Аннотация
Малая компания из Ханты-Мансийска предлагает комплексную неразрушающую технологию оценки и контроля технического состояния зданий и сооружений, которая также позволяет определять состояния грунтов основания зданий, тем самым, обеспечивая безопасную эксплуатацию. Используемые методы неразрушающего контроля делают технологию привлекательной для собственников зданий и сооружений различного назначения, страховых компаний при оценке объектов страхования, и тд. Организация ищет инвестора для разработки промышленного образца сейсмометрической аппаратуры
. Описание предложения Строительная индустрия представляет собой одну из важнейших отраслей экономики РФ, где за последние годы произошли существенные структурные изменения, связанные, прежде всего, с формированием экономики переходного периода. Значительно изменились технология и организация производства работ, возросло применение современных материалов и оборудования. Увеличилась этажность зданий, расширилось многообразие архитектурных решений, повысилась насыщенность технологическим оборудованием. В то же время повышение требований к экономии и экологии материалов, использование в проектировании зарубежных программных продуктов, не следующих российским нормам и правилам, а также увеличение скорости строительства нередко приводит к снижению качества строительных работ. Показателем данных негативных процессов являются участившиеся в последнее время аварийные ситуации на строительных объектах. Обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений требует создания технологии оценки и периодического контроля их технического состояния. Технология представляет собой комплекс методов: 1) сейсмометрический; 2) метод инженерной сейсмики; 3) электроразведочные методы (электромагнитное сканирование, георадиолокация).
Сейсмометрический метод обследования зданий и сооружений основан на определении динамических характеристик их колебаний под воздействием окружающего микросейсмического фона, в условиях которого объект постоянно находится. Метод позволяет определить динамические характеристики колебаний и оценить следующие показатели: - величину интегральной жесткости; - коэффициент износа; - величину сейсмостойкости строительной конструкции; - величину ветровых нагрузок и т.п.; а также позволяет периодически контролировать техническое состояние обследованных объектов. Метод инженерной сейсмики позволяют оценить геологическое строение и упругие свойства грунтов основания обследуемого объекта.
Методы электроразведки оценивают строение и характеристики увлажнения грунтов оснований зданий и сооружений. Комплексное использование указанных методов позволяет контролировать и прогнозировать техническое состояние зданий и сооружений в процессе строительства и эксплуатации.Инновационные аспекты предложения.
Главным отличием предлагаемой технологии от аналогичных методик является использование неразрушающих методов обследования для оценки технического состояния строительной конструкции без дополнительного воздействия на объект, а также комплексное применение инженерных геофизических методов.
Главные преимущества предложения
1) Возможно применение к строительным сооружениям различного назначения (здания жилого, административного, промышленного и культурного назначения, плотины гидроэлектростанций, авто- и железнодорожные мосты и др.);
2) технология может применяться как к постройкам современного типа, так и к зданиям уже построенным в прошлых веках без нанесения какого-либо ущерба;
3) высокая детальность (от десятков до нескольких сотен точек наблюдений);
4) высокая оперативность обследования (от одного до нескольких дней);
5) высокая точность и скорость определения динамических параметров объекта;
6) низкая стоимость обследования;
7) возможность использования малоканальной аппаратуры;
8) отсутствие дополнительных источников вибраций (обследование под воздействием микросейсмического шума);
9) возможность периодического контроля технического состояния здания, сооружения на протяжении всего срока эксплуатации;
10) разработанные и запатентованные методы специализированного программного обеспечения обработки данных.
В течение последних десяти лет технология опробована и хорошо себя зарекомендовала при обследовании различных объектов: более пятидесяти жилых и административных зданий, автодорожные мосты, плотины ГЭС и др.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИМИЗЫСКАНИЯМ В Г. МОСКВЕУКАЗАНИЕКОМИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВУПРАВИТЕЛЬСТВА МОСКВЫ11 марта 2004 г.N 5УТВЕРЖДЕНАуказанием Москомархитектурыот 11 марта 2004 годаN 5 Предисловие Настоящая Инструкция по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве: 1. Разработана: ГУП НИИОСП им. Н.М. Герсеванова (д.т.н. Ильичев В.А. - руководитель темы, к.т.н. Игнатова О.И., к.т.н. Лавров И.В., к.т.н. Мариупольский Л.Г., к.т.н. Михеев В.В., д.т.н. Петрухин В.П., к.т.н. Трофименков Ю.Г.); ГУП Мосгоргеотрест (Майоров С.Г., д.г.-м.н. Зиангиров Р.С.,к.г.-м.н. Микляев П.С., к.г.-м.н. Кошелев А.Г.); Институт геоэкологии РАН (д.г.-м.н. Осипов В.И., к.г.-м.н. Галицкая И.В., д.г.-м.н. Макаров В.И., д.г.-м.н. Рагозин А.Л., к.г.-м.н. Позднякова И.А., к.г.-м.н. Батрак Г.И.); ЗАО "Центр практической геоэкологии" (к.г.-м.н. Орлов М.С.); Раменский региональный экологический центр (к.г.-м.н. Труфманова Е.П.). 2. Согласована Главным управлением природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по городу Москве (приказ об утверждении результатов государственной экологической экспертизы от 27.01.2004 N 91-Э) и Департаментом природопользования и охраны окружающей среды города Москвы. 3. Подготовлена к изданию Управлением перспективного проектирования, нормативов и координации проектно-изыскательских работ Москомархитектуры. 4. Утверждена и введена в действие указанием Москомархитектуры от 11.03.2004 N
4.7. Геофизические исследования в условияхгородской застройки 4.7.1. Геофизические исследования в составе инженерно-геологических изысканий применяют как для нового строительства зданий и подземных сооружений, так и при их реконструкции.Задачи, решаемые геофизическими исследованиями, методы и средства геофизических работ приведены в приложении Д.4.7.2. К общим требованиям, предъявляемым к геофизическим методам исследований, применяемым при инженерно-геологических изысканиях в условиях городской застройки, относятся:1) предварительный учет инженерно-геологической обстановки на участке работ по данным бурения имеющихся скважин и использование другой имеющейся информации для выбора сети исследований и интерпретации результатов измерений;2) возможность выявления слоев и структур в массиве грунта, различающихся по физическим свойствам и соответствующих основным инженерно-геологическим элементам (или их части), установленным при бурении скважин;3) предварительный учет расположения имеющихся коммуникаций на участке работ (наличие геоподосновы);4) обеспечение достаточной глубины исследований, соответствующей глубине инженерно-геологических скважин;5) помехоустойчивость аппаратуры при работе в городских условиях, в том числе: для методов электроразведки - по отношению к постоянным электрическим полям, блуждающим токам, электромагнитным полям; для сейсмоакустических методов - по отношению к акустическим помехам и шумам (от транспорта, строительных работ и других производств);6) комплексирование (при необходимости) геофизических методов;7) учет условий измерений (температуры окружающей среды, рельефа, наличия построек, коммуникаций, ограждений и т.д.). 4.7.3. Геофизические исследования должны проводиться, как правило, в комплексе с другими методами исследований инженерно-геологических условий с целью интерпретации результатов геофизических наблюдений, в том числе создания или уточнения расчетных интерпретационных моделей. При необходимости для обеспечения интерпретации могут быть выполнены специальные параметрические исследования геофизических параметров в скважинах и шурфах, лабораторные геофизические исследования свойств образцов и монолитов и т.д.4.7.4. В результате проведения геофизических исследований грунтового массива совместно с полевыми и лабораторными исследованиями могут быть установлены:- литологическое строение массива грунтов с выделением основных инженерно-геологических и структурных элементов;- физико-механические свойства грунтов по установленным или устанавливаемым в процессе работы корреляционным зависимостям;- степень однородности массива грунта по исследуемым свойствам;- глубина залегания подошвы насыпных грунтов и оползневых масс;- наличие в инженерно-геологическом разрезе слоев и структур, обладающих пониженной плотностью (илов, сапропелей, заторфованных грунтов, торфов и др.);- наличие в массиве грунта погребенных объектов и пустот; - наличие закарстованных участков и зон повышенной трещиноватости в известняках;- положение уровня и режим подземных вод, наличие водоупоров.Геофизические исследования целесообразно также использовать для обнаружения и изучения геологических и инженерно-геологических процессов и наблюдения за их динамикой.4.7.5. При проведении геофизических исследований целесообразно комплексирование отдельных методов вследствие их различной разрешающей способности по отношению к физическим свойствам грунтов с целью повышения достоверности результатов применительно к решаемой задаче в конкретных инженерно-геологических условиях и с целью получения более полной информации об участке работ.4.7.6. Для нового строительства геофизические методы целесообразно применять на всех стадиях разработки проектов, включая предпроектные исследования.На стадии предпроектных исследований геофизические методы применяются в качестве рекогносцировочных, по редкой сети наблюдений. Целью этих работ является получение общей оценки геологического строения участка на глубину до 30-40 м, выявление основных структурных элементов, установление характера залегания грунтов, определение уровня подземных вод.На этой стадии могут применяться следующие методы: инженерная сейсморазведка (МПВ), вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) (при отсутствии электрических помех), дипольное индуктивное профилирование (ДИП).4.7.7. На стадии разработки проекта основной задачей геофизических методов является детализация геологического строения участка, установленного по результатам бурения инженерно-геологических скважин, прослеживание границ инженерно-геологических элементов, уточнение положения уровня подземных вод, определение наличия водоупорных и водоносных горизонтов, оценка физико-механических свойств грунтов, оценка палеогеоморфологической обстановки (выявление древних долин, палеорусел, участков фациальной изменчивости грунтов), установление наличия слабых грунтов. Основными методами, применяемыми на этой стадии, являются: сейсморазведка, вертикальное электрическое зондирование (при отсутствии электрических помех), метод дипольной высокочастотной электроразведки (зондирование и профилирование), радиолокационное зондирование ("Радар"), дипольное индукционное профилирование (ДИП), дипольное электромагнитное профилирование (ДЭМП).4.7.8. На стадии разработки рабочей документации детальность исследований должна быть увеличена. Основными задачами геофизических исследований на этом этапе являются оценка изменчивости свойств грунтов, оконтуривание участков слабых грунтов, определение мест водопритока и разгрузки верховодки и подземных вод, оценка физико-механических свойств грунтов.Основными методами, применяемыми на этой стадии, являются: детальная инженерная сейсморазведка, высокочастотная дипольная электроразведка, радиолокационное зондирование. Кроме того, рекомендуется применение скважинных геофизических методов, в том числе радиоизотопных методов определения плотности и влажности грунтов, пенетрационный каротаж (статическое зондирование в комплексе с радиоизотопными измерениями), акустический каротаж и вертикальное сейсмическое профилирование, односкважинная или многоскважинная резистивиметрия (для определения направления и скорости движения подземных вод).4.7.9. Геофизические методы, применяемые при реконструкции, имеют целью уточнение геологического строения участка, определение наличия слабых грунтов, оценку характеристик грунтов, определение глубины залегания подземных вод, оценку глубины заложения фундаментов. Результаты геофизических методов должны способствовать рациональному выбору мероприятий по укреплению оснований, ликвидации или уменьшению роли факторов, влияющих на состояние зданий.Методы, применяемые при обследовании грунтов оснований под зданием и вблизи него:1) высокочастотная дипольная электроразведка в вариантах зондирования и профилирования методом скользящей точки (в том числе при наличии железобетонных фундаментных плит), синхронного зондирования и профилирования (метод ориентирован на выявление зон и структур, различающихся по плотности сложения, в том числе слабых грунтов, илов, торфосодержащих грунтов и др.);2) радиолокационное зондирование; 3) сейсмоакустические методы определения толщины и состояния железобетонных фундаментных плит, определение наличия пустот и разуплотнений под плитами, глубины заложения и толщины ленточных кирпичных, бетонных и железобетонных фундаментов;4) электродинамическое зондирование с поверхности грунтов или содна шурфа; целесообразно применять комплекс радиоизотопных методов и электродинамического зондирования для получения более полной характеристики физико-механических свойств грунтов;5) радиоизотопные методы измерения плотности и влажности грунтов в скважинах (обсадных трубах) вблизи подошвы фундаментов (при вскрытии их шурфами);6) радиоволновое межскважинное просвечивание (в специальных случаях);7) другие методы каротажа и межскважинного прозвучивания, а также варианты исследований массива грунта типа ВСП.4.7.10. При подземном строительстве с помощью геофизических методов, помимо задач общего плана, могут быть решены следующие задачи:- детальное изучение грунтов по трассе подземного сооружения (тоннеля, коллектора и т.д.) с определением участков слабых и структурно-неустойчивых грунтов при помощи наземных и скважинных методов;- определение мест водопритоков и разгрузки подземных вод;- определение зоны влияния устройства подземного сооружения на вмещающие грунты и близлежащие здания.При подземном строительстве целесообразно использовать следующие методы: детальную сейсморазведку, высокочастотную электроразведку в вариантах метода скользящей точки, синхронного зондирования и профилирования, метод становления поля, радиолокационный широкополосный метод, детальную гравиразведку. Эти методы необходимо сочетать с геофизическим исследованием скважин, пробуриваемых по трассе с небольшим интервалом между ними, с выполнением тех или иных межскважинных просвечиваний.4.7.11. Геофизические методы рекомендуется применять для оценки технического состояния территории участка, в том числе наличия погребенных подземных коммуникаций (кабелей, труб, коллекторов и др.).В эту же группу входит локализация мест коррозии металлических подземных сооружений и определение наличия блуждающих токов.К применяемым методам относятся: - электромагнитный метод поиска кабелей и труб, применяемый в активном режиме (т.е. с подсоединением аппаратуры к действующим кабелям, трубам и другим коммуникациям с целью их прослеживания) или в пассивном режиме (без подсоединения);- наземный (пешеходный) акустический эмиссионный метод, применяемый с целью поиска и прослеживания на глубине до 5-6 м действующих трубопроводов и коллекторов. Применяется при отсутствии акустических помех от строительных работ, транспорта и др.4.7.12. Для определения наличия карста и оценки степени закарстованности известняков следует применять следующие геофизические методы:- сейсморазведку;- вертикальное электрическое зондирование;- дипольное индукционное профилирование;- гравиметрический метод.4.7.13. Геофизические методы могут применяться для мониторинга изменения компонентов геологической среды на участках, представляющих геологическую опасность (зоны развития карстовых, суффозионных и оползневых процессов, подтопления территорий, распространения специфических грунтов и т.д.). Мониторинг целесообразно осуществлять при помощи геофизических методов, обеспечивающих необходимую точность определения изменения свойств грунтов или геологических границ. К ним, прежде всего, относятся скважинные методы (радиоизотопные методы измерения плотности и влажности, акустические методы прозвучивания, радиоволновые методы межскважинного просвечивания).4.7.14. В техническом отчете по геофизическим исследованиям приводятся результаты интерпретации геофизических данных в виде графиков, разрезов, карт и таблиц физико-механических свойств грунтов.При проведении мониторинговых исследований приводится прогноз изменений в пространстве и во времени компонентов геологической среды в результате геологических и инженерно-геологических процессов и техногенных воздействий.
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ,
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ РАБОТ
ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ
Геофизическими методами, применяемыми при инженерно-геологических изысканиях, могут быть решены следующие задачи:
1) исследование геологического строения массива грунта;
2) определение вида грунтов, в том числе насыпных, слабых, а также торфосодержащих;
3) оценка однородности массива грунта по физическим свойствам;
4) выявление погребенных структур палеорельефа;
5) определение уровня, скорости и направления фильтрационного потока подземных вод;
6) измерение плотности и влажности грунтов в массиве и в поверхностном слое грунта и материала;
7) пенетрационный каротаж;
8) приближенная оценка деформационных и прочностных характеристик грунта;
9) обнаружение в грунте действующих и заброшенных коммуникаций и протечек из них;
10) выявление пустот в грунте, в том числе под асфальтовым, бетонным и другими видами покрытий, обнаружение заброшенных колодцев, подземных ходов и т.п.;
11) определение наличия карста и степени закарстованности участка;
12) обнаружение погребенных фундаментов;
13) оценка коррозионной активности грунтов;
14) оценка потенциально опасных в биологическом и экологическом отношении зон и локальных участков.
К числу геофизических методов, которые могут применяться при инженерно-геологических изысканиях, относятся:
1) инженерная сейсморазведка;
2) инженерная электроразведка в различных вариантах и модификациях (вертикальное электрическое зондирование на переменном токе, метод становления поля и т.д.);
3) радиолокационный метод ("Радар");
4) радиоизотопные методы измерения плотности и влажности;
5) радиометрический метод измерения природной радиоактивности;
6) наземная высокочастотная дипольная электроразведка;
7) радиоволновой метод межскважинного просвечивания;
8) сейсмоакустический метод оценки сплошности и толщины фундаментных конструкций (свай, плит, полов, стен в грунте и т.д.);
9) электродинамическое зондирование;
10) скважинная резистивиметрия;
11) электромагнитный метод поиска и прослеживания кабелей и подземных коммуникаций;
12) вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП);
13) межскважинное прозвучивание;
14) акустический эмиссионный метод (в пешеходном варианте);
15) эманационная и другие виды газовых съемок;
16) метод измерения вариаций электромагнитного поля (в пешеходном варианте);
17) гравиметрический метод.
