Les processus de construction sont souvent influencés par des facteurs externes qui provoquent des accidents. Pour les contrôler, des systèmes spéciaux de prévision et d'analyse complexes sont en cours de développement, ce qui permet de prévenir de telles menaces en prenant des mesures appropriées ou en modifiant la tactique des activités de travail. L'un des domaines centraux de ce contrôle est la surveillance géotechnique (GTM), grâce à laquelle il est possible de prédire et même de gérer l'état de l'objet cible en termes d'interaction avec des facteurs d'impact négatif de nature naturelle.
Concept GTM
GTM est compris comme un ensemble de mesures liées à la surveillance de l'état des structures d'une installation en construction ou en reconstruction. Une attention particulière lors du contrôle est accordée à la base du réseau de roulements et aux structures environnantes. Données technologiques du travailsont organisés sur la base de postes d'observation situés à la fois dans la zone de construction et à l'extérieur de celle-ci dans des conditions de laboratoire. Dans le même temps, la surveillance géotechnique des bâtiments et des structures ne se limite pas à la surveillance de l'état de l'objet cible lors de sa construction. Même au stade de développement du projet, il peut être possible d'intégrer le système d'intervention sur puits dans un ensemble d'activités de maintenance pendant l'exploitation de l'installation.
Objectifs GTM
Les principaux objectifs de la surveillance géotechnique consistent à assurer la sécurité lors de la construction et de l'exploitation de la structure contrôlée, ainsi que la formation d'une base d'indicateurs permettant d'évaluer le degré de sa fiabilité. Cela s'applique non seulement aux installations en construction et mises en service, mais également aux travaux effectués dans le cadre de réparations et de reconstructions. Les objectifs de la surveillance géotechnique sont atteints grâce à la détection rapide des processus de modification des paramètres étudiés. Les caractéristiques de la structure et les propriétés du sol de fondation sont prises en compte.
Tâches GTM
Les tâches suivantes sont résolues dans le processus de contrôle géotechnique:
- Fixation régulière des modifications des paramètres du massif géologique et des structures qui s'y trouvent.
- Détection en temps opportun des écarts de paramètres, ainsi que de tout changement susceptible de perturber les tendances attendues au cours des travaux en cours.
- Évaluation des risques qui entraînent des écarts identifiés des paramètres contrôlés.
- Définir les raisons des modifications validées.
- Sur la base des résultats de la surveillance géotechnique des bâtiments et des structures, un ensemble de mesures est en cours d'élaboration pour aider à prévenir et à éliminer d'autres processus négatifs.
Utilisation de mesures géologiques et techniques dans la construction
GTM est connecté aux processus de construction au stade du cycle zéro lors des levés géodésiques et des travaux de terrain. Cela s'applique en particulier à la base du sol, aux fondations et aux structures porteuses de base. En ce qui concerne les fosses de construction, une surveillance est effectuée par rapport aux structures encaissantes, ce qui exclut les risques d'effondrement. Les enquêtes affectent également les installations souterraines - communications, ouvrages d'art et tunnels. Dans le cadre de la surveillance géotechnique dans la construction, les facteurs qui affectent l'objet en cours de construction ou de reconstruction sont pris en compte. Sont pris en compte à la fois les processus géologiques potentiellement dangereux (affaissements, glissements de terrain, suffusion) et les impacts dynamiques, dont les sources sont directement les travaux de construction.
GTO dans le contrôle du sol
Lors de la mise en œuvre du GTM, l'état du massif du sol, son comportement et les éventuels changements liés aux charges exercées lors de la construction sont évalués. En ce qui concerne les sols organiques, les caractéristiques suivantes sont analysées:
- Déformation de la base sous la fondation de la structure en construction.
- Masse décalée horizontalementprofondeur de formation.
- Niveau de la nappe phréatique.
- Pression hydrodynamique qui peut se produire dans les sols organo-minéraux et organiques saturés d'eau en raison de l'effet d'une charge supplémentaire.
- La nature de la modification des propriétés physiques et mécaniques du réseau.
En ce qui concerne les sols en vrac, la surveillance géotechnique prévoit les mesures suivantes de paramètres contrôlés:
- Degré de tassement dû à l'auto-compactage des sols nouvellement déversés et existants.
- Charge depuis la plate-forme de fondation de la structure en construction.
- Charges provenant de matériaux de construction massifs et d'équipements placés sur le site.
- Caractéristiques de base des sols en vrac.
Portée des travaux sur les mesures géologiques et techniques
Conformément à la réglementation, la surveillance géotechnique comprend les activités suivantes:
- Développement d'un programme et d'un projet pour contrôler l'objet cible. La liste, les volumes et les modalités des opérations sont déterminés en fonction des études géologiques réalisées sur le chantier.
- Déterminer le calendrier et la fréquence des opérations de surveillance. Le calendrier est établi en fonction de la durée prévue des travaux de construction, en tenant compte des travaux de terrain et des opérations liées à l'élimination des facteurs d'impacts négatifs identifiés.
- Détermination des paramètres contrôlés. Dans ce cas, les conditions géologiques locales et les caractéristiques de l'installation en construction sont prises en compte, y comprisy compris le niveau de sa responsabilité.
- Traitement des données reçues et établissement d'un rapport sur la base duquel des mesures sont prises pour réduire les risques enregistrés.
Projet de surveillance géotechnique
Au cours du développement du projet de mesures géologiques et techniques, un ensemble de solutions de conception est formé qui pourrait assurer un degré minimum d'impact sur l'installation des facteurs d'impact négatifs. Cela tient compte non seulement de l'efficacité des méthodes, mais également de la faisabilité économique de leur application. Une carte technologique de la production de mesures analytiques est établie, des méthodes optimales d'arpentage du territoire sont sélectionnées, en tenant compte des paramètres climatiques et géophysiques d'une région particulière. Dans le projet de suivi géotechnique de la construction d'un bâtiment, des exigences de sécurité environnementale sont également prescrites, qui peuvent se manifester sous la forme de restrictions à l'utilisation de certaines méthodes d'influence sur le paysage naturel, notamment. En fin de compte, les développeurs présentent un ensemble complet de mesures avec un calendrier pour leur mise en œuvre et la possibilité d'ajustement en fonction de l'influence de facteurs externes.
Prévision géotechnique
La prévision joue un rôle important dans le complexe d'intervention de puits. Cette boîte à outils est utilisée dans la conception des fondations, des parties souterraines des bâtiments et des fondations. Une telle prévision s'entend comme une évaluation de l'impact possible du processus de construction sur l'état et les caractéristiques du massif pédologique. De telles activités sont également nécessaires pourdéveloppement de projets de pose de communications techniques situées dans une zone bâtie. Comme données initiales pour le suivi géotechnique avec prédiction, les paramètres des déplacements des structures enveloppantes sont utilisés, et la nature de l'effet contrainte-déformation sur le sol de la structure érigée est également prise en compte. Dans les calculs, des méthodes numériques et analytiques sont utilisées pour évaluer les changements possibles. Pour prédire les déformations supplémentaires pouvant être causées par les charges verticales de l'objet en construction, il est permis d'utiliser le schéma de conception sous la forme d'un demi-espace déformable linéairement.
Méthodes GTM
Pour mettre en œuvre la surveillance, diverses approches technologiques sont utilisées, notamment géodésiques, visuelles, vibrométriques, paramétriques, etc. Le groupe de méthodes le plus simple et le plus courant implique un contrôle visuel-instrumental, dans lequel un objet est inspecté avec le retrait ultérieur de les mesures nécessaires. En particulier, la surveillance géotechnique des bâtiments avec contrôle visuel capture le développement de fissures dans les structures, les écarts dans la position des plafonds et des murs, les caractéristiques des dommages, etc. Les méthodes de surveillance géophysique offrent une approche différente de la surveillance. Dans ce cas, un ensemble d'activités de recherche en ingénierie-géologie et hydrogéologie est réalisé, qui peut ne pas affecter du tout les paramètres du chantier de construction, mais ils étudient pleinement les propriétés du sol local et ses caractéristiques physiques, en tenant compte de la niveaux des eaux souterraines.
Outils d'enregistrement des mesures géologiques et techniques
Pratiquement toutes les méthodes de contrôle géotechnique moderne impliquent l'utilisation de moyens et dispositifs techniques pour déterminer avec précision les indicateurs contrôlés. Il peut s'agir d'un simple instrument de mesure comme un niveau ou un ruban à mesurer, ou d'appareils électroniques qui fixent automatiquement les paramètres cibles - non seulement physiques et géométriques, mais aussi microclimatiques. Par exemple, pour mesurer le tassement et le talon d'un bâtiment ou de ses structures individuelles, des systèmes de surveillance géotechnique complexes sont utilisés qui capturent des données paramétriques grâce à des capteurs et des marqueurs préinstallés. Pendant un certain temps, des lectures en sont extraites, vous permettant de suivre la dynamique de la progression d'un roulis ou d'une ouverture de fissure. Mais pour la prévision, des indicateurs tels que le régime de température avec la dynamique des gouttes, les coefficients d'humidité, les niveaux de pression, etc. sont également importants. Pour ces opérations de mesure et d'autres, des piézomètres, des inclinomètres, des doses massiques, des dynamomètres, des jauges de contrainte et d'autres appareils sont utilisé.
Programmes de surveillance géotechnique
Après avoir fixé les valeurs contrôlées, les géotechniciens entrent des données spécifiques dans un journal pour générer un rapport. De plus, une analyse complète des informations reçues est effectuée afin de développer des mesures de protection, si nécessaire. Pour résoudre ces problèmes, des programmes spéciaux de surveillance géotechnique sont utilisés, parmi lesquels on peut noter les solutions suivantes:
- Système TUN2. Un outil logiciel simple et facile à utiliser conçu pour effectuer une analyse statique des structures souterraines.
- Programme POLUPROM. L'algorithme de ce système vous permet d'effectuer le calcul des structures de barres et des structures, offrant la possibilité de modéliser des lignes d'influence. En outre, ce programme est utilisé comme une calculatrice d'ingénierie universelle.
- Midas complexe. Un produit multifonctionnel coréen qui effectue des opérations de traitement de données géotechniques de base, ainsi que des calculs spécialisés dans le domaine du creusement de tunnels.
Conclusion
La géotechnique dans la construction sous sa forme primitive est utilisée depuis l'Antiquité, lorsque les gens essayaient de prévoir les risques d'impacts des phénomènes naturels lors de la construction de logements. De nos jours, on peut parler de surveillance géotechnique multilatérale et de haute technologie, qui permet d'identifier, d'enregistrer, d'analyser et de développer des moyens pour éliminer les menaces existantes et possibles lors de la construction ou de l'exploitation de diverses installations. Dans le même temps, il ne faut pas considérer les méthodes d'un tel contrôle uniquement comme un moyen de signalement unilatéral des problèmes. Les méthodes modernes d'intervention sur puits deviennent de plus en plus interactives, ce qui incite à les considérer à la fois comme un moyen d'assurer la sécurité et comme un outil pour trouver des solutions économiques optimales pour la mise en œuvre d'un projet.
