Осадка — вертикальное перемещение фундамента в результате уплотнения грунта основания. Каждое здание даёт осадку: быстрее в первые годы после строительства, затем всё медленнее, пока процесс практически затухает. Проблемы начинаются, когда осадка возобновляется — из-за стройки рядом, замачивания грунта, понижения уровня подземных вод, дополнительной нагрузки — или идёт неравномерно.
Мониторинг осадок — регулярное измерение отметок деформационных марок, закреплённых на здании, относительно реперов, установленных вне зоны влияния. По разнице отметок между циклами определяем осадку каждой марки, среднюю осадку здания, неравномерность и скорость. Методы измерения деформаций оснований описывает ГОСТ 24846-2019, требования к наблюдениям при строительстве рядом — СП 305.1325800.2017, к основаниям — СП 22.13330.2016.
Когда нужен мониторинг осадок
Деформационные марки
Марка — стальной знак, заделанный в несущую конструкцию цоколя или стены. На её сферическую головку при нивелировании ставят рейку. Марки располагают по периметру здания: на углах, по обе стороны деформационных швов, в местах примыкания пристроек, у трещин, на стороне, обращённой к стройке. Шаг и количество определяем в программе с учётом размеров здания, конструкции фундаментов и ожидаемого влияния. Подробнее о типах — на странице деформационных марок и реперов.
Марки ставим в несущие конструкции, а в облицовку, отмостку или отделку — никогда: иначе измерения покажут движение облицовки. Каждой марке присваиваем номер, наносим её на схему и фотографируем.
Реперы — неподвижная основа
Отметки марок имеют смысл только относительно неподвижной опоры — реперов. Используем грунтовые реперы, заглублённые ниже зоны промерзания и сезонных колебаний, и стенные реперы на зданиях, заведомо находящихся вне зоны влияния. Реперов ставим несколько, и в каждом цикле проверяем их взаимную устойчивость. Если один из реперов сместился, это видно по невязкам, и его исключаем из обработки.
Нивелирование по циклам
Осадки измеряем геометрическим нивелированием: прокладываем ход от репера через все марки и замыкаем его на исходный репер. Невязка хода показывает качество измерений и должна укладываться в допуск по программе. Класс нивелирования и тип прибора назначаем в программе мониторинга по требуемой точности; высокоточное нивелирование выполняем по программе, оборудование подбираем под задачу.
Нулевой цикл выполняем до начала влияющих работ — это точка отсчёта для всех последующих измерений. Дальнейшие циклы — по графику, привязанному к этапам строительства или к календарю. При росте осадок частоту увеличиваем.
Неравномерные осадки и трещины
Для конструкций опаснее разница осадок соседних точек, чем общая осадка. Неравномерная осадка создаёт в стенах дополнительные усилия: появляются наклонные трещины, перекашиваются проёмы, раскрываются деформационные швы. Поэтому в отчёте, кроме абсолютных значений, приводим относительную разность осадок и крен, вычисленный по осадкам противоположных сторон, — подробнее на странице мониторинга крена.
Наблюдение за трещинами ведём параллельно: маяки и щелемеры показывают, как здание реагирует на осадки. Совпадение роста осадок и раскрытия трещин по датам — сильный аргумент при анализе причин.
Почему осадки возобновляются
У старого здания осадки давно затухли, и вдруг марки начинают опускаться. Самые частые причины:
- разработка котлована рядом — грунт под фундаментом получает возможность смещаться в сторону выемки, особенно при податливом ограждении;
- водопонижение — снижение уровня подземных вод увеличивает эффективные напряжения в грунте и вызывает дополнительное уплотнение;
- динамика — забивка свай и шпунта, движение тяжёлой техники уплотняют песчаные грунты;
- замачивание — утечки из водопровода, канализации, теплосети размягчают глинистые и вымывают песчаные грунты;
- догрузка — надстройка, оборудование, складирование увеличивают давление на основание.
По ряду циклов и датам работ инженер определяет, какая из причин действует, и рекомендует меры: изменить технологию работ, устранить утечку, ограничить нагрузку, выполнить усиление основания.
Осадки при строительстве рядом
Для зданий в зоне влияния новой стройки мониторинг осадок — обязательная часть мониторинга окружающей застройки. Нулевой цикл выполняем до начала земляных работ, вместе с фиксацией исходного состояния. Далее циклы идут по этапам: устройство ограждения, каждый ярус разработки котлована, возведение фундаментной плиты и подземной части.
Из практики: при геотехническом мониторинге зданий рядом со строящимся объектом ряд нивелирных циклов вместе с наблюдениями за трещинами стал доказательной базой для собственников — по датам было видно, на каком этапе работ осадки начали расти.
Что входит в отчёт
| Раздел отчёта | Содержание |
|---|---|
| Ведомость отметок | Отметки марок в каждом цикле, осадка за цикл и с начала наблюдений |
| Графики | Осадка каждой марки во времени, скорость осадки |
| Схема | Расположение марок и реперов, изолинии или эпюры осадок по периметру |
| Неравномерность | Относительная разность осадок, крен по осадкам |
| Сравнение с порогами | Значения из программы, отметка о превышении |
| Выводы | Тенденция, причины, рекомендации |
Пороговые значения
Для каждого объекта задаём два уровня порогов. Первый — предупредительный: при его достижении учащаем наблюдения, сообщаем заказчику и участникам строительства, анализируем причины. Второй — предельный: требует немедленных мер вплоть до остановки работ рядом. Значения назначает инженер в программе с учётом конструкции здания, его технического состояния, требований СП 22.13330.2016 и проекта. Пороги задаём для абсолютной осадки, для разности осадок и для скорости — рост скорости часто сигналит о проблеме раньше, чем накопится большая осадка.
Как проходит работа
- ИзучениеПроект, геология, данные о фундаментах, причина беспокойства, планы работ рядом.
- ПрограммаСхема марок и реперов, класс нивелирования, периодичность, пороговые значения.
- ЗакладкаУстанавливаем реперы и марки, составляем схему, фотографируем.
- Нулевой циклПервое нивелирование, проверка устойчивости реперов, исходные отметки.
- ЦиклыПовторное нивелирование, обработка, сравнение, отчёт по циклу.
- ЗаключениеОценка затухания, причины, рекомендации по мерам или прекращению наблюдений.
Стоимость и сроки
Стоимость зависит от числа марок и реперов, класса нивелирования, частоты и продолжительности наблюдений, доступа к цоколю. Работа начинается с обследования здания: ориентир — от 80 000 ₽ и 7–14 дней, для фундаментов и складов — от 140 000 ₽. Цену циклов нивелирования рассчитаем по задаче и зафиксируем в договоре. Подробнее — на странице цен.
Что подготовить заказчику
- адрес, этажность и тип фундаментов здания;
- проект или исполнительную документацию, инженерно-геологические изыскания;
- данные прошлых наблюдений за осадками, если они проводились;
- проект стройки рядом и график работ, если причина в ней;
- фото трещин и мест, вызывающих беспокойство.
Вопросы и ответы
Как часто нужно нивелировать марки?
Частоту задаёт программа. При строительстве рядом циклы привязывают к этапам работ, в обычной эксплуатации — несколько раз в год. При росте осадок наблюдения учащают.
Можно ли использовать старые марки на здании?
Можно, если они заделаны в несущую конструкцию, сохранились и есть исходные отметки. Состояние марок проверяем при обследовании, недостающие добавляем.
Сколько длится мониторинг осадок?
До затухания процесса. При строительстве рядом — весь период влияния и некоторое время после завершения подземной части.
Чем осадка отличается от крена?
Осадка — вертикальное перемещение точки, крен — наклон здания или его части. Крен часто вычисляют по разности осадок противоположных сторон.
Можно ли выполнить только один цикл?
Один цикл даёт исходные отметки. Чтобы увидеть осадку, нужен минимум ещё один цикл, а для вывода о тенденции — несколько.
Кому передаются результаты?
Заказчику, а по его поручению — проектировщику, застройщику, управляющей компании, надзору. Формат и адресатов фиксируем в программе.