Организация мониторинга для предупреждения аварий эксплуатируемых зданий при новом строительстве и реконструкции

ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ АВАРИЙ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ ПРИ НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕКОНСТРУКЦИИ

Постовалова А.А.

ГАСИС

В последнее время отмечаются многочисленные факты возникновения деформаций конструкций и элементов домов, расположенных рядом с площадками строительства новых или реконструируемых зданий и инженерных коммуникаций. Часто возникают и аварийные ситуации с причинением большого ущерба существующей окружающей застройке, окружающей среде и потерей человеческих жизней. И хотя еще в 1997 г. Правительством г.Москвы было принято Постановление №896 «О мерах по усилению контроля за строительством и реконструкцией при производстве работ в стесненных условиях окружающей сложившейся застройки», а в МГСН 2.07-97 отмечается, что в состав проекта строительства или реконструкции следует включать раздел «Система мониторинга на стройке» проектировщики, заказчики и строители не всегда придают этой проблеме должного внимания, что зачастую приводит к весьма неприятным последствиям.

Для того, чтобы существующие здания не пострадали в результате нового строительства или реконструкции в стесненных условиях плотной городской застройки, в интересах заказчика обязательно проводить мониторинг технического состояния эксплуатируемых зданий, т.е. должна быть сделана детальная оценка воздействия нового строительства или реконструкции на окружающие здания или сооружения, на атмосферную, геологическую и гидрогеологическую среду в период проектирования, строительства и последующей эксплуатации. В процессе проведения мониторинга выявляются повреждения и дефекты, предупреждаются и устраняются аварийные ситуации (если таковые возникают или имеются). Также при проведении мониторинга делаются прогнозы возможных последствий влияния нового строительства или реконструкции на существующие здания (с последующей корректировкой и уточнением).

Мониторинг за техническим состоянием существующих зданий и сооружений, их конструкциями, грунтами оснований и гидрогеологическими условиями в стесненных условиях существующей застройки должен проводиться по специально разработанной программе и являться частью научно-технического сопровождения при новом строительстве или реконструкции. Опыт строительства в условиях плотной городской застройки показывает, что организации, не уделявшие достаточного внимания этому вопросу, часто оказывались виновниками произошедших деформаций существующих зданий, нежелательного изменения инженерно-геологических условий площадки, нарушения экологической обстановки в районе застройки или реконструкции.

Проведением мониторинга должна заниматься специализированная организация, имеющая лицензию на проведение геотехнических исследований, разработку проектных решений и технологию выполнения работ.

Следует знать, что организация, которая проводит мониторинг, должна также разрабатывать решения по обеспечению сохранности и надежности существующих зданий, грунтов оснований и окружающей среды. Если возникает необходимость, должны

1/2009 ВЕСТНИК

быть разработаны меры по защите эксплуатационной надежности существующих зданий, грунтов оснований и др.

На стадии проектирования должны определяться основные эксплуатационные требования к объектам, прогноз расчетных деформаций и усилий и составлена программа наблюдений. Прогноз деформаций включает в себя расчет дополнительных деформаций основания существующих зданий и его конструкций (осадки, крены, перекосы, нагрузки на основание). Особенно следует уделить внимание этому вопросу в тех случаях, когда нагрузка на основания существующих зданий увеличивается (новое строительство, надстройка мансардных этажей и др.), при разгрузке основания в связи с выемкой грунта (снос здания, разработка глубоких котлованов, развитие суффозии, оползней и др.), при возникновении больших динамических нагрузок на основание, попадающих в зону влияния строительства. Расчетный прогноз осадок выполняется по СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.02.03-85. Величины дополнительных деформаций, определенных расчетом не должны превышать допустимых для данного типа сооружений.

При составлении расчетного прогноза деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений в стесненных условиях окружающей сложившейся застройки, организацией, осуществляющей мониторинг, устанавливаются и оцениваются технология строительства, виды опасных работ и др. факторы, способные обусловить дополнительные осадки фундаментов существующих зданий и дополнительных деформаций их конструкций.

Устанавливая расчетные прогнозы возможных изменений инженерно-геологических условий площадок, следует учитывать специфические свойства грунтов, опасные геологические процессы и возможность их активизации. К опасным геологическим явлениям на территории Москвы и многих городов России можно отнести эрозию, карсто-во-суффозионные процессы, просадки, оползни, слабые грунты, подтопление и др.

Так, например, в Москве более 30% фундаментов зданий и сооружений расположены ниже уровня грунтовых вод, в том числе Большой театр, Манежная площадь, Малый театр, Театр Станиславского, здание Генеральной Прокуратуры и многие другие. По России этот показатель также достаточно высок (из 1700 городов России- 80% подтоплено, в т.ч. гг.Волгодонск, Новочеркасск, Якутск, Казань, и др.). В результате подтопления меняются физико-механические свойства грунтов и их прочностные свойства, а если вода химически агрессивна, то и свойства уже построенных конструкций фундамента (здание ЛукОйла на Сретенском бульваре в Москве и др.).

Образование провалов в форме конических, чашеобразных воронок и форме колодцев связано с карстово-суффозионными процессами. В Москве такие «ямы» достигают в диаметре до 40м и глубиной до 8м. Особое внимание при проведении мониторинга следует обращать на то, что такие воронки могут периодически «оживать» и развиваться.

Оползневым процессам подвержены огромные районы, всего около 40% территории России (города, расположенные на берегах р.Волги и Оки, Крым, Севреный Кавказ, Забайкалье, часть Восточной Сибири и др.) Для борьбы с оползневыми процессами применяются террасирование, подпорные стенки, техническое закрепление грунтов, обжиг и др.

Проведение комплексных мероприятий по мониторингу довольно дорогостоящее мероприятие и для сокращения расходов следует пользоваться архивами для нахождения максимального количества документации (проекты, отчеты о ранее проводимых обследованиях, паспорта БТИ, информацию о строителях реконструируемого здания или

существующих зданий, попадающих в зону влияния нового строительства или реконструкции).

В период строительства и эксплуатации организацией ведущей мониторинг, проводиться регулярная оценка соответствия фактических изменений технического состояния зданий и сооружений, их конструкций, фундаментов, грунтов оснований, гидрогеологических условий и тех же условий, заложенных в рабочей документации. Проводятся специальные исследования и наблюдения (инженерно-геологические изыскания, геодезические наблюдения), а для особо ответственных сооружений- локальный мониторинг окружающей среды.

Проводимые инженерно-геологические изыскания показывают возможность развития опасных процессов, подтопления, осадок и просадок, изменение состояния и свойств грунтов, подземных вод и др. Для проведения этих наблюдений как правило устанавливается сеть наблюдательных пунктов (скважины, посты, точки), если ранее таковы не были созданы.

Так сотрудниками НИС ГАСИС на стадии строительства в Москве (ул.Космонав-тов, ул. Давыдковская) и на стадии реконструкции (Цветной бульвар) при проведении мониторинга выполнялись установка систем наблюдения для исследования свойств грунтов основания были пробурены скважины, взяты и исследованы образцы грунтов, поставлен прогноз возможных изменений свойств грунтов оснований. В настоящее время ведется постоянный мониторинг как за геологическими условиями площадок, так и за конструкциями близрасположенных к строительству существующих зданий.

Геодезические наблюдения за изменениями абсолютных и относительных величин деформаций проводятся по установленным реперам, стенным маркам, маякам, грунтовым маркам и реперам по специальному проекту, обоснованному в программе работ на основе технического задания заказчика, и сравниваются с расчетными и допускаемыми значениями.

При строительстве особо ответственных сооружений в условиях Москвы организацией, которая проводит мониторинг, используются режимные гидрогеологические, инженерно-геологические и геофизические наблюдения за изменением геологической среды. Как дополнительные методы наблюдений применяются газово-эманационные и зондировочно-каротажные методы, или другие методы, предусмотренные действующими нормативными документами.

В Москве, Санкт-Петербурге и в других городах России при плотной городской застройке и наличии сложных инженерно-геологических условий, возникающих вследствие развития эрозии, оползней, карстов, изменения гидрогеологических условий увеличивается риск возникновения аварийных ситуаций. Поэтому вопросам организации и проведения мониторинга при строительстве новых зданий и сооружений, а также реконструкции нельзя пренебрегать, т.к. это является залогом надежного строительства и эксплуатации существующих зданий, сооружений и безопасности жизни людей.

К сожалению, до настоящего времени не разработаны всероссийские строительные нормы и правила по проведению и организации мониторинга. Совершенно очевидно, что необходимо провести всероссийское совещание по этому вопросу, выявить лучшие технологии, а также ошибки, допущенные при проведении мониторинга и на основе этих работ разработать всероссийские требования по организации и проведению мониторинга.

Рецензент: Зав. каф. ИНТ ГОУ ДПО ГАСИС Лауреат Государственной премии СССР, Заслуженный строитель России, профессор, д.т.н. Абелев М.Ю.