Құрылыс процестеріне көбінесе жазатайым оқиғаларды тудыратын сыртқы факторлар әсер етеді. Оларды бақылау үшін тиісті шараларды қабылдау немесе жұмыс іс-әрекетінің тактикасын өзгерту арқылы мұндай қауіптердің алдын алуға мүмкіндік беретін арнайы болжау және кешенді талдау жүйелері әзірленуде. Осындай бақылаудың орталық бағыттарының бірі геотехникалық мониторинг (ГТМ) болып табылады, оның көмегімен табиғи сипаттағы жағымсыз әсер ету факторларымен өзара әрекеттесу тұрғысынан нысаналы объектінің жай-күйін болжауға және тіпті басқаруға болады.
GTM тұжырымдамасы
GTM салынып жатқан немесе реконструкцияланып жатқан объектінің құрылымдарының жай-күйін бақылауға байланысты шаралар кешені ретінде түсініледі. Бақылау кезінде мойынтірек массивінің негізіне және оның айналасындағы құрылымдарға ерекше назар аударылады. Жұмыстың технологиялық мәліметтерізертханалық жағдайларда құрылыс аймағында да, одан тыс жерлерде де орналасқан бақылау бекеттері негізінде ұйымдастырылады. Сонымен қатар, ғимараттар мен құрылыстардың геотехникалық мониторингі нысаналы объектінің оны салу кезіндегі жағдайын бақылаумен ғана шектелмейді. Тіпті жобаны әзірлеу сатысында да ұңғымаға араласу жүйесін нысанды пайдалану кезінде техникалық қызмет көрсету шараларының кешеніне біріктіруге болады.
GTM мақсаттары
Геотехникалық мониторингтің негізгі мақсаттарына басқарылатын құрылысты салу және пайдалану кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету, сонымен қатар оның сенімділік дәрежесін бағалауға болатын көрсеткіштер базасын қалыптастыру жатады. Бұл салынып жатқан және пайдалануға берілген нысандарға ғана емес, сонымен қатар жөндеу және қайта құру шеңберінде жүргізілетін жұмыстарға да қатысты. Зерттелетін параметрлердің өзгеру процестерін дер кезінде анықтау есебінен геотехникалық мониторингтің мақсаттарына қол жеткізіледі. Құрылымның сипаттамалары да, іргетас топырағының қасиеттері де ескеріледі.
GTM тапсырмалары
Геотехникалық бақылау процесінде келесі міндеттер шешіледі:
- Геологиялық массив пен онда орналасқан құрылымдардың параметрлерінің өзгерістерін жүйелі түрде бекіту.
- Параметрлердегі ауытқуларды, сондай-ақ ағымдағы жұмыс барысында күтілетін үрдістерді бұзуы мүмкін кез келген өзгерістерді уақтылы анықтау.
- Бақыланатын параметрлердің анықталған ауытқуларына әкелетін тәуекелдерді бағалау.
- Қабылданған өзгерістердің себептерін орнатыңыз.
- Ғимараттар мен құрылыстардың геотехникалық мониторингінің нәтижелері бойынша келеңсіз процестердің алдын алуға және жоюға көмектесетін шаралар кешені әзірленуде.
Құрылыста геологиялық-техникалық шараларды қолдану
GTM геодезиялық іздестіру және жер жұмыстары кезінде нөлдік цикл сатысындағы құрылыс процестеріне қосылады. Атап айтқанда, бұл топырақ негізіне, іргетасқа және негізгі жүк көтергіш құрылымдарға қатысты. Құрылыс шұңқырларына қатысты, құлау қаупін болдырмайтын қоршау құрылымдарына қатысты мониторинг жүргізіледі. Түсіру жұмыстары жер асты құрылыстарына – коммуникацияларға, инженерлік құрылыстарға және тоннельдерге де әсер етеді. Құрылыстағы геотехникалық мониторинг шеңберінде салынып жатқан немесе қайта құрылатын объектіге әсер ететін факторлар ескеріледі. Әлеуетті қауіпті геологиялық процестер де (шөгу, көшкін, суффузия) да, көздері тікелей құрылыс жұмыстары болып табылатын динамикалық әсерлер де есепке алынады.
Топырақ бақылауындағы GTO
ГТМ енгізу кезінде топырақ массивінің күйі, оның мінез-құлқы және құрылыс кезінде түсетін жүктемелерге байланысты мүмкін болатын өзгерістер бағаланады. Органикалық топыраққа қатысты келесі сипаттамалар талданады:
- салынып жатқан құрылымның іргетасы астындағы негіздің деформациясы.
- Көлденең ығысқан жерқалыптасу тереңдігі.
- Жер асты суларының деңгейі.
- Қосымша жүктеме әсерінен суға қаныққан органоминералды және органикалық топырақтарда пайда болуы мүмкін гидродинамикалық қысым.
- Массивтің физикалық және механикалық қасиеттерінің өзгеру сипаты.
Сусымалы топырақтарға қатысты геотехникалық мониторинг басқарылатын параметрлердің келесі өлшемдерін қамтамасыз етеді:
- Жаңа төгілген және бар топырақтардың өздігінен тығыздалуы нәтижесінде пайда болатын шөгу дәрежесі.
- Салынып жатқан құрылымның іргетас платформасынан жүк.
- Құрылыс материалдары мен алаңға қойылған жабдықтан түсетін жүктер.
- Сусымалы топырақтардың негізгі сипаттамалары.
Геологиялық-техникалық шаралар бойынша жұмыс көлемі
Ережеге сәйкес геотехникалық мониторинг келесі әрекеттерді қамтиды:
- Нысаналы нысанды басқару үшін бағдарлама мен жобаны әзірлеу. Операциялардың тізбесі, көлемі мен әдістері құрылыс алаңында жүргізілген геологиялық зерттеулер негізінде анықталады.
- Бақылау операцияларының уақыты мен жиілігін анықтау. Кесте жер жұмыстары мен анықталған жағымсыз әсер ету факторларын жоюға байланысты операцияларды ескере отырып, құрылыстың жоспарланған ұзақтығына байланысты белгіленеді.
- Бақыланатын параметрлерді анықтау. Бұл ретте жергілікті геологиялық жағдайлар да, салынып жатқан объектінің сипаттамалары да ескеріледі, соның ішіндеоның жауапкершілігінің деңгейі.
- Алынған деректерді өңдеу және есеп құрастыру, оның негізінде тіркелген тәуекелдерді азайту шаралары қабылданады.
Геотехникалық мониторинг жобасы
Геологиялық-техникалық іс-шаралар жобасын әзірлеу кезінде объектіге жағымсыз әсер ету факторларының әсерінің минималды дәрежесін қамтамасыз ете алатын жобалық шешімдер кешені қалыптасады. Бұл әдістердің тиімділігін ғана емес, сонымен қатар оларды қолданудың экономикалық орындылығын да ескереді. Аналитикалық шараларды өндірудің технологиялық картасы құрастырылады, белгілі бір аймақтың климаттық және геофизикалық параметрлерін ескере отырып, аумақты түсірудің оңтайлы әдістері таңдалады. Ғимарат құрылысының геотехникалық мониторингі жобасында экологиялық қауіпсіздік талаптары да қарастырылған, олар, атап айтқанда, табиғи ландшафтқа әсер етудің белгілі бір әдістерін пайдалануға шектеулер түрінде көрінуі мүмкін. Сайып келгенде, әзірлеушілер оларды іске асыру кестесі және сыртқы факторлардың әсеріне байланысты түзету мүмкіндігі бар кешенді шаралар кешенін ұсынады.
Геотехникалық болжау
Болжау ұңғымаға араласу кешенінде маңызды рөл атқарады. Бұл құралдар жинағы іргетастарды, ғимараттардың жер асты бөліктерін және іргетастарды жобалауда қолданылады. Мұндай болжам құрылыс процесінің топырақ массивінің күйі мен сипаттамаларына ықтимал әсерін бағалау ретінде түсініледі. Мұндай іс-шаралар үшін де қажетелді мекенде орналасқан инженерлік коммуникацияларды төсеу жобаларын әзірлеу. Болжаммен геотехникалық бақылау үшін бастапқы деректер ретінде қоршау құрылымдарының жылжуларының параметрлері пайдаланылады, сонымен қатар салынған құрылымнан топыраққа кернеулі-деформациялық әсер ету сипаты ескеріледі. Есептеулерде мүмкін болатын өзгерістерді бағалау үшін сандық және аналитикалық әдістер қолданылады. Салынып жатқан объектіден түсетін тік жүктемелерден туындауы мүмкін қосымша деформацияларды болжау кезінде сызықты деформацияланатын жарты кеңістік түріндегі жобалық сұлбаны пайдалануға рұқсат етіледі.
GTM әдістері
Мониторингті жүзеге асыру үшін әртүрлі технологиялық тәсілдер қолданылады, соның ішінде геодезиялық, визуалды, виброметриялық, параметрлік және т.б. Әдістердің ең қарапайым және кең тараған тобы визуалды-аспаптық бақылауды қамтиды, онда объект кейіннен жойылумен тексеріледі. қажетті өлшемдер. Атап айтқанда, визуалды бақылау арқылы ғимараттардың геотехникалық мониторингі құрылымдардағы жарықтардың дамуын, төбелер мен қабырғалардың орналасуындағы ауытқуларды, зақымдану сипаттамаларын және т.б. түсіреді. Геофизикалық бақылау әдістері бақылауға басқа тәсілді ұсынады. Бұл жағдайда құрылыс алаңының параметрлеріне мүлдем әсер етпеуі мүмкін инженерлік-геологиялық және гидрогеологиялық зерттеу жұмыстарының кешені жүргізіледі, бірақ олар жергілікті топырақтың қасиеттерін және оның физикалық сипаттамаларын ескере отырып, толық зерттейді. жер асты суларының деңгейі.
Геологиялық және техникалық шараларды тіркеу құралдары
Қазіргі геотехникалық бақылаудың іс жүзінде барлық әдістері бақыланатын көрсеткіштерді дәл анықтау үшін техникалық құралдар мен құрылғыларды қолдануды қамтиды. Бұл деңгей немесе рулетка сияқты қарапайым өлшеу құралы немесе мақсатты параметрлерді - физикалық және геометриялық ғана емес, сонымен қатар микроклиматтық параметрлерді автоматты түрде бекітетін электрондық құрылғылар болуы мүмкін. Мысалы, ғимараттың немесе оның жеке құрылымдарының отыруы мен өкшесін өлшеу үшін алдын ала орнатылған сенсорлар мен маркерлердің арқасында параметрлік деректерді түсіретін күрделі геотехникалық бақылау жүйелері қолданылады. Белгілі бір уақыт ішінде олардан орамның немесе жарықшақтардың ашылуының динамикасын бақылауға мүмкіндік беретін көрсеткіштер алынады. Бірақ болжау үшін төмендеу динамикасы бар температуралық режим, ылғалдылық коэффициенттері, қысым деңгейлері және т.б. сияқты көрсеткіштер де маңызды болып табылады. Осы және басқа өлшеу операциялары үшін пьезометрлер, инклинометрлер, массалық дозалар, динамометрлер, тензометрлер және басқа да құрылғылар қолданылады. пайдаланылған.
Геотехникалық мониторинг бағдарламалары
Бақыланатын мәндерді бекіткеннен кейін геотехниктер есепті жасау үшін журналға арнайы деректерді енгізеді. Әрі қарай, қажет болған жағдайда қорғаныс шараларын әзірлеу мақсатында алынған ақпаратты кешенді талдау жүргізіледі. Мұндай мәселелерді шешу үшін арнайы геотехникалық мониторинг бағдарламалары қолданылады, олардың ішінде келесі шешімдерді атап өтуге болады:
- TUN2 жүйесі. Қарапайым және пайдалану оңай бағдарламалық құрал жерасты құрылымдарының статикалық талдауын орындауға арналған.
- POLUPROM бағдарламасы. Бұл жүйенің алгоритмі әсер ету желілерін модельдеу мүмкіндігін ұсына отырып, жолақ құрылымдары мен құрылымдарын есептеуді орындауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, бұл бағдарлама әмбебап инженерлік калькулятор ретінде пайдаланылады.
- Мидас кешені. Негізгі геотехникалық деректерді өңдеу операцияларын, сондай-ақ туннельдеу саласындағы мамандандырылған есептеулерді орындайтын кореялық көп функционалды өнім.
Қорытынды
Құрылыстағы геотехника өзінің қарабайыр түрінде адамдар тұрғын үй салу кезінде табиғи құбылыстардың әсер ету қаупін болжауға тырысқан ежелгі дәуірден бері қолданылған. Қазіргі уақытта әртүрлі объектілерді салу немесе пайдалану кезінде бар және ықтимал қауіптерді анықтауға, тіркеуге, талдауға және жоюға мүмкіндік беретін көпжақты және жоғары технологиялық геотехникалық мониторинг туралы айтуға болады. Бұл ретте мұндай бақылау әдістерін тек проблемаларды біржақты хабарлау құралы ретінде қарастыруға болмайды. Ұңғымаға араласудың заманауи әдістері интерактивті бола түсуде, бұл оларды қауіпсіздікті қамтамасыз ету құралы ретінде де, жобаны жүзеге асыру үшін оңтайлы экономикалық шешімдерді табу құралы ретінде де қарастыруға негіз береді.
