Геодезические наблюдения за деформациями при строительстве тоннелей

Строительство тоннелей обычно сопровождается оседанием и деформацией вышележащего грунтового массива и земной поверхности. Выявление величин горизонтальных и вертикальных деформаций, вызванных подземными работами, требует выполнения большого объема геодезических работ, отличающихся многообразием и специфическими особенностями.

В связи с тем, что работы  ведутся как на поверхности земли, так и под землей, в горных выработках, при строительстве тоннелей выполняют комплекс геодезическо-маркшейдерских наблюдений. 

Комплекс работ включает в себя наблюдения за деформациями самого подземного сооружения, прилегающего к нему массива  пород, а также инженерных объектов в зоне влияния строительства (мульда сдвижения) в процессе всего производственного цикла до полного затухания процесса деформирования.  

В соответствии с требованиями ПБ 03-428-02 необходимо обеспечивать проведение инструментальных наблюдений за процессами сдвижения горных пород и земной поверхности, за деформациями выработок, а так же зданий и сооружений на поверхности.

Компания ООО НИПИ «МарГео» имеет большой опыт мониторинга строящихся тоннелей, нашими специалистами были выполнены  такие работы как:

• инструментально-измерительный контроль на объекте «самотечная канализация диаметром 1200» в г. Краснодар. Объектом наблюдений являлся тоннель, проходка которого велась под оживленными автомобильными дорогами.

• маркшейдерское обеспечение при строительстве дренажного коллектора в районе железнодорожного вокзала г. Сочи. Работа на данном объекте заключалась в наблюдении за железнодорожным полотном с интенсивным движением.

• комплекс работ, включающий геодезические наблюдения за деформациями, сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами, при строительстве и эксплуатации водоотводных тоннелей. Работы производились на территории нефтеналивного комплекса по перевалке нефти и нефтепродуктов.

Для контроля возможных деформаций земной поверхности и расположенных в районе производства работ зданий и сооружений проектируется наблюдательная станция. Наблюдательная станция представляет собой систему реперов, закладываемых в грунт и деформационных марок, закладываемых в сооружения.

Обоснование методов производства наблюдений и методика их выполнения описываются в Проекте производства инструментальных наблюдений, который составляется до начала производства работ по строительству.

Проект производства наблюдений далее проходит согласование в Ростехнадзоре. После получения согласования необходимо приступать к наблюдениям.

На первом этапе создается опорная сеть, которая представляет собой систему  реперов, закрепленных на местности, их количество устанавливается в Проекте. После закладки центров выполняется определение их пространственного положения в системах координат и высот, установленных в Проекте.

На втором этапе приступают к закладке наблюдательной станции и непосредственно наблюдением за земной поверхностью. Типы центров пунктов, методики производства наблюдений и их цикличность устанавливаются в Проекте на основании требований нормативных документов.

Техническая оснащенность позволяет нам выполнять широкий спектр измерений таких как:

• нивелирование I, II, III и IV классов;

• определение координат пунктов с применением спутниковых технологий;

• определение координат и высот пунктов по методике линейно-угловых измерений;

• наземное лазерное сканирование;

• воздушное лазерное сканирование;

• аэрофотосъемка.

На третьем этапе выполняется всесторонний анализ и интерпретация полученных данных, для этого используются лицензионные программные продукты, такие как Credo расчет деформаций. Результатом работ являются технические отчеты, согласованные с территориальным управлением Ростехнадзора.

На основании полученного анализа данных разрабатываются рекомендации, позволяющие сделать производство наблюдений максимально эффективными, включающие корректировку их частоты и количества.  При корректировке частоты наблюдений необходимо учитывать требования нормативно-технической документации. В соответствии с СП 249.1325800.2016:

- при строительстве подземных коммуникаций закрытым способом (щитовая проходка, микротоннелирование, продавливание, горизонтальное направленное бурение и др.) необходимо выполнять мониторинг с момента входа сооружений, окружающих застройку и прилегающего массива грунта в зону влияния забоя проходческого оборудования и не менее полугода после их выхода из зоны влияния.

Автор статьи: Мария Костенко, эксперт в области инженерных изысканий.

Вернуться