Когда нужен мониторинг
Мониторинг — это система наблюдений за техническим состоянием конструкций во времени, а не разовое обследование. Типовые ситуации:
- Новое строительство или реконструкция рядом. Увеличение нагрузок на грунт вызывает деформации и перемещения фундаментов соседних зданий. Наблюдение за окружающей застройкой в зоне влияния — стандартное требование при работах в плотной городской среде.
- Ограниченно работоспособное или аварийное состояние. По ГОСТ 31937-2024 при аварийной категории до приведения конструкций в работоспособное состояние устанавливается обязательный мониторинг; при ограниченно работоспособной — контроль состояния в процессе эксплуатации.
- Появившиеся трещины и деформации. Маяки и геодезические циклы отвечают на главный вопрос: процесс стабилизировался или развивается.
- Уникальные и ответственные объекты. Наблюдения ведутся в плановом режиме на протяжении эксплуатации.
Четыре вида мониторинга по ГОСТ 31937-2024
Раздел 6 стандарта разделяет мониторинг на четыре самостоятельных вида, и от того, какой из них нужен объекту, зависит и состав работ, и цена. Путать их нельзя: заказ «мониторинга вообще» почти всегда заканчивается тем, что программа не отвечает на вопрос, ради которого работу начинали.
- Общий мониторинг (п. 6.2). Оценка состояния зданий без полного обследования: визуальный осмотр для предварительной оценки категории, измерение динамических параметров по ГОСТ 34081 и составление паспорта объекта. Технические требования к его организации разрабатываются в разделе проектной документации «Требования к безопасной эксплуатации объекта капитального строительства».
- Мониторинг ограниченно-работоспособных и аварийных зданий (п. 6.3). Контроль конструкций и грунтового основания до выполнения работ по восстановлению или усилению — и во время таких работ.
- Мониторинг объектов в зоне влияния нового строительства, реконструкции или природно-техногенных воздействий (п. 6.4). Планируется до начала строительства или ожидаемого воздействия.
- Мониторинг уникальных зданий и сооружений (п. 6.5). Ведётся постоянно, средствами автоматизированной стационарной станции.
Общий принцип для всех четырёх: по п. 6.1.7 первоначальным этапом мониторинга — за исключением общего — является обследование технического состояния. Именно на нём устанавливают категорию состояния и фиксируют дефекты, за изменением которых потом наблюдают.
Общий мониторинг: два года и порог 10 %
У общего мониторинга есть чёткий числовой регламент, который редко озвучивают заказчику. Если по результатам предварительной оценки категория соответствует нормативному или работоспособному состоянию, повторные измерения динамических параметров проводят через два года (п. 6.2.5). Если при повторном измерении изменения не превысили 10 %, следующий цикл — ещё через два года (п. 6.2.6).
Порог 10 % работает и в обратную сторону. Если параметры разошлись более чем на 10 % либо предварительная оценка дала ограниченно-работоспособное или аварийное состояние, объект подлежит обязательному внеплановому обследованию (п. 6.2.7). По итогам этапа исполнитель выдаёт заключение по этапу общего мониторинга и отдельные заключения по каждому зданию.
Мониторинг зданий в ограниченно-работоспособном и аварийном состоянии
Для объектов, у которых категория уже установлена как ограниченно-работоспособная или аварийная, п. 6.3.2 задаёт закрытый перечень работ на каждой стадии наблюдений:
- определяют текущие динамические параметры объекта и сравнивают их с параметрами предыдущего этапа;
- фиксируют степень изменения ранее выявленных дефектов и повреждений и выявляют новые;
- проводят повторные измерения деформаций, кренов, прогибов и сравнивают со значениями предыдущего этапа;
- анализируют информацию и делают заключение о текущем техническом состоянии.
То есть каждый цикл — это не просто «замерили», а сопоставление с предыдущим замером и вывод. Для аварийных зданий наблюдения продолжаются до тех пор, пока конструкции не приведены в работоспособное состояние.
Немедленное уведомление: когда мониторинг перестаёт быть плановой процедурой
Пункт 6.1.8 ГОСТ 31937-2024 формулирует обязанность прямо: если на любом этапе получены данные, указывающие на ухудшение состояния конструкции или её элементов, которое может привести к обрушению, организация, проводящая мониторинг, должна немедленно информировать собственника объекта, лиц, в чьём хозяйственном ведении или оперативном управлении он находится, эксплуатирующую организацию, иных ответственных за эксплуатацию лиц и заказчика.
Это не «в следующем отчёте» и не «на очередной планёрке». Требование стоит проверять в договоре: порядок и адресаты экстренного уведомления должны быть в нём названы, иначе обязанность повисает в воздухе.
Состав наблюдений
Программа собирается из семи блоков — по задаче конкретного объекта: визуальный контроль конструкций окружающей застройки, контроль маяков и датчиков на трещинах, геодезические измерения осадок, кренов и горизонтальных смещений, контроль параметров колебаний грунта и конструкций, наблюдения за уровнем грунтовых вод по пьезометрам, геологический контроль при устройстве буровых свай и технический контроль конструкций нулевого цикла.
Для зданий в зоне влияния наблюдения дополняет обследование с фиксацией состояния до начала строительства: без зафиксированной «нулевой точки» невозможно доказать, какие дефекты возникли от новых работ, а какие существовали раньше.
Геодезический мониторинг
Контроль осадок выполняется периодическими измерениями высотных отметок осадочных марок, установленных на цоколе зданий; высотной основой служат опорные репера, заложенные вне зоны распространения давления от здания (п. 5.1.5 ГОСТ 24846-2019). По результатам циклов строится динамика осадок каждой точки, фиксируются крены и горизонтальные смещения. Назначение системы — выявить деформации своевременно, пока они не перешли в трещины и повреждения несущих конструкций.
Наблюдения за деформациями оснований по п. 6.4.4 ГОСТ 31937-2024 ведут по ГОСТ 24846-2019. При наблюдениях за зданиями определяют неравномерность оседаний фундаментов, фиксируют трещины и другие повреждения конструкций, надёжность узлов их опирания, наличие необходимых зазоров в швах и шарнирных опорах. Для промышленных зданий дополнительно определяют относительные горизонтальные перемещения отдельно стоящих фундаментов колонн, крены фундаментов технологического оборудования, а при наличии мостовых кранов — отклонения подкрановых путей от проектного положения: поперечный и продольный уклоны, изменение ширины колеи, приближение крана к строениям.
Класс точности — первое, что фиксируется в программе
Таблица 1 ГОСТ 24846-2019 задаёт четыре класса точности с допускаемой погрешностью измерения перемещений:
| Класс | Вертикальные, мм | Горизонтальные, мм |
|---|---|---|
| I | 1 | 2 |
| II | 2 | 5 |
| III | 5 | 10 |
| IV | 10 | 15 |
I класс назначают для зданий исторической застройки, аварийных, технически сложных, в отдельных случаях уникальных, эксплуатируемых более 50 лет, а также возводимых на скальных и полускальных грунтах. II класс — для остальных зданий и сооружений. III и IV — для земляных сооружений. Класс выбирают до начала работ: от него зависят типы реперов, приборы, длина визирного луча, число станций хода и допускаемые невязки.
Реперы и деформационные марки
Реперов должно быть не менее трёх (п. 5.1.4). Для I класса точности применяют глубинные реперы с заделкой в скальные, полускальные или другие плотные грунты; для II–IV — грунтовые, закладываемые ниже глубины сезонного промерзания, и стенные, устанавливаемые на несущих конструкциях зданий, осадка фундаментов которых практически стабилизировалась. В особых грунтах правила отдельные: в насыпных — заанкеренные реперы на глубину не менее 1,5 м ниже насыпной толщи; в просадочных — заделка не менее 1 м в песчаные или 2 м в глинистые подстилающие грунты, а при толщине просадочного слоя более 10 м — не менее 5 м; в набухающих — не менее 1 м ниже подошвы залегания набухающих грунтов.
Реперы размещают вне зоны давления от здания, вне влияния оползневых склонов, нестабилизированных насыпей, подземных выработок и карста, вдали от проездов и источников вибрации, с сохранением свободного доступа на весь период наблюдений. На каждом обозначают наименование установившей организации и порядковый номер, а сами реперы сдают строительной или эксплуатирующей организации по актам. Устойчивость исходных реперов контролируют в каждом цикле (п. 5.1.8) — без этого «осадка» может оказаться смещением самого репера.
Деформационные марки ставят по периметру и внутри здания: на углах, на стыках блоков, по обе стороны осадочного и температурного шва, в местах примыкания продольных и поперечных стен, на несущих колоннах, вокруг зон с большими динамическими нагрузками и на участках с неблагоприятными геологическими условиями.
Методы измерений
Основной метод измерения вертикальных перемещений — геометрическое нивелирование, оно применимо во всех классах точности с I по IV. Тригонометрическое нивелирование (короткими лучами до 100 м электронными тахеометрами) используют при резких перепадах высот — больших насыпях, глубоких котлованах, косогорах. Гидростатическое нивелирование применяют для относительных перемещений большого числа труднодоступных точек и там, где между марками нет прямой видимости; для зданий под динамическими нагрузками этот метод не допускается (п. 6.5.2). Стереофотограмметрия оправдана при большом числе марок и при ретроспективной оценке деформационных процессов.
Горизонтальные перемещения измеряют методами проецирования, линейно-угловых построений, прямыми и обратными отвесами, стереофотограмметрией. Крен фундамента определяют по относительной разности осадок марок на противоположных краях, крен здания и отдельных конструкций — по разности горизонтальных перемещений верха и низа.
Маяки и контроль трещин
На трещины устанавливаются маяки: гипсовые, пластинчатые стандартные и угловые, светоотражающие марки. Для контроля грунтовых вод оборудуются пьезометрические скважины. Места установки определяются по результатам осмотра при рекогносцировочном обследовании и вносятся в схему; в каждом цикле фиксируется состояние каждого маяка. Раскрытие маяка — объективное свидетельство продолжающихся деформаций, которое принимают проектировщики, страховые компании и суды.
Зона влияния строительства
Здания, попадающие в зону влияния новостройки, до начала работ проходят фиксацию технического состояния, а на период строительства для них организуется мониторинг. Застройщику это защита от необоснованных претензий, владельцам соседних зданий — доказательная база при реальных повреждениях. Как определяется сама зона и какие предельные дополнительные деформации допускаются для здания каждой категории технического состояния — разобрано на отдельной странице: обследование зданий в зоне влияния строительства.
Геотехнический мониторинг при строительстве рядом
Когда наблюдение ведётся не за «зданием вообще», а за объектом в зоне влияния стройки, работает более жёсткий регламент: раздел 12 СП 22.13330.2016 и детализирующий его СП 305.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве».
Программа — часть проектной документации. По п. 12.6 СП 22.13330.2016 геотехнический мониторинг ведут по программе, которая разрабатывается при проектировании и является разделом утверждаемой части проектной документации. Для сооружений геотехнической категории 3 или по специальному заданию дополнительно разрабатывают проект мониторинга (наблюдательной станции) со схемами установки марок, скважин, маяков и датчиков, конструкциями оборудования и методикой измерений. Класс точности геодезических измерений по ГОСТ 24846 указывается в программе прямо (п. 12.9).
Что именно контролируют у соседнего здания. Пункт 5.2.5 СП 305.1325800.2017 перечисляет контролируемые параметры для сооружений окружающей застройки: дополнительные осадки фундаментов и их относительная разность, деформации конструкций, в том числе ширина раскрытия и глубина образования трещин, дополнительный крен, горизонтальные перемещения конструкций и фундаментов, уровень вибрации существующих конструкций.
Методы. Пункт 12.3 СП 22.13330.2016 делит их на визуально-инструментальные (наблюдения за уровнем подземных вод, состоянием конструкций с фиксацией дефектов маяками, фотофиксация), геодезические, параметрические (датчики напряжений и деформаций — струнные, тензометрические, оптиковолоконные, инклинометрические), виброметрические и геофизические.
Начальный этап. По п. 12.13 фиксация первоначального состояния конструкций окружающей застройки выполняется визуально-инструментальным обследованием до начала подготовки строительной площадки — в том числе до сноса существующих строений. Выявленные дефекты фиксируются, при необходимости с составлением акта обследования с участием заинтересованных сторон. Пропущенная «нулевая точка» означает, что доказать происхождение трещины позже будет нечем.
Отчётность. Пункт 12.14 задаёт три уровня документов: начальный отчёт (методы, оборудование, оценка точности, схемы участков измерений, первоначальные значения), промежуточные отчёты (оперативная информация об изменениях, анализ в привязке к технологии строительных работ, сопоставление с прогнозируемыми и предельными величинами, рекомендации по защитным и противоаварийным мероприятиям) и итоговый отчёт.
Если параметры вышли за предел. Алгоритм п. 7.2 СП 305.1325800.2017: незамедлительно проинформировать авторский и технический надзор об отклонениях и о необходимости оперативного решения о приостановке работ; увеличить частоту измерений, при необходимости добавив точки и виды наблюдений; разработать первоочередные мероприятия против развития предаварийной ситуации; установить причины отклонений, в том числе дополнительными изысканиями; выдать рекомендации по дальнейшей безопасности строительства и эксплуатационной пригодности окружающей застройки.
Мониторинг уникальных зданий
Для уникальных объектов ГОСТ 31937-2024 предусматривает не циклы выездов, а постоянно действующую систему. Состав работ регламентируют ГОСТ 32019 и индивидуальные программы измерений, зависящие от технического решения объекта и его деформационного состояния (п. 6.5.2). Контроль ведёт автоматизированная стационарная станция мониторинга (п. 6.5.3), которая в автоматизированном режиме выявляет изменение напряжённо-деформированного состояния конструкций с локализацией опасных участков, определяет уровень крена здания, а при необходимости — деформации, давление и другие параметры.
Станция должна обрабатывать результаты измерений, сравнивать динамические, деформационные и геодезические параметры с предельными допустимыми значениями и давать информацию для выявления негативных тенденций на ранней стадии (п. 6.5.4). Там, где станция показала изменение напряжённо-деформированного состояния, эти участки обследуют методами раздела 5 стандарта и делают вывод о причинах и о необходимости восстановления или усиления (п. 6.5.5). Отдельно ведётся мониторинг систем инженерно-технического обеспечения (п. 6.5.7).
Наблюдательную систему, построенную на период строительства, п. 4.7 СП 305.1325800.2017 требует проектировать с возможностью её последующего включения в структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами (СМИС), если система мониторинга объекта предусмотрена и на период эксплуатации.
Класс сооружения — второе, независимое основание для мониторинга
Все случаи выше привязаны к техническому состоянию объекта или к соседству со стройкой. Но есть основание, которое срабатывает независимо от дефектов и от факта нового строительства рядом, — класс сооружения по уровню ответственности из ГОСТ 27751-2014. Классы КС-1, КС-2 и КС-3 устанавливаются в задании на проектирование генпроектировщиком по согласованию с заказчиком (п. 3.2, приложение А стандарта) — то есть требование к мониторингу закладывается на старте проекта, а не появляется по факту обследования.
По п. 10.5 ГОСТ 27751-2014 (в редакции Изменения № 1, действует с 1 февраля 2023 г.) для зданий и сооружений класса КС-3 следует предусматривать научно-техническое сопровождение при инженерных изысканиях, проектировании, изготовлении, возведении и сносе конструкций, а также технический мониторинг при возведении, эксплуатации, реконструкции, капитальном ремонте или сносе строительного объекта. Введённый тем же изменением п. 13.8 детализирует порядок: технический мониторинг несущей системы здания и ограждающих конструкций необходимо проводить при возведении, эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений класса КС-3 по отдельно разработанной программе в рамках научно-технического сопровождения; для зданий и сооружений класса КС-2 технический мониторинг следует проводить по заданию на проектирование.
Тот же пункт задаёт алгоритм на случай отклонения показаний: в случае превышения значений контролируемых параметров по результатам проведения технического мониторинга в неблагоприятную сторону необходимы проведение оценки технического состояния строительного объекта и разработка комплекса мер по устранению превышения и защите людей от действия неблагоприятных факторов при дальнейшей эксплуатации строительного объекта. Практически это значит: программу мониторинга для объекта класса КС-3 нужно готовить заранее, вместе с проектной документацией, а не заказывать её постфактум, когда конструкции уже вошли в ограниченно работоспособное состояние.
Результат
По каждому циклу наблюдений заказчик получает отчёт: схемы расположения геодезических марок и маяков, фотофиксацию, динамику контролируемых параметров, выводы и рекомендации, а при необходимости — мероприятия по предотвращению аварийных ситуаций. Камеральная обработка по п. 10.1 ГОСТ 24846-2019 включает проверку полевых журналов, уравнивание геодезических сетей, ведомости перемещений марок по каждому циклу, оценку точности измерений со сравнением полученных погрешностей с допускаемыми для выбранного класса, графическое оформление. Технический отчёт по п. 10.2 содержит цель работ, характеристики геологического строения основания, конструктивные особенности здания и фундамента, сведения о ходе строительства, схемы расположения реперов и марок, применённую методику, перечень факторов, способствующих возникновению деформаций, и выводы; графика — геологический разрез, план с расположением марок, графики и эпюры перемещений.
Работы ведутся по ГОСТ 31937-2024 и ГОСТ 24846-2019; при мониторинге в зоне влияния строительства — по СП 22.13330.2016 и СП 305.1325800.2017; для объектов класса КС-3 и КС-2 обязательность мониторинга задаёт также ГОСТ 27751-2014. Обследование и мониторинг технического состояния п. 4.1 ГОСТ 31937-2024 относит к работам специализированных организаций.
