Na gradbene procese pogosto vplivajo zunanji dejavniki, ki povzročajo nesreče. Za njihovo obvladovanje se razvijajo posebni sistemi za napovedovanje in kompleksne analize, ki omogočajo preprečevanje takšnih groženj z ustreznimi ukrepi ali spreminjanjem taktike delovnih aktivnosti. Eno od osrednjih področij takšnega nadzora je geotehnični monitoring (GTM), s pomočjo katerega je mogoče predvideti in celo upravljati stanje ciljnega objekta v smislu njegove interakcije z dejavniki negativnega vpliva naravne narave.
koncept GTM
GTM razumemo kot sklop ukrepov, povezanih s spremljanjem stanja objektov v gradnji ali rekonstrukciji. Posebna pozornost pri kontroli je namenjena podnožju nosilnega niza in okoliških konstrukcij. Tehnološki podatki delaso organizirane na podlagi opazovalnih mest, ki se nahajajo tako v gradbenem območju kot zunaj njega v laboratorijskih pogojih. Hkrati pa geotehnični nadzor zgradb in objektov ni omejen na spremljanje stanja ciljnega objekta med njegovo gradnjo. Tudi v fazi razvoja projekta je mogoče sistem za posege v vrtino integrirati v niz vzdrževalnih dejavnosti med obratovanjem objekta.
GTM cilji
Glavni cilji geotehničnega monitoringa so zagotavljanje varnosti med gradnjo in obratovanjem nadzorovane konstrukcije ter oblikovanje baze indikatorjev, s katerimi je mogoče oceniti stopnjo njene zanesljivosti. To ne velja samo za objekte v gradnji in dani v obratovanje, temveč tudi za dela, ki se izvajajo v okviru popravil in rekonstrukcij. Cilji geotehničnega monitoringa so doseženi s pravočasnim odkrivanjem procesov spreminjanja proučevanih parametrov. Upoštevajo se tako značilnosti strukture kot lastnosti temeljne zemlje.
GTM opravila
V procesu geotehničnega nadzora se rešujejo naslednje naloge:
- Redno fiksiranje sprememb parametrov geološkega masiva in struktur, ki se nahajajo na njem.
- Pravočasno odkrivanje odstopanj v parametrih, kakor tudi morebitnih sprememb, ki bi lahko motile pričakovane trende v teku tekočega dela.
- Ocena tveganj, ki vključujejo ugotovljena odstopanja nadzorovanih parametrov.
- Določite razloge za sprejete spremembe.
- Na podlagi rezultatov geotehničnega spremljanja zgradb in objektov se razvija sklop ukrepov za preprečevanje in odpravljanje nadaljnjih negativnih procesov.
Uporaba geoloških in tehničnih ukrepov v gradbeništvu
GTM je povezan z gradbenimi procesi v fazi ničelnega cikla pri geodetskih posnetkih in zemljiščih. To velja predvsem za talno podlago, temelje in osnovne nosilne konstrukcije. Pri gradbenih jamah se izvaja nadzor glede na ogradne konstrukcije, ki izključujejo nevarnosti porušitve. Raziskave vplivajo tudi na podzemne objekte - komunikacije, inženirske objekte in predore. V okviru geotehničnega monitoringa v gradbeništvu se upoštevajo dejavniki, ki vplivajo na objekt, ki se gradi ali rekonstruira. Upoštevajo se tako potencialno nevarni geološki procesi (sedanje, plazovi, sufuzija) kot tudi dinamični vplivi, katerih viri so neposredno gradbena dela.
GTO v nadzoru tal
Pri implementaciji GTM se ocenjuje stanje talnega masiva, njegovo obnašanje in morebitne spremembe, povezane z obremenitvami med gradnjo. V zvezi z organskimi tlemi so analizirane naslednje značilnosti:
- Deformacija podlage pod temeljem konstrukcije v gradnji.
- Horizontalno zamik tlaglobina formacije.
- Nivo podzemne vode.
- Hidrodinamični tlak, ki se lahko pojavi v vodo nasičenih organomineralnih in organskih tleh zaradi učinka dodatne obremenitve.
- Narava spremembe fizikalnih in mehanskih lastnosti niza.
Geotehnični monitoring glede na nasipna tla zagotavlja naslednje meritve nadzorovanih parametrov:
- Stopnja posedanja, ki nastane zaradi samozbijanja na novo odloženih in obstoječih tal.
- Nalaganje s temeljne ploščadi konstrukcije v gradnji.
- Tovori iz masivnih gradbenih materialov in opreme, nameščenih na mestu.
- Osnovne značilnosti razsutih tal.
Obseg dela na geoloških in tehničnih ukrepih
Geotehnični monitoring po predpisih zajema naslednje aktivnosti:
- Razvoj programa in projekta za nadzor ciljnega objekta. Seznam, obseg in način delovanja so določeni na podlagi geoloških raziskav, opravljenih na gradbišču.
- Določanje časa in pogostosti nadzornih operacij. Terminski načrt je določen glede na načrtovano trajanje gradnje, ob upoštevanju zemljiških del in operacij v zvezi z odpravo ugotovljenih negativnih vplivov.
- Določanje nadzorovanih parametrov. V tem primeru se upoštevajo tako lokalne geološke razmere kot značilnosti objekta v gradnji, vključno zvključno s stopnjo njegove odgovornosti.
- Obdelava prejetih podatkov in sestava poročila, na podlagi katerega se izvajajo ukrepi za zmanjšanje evidentiranih tveganj.
Projekt geotehničnega spremljanja
Pri izdelavi projekta geološko-tehničnih ukrepov se oblikuje sklop projektnih rešitev, ki bi lahko zagotovile minimalno stopnjo vpliva negativnih vplivnih dejavnikov na objekt. Pri tem se upošteva ne le učinkovitost metod, temveč tudi ekonomsko izvedljivost njihove uporabe. Sestavi se tehnološki zemljevid izdelave analitičnih ukrepov, izberejo se optimalne metode za raziskovanje ozemlja ob upoštevanju podnebnih in geofizičnih parametrov določene regije. V projektu geotehničnega spremljanja gradnje objekta so predpisane tudi zahteve glede okoljske varnosti, ki se lahko kažejo v obliki omejitev uporabe določenih načinov vplivanja predvsem na naravno krajino. Konec koncev, razvijalci predstavljajo obsežen nabor ukrepov s časovnico njihove izvedbe in možnostjo prilagajanja glede na vpliv zunanjih dejavnikov.
Geotehnična napoved
Napovedovanje igra pomembno vlogo v kompleksu posegov v vrtino. Ta komplet orodij se uporablja pri načrtovanju temeljev, podzemnih delov stavb in temeljev. Tovrstno napoved razumemo kot oceno možnega vpliva gradbenega procesa na stanje in značilnosti talnega masiva. Takšne dejavnosti so potrebne tudi zarazvoj projektov za polaganje inženirskih komunikacij, ki se nahajajo v naseljenem območju. Kot izhodiščni podatki za geotehnični monitoring z napovedjo so uporabljeni parametri premikov ogradnih konstrukcij, upoštevana pa je tudi narava napetostno-deformacijskega učinka na tla iz postavljenega objekta. Pri izračunih se za oceno možnih sprememb uporabljajo numerične in analitične metode. Pri napovedovanju dodatnih deformacij, ki bi jih lahko povzročile navpične obremenitve objekta v gradnji, je dovoljena uporaba načrtovalne sheme v obliki linearno deformabilnega polprostora.
metode GTM
Za izvajanje spremljanja se uporabljajo različni tehnološki pristopi, vključno z geodetskimi, vizualnimi, vibrometričnimi, parametričnimi itd. Najenostavnejša in najpogostejša skupina metod je vizualno-instrumentalni nadzor, pri katerem se objekt pregleda z naknadno odstranitvijo potrebne meritve. Zlasti geotehnični nadzor objektov z vizualno kontrolo zajema razvoj razpok v konstrukcijah, odstopanja v legi stropov in sten, značilnosti poškodb itd. Geofizikalne metode spremljanja ponujajo drugačen pristop k spremljanju. V tem primeru se izvaja kompleks inženirsko-geoloških in hidrogeoloških raziskovalnih dejavnosti, ki morda sploh ne vplivajo na parametre gradbišča, vendar v celoti preučujejo lastnosti lokalne zemlje in njene fizikalne značilnosti, ob upoštevanju ravni podzemne vode.
Orodja za beleženje geoloških in tehničnih meritev
Praktično vse metode sodobnega geotehničnega nadzora vključujejo uporabo tehničnih sredstev in naprav za natančno določanje nadzorovanih kazalcev. Lahko je preprost merilni instrument, kot je nivo ali merilni trak, ali elektronske naprave, ki samodejno določajo ciljne parametre - ne le fizične in geometrijske, temveč tudi mikroklimatske. Na primer, za merjenje poselitve in nagiba stavbe ali njenih posameznih struktur se uporabljajo kompleksni geotehnični sistemi za spremljanje, ki zajemajo parametrične podatke zahvaljujoč vnaprej nameščenim senzorjem in označevalcem. Za določeno časovno obdobje se iz njih vzamejo odčitki, ki vam omogočajo spremljanje dinamike napredovanja zvitka ali odpiranja razpok. Toda za napovedovanje so pomembni tudi kazalniki, kot so temperaturni režim z dinamiko padcev, koeficienti vlažnosti, nivoji tlaka itd. Za te in druge meritve se uporabljajo piezometri, inklinometri, masne doze, dinamometri, merilniki napetosti in druge naprave. rabljeno.
Programi geotehničnega spremljanja
Po določitvi nadzorovanih vrednosti geotehniki vnesejo določene podatke v dnevnik, da ustvarijo poročilo. Nadalje se izvede celovita analiza prejetih informacij, da se po potrebi razvijejo zaščitni ukrepi. Za reševanje tovrstnih problemov se uporabljajo posebni programi geotehničnega spremljanja, med katerimi lahko izpostavimo naslednje rešitve:
- TUN2 sistem. Preprosto programsko orodje, ki je enostavno za uporabo, zasnovano za izvajanje statične analize podzemnih struktur.
- program POLUPROM. Algoritem tega sistema omogoča izračun paličnih struktur in struktur, ki ponuja možnost modeliranja vplivnih linij. Ta program se uporablja tudi kot univerzalni inženirski kalkulator.
- Midas kompleks. Korejski večnamenski izdelek, ki izvaja osnovne operacije geotehnične obdelave podatkov, pa tudi specializirane izračune na področju predorov.
Sklep
Geotehnika v gradbeništvu v svoji primitivni obliki se uporablja že od antičnih časov, ko so ljudje pri gradnji stanovanj poskušali predvideti nevarnosti vplivov naravnih pojavov. Danes lahko govorimo o večstranskem in visokotehnološkem geotehničnem monitoringu, ki omogoča identifikacijo, beleženje, analizo in razvoj sredstev za odpravo tako obstoječih kot morebitnih groženj med gradnjo ali obratovanjem različnih objektov. Hkrati pa metod takšnega nadzora ne bi smeli obravnavati le kot sredstvo enostranskega poročanja o težavah. Sodobne metode posega v vrtine postajajo vse bolj interaktivne, kar daje razlog, da jih obravnavamo tako kot sredstvo za zagotavljanje varnosti kot orodje za iskanje optimalnih ekonomskih rešitev za izvedbo projekta.
