Ehitusprotsesse mõjutavad sageli välised tegurid, mis põhjustavad õnnetusi. Nende ohjamiseks töötatakse välja spetsiaalsed prognoosi- ja kompleksanalüüsisüsteemid, mis võimaldavad vastavaid meetmeid rakendades või töötegevuse taktikat muutes selliseid ohte ennetada. Sellise kontrolli üks keskseid valdkondi on geotehniline seire (GTM), mille kaudu on võimalik ennustada ja isegi juhtida sihtobjekti seisundit selle vastasmõjus loodusliku iseloomuga negatiivse mõjuga teguritega.
GTM-i kontseptsioon
GTM-i all mõistetakse meetmete kogumit, mis on seotud ehitatava või rekonstrueeritava rajatise konstruktsioonide seisukorra jälgimisega. Juhtimise ajal pööratakse erilist tähelepanu laagrite massiivi alusele ja ümbritsevatele konstruktsioonidele. Töö tehnoloogilised andmedkorraldatakse nii ehitustsoonis kui ka väljaspool seda laboritingimustes paiknevate vaatluspostide baasil. Samas ei piirdu hoonete ja rajatiste geotehniline seire sihtobjekti seisukorra jälgimisega selle ehitamise ajal. Isegi projekti väljatöötamise etapis võib olla võimalik integreerida puurkaevu sekkumissüsteem rajatise käitamise ajal tehtavate hooldustoimingute komplekti.
GTM-i eesmärgid
Geotehnilise seire peamisteks eesmärkideks on ohutuse tagamine juhitava ehitise ehitamisel ja käitamisel, samuti näitajate baasi moodustamine, mille abil on võimalik hinnata selle töökindluse astet. See kehtib mitte ainult ehitatavate ja kasutusele võetud rajatiste kohta, vaid ka remondi- ja rekonstrueerimistööde käigus. Geotehnilise seire eesmärgid saavutatakse tänu uuritud parameetrite muutumisprotsesside õigeaegsele tuvastamisele. Arvesse võetakse nii konstruktsiooni kui ka vundamendi pinnase omadusi.
GTM-i ülesanded
Geotehnilise juhtimise käigus lahendatakse järgmised ülesanded:
- Geoloogilise massiivi ja sellel paiknevate struktuuride parameetrite muutuste regulaarne fikseerimine.
- Parameetrite kõrvalekallete õigeaegne tuvastamine, samuti kõik muudatused, mis võivad käimasoleva töö käigus oodatavaid suundumusi häirida.
- Riskide hindamine, millega kaasneb kontrollitud parameetrite tuvastatud kõrvalekalded.
- Määrake tehtud muudatuste põhjused.
- Hoonete ja rajatiste geotehnilise seire tulemuste põhjal töötatakse välja meetmete kogum, mis aitab vältida ja kõrvaldada edasisi negatiivseid protsesse.
Geoloogiliste ja tehniliste meetmete kasutamine ehituses
GTM on seotud ehitusprotsessidega nulltsükli etapis geodeetiliste uuringute ja maatööde käigus. Eelkõige puudutab see pinnase alust, vundamenti ja põhilisi kandekonstruktsioone. Ehitussüvendite osas teostatakse seiret piirdekonstruktsioonide osas, mis välistavad varisemisohud. Uuringud puudutavad ka maa-aluseid rajatisi – kommunikatsioone, insenerirajatisi ja tunneleid. Ehituse geotehnilise seire raames arvestatakse teguritega, mis mõjutavad ehitatavat või rekonstrueeritavat objekti. Arvesse võetakse nii potentsiaalselt ohtlikke geoloogilisi protsesse (vajumine, maalihked, sufusioon) kui ka dünaamilisi mõjusid, mille allikad on otseselt ehitustööd.
GTO mullatõrjes
GTM-i rakendamisel hinnatakse pinnasmassiivi seisundit, selle käitumist ja võimalikke muutusi, mis on seotud ehituse käigus avaldatavate koormustega. Seoses orgaaniliste muldadega analüüsitakse järgmisi omadusi:
- Ehitatava konstruktsiooni vundamendi all oleva aluse deformatsioon.
- Horisontaalne maandusmoodustumise sügavus.
- Põhjavee tase.
- Hüdrodünaamiline rõhk, mis võib tekkida veega küllastunud orgaanilistes mineraalsetes ja orgaanilistes muldades lisakoormuse mõjul.
- Massiivi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste muutumise olemus.
Muldade pinnase puhul näeb geotehniline seire ette järgmised kontrollitavate parameetrite mõõtmised:
- Lastumisaste, mis tekib äsja kaadatud ja olemasolevate muldade isetihenemise tõttu.
- Laadige ehitatava konstruktsiooni vundamendiplatvormilt.
- Koormused massiivsetest ehitusmaterjalidest ja kohapeal asetatud seadmetest.
- Mahuliste muldade põhiomadused.
Geoloogiliste ja tehniliste meetmetega seotud töö ulatus
Vastav alt eeskirjadele hõlmab geotehniline seire järgmisi tegevusi:
- Programmi ja projekti arendamine sihtobjekti juhtimiseks. Toimingute loetelu, mahud ja meetodid määratakse ehitusplatsil tehtud geoloogiliste uuringute põhjal.
- Seiretoimingute ajastuse ja sageduse määramine. Ajakava koostatakse sõltuv alt kavandatavast ehituse kestusest, arvestades maatöid ja tuvastatud negatiivsete mõjutegurite kõrvaldamisega seotud toiminguid.
- Juhitavate parameetrite määramine. Sel juhul võetakse arvesse nii kohalikke geoloogilisi tingimusi kui ka ehitatava objekti iseärasusi, shsealhulgas tema vastutuse tase.
- Saadud andmete töötlemine ja aruande koostamine, mille alusel võetakse meetmeid fikseeritud riskide vähendamiseks.
Geotehnilise seire projekt
Geoloogiliste ja tehniliste meetmete projekti väljatöötamise käigus moodustatakse projektlahenduste kogum, mis suudaks tagada minimaalse mõju rajatisele negatiivsetest mõjuteguritest. See ei võta arvesse mitte ainult meetodite tõhusust, vaid ka nende rakendamise majanduslikku otstarbekust. Koostatakse analüütiliste meetmete tootmise tehnoloogiline kaart, valitakse optimaalsed meetodid territooriumi mõõdistamiseks, võttes arvesse konkreetse piirkonna klimaatilisi ja geofüüsikalisi parameetreid. Hoone ehituse geotehnilise seire projektis on ette nähtud ka keskkonnaohutuse nõuded, mis võivad väljenduda eelkõige teatud loodusmaastiku mõjutamisviiside kasutamise piirangutena. Lõppkokkuvõttes esitavad arendajad tervikliku meetmete komplekti koos nende rakendamise ajakava ja võimalusega kohandada sõltuv alt välistegurite mõjust.
Geotehniline prognoosimine
Prognoosimine mängib kaevu sekkumise kompleksis olulist rolli. Seda tööriistakomplekti kasutatakse vundamentide, hoonete maa-aluste osade ja vundamentide projekteerimisel. Sellist prognoosi mõistetakse kui hinnangut ehitusprotsessi võimalikule mõjule mullamassiivi seisundile ja omadustele. Sellised tegevused on samuti vajalikudhoonestatud alal asuvate insener-kommunikatsioonide rajamise projektide väljatöötamine. Prognoosiga geotehnilise seire lähteandmetena kasutatakse piirdekonstruktsioonide nihkete parameetreid ning arvestatakse ka püstitatud konstruktsioonilt pinnasele avalduva pinge-deformatsiooni mõju iseloomu. Arvutustes kasutatakse võimalike muutuste hindamiseks numbrilisi ja analüütilisi meetodeid. Täiendavate deformatsioonide prognoosimisel, mida võivad põhjustada ehitatava objekti vertikaalsed koormused, on lubatud kasutada projekteerimisskeemi lineaarselt deformeeruva poolruumi kujul.
GTM-i meetodid
Seire rakendamiseks kasutatakse erinevaid tehnoloogilisi lähenemisviise, sealhulgas geodeetilist, visuaalset, vibromeetrilist, parameetrilist jne. Lihtsaim ja levinum meetodite rühm hõlmab visuaal-instrumentaalset juhtimist, mille käigus kontrollitakse objekti koos järgneva eemaldamisega vajalikud mõõdud. Eelkõige fikseerib visuaalse kontrolliga hoonete geotehniline seire pragude teket konstruktsioonides, lagede ja seinte asendi hälbeid, kahjustuste karakteristikuid jne. Geofüüsikalised seiremeetodid pakuvad seirele teistsugust lähenemist. Sel juhul viiakse läbi insener-geoloogiliste ja hüdrogeoloogiliste uuringute kompleks, mis ei pruugi ehitusplatsi parameetreid üldse mõjutada, kuid nad uurivad täielikult kohaliku pinnase omadusi ja selle füüsikalisi omadusi, võttes arvesse põhjavee tase.
Tööriistad geoloogiliste ja tehniliste meetmete registreerimiseks
Praktiliselt kõik kaasaegse geotehnilise juhtimise meetodid hõlmavad tehniliste vahendite ja seadmete kasutamist kontrollitavate näitajate täpseks määramiseks. See võib olla lihtne mõõteriist nagu loodi või mõõdulint, või elektroonilised seadmed, mis fikseerivad automaatselt sihtparameetrid – mitte ainult füüsilised ja geomeetrilised, vaid ka mikrokliima. Näiteks hoone või selle üksikute konstruktsioonide vajuvuse ja kreeni mõõtmiseks kasutatakse keerukaid geotehnilisi seiresüsteeme, mis püüavad parameetrilisi andmeid tänu eelinstallitud anduritele ja markeritele. Teatud aja jooksul võetakse neilt näidud, mis võimaldavad teil jälgida rulli või pragude avanemise edenemise dünaamikat. Kuid prognoosimisel on olulised ka sellised näitajad nagu temperatuuri režiim tilkade dünaamikaga, niiskuskoefitsiendid, rõhutasemed jne. Nende ja muude mõõtmisoperatsioonide jaoks on piesomeetrid, inklinomeetrid, massidoosid, dünamomeetrid, tensoandurid ja muud seadmed. kasutatud.
Geotehnilised seireprogrammid
Pärast kontrollitud väärtuste fikseerimist sisestavad geotehnikud aruande koostamiseks logisse konkreetsed andmed. Lisaks viiakse saadud teabe põhjalik analüüs läbi, et vajadusel välja töötada kaitsemeetmed. Selliste probleemide lahendamiseks kasutatakse spetsiaalseid geotehnilisi seireprogramme, mille hulgas on järgmised lahendused:
- TUN2 süsteem. Lihtne ja hõlpsasti kasutatav tarkvaratööriist, mis on loodud maa-aluste struktuuride staatilise analüüsi tegemiseks.
- POLUPROM programm. Selle süsteemi algoritm võimaldab teostada varraskonstruktsioonide ja -tarindite arvutust, pakkudes võimalust mõjujoonte modelleerimiseks. Seda programmi kasutatakse ka universaalse insenerikalkulaatorina.
- Midase kompleks. Korea multifunktsionaalne toode, mis teostab põhilisi geotehnilisi andmetöötlustoiminguid, aga ka eriarvutusi tunneldamise valdkonnas.
Järeldus
Geotehnikat ehituses selle algelisel kujul on kasutatud juba iidsetest aegadest, mil elamute ehitamisel püüti ette näha loodusnähtuste mõjude riske. Tänapäeval saame rääkida mitmepoolsest ja kõrgtehnoloogilisest geotehnilisest monitooringust, mis võimaldab tuvastada, fikseerida, analüüsida ja arendada vahendeid nii olemasolevate kui ka võimalike ohtude kõrvaldamiseks erinevate rajatiste ehitamisel või ekspluateerimisel. Samas ei tohiks taolisi kontrollimeetodeid käsitleda üksnes probleemide ühepoolse teavitamise vahendina. Kaasaegsed puurkaevude sekkumismeetodid muutuvad interaktiivsemaks, mis annab alust käsitleda neid nii ohutuse tagamise vahendina kui ka vahendina optimaalsete majanduslike lahenduste leidmisel projekti elluviimiseks.
