданий, особенно в труднодоступных местах. Они оснащены камерами и датчиками, что делает их идеальными для проверки состояния сооружений.

• 3D-сканирование и фотограмметрия. Эти технологии позволяют создавать точные трёхмерные модели зданий, которые используются для анализа деформаций. Таким образом можно получить детализированные изображения с точностью до миллиметров.

• ГОСТ Р 56409–2015 «Глобальная навигационная спутниковая система. Системы геодезического мониторинга. Программа и методика испытаний». Стандарт распространяется на системы геодезического мониторинга деформаций объектов с использованием навигационной аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем. 

• ГОСТ Р 55535-2013 «Глобальная навигационная спутниковая система. Методы и технологии выполнения геодезических работ. Общие технические требования к системам геодезического мониторинга». Стандарт устанавливает общие технические требования к системам геодезического мониторинга, использующим аппаратуру потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, с учётом особенностей деформационных процессов и требований безопасности.