РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ И МОНИТОРИНГУ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВБЛИЗИ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ 1998

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

МОСКОМАРХИТЕКТУРА

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ И МОНИТОРИНГУ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВБЛИЗИ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ

1998

Содержание

Введение 1. Основные положения 2. Обследование технического состояния зданий 2.1. Общие положения 2.2. Предварительное обследование зданий 2.3. Детальное обследование зданий 3. Обследование оснований и фундаментов зданий 4. Особенности обследования бетонных и железобетонных конструкций 4.1. Определение технического состояния конструкций по внешним признакам 4.2. Детальное обследование бетонных и железобетонных конструкций 4.3. Определение расположения арматуры и толщины защитного слоя бетона 4.4. Определение прочности арматуры 4.5. Определение прочности бетона 5. Особенности обследования каменных и армокаменных конструкций 5.1. Определение технического состояния конструкций по внешним признакам 5.2. Детальное обследование каменных и армокаменных конструкций 5.3. Оценка несущей способности и степени повреждения каменных конструкций 6. Особенности обследования стальных конструкций 6.1. Определение технического состояния конструкций по внешним признакам 6.2. Детальное обследование стальных конструкций 6.3. Оценка коррозионных повреждений стальных конструкций 6.4. Обследование сварных, заклепочных и болтовых соединений 6.5. Определение качества стали конструкций 7. Особенности обследования деревянных конструкций 7.1. Общие положения 7.2. Методика обследования деревянных частей зданий и сооружений 7.3. Повреждения деревянных частей зданий и сооружений 7.4. Определение прочностных и физико-механических характеристик древесины 7.5. Оценка технического состояния деревянных частей зданий и сооружений 8. Мониторинг эксплуатируемых зданий 8.1. Назначение, цели и задачи мониторинга 8.2. Состав мониторинга 8.3. Общие требования к мониторингу 8.4. Технология проведения мониторинга 9. Расчетный прогноз деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений, расположенных вблизи объектов нового строительства или реконструкции 10. Стационарные наблюдения и локальный мониторинг 11. Экологический мониторинг 12. Форма отчетности при проведении работ по мониторингу Приложение 1 Техническое задание на обследование и мониторинг технического состояния зданий Приложение 2Ориентировочная оценка прочности бетона методом простукивания поверхности молотком Приложение 3Рекомендуемая форма дефектной ведомости обследования частей зданий и сооружений Приложение 4Оценка категории состояния зданий по внешним признакам по результатам предварительного обследования Приложение 5Предельные дополнительные деформации существующих зданий

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНЫ:

ГП Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова - головная организация (руководитель работы доктор техн. наук, проф. Ильичев В.А., доктор техн. наук, проф. Петрухин В.П., кандидаты техн. наук Буданов В.Г., Игнатова О.И., Короткова О.Н., Колыбин И.В., Мариупольский Л.Г., Михеев В.В., Никифорова Н.С., Скачко А.Н., Трофименков Ю.Г.);

Центральным научно-исследовательским и проекто-экспериментальным институтом комплексных проблем строительных конструкций и сооружений (ЦНИИСК) им. В.А. Кучеренко (кандидаты техн. наук Пономарев О.И., Цетлин Б.С., Линьков В.И., Емельянов А.А.);

Московским городским трестом геолого-геодезических и картографических работ (Мосгоргеотрест) (инженеры Майоров С.Г., Крылов Ю.П.);

ОАО Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ЦНИИпромзданий) (доктор техн. наук, проф. Гиндоян А.Г.);

Московским государственным строительным университетом (МГСУ) (доктор техн. наук, проф. Ухов С.Б.);

Ассоциацией «Стройнормирование» (инж. Дубиняк В.В.).

2. СОГЛАСОВАНЫ Управлением развития Генплана г. Москвы

3. ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (инженеры Шевяков И.Ю.)., Щипанов Ю.Б.)

4. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ в действие указанием Москомархитектуры от 18.11.98 г. № 39.

Введение

Настоящие Рекомендации разработаны по заданию Москомархитектуры в развитие Московских городских строительных норм МГСН 2.07-97 «Основания, фундаменты и подземные сооружения», а также других нормативных документов.

Известно, что при возведении зданий и сооружений вблизи или вплотную к уже существующим возникают дополнительные деформации ранее построенных зданий и сооружений.

Опыт показывает, пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям.

Особенно возрастает опасность возникновения подобных явлений в г. Москве при плотной окружающей застройке и наличии сложных и неблагоприятных инженерно-геологических условий вследствие развития целого ряда негативных природных и техногенных процессов, среди которых можно выделить эрозии, оползни, карстово-суффозионные явления, оседания земной поверхности, изменение гидрогеологических условий и связанное с ним подтопление или осушение застроенных территорий. Все это приводит к увеличению риска возникновения чрезвычайных ситуаций.

При намечаемом новом строительстве на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком, с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства.

Рядом расположенным зданием считается существующее здание, находящееся в зоне влияния осадок фундаментов нового здания или в зоне влияния производства работ по строительству нового здания на деформации основания и конструкций существующего. Зона влияния определяется в процессе проектирования.

В соответствии с МГСН 2.07-97 в процессе строительства нового здания и в начальный период эксплуатации существующих ответственных подземных и заглубленных сооружений обязательными являются натурные наблюдения (мониторинг) на строительной площадке. При этом в состав проекта необходимо включать раздел «Система мониторинга на площадке».

В процессе проектирования нового здания и разработки проекта мероприятий по обеспечению нормальной эксплуатации существующих зданий уточняются объемы и сроки мониторинга.

Порядок финансирования работ по обследованию существующих зданий и мониторингу определяется заказчиком и генеральным проектировщиком нового строительства.

Для проведения мониторинга привлекаются специализированные организации.

Финансирование работ по проектированию и выполнению мероприятий в существующих зданиях решается по согласованию между заказчиком и генеральным проектировщиком нового строительства и заинтересованными организациями, эксплуатирующими здания.

Наряду с отмеченными выше проблемами обеспечения сохранности и эксплуатационной надежности: как существующее, так и новой застройки, для Москвы актуальной является проблема экологического и геологического риска, что делает обязательным при проектировании и строительстве проведение мероприятий по снижению интенсивности опасных процессов и повышению стабильности окружающей, и в том числе геологической среды.

Разработка таких мероприятий должна производиться в составе проекта нового строительства и основываться на результатах комплексного мониторинга состояния окружающей среды на стадиях инженерно-геологических и экологических изысканий, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Мониторинг, осуществленный на стадии изысканий, должен дополняться мониторингом на стадии строительства. Последний обеспечивает получение данных о ходе выполнения проекта и изменениях в окружающей среде, а для ответственных сооружений является источником информации для принятия решений в ходе научного сопровождения строительства.

1.1 Настоящие Рекомендации составлены в развитие Московских городских строительных норм МГСН 2.07-97 «Основания, фундаменты и подземные сооружения», «Рекомендаций по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки» (1998)¹СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.03.01-84*, СНиП II-22-81, СНиП II-23-81* других нормативных документов, отмеченных в тексте.

________________

¹Далее эти Рекомендации называются «Рекомендации» (1998).

1.2 Целью Рекомендаций является обеспечение сохранности и надежности эксплуатируемых зданий и сооружений, особенно объектов исторической застройки, расположенных вблизи нового строительства или реконструируемых объектов.

1.3 Рекомендации предназначены для всех организаций независимо от формы их собственности и принадлежности, осуществляющих изыскания, обследование, проектирование и выполнение работ по строительству или реконструкции зданий и объектов в г. Москве и ЛПЗП.

1.4 Рекомендации содержат порядок проведения работ по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи вновь строящихся или реконструируемых объектов, а также мониторингу при инженерно-геологических, гидрогеологических и инженерно-экологических изысканиях.

1.5 Рекомендации распространяются на случаи, когда новое строительство или реконструкция могут создать условия для возникновения осадок близрасположенных существующих зданий и сооружений или обусловить отрицательное воздействие на окружающую среду.

Рекомендации распространяются также на случаи строительства многосекционных зданий, возводимых в несколько очередей. При этом возведение каждой последующей очереди должно рассматриваться, как строительство нового здания окало существующего.

1.6 Наиболее опасными видами работ вблизи существующих зданий и сооружений являются:

· разработка котлованов и траншей, прокладка подземных коммуникаций, пешеходных и транспортных тоннелей, особенно с применением водопонижения и без крепления стенок котлованов и траншей;

· строительство новых зданий, вызывающих дополнительные напряжения и перемещения грунта в активной зоне фундаментов существующих зданий;

· динамические нагрузки на основании существующих зданий от погружения вблизи них шпунта или свай;

· вибрационные или динамические воздействия от авто- и железнодорожного транспорта, линий метрополитена, оборудования, установленного в сооружениях и промышленных установках, расположенных вблизи существующих зданий.

1.7 К основным неблагоприятным последствиям вредных воздействий на окружающую среду относятся:

· подъем или понижение УПВ, вызванные изменением условий в районе расположения зданий; возникновение карстово-суффозионных процессов, эрозии, оседания поверхности грунтов;

· снижение прочностных свойств грунтов при их увлажнении (в том числе агрессивными водами), а также набухание грунтов;

· возникновение аномалий теплового, электрического и других физических полей, а также развитие процессов, обусловленных динамическими и вибрационными воздействиями;

· эколого-биологические, радиационные и другие виды загрязнения среды.

1.8 При проведении мониторинга и обследования технического состояния эксплуатируемых зданий и сооружений должны быть учтены геотехническая категория объектов и уровень ответственности зданий.

2.1.1 Обследование технического состояния зданий и сооружений производится с целью определения возможности восприятия ими дополнительных деформаций или других воздействий от влияния осуществляемых вблизи них нового строительства или реконструкции, а также для разработки в случае необходимости мероприятий по усилению их конструкций или укреплению грунтов оснований.

2.1.2 Работы по проведению обследования целесообразно выполнять поэтапно:

· ознакомление с состоянием конструкций зданий и составление программы обследований;

· предварительное обследование конструкций здания;

· детальное техническое обследование для установления физико-технических характеристик конструкций;

· определение прочности, а в необходимых случаях - жесткости и трещиностойкости конструкций;

· оценка технического состояния конструкций по результатам обследования;

· разработка в случае необходимости мероприятий по обеспечению эксплуатационных требований к обследуемым зданиям.

2.1.3 Состав и объемы работ по обследованию в каждом конкретном случае определяются программой работ на основе технического задания заказчика с учетом требований действующих нормативных документов и настоящих Рекомендаций.

2.1.4 В состав работ по обследованию на стадии разработки проектной документации включаются:

· натурные обследования технического (физического) состояния несущих конструкций надземной и подземной частей здания (наружных и внутренних стен, колонн, перекрытий, фундаментов, коммуникаций и т.д.) с определением прочностных характеристик конструктивных материалов, а также наличия и степени проявления деформаций и повреждений (трещин, сдвигов, выпучивания, разрушений кирпичной кладки, сырости и т.п.);

· геодезические измерения величин крена зданий, а также отклонений несущих и ограждающих конструкций зданий от вертикали - в дополнение к предусмотренным в разделе 10 настоящих Рекомендаций;

· аналитическое определение координат углов зданий и других стабильных элементов ситуации;

· натурное определение расстояний между существующими объектами;

· обмеры натурных габаритов обследуемых объектов;

· определение абсолютных или относительных высотных отметок элементов здания (подошвы фундаментов, цоколя, этажей, крыши и т.д.);

· обследование прочих элементов здания и обмерные работы;

· выявление и обследование помещений и интерьеров, имеющих архитектурно-художественную ценность.

2.1.5 Программа обследования составляется на основании технического задания заказчика и результатов ознакомления с проектно-технической документацией строящегося здания, включающей рабочие чертежи и пояснительную записку к ним, а также заключение об инженерно-геологических изысканиях.

Пример состава технического задания приведен в Приложении 1.

2.1.6 Ознакомление с проектно-технической документацией обследуемого здания производится с целью учета конструктивных особенностей и особенностей работы конструкций, а также выявления причин и характера дефектов. Необходимо установить фактически действующие нагрузки на фундаменты с учетом собственного веса конструкций, технологического оборудования и временных нагрузок, а также их сочетаний в соответствии со СНиП 2.02.07-85.

В необходимых случаях следует также установить: проектную марку и класс бетона, диаметр, класс и количество рабочей и конструктивной арматуры, конструкцию арматурных изделий, марку кирпича и раствора, геометрические размеры конструкций и другие данные.

2.2.1 Основной задачей предварительного обследования здания является сбор исходной информации, определение общего состояния строительных конструкций, определение состава и объема работ для детального обследования.

2.2.2 В состав работ по предварительному обследованию входят:

· общий осмотр здания;

· сбор общих сведений о здании, времени строительства, сроках эксплуатации;

· общая характеристика объемно-планировочного и конструктивного решений и систем инженерного оборудования;

· выявление особенностей технологии производства для производственных зданий с точки зрения их воздействия на строительные конструкции, определение фактических параметров микроклимата или производственной среды, температурно-влажностного режима помещения, наличия агрессивных к строительным конструкциям технологических выделений, сбор сведений об антикоррозионных мероприятиях;

· ознакомление с архивными материалами изысканий;

· изучение материалов ранее проводившихся на данном объекте обследований производственной среды и состояния строительных конструкций.

2.2.3 По результатам предварительного обследования в зависимости от имеющихся дефектов и повреждений конструкций должны быть выполнены:

· оценка технического состояния железобетонных, каменных, стальных и деревянных конструкций (Приложения 3 и 4) и в случае необходимости принято решение о первоочередных мероприятиях по усилению конструкций;

· решен вопрос о необходимости проведения детального обследования и намечены участки его выполнения;

· составлена программа детального обследования конструкций.

Категории состояния конструкций в дальнейшем уточняются на основе данных детального обследования и результатов поверочных расчетов.

2.3.1 Детальное обследование включает:

· визуальное обследование конструкций с фиксацией раскрытия трещин;

· обмерочные работы;

· инструментальные обследования.

2.3.2 Детальное обследование проводят с целью уточнения исходных данных, необходимых для выполнения расчетов конструкций в зависимости от стоящих задач.

2.3.3 Инструментальному обследованию подлежат все конструкции, в которых при визуальном обследовании обнаружены серьезные дефекты.

Если по результатам визуального обследования сделана, достаточная в соответствии с поставленными задачами оценка состояния конструкций, инструментальное обследование может не проводиться.

В зависимости от состояния конструкций и стоящих задач детальное обследование может быть сплошным или выборочным. При сплошном обследовании проверяются все конструкции. При выборочном - отдельные конструкции, составляющие выборку, объем которой назначается в зависимости от состояния конструкций и задач обследования, но не менее 10 % количества однотипных конструкций или не менее трех.

Визуальное обследование, как правило, является сплошным, а инструментальное - выборочным или сплошным.

2.3.4 При визуальном обследовании фиксируются трещины в конструкциях согласно разделу 4 настоящих Рекомендаций.

Дополнительно должны быть также определены:

· повреждения арматуры, закладных деталей, сварных швов;

· участки конструкций с повышенным коррозионным износом, выходы, каверны в конструкциях;

· состояние фундаментов и осадки опор несущих конструкций;

· смещение элементов сборных конструкций в опорных узлах и их повреждение, несоответствие площадок опирания сборных конструкций проектным требованиям и отклонение фактических геометрических размеров от проектных;

· прогибы несущих конструкций (балок, ригелей, ферм, прогонов, плит перекрытий и покрытий и т.д.);

· наиболее поврежденные и аварийные участки, конструкции и т.д.

При визуальном обследовании в случае необходимости производится ориентировочная оценка прочности бетона (Приложение 2).

2.3.5 При инструментальном обследовании измеряются:

· прогибы и деформации несущих конструкций;

· величины раскрытия трещин;

· фактические характеристики материала несущих конструкций путем проведения испытаний отобранных образцов или неразрушающими методами;

· осадки фундаментов и деформации грунтов оснований.

2.3.6 Определение геометрических характеристик здания и конструкций производится при обморочных работах.

Обмерами определяются конфигурация, размеры, положение в плане и по вертикали конструкций и их элементов. При обморочных работах должны быть проверены основные размеры конструктивной схемы здания: длины пролетов, высоты колонн, сечения конструкций, узлы опирания балок и другие геометрические параметры, от величины которых зависит напряженно-деформированное состояние элементов конструкций.

2.3.7 По результатам обследования составляются:

· технический отчет, содержащий результат обследования: планы в разрезы здания с геологическими профилями, конструктивные особенности здания, фундаментов, их геометрия; схемы расположения реперов и марок; описание принятой системы измерений; фотографии, графики и эпюры горизонтальных и вертикальных перемещений, кренов, развития трещин, перечень факторов, способствующих возникновению деформаций; оценка прочностных и деформационных характеристик грунтов оснований и материала конструкций;

· техническое заключение о категории технического состояния здания с оценками возможности восприятия им дополнительных деформаций или других воздействий, обусловленных новым строительством или реконструкцией, а в случае необходимости - перечень мероприятий для усиления конструкций и укрепления грунтов оснований.

3.1 Проведению обследования оснований и фундаментов зданий должен предшествовать анализ:

· результатов визуальной оценки состояния верхней конструкции здания;

· проектной документации здания, материалов, устанавливающих тип фундаментов, их размеры и глубину заложения, нагрузок (постоянных и временных) на фундаменты;

· материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных перед строительством или в последние годы;

· инженерных мероприятий, проводившихся в пределах площадки или вблизи нее.

3.2 Обследование оснований и фундаментов производится специализированной организацией, имеющей лицензию на проведение данных работ, в соответствии со специальным разделом общей программы обследования здания, составляемой на основании технического задания заказчика или проектной организации.

3.3 До начала работ по обследованию грунтов оснований и фундаментов от соответствующих организаций в установленном порядке должно быть получено разрешение (ордер) на проходку шурфов, бурение скважин, зондирование. При этом в местах исторической застройки названные работы необходимо согласовывать с органами охраны исторических памятников.

3.4 К особенностям обследования оснований и фундаментов зданий относятся затрудненный доступ к основанию из-за наличия строительных конструкций, недопустимость нарушения и ослабления основания при проходке выработок, ограничения в применении стандартного изыскательского оборудования из-за стесненных условий.

При обследовании, особенно в районах исторической застройки, необходимо также выявить наличие и местоположение существующих и ранее существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и др. в зоне влияния нового строительства.

3.5 Состав, объем, и методы обследования грунтов оснований и фундаментов существующего здания намечают в зависимости от целей нового строительства или реконструкции (типа здания или подземного сооружения и его глубины), геотехнической категории существующего объекта, уровня его ответственности и категории сложности инженерно-геологических условий в соответствии с МГСН 2.07-97, СП 11-105-97 и ГОСТ 27751-88 (изменение № 1).

Допускается не проводить обследование грунтов оснований и фундаментов зданий и сооружений геотехнических категорий I и II, у которых при обследовании не обнаружено видимых деформаций и для которых имеются все необходимые архивные материалы, а величины дополнительных нагрузок на фундаменты от нового строительства или реконструкции и величины дополнительных осадок не вызовут недопустимые деформации конструкций, и если в зоне взаимодействия сооружения с геологической средой отсутствуют специфические грунты и опасные инженерно-геологические процессы.

3.6 Обследование грунтов оснований в общем случае включает следующий комплекс работ:

· проходку шурфов, преимущественно вблизи фундаментов;

· бурение скважин с отбором образцов грунта и определением уровня подземных вод;

· зондирование грунтов;

· испытание грунтов штампами или прессиометрами (статическими нагрузками);

· исследования грунтов геофизическими методами;

· лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов и химический анализ подземных вод;

· камеральная обработка материалов;

· составление технического отчета, включающего заключение об изменении инженерно-геологических условий.

3.7 Расположение и общее число выработок, точек зондирования, применение геофизических методов, объем, и состав определений физико-механических характеристик грунтов зависят от размеров здания или сооружения, сложности инженерно-геологического строения площадки и, кроме того, определяются необходимостью обследования фундаментов и их оснований на наиболее и наименее нагруженных участках в зонах влияния нового строительства или реконструкции. При этом необходимо также учитывать выявленные деформации зданий с целью детализации исследования грунтовых условий в местах деформирования зданий.

При решении указанных вопросов следует руководствоваться пп. 3.1.10 - 3.1.21 «Рекомендаций» (1998), а также МГСН 2.07-97, СНиП 11-02-96 и СП 11-105-97.

3.8 В результате проведенных обследований грунтов должно быть установлено соответствие новых данных архивным, если они имеются. Выявленные различия в инженерно-геологической и гидрогеологической обстановке и свойствах грунтов используют для объяснения причин деформаций и повреждений зданий, разработки дальнейших прогнозов и учитывают при выборе способов усиления фундаментов или упрочнения основания здания.

3.9 Обследование фундаментов включает следующие виды работ:

· визуальное (общее) обследование фундаментов;

· детальное (техническое) обследование фундаментов;

· определение прочности, а в необходимых случаях трещиностойкости конструкций фундаментов;

· наличие, тип и состояние гидроизоляции;

· оценку технического состояния конструкций фундаментов по результатам обследования (см. пп. 3.2.1 - 3.2.12 «Рекомендаций», 1998).

3.10 При обследовании зданий вблизи источников динамических нагрузок, вызывающих колебания прилегающих к ним участков основания, необходимо проводить вибрационное обследование.

3.11 Вибрационное обследование производится в целях получения фактических данных об уровнях колебаний грунта и конструкций фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений при наличии динамических воздействий:

· от оборудования, устанавливаемого или планируемого к установке вблизи здания;

· от проходящего наземного или подземного колесного и рельсового транспорта вблизи от здания;

·от строительных работ при реконструкции;

· от других источников вибрации, расположенных вблизи здания.

3.12 Для вибрационных обследований зданий, фундаментов и их оснований, а также подземных сооружений, рекомендуется применение комплексов аппаратуры, обеспечивающих запись колебаний в диапазоне частот от 1 до 100 Гц.

3.13 В заключении по результатам вибрационного обследования фундаментов или конструкций подземных сооружений делается вывод о допустимости имеющихся вибраций для нормальной эксплуатации сооружения; в противном случае даются рекомендации по уменьшению динамического воздействия на несущие конструкции обследуемого сооружения и основание или реконструкции с целью уменьшения уровня колебаний до допустимого.