Мониторинг деформаций сооружений: как в этом поможет точное геопозиционирование
Что такое мониторинг деформаций
Мониторинг деформаций – это процесс систематических измерений и наблюдения за изменениями различных параметров объекта в результате его эксплуатации и воздействия внешних факторов. В качестве объектов, которым необходим деформационный мониторинг, могут выступать любые типы сооружений – архитектурно значимые здания, мосты, заводы, резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, а также природные склоны, сопки или технологические насыпи, откосы котлованов в карьерах.
Проводить мониторинг и актуализировать состояние необходимо, потому что во время строительства любого объекта меняется его вес, что зачастую становится причиной осадки и смещения грунтового массива. При возведении вертикальных объектов может происходить вертикальное смещение.
Мониторинг деформаций обеспечивает:
- безопасность строительных работ во избежание несчастных случаев;
- обнаружение риска обрушения;
- предупреждение дополнительных расходов на восстановительные работы и ремонт.
Непрерывное проведение мониторинга деформаций позволяет своевременно выявлять и исправлять проблемы, которые в перспективе могут привести к негативным последствиям. Также данные мониторинга помогают принимать правильные решения по модернизации объекта. В Градостроительном кодексе РФ содержится предписание, согласно которому собственнику здания или другому лицу, законно им владеющему, надлежит вести за зданием эксплуатационный контроль. Необходимость вести технический мониторинг прописана и в ГОСТе 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований». При этом в нормативах отсутствует обязательный перечень мер, с помощью которых можно осуществлять наблюдение и контроль. Так что владелец объекта может самостоятельно выбирать наиболее эффективные методы мониторинга.
Какие методы мониторинга существуют
Мониторинг деформаций можно проводить с помощью различных методов. В этой статье мы перечислим основные.
1. Мониторинг с помощью тахеометра.
Тахеометр – устройство, позволяющее получать информацию об объекте и рельефе территории. Основание устройства должно быть неподвижным, а сам тахеометр необходимо держать на этом основании постоянно во время измерений для исключения ошибок. После ручной обработки результатов работы тахеометра и свода всех измерений в единое пространство формируется 3D-модель объекта в виде облака точек, которую сравнивают сизначальной, проектной. На основе этого сравнения и выявляются величины отклонения.
2. Геодезические методы мониторинга.
Они включают в себя тригонометрическое нивелирование, гидростатическое нивелирование, створные методы, триангуляцию. Каждая из методик имеет свои ограничения – например, гидростатическое нивелирование можно использовать только при хороших метеоусловиях, а триангуляция удобна при определении линейных смещений.
3. Мониторинг с помощью спутниковых систем.
Этот метод базируется на создании сети из GNSS-приемников, которые производят фиксацию положения объекта в пространстве в режиме реального времени, средств коммуникаций и связи, вычислительной аппаратуры, программного обеспечения сбора и анализа данных, сопутствующего оборудования, аксессуаров и иных датчиков.
Мониторинг деформаций с технологиями GNSS
При помощи технологий GNSS производится обработка спутниковых сигналов, после чего происходит получение координат объекта на Земле. Работа GNSS основывается на трех компонентах – космическом, наземном и пользовательском.
Космический компонент включает спутники, которые излучают непрерывные радионавигационные сигналы. Наземный представляет собой сеть референсных станций, которые ловят спутниковые сигналы и передают всю информацию на сервер. Пользовательский состоит из устройств потребителей, которые обращаются на сервер и получают необходимую информацию для уточнения своего местоположения до нескольких сантиметров.
В качестве примера рассмотрим сервис высокоточного позиционирования от МТС LocationPro. В его основе лежит технология GNSS RTK (Real-Time Kinematic), которая уточняет координаты, получаемые с глобальной навигационной спутниковой системы при помощи сети референсных станций и передает корректирующие данные на оборудование конечного пользователя. Точность полученных координат достигает 2 см в реальном времени и до 5 мм в постобработке.
Высокоточные координаты сервиса LocationPro могут обеспечить:
- Систему непрерывного контроля. При помощи сервиса можно осуществлять мониторинг технического состояния и структурных изменений значимых объектов и сооружений в режиме реального времени для предупреждения, появления деформаций, обрушений, оползней.
- Высокую точность данных. Сервис помогает осуществлять контроль нелинейности отклонений объекта от вертикали и более точное определение значения этого отклонения.
- Эффективное распределение ресурсов для ремонта и модернизации строительных объектов, мостов.
- Снижение рисков возникновения экологических и экономических последствий в случае деформационных изменений.
- Снижение стоимости работ по организации периодического наблюдения в соответствии с нормативами и требованиями ФЗ.
Получение точной информации в режиме реального времени важно при контроле строительных работ, эксплуатации уже готовых сооружений, чтобы вовремя определить потенциальные изменения в связи с изменениями в свойствах конструкции, и, конечно же, мониторинге особо опасных и технически сложных объектов.
Сервис может использоваться в различных отраслях, например, добывающим компаниям с его помощью можно повысить эффективность наблюдений по влиянию осадков на деформационные изменения склона карьера, а проектно-строительным организациям – обеспечить непрерывный мониторинг мостового перехода и контроля вертикальности пилонов на период строительства и последующей эксплуатации, определять потенциальную опасность в связи с изменениями в свойствах конструкций, своевременно выявлять ошибки.
?erid=LdtCKYqHW
Пожалуй, среди наиболее современных методов можно выделить мониторинг деформаций с помощью GNSS (глобальные навигационные спутниковые системы).