Проектирование геотехнического мониторинга и термостабилизации грунтов

Геотехнический мониторинг на многолетнемерзлых грунтах - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за состоянием грунтов основания (температурный режим), гидрогеологическим режимом, перемещением конструкций фундаментов вновь возводимого, реконструируемого и эксплуатируемого сооружения.

В районах распространения многолетнемерзлых грунтов геотехнический мониторинг необходимо проводить для всех видов зданий и сооружений, в том числе подземных инженерных коммуникаций.

Мониторинг осуществляется в соответствии с проектом, который разрабатывается в процессе проектирования.

При разработке проекта мониторинга определяются состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, схемы установки наблюдательных скважин, геодезических марок и реперов, датчиков и приборов, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей:
результаты инженерных изысканий на площадке строительства, принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований фундаментов, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т.п.

В проекте мониторинга следует учитывать факторы, оказывающие влияние на вновь возводимое (реконструируемое) сооружение, его основание, окружающий грунтовый массив и окружающую застройку в процессе строительства и эксплуатации, в том числе возможность проявления опасных геокриологических процессов (криогенное пучение, термокарст, оползневые процессы, оседание поверхности при оттаивании и др.), а также тепловые воздействия от строительных работ.

Для осуществления мониторинга в период строительства сооружений оборудуются контрольные термометрические и гидрогеологические скважины, на фундаментах сооружений устанавливаются постоянные геодезические марки, по которым выполняются измерения температуры грунта, уровень подземных вод, их состав и температура, нивелирование фундаментов, в том числе погруженных свай, измеряются отметки подкрановых путей мостовых кранов, водоотводных лотков в технических этажах и подпольях зданий, а также тротуаров у сооружений.

Места установки термометрических и гидрогеологических скважин, геодезических марок, периодичность проведения замеров указываются особо. Кроме того, контролируется плотность грунтов, уложенных в насыпях, при замене грунтов в выемках и при намыве территории. Термометрические скважины оборудуются в соответствии с ГОСТ 25358. Устройство нивелирных марок и геодезические измерения проводятся в соответствии с ГОСТ 24846.

В период эксплуатации сооружения мониторинг осуществляется в целях обеспечения проектного режима грунтов основания и состояния фундаментов сооружения. В состав мониторинга входят следующие виды работ:

текущий и контрольный осмотр состояния технических этажей, подполий зданий и расположенных в них коммуникаций и других устройств;

наблюдения за состоянием бетона фундаментов;

наблюдения за температурой грунта в основании сооружений;

наблюдения за температурой воздуха в подполье;

наблюдения за осадками фундаментов;

наблюдения за гидрогеологическим режимом основания.

Продолжительность мониторинга зависит от принципа строительства и составляет для сооружений, построенных по:

I принципу - в течение всего периода эксплуатации сооружения;

II принципу:
а) с использованием предварительного оттаивания грунтов - в течение 5 лет;

б) с допущением оттаивания в период эксплуатации - в течение 10 лет.

Примечание: продолжительность мониторинга может быть сокращена при стабилизации изменений контролируемых параметров или увеличена при отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров.

Термостабилизация грунтов — комплекс тепломелиоративных мероприятий, направленных на обеспечение стабильного устойчивого теплового состояния грунтов в соответствии с выбранным проектным принципом использования грунтов в качестве основания на протяжении всего периода эксплуатации объекта.

Термостабилизирующие устройства переносят холод атмосферного воздуха к основанию фундамента. Это позволяет поддерживать нужную температуру в грунте. Он под объектами не растепляется от теплового воздействия зданий или в результате сложных процессов, происходящих в подземных слоях.
В качестве хладагента используется аммиак или углекислота, которые перекачиваются по системе, перенося тепло от грунта к надземной конденсаторной части.

Разработаны четыре основных вида сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ): горизонтальные естественнодействующие трубчатые системы (ГЕТ); вертикальные естественнодействующие трубчатые системы (ВЕТ); индивидуальные термостабилизаторы; глубинные СОУ.

Стоимость проектирования ТСГ и ГТМ зависит от множества факторов. Сочетание этих факторов делает каждый объект уникальным в своем роде, и именно поэтому расчеты стоимости работ по каждому объекту производятся индивидуально на основе исходных данных, либо ТЗ заказчика.