научные и практические предпосылки создания геополитического сопровождения строительства

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1
1.1. ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА
1.1.1. Необходимость геотехнического сопровождения строительства
1.1.2. Совместная работа специалистов
1.1.3. Мониторинг
ГЛАВА 2
2.1. КОНЦЕПЦИЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
2.1.1. Определение геотехнической категории сложности реконструкции или нового строительства
2.1.2. Основные этапы геотехнического сопровождения
ГЛАВА 3
3.1.ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ
3.1.1. Геотехническое обоснование проекта
3.1.2. Технологический регламент
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы:

научные и практические предпосылки создания геополитического сопровождения строительства

2.1. КОНЦЕПЦИЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
2.1.1. Определение геотехнической категории сложности реконструкции или нового строительства
Выполнение необходимого объема инженерных изысканий: инженерно-геологических, инженерно-геодезических, а в условиях плотной городской застройки, либо при реконструкции – обследование сооружений, примыкающих к проектируемому объекту, способно обеспечить высокое качество проектирования и строительства сооружений. И естественно геотехнические инженерные изыскания являются обязательным условием для обеспечения безопасности проектного решения и методов производства последующих работ.
Кроме общепринятого авторского надзора в процессе работ необходимо вести контроль состояния существующей застройки (определение дополнительных осадок, наблюденияза раскрытием трещин, контроль параметров колебаний конструкций и т.п.). Недостатком предварительных геотехнических исследований является их большая стоимость, но она не соизмерима с расходами на ликвидацию последствий непродуманных решений, способных создавать аварийные ситуации. По этим причинам просто необходимым является требование в каждом конкретном случае определять требуемый в достаточной степени объем исследовательских работ. Подобная регламентация целесообразна при установлении категории геотехнической сложности сооружения и соответствующего ей объема работ предварительных изыскательских работ и наблюдений в процессе строительства, позволяющих корректировать проектные решения и способы производства работ7.
Геотехническая категория сложности оценивается по комплексу параметров8:
1. Категория ответственности строящегося объекта (здания, сооружения) или категория технического состояния объекта реконструкции;
2. Категория технического состояния окружающей застройки;
3. Категория риска для существующей застройки, обусловленная новым строительством или реконструкцией.
Опираясь на вышеуказанную классификацию геотехнических категорий можно отметить, что зависимости состояний от степени повреждения конструкций зданий и сооружений отражены в ТСН 50-302-96 (Исследования СПбГАСУ, под руководством профессора С.Н.Сотникова) и в ВСН 490-87 (разработанных ВНИИГС). Но в обеих классификациях отсутствует наихудшая категория (аварийно-деформированные здания или конструкции угрожающие обрушением). Московские нормы («Рекомендации по обследованию»; М.,1998) учитывают наличие и четвертой категории состояния – предаварийная или аварийная, которая не допускает дополнительные деформации какого-либо вида. Эта четвертая категория является необходимой в условиях плотной городской застройки, т.к. практически исключается возможность безосадочного строительства. Нормативные требования предполагают превентивное усиление зданий четвертой категории технического состояния, вследствие чего эти здания могут быть переведены в более благоприятную категорию, в зависимости от эффективности проведенного усиления. Таким образом, в процедуре определения геотехнической категории будет выбрана одна из трех категорий состояния.
Оценка геотехнической ситуации в отечественной и зарубежной литературе выполняется по первым двум группам категорий, что обеспечивает прочность и надежность собственно объекта нового строительства или реконструкции, но не является достаточным условием сохранности окружающей застройки. Третья же группа параметров необходима для прогнозирования последствий реализации проектного решения. С ее помощью можно выявить зону риска, в пределах которой возможно влияние какого-либо техногенного фактора, что позволит учесть степень влияния или степень риска. Третья группа параметров подразделяется, в свою очередь, на 3 категории риска для существующей застройки.
1.При новом строительстве: Окружающая застройка находится вне зоны влияния строящегося объекта (по статистическим условиям работы его основания, а также по воздействию техногенных факторов, в т.ч. при производстве работ). При реконструкции: Реконструкция здания или сооружения осуществляется без увеличения нагрузки на основание и без изменения статических условий работы основания;
2. При новом строительстве: Окружающая застройка находится вне зоны влияния строящегося объекта по статическим условиям работы основания, но попадает в зону влияния техногенных факторов, связанных в т.ч. с производством работ (соблюдается критерий по допустимым дополнительным деформациям окружающей застройки без проведения мероприятий по ее усилению). При реконструкции: Реконструкция здания или сооружения предполагает изменение нагрузок на существующие фундаменты и (или) изменение статических условий работы основания без его перегрузки (соблюдается критерий по допустимым дополнительным деформациям реконструируемого здания и окружающей застройки);
3. При новом строительстве: Окружающая застройка находится в зоне влияния строящегося объекта (не соблюдается критерий по допустимым дополнительным деформациям окружающей застройки без проведения мероприятий по ее усилению). При реконструкции: Реконструкция здания или сооружения предполагает изменение нагрузки на существующие фундаменты и (или) изменение статических условий работы основания, которое приводит к перегрузке основания; при существующих фундаментах не соблюдается критерий по допустимым деформациям реконструируемого здания и окружающей застройки.
Категория риска определяется в рамках геотехнического обоснования проекта. Определение геотехнической категории сложности выполняется исходя из сочетания категорий: ответственности объекта строительства (или технического состояния объекта реконструкции), технического состояния окружающей застройки и риска, обусловленного реконструкцией или новым строительством9.
Геотехническая категория сложности нового строительства или реконструкции должна уточняться на всех этапах геотехнического сопровождения.
2.1.2. Основные этапы геотехнического сопровождения
Для успешного строительства и реконструкции в условиях городской застройки или отдельных объектов, опыт многолетней геотехнической практики показывает, что геотехническое сопровождение должно охватывать все этапы строительного процесса. Эти этапы включают в себя: подготовку тендерной документации и обоснования инвестиций, предпроектные работы, проектирование, производство строительных работ, эксплуатацию построенного объекта в течение первых 2-3 лет.
Основные этапы геотехнического сопровождения – это: предварительная оценка геотехнической ситуации, изыскательский комплекс работ, геотехническое обоснование проекта, технологический регламент ведения работ, мониторинг за сохранностью зданий и сооружений при производстве работ и контроль качества выполненных работ. В зависимости от геотехнической категории сложности объекта реконструкции или нового строительства определяется объем и состав каждого этапа.
Прежде всего, следует рассматривать основные факторы риска, способные вызвать неравномерные осадки массива грунта и привести к развитию дефектов в близлежащих постройках, при оценке геотехнической ситуации. Например, при строительстве и реконструкции в историческом центре Санкт-Петербурга, необходимо учесть такие факторы риска, как: наличие в основании толщи слабых глинистых отложений, пылеватых водонасыщенных песков; технологии фундирования; дополнительное нагружение основания весом вновь возводимых конструкций; откопку котлована ниже глубины заложения фундаментов примыкающих зданий. Любой объект подлежит оценке инвестиционной привлекательности, заключительным этапом которой является определение стоимости выбранных вариантов фундирования и геотехнической категории, на их основании назначаются объемы работ на следующих этапах геотехнического сопровождения
2.1.3. Комплекс изыскательских работ
Этот комплекс включает в себя:
1. инженерно-геологические изыскания;
2. инженерно-геодезические изыскания;
3. обследования технического состояния объекта реконструкции и/или прилегающей застройки;
4. инженерно-экологические изыскания.
Инженерно-геологические изыскания – это составная часть комплекса работ, выполняемых для обеспечения строительного проектирования исходными данными о природных условиях участка (района) строительства, а также прогнозирования изменений окружающей природной среды, которые могут произойти при строительстве и эксплуатации сооружений.10 При проведении инженерно-геологических изысканий изучаются грунты как основания зданий и сооружений, подземные воды, физико-геологические процессы и явления (карст, оползни, сели и т.д.)
Инженерно-геодезические изыскания сопутствует инженерно-геологическим. Объектом исследования инженерно-геодезических изысканий являются топографические условия района строительства, и инженерно-гидрометеорологические изыскания, при выполнении которых изучаются поверхностные воды и климат.
Различные виды изысканий регламентируются нормативно-технической документацией (СНиП 11-02-96, СП 11-105-97, СП 11-104-97, СП 11-102-97, ТСН 50-302-96, СП 11-04–97, ГОСТ 24846–81).
Все виды изысканий должны проводиться, как правило, территориальными или специализированными изыскательскими и проектно-изыскательскими организациями.
Инженерно-геологические изыскания должны выполняться этапами, увязывающимися с решением конкретных задач проектирования. Этапы подразумевают наличие информации: об объекте изысканий и основных задачах изысканий и проектирования. Выбор количества этапов и их привязка к стадиям проектирования осуществляются совместно проектной и изыскательской организациями, для каждого объекта в зависимости от конкретных условий, определяемых процессом проектирования, природными и организационно-техническими факторами. При этом отдельные этапы могут опускаться или совмещаться.
В условиях сложившихся городских застроек на слабых глинистых грунтах, новое строительство и реконструкция попадают в наивысшую категорию сложности инженерно-геологических условий, по нескольким факторам одновременно:
1. сфера взаимодействия объектов строительства специфических грунтов с геологической средой. Грунты изменяют свою структуру и свойства по причине замачивания, динамических нагрузок и других видов внешних воздействий, обладающих неоднородностью и анизотропией (геометрической и физической), а также склонны к длительным изменениям структуры и свойств во времени;
2. техногенные воздействия и изменения освоенных территорий (статические и динамические нагрузки от зданий, подтопление и осушение территорий, загрязнение грунтов, истощение и загрязнение подземных вод, физические, химические и биологические воздействия на геологическую среду).
Сложившиеся условия накладывают дополнительные требования на изыскания, которые должны обеспечивать не только проектирование объекта, но и расчетное обоснование безопасности окружающей застройки. Малейшая ошибка может привести к тяжелым последствиям – разрушению и как следствие, расселению окружающих жилых домов.
В подобных ситуациях целесообразным будет введение нормативных требований о том, что инженерно-геологические изыскания и обследование фундаментов в пределах городской застройки обязательно должны выполняться в соответствии с требованиями СП 11-105-97 для III категории сложности инженерно-геологических условий. И только в дополнение к прямым измерениям свойств и характеристик грунтов может допускаться использование косвенных определений. Для объектов реконструкции в зависимости от геотехнической категории сложности строения важной задачей должны быть дополнительные требования к инженерно-геологическим изысканиям.
Нормативные требования по инженерно-геодезическим изысканиям дополняются выполнением следующих мероприятий для геотехнических категорий II и III:
1. нивелирование цоколя реконструируемого и/или соседних объектов с построением профиля;
2. проведение выборочного контроля вертикальности несущих конструкций реконструируемого и/или соседних объектов;
3. произведение установки деформационных марок и «маяков» на реконструируемом и соседних объектах строительства, а также ведение наблюдений, начиная с предпроектной стадии работ, для определения степени стабилизации деформаций существующих объектов.
Радиус зоны обследования может быть ограничен (в соответствии с ТСН 50-302-96) одной секцией (блоком), примыкающих строений, при этом он не должен быть менее 30 метров. Но рекомендуется выполнять обследование всех объектов, которые могут получить какую-либо дополнительную деформацию, приводящую к раскрытию трещин, от статических, динамических или иных техногенных факторов, связанных с реконструкцией или новым строительством11. Инженерные изыскания и обследования должны обеспечить наличие информации, необходимой для проведения поверочных расчетов.
ГЛАВА 3
3.1.ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ
3.1.1. Геотехническое обоснование проекта
Составной частью проектной документации является геотехническое обоснование, предназначение которого – выбор оптимального варианта проектного решения и технологии его реализации, обеспечивающего надежность объекта строительства или реконструкции и сохранность прилегающей застройки.
Геотехнический анализ состоит из:
1. ретроспективного анализа существующей геотехнической ситуации;
2. анализа строительной (реконструкционной) ситуации;
3. геотехнических расчетов объекта для выбранного варианта12.
Сложность и многофакторность задач геотехнического обоснования имеют в своем решении, в большинстве случаев, только применение численных методов, реализующих геометрически и физически нелинейные модели работы основания.
Для геотехнических категорий II и III выполняется ретроспективный анализ, который содержит: 1) анализ фактического напряженно-деформированного состояния оснований реконструируемого здания и окружающей застройки, объекта нового строительства или реконструкции; 2) оценку степени влияния существующего вибрационного фона на развитие осадок; 3) оценку степени завершенности осадок зданий и расчет их суммарных величин от внешних факторов и собственной нагрузки; 4) оценку величины допустимой дополнительной осадки, существующей застройки при строительстве или реконструкции.
Для всех геотехнических категорий выполняется анализ строительной (реконструкционной) ситуации.
3.1.2. Технологический регламент
Результаты расчетного геотехнического обоснования, позволяющего выбрать оптимальное конструктивное решение и технологию устройства фундаментов, составляют основу технологического регламента. Технологический регламент – это совокупность рационально подобранных условий эффективности, технологичности ведения работ и обеспечения безопасности окружающей среды (грунтов основания и объектов).
Технологический регламент должен включать в себя следующие основные компоненты:
1. Основные результаты геотехнического обоснования: расчеты предельно допустимых деформаций существующих зданий и сохраняемых конструкций; ожидаемые расчетные деформации статического нагружения (разгрузки); влияние технологий в процессе производства работ и последующей эксплуатации; изменение гидрогеологических условий.
2. Критерии допустимых и недопустимых техногенных воздействий (основной критерий – первое условие). Остальные критерии являются средством ранней диагностики геотехнической ситуации, еще до развития осадок, послуживших следствием негативных воздействий.
- деформации в процессе работ нулевого цикла обеспечиваются расчетными данными, при геотехническом обосновании проекта;
- регламентируемые ВСН 490-87, параметры изменений в ходе производства работ;