Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.4.1.002-2020 "Организация и проведение геотехнического мониторинга при строительстве земляного полотна на слабых грунтах"

Предисловие

1. Разработан: Обществом с ограниченной ответственностью "ГЕО-Проект" при участии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" в соответствии с государственным контрактом от 10.12.2018 N ФДА 47/138

2. Внесен: Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

3. Издан распоряжением Федерального дорожного агентства от "30" декабря 2020 г. N 4155-р

4. Имеет рекомендательный характер

5. Введен впервые

1 Область применения

1.1 Отраслевой дорожный методический документ "Организация и проведение геотехнического мониторинга при строительстве земляного полотна на слабых грунтах" (далее - ОДМ) является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.

1.2 ОДМ содержит рекомендации по проектированию, организации и проведению геотехнического мониторинга при производстве работ по возведению земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах.

1.3 Настоящий ОДМ предназначен для использования органами управления автомобильных дорог и организациями, выполняющими работы по проектированию и строительству земляного полотна автомобильных дорог.

1.4 Рекомендации ОДМ не распространяются на районы вечной мерзлоты, территории с возможностью карстообразования, зоны распространения просадочных грунтов, условия плотной городской застройки, строительство на территориях, подверженных сейсмическим воздействиям, строительство на территориях с распространением оползневых процессов, при строительстве на подрабатываемых и подтопленных территориях.

1.5 ОДМ содержит материалы, которые рекомендуются к применению при разработке программы и проекта геотехнического мониторинга для конкретных условий сооружения земляного полотна, возводимого на слабых грунтах основания. Целесообразность использования заявленных рекомендаций в полном объеме определяется в каждом конкретном случае индивидуально квалифицированными специалистами.

2 Нормативные ссылки

В настоящем ОДМ использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 8.674-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. Государственный стандарт Российской Федерации. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 52399-2005. Национальный стандарт Российской Федерации. Геометрические элементы автомобильных дорог

ГОСТ Р 52892-2007. Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию

ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 19912-2012. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 23161-2012. Межгосударственный стандарт. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 23740-2016. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы определения содержания органических веществ

ГОСТ 24846-2012. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 25100-2011. Межгосударственный стандарт. Грунты. Классификация

ГОСТ 31937-2011. Межгосударственный стандарт. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ 33063-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Классификация типов местности и грунтов

ГОСТ 33149-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях

ГОСТ 33220-2015. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Требования к эксплуатационному состоянию

ГОСТ 33475-2015. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Геометрические элементы. Технические требования

ГОСТ 5180-2015. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ Р 55030-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения прочности при растяжении

ГОСТ Р 55031-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к ультрафиолетовому излучению

ГОСТ Р 55032-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к многократному замораживанию и оттаиванию

ГОСТ Р 55035-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к агрессивным средам

СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть VI. Правила производства геофизических исследований

СП 20.13330.2016. Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*

СП 22.13330.2016. Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

СП 26.13330.2012. Свод правил. Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Актуализированная редакция СНиП 2.02.05-87

СП 34.13330.2012. Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

СП 45.13330.2017. Свод правил. Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87

СП 47.13330.2016. Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96

СП 63.13330.2018. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003

СП 78.13330.2012. Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85

СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве

СП 317.1325800.2017. Свод правил. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Общие правила производства работ

Примечание - При пользовании настоящим ОДМ следует проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты" и по соответствующим информационным указателям. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 автодорожное земляное полотно: Комплекс инженерных грунтовых сооружений, служащих основанием для дорожной одежды автомобильной дороги.

3.2 визуально-инструментальный метод: Метод объектного обследования с применением измерительных приборов и (или) осмотра.

3.3 геодезический метод: Метод измерения вертикальных и горизонтальных перемещений искусственных сооружений в зоне сопряжения с земляным полотном, собственного земного полотна, основания земляного полотна по глубине, конструкций прилегающих зданий и сооружений с применением геодезических приборов и(или) навигационных спутниковых систем.

3.4 геотехнический мониторинг: Комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за состоянием конструкции вновь возводимого или реконструируемого земляного полотна автомобильной дороги общего пользования (далее - земляное полотно), его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки.

3.5 дорожное хозяйство: Часть отрасли материального производства, призванная совместно с автомобилями наиболее полно удовлетворять потребности народного хозяйства и населения в автомобильных перевозках. Включает сеть автомобильных дорог общего пользования со всеми сооружениями, необходимыми для ее нормальной эксплуатации, а также предприятия и организации по ремонту и содержанию этих дорог.

3.6 непрерывный мониторинг: Вид наблюдения, обеспечивающий непрерывное поступление информации о текущем состоянии земляного полотна, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки и доступность ее удаленному наблюдателю.

3.7 окружающая застройка: Существующие здания и сооружения, инженерные и транспортные коммуникации, расположенные вблизи объектов нового строительства или реконструкции автомобильной дороги общего пользования.

3.8 осадка: вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате внешних воздействий и (или) собственного веса грунта, не сопровождающееся изменением его структуры.

3.9 основание земляного полотна автомобильной дороги общего пользования: Массив грунта, на котором размещается комплекс инженерных сооружений, включающий дорожную одежду, обустройство автомобильной дороги и земляное полотно, который воспринимает нагрузку от сооружения.

3.10 параметрический метод: метод контроля нормируемых параметров земляного полотна и его основания, идентификации их опасных изменений в том числе с применением измерительных датчиков и приборов.

3.11 периодический мониторинг: Вид наблюдения, при котором поступление информации происходит через установленные интервалы времени.

3.12 поровое давление: Напряжения в основании, передающиеся через поровую жидкость.

3.13 потеря местной устойчивости: Разрыв, смещение отдельных участков и (или) элементов земляного полотна, деформация локального характера сверх допустимой величины.

3.14 потеря общей устойчивости: Невозможность земляного полотна и (или) его основания сохранять равновесие грунтовых масс при воздействии внешних нагрузок и гравитационных сил.

3.15 предельное состояние земляного полотна и его основания: Состояние, при котором земляное полотно и (или) его основание перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям, т.е. либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.

3.16 сжимаемые грунты (условно сжимаемые грунты): Грунты с модулем общей деформации менее 30 МПа.

3.17 слабые грунты: связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа или модуль осадки, при нагрузке 0,25 МПа, более 50 мм/мин (модуль деформации ниже 5 МПа). При отсутствии данных испытаний к слабым грунтам следует относить торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции более 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

3.18 слабые основания: основания насыпи, в которых в пределах активной зоны имеются слои слабых грунтов мощностью более 0,5 м.

3.19 сопоставимый геотехнический опыт: ранее полученная документированная либо иная четко установленная информация, включающая свойства грунтов, конструкций, нагрузок и технологий строительства, аналогичные используемым в проекте.

3.20 технический мониторинг: систематическое наблюдение за состоянием земляного полотна, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки с целью оценки соответствия проектным решениям и нормативным требованиям.

3.21 техническое состояние: совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств (надежность, долговечность, ремонтопригодность и др.), характеризуемых в определенный момент времени показателями, установленными в нормативно-технической и/или проектной документации.

4 Основные положения

4.1 Целью геотехнического мониторинга является обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь строящегося или реконструируемого земляного полотна на слабых основаниях, включая здания и сооружения окружающей застройки, за счет своевременного выявления изменения контролируемых параметров элементов земляного полотна и грунтов оснований, которые могут привести к переходу объектов в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.

4.2 Настоящий ОДМ регламентирует правила проведения геотехнического мониторинга земляного полотна, возводимого на слабых основаниях.

4.3 ОДМ опирается на положения СП 22.13330, СП 305.1325800 и ГОСТ 31937 и детализирует их в части применяемых методов наблюдений, анализа результатов мониторинга и алгоритма действия в случае выявления возможности реализации аварийной ситуации;

4.4 Принимаемые проектные и строительные решения должны учитывать требования технических регламентов и иные нормативные акты [1-4].

4.5 К объектам, подлежащим геотехническому мониторингу, относится земляное полотно автомобильных дорог общего пользования, включая входящие в него искусственные сооружения, его основание и объекты окружающей застройки.

5 Состав работ по геотехническому мониторингу

5.1 Геотехнический мониторинг осуществляется в соответствии с программой, которая разрабатывается проектной организацией в процессе проектирования и является разделом утверждаемой части проектной документации. В случаях, когда проводилось научно -техническое сопровождение строительства, программа геотехнического мониторинга должна учитывать рекомендации, полученные в результате этого сопровождения.

5.2 При разработке программы геотехнического мониторинга определяется состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей результаты инженерных изысканий на площадке строительства, особенностей проектируемого или реконструируемого земляного полотна, в том числе его обустройств и сооружений окружающей застройки.

5.3 В программе геотехнического мониторинга следует учитывать факторы, которые будут оказывать влияние на вновь возводимое (реконструируемое) земляное полотно, его основание, окружающий грунтовый массив и сооружения окружающей застройки в процессе строительства и эксплуатации.

5.4 К программе работ по геотехническому мониторингу предъявляются следующие требования:

- фиксация контролируемых параметров, как правило выполняется для наиболее опасных и характерных участков земляного полотна, его основания и окружающей застройки;

- принято, что выбранные методы и точность измерений обеспечивают достоверность получаемых результатов и согласуются с точностью заданных проектных значений и результатами геотехнического прогноза;

- все проводимые наблюдения и измерения, как правило, увязаны между собой во времени и привязаны к этапам выполнения строительных работ;

- периодичность наблюдений следует определять интенсивностью (скоростью) и длительностью протекания процессов консолидации основания земляного полотна.

В программе геотехнического мониторинга необходимо указывать:

- особенности вновь возводимого или реконструируемого объекта (проектные решения по устройству основания, особенности возведения, конструктивные решения земляного полотна и дорожной одежды, сроки ввода в эксплуатацию и др.);

- проектные (расчетные) параметры, характеризующие взаимодействие земляного полотна автомобильной дороги с основанием, в т.ч. временные, с учетом последовательности возведения (давление на основание, осадки основания, сроки консолидации, критические значения порового давления, возможные горизонтальные и вертикальные перемещения конструкций земляного полотна и его обустройств и др.);

- природно-климатические, инженерно-геологические, и гидрогеологические условия, включая характеристики грунтов основания, прогнозируемые изменения уровня подземных вод, прогнозируемые величины перемещений грунтового массива;

- сведения о сооружениях окружающей застройки (уровень ответственности сооружений, прогнозируемые и предельные значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов, предполагаемые защитные мероприятия и др.);

- контролируемые параметры (в т.ч. предполагаемое количество и участки фиксации их изменений) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта, его основания, в т.ч. окружающего грунтового массива и уровня подземных вод, и окружающей застройки и этапы их первоначальной фиксации;

- методы фиксации изменений контролируемых параметров и требования к точности измерений (в т.ч. класс точности геодезических измерений по ГОСТ 24846 и др.);

- этапы, периодичность и сроки проведения наблюдений за контролируемыми параметрами с учетом последовательности возведения (реконструкции) сооружения;

- требования к структуре, составу и периодичности подготовки отчетной документации.

5.5 На стадии подготовки рабочей документации, на основе программы мониторинга разрабатывается его проект. В котором, помимо сведений, содержащихся в программе мониторинга, представляется следующая информация:

- схемы установки наблюдательных марок, скважин, маяков, датчиков и др.;

- конструкции и характеристика оборудования для проведения наблюдений;

- методика измерений, оценка точности измерений и др.;

- требования к визуально-инструментальному обследованию сооружений окружающей застройки.

6 Контролируемые параметры

6.1 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге вновь возводимого земляного полотна относятся:

- осадки собственно самого земляного полотна;

- осадки искусственных сооружений в местах сопряжения;

- осадки основания и относительная разность осадок;

- сроки реализации осадок во времени;

- напряжения в основании земляного полотна;

- уровень подземных вод;

- поровое давление;

- вертикальные и горизонтальные перемещения поверхностных грунтовых марок и другие параметры.

6.2 Состав контролируемых параметров следует назначать в зависимости от конструктивных особенностей земляного полотна, в том числе его высоты, особенностей инженерно-геологических условий площадки, конструктивных и технологических решений и т.п.

6.3 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге реконструируемого земляного полотна относятся дополнительные осадки основания, дополнительные осадки существующих искусственных сооружений и обустройств, относительная разность осадок между существующим и вновь сооружаемым земляным полотном, дополнительные напряжения под подошвой земляного полотна, изменения гидрологического режима и др.

6.4 К контролируемым параметрам при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства (реконструкции), относятся дополнительные осадки фундаментов и их относительная разность, деформации конструкций, в т. ч. ширина раскрытий и глубина образования трещин, дополнительный крен, горизонтальные перемещения конструкций и фундаментов, уровень вибрации существующих конструкций.

6.5 Состав контролируемых параметров назначают в зависимости от уникальности и геотехнической категории зданий и сооружений, находящихся в окружающей застройке в соответствии с СП 22.13330.

7 Предельные значения контролируемых параметров

7.1 Предельные значения контролируемых параметров, вновь возводимого земляного полотна при геотехническом мониторинге устанавливаются проектной организацией на основе расчетов устойчивости, несущей способности, величины осадок и сроков консолидации.

7.2 Предельные значения контролируемых параметров реконструируемого земляного полотна при геотехническом мониторинге устанавливаются проектной организацией на основе расчетов с учетом взаимодействия существующего и вновь сооружаемого земляного полотна.

8 Методы геотехнического мониторинга

8.1 Визуально-инструментальные методы

8.1.1 Визуально-инструментальные методы мониторинга состоят из визуальных наблюдений (осмотр объекта) и инструментальных измерений (фиксация дефектов и повреждений в конструкциях).

8.1.2 Визуально-инструментальные методы следует применять для наблюдения за возводимым земляным полотном, примыкающими к нему искусственными сооружениями, сооружениями окружающей застройки, поверхностью прилегающего грунта, в т. ч. вдоль трасс инженерных коммуникаций.

8.1.3 Инструментальные наблюдения за раскрытием существующих трещин в конструкциях осуществляется путем:

- установки на трещины маяков различного типа, используемых в качестве индикаторов процесса развития трещинообразования;

- периодических измерений ширины раскрытия трещин с применением ручных портативных деформометров, микроскопов, щупов, щелемеров;

- применения автоматизированных средств измерений при измерении раскрытия трещин в труднодоступных местах, быстропротекающих процессов или в случае применения автоматизированной системы мониторинга.

8.1.4 Фиксация ширины раскрытия трещин с использованием ручных и автоматизированных средств измерений рекомендуется выполнять с точностью не ниже 0,1 мм.

8.1.5 При проведении периодических измерений ширины раскрытия трещин, с целью определения деформаций, вызванных изменением температуры окружающего воздуха, необходимо контролировать температуру поверхности исследуемой конструкции. Точность измерений температуры - не ниже 0,5°С.

8.1.6 Наблюдение за развитием трещин по длине осуществляют путем фиксации поперечными штрихами с указанием даты. Точность измерений принимается не ниже 0,5 мм.

По результатам визуально-инструментального мониторинга составляют:

- ведомости зафиксированных в конструкциях сооружения дефектов и повреждений с указанием их характера и местоположения;

- карты дефектов, нанесенные на схематические фасады, планы и разрезы зданий;

- журналы наблюдения за маяками (с указанием номеров и мест расположения маяков, даты их установки и дат наблюдения);

- фотодокументацию по зафиксированным дефектам и повреждениям.

8.2 Геодезические методы

8.2.1 Геодезические методы в составе геотехнического мониторинга следует применять для измерения вертикальных и горизонтальных перемещений искусственных сооружений в зоне сопряжения с земляным полотном, земного полотна, основания земляного полотна по глубине, конструкций прилегающих зданий и сооружений.

8.2.2 Геодезические методы используют с применением нивелиров, теодолитов, тахеометров, сканеров (в том числе оптических, электронных, лазерных и др.) и навигационных спутниковых систем.

8.2.3 При ведении мониторинга геодезическими методами измеряют (отдельно или совместно) следующие параметры:

- вертикальные перемещения (осадки, вертикальные сдвиги, просадки, и т.п.);

- горизонтальные перемещения (сдвиги);

8.2.4 Задачи геодезических методов мониторинга:

- определение участков, подверженных наибольшим отклонениям от первоначального положения;

- выявление величины и направления деформационных процессов;

- выявление закономерностей, позволяющих спрогнозировать дальнейшее развитие деформаций;

- контроль за процессами консолидации грунтов основания земляного полотна автомобильной дороги.

8.2.5 При проведении геотехнического мониторинга с применением геодезических методов следует соблюдать требования ГОСТ 24846.

8.2.6 Геодезический мониторинг следует проводить в следующей последовательности:

- разработка соответствующего раздела программы мониторинга;

- определение мест расположения и установка опорных геодезических знаков высотной и плановой основы вне зоны возможных деформаций;

- установка деформационных марок, глубинных и поверхностных реперов в основании земляного полотна и на его элементах, установка марок на зданиях и сооружениях окружающей застройки;

- осуществление высотной и плановой привязки установленных опорных геодезических знаков;

- проведение нулевого цикла измерений положения контролируемых деформационных марок и реперов;

- периодические геодезические измерения вертикальных и горизонтальных перемещений и кренов в соответствии с программой (проектом) мониторинга;

- обработка и анализ результатов наблюдений;

- составление отчетной документации.

8.2.7 Перечень используемых геодезических методов на объекте следует устанавливать в соответствующем разделе программы геотехнического мониторинга в зависимости от требуемой точности измерений (в соответствии с ГОСТ 24846), степени автоматизации измерительного процесса, конструктивных особенностей контролируемых объектов, инженерно-геологических и гидрогеологических характеристик грунтов.

Основные геодезические методы и средства измерений, применяемые при геотехническом мониторинге, в зависимости от контролируемых параметров, представлены в таблице 1. В приложении А приведены средства измерений контролируемых параметров при геотехническом мониторинге.

8.2.8 Требования к программе работ в части инструментального обеспечения геодезического мониторинга:

- сведения о наличии пунктов государственной геодезической сети, а также знаков, установленных для целей строительства;

- данные о системе координат и высотных отметок;

Таблица 1 - Основные геодезические методы и средства измерений, применяемые при геотехническом мониторинге

Методы геодезического мониторинга	Средства измерений и регистрации данных	Контролируемый параметр	Возможность автоматизации
Геометрическое нивелирование коротким лучом визирования	Оптический нивелир	Вертикальные перемещения элементов земляного полотна, его основания, конструкций зданий и сооружений окружающей застройки	Отсутствует
	Цифровой нивелир		Отсутствует
Тригонометрическое нивелирование	Электронный тахеометр		Имеется
	Оптический теодолит		Имеется
Метод относительных спутниковых измерений с использованием глобальной спутниковой навигационной системы (ГНСС)	Автоматизированные аппаратно-программные системы, состоящие из приемников (роверов) и базовых станций	Вертикальные и плановые перемещения элементов земляного полотна, его основания, конструкций зданий и сооружений окружающей застройки.	Имеется
Геодезические наблюдения по кустам глубинных реперов	Оптический нивелир	Вертикальные перемещения грунтового массива по глубине	Отсутствует
	Цифровой нивелир		Отсутствует
	Электронный тахеометр		Имеется
Метод створных наблюдений (метод бокового нивелирования)	Электронный тахеометр	Горизонтальные смещения. Сдвиг (земляного полотна, конструкций искусственных сооружений в зоне примыкания к земляному полотну, шпунтовые ограждения котлованов)	Имеется
	Оптический теодолит		Отсутствует
Метод полигонометрии	Электронный тахеометр		Имеется
	Оптический теодолит		Отсутствует
Метод отдельных направлений	Электронный тахеометр		Имеется
	Оптический теодолит		Отсутствует

- сведения о ранее выполненных работах по определению деформаций и связь их с последующими работами;

- описание мест закладки геодезических знаков, обоснование выбора типа знаков;

- предварительная схема измерительной сети, точность определения деформаций;

- методы измерений горизонтальных и вертикальных перемещений, применяемые инструменты;

- периодичность проведения измерений.

8.2.9 При использовании систем на основе автоматизированных тахеометров рекомендуется следующее содержание программы: план расположения измерительных инструментов, контролируемых точек (призм), точек обратной засечки (вне зоны влияния контролируемого объекта); схему крепления мониторинговых призм, конструктивную схему оснащения базовой точки, в которой расположен роботизированный тахеометр.

8.2.10 Камеральную обработку результатов геодезических измерений (проверка полевых журналов, уравнивание ходов, расчеты по оценке точности и подготовка материалов для отчетной документации) следует выполнять отдельно по каждому циклу.

8.2.11 При ведении мониторинга с использованием геодезических методов составляют три вида отчетной документации:

- отчет по результатам нулевого цикла, включающий исполнительные схемы опорной геодезической сети и расположения деформационных марок, первичные результаты измерений, являющиеся "нулевыми" для последующих измерений;

- промежуточные отчеты (информационные справки), предоставляемые в процессе ведения измерений, содержащие пояснительную записку и результаты измерений в виде таблиц и графиков;

- окончательный отчет по результатам всех геодезических измерений на объекте.

8.3 Параметрические методы

8.3.1 При применении параметрических методов в составе геотехнического мониторинга следует выполнять следующие измерения:

- вертикальные и горизонтальные деформации (послойные осадки грунтов в теле земляного полотна и его основания; горизонтальные и вертикальные перемещения грунта в основании по глубине; горизонтальные перемещения конструкций искусственных сооружений в зоне примыкания к земляному полотну);

- напряжения (в основании под подошвой земляного полотна и по глубине грунтового массива);

- поровое давление.

Основные средства измерений параметрических методов, применяемые при геотехническом мониторинге, в зависимости от контролируемых параметров, представлены в таблице 2.

Таблица 2- Основные средства измерений параметрических методов, в зависимости от контролируемых параметров, при геотехническом мониторинге

Контролируемый параметр	Средства измерений и регистрации данных	Возможность автоматизации
Геотехнический мониторинг земляного полотна и его основания, а так же расположенных в зоне влияния строительства сооружений
Напряжения: - под подошвой земляного полотна:	Струнные датчики давления	Имеется
	Электрические датчики давления (типа мессдоза)	Имеется
- в теле грунтового массива	Электрические замоноличиваемые тензодатчики
- на контакте с элементами искусственных сооружений в зоне примыкания	Оптоволоконные замоноличиваемые тензодатчики	Имеется
		Имеется
Послойные осадки грунтов оснований	Струнный экстензометр	Имеется
	Оптоволоконный экстензометр	Имеется
	Портативные горизонтальные инклинометры	Отсутствует
	Оптиковолоконные инклинометры	Имеется
Поровое давление	Струнные пьезометры	Имеется

8.3.2 Контроль параметров следует осуществлять с использованием измерительных датчиков (первичных преобразователей), устанавливаемых (периодически или стационарно) в заранее определенные измерительные точки.

8.3.3 При измерениях горизонтальных перемещений в массивах грунта основания земляного полотна, с применением параметрических методов следует использовать портативные или стационарные инклинометры. Измерения следует проводить в скважинах, оборудованных направляющими инклинометрическими трубами (металлическими или пластиковыми с направляющими пазами). Количество скважин, их расположение, а также предельно допустимые значения горизонтальных перемещений устанавливают в программе мониторинга на основе геотехнических расчетов. В каждом цикле инклинометрических измерений положение верха инклинометрических труб следует измерять геодезическим способом.

8.3.4 При измерениях напряжений в основании земляного полотна измерительные датчики устанавливают группами (три датчика, расположенные ортогонально). Количество контролируемых точек, а также предельно допустимые значения относительных деформаций устанавливают в программе мониторинга на основе результатов геотехнических расчетов.

8.3.5 При контроле послойных осадок основания строящегося или реконструируемого земляного полотна, следует применять скважинные стационарные (стержневые, струнные, звеньевые, оптоволоконные) и портативные (одноточечные и двухточечные) экстензометры. Количество контролируемых скважин, их глубина и количество измерительных точек в каждой скважине устанавливают в программе мониторинга на основе результатов геотехнического прогноза осадок.

8.3.6 В случае одновременного контроля на объекте нескольких параметров с использованием большого количества средств измерений (если осуществление одного измерительного цикла по всем контролируемым точкам требует значительных временных затрат) отдельные датчики и приборы допускается объединять в измерительные системы с различной степенью автоматизации.

8.3.7 Измерительная система должна обеспечивать синхронность проведения измерений с заданным интервалом, а линии связи бесперебойную и помехоустойчивую передачу данных на протяжении всего периода эксплуатации системы. Организация передачи данных между отдельными элементами измерительной системы возможна как с использованием кабельных линий, так и с помощью беспроводных систем связи.

8.3.8. Необходимо предусматривать возможность использования измерительных датчиков, устанавливаемых в теле земляного полотна автомобильных дорог и (или) грунтах основания на этапе дальнейшей эксплуатации объекта.

8.3.9 При выборе измерительных датчиков и приборов необходимо учитывать специфические условия, в которых они будут эксплуатироваться, включая:

- механическое, гидромеханическое или термомеханическое взаимодействия между компонентами системы геотехнических измерений (например, датчиками, линиями связи) и средой, в которой установлены компоненты;

- условия окружающей среды (агрессивные грунтовые воды и газы; давление грунта; электромагнитные помехи), которые могут влиять на установленные измерительные датчики и приборы;

- уязвимость информационной связи внутри системы мониторинга (длинные измерительные линии, которые часто проходят через зоны ведения строительных работ).

8.3.10 К измерительным датчикам и приборам используемым при проведении мониторинга предъявляются требования, связанные с обеспечением необходимой для проведения работ надежностью и эффективностью выполнять свои функции в течение всего срока исследований, с учетом условий воздействия окружающей среды.

8.3.11 Необходимо предусматривать защиту средств измерений, используемых при параметрических методах мониторинга: защитные оголовки для наблюдательных скважин; внешние корпусы, защищающие измерительные датчики от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей; армированные кабельные соединения; антивандальные шкафы для размещения регистрирующей аппаратуры.

8.3.12 При проведении измерений необходимо предусматривать меры для снижения влияния внешних факторов на результаты измерений: применение датчиков с автоматической компенсацией температурных воздействий и перепадов атмосферного давления, с защитой от перепадов напряжения; применение материалов с низким коэффициентом теплового расширения, высокой коррозионной стойкостью.

8.3.13 Конструкция датчиков, как правило, должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.674, а технология их установки не должна влиять на результаты мониторинга.

8.3.14 В разделе параметрических методов программы мониторинга рекомендуется указать: перечень контролируемых параметров и оборудования; схемы расположения измерительных точек и устанавливаемых в них датчиков и приборов; предельные значения контролируемых параметров; способ установки датчиков и приборов на объекте, порядок и периодичность проведения измерений, форма отчетности.

8.4 Виброметрические методы

8.4.1 Виброметрические методы в составе геотехнического мониторинга обеспечивают контроль допустимого уровня вибраций, возникающих при сооружении земляного полотна и воздействующих как на само земляное полотно и его основание, так и на расположенные вблизи здания и сооружения. При оценке допустимости вибраций следует исходить из обеспечения:

- эксплуатационной надежности строительных конструкций и оснований согласно ГОСТ Р 52892 и СП 22.13330;

- допустимости колебаний для людей [2];

- штатного функционирования виброчувствительного оборудования согласно требованиям технической документации, на оборудование и задания на проектирование. При отсутствии таких данных допускается применять СП 26.13330.

8.4.2 В состав работ по виброметрическому мониторингу входят системно организованные инструментальные наблюдения за вибрациями и их контроль, выполняемые в соответствии с программой геотехнического мониторинга.

8.4.3 Вибрационные наблюдения проводят в целях получения фактических данных об уровнях вибраций грунтов земляного полотна и его основания, а также конструкций фундаментов зданий и сооружений при их наличии:

- автомобильного и железнодорожного транспорта;

- строительного оборудования;

- прочих источников (взрывные работы и т.д.).

8.4.4 При оценке вибраций следует измерять параметры вибраций (виброперемещения, виброскорости, виброускорения). Для их анализа и оценки следует вести измерения вибрационного фона до начала строительства. Полученные результаты, как правило, используются при разработке виброметрического раздела программы (проекта) геотехнического мониторинга.

8.4.5 В разделе виброметрических методов программы геотехнического мониторинга указывают измеряемые параметры вибраций, точки и направления измерений, предельные уровни вибраций, периодичность измерений.

Примечание - В необходимых случаях рекомендуется предусматривать непрерывный режим виброметрических наблюдений с автоматическим оповещением.

8.4.6 Предельные уровни вибраций устанавливают с учетом конструктивных особенностей вновь возводимого или реконструируемого земляного полотна, а также схемы зданий и сооружений, попадающих в зону воздействия, их технического состояния, инженерно-геологических условий площадки строительства на основе имеющихся нормативных документов.

9 Результаты геотехнического мониторинга

9.1 Анализ результатов проведения геотехнического мониторинга

9.1.1 Анализ результатов мониторинга включает сопоставление измеренных значений контролируемых параметров с предельными значениями и скорости их изменения, а также определение необходимости реализации плана корректирующих мер. Такими мерами могут быть изменение технологии работ, изменение проектных решений, применение специальных геотехнических мероприятий.

9.1.2 Задачей анализа результатов работ по мониторингу является сопоставление значений измеренных величин, характера и скоростей их изменения с предпосылками, заложенными на этапе планирования работ, и их оценка.

9.1.3 Следует анализировать полученные результаты в зависимости от характера воздействия и во времени. Под воздействием понимается процесс, приводящий к изменению измеряемых величин (параметров), например, сроки консолидации основания, величина осадки в процессе консолидации и другие.

9.1.4 В случае установления систематического изменения измеряемой величины контролируемого параметра от постороннего (фонового) воздействия (температурного, атмосферного и др.), обусловленного как особенностями метода измерения, так и особенностями работы конструкций, следует учитывать (предпочтительно количественно) их при анализе и рассматривать при прогнозировании динамики изменения значений величин.

9.1.5 В случае наличия результатов мониторинга аналогичных конструкций в сопоставимых условиях указанные данные следует использовать при анализе результатов измерений.

9.1.6 В случае, если анализ измерений показывает малую эффективность применяемого метода наблюдения или способа измерения, следует рассмотреть возможность применения других методов и способов измерения при последующих наблюдениях.

9.1.7 Анализ результатов измерений и погрешностей методов измерений следует проводить с учетом требований ГОСТ Р ИСО 5725-1.

9.1.8 В том случае, если изменение значений измеряемой величины не превышает точности метода измерения, а направление вектора изменения величин по близко расположенным точкам измерений имеет случайный характер, допускается считать измеряемую величину неизменной.

9.2 Алгоритм действий в случае выявления возможности реализации аварийных ситуаций

При выявлении динамики изменения показаний, свидетельствующей о возможности реализации аварийной или предаварийной ситуации, следует:

- незамедлительно проинформировать представителей авторского и технического надзора и иных представителей, указанных в техническом задании объекта геотехнического мониторинга, о выявленных отклонениях контролируемых параметров от прогнозных значений или превышении предельных значений величин и необходимости оперативного принятия решения о приостановке строительных работ;

- увеличить частоту проведения измерений до момента установления причин наступления опасной ситуации, их устранения и восстановления прогнозной динамики изменения измеряемых значений величин. При этом для локализации опасных явлений возможно увеличение количества точек или видов измерений;

- разработать рекомендации по комплексу первоочередных мероприятий, направленных на предотвращение развития предаварийной или аварийной ситуации на объекте строительства и прилегающей территории;

- установить причины выявленных опасных отклонений контролируемых параметров, в т.ч. с помощью проведения дополнительных инженерных изысканий;

- разработать рекомендации по обеспечению дальнейшей безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых (реконструируемых) объектов, эксплуатационной пригодности окружающей застройки.

9.3 Мониторинг при наблюдательном методе проектирования

9.3.1 Применение интерактивного наблюдательного метода установлено СП 22.13330, СП 248.1325800 и предполагает возможность выбора одного из ранее разработанных проектных решений в зависимости от результатов мониторинга. Возможность применения наблюдательного метода определяется на стадии разработки проектной документации.

9.3.2 Наблюдательный метод применяют в следующих случаях:

- неопределенности физико-механических характеристик при искусственном усилении основания земляного полотна;

- сложный порядок проведения работ, например, в зоне сопряжения земляного полотна с искусственными сооружениями, использования облегченного земляного полотна;

- при использовании технологий ускоренной консолидации грунтов основания в т. ч. с дополнительным пригрузом.

9.3.3 Проект мониторинга, содержащий элементы наблюдательного метода, включает в себя последовательность наблюдений или измерений в объеме, достаточном для принятия решения о реализации разработанных альтернативных проектных решений. Проект мониторинга интегрируется с процессом проектирования, включая разработку алгоритма принятия решений на всех этапах строительства.

9.3.4 При применении наблюдательного метода в составе проектной документации разрабатывают проект мониторинга, в котором устанавливают:

- контролируемые параметры и характеристики;

- допустимый диапазон изменения контролируемых характеристик;

- программа контроля изменения выбранных характеристик;

- критерии перехода к определенным в проекте техническим решениям;

- план мероприятий и ведения мониторинга в случае достижения контролируемыми характеристиками допустимых пределов.

9.3.5 В составе проекта мониторинга обеспечивается контроль всех вероятных схем развития недопустимых деформаций грунтов основания или земляного полотна, включая:

- потерю устойчивости возводимого земляного полотна;

- потерю несущей способности основания или достижение первого предельного состояния в элементе грунтового основания;

- достижение недопустимых деформаций устраиваемой конструкции;

- достижение недопустимых деформаций конструкций существующих зданий или инженерных коммуникаций.

9.3.6 Необходимо учитывать, что оперативность получения результатов мониторинга связана с возможностью внесения изменений в ход и последовательность проведения работ. При необходимости непрерывного получения результатов мониторинга допускается разрабатывать постоянные системы, позволяющие получать необходимую информацию в непрерывном режиме.

9.3.7 Расположение контролируемых точек и их количество назначаться авторами геотехнических разделов проекта. Точность измерения контролируемых параметров увязывается с их расчетными значениями, полученными в ходе геотехнических расчетов

9.3.8 Проект мониторинга при использовании наблюдательного метода включает мероприятия по защите наблюдательной системы. На наиболее ответственных участках рекомендуется применять дублирующие друг друга независимые системы наблюдений.

10 Отчетная документация по геотехническому мониторингу

10.1 Состав отчетной документации при проведении геотехнического мониторинга возводимых объектов и окружающей застройки следует определять в соответствии с СП 22.13330 (пункт 12.14).

10.2 Периодичность представления промежуточной отчетной документации обеспечивается своевременностью информирования заинтересованных сторон о выявленных отклонениях контролируемых параметров за отчетный период и содержать достаточные данные для принятия обоснованного решения по реализации целей проведения мониторинга.

Библиографический список

1. ГОСТ Р 22.1.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения.

2. ГОСТ Р 22.1.06-99 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования.

3. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги/Госстрой СССР. - М.:ЦИТП 1986. - 81 с.

4. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85)/ СОЮЗДОРНИИ Минтрансстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1989 - 192 с.

5. ИОТ И-16-2009 "Инструкция по охране труда для бурильщика разведочного бурения скважин".

6. ИОТ И-17-2009 "Инструкция по охране труда для машиниста буровой установки".

Библиография

[1]	Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 014/2011 "Безопасность автомобильных дорог"
[2]	СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.
[3]	ОДМ 218.2.046-2014 Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве
[4]	ПНСТ 308-2018 Дороги автомобильные общего пользования. Земляное полотно. Технические требования.