Любое здание деформируется. Фундаменты дают осадку под весом конструкций, стены и колонны немного наклоняются, перекрытия прогибаются под нагрузкой, материалы реагируют на температуру и влажность. Эти перемещения заложены в проект и до определённого предела безопасны. Опасными они становятся, когда превышают допустимые значения, распределяются неравномерно или продолжают расти, хотя по расчёту давно должны были прекратиться.
Мониторинг деформаций отвечает на три вопроса. Сколько — абсолютное значение перемещения или раскрытия в миллиметрах или угловых величинах. Как быстро — скорость изменения между циклами. Как равномерно — разница перемещений соседних точек, которая для конструкций опаснее равномерного движения здания целиком. Ответ дают только повторные измерения в одних и тех же точках, одними и теми же методами, от одной и той же опорной системы.
Мониторинг деформаций входит в состав мониторинга технического состояния по ГОСТ 31937-2024 и геотехнического мониторинга при строительстве по СП 305.1325800.2017. Методы измерения деформаций оснований описывает ГОСТ 24846-2019, общие требования к геодезическим работам — СП 126.13330.2017.
Какие деформации измеряем
Осадки и неравномерные осадки
Осадка — вертикальное перемещение фундамента вследствие уплотнения грунта. Равномерная осадка всего здания на несколько сантиметров обычно безопасна. Опасна неравномерная: когда одна часть опускается больше другой, в стенах возникают наклонные трещины, перекашиваются проёмы, разрушаются стыки между секциями и пристройками.
Осадки измеряют геометрическим нивелированием по стенным деформационным маркам, закреплённым в цоколе, относительно реперов за пределами зоны влияния. По результатам строят ведомость отметок, графики осадок во времени и схему неравномерности. Подробнее — на странице мониторинга осадок, о методе — в разделе нивелирования.
Прогибы конструкций
Прогиб — вертикальное перемещение изгибаемого элемента: плиты перекрытия, балки, фермы, покрытия. Его измеряют нивелированием по маркам на нижней грани, лазерными построителями плоскостей и дальномерами, а при непрерывном контроле — датчиками перемещений. Рост прогиба между циклами — сигнал к ограничению нагрузки и проверке расчётом. Подробнее — на странице мониторинга прогибов.
Горизонтальные смещения
Горизонтальные смещения характерны для подпорных стен, ограждений котлованов, каркасов с распорными конструкциями, зданий на склонах. Их измеряют створным методом, угловыми и линейными засечками, по маркам-мишеням тахеометром. В отчёте даём значение и направление смещения каждой точки на плане. Подробнее — на странице горизонтальных смещений.
Крен
Крен — отклонение здания или его части от вертикали. Для высоких и узких сооружений — башен, дымовых труб, высотных домов — это один из главных параметров. Крен определяют проецированием верхних точек на уровень основания, по разности осадок противоположных сторон и датчиками наклона. Рост крена почти всегда связан с неравномерной осадкой основания. Подробнее — на странице мониторинга крена.
Высокие и протяжённые сооружения
У высоких сооружений небольшая неравномерность осадки фундамента превращается в заметное отклонение верха. Поэтому для высотных зданий и дымовых труб крен и осадки наблюдают совместно: по разности осадок углов вычисляют ожидаемый наклон и сверяют его с прямыми измерениями верхних точек. У протяжённых зданий, наоборот, важнее прогиб и перегиб в плане: середина длинного корпуса может оседать больше торцов, и тогда трещины появляются в средних пролётах. Схему марок для таких объектов строим так, чтобы видеть и общий наклон, и местные перегибы.
Трещины
Трещины — видимый результат деформаций. Их ширина, длина и направление подсказывают причину: наклонные трещины в стенах указывают на неравномерную осадку, вертикальные в середине пролёта — на перегрузку, горизонтальные в кладке — на внецентренное сжатие или выпучивание. На трещины ставим маяки, щелемеры и при необходимости датчики раскрытия. Подробнее — на странице мониторинга трещин.
Почему здания деформируются
Причины деформаций делятся на несколько групп. Первая — основание: слабые, водонасыщенные, насыпные или просадочные грунты, изменение уровня подземных вод, замачивание из-за протечек сетей, промерзание и оттаивание. Вторая — нагрузки: надстройка, новое оборудование, складирование материалов, снег на покрытии. Третья — работы рядом: котлован, шпунт, забивка или вдавливание свай, водопонижение, проходка коммуникаций. Четвёртая — сами конструкции: износ, коррозия арматуры и стальных элементов, гниение деревянных балок, ослабление кладки.
Мониторинг показывает, какая причина работает в конкретном случае. Если осадки растут одновременно с откачкой воды из соседнего котлована, а трещины раскрываются со стороны стройки, связь видна по датам циклов. Такие данные служат основанием для решений заказчика, проектировщика и подрядчика.
Деформации при строительстве рядом
Самая частая причина обращений — новая стройка у существующего дома. До начала работ проводим фиксацию исходного состояния, закладываем реперы и марки, выполняем нулевой цикл. Затем наблюдения идут по графику, привязанному к этапам: разработка котлована, устройство ограждения, возведение подземной части. Для подпорных конструкций — отдельная программа мониторинга подпорных стен.
Из практики: при геотехническом мониторинге зданий рядом со строительной площадкой результаты циклов вместе с фотофиксацией трещин стали доказательной базой в споре между собственниками и застройщиком. Ряд измерений с датами оказался сильнее любых устных претензий.
Опорная система наблюдений
Деформации имеют смысл только относительно чего-то неподвижного. Для вертикальных перемещений это грунтовые или стенные реперы за пределами зоны влияния, для горизонтальных — опорные пункты и створные знаки. Их устойчивость проверяем в каждом цикле: если сместился репер, все результаты будут искажены. Схему опорной сети, тип деформационных марок и места их установки фиксируем в программе и на схеме в отчёте.
Методы и средства наблюдения
| Параметр | Средства наблюдения | Метод | Результат |
|---|---|---|---|
| Осадки | Стенные марки, грунтовые реперы | Геометрическое нивелирование | Отметки, осадки, графики, неравномерность |
| Крен | Марки на углах, датчики наклона | Проецирование, разность осадок, инклинометрия | Величина и направление крена |
| Прогибы | Марки на нижней грани, датчики перемещений | Нивелирование, лазерные построители | Прогиб в середине пролёта, эпюра |
| Горизонтальные смещения | Марки-мишени, створные знаки | Створный метод, засечки тахеометром | Векторы смещений на плане |
| Трещины | Маяки, щелемеры, датчики раскрытия | Обмер, чтение шкал, запись датчиков | Ширина раскрытия во времени |
Требования к точности, состав приборов и пороговые значения определяем в программе мониторинга для конкретного объекта с учётом проекта и норм. Мы фиксируем их в договоре, а в отчётах указываем, какими методами и приборами получены значения. Геодезическое оборудование подбираем под требуемую точность; перечень собственных приборов компании — на странице приборов.
Когда нужен мониторинг деформаций
Как проходит работа
- Изучение задачиПроект, геология, прошлые заключения, причина беспокойства. Определяем, какие деформации важны.
- ОбследованиеОсматриваем здание, фиксируем трещины и дефекты, выбираем места марок и маяков.
- ПрограммаПараметры, схема точек, опорная сеть, методы, периодичность, пороги, формат отчётов.
- Нулевой циклЗакладка реперов, установка марок и маяков, первые измерения.
- Циклы наблюденийПовторные измерения, обработка, сравнение с прошлыми циклами и порогами.
- ЗаключениеОценка тенденции, вывод о стабилизации или рекомендации по мерам.
Что входит в отчёт
Отчёт по циклу содержит ведомость значений по каждой точке, разницу с прошлым циклом и с начала наблюдений, графики во времени, схемы с векторами смещений, фото маяков и выводы. Итоговое заключение оценивает тенденцию и даёт рекомендации: продолжать наблюдения, сократить их частоту, выполнить усиление или изменить технологию работ рядом. К отчёту прикладываем схему расположения марок, реперов и маяков с их номерами, чтобы следующий цикл или другая организация могли повторить измерения в тех же точках. Подробнее о составе — на странице отчётов и заключений.
Стоимость и сроки
Стоимость мониторинга деформаций зависит от количества марок и маяков, состава параметров, частоты циклов и общего срока. Ориентир для технического обследования здания, с которого начинается работа, — от 80 000 ₽ и 7–14 дней. Цену циклов рассчитываем после изучения документов или выезда на объект и фиксируем в договоре. Подробнее — на странице цен.
Что подготовить заказчику
- адрес, назначение, этажность и год постройки здания;
- проект или исполнительную документацию, инженерно-геологические изыскания, если есть;
- описание повода: трещины, стройка рядом, реконструкция, требование надзора;
- фото трещин и проблемных зон с датами появления;
- программу мониторинга или техническое задание, если они уже разработаны.
По этим данным инженер предложит состав наблюдений и ориентир стоимости, а точную смету подготовит после выезда.
Вопросы и ответы
Какие деформации нужно измерять на моём здании?
Это зависит от причины беспокойства и конструкции. При стройке рядом — осадки, крен и трещины; при перегрузке перекрытий — прогибы и трещины; для подпорных стен — горизонтальные смещения. Состав определяем после изучения документов и осмотра.
Сколько нужно циклов, чтобы сделать вывод?
Минимум — нулевой цикл и несколько повторных, по которым видна тенденция. При строительстве рядом наблюдения ведут весь период влияния и до стабилизации деформаций.
Можно ли измерять деформации без геодезистов, только маяками?
Маяки показывают раскрытие трещин, но без нивелирования невозможно определить осадки и крен. Для обоснованного вывода обычно нужны оба вида наблюдений.
Как понять, что деформации опасны?
Сравнением с пороговыми значениями из программы, которые инженер задаёт с учётом проекта, норм и состояния конструкций, а также по скорости изменения: рост без затухания — тревожный признак.
Что делать, если деформации растут?
Инженер сообщит об этом после цикла и даст рекомендации: учащение наблюдений, временные меры, корректировка работ рядом, проектирование усиления.
Работаете ли вы за пределами Москвы?
Да. База компании в Москве, выезды по Московской области и в регионы организуем по графику.
Можно ли совместить наблюдения за деформациями с обследованием?
Да, так и делаем: первичное обследование даёт картину дефектов и места установки марок и маяков, а нулевой цикл выполняем в тот же выезд.