На днях пришлось обследовать здание 1946 года постройки — «Управление Нижне-Свирской ГЭС». Здание подверглось критическим деформациям фундамента вследствие эрозии почв. Причиной тому стало подключение канализации и негерметичная чеканка швов в колодце.
С течением времени, наклоны стен составили, по модулю, более 10см и высотная деформация фундамента превысила 20см. Все это время проводилась высокоточная нивелировка по осадочным маркам вглубь здания. Деформации ежегодно подтверждались и увеличивались, но соответствующих мер по их ликвидации принято не было.
Таким образом, можно сделать вывод, что не всегда знание проблемы позволяет избежать последствий этой проблемы. В разные периоды времени принимались решения по попытке усилить фундамент, поставить контрофорсы на падающую стену. Однако, элементарные вещи сделать не решились — не было предотвращено сползание песчаного основания фундамента.
Нашими специалистами был предложен путь решения проблемы – централизация оттока ливневых вод (чего раньше не было), т.е. ливневая вода скапливалась под одним из углов фундамента (исходя и высотного рельефа местности) и уходила вместе с частичками грунта в канализацию, далее в обрыв. К тому же, мы предложили зачеканить швы колодцев и изменить рельеф таким образом, чтобы существовал естественный отток воды от здания в сторону дороги, а не наоборот.
До этого момента, несколько десятков лет назад, пытались провести усиление фундамента, были выставлены металлические контрофорсы, что не уберегло одну из частей здания от последующих просадок и дальнейшего размыва песчаного основания фундамента. Считаю, что это здание еще можно спасти, но картина представляется печальной.
Самое смешное в этой ситуации является то, что весь период эксплуатации здания велась высокоточная нивелировка по металлическим деформационным маркам, как фундамента канала, так и фундамента канала Нижне-Свирской ГЭС. Судя по журналам, точность замера составляла 0.1мм по высоте. Как можно было не заметить деформации в десятки сантиметров, не установить и не предотвратить дальнейшие деформации? Вероятнее всего, замеры проводились, журналы писались, но никто их не открывал и не читал. Либо никто из эксплутанционщиков и не старался забить тревогу.
Меры по предотвращению критической ситуации начали принимать только после возникновения раскрытых трещин, сантиметровых критических деформаций и когда стало визуально видно о наличии проблем с сохранностью здания. Считаю, что не всегда грамотно выполненный с высокими точностями мониторинг способен предотвратить или удержать от разрушения здания. Многое зависит и от специалистов, которые читают отчет, понимают о чем идет речь и принимают инженерные решения до момента, когда ситуация станет критической.
Подобной же причиной стала критическая деформация балконов, а попросту поломка плиты на объекте нового строительства в Санкт-Петербурге (не будем указывать адрес). Увеличивая темпы строительства и следуя сжатому графику производства работ при наличии геотехнического мониторинга, тем не менее, были критически деформированы (проще говоря, отломаны) все 16 этажей балконов с двух сторон здания (32 балкона).
Картина представляется следующая: консольные балконы по архитектуре здания закладывались двумя рядами сплошным слоем кирпича толщиной 500мм, далее, навесной фасад. Кирпичная кладка началась слишком рано, подпорные стойки поставлены не были, монолитная плита перекрытия еще не набрала достаточной прочности. Через месяц после завершения кирпичной кладки, начался постепенный крен балконов и образовались трещины, отделяющие балкон от основной плиты.
Наклон фасадной части стены на каждом этаже составлял от 10 до 20мм с отрывом кладки от основной стены здания так, что по внутренним углам балконов образовалась щель. Мониторинг на данном здании пришлось увеличить в интенсивности — замеры проводились 2-3 раза в неделю. Был принят ряд проектных решений по усилению всех балконов, на месяц были приостановлены работы на объекте. После монтажа усиливающих конструкций, проводятся испытания с нагрузкой и без на увеличение или снижение высотных деформаций.
Проект еще не сдан, но считаю, что результатом будет успешное испытание балконов и успешная эксплуатация здания в последующий период времени.
Таким образом, можно сделать вывод, что геотехнический мониторинг вещь крайне полезная, как для давно эксплуатируемых зданий, так и для вновь строящихся.
Как следует проводить геотехнический мониторинг деформаций здания?
Очень важно подходить к вопросу не формально, а с инженерным пониманием результатов данного мониторинга. Это позволяет своевременно принять необходимые инженерно-технические меры по устранению проблем с эксплуатацией здания. При этом, понимание точности замеров может отойти на второй план.
Как правило, инженерно-технические решения начинают приниматься при существенных деформациях (более 5мм), которые можно обнаружить инженерным нивелированием 4 класса (не обязательно использовать нивелирование 2 класса).
Принципиально важно не упустить момента, а для этого увеличивается плотность и частота замеров, а также проводятся своевременный анализ и обработка данных.
Существует большое разнообразие форм и методов контроля за стабильностью координат XYZ зданий:
- метод, основанный на тригонометрическом нивелировании;
- метод позволяющий дистанционно и 24 часа в сутки наблюдать за сохранностью зданий;
- есть возможность устанавливать инклинометры для контроля за наклоном стен и т.д.
О Компании
Наша компания имеет в своем распоряжении роботизированные тахеометры и предлагает проводить геотехнический мониторинг, обеспечивающий точность нивелировки марок приближенный ко второму классу (при этому точность наблюдения марки будет составлять 1-2мм по высоте). Как правило, на одном трехподъездном здании достаточно разместить до 30 светоотражающих деформационных марок.