Стационарные наблюдения и локальный мониторинг

10.1 Детали организации системы визуальных и инструментальных наблюдений за состоянием расположенных вблизи строящегося или реконструируемого объекта зданий и сооружений, а также за состоянием самого объекта приведены в пп.10.4 и 10.5 "Рекомендаций" (1998).

10.2 В систему измерений и наблюдений для комплексного изучения инженерно-геологических условий района (площадки) нового строительства или реконструкции и расположенных вблизи него эксплуатируемых зданий и сооружений входит изучение рельефа, геологического строения, тектонических, геоморфологических и гидрогеологических условий, состава и состояния грунтов, а также составление прогноза возможных изменений отдельных элементов геологической среды по данным инженерно-геологических изысканий.

10.3 Характеристики грунтов с учетом возможных изменений их свойств для установления расчетных прогнозов деформаций существующей застройки вблизи объектов нового строительства или реконструкции должны определяться на стадиях проектирования в соответствии с требованиями глав СНиП 11-02-96, 2.02.01-83*, 2.01.15-90, СП 11-105-97, МГСН 2.07-97 и настоящих Рекомендаций.

В период строительства и эксплуатации объектов оценка соответствия природных условий, заложенных в рабочей документации, фактическим, а также оценка технического состояния оснований и фундаментов зданий и сооружений, соответствия их проектным требованиям должна производиться по материалам и данным инженерно-геологических изысканий, выполненных при проведении специальных исследований и наблюдений, а в особых случаях - для ответственных сооружений - на основе локального мониторинга (стационарных наблюдений) окружающей среды или ее элементов.

10.4 При установлении расчетных прогнозов возможных изменений инженерно-геологических условий площадок необходимо учитывать специфические особенности грунтов и опасные геологические процессы на территории Москвы и приводить данные о техногенных нагрузках на геологическую среду, а также учитывать возможность активизации процессов.

10.5 К опасным геологическим явлениям на территории Москвы относятся современные геодинамические движения земной коры, эрозия, карстово-суффозионные провалы и просадки, оползни, подтопление территорий, наличие техногенных и других слабых грунтов, аномалии температурного, электрического и других физических полей.

10.6 С карстово-суффозионными процессами, наблюдаемыми в Москве и ЛПЗП, связано образование провалов в форме конических, чашеобразных воронок и в форме колодцев, ям диаметром от 2 до 40 м и видимой глубиной до 8 м, а также оседание земной поверхности. При этом воронки обладают способностью периодически "оживать" и развиваться.

10.7 При выполнении расчетного прогноза деформаций необходимо учитывать:

- оценку фактических природных условий района существующей застройки;

- оценку отрицательного воздействия подтопления на окружающую среду;

- прогноз изменения инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрологических условий на территории с учетом влияния техногенных факторов, и в том числе возможности развития и распространения опасных геологических процессов; изменений уровенного, химического и температурного режимов поверхностных и подземных вод; состояния естественной и искусственной дренированности территорий.

10.8 При новом строительстве или реконструкции вблизи существующих зданий, которые могут пострадать в результате проведения строительных работ или вызвать развитие опасных геологических и инженерно-геологических процессов, а также для прогнозирования возможности их возникновения и активизации должны проводиться специальные исследования (наблюдения) в составе инженерно-геологических изысканий.

10.9 Локальный мониторинг (стационарные наблюдения) за изменением отдельных компонентов геологической среды следует осуществлять на основе сети наблюдательных пунктов (скважин, постов, точек), созданной на предшествующих этапах изысканий, а при ее отсутствии - на вновь организуемой сети для наблюдений за развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов, деформациями зданий и сооружений и другими факторами, оказывающими отрицательное воздействие на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений.

10.10 Стационарные наблюдения в условиях плотной застройки Москвы и возможности развития опасных геологических процессов необходимо выполнять для исследования:

- динамики развития опасных процессов (карст, оползни, геодинамические процессы и др.);

- развития подтопления, деформаций подрабатываемых территорий, осадок и просадок территорий;

- изменений состояния и свойств грунтов, уровенного, температурного и геодинамического режима подземных вод, глубины сезонного промерзания (в пучинистых грунтах);

- осадки, набухания и других изменений состояния грунтов основания фундаментов зданий и сооружений, состояния сооружений инженерной защиты и др.

Проведение стационарных наблюдений должно обосновываться в программе работ на основе технического задания заказчика. Программой работ предусматривается состав наблюдений (виды, размещение пунктов наблюдательной сети), объемы работ (количество пунктов, периодичность и продолжительность наблюдений), методы проведения стационарных наблюдений (визуальные, инструментальные) в зависимости от природных и техногенных условий, размеров исследуемой территории, геотехнической категории зданий и видов опасных работ.

10.11 При стационарных наблюдениях необходимо обеспечить получение количественных характеристик изменения отдельных компонентов геологической среды во времени и пространстве, которые должны быть достаточными для оценки и прогноза возможных изменений инженерно-геологических и гидрогеологических условий исследуемой территории (площадки), своевременного обнаружения дефектов, предупреждения и устранения негативных процессов, уточнения расчетных прогнозов и корректировки принятых проектных решений.

10.12 Стационарные наблюдения следует проводить на характерных (типичных) специально оборудованных пунктах наблюдательной сети, часть из которых следует использовать для наблюдений после завершения строительства.

10.13 В качестве основных наиболее эффективных средств проведения стационарных наблюдений, исходя из поставленных задач, в условиях Москвы следует использовать режимные гидрогеологические, инженерно-геодезические и геофизические наблюдения за изменением отдельных компонентов геологической среды. В качестве дополнительных методов наблюдений могут быть использованы газово-эманационные и зондировочно-каротажные. Допускается использование и других методов и средств, предусмотренных действующими нормативными документами, при соответствующем обосновании в программе работ.

10.14 Режимные гидрогеологические наблюдения должны выполняться в случаях, когда в сфере взаимодействия нового строительства или реконструкции с существующим зданием или сооружением имеются подземные воды, прогнозируется процесс подтопления или подземные воды оказывают существенное влияние на изменение свойств грунтов, а также на интенсивности развития опасных геологических процессов (карст, суффозия, оползни, пучение и др.).

10.15 В процессе геодезических наблюдений и их обработки производится:

- определение абсолютных и относительных величин деформаций и сравнение их с расчетными и допускаемыми значениями;

- выявление причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации зданий;

- принятие своевременных мер по борьбе с возникающими недопустимыми деформациями или их последствий;

- уточнение методов расчета и установление допустимых и предельных деформаций для различных типов зданий, сооружений и коммуникаций;

- уточнение закономерностей процесса сдвижения горных пород и зависимостей его параметров от основных влияющих факторов;

- обоснование прогноза развития природных и техногенных процессов и оценки степени опасности деформаций для зданий и сооружений.

10.16 Система геодезических наблюдений за деформациями земной поверхности и толщи горных пород включает сеть (наблюдательные станции), состоящую из грунтовых марок, грунтовых реперов и знаков высотной основы.

Закладка наблюдательной станции и наблюдения на ней производятся по специальному проекту, состоящему из графической части (плана) и пояснительной записки.

10.17 Перемещения грунтовых марок и реперов в вертикальной плоскости определяются путем периодического нивелирования, а в горизонтальной плоскости - путем измерения расстояния между марками и реперами по всем профильным линиям наблюдательной сети.

Методика выполнения работ и конструкции реперов назначаются в соответствии со СНиП 3.01.03-84, ГОСТ 24846-81, СП 11-104-97 и "Руководством по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений" (Стройиздат, 1975).

10.18 Геофизические наблюдения проводятся, как правило, в сочетании с другими видами работ с целью:

- определения состава и мощности рыхлых четвертичных (и более древних) отложений;

- выявления литологического строения массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности;

- определения состава, строения и свойств грунтов в массиве и их изменений;

- определения глубины залегания уровней подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

- выявления и изучения геологических и гидрогеологических процессов и их изменений;

- проведения мониторинга опасных геологических и гидрогеологических процессов.

Наиболее эффективно применение геофизических методов при изучении неоднородных геологических тел (объектов), когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга.

10.19 Определение объемов геофизических работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) следует осуществлять с учетом сложности инженерно-геологических условий по разрабатываемой программе работ в соответствии с СП 11-105-97.

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных (ключевых) участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурение скважин, проходка шурфов, зондирование, определение свойств грунтов в полевых и лабораторных условиях).

10.20 Для изучения состояния грунтов под фундаментами зданий и сооружений, а также проведения локального мониторинга изменений их состояния во времени могут быть использованы в сочетании с геофизическими методами газово-эманационные методы, обеспечивающие независимость результатов измерений от влияния электрических и механических полей. Газово-эманационные методы, основанные на пространственно-временной связи полей радиоактивных и газовых эманаций, рекомендуется комплексировать с межскважинным сейсмоакустическим прозвучиванием грунтов под фундаментами зданий и сооружений с целью оценки возможного изменения их физико-механических характеристик.