Геотехнический мониторинг в городах: предотвращение аварийных ситуаций

Сегодня одним из трендов развития городского пространства является активное строительство. В условиях плотной городской застройки вести строительство новых объектов значительно сложнее, чем на открытой местности, поскольку застройщик обеспечивает безопасность не только возводимого объекта, но и окружающих строений. Бережного внимания требуют объекты, относящиеся к старому фонду, которые возводились еще в первой половине XX века или даже раньше.

Геотехнический мониторинг играет ключевую роль в своевременном выявлении потенциальных угроз разрушения или смещения фундамента строения в условиях воздействия различных факторов. На примере решения СМАРТ Геотех от компании САТЕЛ рассказываем о преимуществах современных систем геотехнического мониторинга, а также о важности их своевременного внедрения.

Если внешне города меняются и обновляются, то процессы, происходящие под землей, идут строго в обратную сторону. Геологическое состояние городов неизбежно терпит многочисленные изменения, проще говоря — ветшает.

Подземные коммуникации, системы жизнеобеспечения, изменяющиеся природные условия (снеговые и ветровые нагрузки, постепенное изменение состояния грунта) подземный транспорт и другие факторы – все это неизбежно влияет на техническое состояние строений. Заметные геологические изменения проходят не быстро, в течение нескольких десятилетий. Однако с течением времени процессы в отдельных регионах ускоряются, а катастрофические последствия наступают, как правило, неожиданно и стремительно.

Необходимо регулярно проводить исследования грунта и фундамента, своевременно прогнозировать критические изменения и предпринимать необходимые меры по их предотвращению.

Важно понимать, что заблаговременное выявление определяющих геологических факторов поможет сохранить ранее вложенные инвестиции, а также минимизирует риски возникновения внештатных ситуаций и последующие регламентные работы специалистов для их устранения.

Для проведения геотехнического мониторинга необходима автоматизированная стабильная система, которая возьмет на себя организацию сбора и передачи большого объема измерений и диагностической информации, а также агрегацию, хранение, анализ и выдачу обработанных данных пользователям системы.

Для такой работы и было разработано решение СМАРТ Геотех. Система удаленно собирает информацию самых разных форматов, поступающих от устройств сбора данных, определяет параметры физико-механических свойств грунтов, своевременно уведомляет при отклонении от заданных величин для окружающей застройки (например, при строительстве в городских условиях допуски при отклонении очень небольшие — порядка 1-2 см), прогнозирует возможные деформации и аварийные ситуации. Полученную информацию визуализирует на интерактивной карте кратких сведений, статусов, уведомлений по объектам мониторинга. Система позволяет качественно оценить очаги риска, своевременно разработать решения по предотвращению критических ситуаций, предпринять меры по устранению уже возникших трещин и деформаций еще на начальных стадиях.

Кроме того, СМАРТ Геотех обладает функционалом проведения диагностики самих средств измерений (при наличии технической возможности), ведет реестр об изыскательных, ремонтных, эксплуатационных работах, планирует контрольные работы по обслуживанию объектов.

Система уже успешно зарекомендовала себя в геотехническом мониторинге объектов, расположенных в регионах вечной мерзлоты, где результаты инженерно-геологических изысканий засвидетельствовали процесс растепления. Компания САТЕЛ реализовала масштабный проект по созданию информационно-диагностической системы мониторинга зданий и сооружений, включающий более 11 000 измерительных датчиков и устройств. Ключевой целью проекта стало сокращение рисков возникновения аварийных ситуаций с помощью информационной поддержки геотехнического мониторинга грунтов, фундаментов и свайных оснований зданий и сооружений. Усовершенствование системы безопасности за счет внедрения цифровых технологий являлось первоочередной задачей.

Решение непрерывно отслеживает состояние объектов, выявляет нештатные ситуации, а затем представляет данные в 2D/3D формате на геоинформационной подложке. СМАРТ Геотех формирует уведомления для пользователя, подробные отчеты, статус состояния зданий и сооружений. Здесь же можно получить данные изысканий прошлых лет. Таким образом, внедрение системы геотехнического мониторинга САТЕЛ реализовало стандарт по мониторингу фундаментов и свайных оснований зданий и сооружений, грунтов в районе, а также стала информационной поддержкой бизнес-процесса и информационного обеспечения, который, помимо технических средств, включает также и организационные изменения.

Успешная реализация проекта «Информационно-диагностическая система для выявления и предотвращения негативных трендов и аварийных ситуаций» была отмечена членами жюри сразу нескольких отраслевых премий – компания САТЕЛ стала победителем ComNews Awards в номинации «Лучшее цифровое решение в промышленной безопасности», а также одержала победу в конкурсе GlobalCIO в номинации «Лучший региональный проект в УФО, СФО и ДФО».

Геотехнический мониторинг можно считать обязательным к применению для жилых зданий и производственных сооружений (в том числе при эксплуатации в экстремально суровых климатических условиях), заводских производственных объектов и элементов инженерных коммуникаций.

В городских условиях проводят мониторинг существующих инженерных, промышленных и жилых сооружений. В число инженерных объектов входят мосты, туннели, здания и прочее. Геотехнический мониторинг заблаговременно предоставляет данные, на основе которых специалисты смогут принять меры по предотвращению чрезвычайных ситуаций.

Мониторинг обязателен в проектировании и строительстве новых объектов. Еще на этапе проектирования проводят комплексный анализ грунтов, учитывают возможные риски. Также мониторинг проводится на каждом этапе строительства – земляные работы, строительство фундамента, возведение несущих стен. После строительных работ объект также нуждается в регулярном мониторинге во избежание критических деформаций во время осадочных процессов.

Мониторинг обеспечивает контроль геотехнического состояния крупных мегаполисов в целом, помогает обнаружить уязвимые места, где требуется дополнительный анализ и действия для исправления ситуации. Благодаря этому городские власти и инженеры могут предотвращать возможные опасности и с учётом геотехнических аспектов планировать дальнейшее развитие мегаполиса.